[心得] 为何电容的极性很重要?

楼主: wolflsi (港都狼仔)   2021-12-30 18:38:55
https://i.imgur.com/CqrcUez.jpg
最近某品牌某型号主机板发生板上电容极性颠倒的现象,并导致异常及邻近元件烧毁,为
何电容极性很重要呢?以下将进行分析
以往主机板比较常见圆柱形聚合物电解电容(又俗称固态电容),但部分高阶主机板或是空
间寸土寸金的形式(例如ITX),会使用下面这种表面黏着的方型聚合物电容,下图为
Panasonic SP-CAP聚合物铝质电容器,具有低ESR(等效内阻)、优异噪声抑制及暂态响应
,并且不具温度漂移及DC/AC偏压特性
https://i.imgur.com/vjQBb0w.jpg
电容内部结构如下:作为正极的铝箔上会有一层薄薄的氧化铝层,外面包著做为电解质的
导电聚合物材料,最外层则是石墨与银胶组成的负极,最后加上端子,并用树脂包裹成型
https://i.imgur.com/grJPYic.jpg
当电容极性正确时,氧化铝层扮演着隔离绝缘的作用,并使电容发挥正常的功能。若是当
极性反接,氧化铝层将无法正常发挥绝缘隔离的作用,这时电容漏电流会大增,此时电容
将变成一个类似电阻的元件,开始发热并出现异常电流流动,导致其他电路元件承受过大
的电流,如果是在电源电路中,极性相反的电容会成为一个异常电流路径,超过电路最初
设计的额定电流,并可能造成功率元件(MOSFET)烧毁。因为固态电容未有传统电解电容的
液态电解液,所以不会出现明显膨胀鼓包或是喷出电解液/气体的状况,但仍可透过红外
线热影像分析找出漏电流过高而温度异常的电容
一般电容上有标记的部分通常为负极,但这种表面黏着方型电容上面有标记处为正极,是
刚好相反的,通常是人工更换或焊接时较容易搞混,鲜少出现在全自动上件的制程上。另
外全自动上件制程后应该也要经过AOI(Automated Optical Inspection,自动光学检测)
,若有异常应要被AOI设备侦出,照理说不应逃脱,不过厂商在发生问题后也锁定受影响
的序号批次进行召回处理,也算是有负起责任,对于影响序号批次外的使用者,也可以自
行检查一下,求个心安
报告完毕,谢谢收看

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