八一八鉭電容的三宗罪

2021-02-23 EDN電子技術設計
前言: 看到tengjingshu(EDN博主)的電容爆炸了,我也想就一些問題給予一些補充,因為這玩意是很危險的,先上圖一張。這是在網上收集到的恐怖的一幕,鉭電容爆炸了,它會發明火,所以很多廠家都不用了。


罪狀一:固鉭因「不斷擊穿」又「不斷自愈」問題產生失效。

在正常使用一段時間後常發生固鉭密封口的焊錫融化,或見到炸開,焊錫亂飛到線路板上。分析原因是其工 作時「擊穿」又「自愈」,在反覆進行,導致漏電流增加。這種短時間(ns~ms)的局部短路,又通過「自愈」後恢復工作。

關於「自愈」。理想的Ta2O5 介質氧化膜是連續性的和一致性的。加上電壓或高溫下工作時,由於TA+離子疵點的存在,導致缺陷微區的漏電流增加,溫度可達到500℃~1000℃ 以上。這樣高的溫度使MnO2還原成低價的Mn3O4。有人測試出Mn3O4的電阻率要比MnO2高4~5個數量級。與Ta2O5介質氧化膜相緊密接觸的 Mn3O4就起到電隔離作用,防止Ta2O5介質氧化膜進一步破壞,這就是固鉭的局部「自愈了」。但是,很可能在緊接著的再一次「擊穿」的電壓會比前一次 的「擊穿」電壓要低一些。在每次擊穿之後,其漏電流將有所增加,而且這種擊穿電源可能產生達到安培級的電流。同時電容器本身的儲存的能量也很大,導致電容 器永久失效。

固鉭的Ta2O5介質氧化膜有單向導電性能,當有充放大電流通過Ta2O5介質氧化膜,會引 起發熱失效。無充放大電流時,介質氧化薄相當穩定,微觀其離子排列不規則、無序的,稱作無定形結構。目測呈現的顏色 是五彩幹涉色。當無定形結構向定形結構逐步轉化,逐步變為有序排列,稱之微「晶化」,目測呈現的顏色不再是五彩幹涉色,而是無光澤、較暗的顏色。 Ta2O5介質氧化薄膜的「晶化」疏散的結構導致鉭電容器性能惡化直至擊穿失效。

固鉭加上高的電壓,內部形成高的電場,易於局部擊穿。

擊穿事故發生率隨時間減低到一個穩定值。當擊穿電壓被接近時,擊穿發生率增加。隨著電壓的增長,裝置因在某個疵點發生的熱逃逸而發生故障的機率也增加。擊穿電壓依賴於脈衝的持續。在某些實驗中,可以看到擊穿電壓隨著脈衝長度的增加而降低。該過程不是十分確定的;擊穿以不定時間間隔出現在不定位置。在反模式 下,電擊穿是由於焦耳熱產生的熱擊穿的最終狀態。

電容如果選擇不當的話,當電容失效後就會短路,一般的話,有兩個可以考慮,作為生產廠商,如果一定要失效之 後是開路狀態的話,可以考慮內部有保險絲的系列,通過的電壓和電流都是有鉭電容內部的保險絲所決定的。所以它失效後會是一個開路的模式,還有客戶在選型的 時候,一定要考慮到足夠多的餘量在裡邊,如果在正常的工作電壓使用的情況下是非常的可靠的。

鉭電壓在工業電子,汽車電子,至少需要降額50%使用。

另外潮溼也會對電容的ESR起到很大的變化。

變化測試:

其機理如下圖所示:


