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電容失效原因分析

2020-07-24 15:03:26

電容失效原因分析多層陶瓷電容器本身的內在可靠性十分優良,可以長時間穩定使用。但如果器件本身存在缺陷或在組裝過程中引入缺陷,則會對其可靠性產生嚴重影響。內在因素主...

電容失效原因分析
多層陶瓷電容器本身的內在可靠性十分優良,可以長時間穩定使用。但如果器件本身存在缺陷或在組裝過程中引入缺陷,則會對其可靠性產生嚴重影響。
內在因素主要有以下幾種:
1.陶瓷介質內空洞 (Voids)
導致空洞產生的主要因素為陶瓷粉料內的有機或無機污染,燒結過程控制不當等??斩吹漠a生極易導致漏電,而漏電又導致器件內部局部發熱,進一步降低陶瓷介質的絕緣性能從而導致漏電增加。該過程循環發生,不斷惡化,嚴重時導致多層陶瓷電容器開裂、爆炸,甚至燃燒等嚴重后果。

2.燒結裂紋 (firing crack)
燒結裂紋常起源于一端電極,沿垂直方向擴展。主要原因與燒結過程中的冷卻速度有關,裂紋和危害與空洞相仿。

3.分層 (delamination)
多層陶瓷電容器的燒結為多層材料堆疊共燒。燒結溫度可以高達1000℃以上。層間結合力不強,燒結過程中內部污染物揮發,燒結工藝控制不當都可能導致分層的發生。分層和空洞、裂紋的危害相仿,為重要的多層陶瓷電容器內在缺陷。
外部因素主要為:
1.溫度沖擊裂紋(thermal crack)
主要由于器件在焊接特別是波峰焊時承受溫度沖擊所致,不當返修也是導致溫度沖擊裂紋的重要原因。

2.機械應力裂紋(flex crack)
多層陶瓷電容器的特點是能夠承受較大的壓應力,但抵抗彎曲能力比較差。器件組裝過程中任何可能產生彎曲變形的操作都可能導致器件開裂。常見應力源有:貼片對中,工藝過程中電路板操作;流轉過程中的人、設備、重力等因素;通孔元器件插入;電路測試、單板分割;電路板安裝;電路板定位鉚接;螺絲安裝等。該類裂紋一般起源于器件上下金屬化端,沿45℃角向器件內部擴展。該類缺陷也是實際發生最多的一種類型缺陷。

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