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導致陶瓷貼片電容失效的主要因素有哪些?

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  • 發表于:2018-05-05 17:13 分享至:
    1)濕度對電參數惡化的影響
    陶瓷介質的老化大大降低了芯片電容器的介電強度,并可能導致芯片電容器擊穿。因此,這種陶瓷芯片電容器的電解擊穿要比不含二氧化鈦的陶瓷介質片式電容器嚴重。
    該貼片電容器電極的邊緣電場畸變的銀離子遷移,因為陶瓷介質表面凝高濕度的環境中的水膜,貼片電容邊緣表面科羅娜啤酒電壓明顯降低,表面閃絡現象的產生與工作條件。在嚴重的情況下,芯片電容器表面的電弧擊穿極為顯著。表面擊穿是芯片電容結構,相關的電極間距離、負載電壓、保護層、吸濕透氣疏水性。當空氣濕度過高時,水膜凝結在芯片電容器外殼的表面,降低了芯片電容器的表面絕緣電阻。另外,對于半封閉結構的片式電容器,水可以滲透到片式電容介質中,降低了片式電容器介質的絕緣電阻和絕緣能力。因此,高溫高濕環境對片式電容器參數惡化的影響是非常顯著的。經干燥、除濕、芯片電容器電性能可以得到改善,但水分子電解不能根除的后果。例如,貼片電容器在高溫條件下工作,電解氫離子(H+)和羥基離子(oh)的電場中的水分子,導致電化學腐蝕的根源。即使烘干機是濕的,也不可能恢復鉛。
    2)銀離子遷移的后果
    大多數無機介質片式電容器是由銀電極制成的,而半密封貼片電容器在高溫下工作,并穿透芯片電容器內部的水分子產生電解。通過陽極氧化反應,銀離子和氫氧根離子結合生成氫氣生成氧化銀,在氫和氫離子的陰極反應中還原反應生成銀和銀水。由于電極反應,陽極的銀離子不斷還原為陰極,金屬銀粒子通過水膜與陽極相連。銀離子遷移不僅發生在無機介質表面,而且擴散到無機介質中,使泄漏電流增大。在嚴重的情況下,兩個銀電極之間的短路會導致芯片電容器的擊穿。
    離子遷移可能會嚴重損壞電極表面是一層銀,鉛和銀焊電極的表面層,隨著銀氧化物半導體性能區間,等效介電電容器串聯電阻增加,增加金屬零件的損耗,電容損耗明顯增加。
    由于有效電極面積減小,芯片電容器相應減小。在氧化銀半導體和電介質表面的兩個電極之間的無機絕緣電容器的表面絕緣電阻減小。銀離子遷移嚴重,樹枝狀銀之間架設的兩個電極,貼片電容的絕緣電阻大大降低。
    如果陶瓷介質不夠致密,不僅可以在陶瓷介質表面發生銀離子遷移,還可以穿透陶瓷介電層。差距更是多層復合結構,電極的位置是不容易的,對中小型邊緣表面,疊層外涂電極銀漿兩端進入間隙,減少介質表面的絕緣電阻,并縮短電極之間的路徑,銀離子遷移容易出現短路現象。
    3)陶瓷芯片電容器在高溫下的擊穿機理
    高濕度環境下半封閉陶瓷片式電容器的擊穿失效是一個嚴重的問題。擊穿現象可分為兩類:介質擊穿和表面閃絡。根據介電擊穿發生的時間可分為兩種故障和故障的早期老化,早期故障暴露的電容器介質材料和生產工藝的缺陷,這些缺陷導致陶瓷介電強度顯著下降,因此,在高濕度的領域,在測試的早期或工作壓力SMD電容器擊穿。大多數老化故障屬于電化學故障類別。
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