一句話:慎重使用鉭電容。

相關焦點

  • 聚合物鉭電容和普通鉭電容的區別
    打開APP 聚合物鉭電容和普通鉭電容的區別 發表於 2018-03-13 19:01:34   鉭電容簡介
  • 貼片鉭電容正負極判別_貼片鉭電容讀數方法
    貼片鉭電容正負極判別   貼片鉭電容有一端是標有一橫線,是貼片鉭電容的正極,另外一端是負極。引線鉭電容腿長的一端是正極,腿短一端是負極。   貼片鉭電容是極性電容,正負極不能接反,萬一接反,該鉭電容就不起作用或者失效。   貼片鉭電容的正負極區分和測量鉭電容上面有標誌的黑塊為負極。在PCB上電容位置上有兩個半圓,塗顏色的半圓對應的引腳為負極。也有用引腳長短來區別正負極長腳為正,短腳為負。   當我們不知道貼片鉭電容的正負極時,可以用萬用表來測量。
  • 鉭電容的識別方法以及鉭電容實效原因的分析
    打開APP 鉭電容的識別方法以及鉭電容實效原因的分析 吃泡麵的雞 發表於 2020-12-01 08:56:38 鉭電容失效原因分析,鋰電容器全稱是鉭電解電容,也是屬於電解電容的一種。
  • 貼片鉭電容封裝及規格介紹 詳解鉭電容封裝及尺寸
    貼片鉭電容封裝及規格介紹 詳解鉭電容封裝及尺寸 工程師譚軍 發表於 2018-08-13 09:13:27 鉭電容作為電解電容的一員,想必大家應該都不陌生,那麼關於它你了解多少呢
  • 鉭電容失效的原因
    引言   經常碰到很多客戶討論鉭電容爆炸問題,特別在開關電源、LED電源等行業,鉭電容燒毀或爆炸是令研發技術人員最頭痛的,讓他們百思不得其解。正因為鉭電容失效模式的危險性, 讓很多研發技術人員都不敢再使用鉭電容了,其實如果我們能夠全面的了解鉭電容的特性, 找到鉭電容失效(表現形式為燒毀或爆炸)的原因,鉭電容並沒有那麼可怕。
  • 鉭電容正負極區分
    打開APP 鉭電容正負極區分 姚遠香 發表於 2019-08-09 11:40:44   鉭電容全稱是鉭電解電容,也屬於電解電容的一種,使用金屬鉭做介質,同時它也是一種有「極性」的電容。
  • 最強鉭電容知識大全!
    ,鉭電容的ESR主要是由引腳和內部電極阻抗引起,是電容在高頻上表現的一個很重要的參數,一般來講,同容量,同電壓值的鉭電容的ESR要低於電解電容,但要高於多層陶瓷電容,ESR隨著頻率和溫度的增加而減少,ESR=DF/WC。
  • 關於貼片鉭電容的頻率特性分析
    我們知道每種電容都有它的頻率特性,那麼AVX 鉭電容的頻率特性是怎麼樣的呢?AVX 鉭電容隨著頻率的增加有效電容的值會減小,直到共振達到(通常視0.5 - 5MHz 的之間該評級)。 除了共振頻率的設備變得感性。除了100kHz 的電容繼續下降。
  • 一文搞懂瓷片電容、鉭電容、電解電容的區別
    下面簡單介紹一下我們常用到的三種電容:鋁電解電容,瓷片電容和鉭電容。  3)鉭電容無論是原理和結構都像一個電池。下面是鉭電容的內部結構示意圖: 鉭電容擁有體積小、容量大、速度快、ESR低等優勢,價格也比較高。決定鉭電容容量和耐壓的是原材料鉭粉顆粒的大小。
  • 鉭電解電容器的型號介紹 貼片鉭電容耐壓值怎麼看
    ,希望本文能讓你對鉭電容有更全面的認識。 鉭電容 鉭電容是 電容器中體積小而又能達到較大電容量的產品,是1956年由美國貝爾實驗室首先研製成功的,它的性能優異。鉭電容器外形多種多樣,並製成適於表面貼裝的小型和片型元件。鉭電容器不僅在軍事通訊,航天等領域應用,而且鉭電容的應用範圍還在向工業控制,影視設備、通訊儀表等產品中大量使用。
  • 貼片鉭電解電容極性標識及參數介紹
