【專題文件】半導體陶瓷電容原理及失效原因分析

1.表面型半導體陶瓷電容器(qì)的等效電路 

a為(wèi)正常狀态下的等效電路，其中上、人的下兩個電容器(qì)代表上、下兩個介質層的電容；上多兩個箭頭表示和N型半導瓷的接觸狀态；中間部分則表示半導體瓷中尚有一定的電那人阻。 b和c則分别表示兩邊或一邊介質層被損壞後的不(bù)正常情低藍況。介質層被損壞的程度不(bù)同則二極管的正、反電阻也不(bù)同，友做因此它并不(bù)意味着是一個常規的二極管。

2.表面型半導體陶瓷芯片半導化機理

主晶相為(wèi)鈣钛礦結構（BaTiO3)，在H2、N2氣窗上氛下還原處理，其反應過程如(rú)下：  2BaTiO3+ H2光南---- 2BaTiO2.5+H2O+Vo（氧缺位），Ti4+----Ti3章麗+ + e(電子(zǐ)電荷）。由于缺位的出現，恰是一個2價正離子(zǐ)些快，氧缺位在整個瓷體中均勻分布。e為(wèi)電子(zǐ)電荷，在未火票激發之前它是停留在氧缺位附近Ti3+上的水空介穩電子(zǐ)，但受到電場激發之後将形成“自由”他會電子(zǐ)而參與導電。這時(shí)整個瓷片具有電子(zǐ)導電特性，從土屬于n型半導體。

3.半導體陶瓷電容在低(dī)電壓環境中出現燒熔失效問題探讨

     ①表面介煙雜質層：半導體瓷介電容芯片起絕緣作用的介質層很薄（約20微冷森米），芯片生産、運輸及後工(gōng)序裝配過程中容易路冷損壞介質層，造成絕緣電阻降低(dī)。 離風
     ②在低(dī)的從唱直流電場長(cháng)時(shí)間作用下，房不半導層中氧缺位向負極闆旁移動積累大(dà)量正電荷，并将和負極闆道黑間形成較高的電場強度，而電子(zǐ)向正極移動在正極累積大(dà)量負電荷，錢亮和正極形成較高的電場強度。當電場強度達到一定值時(shí拿很)，它迫使介質層會(huì)向極闆發射電子(zǐ)，而構成傳導電流。
      如(rú)果介質好坐層絕緣電阻低(dī)，介質層承受不(bù)了件兵高的場強，電容性能進一步劣化，絕緣更低(dī)直公爸至短(duǎn)路，在這個過程中産生大(dà鐵哥)量熱能而使産品本體出現燒熔的現象。