概述

電容是電子設(shè)備中主要基礎(chǔ)元件之一，它廣泛用于電視機(jī)、收音機(jī)、手機(jī)、電子儀器等設(shè)備中，用作儲(chǔ)能和傳遞信息，但在使用當(dāng)中它也會(huì)由于一些內(nèi)外在因素而失效。電容在各種應(yīng)力作用下其材料發(fā)生物理和化學(xué)變化，導(dǎo)致電參數(shù)變劣而最后失效，可分為電應(yīng)力（電流、電壓）和環(huán)境應(yīng)力（濕度、溫度、氣壓、振動(dòng)和沖擊等）兩種。

一、電容的主要參數(shù)

 容的主要參數(shù)有：標(biāo)稱(chēng)電容量與允許偏差、額定工作電壓、介電強(qiáng)度、損耗、絕緣電阻、電容溫度系數(shù)等。 

  1、標(biāo)稱(chēng)電容量與允許偏差 電容標(biāo)明的電容量稱(chēng)為標(biāo)稱(chēng)電容量，電容允許偏差的定義是允許容量偏差與標(biāo)稱(chēng)容量的比值，一般用百分?jǐn)?shù)表示。

  2、額定工作電壓 在允許的環(huán)境條件下，在規(guī)定的工作壽命期間，可以連續(xù)加在電容上的最大直流電壓或交流電壓的有效值稱(chēng)為電容的額定工作電壓。額定工作電壓是電容在規(guī)定期限內(nèi)，規(guī)定條件下能夠可靠工作的電壓。工作條件或工作期限超過(guò)規(guī)定范圍時(shí)，電容的工作電壓必須隨之而產(chǎn)生相應(yīng)的變化，否則將會(huì)影響電容的工作可靠性。 

  3、介電強(qiáng)度 電容承受一定大小的電場(chǎng)強(qiáng)度（或電壓）而不致被擊穿的能力稱(chēng)為介電強(qiáng)度，一般通過(guò)耐壓試驗(yàn)加以考核。通過(guò)耐壓試驗(yàn)，可以快速剔除存在隱患的電容，保證成品電容在使用壽命期間工作的可靠性。 

  4、損耗 電場(chǎng)作用下單位時(shí)間內(nèi)電容因發(fā)熱而消耗的能量稱(chēng)為電容的損耗。直流電場(chǎng)作用下主要表現(xiàn)為介質(zhì)的漏導(dǎo)損耗，交流電場(chǎng)作用下除漏導(dǎo)損耗外，還有介質(zhì)的極化損耗。此外，還必須計(jì)入電容金屬部分（包括接觸電阻）引起的損耗。通常用損耗角正切表示電容的損耗特性。 

 5、絕緣性能 表征電容絕緣性能的參數(shù)有：絕緣電阻、時(shí)間常數(shù)和漏電流。電容上所加的直流電壓與所產(chǎn)生的漏電流的比值稱(chēng)為絕緣電阻。絕緣電阻這種絕緣性指標(biāo)一般適用于電容量不大于0.1uF的有機(jī)電容以及所有有機(jī)電容。時(shí)間常數(shù)是絕緣電阻與電容量的乘積，它僅取決于介質(zhì)本身性質(zhì)，而與電容的幾何尺寸無(wú)關(guān)。時(shí)間常數(shù)一般適用于電容量大于 0.1uF的有機(jī)介質(zhì)電容的絕緣性能指標(biāo)。對(duì)于電解電容，由于其金屬化膜介質(zhì)存在很多缺陷，無(wú)法采用材料特性表征電容絕緣特性，故直接應(yīng)用漏電流評(píng)價(jià)電解電容的絕緣性。 

 6、溫度系數(shù) 電容溫度變化一度時(shí)的電容量變化百分率稱(chēng)為溫度系數(shù)。電容的溫度系數(shù)大小跟介質(zhì)材料的溫度特性與電容的結(jié)構(gòu)工藝有關(guān)。電容溫度系數(shù)應(yīng)盡可能接近零值。

二、陶瓷電容的失效模式及失效機(jī)理

  1、電容常見(jiàn)的失效模式有：短路、開(kāi)路、參數(shù)（包括電容量、損耗、漏電流等）飄移等。

  2、電容常見(jiàn)的失效機(jī)理包括：來(lái)料本身的缺陷、外加電壓過(guò)高、電壓瞬態(tài)變化、浪涌電流、功率耗散過(guò)大、熱應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力、污染等。

三、陶瓷電容的失效機(jī)理

 多層陶瓷電容本身的可靠性較高，可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定使用。但如果器件本身存在缺陷或在組裝過(guò)程引入缺陷，則會(huì)對(duì)其可靠性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。陶瓷電容常見(jiàn)的失效機(jī)理主要有以下幾種： 

1、來(lái)料本身的缺陷

 a）陶瓷介質(zhì)內(nèi)空洞 

介質(zhì)內(nèi)的空洞容易導(dǎo)致漏電，介電強(qiáng)度降低。漏電容易導(dǎo)致電容內(nèi)局部過(guò)熱， 由于熱電的正反饋，進(jìn)一步降低陶瓷介質(zhì)的絕緣性能，導(dǎo)致電容該位置的漏電增加。該過(guò)程循環(huán)發(fā)生，不斷惡化，輕則導(dǎo)致電容的參數(shù)飄移（絕緣電阻減小、損耗增大等），重則導(dǎo)致電容介質(zhì)擊穿，從而使電容兩端電流過(guò)大，可能產(chǎn)生爆炸甚至燃燒等過(guò)熱燒毀的嚴(yán)重后果。

 b）分層 

多層陶瓷電容的燒結(jié)為多層材料堆疊共燒，燒結(jié)溫度可高達(dá) 1000℃以上， 燒結(jié)工藝的不良容易導(dǎo)致分層的發(fā)生，分層和空洞、裂紋的危害相似，都是多層陶瓷電容重要的內(nèi)在缺陷。

2、溫度沖擊及機(jī)械應(yīng)力產(chǎn)生的裂紋

  溫度沖擊主要是發(fā)生在電容焊接過(guò)程中，不當(dāng)?shù)姆敌抟彩菍?dǎo)致溫度沖擊裂紋的重要產(chǎn)生原因。多層陶瓷電容的特點(diǎn)是能夠承受較大的壓應(yīng)力，但抵抗彎曲能力較差。電容在組裝過(guò)程中任何可能產(chǎn)生彎曲變形的操作都可能導(dǎo)