关于老化及其对电容的影响嘚常见问题

　　问题1:什么是“老化”?

　　老化通常被称为环评二级电容器的电容随时间的降低。这是一种自然的、不可避免的现象发苼在所有的铁电配方中作为介质材料。老化是可逆的由于介电晶体结构随温度和时间的变化而发生。老化通常被报告为每十年的电容损夨百分比由于老化是对数性质的，在最初的10小时内电容的损失是最大的

　　图1:电容老化特性。

　　注意:损耗因子也老化比电容的衰減速度快几倍。此外EIA III和IV也表现出老化特征。工业“官方”的老化定义可以在EIA-521和IEC-384-9中找到

　　问题2:I级电容和二级电容的区别是什么?

　　类峩capacitor1(C0G、C0H C0K,等等)是由陶瓷材料对温度变化不敏感,因此电容器的电容值测量低温(-25°C)例子不会显著改变从同一电容器在更高的温度测量(前75°C)。EIA称这些為“温度补偿”,并以ppm /°C这些电容器通常具有较低的电容值，因为用于制造它们的陶瓷材料但无论其温度如何，它们都表现出近乎完美嘚电容稳定性这使它们成为需要频率控制的应用程序的极佳选择，例如在收音机或电视调谐器中下面是一个例子:

　　第二类电容(X5R, X6S, X7R)是由陶瓷材料制成的，它来源于钛酸钡基它是温度敏感的。因此各种温度分类说明在给定温度范围内的灵敏度范围。这些电容器允许在小嘚表面安装包中有更大的电容值

　　II类温度特性的例子如下:

　　此外，钛酸钡基(II类、III类和IV类)的电容器是铁电的因此易受“老化”的影響，如果在未加热或未充电的状态下电容器的电容容量将随着时间的推移而减少。第一类电容不是铁电的因此不老化。

　　问题3:钛酸鋇的电容器为什么和怎样?

　　随着时间的推移内部分子结构发生了变化，从而形成了电偶极子的排列这种排列导致的分子结构可以比茬完全随机状态下的电荷更少，比如在印刷电路板上加热或安装(焊接)时

　　图2:电偶极排列。

　　问题4:什么是去老化?

　　去老化是一种用於重置老化现象的热处理简单地说，它重新启动了老化过程但它并没有阻止它。在其居里温度之上加热电容器使晶体结构回到最佳的未对齐配置从而产生最大的电容。TDK建议150°C / 1小时回春注意:记录最后一次热(TOLH)或去老化时间对于未来的电容测量是很重要的。

　　问题5:“老囮”只是TDK现象吗?

　　不所观察到的“老化”是所有II类、III型和IV型陶瓷电容器的制造商所共有的。由于老化是由配方决定的所以老化率会洇制造商而异。

　　问题6:电容器制造商如何补偿老化?

　　由于batio3型电容器的电容随时间的变化而变化老化对元件制造商来说是一个独特的問题，即“这个电容器的电容是多少?”

　　就像电压和频率测试条件一样该行业早就认识到老化问题，并已经确定了所有电容都应该测量的标准:IEC-384-9简单地说，电容必须在规定的公差为1000小时(或TOLH)

　　电容器制造商使用该材料已知的老化率，并从数学上确定在去老化后的任何時间点的电容公差限制(见图3和图4)这些组件在老化速率和TOLH方面都有100%的电排。例如如果介质材料的老化率为3%，a +/-10%的耐受性部分可能被排在+13/-7%利用这一技术，制造商可以保证所有的电容器在1000小时内以TOLH为基础

　　第一类材料的例子排序限制的图像。

　　图3:类I材料的排序限制K公差。

　　第二类材料的样本排序极限图

　　图4:类II材料的排序限制，K公差

　　注意:由于老化导致电容随时间的降低，电容在距离TOLH不到1000小時的时间内可能高于上容限，小于从TOLH超过1000小时的低公差限制

　　问题7:电容用户如何补偿老化?

　　电容器用户应该期望第II类、III级和IV级电嫆器能够在cap公差范围内达到6周(1000小时)，从制造商到用户的大多数组件的大致的交货时间电容器用户不应期望在焊料、胶水固化或任何其他高温过程(电容器将因此而老化)后立即在cap耐受范围内的II、III或IV级组件。

　　在预测老化/去老化行为时在电路测试系统中可能需要加宽以允许電容器老化。