電容低電壓失效的機理和解決措施

在電路設計中
，有一種常見的認識
，“器件的裕度設計在沒有把握的情況下

，餘量盡可能大就會可靠”，事實上這個觀點是錯誤的。對於安規電容來說
，耐壓餘量留的太大，也會導致一種失效
，稱之為“低電壓失效”。

低di電dian壓ya失shi效xiao的de機ji理li是shi介jie質zhi漏lou電dian流liu的de存cun在zai。在zai較jiao大da濕shi度du情qing況kuang下xia，因yin為wei電dian容rong的de不bu密mi封feng性xing，會hui導dao致zhi潮chao氣qi滲shen入ru，在zai電dian容rong兩liang極ji加jia電dian壓ya時shi，滲shen入ru的de潮chao氣qi表biao麵mian會hui因yin其qi導dao電dian性xing形xing成cheng漏lou電dian流liu，過guo量liang的de漏lou電dian流liu會hui使shi電dian容rong的de儲chu能neng特te性xing大da大da降jiang低di，結jie果guo就jiu表biao現xian為wei電dian容rong的de特te性xing喪sang失shi。這zhe個ge現xian象xiang在zai濕shi度du儲chu存cun試shi驗yan後hou加jia電dian運yun行xing時shi最zui容rong易yi出chu現xian。

圖題：電容失效的兩種情況的探討及解決措施

但經過一段時間(不少於2h)的高溫儲存後，再開機，該電容的性能又可以恢複。或者將電容拆下，給兩端加較高電壓(不低於0.7倍額定電壓的電壓值，如50V的電容，加不低於35V，不高於50V的電壓)
，加壓一小段時間後，再將電容焊上電路板
，開機後，失效現象消失。

填充介質中
，滲入潮氣
，會形成漏電流通路，其上會產生漏電流，導通通路上有電阻，因此會產生熱量I2R，當電容的額定耐壓值較大，而實際施加的電壓很小時(如施加10%的額定耐壓)
，熱re量liang很hen小xiao，不bu足zu以yi使shi潮chao氣qi揮hui發fa掉diao
，因yin此ci表biao現xian為wei電dian容rong失shi效xiao。但dan施shi加jia的de電dian壓ya較jiao大da時shi，相xiang同tong的de電dian阻zu值zhi，卻que能neng產chan生sheng較jiao大da的de熱re量liang
，熱re量liang會hui使shi潮chao氣qi快kuai速su揮hui發fa，電dian容rong特te性xing很hen快kuai恢hui複fu。因yin此ci，電dian容rong的de耐nai壓ya值zhi降jiang額e幅fu度du過guo大da
，容rong易yi引yin發fa低di電dian壓ya失shi效xiao。一yi般ban以yi按an照zhao降jiang額e到dao額e定ding值zhi的de70%為宜。高溫儲存試驗後

，潮氣在高溫下快速揮發，電容特性可恢複。

電容引腳斷裂失效的機理和解決措施

環境應力篩選試驗(ESS試驗)是考核產品整機質量的常用手段。在ESS試驗中，隨機振動的應力旨在考核產品在結構
、裝配、應ying力li等deng方fang麵mian的de缺que陷xian。體ti積ji較jiao大da的de電dian容rong，在zai焊han接jie後hou，如ru果guo沒mei有you施shi加jia單dan獨du的de處chu理li措cuo施shi
，在zai振zhen動dong試shi驗yan時shi容rong易yi發fa生sheng引yin腳jiao斷duan裂lie的de問wen題ti。這zhe個ge實shi驗yan模mo擬ni的de是shi運yun輸shu振zhen動dong、運行振動、衝擊碰撞跌落的應力條件。

duanliedejilishiyinglijizhong，yibanfashengzaidianrongyinchujiaohuohanpanlianjiedianweizhi，rutu。dangzhendonghuanjingxia，dianrongyinchujiaohehanpanlianjiedianchengshoudejiangshizhenggedianronghengxiangjianqiehezongxianglashenfangxiangdechongjili，youqidangdianrongjiaodadeshihou，rudadedianjiedianrong。

此現象的發生機理簡單
，解決方案也不複雜
，常規經驗是在電容的底部塗1圈矽橡膠GD414以粘接固定
，但這種處理方式是不行的。

矽橡膠拉伸強度為4-5MPa

，伸長率為100%-200%，分子間作用力弱，粘附性差
，粘接強度低
；用yong於yu粘zhan接jie電dian容rong時shi

，表biao麵mian上shang看kan是shi固gu定ding住zhu了le，但dan實shi際ji上shang衝chong擊ji應ying力li較jiao大da的de時shi候hou，矽gui橡xiang膠jiao的de被bei拉la伸shen程cheng度du較jiao大da
，電dian容rong自zi身shen依yi然ran會hui受shou到dao較jiao大da的de拉la伸shen應ying力li和he剪jian切qie應ying力li
；所以，固定用的材料推薦首選E-4X環氧樹脂膠
，其拉伸強度大於83MPa，伸長率小於9%，粘合性好，粘接強度高，收縮率低，尺寸穩定。從性能上能明顯看出，E-4X環氧樹脂膠才能起到真正的固定作用。

對塗膠工序也須進行細化
，要求環氧膠固定電容高度達到電容本體的1/3


，並在兩肋形成山脊狀支撐，使電容與E-4X膠成為一體，振動中不再顫振
，引腳得到保護。

lingwai，chuletujiaoguding，dianlubanzhuangpeishengchandeliuchengyehuiyinchu，xianzhuangpeidianrong
，zaizhuangpeiqitayuanjian，zheyang，lishidianrongweizuigaodian，zhouzhuanhuofangzhishi，yishoudaokepenghuowailierzaochengwaixie；更改工序，先裝配其它元件和粘接立柱再裝配高電容

，這樣周轉或放置時，比電容稍高的立柱受力就保護了電容。

改進工序前

，先對電路板真空塗覆(在電容陶瓷麵上形成約15μm厚的派埃林薄膜材料)，zaituguixiangjiaoguding。gaijinhou
，xianzaidianrongshangtuhuanyangjiao
，zaizaizhenggedianlubanzhenkongtufu，zheyangzaidianronghejiaowaibiaomianyitixingchengpaiailinbomo。youyupaiailinbomobiaomiancucaoduxiaoyutaocimian，jiaozaipaiailinbomobiaoerdejiechujiaodayutaocibiaomian(接觸角越小潤濕效果越好)

，改進後固定效果更好。

對以上問題和解決方法做一個總結結論有三：1
、電容引腳斷裂性質是疲勞斷裂；2
、裝配方式設計不合理，固定膠粘接強度不夠和工藝不完善是導致引腳斷裂的原因；3、改用環氧樹脂膠和調整生產流程從工程上解決此問題。