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陶瓷貼片電容(MLCC)漏電原因分析

發布時間:2019-11-27

貼片電容MLCC雖然功能簡單,但是由于廣泛應用于智能手機等電子產品中,一旦失效會導致電路失靈,功能不正常,甚至導致產品燃燒,爆炸等安全問題,其失效模式不得不受到品質檢測等相關工程師的關注。

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在因素及生產過程中的外界因素。


一、 內在因素

1.    空洞 Void

電容內部異物在燒結過程中揮發掉形成的空洞。空洞會導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。當上電時,有可能因為漏電導致空洞局部發熱,降低陶瓷介質的絕緣性能,加劇漏電,從而發生開裂,爆炸,燃燒等現象。

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2.    燒結裂紋 Crack

燒結裂紋一般緣于燒結過程中快速冷卻,在電極邊垂直方向上出現。

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3.    分層 Delamination

分層的產生往往是在堆疊之后,因層壓不良或排膠、燒結不充分導致,在層與層間混入了空氣,外界雜質而出現鋸齒狀橫向開裂。也有可能是不同材料混合后熱膨脹不匹配導致。


二、外界因素

1.    熱沖擊

熱沖擊主要發生在波峰焊時,溫度急劇變化,導致電容內部電極間出現裂縫,一般需要通過測量發現,研磨后觀察,通常是較小的裂縫,需要借助放大鏡確認,少數情況下會出現肉眼可見的裂縫。


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。
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2.    外界機械應力

因為MLCC主要成分是陶瓷,在放置元件,分板,上螺絲等工序中,很可能因為機械應力過大導致電容受擠壓破裂,從而導致潛在的漏電失效。此時的裂縫一般呈斜線,從端子與陶瓷體的結合處開裂。
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3.    焊錫遷移

高濕環境下進行焊接有可能導致電容兩端焊錫遷移,連接到一起導致漏電短路。



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