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怎样去预防贴片电容漏电流的发生?

作者: 深圳市昂洋科技有限公司发表时间:2025-06-30 14:30:46浏览量:7

贴片电容作为电子电路中的核心元件,其漏电流问题可能导致信号失真、功耗增加甚至设备故障。漏电流的产生通常与材料缺陷、工艺偏差或环境应力相关,需从设计、制造、使用全流程进行系统性预防。以下从技术原理与实...
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贴片电容作为电子电路中的核心元件,其漏电流问题可能导致信号失真、功耗增加甚至设备故障。漏电流的产生通常与材料缺陷、工艺偏差或环境应力相关,需从设计、制造、使用全流程进行系统性预防。以下从技术原理与实践角度,提出七大预防策略。



一、材料选择:优化介质配方与电极材料


漏电流的根本原因在于介质层的绝缘性能下降。对于Ⅱ类介质(如X7R、Y5V),需严格控制钛酸钡(BaTiO₃)基陶瓷的掺杂比例,避免过量稀土元素(如Y₂O₃)导致晶界缺陷。同时,采用高纯度镍电极(纯度≥99.9%)可减少金属离子迁移,降低电化学腐蚀风险。


二、制造工艺:强化烧结与端接控制


烧结优化:高温共烧阶段需精确控制氧分压(10⁻⁸~10⁻⁶atm),避免镍电极氧化形成绝缘层。三星电机采用“两段式烧结”工艺,先在氮气中排胶,再切换至氢氮混合气还原,使介质层致密度达98%以上。


端接防护:端电极镀层需完整覆盖瓷体边缘,防止潮气侵入。TDK通过“激光封边”技术,在端接后对瓷体侧壁进行激光熔融,形成玻璃态密封层,将吸湿率降低至0.1%以下。


三、电路设计:合理布局与降额使用


电压降额:实际工作电压应低于额定电压的70%。例如,额定16V的电容在12V电路中使用,可大幅减少介质击穿风险。


布局优化:避免电容靠近热源(如功率器件),高温会加速介质老化。建议保持5mm以上间距,并通过仿真软件验证热应力分布。


四、环境管理:控制湿度与污染


防潮处理:在潮湿环境(RH>85%)中,需对PCB进行三防漆涂覆,或选用带“防潮涂层”的电容(如AVX的F系列)。


污染防控:焊接后需用超声波清洗去除助焊剂残留,避免离子污染形成导电通路。IPC标准要求离子污染度≤1.56μg/cm²。


五、测试筛选:严控出厂质量


高压测试:对电容施加1.5倍额定电压并保持1分钟,漏电流应≤0.01CV(C为容量,V为电压)。


加速老化:在125℃下加电压老化1000小时,筛选早期失效产品,将早期失效率(FIT)控制在0.1以下。


六、使用规范:避免机械应力与过载


焊接保护:回流焊温度曲线需符合厂商推荐值(如245℃±5℃),避免热冲击导致瓷体开裂。


机械防护:在振动场景中,需用硅胶固定电容,防止引脚断裂引发漏电。


七、失效分析:建立反馈机制


对失效电容进行SEM(扫描电镜)与EDS(能谱分析),定位漏电路径。若发现晶界缺陷,需优化烧结工艺;若为电极腐蚀,则需改进端接镀层。


预防贴片电容漏电流需贯穿产品全生命周期。通过材料创新、工艺精进、设计优化与环境管控,可将漏电流发生率降低至ppm级别。随着汽车电子、医疗设备等高可靠性领域对电容性能要求的提升,系统性预防策略将成为行业标配。

2025-06-30 7人浏览