車門控制板暗電流失效分析

一、案例背景

車門控制板發(fā)生暗電流偏大異常的現(xiàn)象，有持續(xù)發(fā)生的情況，初步判斷發(fā)生原因為C3 MLCC電容開裂。據(jù)此情況，結(jié)合本次失效樣品，對失效件進(jìn)行分析，明確失效原因。

二、分析過程

1、失效復(fù)現(xiàn)

異常品暗電流值

正常品暗電流值

異常品阻值

正常品阻值

測試結(jié)果

異常品暗電流為4.9989mA，偏離要求范圍（1mA 以內(nèi)），且針對關(guān)鍵節(jié)點的分析未見異常。

2、外觀及X-RAY分析

X-RAY

外觀

測試結(jié)果

X-RAY 及外觀檢測，未見異常。

3、針對失效現(xiàn)象的初步排查

測試結(jié)果

將C3/C4 電路隔離后，暗電流值驟降至0.000385mA。

4、切片斷面分析

a）C4電容切片斷面金相分析

第一個斷面

第一個斷面局部

第二個斷面

第二個斷面局部

第三個斷面

第三個斷面局部

第四個斷面

第四個斷面局部

第五個斷面

第五個斷面局部

測試結(jié)果

有貫穿性開裂發(fā)生。

b）C4電容切片斷面SEM分析

測試結(jié)果

針對開裂位置的局部分析，可見裂紋貫穿入電容內(nèi)電極層。

c）C3電容切片斷面金相分析

第一個斷面

第二個斷面

第三個斷面

測試結(jié)果

無異常現(xiàn)象。

三、分析結(jié)果

失效原因分析

失效品暗電流遠(yuǎn)超出合格范圍，從電路分析，主要和幾個 MLCC 電容相關(guān)；

通過對 C3/C4 的隔離分析，初步判定 C3/C4 存在異常，說明C3/C4是影響暗電流的關(guān)鍵；

C4的切片斷面分析發(fā)現(xiàn)，裂紋沿 45°開裂，由陶瓷層向電極層內(nèi)部擴(kuò)展，內(nèi)部電極層亦有開裂狀態(tài)。

失效結(jié)論

C4 陶瓷電容開裂貫穿至內(nèi)電極，在一定的應(yīng)力狀態(tài)下，開裂的內(nèi)電極間形成微短、漏電發(fā)生， 從而導(dǎo)致暗電流增大。

電容開裂的特征符合 MLCC 電容受到外部應(yīng)力導(dǎo)致失效的特征，可判斷該電容是在受到外部應(yīng)力作用后形成的開裂。

四、改善方案

針對失效機(jī)理的分析，電容應(yīng)力裂紋可能是失效的根本原因。因此，建議對全流程進(jìn)行應(yīng)力排查，包括PCBA、整機(jī)組裝。

騰昕檢測有話說：

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審核編輯 黃宇