Најголемата придобивка од органометалните филмски кондензатори е тоа што тие се самолекуваат, што ги прави овие кондензатори едни од најбрзо растечките кондензатори денес.
Постојат два различни механизма за самолекување на метализирани филмски кондензатори: едниот е самолекување со празнење; другиот е електрохемиско самолекување. Првиот се јавува при повисок напон, па затоа се нарекува и самолекување со висок напон; бидејќи вториот се јавува и при многу низок напон, често се нарекува самолекување со низок напон.
Самолекување при испуштање
За да се илустрира механизмот на самолекување на празнењето, да се претпостави дека постои дефект во органскиот филм помеѓу две метализирани електроди со отпор од R. Во зависност од природата на дефектот, може да биде метален дефект, полупроводник или лошо изолиран дефект. Очигледно, кога дефектот е еден од првите, кондензаторот ќе се испразни сам при низок напон. Само во вториот случај, таканареченото високонапонско празнење се лекува сам.
Процесот на самолекување на празнењето е таков што веднаш по примената на напон V на метализиран филмски кондензатор, низ дефектот поминува омска струја I=V/R. Затоа, густината на струјата J=V/Rπr2 тече низ метализираната електрода, т.е. колку е поблиску областа до дефектот (толку е помало r) и толку е поголема нејзината густина на струјата во рамките на метализираната електрода. Поради Џуловата топлина предизвикана од потрошувачката на енергија W=(V2/R)r од дефектот, отпорот R на полупроводничкиот или изолацискиот дефект се намалува експоненцијално. Затоа, струјата I и потрошувачката на енергија W брзо се зголемуваат, како резултат на тоа, густината на струјата J1= J=V/πr12 нагло се зголемува во регионот каде што метализираната електрода е многу блиску до дефектот, а нејзината Џулова топлина може да го стопи метализираниот слој во регионот, предизвикувајќи лакот помеѓу електродите да лета тука. Лакот брзо испарува и го фрла стопениот метал, формирајќи изолирана изолациона зона без метален слој. Лакот се гаси и се постигнува самолекување.
Поради Џуловата топлина и лакот генерирани во процесот на самолекување на празнењето, диелектрикот околу дефектот и областа на изолација на изолацијата на диелектричната површина неизбежно се оштетуваат од термичко и електрично оштетување, а со тоа се јавува хемиско распаѓање, гасификација и карбонизација, па дури и механичко оштетување.
Од горенаведеното, за да се постигне совршено самолекување при празнење, потребно е да се обезбеди соодветна локална средина околу дефектот, па затоа дизајнот на метализиран органски филмски кондензатор треба да биде оптимизиран за да се постигне разумна средина околу дефектот, соодветна дебелина на метализираниот слој, херметичка средина и соодветен напон и капацитет на јадрото. Таканареченото совршено самолекување при празнење е: времето на самолекување е многу кратко, енергијата на самолекување е мала, одлична изолација на дефектите, нема оштетување на околниот диелектрик. За да се постигне добро самолекување, молекулите на органскиот филм треба да содржат низок однос на атоми на јаглерод и водород и умерена количина на кислород, така што кога ќе се случи распаѓање на молекулите на филмот во самолекувањето при празнење, не се создава јаглерод и не се случува таложење на јаглерод за да се избегне формирање на нови спроводливи патеки, туку се создаваат CO2, CO, CH4, C2H2 и други гасови за да се изгасне лакот со нагло зголемување на гасот.
За да се осигури дека медиумот околу дефектот нема да се оштети при самолекување, енергијата на самолекување не треба да биде преголема, но ниту премала, за да се отстрани метализацискиот слој околу дефектот, да се формира зона на изолација (висок отпор), дефектот ќе биде изолиран, за да се постигне самолекување. Очигледно, потребната енергија на самолекување е тесно поврзана со металот на метализацискиот слој, дебелината и околината. Затоа, за да се намали енергијата на самолекување и да се постигне добро самолекување, се врши метализација на органски филмови со метали со ниска точка на топење. Покрај тоа, слојот на метализација не треба да биде нерамномерно дебел и тенок, особено за да се избегнат гребнатини, во спротивно, областа на изолација на изолацијата ќе стане гранкаста и нема да постигне добро самолекување. CRE кондензаторите користат обични филмови, а во исто време строго управување со инспекција на влезните материјали, блокирајќи ги неисправните филмови на вратата, така што квалитетот на кондензаторските филмови е целосно загарантиран.
Покрај самолекувањето со празнење, постои уште едно, а тоа е електрохемиско самолекување. Да го разгледаме овој механизам во следната статија.
Време на објавување: 18 февруари 2022 година
