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          銀離子遷移引起電容器失效機理

          文章出處:東莞市瓷谷電子科技有限公司 所屬分類: 知識分享

              無機介質電容器多半采用銀電極,半密封電容器在高溫條件下工作時,滲入電容器內部的水分子產生電解.在陽極產生氧化反應,銀離子與氫氧根離子結合生成氫氧化銀.在陰極產生還原反應、氫氧化銀與氫離子反應生成銀和水.由于電極反應,陽極的銀離子不斷向陰極還原成不連續金屬銀粒,靠水膜連接成樹狀向陽極延伸.銀離子遷移不僅發生在無機介質表面,銀離子還能擴散到無機介質內部,引起漏電流增大,嚴重時可使兩個銀電極之間完全短路,導致電容器擊穿.
          銀離子遷移可嚴重破壞正電極表面銀層,引線焊點與電極表面銀層之間,間隔著具有半導體性質的氧化銀,使無機介質電容器的等效串聯電阻增大,金屬部分損耗增加,電容器的損耗角正切值顯著上升.

              由于正電極有效面積減小,電容器的電容量會因此而下降.表面絕緣電阻則因無機介質電容器兩電極間介質表面上存在氧化銀半導體而降低.銀離子遷移嚴重時,兩電極間搭起樹枝狀的銀橋,使電容器的絕緣電阻大幅度下降.

              綜上所述,銀離子遷移不僅會使非密封無機介質電容器電性能惡化,而且可能引起介質擊穿場強下降,最后導致電容器擊穿.

              值得一提的是:銀電極低頻陶瓷獨石電容器由于銀離子遷移而引起失效的現象比其他類型的陶瓷電容器嚴重得多,原因在于這種電容器的一次燒成工藝與多層疊片結構.銀電極與陶瓷介質一次燒也過程中,銀參與了陶瓷介質表面的固相反應,滲入了瓷-銀接觸處形成界面層.如果陶瓷介質不夠致密,則水分滲入后,銀離子遷移不僅可以在陶瓷介質表面發生,還可能穿透陶瓷介質層.多層疊片結構的縫隙較多,電極位置不易精確,介質表面的留邊量小,疊片層兩端涂覆外電極時銀漿滲入縫隙,降低了介質表面的絕緣電阻,并使電極之間的路徑縮短,銀離子遷移時容易產生短路現象.

          此文關鍵字:銀離子遷移引起電容器失效機理,銀離子遷移,電容器

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