电容引脚断裂失效的机理和解决方法

【导读】环境进行应力分析筛选试验（ESS试验）是考核企业产品整机工作质量的常用方法手段。在ESS试验中，随机振动的应力旨在通过考核管理产品在结构、装配、应力水平等方面的缺陷。

环境应力筛选试验(ESS试验)是评定整机质量的常用手段。

故障是由应力浓度引起的，通常发生在电容器引出脚或垫连接点位置，如图所示。当振动环境下，电容器拉出脚，垫连接点将承受整个电容器横向剪切和纵向挤压方向的影响，尤其是电容器较大时，如大型电解电容器。

电容器引脚断裂机理示意图

这种现象的机理很简单，解决方法并不复杂，传统的经验是在电容器底部涂上一圈 gd414硅橡胶固定，但这种处理方法是不可行的。

硅橡胶的拉伸强度为4-5 MPa，伸长率为100%-200%，分子间作用力小，附着力差，粘接强度低；用于键合电容器时，表面看起来固定在表面，但实际上冲击应力较大时，硅橡胶的拉伸度较大，电容本身仍会承受较大的拉应力和剪应力。

对涂胶工序也须进行进一步细化，要求环氧胶固定一个电容具有高度发展达到提高电容本体的1/3，并在两肋形成山脊状支撑，使电容与E-4X胶成为社会一体，振动中不再颤振，引脚功能得到有效保护。

此外，电路板组装生产过程中除了胶水固定外，还会导致，先组装电容器，再组装其他元器件，使垂直电容为最高点，周转或贴装，容易受到颠簸或歪斜引起的外力；改变工艺，先组装其他元器件和粘接柱，再组装高电容，这样在周转或贴装时，柱子的受力略高于电容即可保护电容。

在工艺改进之前，电路板被真空涂层（在电容陶瓷表面形成约15米厚的Pyerin薄膜材料），然后用硅橡胶固定。改进后，环氧胶被涂在电容器上，然后在整个电路板上涂上真空涂层，从而在电容器和胶水的外表面形成一层皮耶林薄膜。由于派艾琳薄膜表面粗糙度小于陶瓷表面，因此派艾琳薄膜表面胶水的接触角大于陶瓷表面（接触角度越小，润湿效果越好），改进后的固定效果越好。

综上所述，本文得出以下三点结论：1。电容器插脚的断裂性质为疲劳断裂。装配方法设计不合理、固定胶粘接强度不足、工艺不完善是导致销钉断裂的原因。在工程上采用环氧树脂胶粘剂，调整生产工艺，解决了这一问题。