电容 珠海第三方检测中心电容检测怎么办理
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发布时间：2022-01-13
陶瓷电容器客户端耐压不良。
分析方法简述
（1）通过对NG样品、OK样品进行了外观光学检查、金相切片分析、SEM/EDS分析及模拟试验后，发现NG样品均存在明显的陶瓷-环氧界面脱壳，产生了气隙，此气隙的存在会严重影响电容的耐压水平。从测试结果，可以明显看到在陶瓷-环氧分离界面的裂缝位置存在明显的碳化痕迹，且碳化严重区域基本集中在边缘封装较薄区域，而OK样品未见明显陶瓷-环氧界面脱壳分离现象。
（2）NG样品与OK样品结构成分一致，未见结构明显异常。失效的样品是将未封样品经焊接组装灌胶，高温固化后组成单元模块进行使用的。取样品外封环氧树脂进行玻璃转化温度测试，发现未封样品的外封环氧树脂玻璃转化温度较低，怀疑因为灌胶的高温**过了陶瓷电容的环氧树脂封体的玻璃转化温度，达到了其粘流态，导致陶瓷基体和环氧界面脱粘产生气隙。随着环氧树脂固化冷却过程体积收缩，产生的内应力以余应力的形式保留在包封层中，并作用于陶瓷-环氧界面，劣化界面的粘结，此时的形变就很难恢复。然后在外部电场力（耐压加电测试）的作用下，在间隙路径上产生了弱点击穿。
提供的样品进行金相切片，NG样品环氧树脂封层和陶瓷基材分层明显，两电极间的裂缝通路上有碳化的痕迹，OK样品未见异常。
样品切片后，对剖切面进行SEM/EDS分析，NG样品环氧树脂和陶瓷基材分层明显，且有明显的碳化痕迹
失效模式分析
（1）在电场作用下，陶瓷电容器的击穿破坏遵循弱点击穿理论，而局部放电是产生弱点破坏的根源。除因温度冷热变化产生热应力导致开裂外，对于环氧包封型高压陶瓷电吞，无论是留边型还是满银型电容都存在着电极边缘电场集中和陶瓷-环氧的结合界面等比较薄弱的环节。环氧包封陶瓷电容器由于环氧树脂固化冷却过程体积收缩，产生的内应力以余应力的形式保留在包封层中，并作用于陶瓷-
环氧界面，劣化界面的粘结。在电场作用下，组成高压陶瓷电吞瓷体的钙钛矿型钛酸铁类陶瓷（SPBT）会发生电机械应力，产生电致应变。当环氧包封层的余应力较大时，二者联合作用较可能造成包封与陶瓷体之间脱壳，产生气隙，从而降低电压水平。
（2）介质内空洞：导致空洞产生的主要因素为陶瓷粉料内的**或无机污染、烧结过程控制不当等。空洞的产生较易导致漏电，而漏电又导致器件内局部发热，进一步降低陶瓷介质的绝缘性能从而导致漏电增加。该过程循环发生，不断恶化，导致其耐压水平降低。
（3）包封层环氧材料因素：一般包封层厚度越厚，包封层破坏所需的外力越高。在同样电场力和余应力的作用下，陶瓷基体和环氧界面的脱粘产生气隙较为困难。另外固化温度的影响，随着固化温度的提高，高压陶瓷电容的击穿电压会越高，因为高温固化时可以较快并有效地减少余应力。随着整体模块灌胶后固化的高温持续，当达到或**过陶瓷电容器外包封层环氧树脂的玻璃转化温度，达到了粘流态，陶瓷基体和环氧界面的脱粘产生了气隙，此时的形变就很难恢复，这种气隙会降低陶瓷电容的耐压水平。
（4）机械应力裂纹：陶瓷体本身属于脆性较高的材料，在产生和流转过程中较大的应力可能造成应力裂纹，导致耐压降低。常见的应力源有：工艺过程电路板流转操作；流转过程中的人、设备、重力等因素；元件接插操作；电路测试；单板分割；电路板安装；电路板定位柳接；螺丝安装等。
电容的种类可以从原理为：无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等，从材料上可以分为：CBB电容（聚乙烯），涤纶电容、瓷片电容、云母电容、石电容、电解电容、钽电容等。
电容的作用
1）旁路
旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低负载需求。就像小型可充电电池一样，旁路电容能够被充电，并向器件进行放电。为尽量减少阻抗，旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地电位是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。
2）去耦
去耦，又称解耦。从电路来说， 总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大， 驱动电路要把电容充电、放电， 才能完成信号的跳变，在上升沿比较陡峭的时候， 电流比较大， 这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流，由于电路中的电感，电阻（特别是芯片管脚上的电感）会产生反弹，这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声，会影响前级的正常工作，这就是所谓的“耦合”。
去耦电容就是起到一个“电池”的作用，满足驱动电路电流的变化，避免相互间的耦合干扰，在电路中进一步减小电源与参考地之间的高频干扰阻抗。
