当陶瓷旁路电容器发生故障时会发生什么?我正在挑选零件,想知道额定电容器是否值得多花几美分?
由于通常大多数 IC 可以在没有旁路的情况下运行,如果旁路帽出现故障应该没有问题,对吧?或者当陶瓷旁路出现故障时是否会形成短路?
当陶瓷旁路电容器发生故障时会发生什么?我正在挑选零件,想知道额定电容器是否值得多花几美分?
由于通常大多数 IC 可以在没有旁路的情况下运行,如果旁路帽出现故障应该没有问题,对吧?或者当陶瓷旁路出现故障时是否会形成短路?
表面贴装多层陶瓷电容器 (MLCC) 主要在开裂状态下失效。
那就是电容器的最终失效模式是体裂纹。
MLCC 由嵌入陶瓷基板中的非常精细的啮合金属层制成
这些故障中有很大一部分会导致通过部件的短路(低阻抗路径)。在脱钩的情况下,这种结果的严重性不容小觑。陶瓷会消耗大量功率,我什至看到 0402 短路会断开整个 PCB,通过它们维持多个安培。
有时,组件会发生故障,不会产生短路,只是电容会显着降低。这不是通常的故障模式,很大程度上取决于运气和故障触发因素(突然裂缝比逐渐传播的裂缝更容易失败)
导致元件故障的变量有几十个可能的来源,振动、电应力(纹波)、电介质类型、温度、PCB 放置、回流温度、分板工艺元件尺寸(板密度)……。组件质量也很重要,因为基板空隙和热点会集中应力。
原则上,组件应在应力最小的环境中使用很长时间,并具有良好的 PCB 和电气设计以及高质量的 MFG。
NP0/C0G 零件特别适合回收,因为它们具有更好的介电(无压电效应)和温度(无电容变化)特性。
纹波和过压是问题,但 MLCC 通常额定为接近 100% 过压和显着纹波。由于压电效应,这些问题主要是机械问题。
去耦组中的一个电容器发生故障可能会进一步降低其他电容器的性能并导致级联故障。
陶瓷电容器可能会以多种方式失效。
它们可能会受到机械损坏 - 过多的物理应力(部件上的压力或电路板弯曲过度)会导致裂缝。然后电容器将在层之间产生短路。在这种情况下,它更像是一个电阻器。如果你真的不走运,足够多的层会短路,整个事情就像短路一样。根据电源可以提供多少电流,它要么会“砰”地一声响,要么只是坐在那里过热。
他们可能失败的另一种方式是通过过电压。过多的电压会导致介电(绝缘)层击穿并成为短路。过高的电压也会导致电容器弯曲,从而导致应力开裂。然后你得到与上面相同的结果。电容器变得更像一个电阻器,或者完全短路 - 爆炸或烧毁。
这两种故障模式通常都不是问题。保持在额定电压以下,不要弯曲你的 PCB 或锤击电容器,你应该没问题。