固體鉭電容器是1956年由美國(guó)貝樂(lè)試驗(yàn)室首先研制成功的，它的性能優(yōu)異，是電容器中體積小而又能達(dá)到較大電容量的產(chǎn)品。鉭電容器外形多種多樣，并制成適于表面貼裝的小型和片型元件。適應(yīng)了目前電子技術(shù)自動(dòng)化和小型化發(fā)展的。雖然鉭原料稀缺，鉭電容器價(jià)格較昂貴，但大量采用高比容鉭粉（30KuF.g-100KuF.V/g)，加上對(duì)電容器制造工藝的改進(jìn)和完善，鉭電容器還是得到了迅速的發(fā)展，鉭電容的應(yīng)用范圍日益。鉭電容器不僅在軍事通訊，航天等領(lǐng)域應(yīng)用，而且鉭電容的應(yīng)用范圍還在向工業(yè)控制，影視設(shè)備、通訊儀表等產(chǎn)品中大量使用。由于原材料的特殊性，我們先認(rèn)識(shí)一下鉭這個(gè)金屬元素的性質(zhì)

金屬鉭的性質(zhì)

1802年，稀有金屬鉭(Ta)由AG Ekeberg發(fā)現(xiàn)，位于元素周期表VB 族中[2]，原子序數(shù)73，原子量為 108.195，屬于體心立方結(jié)構(gòu)，晶格常數(shù)A：3.2959，熔點(diǎn)為2996 ℃，沸點(diǎn)5427 ℃， 僅次于鎢和錸，位居 第三。室溫下的電阻率為13.58μΩ·cm，電離電位7.30±3V。 1.1.2化學(xué)性質(zhì)鉭具有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性 ，不與空氣和水作用，無(wú)論是在冷和熱的條件下，對(duì)鹽酸、濃硝酸及“王水”都不反應(yīng)。除氫氯酸以外能抵 抗包括“王水”在內(nèi)的一切無(wú)機(jī)酸，也包括任何堿溶液的侵蝕。將鉭放入200℃的硫酸中浸泡一年，表層僅 損傷0.006毫米。實(shí)驗(yàn)證明，鉭在常溫下，對(duì)堿溶液、氯氣、溴水、稀硫酸以及其他許多藥劑均不起作用， 僅在氫氟和熱濃硫酸作用下有所反應(yīng)，這樣的情況在金屬中是比較罕見的。它的另一個(gè)重要特性是可以吸收 氣體，如氫、氮、氧等，并形成相應(yīng)的固溶體或化合物。

力學(xué)性能

金屬鉭具有高熔點(diǎn)、極強(qiáng)的抗腐蝕能力和良好的強(qiáng)度。鉭富有延展性，可以拉成細(xì)絲式制薄箔。其熱膨 脹系數(shù)很小，每升高一攝氏度只膨脹百分之六點(diǎn)六。除此之外，它的韌性很強(qiáng)，比銅還要優(yōu)異。但是，硬度 偏低，抗劃傷能力和抗變形能力不足，使用壽命短，制約了金屬鉭的推廣應(yīng)用，這樣，對(duì)其表面進(jìn)行強(qiáng)化處 理就顯得非常重要。

鉭所具有的特性，使它的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊。在制取各種無(wú)機(jī)酸的設(shè)備中，鉭可用來(lái)替代石墨陰極，壽 命可比石墨陰極提高幾十倍。此外，在化工、電子、電氣等工業(yè)中，鉭可以取代過(guò)去需要由貴重金屬鉑承擔(dān) 的任務(wù)，使所需費(fèi)用大大降低。

鉭電容簡(jiǎn)介和基本結(jié)構(gòu)

固體鉭電容是將鉭粉壓制成型,在高溫爐中燒結(jié)成陽(yáng)極體,其電介質(zhì)是將陽(yáng)極體放入酸中賦能,形成多孔 性非晶型Ta2O5 介質(zhì)膜,其工作電解質(zhì)為硝酸錳溶液經(jīng)高溫分解形成MnO2 ,通過(guò)石墨層作為引出連接用。

