亚洲欧美日本韩国_久久久久亚洲AV片无码V_亚洲AV片不卡无码一_H漫全彩纯肉无码网站

 
 
當前位置: 首頁 » 新聞資訊 » 廠商 » 正文

基于溫度沖擊試驗的鉭電容器性能分析及建議

分享到:
放大字體  縮小字體    發(fā)布日期:2019-04-23  來源:儀器信息網(wǎng)  作者:Mr liao  瀏覽次數(shù):846

在貼片式電容器中,固體鉭電解電容器具有容量大、體積小、損耗低、壽命長等突出優(yōu)點,廣泛用于各種民用、軍用以及航天電子產(chǎn)品中。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和產(chǎn)品功能化需求的提高,KEMET、VISHAY等公司加大產(chǎn)品研發(fā)力度,在傳統(tǒng)鉭電容器的基礎(chǔ)上,采用導(dǎo)電高分子材料替代MnO2,相繼開發(fā)出一系列新型導(dǎo)電高分子鉭電容器,具有ESR低的突出特點。目前高分子鉭電容器應(yīng)用于宇航的限制為缺乏充足的可靠性試驗數(shù)據(jù),對潛在隱患的研究仍處于初期,而溫度沖擊試驗是暴露元器件潛在固有質(zhì)量缺陷非常直觀的手段。

溫度沖擊試驗常見于鉭電容器的質(zhì)量保證過程中,主要考察產(chǎn)品抗御高低溫極值交替沖擊的能力,用于暴露或激發(fā)元器件潛在缺陷。目前,固體電解質(zhì)鉭電容器廣泛應(yīng)用在航天型號產(chǎn)品中,在空間承受復(fù)雜苛刻溫度變化過程中,使得產(chǎn)品在適用的溫度條件下,其性能參數(shù)的穩(wěn)定性更加依賴溫度變化的次數(shù)。在航天器預(yù)期使用壽命內(nèi),當溫度沖擊應(yīng)力積累增多時,鉭電容器性能參數(shù)也隨之變化,從而影響系統(tǒng)的工作性能,甚至?xí)韲乐氐陌踩[患,而高分子鉭電容器中有機材料的應(yīng)用可能使問題變得更加凸顯。

采用空氣介質(zhì)法在溫度沖擊試驗箱中進行-55℃~125℃溫度沖擊步進應(yīng)力試驗,步進條件為依次循環(huán),轉(zhuǎn)換時間為不超過5 min。試驗選取國內(nèi)某生產(chǎn)廠生產(chǎn)的同一規(guī)格高分子鉭電容器和MnO2鉭電容器作為樣品,樣品均為篩選合格的產(chǎn)品。在循環(huán)后將電容器產(chǎn)品從試驗箱內(nèi)拿出,放置至穩(wěn)定后,通過LCR數(shù)字電橋測試樣品的電容量和等效串聯(lián)電阻。

在溫度沖擊試驗過程中,樣品的封裝結(jié)構(gòu)和材料結(jié)構(gòu)均未發(fā)生明顯改變,各電參數(shù)的變化由結(jié)構(gòu)和材料的微變造成。樣品的電容量隨溫度沖擊變化如圖1所示。溫度沖擊之后,兩種類型的鉭電容器電容量均降低,但未出現(xiàn)性能失效。高分子鉭電容器的電容量隨溫沖次數(shù)增多而減小,最大容量變化率△C/C0出現(xiàn)在c4次后,為-1.5%;MnO2鉭電容器的電容量隨溫沖次數(shù)的增多先減小后增大,最大容量變化率△C/C0出現(xiàn)在c2時刻,為-3.4%。

由于溫度沖擊的最高溫度遠低于燒結(jié)溫度,因此在溫沖過程中,介質(zhì)層的物理厚度基本不變,容量的變化主要與鉭氧化膜介電常數(shù)和有效電極板面積的微變有關(guān)。

         圖1 樣品電容量變化率隨溫沖的變化規(guī)律                                圖2 樣品等效串聯(lián)電阻隨溫沖的變化規(guī)律

圖2為產(chǎn)品等效串聯(lián)電阻變化圖,由圖中可以看出高分子鉭電容器的ESR明顯小于MnO2鉭電容器。在c0~c2時刻,兩種類型的鉭電容器等效串聯(lián)電阻變化趨勢基本一致,先減小后增加;當溫沖次數(shù)增多時( c2),MnO2鉭電容器的等效串聯(lián)電阻基本保持不變,高分子鉭電容的等效串聯(lián)電阻仍有逐漸增大的趨勢。

