此片式多層瓷介電容器使用于單相電能表，此單相電能表在使用過程中發(fā)現(xiàn)部分電能表在檢定時或在運行一段時間（時間短的幾天，長的幾個月）后發(fā)現(xiàn)誤差不穩(wěn)定，進行誤差檢定時誤差變化很大，有時停止計量，有時誤差較大（大大超過正常誤差范圍且不穩(wěn)定）。經(jīng)初步檢查為芯片參考電壓濾波多層片式陶瓷電容器失效所致，失效后此位置電容漏電很大。
本案例中主要分析此電容器失效的原因，同時分析同一塊電路板上其他同型號6個電容外觀是否存在損傷、電氣參數(shù)是否在合格范圍。
分析中共提取了3塊失效樣板，編號分別為F1#～F3#，其對應位置的電容器分別編號為Fi#-Cj(i=1、2、3，j＝3、4、8、10、11、12、14)。
1）外觀觀察
對樣品進行外觀檢查，未見明顯異常。
拆開樣品，失效陶瓷電容器的典型外觀形貌見圖4-39，未見明顯異常。同時，同一塊電路板上其他同型號6個電容外觀也未見明顯的異常。
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| 圖4-39 失效樣品及同型號其他位置電容器的外觀形貌（F1#） |
2）電參數(shù)測試
在板上直接對F1#-C14、F2#-C14、F3#-C14電容量（C）、損耗（tgδ）和絕緣電阻（R）進行測試，測試結果見表4-9。
同時把三個失效樣品C3、C4、C8、C10、C11、C12、C14位置上的電容器用手工烙鐵取下，對電容量（C）、損耗（tgδ）和絕緣電阻（R）進行測試，測試結果見表4-9。
把焊接下來的F1#-C14、F2#-C14、F3#-C14用酒精擦洗，然后高溫烘烤18小時，冷卻至室溫后對電容量（C）、損耗（tgδ）和絕緣電阻（R）進行測試，測試結果見表4-9。
表4-9 電容器各參數(shù)測試結果
從表4-9可以看出：位置的電容器，其絕緣電阻不管是在那種狀態(tài)，都小于合格判據(jù)，因此，確認樣品的失效模式為絕緣電阻減小。而其他各位置的電容器其各參數(shù)都在合格判據(jù)之內。
3）金相切片觀察
對F1#-14、F2#-14、F3#-14電容器進行金相切片觀察。
3只樣品內部陶瓷介質都能見到約45°的裂紋，形貌見圖4-40～圖4-42。
4）綜合分析
樣品上電容器的失效模式表現(xiàn)為絕緣電阻減小。
由金相切片可以知道：失效樣品上陶瓷電容器內部陶瓷介質存在約45°的裂紋。裂紋的存在會引起絕緣電阻降低，造成樣品的漏電失效。從失效樣品內部陶瓷介質裂紋的形狀和位置來看，裂紋的產生與機械應力相關。
5）結論
陶瓷電容器由于內部陶瓷介質存在裂紋引起其電絕緣電阻降低而失效。陶瓷介質裂紋的產生與機械應力有關。
樣品在電能表使用一段時間后出現(xiàn)了容量降低的現(xiàn)象，失效樣品編號為F1#、F2#；疑似失效樣品1#～5#；良品G1#～G5#。
