多层瓷介电容常见失效模式及失效机理研究
2021-01-13王瑶
环境技术 2020年6期
关键词:裂纹
王瑶
( 航天科工防御技术研究试验中心,北京 100854)
引言
电容器作为三大无源元件(电容器、电阻器、电感器)之一,它基本的功能是储存和释放电荷,即储存能量。电容器具有“电压不可以突变”和“隔直通交”的特性,广泛应用于各种仪器、仪表、电子设备中起到调谐、滤波、耦合、隔直、储能等作用,是电子设备中不可缺少的主要元件。多层陶瓷电容器具有容体比大,结构致密、损耗小、无极性、贮存方便、适合表面贴装,大量应用在航天、航空、兵器及消费类电子产品中。
在整个电容市场中多层陶瓷电容器占比90 %,因此了解其制造工艺,对常见失效模式和失效机理进行深入研究,为正确使用和失效预防提供了技术支持和保障。
1 多层瓷介电容器可靠性
多层瓷介电容器主要的电参数为电容值、绝缘电阻、击穿电压以及损耗角正切值。引起陶瓷电容器上述电参数超差失效的原因通常为损耗性失效、过应力失效、内部缺陷以及外部缺陷引起的失效四类,其中损耗失效是指电容器受到的损伤不断累积超过其材料所能承受的极限值时产生的失效;过应力失效是指单一应力作用在电容器上引起的灾难性失效。
产品由制造工艺或原材料自身缺陷引起的失效称为内部缺陷失效,受后续环境应力(机械应力、电应力)作用产生的缺陷引起的失效统称为外部缺陷失效。
2 常见的失效模式和机理
多层瓷介电容器典型失效模式有:短路、开路以及电参数漂移。
