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五月 6 2020

多层陶瓷电容(MLCC)的漏电原因


目录

1.内在因素

1.1空洞(Void)

1.2烧结裂纹(Crack)

1.3分层(Delamination)

2.外界因素

2.1热冲击

2.2外界机械应力

2.3焊锡迁移

  多层瓷介电容器(MLCC),简称片式电容器,是由印好电极(内电极)的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来,经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片,再在芯片的两端封上金属层(外电极),从而形成一个类似独石的结构体,故也叫独石电容器。虽然MLCC功能简单,但是由于广泛应用于智能手机等电子产品中,一旦失效会导致电路失灵,功能不正常,甚至导致产品燃烧,爆炸等安全问题,其失效模式不得不受到品质检测等相关工程师的关注。

  而在多种失效模式中,电容漏电(低绝缘阻抗)是最常见的失效类型,其主要原因可分为制造过程中的内在因素及生产过程中的外界因素。

陶瓷电容

  1.内在因素

  1.1空洞(Void)

  电容内部异物在烧结过程中挥发掉形成的空洞。空洞会导致电极间的短路及潜在电气失效,空洞较大的话不仅降低IR,还会降低有效容值。当上电时,有可能因为漏电导致空洞局部发热,降低陶瓷介质的绝缘性能,加剧漏电,从而发生开裂,爆炸,燃烧等现象。

空洞现象

空洞现象

  1.2烧结裂纹(Crack)

  烧结裂纹一般缘于烧结过程中快速冷却,在电极边垂直方向上出现。

烧结裂纹

烧结裂纹

  1.3分层(Delamination)

  分层的产生往往是在堆叠之后,因层压不良或排胶、烧结不充分导致,在层与层间混入了空气,外界杂质而出现锯齿状横向开裂。也有可能是不同材料混合后热膨胀不匹配导致。

分层

分层

  2.外界因素

  2.1热冲击

  热冲击主要发生在波峰焊时,温度急剧变化,导致电容内部电极间出现裂缝,一般需要通过测量发现,研磨后观察,通常是较小的裂缝,需要借助放大镜确认,少数情况下会出现肉眼可见的裂缝。

热冲击

热冲击

  这种情况下建议使用回流焊,或者减缓波峰焊时的温度变化(不超过4~5℃/s),在清洗面板前控制温度在60℃以下。

  2.2外界机械应力

  因为MLCC主要成分是陶瓷,在放置元件,分板,上螺丝等工序中,很可能因为机械应力过大导致电容受挤压破裂,从而导致潜在的漏电失效。此时的裂缝一般呈斜线,从端子与陶瓷体的结合处开裂。

外界机械应力

外界机械应力

  2.3焊锡迁移

  高湿环境下进行焊接有可能导致电容两端焊锡迁移,连接到一起导致漏电短路。

订购与质量

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(USD)
LM311 LM311 Company:Texas Instruments Remark:LM311电压比较器设计运行在更宽的电源电压:从标准的±15V运算放大器到单5V电源用于逻辑集成电路。其输出兼容RTL,DTL和TTL以MOS电路。此外,他们可以驱动继电器,开关电压高达50V,电流高达50mA。 In Stock:1000
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LM339 LM339 Company:Texas Instruments Remark:LM339(四路差动比较器)是在电压比较器芯片内部装有四个独立的电压比较器,是一种常见的集成电路,主要应用于高压数字逻辑门电路。利用lm339可以方便的组成各种电压比较器电路和振荡器电路。 In Stock:2000
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LM324 LM324 Company:Texas Instruments Remark:LM324系列器件带有真差动输入的四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比,它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下,静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。 In Stock:300
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LM358 LM358 Company:Texas Instruments Remark:LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与 电源电压无关。 In Stock:3000
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LM567 LM567 Company:Texas Instruments Remark:LM567是一种常见的低价解码集成电路,其内部包含了两个鉴相器、放大器、电压控制振荡器VCO等部件。 In Stock:500
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