MLCC裂紋的產(chǎn)生原因和應(yīng)對MLCC裂紋的主要方案

多層片式陶瓷電容器MLCC在貼裝使用過程中易因PCB彎曲振動引起裂紋。彎曲、振動裂紋引起失效的問題一直困擾著業(yè)界。

正確使用MLCC的話完全不會產(chǎn)生裂紋（裂縫）。但是，由于這種貼片與碗和器皿一樣都是陶瓷燒制成的，如果施加過大的機械力，就會產(chǎn)生裂紋。

導(dǎo)致MLCC 發(fā)生裂紋的最主要原因是基板的彎板應(yīng)力。裂紋可能會導(dǎo)致器件短路，也可能會引起異常發(fā)熱和起火等情況，因此在要求高可靠性的應(yīng)用中需要選擇抗彎板應(yīng)力的器件。

一、彎曲裂紋的主要原因與對可靠性的影響1、外部壓力原因 發(fā)生彎曲裂紋的最大原因在于基板彎板應(yīng)力，產(chǎn)生彎板應(yīng)力的原因有多種情況。

制造過程中：吸嘴應(yīng)力、不合理焊錫量導(dǎo)致的應(yīng)力、基板的熱膨脹系數(shù)與MLCC的熱膨脹系數(shù)相差較大致的應(yīng)力、PCB分割時的應(yīng)力、螺絲固定導(dǎo)致的應(yīng)力、過剩基板彎曲導(dǎo)致應(yīng)力等 使用過程中：掉落沖擊導(dǎo)致的應(yīng)力、振動導(dǎo)致的應(yīng)力等；

2、MLCC自身材質(zhì)原因

從陶瓷元件體的性質(zhì)來看，其抗壓縮應(yīng)力較強，但抗拉伸應(yīng)力較弱，因而在焊錫貼裝時若從基板方向?qū)LCC施加過剩的應(yīng)力，則很可能會導(dǎo)致電容發(fā)生裂紋。此時，若相對的內(nèi)部電極導(dǎo)通，則會發(fā)生短路模式故障。

此外，即使最初發(fā)生裂紋時為開路模式，在市場端的使用過程中也有可能演變?yōu)槎搪纺Ｊ?。短路模式可能引起異常發(fā)熱、起火等情況，因此對策不可或缺。

二、應(yīng)用MLCC裂紋注意事項

從元件貼裝到整機組裝工序中導(dǎo)致的細微裂紋很可能在市場使用過程中擴大為器件本體的裂紋。以下的應(yīng)用中需要尤為注意：

1、 經(jīng)常會受到振動及沖擊的設(shè)備：車載電子設(shè)備、鐵路車輛用設(shè)備及產(chǎn)業(yè)設(shè)備等

2、 可能頻繁發(fā)生掉落沖擊的設(shè)備：移動設(shè)備、智能鑰匙等。

3、在潮濕環(huán)境下使用的設(shè)備中，結(jié)露產(chǎn)生的水分會從器件裂紋部位侵入內(nèi)部，因此從開路模式演變成為短路模式的危險性會更高。

三、應(yīng)對MLCC裂紋主要方案

為降低因基板彎曲所導(dǎo)致的短路發(fā)生風(fēng)險，除了在進行MLCC使用加工中應(yīng)當(dāng)規(guī)范操作外，MLCC制造商也對從產(chǎn)品本身出發(fā)，通過結(jié)構(gòu)組成、改變成分來提高MLCC的多樣使用可靠性。目前市場上有廠家已對MLCC產(chǎn)品進行升級，以提高其扛裂紋能力。應(yīng)用相對較多的解決方案為采用樹脂電極，可緩解外部應(yīng)力，從而避免發(fā)生裂紋。

樹脂電極品的端電極結(jié)構(gòu)和普通產(chǎn)品不同。普通端子為銅、鎳、錫3層結(jié)構(gòu)，而樹脂電極品在銅與鎳之間添加了導(dǎo)電性樹脂層，因此為4層結(jié)構(gòu)。該導(dǎo)電性樹脂層可緩解外部應(yīng)力，從而避免發(fā)生裂紋。

文章出處：【微信公眾號：艾邦5G加工展】

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