鉭電容性能優(yōu)越，能夠?qū)崿F(xiàn)較大容量的同時(shí)可以使體積相對(duì)較小，易于加工成小型和片狀元件，適宜目 前電子器件裝配自動(dòng)化，小型化發(fā)展，得到了廣泛的應(yīng)用，鉭電容的主要特點(diǎn)有壽命長(zhǎng)，耐高溫，準(zhǔn)確度高 ，但耐電壓和電流能力相對(duì)較弱，一般應(yīng)用于電路大容量濾波部分。

工藝流程

一、工藝制造流程

大致工藝流程如下（粗體為關(guān)鍵工序）：

原材料檢驗(yàn)－成型工序－燒結(jié)工序－濕檢QC－焊接工序－賦能工序－被膜工序－石墨銀漿工序－浸銀QC －裝配工序－模塑工序－噴砂工序－打印工序－切邊工序－預(yù)測(cè)試工序－老練工序－測(cè)試工序－外觀工序－ 編帶工序－查盤工序－成品QC－入庫(kù)儲(chǔ)存－包裝－發(fā)貨QC 下面按照工藝流程路線作一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹：

a）原材料檢驗(yàn)：

b) 成型：

粗細(xì)比例不同的顆粒鉭粉與溶解于溶劑中的粘合劑均勻混合好，待溶劑揮發(fā)后，再與鉭絲一起壓制成陽(yáng) 極鉭塊；該工序自動(dòng)化程度較高，每隔一定時(shí)間，操作員將混好的鉭粉倒入進(jìn)料盤（防止鉭粉太多產(chǎn)生的自 重，粘結(jié)在一起），設(shè)備自動(dòng)按照尺寸模腔壓制成型；

c) 脫臘和燒結(jié)：

脫臘又叫預(yù)燒，即將壓制成型的鉭塊內(nèi)的粘結(jié)劑去除；燒結(jié)則是將已經(jīng)脫粘結(jié)劑的鉭塊燒結(jié)成為具有一 定機(jī)械強(qiáng)度的微觀多孔體，燒結(jié)過(guò)程只是顆粒與顆粒間接觸的部分熔合在一起，但若燒結(jié)溫度過(guò)高，則會(huì)導(dǎo) 致顆粒與顆粒之間的熔合部分過(guò)多，導(dǎo)致表面面積減少；脫臘和燒結(jié)對(duì)爐的真空度、起始溫度、升溫、保溫 、降溫及出爐、轉(zhuǎn)爐時(shí)間等參數(shù)均有嚴(yán)格控制要求。

d) 濕檢QC：

濕檢是通過(guò)對(duì)燒結(jié)后的鉭塊抽樣進(jìn)行賦能試驗(yàn)及電參數(shù)測(cè)試確定鉭塊的燒結(jié)比容，為下道賦能工藝的參 數(shù)進(jìn)行優(yōu)化（電流密度、形成電壓等），同時(shí)反饋調(diào)整上道燒結(jié)工序的溫控曲線等參數(shù)。同時(shí)，還會(huì)對(duì)鉭塊 、鉭絲的外觀尺寸、強(qiáng)度等參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。

鉭電容器在實(shí)際制造過(guò)程中，由于使用的原材料性能差異和工藝水平不同以及裝備性能的不同，批量生產(chǎn)出的產(chǎn)品的性能盡管都符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，但實(shí)際上不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品的性能存在明顯的質(zhì)量差異。即使是同一生產(chǎn)批，不同只產(chǎn)品實(shí)際上也存在質(zhì)量差異。造成此現(xiàn)象的深層次原因是鉭電容器復(fù)雜的生產(chǎn)工藝過(guò)程使產(chǎn)品參數(shù)不可能保持的完全一致，因此,追求質(zhì)量一致性和追求高性能就成為所有生產(chǎn)廠家的重要目標(biāo)。而對(duì)于用戶而言，造成使用時(shí)失效的原因主要有兩點(diǎn)；一；產(chǎn)品性能參數(shù)與電路使用條件不匹配。二；由用戶提供的產(chǎn)品存在質(zhì)量問(wèn)題。

