電容的選用注意事項(xiàng)

　　在確認(rèn)使用及安裝環(huán)境時(shí)，作為按產(chǎn)品樣本設(shè)計(jì)說(shuō)明書所規(guī)定的額定性能范圍內(nèi)使用的電容器,，應(yīng)當(dāng)避免在下述情況下使用：
 

　　a,、高溫(溫度超過(guò)最高使用溫度);

　　b、過(guò)流(電流超過(guò)額定紋波電流),，施加紋波電流超過(guò)額定值后,，會(huì)導(dǎo)致電容器體過(guò)熱，容量下降,，壽命縮短;

　　c,、過(guò)壓(電壓超過(guò)額定電壓)，當(dāng)電容器上所施加電壓高于額定工作電壓時(shí),，電容器的漏電流將上升,，其電氧物性將在短期內(nèi)劣化直至損壞;

　　d、施加反向電壓或交流電壓,，當(dāng)直流鋁電解電容器按反極性接入電路時(shí),，電容器會(huì)導(dǎo)致電子線路短路，由此產(chǎn)生的電流會(huì)引致電容器損壞,。若電路中有可能在負(fù)引線施加正極電壓,，選用無(wú)極性電容器;

　　e,、使用于反復(fù)多次急劇充放電的電路中，如快速充電用途,，其使用壽命可能會(huì)因?yàn)槿萘肯陆?，溫度急劇上升等而縮減;

　　f、在直接與水,、鹽水,、油類相接觸或結(jié)露的環(huán)境、充滿有害氣體的環(huán)境(硫化物,、氨水等),、直接日光照射、臭氧,、紫外線及有放射性物質(zhì)的環(huán)境,、振動(dòng)及沖擊條件超過(guò)了樣本及說(shuō)明書規(guī)定范圍的惡劣環(huán)境下，禁止使用電容器;

　　g,、電容器安裝時(shí),，電容器防爆閥上方留有空間、爆閥上方避免配線及安裝其他元件,、電容器四周及電路板避免安裝發(fā)熱元件,。

　　電容安裝的注意事項(xiàng)

　　a、用過(guò)的電容器不能再使用,，但作為周期檢查可卸下來(lái)測(cè)試電性能;

　　b,、如果電容器已充電，使用前要用一個(gè)約1kΩ的電阻放電;

　　c,、如果電容器在超過(guò)35℃,，濕度大于70%的條件下存放，其漏電流可能上升,，使用前可通過(guò)一個(gè)約1kΩ的電阻施加額定電壓處理;

　　d、安裝前要確認(rèn)電容器的額定容量,、電壓和極性;

　　e,、掉在地面的電容器不要使用;

　　f、變形的電容器不要使用;

　　g,、電容器的正負(fù)引線間距應(yīng)與PCB板焊孔的位置相吻合,。若將電容器強(qiáng)行插入孔距不配套的電路板，會(huì)有應(yīng)力作用于引出線,，會(huì)導(dǎo)致電容器短路或漏電流上升;

　　h,、安裝時(shí)把電容器引腳或焊針插入PCB板，直到電容器底部貼到PCB板表面;

　　i,、不要施加超過(guò)規(guī)定的機(jī)械壓力,。當(dāng)拉力施加到電容器引出線,，該拉力將作用于電容器內(nèi)部，會(huì)導(dǎo)致電容器內(nèi)部短路,，開(kāi)路或漏電流上升,。在電容器焊裝到電路板，不強(qiáng)烈搖動(dòng)電容器,。

　　電容低電壓失效的機(jī)理

　　在電路設(shè)計(jì)中,，有一種常見(jiàn)的認(rèn)識(shí)，“器件的裕度設(shè)計(jì)在沒(méi)有把握的情況下,，余量盡可能大就會(huì)可靠”,，事實(shí)上這個(gè)觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。對(duì)于安規(guī)電容來(lái)說(shuō),，耐壓余量留的太大,，也會(huì)導(dǎo)致一種失效，稱之為“低電壓失效”,。

　　低電壓失效的機(jī)理是介質(zhì)漏電流的存在,。在較大濕度情況下，因?yàn)殡娙莸牟幻芊庑?，?huì)導(dǎo)致潮氣滲入,，在電容兩極加電壓時(shí)，滲入的潮氣表面會(huì)因其導(dǎo)電性形成漏電流,，過(guò)量的漏電流會(huì)使電容的儲(chǔ)能特性大大降低,，結(jié)果就表現(xiàn)為電容的特性喪失。這個(gè)現(xiàn)象在濕度儲(chǔ)存試驗(yàn)后加電運(yùn)行時(shí)最容易出現(xiàn),。

　　但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間(不少于2h)的高溫儲(chǔ)存后,，再開(kāi)機(jī)，該電容的性能又可以恢復(fù),。

　　或者將電容拆下,，給兩端加較高電壓(不低于0.7倍額定電壓的電壓值，如50V的電容,，加不低于35V,，不高于50V的電壓)，加壓一小段時(shí)間后,，再將電容焊上電路板,，開(kāi)機(jī)后，失效現(xiàn)象消失,。

