钽电容器失效分析概述钽电容失效原因分析( 三 ) _小知识

电路稳定性也是一个重要因素。高浪涌电流和高浪涌电压也会损伤电介质，引起失效。不正确的使用条件和有问题的电介质最终导致的结果就是出现局部高温。确保在特定应用中使用恰当的电容器是另外一个要考虑的问题。
总的来说，表面贴装钽电容器不是密封，因此吸收水分。回流焊过程中电容器中明显存在的潮气会在电容器内部产生大量的蒸汽，某种情况下，这会导致模塑环氧料破裂，将有更多的潮气渗入到内部。在贮存或是使用过程中进一步的高湿和高温的暴露过程也能导致电容器内部导电物质化学/电化学迁移，最终出现漏电通路。
高ESR失效
引起高ESR值的原因主要可以分成两类：连接不良或是材料电阻率的增加（图3b）。再一个，在进行破坏性分析之前，必须要在适当的频率下测量ESR值高低的状态，更重要的是，必须要确保测试探针和电容器端子之间保持正确的连接。焊接点上存在的保形涂料或助焊剂、不合适的焊料/粘接、端子/焊接点的氧化、不合适的探针等等可能造成ESR值比实际的要高。
电容器在拾放、贴装、回流焊和使用期间会暴露在机械/热机械应力下，这种应力会影响到电容器的ESR 。这些类型的应力能连累到外部或是内部的连接，导致高ESR 。一般使用在钽电容器中的材料，其热膨胀系数大不一致，当暴露在一个相当长的高温期间时，能产生机械热应力，导致ESR值出现问题。
当电容器暴露在一个相对高温高湿的环境中时，会出现外部引线氧化，引起高ESR值。由于钽电容器不是完全的密封，在高温高湿的条件下，水分能渗入到电容器内部，导致引线端子氧化，电极层出现破裂/分层。
从钽电容器的生产角度看，多数ESR问题是从阴极层产生的，包括阴极层分层、阴极层过厚、阴极层缺失的等等。ESR问题很少和正极连接问题有联系，一般是由于钽丝与正极引线框架出现虚连接而引起的。全面的X光分析能暴露一些内部连接的问题。剖面电容器的光学或是扫描电镜分析将更有助于确定其根本原因。剖面电容器也能用微探针分析，确定到底哪一层对电容器的高ESR值影响最大。这个过程必须要非常细致地做，因为像剖切技术这样的破坏性分析技术能引起样品制备瑕疵。
低容量/开路
正常条件下钽电容器的容量不会出现明显的改变，这种失效模式并不常见。一般，在顾客入厂检查下明显的低容量一般是由电容器有毛病或是贴错标签引起的。使用中电容器的电容量是由电容器短路引起的。某种程度电容器暴露在高温和高湿条件下容量会增加，反之，烘干能减小容量。如果钽电容器处于短路，容量会视为开路。开路失效也可能由正极框架和钽丝连接的损伤或是不连续引起的。X光图像将有助于检查内部结构，同时剖面分析可有助于识别原因。

预防片状钽电容失效的措施
1、降额：一般情况下，二氧化锰钽电容需要耐压降额50%以上使用。
2、并联得到大的容值：不要选择太大容值的钽电容，可以通过几个较小的容值钽电容进行并联。
3、反向电压限制：不允许反向电压。万用表测量时也要分清电极，避免反向电压。
4、电源电路中选择缓启动，避免上电浪涌电流。
5、远离热源
6、纹波电流降额使用。

本文整理自：
1、百度文库《钽电容器失效分析概述》上传者：海燕传递之声的店
【钽电容器失效分析概述钽电容失效原因分析】2、电子工业专用设备《片状钽电容失效分析》作者：刘家欣、肖大雄、徐征

钽电容器失效分析概述 钽电容失效原因分析( 三 )

钽电容器失效分析概述钽电容失效原因分析( 三 )