电解电容阻值降低失效分析

一、案例背景

 

电解电容在PCBA测试时检出阻值偏低异常,针对样品(#1、#2为失效单品,#3为PCBA失效板)进行初步测试,电容阻值偏低的现象不稳定,因此对失效样品进行分析。

 

二、分析过程

 

1、外观分析及阻值测试

 

对#1、#2、#3样品进行外观分析,均无开裂、臌胀等异常现象。

 

 

#1电容失效单品外观图示

 

 

#2电容失效单品外观图示

 

对测试样品分别进行电容+-电极间的电阻测试。#1样品电阻值为5.1Ω,基本处于短路状态,失效状态稳定。

 

 

#2样品电阻值不稳定,在外力施压的情况下,阻值明显降低至13.7Ω,自然状态下测试阻值不稳定。

 

 

#3样品电阻值7.8Ω,基本处于短路状态,且在不同时间测量显示的阻值偏差较大,失效状态不稳定。

 

 

2、X-RAY

 

#1、#2、#3失效样品均未见明显异常。

 

#1电容失效单品:

 

#2电容失效单品:

 

#3PCBA失效板:

 

3、#1失效样品拆解分析

 

1、拆除塑胶垫

 

 

 

2、拆除铝壳

 

 

 

3、松动内部电解液纸

 

 

 

4、将铝箔及电解液纸拆解后,电容仍处于微短状态,发现正极铝箔和负极引线为虚接状态,导致电容电阻值偏低,将铝箔拨离后,电阻值恢复正常。

 

 
 
 

 

测试结果:通过对电容的拆解分析,可以判断导致电容阻值偏低的原因在电容内部

 

4、#2失效样品断面分析

 

 

测试结果:#2样品内部导电层有明显空隙,空隙位置呈现树脂填充状态。正极引线处于异常弯折状,负极引线位置未见异常。

 

5、#3失效样品平面研磨分析

 

电容1平面研磨结果图示:

 

 

电容2平面研磨结果图示:

 

 

测试结果:

电容1电极引线位置未见异常;

电容2正极引线与负极铝箔存在微短路异常。

 

三、分析结果

 

综合上述检测结果,发现失效样品阻值处于非恒定状态,判断失效原因为电容内部异极电极引线与导电铝箔发生微短,从而导致极间阻抗降低。

 

 

从失效的发生工程及失效的特征判断,引起该问题的原因为电容成型缺陷