从工艺改进提高电容器可靠性

     为了提高铝电解电容器的性能和寿命,就必须获得性能优良、结构致密、缺陷少和耐酸碱腐蚀的电介质氧化氯薄膜.传统的铝电解电容器赋能工艺是采用硼酸一乙二醇系统赋能液,虽然赋能后获得的氧化膜介电性能良好,但其氧化膜抗水合能力和耐酸碱腐蚀性能较差,因而铝电解电容器的性能和可靠性都差.采用已二酸形成工艺,由于已二酸在电解液中是水的表面活性物质,其羰基具有较强的电负性,极易吸附到阳极箔上,阻止阳极氧化时的晶胞生长,迫使放电离子产生新的晶核,生成致密的氧化膜.氧化膜的疵点、空洞、裂纹和缝隙都较少,无论是在常温还是在高温条件下,产品的漏电流都比较小,延长了产品的平均寿命,提高了可靠性.

为了解决云母电容器低电平失效,即解决引出线和电极接触不良问题,将原来用铜箔接触的引出线改为焊接工艺引出,能基本消除低电平不通的失效模式.电极和引线之间的焊接方法有两种:全焊接法和点焊法.全焊接法是指云母片上银电极和引出线之间,引出线和引线卡子之间全部、焊接起来.方法是把引出线铜箔改为热浸铜箔,芯组装配方法和原来一样.芯组打好卡子之后,通过施加温度和压力,一道工序把电极银层和引出线之间、引出线和引出卡子之间,全部焊接起来.

美国生产高可靠云母电容器采用点焊法.即云母片上电极和引出线连接采用点焊,点焊后用10~20倍的放大镜一片一片地对焊接质量进行检查.

改进工艺提高产品可靠性的另一个例子是独石陶瓷电容器的包封工艺.以酒精为溶剂的环氧树脂浸渍包封产品来说,由于包装的多孔性,受潮聚积水分为银离子的迁移提供了条件,造成产品短时间内大量失效.为了提高独石陶瓷电容器的防潮性能,改用先涂覆GN521硅凝胶做底漆,再包封环氧树脂的工艺.长期潮热负荷试验结果表明,这种包装工艺有很好的防潮性能,产品的可靠性有明显的提高.

摘录《可靠性物理》姚立真:“第10章 阻容元件的失效模式和失效机理”.