鉭電容器的各電性能參數(shù)對(duì)使用時(shí)可靠性的影響鉭電容器的實(shí)際參數(shù)如下； 1． CR；額定容量[uF] ；2． DF；損耗[%] ；3． DCL;直流漏電流[uA] ；4． ESR;等效串聯(lián)電阻。[Ω]

反向電壓

一般不允許對(duì)鉭電容施加反向電壓，并且不可在純交流的環(huán)境中應(yīng)用，若在不得以情況下允許時(shí)間小量的反向電壓。25℃環(huán)境下：小于或等于10%Ur或1V（取較小者）85℃環(huán)境下：小于或等于5%Ur或0.5V（取較小者），125℃環(huán)境下：小于或等于1%Ur或0.1V（取較小者），IEC60384-3對(duì)反向電壓測(cè)試條件為：125℃環(huán)境下，3Vdc或10%UR（取較小者）測(cè)試125小時(shí)。

鉭電容器漏電流與充電時(shí)間之間關(guān)系：

不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的相同規(guī)格的產(chǎn)品的漏電流衰減速度完全不一樣，盡管它們都是合格品。鉭電容器的漏電流會(huì)隨充電時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸降低，3分鐘內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定態(tài)，但不同質(zhì)量的產(chǎn)品在充電時(shí)的漏電流衰減速度卻因?yàn)椴煌纳a(chǎn)條件而不同。衰減速度快的產(chǎn)品由于在極短的時(shí)間內(nèi)通過(guò)電流較小而產(chǎn)生的熱量較小，因此，產(chǎn)品幾乎不存在可導(dǎo)致產(chǎn)品瞬間失效的過(guò)高熱量集中，因此產(chǎn)品不容易發(fā)熱失效。通過(guò)的漏電流小，說(shuō)明該產(chǎn)品的介電層質(zhì)量較好，可以安全承受更高的電壓和電流沖擊，而漏電流衰減速度慢的產(chǎn)品，不光容易在浪涌產(chǎn)生時(shí)因?yàn)橥ㄟ^(guò)電流大而擊穿，而且極易爆炸燃燒，對(duì)使用者造成毀滅性影響。因此，用戶可以通過(guò)測(cè)試鉭電容器的漏電流衰減速度來(lái)甄別鉭電容器耐電壓沖擊能力和耐電流沖擊能力。

電容失效模式,機(jī)理和失效特點(diǎn)

對(duì)于鉭電容，失效與其他類型的電容一樣,也有電參數(shù)變化失效、短路失效和開路失效三種。由于鉭電容的電性能穩(wěn)定,且有獨(dú)特的“自愈”特性,鉭電容鮮有參數(shù)變化引起的失效，鉭電容失效大部分是由于電路降額不足，反向電壓，過(guò)功耗導(dǎo)致，主要的失效模式是短路。另外,根據(jù)鉭電容的失效統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),鉭電容發(fā)生開路性失效的情況也極少。因此,鉭電容失效主要表現(xiàn)為短路性失效。鉭電容短路性失效模式的機(jī)理是:固體鉭電容的介質(zhì)Ta2O5由于原材料不純或工藝中的原因而存在雜質(zhì)、裂紋、孔洞等疵點(diǎn)或缺陷,鉭塊在經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)時(shí)已將大部分疵點(diǎn)或缺陷燒毀或蒸發(fā)掉,但仍有少量存在。在賦能、老煉等過(guò)程中,這些疵點(diǎn)在電壓、溫度的作用下轉(zhuǎn)化為場(chǎng)致晶化的發(fā)源地—晶核;在長(zhǎng)期作用下,促使介質(zhì)膜以較快的速度發(fā)發(fā)生物理、化學(xué)變化,產(chǎn)生應(yīng)力的積累,到一定時(shí)候便引起介質(zhì)局部的過(guò)熱擊穿。如果介質(zhì)氧化膜中的缺陷部位較大且集中,一旦在熱應(yīng)力和電應(yīng)力作用下出現(xiàn)瞬時(shí)擊穿,則很大的短路電流將使電容迅速過(guò)熱而失去熱平衡,鉭電容固有的“自愈”特性已無(wú)法修補(bǔ)氧化膜,從而導(dǎo)致鉭電容迅速擊穿失效 。

