一文讲述陶瓷贴片电容失效三大原因及分析

发布时间:2021-08-09
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前言:陶瓷贴片电容失效原因分析。陶瓷电容可分为瓷介电容、瓷片电容、瓷管电容、陶瓷半可变电容几种。无极性,介质材料表现良好,电容容量不大,其独特的性能使其更适合高频电路。多层片状陶瓷介质电容由陶瓷介质、端电极和金属电极电极和金属电极。故障形式是金属电极和陶瓷介质之间的层错。当电气性能受外界破环的影响和温度过高时,这些都会导致电容失效或异常。
一文讲述陶瓷贴片电容失效三大原因及分析

多层片状陶瓷介电容器失效的原因
一、热击失效;
二、扭曲破裂失效;
三、原材料失效;
 
多层片状陶瓷介电容器失效的释义
(1)热击失效释义如下
热击失效的原理是指制造多层陶瓷电容器时,使用各种互换材料,内部张力不同的热膨胀系数和热传导率。温度转换率过大容易因热击而破裂。这种破裂通常发生在结构最弱和机械结构最集中的地方,通常发生在接近外露端接和中央陶瓷端接的界面和产生最大机械张力的地方(通常在晶体最硬的四角),而热击可能导致各种现象。第一种是显而易见的形如指甲狀或U-形的裂縫,第二种是隐藏在内的微小裂缝;第二种裂缝也从暴露的中央部分或陶瓷/端接界面的下部开始,随着温度的变化或组装进行时,沿着扭曲扩散。第一个形状是指甲状或U-形的裂缝和第二个隐藏的微小裂缝,两者的不同是后者受到的张力小,裂缝也轻微。第一种裂缝明显,一般可以在金相中测定,第二种只能在发展到一定程度后测定金相。
 
(2)扭曲破裂失效释义如下
这种不良的可能性很多,根据类别和表现可分为两类:
第一类情况,SMT阶段引起的破裂失效:当进行零件的取放尤其是SMT阶段零件取放时,取放的定中爪因为磨损、对位不准确,倾斜等造成的。由定中爪集中起来的压力,会造成很大的压力或切断率,继而形成破裂点。这些破裂现象通常是可见的表面裂纹,或者2~3个电极间的内部裂纹,表面裂纹一般沿着最强的压力线和陶瓷位移的方向。真空检查头引起的破损和破裂,一般在芯片表面形成圆形或半月形的压痕面积,有不光滑的边缘。另外,这个半月形或圆形的裂纹直经也和吸引头一致。另一个吸头引起的损伤环,拉伸力引起的破裂,裂纹从部件中央的一侧延伸到另一侧,这些裂纹有可能扩散到部件的另一侧,粗糙的裂纹有可能损伤电容器的底部。
 
第二类情况SMT后生产阶段引起的破裂故障:在电路板的切割、测试、背面部件和连接器的安装以及最终组装过程中,如果焊接部件在焊接过程中扭曲或拉直电路板,可能会造成扭曲破裂等损坏。当板材在机械力的作用下弯曲变形时,陶瓷的活动范围受到端位和焊点的限制,破裂将在陶瓷的端接界面上形成,这种破裂将从形成的位置开始,从45°角度扩散。
 
 
(3)原材料失效释义如下
多层陶瓷电容器通常有两种类型,足以损害产品的可靠性。内部缺陷基本是可见的,而电极间失效及结合线破裂燃烧破裂。这些缺陷会导致电流过多,从而损害组件的可靠性。详细说明如下:
1、电极间的故障和接合线的破裂主要是陶瓷的高间隙,或者是电介质层和相对电极间存在的间隙,电极间电介质层破裂,成为潜在的漏电危机;
2、燃烧破裂的特性与电极垂直,一般来自电极的边缘和终端。如果表示破裂是垂直的,应该是由燃烧引起的,由热冲击引起的破裂从表面扩散到部件内部,过大的机械张力引起的损伤可以从部件表面或内部形成,这些破损以接近45°角的方向扩散,原材料发生故障时,与内部电极垂直或平行。而热击破裂一般从一个端子扩散到另一个端子,取出机破裂时,端子下面出现多个破裂点,电路板扭曲引起的破损通常只有一个破裂点;

拓展相关资料:
陶瓷电容优点、缺点、应用释义如下:
优点:体积小,电容容量大,外形多样,寿命长,可靠性高,工作温度范围广;
缺点:容量小,价格高,耐电压和电流能力弱;
应用:军事通讯、航天、工业控制、影视设备、通讯仪表;

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