如何提高鉭電容的可靠性

出處：hartcomm 發(fā)布于：2012-09-28 11:36:15

　　鉭電容以其出現(xiàn)色的高低溫特性而成為使用者在工作條件惡劣時的,但其可靠性由于鉭電容固有的缺陷而受到影響.特別是使用在高溫和高浪涌時,產(chǎn)品的可靠性受到突然失效的威脅非常大（鉭電容爆炸、鉭電容燒毀）.因此,提高鉭電容可靠性是我們非常重要的努力目標(biāo).
　　提高鉭電容介質(zhì)層厚度和質(zhì)量
　　貼片鉭電容的介質(zhì)層具有很高的介電強(qiáng)度, 當(dāng)直流電壓提高1V,產(chǎn)品的介質(zhì)層厚度可以增加16埃[每埃為百萬分之一毫米]. 因此,提高貼片鉭電容可靠性的有效方法就是通過增加鉭粉用量或比容,使產(chǎn)品的介質(zhì)層更厚,使其能夠耐受的電壓更高.在體積容許的情況下,盡可能使設(shè)計的產(chǎn)品的形成電壓更高.
　　另外,,不同的原材料質(zhì)量和生產(chǎn)工藝及過程控制水平也可以使產(chǎn)品的介質(zhì)層在厚度一定時具有更好的質(zhì)量.它對產(chǎn)品的可靠性影響一樣較明顯.
　　降低鉭電容的ESR值
　　鉭電解電容在工作狀態(tài),其ESR與產(chǎn)品可耐受的浪涌電流成反比,ESR越低的產(chǎn)品,能夠耐受的浪涌電流越大,因此想法降低產(chǎn)品的ESR值,也是提高產(chǎn)品可靠性的有效途徑. 另外,ESR較低的產(chǎn)品在工作頻率較高時產(chǎn)品的阻抗更小,而且容量變化也更小,因此對可靠性也可以造成有利影響.
　　改變鉭電容電連接結(jié)構(gòu)
　　我們現(xiàn)在生產(chǎn)的鉭電容基本上都是單芯子結(jié)構(gòu)，如果我們把陽極芯子做成多個更小的再組裝后,根據(jù)并聯(lián)電路里總阻抗值與分阻抗值之間的分?jǐn)?shù)關(guān)系，把產(chǎn)品的陽極分成幾部分，這樣產(chǎn)品的總阻抗值將成倍下降。這樣產(chǎn)品的耐浪涌能力將成倍提高,可靠性也成倍提高.這是不采用新陰極材料就可以擴(kuò)大產(chǎn)品使用頻率范圍的一個成功方法。采用多芯子結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品由于其極低的ESR值和優(yōu)良的耐浪涌能力,被行業(yè)電路建議為直流開關(guān)電源濾波電路的推薦產(chǎn)品.其可靠性只需要增加成型磨具就可以成倍提高.因此我們可以在不增加生產(chǎn)成本太多的條件下就可以做到此點.
　　采用先進(jìn)的貼片鉭電容生產(chǎn)工藝
　　科學(xué)無止境,在通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝,使生產(chǎn)出的產(chǎn)品的參數(shù)性能更優(yōu)良,一樣可以提高產(chǎn)品的可靠性.例如,在關(guān)鍵的介質(zhì)層形成時,如果我們可以使用兩步發(fā)形成,先在產(chǎn)品的表面生成厚度較高的介質(zhì)膜,然后再形成內(nèi)部對容量有決定作用的介質(zhì)膜,由于貼片鉭電容的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一個海綿狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),由于其存在眾多微觀上的突出部位,因此其表面在形成時,部位的介質(zhì)膜由于電場強(qiáng)度分布的趨膚效應(yīng)而實際分布到的電場強(qiáng)度大的多,因此,此處形成的介質(zhì)膜的晶體物理結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)問題,非常容易形成可通過較大電流的導(dǎo)電通道.而且非常容易出現(xiàn)晶化現(xiàn)象.如果使用在低阻抗電路里,出現(xiàn)浪涌時,加在產(chǎn)品上的實際電壓大于產(chǎn)品能夠耐受的額定電壓,而由于趨膚效應(yīng),加在產(chǎn)品外層的電壓場強(qiáng)比產(chǎn)品內(nèi)部介質(zhì)膜上的場強(qiáng)更高,相當(dāng)于加在產(chǎn)品邊緣處的場強(qiáng)被放大,因此在產(chǎn)品邊緣非常容易出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象.危險的是這種放大速度極快,導(dǎo)致產(chǎn)品介質(zhì)膜上瞬間承受的場強(qiáng)遠(yuǎn)超過容許值.因此,增加外表層介質(zhì)層厚度在粉量受到嚴(yán)格限制時,是一個提高產(chǎn)品可靠性的非常有效的途徑.

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