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多层陶瓷电容器(MLCC)漏电的原因

来源于 数码通 2023-10-06 08:10

多层陶瓷介质电容器(MLCC)简称片式电容器,由陶瓷介质隔膜上印刷电极(内部电极)错位而成。陶瓷芯片是通过一次高温烧结而成,然后在芯片两端封接金属层(外部电极),形成整体式结构,所以又称为独石电容器。 MLCC虽然功能简单,但广泛应用于智能手机及其他电子产品。一旦出现故障,将会造成电路故障,功能异常,甚至导致产品烧毁。 、爆炸等安全问题,其失效模式不得不引起质量检验及其他相关工程师的关注。

在各种故障模式中,电容器漏电(绝缘电阻低)是最常见的故障类型。主要原因可分为制造过程中的内部因素和生产过程中的外部因素。

1.内在因素

1.1虚空

电容器内部的异物在烧结过程中蒸发形成空腔。空腔会导致电极之间的短路和潜在的电气故障。如果空隙较大,不仅会降低IR,还会降低有效电容。通电时,可能会因漏电而使型腔局部发热,降低陶瓷介质的绝缘性能,加剧漏电,导致开裂、爆炸、燃烧等现象。

1.2 烧结裂纹(Crack)

烧结裂纹一般是由于烧结过程中快速冷却造成的,出现在电极边缘的垂直方向。

1.3 分层(分层tion)

堆叠后经常发生分层。由于层压不良或脱脂、烧结不充分,层间混入空气和外界杂质,产生锯齿状横向裂纹。也可能是不同材料混合后热膨胀不匹配造成的。

2.外部因素

2.1 热冲击

热冲击主要发生在波峰焊过程中。温度急剧变化,导致电容器内部电极之间出现裂纹。一般需要磨削后通过测量和观察来发现。通常是较小的裂纹,需要用放大镜确认。在少数情况下,它是肉眼可见的。的裂缝。

这种情况,建议采用回流焊,或者减缓波峰焊时的温度变化(不超过4~5℃/s),将温度控制在60℃以下后再清洗面板。

2.2 外部机械应力

由于MLCC的主要成分是陶瓷,在放置元件、分板、固定螺丝等过程中,电容器可能会因机械应力过大而受到挤压而破裂,从而导致潜在的漏电故障。此时的裂纹一般呈对角线状,从端子与陶瓷体的连接处开裂。

2.3 焊锡迁移

在高湿度环境下焊接可能会导致电容器两端焊料迁移,连接在一起时造成漏电和短路。

审稿编辑:唐子红

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