鉭電容封裝大全及技術(shù)參數(shù)

長(zhǎng)的話是+-0.2 ,寬是+-0.1 高 （MM）
A 型的尺寸3.2 X1.6 X1.6 俗稱: A(3216)--公制1206
B型的尺寸 3.5 X2.8 X1.9 俗稱: B(3528)--公制1210
C型的尺寸 6.0X 3.2X 2.6 俗稱: C(6032)--公制3212
D 型的尺寸7.3 X4.3 X2.9 俗稱: D(7343) 厚度2.9英寸
E 型的尺寸7.3 X4.3 X4.1 俗稱: E(7343) 厚度4.1英寸--公制2917
V 型的尺寸7.3X 6.1 X3.45 俗稱: V(7361)
J(1608)
P(2012)也就是0805的

鉭電容的主要優(yōu)點(diǎn)

鉭電容全稱是鉭電解電容，也屬于電解電容的一種，使用金屬鉭做介質(zhì)，不像普通電解電容那樣使用電解液，，鉭電容不需像普通電解電容那樣使用鍍了鋁膜的電容紙燒制，本身幾乎沒有電感，但也限制了它的容量。此外，鉭電容內(nèi)部沒有電解液，很適合在高溫下工作。 鉭電容的特點(diǎn)是壽命長(zhǎng)、耐高溫、準(zhǔn)確度高、濾高頻改波性能極好，不過(guò)容量較小、價(jià)格也比鋁電容貴，而且耐電壓及電流能力較弱。它被應(yīng)用于大容量濾波的地方，像CPU插槽附近就看到鉭電容的身影，多同陶瓷電容，電解電容配合使用或是應(yīng)用于電壓、電流不大的地方。

在鉭電解電容器工作過(guò)程中，具有自動(dòng)修補(bǔ)或隔絕氧化膜中的疵點(diǎn)所在的性能，使氧化膜介質(zhì)隨時(shí)得到加固和恢復(fù)其應(yīng)有的絕緣能力，而不致遭到連續(xù)的累積性破壞。這種獨(dú)特自愈性能，保證了其長(zhǎng)壽命和可靠性的優(yōu)勢(shì)。 鉭電解電容器具有非常高的工作電場(chǎng)強(qiáng)度，并較類型電容器都大，以此保證它的小型化。

鉭電容濾波好的原因:

鉭電容的性能優(yōu)異，是電容器中體積小而又能達(dá)到較大電容量的產(chǎn)品,鉭電容器非常方便地較大的電容量，在電源濾波、交流旁路等用途上少有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

鉭電解電容器具有儲(chǔ)藏電量、進(jìn)行充放電等性能，主要應(yīng)用于濾波、能量貯存與轉(zhuǎn)換，記號(hào)旁路，耦合與退耦以及作時(shí)間常數(shù)元件等。在應(yīng)用中要注意其性能特點(diǎn)，正確使用會(huì)有助于充分發(fā)揮其功能，其中諸如考慮產(chǎn)品工作環(huán)境及其發(fā)熱溫度，以及采取降額使用等措施，如果使用不當(dāng)會(huì)影響產(chǎn)品的工作壽命。

固體鉭電容器電性能優(yōu)良，工作溫度范圍寬，而且形式多樣，體積效率優(yōu)異，具有其獨(dú)特的特征：鉭電容器的工作介質(zhì)是在鉭金屬表面生成的一層極薄的五氧化二鉭膜。此層氧化膜介質(zhì)與組成電容器的一端極結(jié)合成一個(gè)整體，不能單獨(dú)存在。因此單位體積內(nèi)所具有的電容量特別大。即比容量非常高，因此特別適宜于小型化。在鉭電容器工作過(guò)程中，具有自動(dòng)修補(bǔ)或隔絕氧化膜中的疵點(diǎn)所在的性能，使氧化膜介質(zhì)隨時(shí)得到加固和恢復(fù)其應(yīng)有的絕緣能力，而不致遭到連續(xù)的累積性破壞。這種獨(dú)特自愈性能，保證了其長(zhǎng)壽命和可靠性的優(yōu)勢(shì)。

