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貼片電容失效分析詳解

發(fā)布時(shí)間:2017-09-26 丨 閱讀次數(shù):

    貼片電容由陶瓷介質(zhì)、端電極、金屬電極三種材料構(gòu)成，失效形式為金屬電極和陶介之間層錯(cuò)，電氣表現(xiàn)為受外力（如輕輕彎曲板子或用烙鐵頭碰一下）和溫度沖擊（如烙鐵焊接）時(shí)電容時(shí)好時(shí)壞。多層片狀陶介電容器具體不良可分為:
1、熱擊失效，2、扭曲破裂失效，3、原材失效，三個(gè)大類(lèi)。
（１）熱擊失效模式：
    熱擊失效的原理是：在制造多層陶瓷電容時(shí)，使用各種兼容材料會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部出現(xiàn)張力的不同熱膨脹系數(shù)及導(dǎo)熱率。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)變率過(guò)大時(shí)就容易出現(xiàn)因熱擊而破裂的現(xiàn)象，這種破裂往往從結(jié)構(gòu)最弱及機(jī)械結(jié)構(gòu)最集中時(shí)發(fā)生，一般是在接近外露端接和中央陶瓷端接的界面處、產(chǎn)生最大機(jī)械張力的地方（一般在晶體最堅(jiān)硬的四角），而熱擊則可能造成多種現(xiàn)象：

第一種是顯而易見(jiàn)的形如指甲狀或U-形的裂縫：

第二種是隱藏在內(nèi)的微小裂縫

（２）扭曲破裂失效
此種不良的可能性很多：按大類(lèi)及表現(xiàn)可以分為兩種：
第一種情況，SMT階段導(dǎo)致的破裂失效
當(dāng)進(jìn)行零件的取放尤其是SMT階段零件取放時(shí)，取放的定中爪因?yàn)槟p、對(duì)位不準(zhǔn)確，傾斜等造成的。由定中爪集中起來(lái)的壓力，會(huì)造成很大的壓力或切斷率，繼而形成破裂點(diǎn)。
這些破裂現(xiàn)象一般為可見(jiàn)的表面裂縫，或2至3個(gè)電極間的內(nèi)部破裂；表面破裂一般會(huì)沿著最強(qiáng)的壓力線及陶瓷位移的方向。

真空檢拾頭導(dǎo)致的損壞或破裂﹐一般會(huì)在芯片的表面形成一個(gè)圓形或半月形的壓痕面積﹐并帶有不圓滑的邊緣。此外﹐這個(gè)半月形或圓形的裂縫直經(jīng)也和吸頭相吻合。
另一個(gè)由吸頭所造成的損環(huán)﹐因拉力而造成的破裂﹐裂縫會(huì)由組件中央的一邊伸展到另一邊﹐這些裂縫可能會(huì)蔓延至組件的另一面﹐并且其粗糙的裂痕可能會(huì)令電容器的底部破損。

第二種、SMT之后生產(chǎn)階段導(dǎo)致的破裂失效
電路板切割﹑測(cè)試﹑背面組件和連接器安裝﹑及最后組裝時(shí)，若焊錫組件受到扭曲或在焊錫過(guò)程后把電路板拉直，都有可能造成‘扭曲破裂’這類(lèi)的損壞。
在機(jī)械力作用下板材彎曲變形時(shí)，陶瓷的活動(dòng)范圍受端位及焊點(diǎn)限制，破裂就會(huì)在陶瓷的端接界面處形成，這種破裂會(huì)從形成的位置開(kāi)始，從45°角向端接蔓延開(kāi)來(lái)。

（３）原材失效
多層陶瓷電容器通常具有2大類(lèi)類(lèi)足以損害產(chǎn)品可靠性的基本可見(jiàn)內(nèi)部缺陷：
電極間失效及結(jié)合線破裂燃燒破裂。
這些缺陷都會(huì)造成電流過(guò)量，因而損害到組件的可靠性，詳細(xì)說(shuō)明如下：
1、電極間失效及結(jié)合線破裂主要由陶瓷的高空隙，或電介質(zhì)層與相對(duì)電極間存在的空隙引起，使電極間是電介質(zhì)層裂開(kāi)，成為潛伏性的漏電危機(jī)；
2、燃燒破裂的特性與電極垂直，且一般源自電極邊緣或終端。假如顯示出破裂是垂直的話，則它們應(yīng)是由燃燒所引起；