    本文將為你介紹關於貼片鉭電容的極性識別以及參數特性。 貼片鉭電容 在鉭粉燒結式鉭電容中,又因工作電解質不同可分為固體電解質鉭電容(Solid Tantalum)和非固體電解質鉭電容。其中,固體鉭電解電容器用量最大。鉭電容由於使用金屬鉭做介質,不需要像普通電解電容那樣使用電解液。
  • 貼片和插件鉭電容封裝及規格
    貼片鉭電容簡述 貼片鉭電容(以下簡稱鉭電容)作為電解電容器中的一類。廣泛應用於各類電子產品,特別是一些高密度組裝,內部空間體積小產品,如手機、可攜式印表機 。 鉭電容是一種用金屬鉭(Ta)作為陽極材料而製成的,按陽極結構的不同可分為箔式和鉭燒粉結式兩種。
  • 鉭電容是什麼,它的額定溫度環境是多少
    鉭電容額定溫度環境是多少,鉭電容又稱為(貼片電容),額定環境溫度是指鉭電容的工作周圍溫度。因為鉭電容的可靠性和電參數隨溫度而變化,因此,必須限定鉭電容能承受的氣候條件。最重要的氣候因素是容許的最低,最高溫度和潮溼條件。下面山東紅寶電子有限公司為大家講解鉭電容的溫度。 鉭電容溫度 鉭電容的溫度範圍是更低和更高之間的溫度環境範圍,在其內鉭電容根據他瞈氣候類別工作。鉭電容翁溫度範圍在-55℃和+125℃之間。在55℃~+85℃範圍間,最大連續電壓Vcont。
  • 貼片鉭電容五大參數與精度表示方法
    貼片鉭電容標註標識方法 鉭——一種略帶藍色的戰略金屬,英文名叫TANTALUM,具有2900 度以上的熔點(僅次於鎢和錸 特點: 1.漏電流少:同樣陰極是聚合物(PEDTPPY 等)鉭聚合物電容的漏電流只有鋁聚合物電容的幾分之一左右,以著名的三洋OSCON 的SVP 產品為例,其4V 33UF 的4SVP33M 漏電流(LC)為66UA 而同規格鉭聚合物電容一般僅為 12UA 左右,這代表顯卡如果用鉭聚合物電容濾波會更乾淨,漏電流導致的脈衝會小。
  • 鉭電容+5GHz潛力 網友實測最強GTX460
    從雙風扇、三熱管設計到4+2相供電,再到鉭聚合物電容和全貼片設計,1篇稿件幾十頁的回覆內容中,無論是贊是彈,都讓人真切地感覺到,玩家非常希望能在眾多GTX460中,看到一片真正有特色、與眾不同的產品。    本周三,這款顯卡終於上市。不到一天時間,就有網友通過網上渠道將它連夜「抱」回了家。下面就讓我們隨資深玩家「鐵老虎」一起,揭開這片顯卡的神秘「面紗」。
  • 網友列舉三宗罪,結局卻反轉了
    我的世界進軍手遊端太過倉促導致問題頻頻出現,網友也列舉了我的世界"三宗罪",第一宗罪我的世界早期遊戲BUG非常多,眾所周知,一款遊戲如果遊戲BUG過多的話,很容易會影響用戶遊戲體驗,也正是這樣才導致不少用戶流失;第二宗罪我的世界固步自封無客服,很多玩家反應,我的世界客服回饋率為0;第三宗罪我的世界社交做的一塌糊塗。
  • 獨角兕大王的「五宗罪」
    根據《刑法》第二百三十八條之規定,其行為已觸犯非法拘禁罪(西行路上的妖魔鬼怪,不論出於何種理由,幾乎都有觸犯這條罪名)。 ///
  • 鉭帶
    鉭電容全稱是鉭電解電容,也屬於那種電解電容的一種直插鉭電容,鉭坩堝Ta鉭坩堝99.95%鉭坩堝製造鉭坩堝定製鉭坩堝報價鈮與鉭用途類似,均屬高熔點、高的沸點稀有金屬,鋼灰顏色,富延展性和抗腐蝕性。鈮的熔點為2468℃,沸點為4742℃,密集度為8.57g/cm?
  • 鉭片
    鉭電容全稱是鉭電解電容,也是電解電容的1種直插鉭電容,鉭坩堝Ta鉭坩堝99.95%鉭坩堝製造鉭坩堝定製鉭坩堝報價鈮與鉭屬性雷同,均屬高熔點、高沸點稀有金屬,鋼灰顏色,富延展性和抗腐蝕性。鈮的熔點為2468℃,沸點為4742℃,密度為8.57g/cm?
  • F電容的固體鉭晶片電容器
    F電容的固體鉭晶片電容器 來源:中電網