钽电容器高频振动结构可靠性分析与设计

摘要

针对钽电容器高频振动可靠性问题,采用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件分析了钽电容器结构高频振动动力学响应特性,并对其内部结构进行了优化设计与验证.有限元分析与试验结果表明:钽电容器高频振动响应分为瞬态响应与稳态响应两个部分,其瞬态应力远大于稳态应力,且随着振动加速度增加而迅速增加.振动应力主要集中在阳极块与阳极引线过渡处,易导致阳极块产生裂纹,并随着振动的持续可能不断扩展甚至产生"瞬断"现象,从而造成钽电容器性能的不稳定或突变性失效.爪式垫片结构可以较好地限制阳极块前端的相对位移,能够显著地降低高频振动时钽电容器内部的瞬态及稳态最大应力值,有效提高振动环境下钽电容器的工作稳定性与可靠性.