Механизм отказа твердотельных танталовых конденсаторов

Предполагалось, что отказ твердотельных танталовых конденсаторов обусловлен термической миграцией примесей от танталового анода к дефектам в оксидном слое. Это, однако, подразумевает постепенное увеличение тока утечки при нормальных условиях эксплуатации, чего не наблюдали. Альтернативная гипотеза, выдвинутая в данной работе, заключается в том, что отказ вызван кристаллизацией танталового оксида под воздействием электрического поля. Сканирующая электронная микроскопия специально очищенного анодированного танталевого листа с нанесёнными тонкими золотыми электродами чётко демонстрирует появление кристаллизации через 17 часов при приложенном напряжении 75 V и температуре 65℃. Результаты ускоренных испытаний на работоспособность твердотельных танталовых конденсаторов при температурах 85℃ и 125℃ и при напряжениях до 2.5-кратного номинала также лучше согласуются с гипотезой полевой кристаллизации, чем с гипотезой термической миграции.