由陰極材料的改變而引入的ESR變化主要集中于:①陰極電阻;②陰極與鉭氧化膜的接觸電阻。圖2中高分子鉭電容器的ESR明顯低于MnO2電容器,直接反應(yīng)了陰極材料電阻的差異。導(dǎo)電高分子材料的電導(dǎo)率約為10-500 S/cm,而MnO2的電導(dǎo)率約為0.1 S/cm,MnO2材料的電阻明顯大于導(dǎo)電高分子材料的電阻,與圖2相符。但導(dǎo)電高分子陰極材料的電阻可達MnO2材料阻值的100倍以上,而圖2中二者的ESR之比最大為3.4,體現(xiàn)了接觸電阻對的ESR影響。

結(jié)合產(chǎn)品電容量和ESR變化規(guī)律,可以發(fā)現(xiàn)問題集中在氧化膜電性能和Ta2O5-陰極材料界面變化規(guī)律及其影響分析上。

(1)鉭氧化膜變化規(guī)律及其影響分析

在MnO2鉭電容器中,受制造過程影響,Ta2O5往往由于燒結(jié)過程的關(guān)系,最終的存在形式為非計量比的缺氧氧化物,膜層中存在大量氧空位,化學(xué)式應(yīng)寫為Ta2O5-x;而MnO2往往為非計量比的富氧氧化物,化學(xué)式應(yīng)寫為Mn1-xO2。在溫度沖擊過程中,Mn1-xO2中的多余氧會逐漸擴散至Ta2O5-x中,氧化膜被逐漸修復(fù)。在此過程中,Ta2O5-x中的氧空位逐漸減少,電導(dǎo)率降低,電阻增大,介電常數(shù)增大,ESR升高,電容量也增加。但MnO2鉭電容器的實際電容量和ESR隨著溫沖次數(shù)的增加表現(xiàn)出先減小后增大的趨勢,說明在前期,鉭氧化膜電性能的變化不是產(chǎn)品電容量的變化的主要原因。

對于高分子鉭電容器,制造過程和材料特性可知,氧在高分子材料中主要以有機骨架的形式存在,少量以含氧有機小分子的形式存在,這部分小分子很難擴散到鉭氧化膜中,對氧化膜起到作用。

(2)Ta2O5-陰極材料內(nèi)表面的變化及其影響分析

當兩種材料的熱膨脹系數(shù)不同且溫度變化時,會出現(xiàn)熱不匹配現(xiàn)象,在微觀上表現(xiàn)為化學(xué)鍵畸變、損傷的出現(xiàn),在宏觀上表現(xiàn)為兩個膜層間接觸電阻的增大以及有效接觸面積的減小。隨著溫度沖擊次數(shù)的增加,化學(xué)鍵畸變和斷裂程度逐漸加深,產(chǎn)品的接觸電阻逐漸增大,有效接觸面積逐漸較小,導(dǎo)致電容量逐漸減小。但由于導(dǎo)電高分子材料為多孔柔性有機膜層材料,其塑性優(yōu)于MnO2,可以同時向自身本體內(nèi)部擠壓,因此相同溫度變化時對界面造成的破壞小于MnO2,c2時高分子鉭電容器的容量變化率為-0.9%,MnO2鉭電容器的容量變化率為-3.4%。c2~c4時,高分子鉭電容器中熱膨脹對界面的破壞持續(xù)發(fā)生,其有效電容面積持續(xù)降低,電容量持續(xù)下降;MnO2電容器在溫沖后期的電容量變化更加依賴鉭介質(zhì)層的修復(fù),表現(xiàn)出一定的自愈特性。

宇航應(yīng)用要求性能長期穩(wěn)定的產(chǎn)品,這就需要生產(chǎn)廠根據(jù)參數(shù)變化機理及過程的分析結(jié)論,開展設(shè)計和工藝的調(diào)整和改進。針對本次試驗研究的樣品,生產(chǎn)廠可以從調(diào)整鉭氧化膜和陰極材料比容、改進工藝增加界面強度、調(diào)整燒結(jié)條件以調(diào)整材料內(nèi)部活性物質(zhì)含量等方面入手進行嘗試。

