Введение
1. Литературный обзор 19
1.1. Технические условия и основные принципы выбора конденсаторов 19
1.2. Ускоренные испытания и форсированные режимы работы конденсаторов 20
1.3. Общие сведения о металлопленочных конденсаторах 22
1.4. Основные механизмы деградации металлопленочных конденсаторов
1.4.1. Деградация конденсаторов в процессе самовосстановления 28
1.4.2. Разрушение контактных узлов под действием токовой нагрузки 36
1.4.3. Электромиграционный механизм деградации проводников 40
1.5. Выводы и постановка задач исследования 45
2. Методика иследования 49
2.1. Объекты исследования 49
2.2. Стенд для экспериментальных исследований 50
2.3. Исследование процессов самовосстановления 51
2.4. Исследование электротеплового разрушения модельных контактных узлов металлопленочных конденсаторов
2.4.1. Объекты исследования 54
2.4.2. Методика исследования 55
2.5. Исследование токовой устойчивости металлопленочных конденсаторов 57
2.5.1. Методика экспериментального исследования 58
2.5.2. Численное моделирование распределения электрического поля в конденсаторных структурах 59
2.6. Исследование электротеплового разрушения сегментированных электродов металлопленочных конденсаторов 61
2.6.1. Объекты исследования 61
2.6.2. Экспериментальная реализация исследования 62
2.6.3. Методика численного моделирования 63
2.7. Определения площади зон деметаллизации 65
2.8. Исследование электромиграционного механизма деградации электродных систем металлопленочных конденсаторов 66
2.8.1. Объекты исследования 67
2.8.2. Методика экспериментального исследования 68
2.8.3. Расчет электрических и тепловых полей вблизи трещины 69
2.9. Статистическая обработка экспериментальных данных 71
Выводы 74
3. Экспериментальное исследование процессов самовосстановления в металлопленочных конденсаторах 76
3.1. Определение энергии самовосстановления 76
3.2. Определение площади зоны деметаллизации 82
3.3. Изменение электрических параметров исследуемых конденсаторов 83
3.4. Модель импульсного сопротивления конденсатора в 86
процессе самовосстановления 86
3.5. Предельно допустимые перегрузки в форсированных режимах 90
Выводы 92
4. Экспериментальное исследование электромиграционного механизма деградации электродов металлопленочных конденсаторов 94
4.1. Исследование динамики роста электромиграционных трещин 94
4.2. Расчет плотности тока и температуры вблизи трещин 98
4.3. Оценка кинетических потоков 100
Выводы 103
5. Экспериментальное исследование электротеплового разрушения электродных систем металлопленочных конденсаторов 104
5.1. Экспериментальное исследование электротеплового разрушения модельных образцов контактных узлов 104
5.1.1. Исследование времени жизни контактных узлов и степени эрозии 104
5.1.2. Обсуждение полярного механизма деградации 111
5.2. Экспериментальное исследование токовой устойчивости серийных металлопленочных конденсаторов 114
5.2.1. Определение срока службы конденсаторов и полярности разрушения контактных узлов 114
5.2.2. Частотная дисперсия электрофизических параметров исследуемых конденсаторов 116
5.2.3. Обсуждение механизма возникновения частотной дисперсии 120
емкости в металлопленочных конденсаторах 120
5.2.4. Анализ распределения потенциала в конденсаторных структурах 122
5.2.5. Эквивалентная схема замещения конденсатора с учетом деградации контактных узлов 128
5.3 Увеличение срока службы металлопленочных конденсаторов за счет смены полярности электродов 131
5.4. Экспериментальное исследование электротеплового разрушения сегментированных электродов металлопленочных конденсаторов 132
Выводы 135
Заключение 137
Список литературы 140
