鉭電容失效的五類原因與解決方法
1.電壓降額不足導致鉭電容失效
某DC/DC電源中使用CAK45C型25V22uF片式鉭電容器作為輸出濾波電容器,調試期間出現短路失效。經了解該電源輸出電壓為±15V,無串聯電阻。
原因分析: 本案例中,電路工作電壓為15V,而所使用的電容器為25V22uF,電壓降額不足。
解決方法:改用規格為35V22uF鉭電容器后,問題得到解決。
2.應用環境溫度過高導致鉭電容失效
某通信整機在使用時發生異常,通過對整機拆機分析,發現該機電源模塊已失效,外觀檢查發現一只CAK-16V68uF電容器表面已呈燒糊黑色狀。
原因分析:
鉭電容器外部絕緣套管燒毀和封口錫溶掉為高溫所致,而高溫的來源有兩個原因:一為外部環境溫度過高;二為產品本身擊穿燒毀。
本案例中,如產品為本身擊穿燒毀,則鉭芯子氧化膜介質層會因漏電流逐步增大導致發熱擊穿燒毀,整個產品則會表現為擊穿短路失效。而經對該支產品進行電性能測試和DPA試驗后,產品測試結果為損耗和漏電流值超標但未短路。因而可以排除產品為自身原因造成失效,而鉭電容器損耗和漏電流值超標應為外部高溫所致。經用戶方進一步排查,鉭電容器安裝于散熱器邊,由于功率塊異常發熱導致溫度過高而使鉭電容器外觀燒黑。
解決方法:鉭電容器的安裝使用應避免放在散熱器等熱源附近。
3.產品過壓失效
如圖,某電路設計使用中,CAK-35V4.7uF鉭電容器產品出現失效。
原因分析:
將失效產品從線路板上取下,發現產品正極部位包封料仍比較完整,而負極模壓包封料燒黑裂開,露出鉭芯;再經放大仔細檢查線路板焊盤,正極焊盤邊上有燒焦痕跡,經對比產品極性和焊盤標識的極性,確認產品焊接時正負極性安裝錯誤,導致鉭電容器在安裝后聯調通電時被持續施加了5V的反向電壓。
解決方法:鉭電容器在安裝后,應仔細檢查鉭電容器的正負極分別對應電源的正負極。
4、安裝不當失效
某電路單板經振動試驗結束后,發現板上安裝的CAK35型鉭電容器有1只負極引線斷裂。
原因分析:
經分析發現鉭電容器安裝時未進行本體固定,振動時產品發生共振而導致引線斷裂。
解決方法:經固定電容器本體安裝后問題得到解決。
5、施加反向電壓失效
a、某電路板在進行高溫老化過程中,發現CAK45-10V4.7uF產品出現失效。
原因分析:
通過排查分析,發現鉭電容器安裝結束后,曾用9V的三用表電阻檔對電容器進行檢查,檢查時不分極性。