커패시터의 고장 메커니즘

다른 모든 인간이 만든 것들과 마찬가지로 커패시터도 결국에는 모수적 또는 치명적 고장이 발생합니다. 모수적 고장(parametric failure)은 소자가 계속 동작은 하지만, 더 이상 성능 사양을 만족하지 못하는 지점까지 서서히 열화 되는 고장입니다. 반면, 치명적 고장(catastrophic failure)은 소자 특성의 갑작스럽고 극단적인 변화를 특징으로 하며 결과적으로 자가 분해, 연소, 백열 등을 포함한 규격을 벗어난 동작을 야기합니다.

절연 파괴

절연 파괴에 의한 고장은 유전체의 절연 특성이 누설 전류를 지정된 수준 이하로 유지할 수 없는 전기적인 상태입니다. 소자의 정격 허용치를 초과하는 전압의 인가 또는 지정된 온도 한계를 벗어난 동작으로 흔히 발생하며, 절연 파괴에 의한 고장은 스스로 악화시키는 경향이 있는 저 임피던스 (단락) 고장입니다. 결과적으로 일부 커패시터 유형에는 가벼운 절연 파괴 이벤트를 적절하게 견딜 수 있는 기능이 있지만 대체로 극적입니다. 절연 파괴와 열적 고장은 서로의 원인 또는 결과가 될 수 있어서 고장 이벤트를 하나 또는 다른 하나의 원인으로 분류하는 것이 때로는 어려울 수 있습니다.

열적

열적 고장은 소자 온도를 초과하여 발생하는 고장입니다. 과도한 온도가 절연 파괴 고장을 야기한 상황이라면 일반적으로 단락 고장입니다. 열적 고장은 높은 온도에서의 장시간 동작이 소자의 허용 한계를 초과한 소자 파라미터의 변화를 야기하는 장기적 현상으로 여겨지기도 합니다.

기계적

소자에 대한 물리적 피해가 고장의 근접한 원인인 것이 기계적 고장으로, 사양을 벗어난 파라미터, 단락 또는 개방 회로로 나타날 수 있습니다. 세라믹 커패시터에서 자주 발생하며, 기계적 고장은 제조 및 조립 공정 중에 일반적으로 발생하지만 과도하거나 부족한 기계적 설계로 인해 현장에서 발생할 수도 있습니다.



영문 원본: Failure Mechanisms of Capacitors