對于產(chǎn)品質(zhì)量保證過程來說,溫度沖擊試驗作為一種加速試驗,能夠激發(fā)產(chǎn)品潛在隱患,將其轉(zhuǎn)化為早期問題,從而達到暴露產(chǎn)品薄弱點的目的。目前溫度沖擊試驗廣泛用于電子元器件的篩選、考核以及鑒定檢驗過程中,更多地是作為環(huán)境試驗直接考察耐受快速變化的極限溫度的能力,對其評價產(chǎn)品長期使用性能和考核產(chǎn)品質(zhì)量薄弱點的能力利用不足。溫度沖擊試驗作為一種破壞性試驗,更應(yīng)該是一種評價試驗,最理想的狀態(tài)是該產(chǎn)品的電性能參數(shù)不隨溫度沖擊次數(shù)發(fā)生變化。但實際過程是材料會發(fā)生退化,產(chǎn)品電性能參數(shù)會以一定規(guī)律發(fā)生變化。這就需要對同一生產(chǎn)廠生產(chǎn)的同規(guī)格產(chǎn)品進行徹底的性能評估,得到全溫沖壽命周期內(nèi)的電性能參數(shù)變化曲線,而對于新品來說,后續(xù)供貨的產(chǎn)品在供貨之前,必須根據(jù)上述曲線,選取適當?shù)臏貨_次數(shù)對抽取的產(chǎn)品進行評估,以保證批次與批次間供貨產(chǎn)品性能的一致性和穩(wěn)定性??偟膩碚f,溫度沖擊試驗產(chǎn)品隱患分析,是產(chǎn)品質(zhì)量保證工作的重要環(huán)節(jié),是為航天提供低風(fēng)險高可靠、高穩(wěn)定產(chǎn)品的重要保證。

 
 
打賞
[ 新聞資訊搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 違規(guī)舉報 ]  [ 關(guān)閉窗口 ]
免責聲明:
本網(wǎng)站部分內(nèi)容來源于合作媒體、企業(yè)機構(gòu)、網(wǎng)友提供和互聯(lián)網(wǎng)的公開資料等,僅供參考。本網(wǎng)站對站內(nèi)所有資訊的內(nèi)容、觀點保持中立,不對內(nèi)容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。如果有侵權(quán)等問題,請及時聯(lián)系我們,我們將在收到通知后第一時間妥善處理該部分內(nèi)容。
 

基于溫度沖擊試驗的鉭電容器性能分析及建議二維碼

掃掃二維碼用手機關(guān)注本條新聞報道也可關(guān)注本站官方微信賬號:"xxxxx",每日獲得互聯(lián)網(wǎng)最前沿資訊,熱點產(chǎn)品深度分析!
 

 
0相關(guān)評論

 
日本亲近相奷中文字幕| 黄网站色成年片大免费高清| 欧美一区内射最近更新| 最近中文字幕完整版免费| 欧美大片欧美激情性色a∨在线| 无码无套少妇毛多18pxxxx| 久久久久亚洲精品无码网址| 国产又色又爽又刺激在线播放| а√天堂8资源中文在线| 色 亚洲 日韩 国产 综合| 国产成人精品午夜视频| 久久精品中文无码资源站| 国产精品jizz视频| 午夜性无码专区| 成人中文乱幕日产无线码 | 国产成人精品午夜福利| 无套中出丰满人妻无码| 青娱乐极品视觉盛宴av| 五月婷婷俺也去开心| 日日天干夜夜狠狠爱| 97精品伊人久久久大香线蕉| 久久视频在线| 久久国语露脸国产精品电影| 特级毛片a级毛片免费播放| 精品无码国产一区二区三区av | 免费无码一区二区三区蜜桃| 无码人妻h动漫中文字幕| 高h喷水荡肉爽文np肉色学校| 国产av国片精品jk制服| 奇米777四色影视在线看| 国产欧美日韩视频一区二区三区| 亚洲av第一页国产精品| 撕开奶罩揉吮奶头视频| 精品日产卡一卡二卡国色天香| 最近免费mv在线观看动漫| 中文字幕被公侵犯的漂亮人妻| 最近中文字幕完整版免费| 国内精品久久久人妻中文字幕| 欧美群妇大交群| 51国产偷自视频区视频| 色多多www视频在线观看免费|