擊穿失效
發布時間:2015/6/29 21:52:02 訪問次數:561
固體鉭電解電容器的介質氧化膜五氧化二鉭(Ta。O。),由于原材料不純或工藝中的原因而存在雜質、裂紋、孔洞等疵點和缺陷,雖然鉭塊在高溫燒結時,M27C2001-15C1大部分被燒毀或蒸發掉,但仍有少量存在。在賦能、老練過程中,這些疵點在電壓、溫度的作用下成為場致晶化的發源地——晶核,在長期作用下,促使介質膜以較快的速度發生物理、化學變化,也就是應力的積累,到一定時候引起介質的局部擊穿和過熱。例如,在一定溫度下(425~450℃)因Mn0。的熱分解還原成電阻系數較大的Mn。O。和新生態氧而得到自愈;如果溫度更高(550~800℃)無定形的介質氧化膜還會轉變成介電性能很差的結晶型氧化膜,通常把此轉變稱為熱致晶化。如果介質中含有雜質,在強電場的作用下,即使在比較低的溫度下(例如,在O~100℃)也能出現晶化,把此稱為場致晶化。當介質中因工藝原因已出現晶核,則在電場和溫度作用下,晶區不斷擴大,而形成晶化的氧化膜,從而導致漏電流急劇增大而擊穿。
進一步分祈發現:這些晶化的氧化物還包含由鉭、錳共融結晶形成的黑色物質。此外,當介質氧化膜中的缺陷部位較大而集中時,一旦發生瞬時擊穿,則很大的短路電流將使產品迅速過熱而失去熱平衡,局部的自愈已無法修補氧化膜,從而導致迅速擊穿失效。
固體鉭電解電容器的介質氧化膜五氧化二鉭(Ta。O。),由于原材料不純或工藝中的原因而存在雜質、裂紋、孔洞等疵點和缺陷,雖然鉭塊在高溫燒結時,M27C2001-15C1大部分被燒毀或蒸發掉,但仍有少量存在。在賦能、老練過程中,這些疵點在電壓、溫度的作用下成為場致晶化的發源地——晶核,在長期作用下,促使介質膜以較快的速度發生物理、化學變化,也就是應力的積累,到一定時候引起介質的局部擊穿和過熱。例如,在一定溫度下(425~450℃)因Mn0。的熱分解還原成電阻系數較大的Mn。O。和新生態氧而得到自愈;如果溫度更高(550~800℃)無定形的介質氧化膜還會轉變成介電性能很差的結晶型氧化膜,通常把此轉變稱為熱致晶化。如果介質中含有雜質,在強電場的作用下,即使在比較低的溫度下(例如,在O~100℃)也能出現晶化,把此稱為場致晶化。當介質中因工藝原因已出現晶核,則在電場和溫度作用下,晶區不斷擴大,而形成晶化的氧化膜,從而導致漏電流急劇增大而擊穿。
進一步分祈發現:這些晶化的氧化物還包含由鉭、錳共融結晶形成的黑色物質。此外,當介質氧化膜中的缺陷部位較大而集中時,一旦發生瞬時擊穿,則很大的短路電流將使產品迅速過熱而失去熱平衡,局部的自愈已無法修補氧化膜,從而導致迅速擊穿失效。
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