鉭電容最常見的使用故障

片式鉭電容器最常用的電路是電源電路的前級(jí)濾波和輸出端的二級(jí)濾波.另外,也可以并聯(lián)使用在退藕電路以消除寄生電容造成的雜波干擾.有時(shí)候,大容量的片式鉭電容器也可以使用在脈沖充放電電路中作為二級(jí)瞬時(shí)補(bǔ)償電源.一些阻抗特別低的產(chǎn)品也可以使用在大規(guī)模集成電路的前級(jí)濾波上,以保證大規(guī)模集成電路使用中不因?yàn)榻涣骷y波過(guò)高而發(fā)熱量太大死機(jī).

由于不同電路中的電路參數(shù)差別很大,不同規(guī)格的片式鉭電容器的參數(shù)指標(biāo)不同,因此,在電路設(shè)計(jì)選型時(shí),必須保證電路參數(shù)要求和電容器的參數(shù)配合合適.否則,完全有可能出現(xiàn)因?yàn)殡娙萜鲄?shù)和電路參數(shù)不匹配導(dǎo)致的失效和電路故障.

最常見的使用故障如下;

1.工作頻率和電容器類型不配套;

在甚高頻電路,由于電路工作頻率高會(huì)導(dǎo)致電容器的感抗增加而容量下降,因此,必須使用感抗和阻抗ESR非常低的疊層陶瓷電容器[MLCC].同樣,在中低頻率濾波電路使用,就必須使用片式鉭電容器,因?yàn)镸LCC在低頻率下濾波效果就很差.合適的工作頻率和電容器阻抗及容量變化上存在如下數(shù)學(xué)關(guān)系;ESR=1/2πfcESR就是電容器的等效串聯(lián)電阻.

π圓周率3.14

f是電路工作頻率

C是電容器的容量

不同種類電容器的自有ESR差別非常大,根據(jù)上面的公式可以推導(dǎo)出這樣的結(jié)論;不同種類的電容器由于ESR不同而適合于不同頻率的濾波電路.不單是體積和體積容量比大小的問(wèn)題.因此,您必須根據(jù)電路中的需要過(guò)濾掉的紋波的頻率來(lái)選擇阻抗ESR在不同范圍的電容器,容量選擇只考慮信號(hào)響應(yīng)速度的快慢要求即可.否則,濾波效果就不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求.

電容器的等效串聯(lián)電阻ESR和容量甚至電容器種類選擇不合適,濾波效果就會(huì)很差,濾波后電路中就會(huì)仍然存在不同頻率的交流雜波干擾信號(hào).因此,使用在濾波電路中的電容器,因?yàn)檫x擇了頻率特性不合適的電容器,濾波性能就不能達(dá)到要求.一句話;使用在濾波電路中的電容器,必須首先考慮電容器的頻率特性是否和電路中的需要過(guò)濾掉的交流雜波頻率相符.由于使用的電容器頻率特性不合適,濾波電路出現(xiàn)故障,實(shí)際上是一種低層次的技術(shù)失誤.這要求電路設(shè)計(jì)者必須對(duì)各類電子元件的不同參數(shù)特點(diǎn)有個(gè)基本的了解.千萬(wàn)不要在對(duì)此了解不夠時(shí)實(shí)驗(yàn)性地完成電路設(shè)計(jì),到出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)再去找其它的原因.

如果放電功率較大,放電頻率較高,那么需要降額的幅度更大.

此類電路中的失效問(wèn)題,例如開機(jī)時(shí)的爆炸短路現(xiàn)象,多數(shù)都是因?yàn)殡娐吩O(shè)計(jì)者不清楚濾波電路和放電電路的信號(hào)特點(diǎn)存在非常大的差別,因此,不分電路類型,統(tǒng)統(tǒng)規(guī)定降額多少的做法是非常缺乏科學(xué)依據(jù)的自殺行為.

