Il vantaggio principale dei condensatori a film organometallico è la loro capacità di autoripararsi, il che li rende tra i condensatori in più rapida crescita oggigiorno.

Esistono due diversi meccanismi di autoriparazione dei condensatori a film metallizzato: uno è l'autoriparazione tramite scarica; l'altro è l'autoriparazione elettrochimica. Il primo si verifica a tensioni più elevate, quindi è anche definito autoriparazione ad alta tensione; poiché il secondo si verifica anche a tensioni molto basse, è spesso definito autoriparazione a bassa tensione.

Scarica auto-guarigione

Per illustrare il meccanismo di autoriparazione della scarica, supponiamo che vi sia un difetto nel film organico tra due elettrodi metallizzati con una resistenza R. A seconda della natura del difetto, può trattarsi di un difetto metallico, di un semiconduttore o di un difetto scarsamente isolato. Ovviamente, quando il difetto è uno dei primi, il condensatore si sarà scaricato a bassa tensione. È solo nel secondo caso che la cosiddetta scarica ad alta tensione si autoripara.

Il processo di auto-riparazione della scarica si verifica quando, subito dopo l'applicazione di una tensione V a un condensatore a film metallizzato, una corrente ohmica I = V/R attraversa il difetto. Pertanto, la densità di corrente J = V/Rπr² fluisce attraverso l'elettrodo metallizzato, ovvero, più l'area è vicina al difetto (minore è r) e maggiore è la densità di corrente all'interno dell'elettrodo metallizzato. A causa del calore Joule causato dal consumo di energia del difetto W = (V2/R)r, la resistenza R di un difetto semiconduttore o isolante diminuisce esponenzialmente. Pertanto, la corrente I e il consumo di energia W aumentano rapidamente, di conseguenza, la densità di corrente J1 = J = V/πr12 aumenta bruscamente nella regione in cui l'elettrodo metallizzato è molto vicino al difetto, e il suo calore Joule può fondere lo strato metallizzato nella regione, causando l'arco tra gli elettrodi. L'arco evapora rapidamente e proietta via il metallo fuso, formando una zona di isolamento isolata senza strato metallico. L'arco si estingue e si ottiene l'auto-riparazione.

A causa del calore Joule e dell'arco generato nel processo di autoriparazione della scarica, il dielettrico attorno al difetto e l'area di isolamento della superficie dielettrica vengono inevitabilmente danneggiati da danni termici ed elettrici, e quindi si verificano decomposizione chimica, gassificazione e carbonizzazione e persino danni meccanici.

Da quanto sopra, per ottenere una perfetta auto-riparazione della scarica, è necessario garantire un ambiente locale idoneo attorno al difetto, pertanto la progettazione del condensatore a film organico metallizzato deve essere ottimizzata per ottenere un ambiente idoneo attorno al difetto, uno spessore adeguato dello strato metallizzato, un ambiente ermetico e una tensione e una capacità del nucleo idonee. La cosiddetta auto-riparazione della scarica perfetta è: tempo di auto-riparazione molto breve, energia di auto-riparazione ridotta, eccellente isolamento dei difetti, nessun danno al dielettrico circostante. Per ottenere una buona auto-riparazione, le molecole del film organico devono contenere un basso rapporto tra atomi di carbonio e idrogeno e una moderata quantità di ossigeno, in modo che quando si verifica la decomposizione delle molecole del film nella scarica auto-riparante, non venga prodotto carbonio né si verifichi alcuna deposizione di carbonio per evitare la formazione di nuovi percorsi conduttivi, ma piuttosto CO₂, CO, CH₂, C₂H₂ e altri gas vengano prodotti per estinguere l'arco con un brusco aumento del gas.
Per garantire che il mezzo attorno al difetto non venga danneggiato durante l'auto-riparazione, l'energia di auto-riparazione non deve essere troppo elevata, ma nemmeno troppo ridotta, al fine di rimuovere lo strato di metallizzazione attorno al difetto, formando una zona di isolamento (ad alta resistenza) e isolando il difetto per ottenere l'auto-riparazione. Ovviamente, l'energia di auto-riparazione richiesta è strettamente correlata al metallo dello strato di metallizzazione, allo spessore e all'ambiente. Pertanto, al fine di ridurre l'energia di auto-riparazione e ottenere una buona auto-riparazione, viene eseguita la metallizzazione di film organici con metalli a basso punto di fusione. Inoltre, lo strato di metallizzazione non deve essere né spesso né sottile in modo irregolare, soprattutto per evitare graffi, altrimenti l'area di isolamento dell'isolamento diventerà ramificata e non riuscirà a ottenere una buona auto-riparazione. Tutti i condensatori CRE utilizzano film standard e, allo stesso tempo, una rigorosa gestione dei materiali in entrata, bloccando i film difettosi all'ingresso, in modo da garantire la piena qualità dei film dei condensatori.

Oltre all'auto-riparazione tramite scarica, ce n'è un altro, l'auto-riparazione elettrochimica. Discuteremo di questo meccanismo nel prossimo articolo.