　　以上現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理如圖,。填充介質(zhì)中，滲入潮氣,，會(huì)形成如圖所示的漏電流通路,，其上會(huì)產(chǎn)生漏電流,，導(dǎo)通通路上有電阻，因此會(huì)產(chǎn)生熱量I2R,，當(dāng)電容的額定耐壓值較大,，而實(shí)際施加的電壓很小時(shí)(如施加10%的額定耐壓)，熱量很小,，不足以使潮氣揮發(fā)掉,，因此表現(xiàn)為電容失效。但施加的電壓較大時(shí),，相同的電阻值,，卻能產(chǎn)生較大的熱量，熱量會(huì)使潮氣快速揮發(fā),，電容特性很快恢復(fù),。因此，電容的耐壓值降額幅度過(guò)大,，容易引發(fā)低電壓失效,。一般以按照**降額到額定值的70%為宜。

　　高溫儲(chǔ)存試驗(yàn)后,，潮氣在高溫下快速揮發(fā),，電容特性可恢復(fù)。

電容引腳斷裂失效的機(jī)理和解決方法

　　環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)(ESS試驗(yàn))是考核產(chǎn)品整機(jī)質(zhì)量的常用手段,。在ESS試驗(yàn)中,，隨機(jī)振動(dòng)的應(yīng)力旨在考核產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)、裝配,、應(yīng)力等方面的缺陷,。體積較大的電容，在焊接后,，如果沒(méi)有施加單獨(dú)的處理措施,，在振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)容易發(fā)生引腳斷裂的問(wèn)題。這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)M的是運(yùn)輸振動(dòng),、運(yùn)行振動(dòng),、沖擊碰撞跌落的應(yīng)力條件。

　　斷裂的機(jī)理是應(yīng)力集中,，一般發(fā)生在電容引出腳或焊盤連接點(diǎn)位置，如圖,。當(dāng)振動(dòng)環(huán)境下,，電容引出腳和焊盤連接點(diǎn)承受的將是整個(gè)電容橫向剪切和縱向拉伸方向的沖擊力，尤其當(dāng)電容較大的時(shí)候,，如大的電解電容,。

　　電容引腳斷裂機(jī)理示意圖

　　此現(xiàn)象的發(fā)生機(jī)理簡(jiǎn)單,，解決方案也不復(fù)雜，常規(guī)經(jīng)驗(yàn)是在電容的底部涂1圈硅橡膠GD414以粘接固定,，但這種處理方式是不行的,。

　　硅橡膠拉伸強(qiáng)度為4-5MPa，伸長(zhǎng)率為100%-200%,，分子間作用力弱,，粘附性差，粘接強(qiáng)度低;用于粘接電容時(shí),，表面上看是固定住了,，但實(shí)際上沖擊應(yīng)力較大的時(shí)候，硅橡膠的被拉伸程度較大,，電容自身依然會(huì)受到較大的拉伸應(yīng)力和剪切應(yīng)力;所以,，固定用的材料推薦首選E-4X環(huán)氧樹(shù)脂膠，其拉伸強(qiáng)度大于83MPa,，伸長(zhǎng)率小于9%,，粘合性好，粘接強(qiáng)度高,，收縮率低,，尺寸穩(wěn)定。從性能上能明顯看出,，E-4X環(huán)氧樹(shù)脂膠才能起到真正的固定作用,。

　　對(duì)涂膠工序也須進(jìn)行細(xì)化，要求環(huán)氧膠固定電容高度達(dá)到電容本體的1/3,，并在兩肋形成山脊?fàn)钪?，使電容與E-4X膠成為一體，振動(dòng)中不再顫振,，引腳得到保護(hù),。

　　另外，除了涂膠固定,，電路板裝配生產(chǎn)的流程也會(huì)引出,，先裝配電容，再裝配其它元件,，這樣,，立式電容為最高點(diǎn)，周轉(zhuǎn)或放置時(shí),，易受到磕碰或外力而造成歪斜;更改工序,，先裝配其它元件和粘接立柱再裝配高電容，這樣周轉(zhuǎn)或放置時(shí)，比電容稍高的立柱受力就保護(hù)了電容,。

　　改進(jìn)工序前,，先對(duì)電路板真空涂覆(在電容陶瓷面上形成約15μm厚的派埃林薄膜材料)，再涂硅橡膠固定,。改進(jìn)后,，先在電容上涂環(huán)氧膠，再在整個(gè)電路板真空涂覆,，這樣在電容和膠外表面一體形成派埃林薄膜,。由于派埃林薄膜表面粗糙度小于陶瓷面，膠在派埃林薄膜表而的接觸角大于陶瓷表面(接觸角越小潤(rùn)濕效果越好),，改進(jìn)后固定效果更好,。

　　對(duì)以上問(wèn)題和解決方法做一個(gè)總結(jié)結(jié)論有三：1、電容引腳斷裂性質(zhì)是疲勞斷裂;2,、裝配方式設(shè)計(jì)不合理,，固定膠粘接強(qiáng)度不夠和工藝不完善是導(dǎo)致引腳斷裂的原因;3、改用環(huán)氧樹(shù)脂膠和調(diào)整生產(chǎn)流程從工程上解決此問(wèn)題,。