鉭電容故障分析

鉭電容的故障模式的討論基本包括兩方面：標(biāo)準(zhǔn)二氧化錳負(fù)極類型和新導(dǎo)電聚合物(CP)類型。標(biāo)準(zhǔn)鉭 電容器在正常工作模式下，由于電脈沖和電壓水平，使溝道（通道）中電導(dǎo)增加，而導(dǎo)致電擊穿。這會(huì)導(dǎo)致 隨后的熱擊穿，將電容器擊毀。

在相反模式下，我們已經(jīng)通報(bào)過(guò)：在相對(duì)低的電壓水平下，焦耳熱會(huì)引起導(dǎo)電增加，從而觸發(fā)熱擊穿。 最終導(dǎo)致反饋循環(huán)，包括：溫度-電導(dǎo)-電流-焦耳熱，最終形成電擊穿。這兩種擊穿模式具有隨機(jī)特征，很 難提前定位。相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)鉭電容而言，導(dǎo)電聚合物（CP）電容器則顯示了稍微不同的電流導(dǎo)電機(jī)理。導(dǎo)電 聚合物的介質(zhì)擊穿近似于雪崩擊穿和場(chǎng)致發(fā)射擊穿。是由于兩電極之間的引力，電化學(xué)衰變，枝狀結(jié)晶組織 等原因?qū)е碌臋C(jī)電崩塌。

然而，也出現(xiàn)了某些負(fù)極膜發(fā)生自愈現(xiàn)象報(bào)告。這可能源于膜蒸發(fā)，碳化和再氧化過(guò)程。但并非所有的 電容器擊穿會(huì)導(dǎo)致自愈現(xiàn)象或開路狀態(tài)。可能也會(huì)出現(xiàn)短路情況。鉭電容我們對(duì)于介質(zhì)擊穿的研究意在找出 可以對(duì)這種現(xiàn)象加以描述的基本參數(shù)系列，及其與最終產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性之間的關(guān)系。基本上，介質(zhì)擊穿 可由一系列的物理過(guò)程產(chǎn)生：焦耳熱引起電導(dǎo)增加，從而導(dǎo)致熱擊穿；雪崩擊穿和場(chǎng)致發(fā)射擊穿；兩電極之 間的引力，電化學(xué)衰變，枝狀結(jié)晶組織等原因?qū)е碌臋C(jī)電崩塌等等。

介質(zhì)擊穿導(dǎo)致絕緣體和兩極的擊毀，主要由于熔化和蒸發(fā)和有時(shí)隨后發(fā)生熱逃逸。為掌握鉭MIS（金屬- 絕緣體-半導(dǎo)體）異晶結(jié)構(gòu)的更多數(shù)據(jù)和找到與介質(zhì)擊穿之間的關(guān)系，我們研究在兩中模式下的電流/電壓依 賴工作參數(shù)（在正常模式下，鉭電極被施加正偏壓；在相反模式下，鉭電極被施加負(fù)偏壓）。AVX代理商擊 穿擊毀不僅源于突發(fā)的擊穿情況，而且由于隨后的電流流動(dòng)，從而使擊穿的起源和動(dòng)力難于解釋。

當(dāng)自愈情況出現(xiàn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些特殊現(xiàn)象。在某些情況中，薄弱點(diǎn)和體擊穿面積可以減少。在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn) 中，熱擊穿可以被測(cè)量，而元件裝置不被毀壞；電擊穿可以被觀測(cè)到，而只出現(xiàn)最小的損壞。輔助自愈過(guò)程 也可以被推導(dǎo)出；氧元素可從二氧化錳負(fù)極中釋放出來(lái)，允許鉭二氧化物的再生或消除電子陷阱（類似于陽(yáng) 極化處理或鈍化過(guò)程），使在介質(zhì)層中的薄弱點(diǎn)減少。

根據(jù)報(bào)告，導(dǎo)電聚合物材料有兩種自愈途徑。第一個(gè)理論基于蒸發(fā)過(guò)程。聚合物的熔化和蒸發(fā)溫度相當(dāng) 低。如電流錯(cuò)誤足以使聚合物加熱，則其可蒸發(fā)和消除掉其與該處的聯(lián)系。

