電容|陶瓷電容失效模式及分析手段
多層片狀陶介電容器由陶瓷介質(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，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）時電容時好時壞。
多層片狀陶介電容器具體不良可分為:熱擊失效；扭曲破裂失效；原材失效三個大類
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，使用各種兼容材料會導(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)變率過大時就容易出現(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
第二種裂縫也會由裸露在外的中央部份，或陶瓷/端接界面的下部開始，并隨溫度的轉(zhuǎn)變，或于組裝進(jìn)行時，順著扭曲而蔓延開來（見圖4）。
第一種形如指甲狀或U-形的裂縫和第二種隱藏在內(nèi)的微小裂縫，兩者的區(qū)別只是后者所受的張力較小，而引致的裂縫也較輕微。第一種引起的破裂明顯，一般可以在金相中測出，第二種只有在發(fā)展到一定程度后金相才可測。
2、扭曲破裂失效
此種不良的可能性很多：按大類及表現(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，取放的定中爪因為磨損、對位不準(zhǔn)確，傾斜等造成的。由定中爪集中起來的壓力，會造成很大的壓力或切斷率，繼而形成破裂點。
這些破裂現(xiàn)象一般為可見的表面裂縫，或2至3個電極間的內(nèi)部破裂；表面破裂一般會沿著最強(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﹐一般會在芯片的表面形成一個圓形或半月形的壓痕面積﹐并帶有不圓滑的邊緣。此外﹐這個半月形或圓形的裂縫直經(jīng)也和吸頭相吻合。
另一個由吸頭所造成的損環(huán)﹐因拉力而造成的破裂﹐裂縫會由組件中央的一邊伸展到另一邊﹐這些裂縫可能會蔓延至組件的另一面﹐并且其粗糙的裂痕可能會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﹑測試﹑背面組件和連接器安裝﹑及最后組裝時，若焊錫組件受到扭曲或在焊錫過程后把電路板拉直，都有可能造成‘扭曲破裂’這類的損壞。
在機(jī)械力作用下板材彎曲變形時，陶瓷的活動范圍受端位及焊點限制，破裂就會在陶瓷的端接界面處形成，這種破裂會從形成的位置開始，從45°角向端接蔓延開來。
3、原材失效
多層陶瓷電容器通常具有2大類類足以損害產(chǎn)品可靠性的基本可見內(nèi)部缺陷：電極間失效及結(jié)合線破裂、燃燒破裂。
這些缺陷都會造成電流過量，因而損害到組件的可靠性，詳細(xì)說明如下：
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)層與相對電極間存在的空隙引起，使電極間是電介質(zhì)層裂開，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；
備注：原材失效類中第一種失效因平行電容內(nèi)部層結(jié)構(gòu)分離程度不易測出，第三種垂直結(jié)構(gòu)金相則能保證測出
結(jié)論：
由熱擊所造成的破裂會由表面蔓延至組件內(nèi)部，而過大的機(jī)械性張力所引起的損害，則可由組件表面或內(nèi)部形成，這些破損均會以近乎45°角的方向蔓延，至于原材失效，則會帶來與內(nèi)部電極垂直或平行的破裂。
另外：熱擊破裂一般由一個端接蔓延至另一個端接﹐由取放機(jī)造成的破裂﹐則在端接下面出現(xiàn)多個破裂點﹐而因電路板扭曲而造成的損壞﹐通常則只有一個破裂點。
編輯：admin 最后修改時間：2017-07-26
