【避坑指南】电容耐压降额裕量不合理导致电容频繁被击穿
【避坑指南】电容耐压降额裕量不合理导致电容频繁被击穿
MLCC虽然是比较简单的，但是，也是失效率相对较高的一种器件.失效率高：一方面是MLCC结构固有的可靠性问题；另外还有选型问题以及应用问题。由于电容算是“简单”的器件，所以有的设计工程师由于不够重视，从而对MLCC的独有特性不了解。在理想化的情况下，电容选型时，主要考虑容量及耐压两个参数就够了。但即便是容量和耐压这两个问题，在设计的时候如果不小心，也会翻车。今天讲下我所遇到电容耐压这个问题上遇到的坑。01问题描述问题 起因是这样的， 新设计的一块电源板卡在小批量时出现多例板卡损坏的情况，故障率较高进一步排查发现均是MLCC电容失效，对失效MLCC进行测量发现均为短路失效模式。板卡供电是19V供电，而选取的电容均为25V耐压，在插拔设备适配器时，19V电压会产生2-3V的毛刺。已经接近所使用电容的耐压极限参数。因此比较容易损坏。
02解决方案
解决这个问题的办法也很简单，那就是替换耐压更高的电容选型，例如上述的板子中，后面修改了SMT 生产BOM，把22uf/25V换成了22uf/35V规格的，把0.1uf/25V换成0.1uf/100V规格的。经过整改后，后面批量中再无因电容耐压降额不够而导致MLCC失效的问题。
03扩展：电容容量与工作电压的关系静态容量随其直流偏置工作电压的增大而减少，最大甚至会下降90%。比如一个X5R 47UF 25V的电容，在25V的直流电压下，其容量可能只有4.7uF,下图附录TDK 一个X5R电容的规格书 关于容量与电压的关系图，（其实仔细看下图的的话，你会发现电容容量温度跟容量也有关系）
下图为X7R 材质的电容（TDK 0.1UF 50V）的参数图
这也是为什么电容需要电容的使用必须保证足够多的降额的原因。
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