固體鉭電容的反向電壓行為
以下列舉部分內(nèi)容，如需詳細(xì)文檔請(qǐng)與我們的銷售人員聯(lián)系，QQ2074885433 Linda李s lht@sanmega.com.cn
1.引言
固態(tài)鉭電容器是極性器件，具有陽(yáng)極端子和陰極端子。 這些端子之間的電壓僅應(yīng)施加到陽(yáng)極的正極，而施加到陰極的負(fù)極，否則電容器將被損壞，從而導(dǎo)致故障。 所有鉭電容器制造商都建議不要在電容器端子[1、2、3]之間放置連續(xù)的反向電壓。 在幾乎所有電路中，工作期間都可能發(fā)生負(fù)瞬變。 電容器也可能被錯(cuò)誤地插入電路或連接到一塊設(shè)備可能會(huì)存在反向電壓的情況。 因此，重要的是，設(shè)計(jì)工程師必須了解可能的后果和故障機(jī)理，以及將故障風(fēng)險(xiǎn)降至低的方法。
2.Da允許反向電壓準(zhǔn)則
鉭電容器制造商規(guī)定的直流反向電壓的允許電平變化很大。 例如，一個(gè)制造商沒(méi)有給出任何指導(dǎo)，只是建議不要在可能會(huì)在端子兩端施加反向電壓的電路中使用鉭電容器，而另一家制造商則表示允許使用高額定電壓的10％[。
常見(jiàn)的反向電壓準(zhǔn)則是：
在25°C時(shí)為額定電壓的10％至da1伏
在85°C時(shí)為額定電壓的3％至da0.5V
在125°C時(shí)為額定電壓的1％至da0.1V
這些準(zhǔn)則適用于短期，不建議用于確定可使用電容器的Da反向電壓。
3.失效機(jī)理的描述
鉭電容器中的電介質(zhì)材料是一層非晶態(tài)的五氧化二鉭，它通過(guò)電解在鉭粉（陽(yáng)極）的表面上生長(zhǎng)。 每個(gè)電容器額定電壓的這一層厚度約為60埃（6納米）。 然后將半導(dǎo)電二氧化錳的陰極層放在介電表面上。
在零件的正常正向電壓操作期間，通過(guò)從相鄰的二氧化錳陰極材料中獲取所需的氧氣，鉭金屬的裸露區(qū)域可能會(huì)被重新氧化或“修復(fù)”為非晶態(tài)電介質(zhì)。
這減少了故障部位的泄漏電流。 在反向偏壓下，此機(jī)制將不起作用，因?yàn)閹ж?fù)電荷的氧物質(zhì)的移動(dòng)方向與修復(fù)機(jī)制所需的方向相反。除此機(jī)理外，從半導(dǎo)體二氧化錳（MnO2）中除去氧還可以將其局部轉(zhuǎn)化為電阻更高的“較低氧化物”，例如Mn2O3，Mn3O4或MnO。 這進(jìn)一步隔離了故障，使其不影響總的器件泄漏電流。 這些機(jī)制被稱為“自我修復(fù)”或“修復(fù)”，有助于鉭電容器在正常工作期間具有很高的可靠性。隨著器件工作溫度的升高，需要降低額定電壓，以避免電介質(zhì)兩端產(chǎn)生過(guò)大的電壓應(yīng)力。
在反向電壓下，AVX內(nèi)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明，反向泄漏電流的一部分在非常小的微裂紋區(qū)域或介電層中的其他缺陷中流動(dòng)。 盡管電流可能只有幾微安，但它代表了很高的局部電流密度，可能會(huì)引起微小的熱點(diǎn)。
這可能會(huì)導(dǎo)致非晶態(tài)五氧化二鉭轉(zhuǎn)化為更具導(dǎo)電性的晶體形式。 當(dāng)有大電流可用時(shí)，這種效應(yīng)會(huì)雪崩，器件可能會(huì)完全短路。
與正向一樣，該熱量也足以將一小部分的二氧化錳分解成高電阻的“低級(jí)氧化物”，因此即使反向加熱也可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一定程度的“自愈”。 這取決于缺陷的大小和可用電流。
從理論上講，這些機(jī)制也會(huì)導(dǎo)致電容值減小，但實(shí)際上，與總介電面積相比，所涉及的面積非常小，因此無(wú)法測(cè)量變化。
主營(yíng)貼片鉭電容-AVX鉭電容代理商