自愈的第二個(gè)理論則認(rèn)為當(dāng)導(dǎo)電聚合物在故障處被加熱時(shí)，聚合物吸收氧元素，從而形成一個(gè)高電阻帽 ，封住了電流向該故障處的通路，與二氧化錳MnO2的自愈方式大致相同。鉭電容介質(zhì)層的擊穿過(guò)程并不十分 確定。我們的薄氧化膜實(shí)驗(yàn)表明電擊穿并不在施加電場(chǎng)的定義值精確（高）時(shí)出現(xiàn)。擊穿過(guò)程是隨機(jī)過(guò)程的 結(jié)果，最終的擊穿個(gè)案，多數(shù)情況下都為獨(dú)立事件。

鉭電容和陶瓷電容的區(qū)別在哪里？

鉭電容：是一種電容器中體積小而又能達(dá)到較大電容量的產(chǎn)品，它的性能優(yōu)異。鉭電容器外形多種多樣，并制成適于表面貼裝的小型和片型元件。

在1990年,Y5V型陶瓷電容（陶瓷電容以下用MLCC表示）的價(jià)格已達(dá)到鉭電容回收的水平,到1995年,X7R型的價(jià)格達(dá)到1.0uF鉭電容器的水平.這些重大變化使得 MLCC可以與鉭電容器在許多應(yīng)用領(lǐng)域展開直接競(jìng)爭(zhēng).對(duì)電性能的要求主要取決于具體的應(yīng)用,我們可以對(duì)它們?cè)谄交瑸V波和退耦這兩個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域的表現(xiàn)作一 番比較。

對(duì)于平滑濾波來(lái)說(shuō),在開關(guān)模式電源(SMPS)中的應(yīng)用是最普通的應(yīng)用之一,它覆蓋非常寬廣的輸出功率范圍和波動(dòng)電流.雖然如此,但現(xiàn)代 SMPS設(shè)計(jì)對(duì)于最高工作溫度、電容和高頻開關(guān)等方面的限制經(jīng)常使得電容技術(shù)的選擇變得明朗.在不容易進(jìn)行選擇的領(lǐng)域,最好進(jìn)行性價(jià)比分析。

使用由全波整流橋組成的模擬電路,可以利用MLCC或者鉭電容"平滑濾波".對(duì)于Y5V MLCC、X7R MLCC和鉭電容三個(gè)系列來(lái)說(shuō),性能均隨著電容量的提高而改善,但是在MLCC的范圍內(nèi),所有的性能水平都能找到更加便宜的解決方案.在中低性能水平 上,Y5V MLCC是成本效益最高的解決方案,對(duì)于高性能水平(包括最佳水平),X7R MLCC則是最好的選擇.在頻率更高(例如,1 MHz)時(shí),X7R MLCC的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)更加明顯,因?yàn)殂g電容回收的有效電容下降,而且串聯(lián)等效電阻(ESR)較高。

而在退耦應(yīng)用里,人們必須評(píng)估IC執(zhí)行規(guī)定的變化而又不引起額外電壓波動(dòng)(可能導(dǎo)致IC性能嚴(yán)重下降)所要求的電量.這意味著電容必須做出響 應(yīng),實(shí)際上是作為低阻抗充電電源.與平滑濾波應(yīng)用一樣,其性能隨著電容的提高而改善.在100 kHz和400C條件下,1uF的MLCC比1uF、16 V鉭電容的成本效益更高。

C尺寸的33uF和D尺寸的100uF的MLCC電容性能更高,但成本也相應(yīng)顯著上升.而且,由于這些元件的尺寸較大,設(shè)計(jì)人員可能優(yōu)先考慮使 用一個(gè)以上的MLCC,而不是用較大的鉭電容.結(jié)果顯示,在較寬的頻率和溫度范圍內(nèi),X7R和Y5V MLCC的成本效益相當(dāng)于鉭電容。

隨著MLCC工藝的提升，陶瓷電容與鉭電容之間的差距會(huì)越來(lái)越小，但是不管是MLCC還是固態(tài)電容，都很難直接取代鉭電容，畢竟他有這自身獨(dú)特的性能，但是應(yīng)用的場(chǎng)景肯定是會(huì)越來(lái)越少~