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分析多層陶瓷電容(MLCC)漏電原因

發(fā)布時間:2018-08-28 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】MLCC雖然功能簡單,但是由于廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)等電子產(chǎn)品中,一旦失效會導(dǎo)致電路失靈,功能不正常,甚至導(dǎo)致產(chǎn)品燃燒,爆炸等安全問題,其失效模式不得不受到品質(zhì)檢測等相關(guān)工程師的關(guān)注。

 

MLCC雖然功能簡單,但是由于廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)等電子產(chǎn)品中,一旦失效會導(dǎo)致電路失靈,功能不正常,甚至導(dǎo)致產(chǎn)品燃燒,爆炸等安全問題,其失效模式不得不受到品質(zhì)檢測等相關(guān)工程師的關(guān)注。
 
而在多種失效模式中,電容漏電(低絕緣阻抗)是最常見的失效類型,其主要原因可分為制造過程中的內(nèi)在因素及生產(chǎn)過程中的外界因素。

一、 內(nèi)在因素
1.    空洞 Void
電容內(nèi)部異物在燒結(jié)過程中揮發(fā)掉形成的空洞??斩磿?dǎo)致電極間的短路及潛在電氣失效,空洞較大的話不僅降低IR,還會降低有效容值。當(dāng)上電時,有可能因?yàn)槁╇妼?dǎo)致空洞局部發(fā)熱,降低陶瓷介質(zhì)的絕緣性能,加劇漏電,從而發(fā)生開裂,爆炸,燃燒等現(xiàn)象。
 
 
2.    燒結(jié)裂紋 Crack
燒結(jié)裂紋一般緣于燒結(jié)過程中快速冷卻,在電極邊垂直方向上出現(xiàn)。
 
 
3.    分層 Delamination
分層的產(chǎn)生往往是在堆疊之后,因?qū)訅翰涣蓟蚺拍z、燒結(jié)不充分導(dǎo)致,在層與層間混入了空氣,外界雜質(zhì)而出現(xiàn)鋸齒狀橫向開裂。也有可能是不同材料混合后熱膨脹不匹配導(dǎo)致。
 
 
二、外界因素
1.    熱沖擊
熱沖擊主要發(fā)生在波峰焊時,溫度急劇變化,導(dǎo)致電容內(nèi)部電極間出現(xiàn)裂縫,一般需要通過測量發(fā)現(xiàn),研磨后觀察,通常是較小的裂縫,需要借助放大鏡確認(rèn),少數(shù)情況下會出現(xiàn)肉眼可見的裂縫。
 
這種情況下建議使用回流焊,或者減緩波峰焊時的溫度變化(不超過4~5℃/s),在清洗面板前控制溫度在60℃以下。
 
 
2.    外界機(jī)械應(yīng)力
因?yàn)镸LCC主要成分是陶瓷,在放置元件,分板,上螺絲等工序中,很可能因?yàn)闄C(jī)械應(yīng)力過大導(dǎo)致電容受擠壓破裂,從而導(dǎo)致潛在的漏電失效。此時的裂縫一般呈斜線,從端子與陶瓷體的結(jié)合處開裂。
 

 
3.    焊錫遷移
高濕環(huán)境下進(jìn)行焊接有可能導(dǎo)致電容兩端焊錫遷移,連接到一起導(dǎo)致漏電短路。


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