将旁路电容和去耦电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去耦合的，只是旁路电容一般是指高频旁路，也就是给高频的开关噪声提供一条低阻抗泄放途径。高频旁路电容一般比较小，根据谐振频率一般取0.1μF、0.01μF 等；而去耦合电容的容量一般较大，可能是10μF 或者更大，依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确定。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象，而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象，防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。
3）滤波
从理论上（即假设电容为纯电容）说，电容越大，阻抗越小，通过的频率也越高。但实际上**过1μF 的电容大多为电解电容，有很大的电感成份，所以频率高后反而阻抗会。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容，这时大电容滤低频，小电容滤高频。电容的作用就是通交流隔直流，通高频阻低频。电容越大高频越容易通过。具体用在滤波中，大电容（1000μF）滤低频，小电容（20pF）滤高频。曾有形象地将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变，由此可知，信号频率越高则衰减越大，可很形象的说电容像个水塘，不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。它把电压的变动转化为电流的变化，频率越高，峰值电流就越大，从而缓冲了电压。滤波就是充电，放电的过程。
4）储能
储能型电容器通过整流器收集电荷，并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值为40～450VDC、电容值在220～150 000μF 之间的铝电解电容器是较为常用的。根据不同的电源要求，器件有时会采用串联、并联或其组合的形式， 对于功率级**过10KW 的电源，通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。
电容器的主要分类和检测标准，电容器是储存电量和电能（电势能）的元件。两个相互靠近的导体，中间夹一层不导电的绝缘介质，就构成了电容器。当电容器的两个较板之间加上电压时，就会储存电荷。电容器在调谐、旁路、耦合、滤波等电路中起着重要的作用。
电容器主要分类：
1、结构：固定电容器、可变电容器和微调电容器；
2、电解质：**介质电容器、无机介质电容器、电解电容器、电热电容器和空气介质电容器等；
3、用途：高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器等；
4、制造材料：瓷介电容、涤纶电容、电解电容、钽电容，还有的聚丙烯电容等；
5、高频旁路：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器等；
6、低频旁路：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器等；
7、滤波：铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器等；
8、调谐：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器等；
9、低耦合：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器等；
10、小型电容：金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器等。
电容器部分检测标准：
AS 60044.5-2004仪表互感器.电容式电压互感器；
AS/NZS 3200.2.15-1994批准试验规范 电气设备 *2.15部分:安全要求 电容器放电X射线发生器（IEC 601-2-15:1988）；
ASTM B373-2000（2006）电容器用铝箔规格；
ASTM D150-2011实心电绝缘材料的交流损耗特性和电容率（介电常数）的试验方法；
ASTM D831-1994（2004）电缆及电容器油的气体含量的测试方法；
ASTM D924-2008电绝缘液损耗因数（或功率因数）和相对电容率（介电常数）的试验方法；ASTM D1425/D1425M-2014用电容测试仪测定纱线束的不均匀度的试验方法；
ASTM D2296-2001（2006）电容器用电绝缘聚油品质连续性规格；
ASTM D3380-2010聚合物基微波电路底板的相对电容率（介电常数）及损耗因数的测试方法；
ASTM D3664-2004（2009）电气设备中电容器用双轴取向聚合树薄膜的规格。
