片狀獨(dú)石陶瓷電容器發(fā)生斷裂時(shí),會(huì)產(chǎn)生怎樣結(jié)構(gòu)的故障?
片狀獨(dú)石陶瓷電容器受到機(jī)械、熱應(yīng)力時(shí)會(huì)發(fā)生斷裂,當(dāng)斷裂到內(nèi)部電極的活動(dòng)區(qū)域(圖1)時(shí),會(huì)導(dǎo)致該部分內(nèi)部電極間的漏電,并可能造成絕緣電阻的降低(短路)。
絕緣電阻降低的機(jī)械故障主要為"斷裂處在高電場下的放電"。
例,如圖2所示,當(dāng)內(nèi)部電極間發(fā)生斷裂時(shí),電極間的介電材料中會(huì)形成一層較薄的空氣層。
將其模型化后,當(dāng)施加電壓V時(shí),將介電材料內(nèi)部的電場強(qiáng)度用E來表示,空氣層的電場強(qiáng)度用εE來表示。
因此,施加在電容器上的電壓大部分處于空氣層,當(dāng)其超過空氣的絕緣破壞電壓時(shí),會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象,反復(fù)放電后會(huì)降低絕緣電阻。
圖1
圖2
陶瓷電容器的裂紋相關(guān)事宜在此多層陶瓷電容扭曲裂紋的產(chǎn)生原理及預(yù)防方案,那么我們?cè)撊绾晤A(yù)防斷裂呢?
大家好!今天的主題是電子設(shè)備中不可缺少的元器件 - 多層陶瓷電容器(以下簡稱貼片)。這里主要介紹一下該貼片常常會(huì)出現(xiàn)的"扭曲裂紋"現(xiàn)象。
正確使用貼片的話完全不會(huì)產(chǎn)生裂紋(裂縫)。但是,由于這種貼片與碗和器皿一樣都是陶瓷燒制成的,如果施加過大的機(jī)械力,就會(huì)產(chǎn)生裂紋(裂縫)。
因此,這里我來為大家講述扭曲裂紋的產(chǎn)生原理以及防止扭曲裂紋產(chǎn)生的方法。
1. 什么是扭曲裂紋?
首先,我們來看一下圖1中扭曲裂紋的形態(tài)。扭曲裂紋是指因扭曲而產(chǎn)生的裂紋(裂縫)。扭曲裂紋從貼片外面看很難被發(fā)現(xiàn)。因此,我們把貼片如下圖一樣切開,來觀察截面的圖像。
從中,我們可以發(fā)現(xiàn)扭曲裂紋的特征是從外部電極的一端向?qū)蔷方向產(chǎn)生了裂紋。
。紙D1> 裂紋的代表性實(shí)例
2. 扭曲裂紋的產(chǎn)生原理
為什么會(huì)產(chǎn)生扭曲裂紋呢?這是由于貼片是焊接在電路板上的。對(duì)電路板施加過大的機(jī)械力、使得電路板彎曲或老化,從而產(chǎn)生了扭曲裂紋。
將電路板翻轉(zhuǎn)過來,就會(huì)看到下列情況。
如圖2所示,電路板上面被拉伸,下面被收縮。由于上面的拉伸,銅焊盤就會(huì)向左右移動(dòng)。
。紙D2 電路板變形及應(yīng)力圖>
隨著焊盤的移動(dòng),焊錫也會(huì)移動(dòng)或產(chǎn)生變形。焊錫變形后,貼片的外部電極就會(huì)移動(dòng)和變形,拉伸應(yīng)力就會(huì)集中在貼片的外部電極的一端。
當(dāng)該拉伸應(yīng)力大于貼片電介質(zhì)的強(qiáng)度時(shí),就會(huì)出現(xiàn)裂紋。
<圖3 扭曲裂紋產(chǎn)生的原理>
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Linda 李s