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摘要：从生产过程可靠性评估其生产期间的有效性，对电解电容本体质量进行提升。

1   引言

电解电容对空调供电电源质量，保护电路避免被过电压击穿有不可或缺的作用，它是维护电路稳定工作的基石。对于高压电解电容的重要性更加突出，它工作在强电电路部分，若失效直接导致整个控制器电路失效，所以整个电路的有效性取决于电解电容的工作寿命。为了从根本上分析导致电容外壳转动失效原因，本文从电容失效机理、失效因素等方面进行分析，其整改方案思路可以为其他电容类物料失效分析整改提供借鉴、参考意义。

图1  铝壳高度测试

2   事件背景

变频空调引入使用X厂家高压电解电容在实际生产中反馈可靠性表现并不是很好，在生产过程中反馈电解电容出现外壳转动现象，该问题严重影响售后质量，对客户安装空调后长期使用存在漏液现象，导致整机失效问题，问题急需攻克解决。

图2  设备紧固螺丝未打紧

3   电解电容失效原因及失效机理分析

高压电解电容失效主要集中变频某班组主板上，先反馈批量X厂家电解电容外壳转动，后排查线上未上线制品发现同样存在该现象，通过对半成品、成品封存全检发现大比例不合格，有严重质量风险，落实对半成品、成品，整机进行封存。

3.1  电解电容失效品分析

对电解电容失效品测试结果核实发现都有一共性，故障品查看外壳可以旋转，测试对比铝壳高度发现存在明显差异（图1铝壳高度测试，表1 X厂家不合格品与合格品测试数据对比），不合格品铝壳高度明显高于正常品，分析此类缺陷为X厂家制造异常引起的不良。

表1  X厂家不合格品与合格品测试数据对比

3.2  X厂家生产工艺分析

经过对X厂家生产工艺排查，发现生产过程存在隐患点：1、封口设备改机过程中，紧固螺丝未打紧，使用过程螺丝会出现松动现象，导致连杆行程变长，产品高度超高（如图2设备紧固螺丝未打紧）。2、员工抽检不到位，只对外观进行观察，未对尺寸进行测量，检验有效性不足。

该对公司过程可能造成电解电容隐患点制定相关管控标准：1、增加螺丝紧固复核确认。2、员工自检，每批产品检测产品高度，并记录到生产随工单上（如图3检测产品高度）。同时外检员检查，每批由员工随机抽取10%的产品手工转动确认有无盖板转动现象。

图3  检测产品高度

3.3  电解电容内部结构分析

观察电解电容内部，产品盖板转动是由于产品铝壳入胶过浅造成，如图4电容成品X光透视检测。故障品实际入胶严重不足，所以导致转动现象产生。

图4  电容成品X光透视检测

3.4    电解电容可靠性实验验证

耐久性实验条件施加纹波电流，温度：105℃，电压：450V，时间：2000h。实际实验600小时失效，出现电解液漏液现象，测试电解电容容值变小（如图5 电解液漏液及测试容值）。

分析小结：通过可靠性实验验证高压电解电容，由于铝壳嵌入胶度过浅，在通电高温实验过程中电解液因实验温度升高及通电导致汽化，使得电解电容内部气压升高通过电解电容封口不紧出流出。若使用在用户空调中，使用时间过长后导致电解电容内部电解液慢慢流逝，最终使得电解电容的容值下降，影响承受电压值，最终导致空调使用一段时间后失效。

图5 电解液漏液及测试容值

4   电解电容失效整改措施

4.1  电解电容失效解决方案

经过对生产过程整改发现单独对设备紧固螺丝，及增加员工过程检测方式及频率，不能根本性杜绝问题，需从器件失效现象方面进行探索并采取有效的解决方案。

解决方法：铝壳高度检测增加二道防火墙（如图6 封口机高度检测防火墙）。

原理描述：封口机重新设计高度检测，当高度高于产品0.2mm后，设备停机，未取出不良品时，该机台无法正常生产。

图6  封口机高度检测防火墙

4.2 整改效果评估及应用效果验证

整改后电解电容高度测试基本达到要求，经过对电解电容新制品评估，整改后制品入胶深度符合要求(如图7 电容成品X光透视检测)，达到整改目标水平。

产品控制高度与入胶深度直接相关，X 厂家目前控制标准为入胶深度≥0.3mm，为加严内控的标准。

图7  电容成品X光透视检测

5   电解电容失效整改总结及意义

本次通过产品使用过程中的问题反馈器件结构异常，以及调整器生产工艺，对厂家生产工艺反馈增加设备二道防火墙，完善过程控制计划，从而有效改善产品质量，提高产品可靠性。

参考文献

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[2]  黄兆军. 电解电容加速寿命试验的研究与应用探讨[J].日用电器. 2025-08-04   

[3]  周慧德. 开关电源中铝电解电容可靠性的研究.哈尔滨工业大学. 2025-08-04

[4]  胡向峰. 电解电容纹波的傅立叶分析和计算[J].科技信息. 2025-08-04

李帅（1988.4.7),男，助理工程师，研究方向：变频空调高压电解电容可靠性技术研究

注：本文来源于《电子产品世界》杂志2020年10月期