貼片電容MLCC失效分析----案例分析

在電子制造領(lǐng)域，電容作為關(guān)鍵的被動(dòng)元件之一，其可靠性直接影響著電子產(chǎn)品的性能和壽命。短路作為電容失效的主要模式之一，不僅會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品性能下降，還可能引發(fā)安全事故。本文以一個(gè) 0402 X5R 106M 6.3V 電容失效案例為基礎(chǔ)，進(jìn)行分析失效原因；

失效分析

1. 外觀分析

通過(guò)對(duì)失效樣品的外觀檢查，我們發(fā)現(xiàn)電容器的外部結(jié)構(gòu)保持完整，沒(méi)有可見(jiàn)的物理?yè)p傷或裂紋。這一結(jié)果表明，失效原因可能與內(nèi)部結(jié)構(gòu)或制造工藝有關(guān)。

2. 電性能測(cè)量

電性能測(cè)試結(jié)果顯示，解焊后的電容器的絕緣電阻（IR）低于設(shè)備可測(cè)量的100KΩ規(guī)格下限，且損耗值（DF）超出了10%的規(guī)格上限。這些結(jié)果表明，電容器的絕緣性能和損耗值均未能達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，從而判定為不合格。

3. DPA研磨分析

在對(duì)解焊電容器進(jìn)行破壞性物理分析（DPA）時(shí)，發(fā)現(xiàn)所有電容器內(nèi)部都存在裂紋，裂紋發(fā)生于電容器的端頭內(nèi)部，根據(jù)失效模式判斷。此為產(chǎn)品貼裝后由于電容器承受了過(guò)大的應(yīng)力所導(dǎo)致的。如下所示：

總結(jié)：在進(jìn)行破壞性物理分析（DPA）的過(guò)程中，我們對(duì)解焊電容器進(jìn)行了細(xì)致的檢查，發(fā)現(xiàn)所有電容器內(nèi)部均存在裂紋，這些裂紋主要集中在電容器的端頭內(nèi)部。根據(jù)失效模式的判斷，這些裂紋很可能是由于電容器在貼裝后承受了過(guò)大的機(jī)械應(yīng)力所引起的。 電容器在焊接到電路板上時(shí)，可能會(huì)因?yàn)殡娐钒宓膹澢蛲獠繖C(jī)械力的作用而產(chǎn)生裂紋。這些裂紋雖然從外部難以察覺(jué)，但它們會(huì)嚴(yán)重影響電容器的電氣性能和可靠性。在電性能測(cè)試中，我們發(fā)現(xiàn)電容器的絕緣電阻（IR）低于規(guī)格下限，這可能是由于內(nèi)部裂紋導(dǎo)致的，因?yàn)榱鸭y可能會(huì)提供一個(gè)低電阻的路徑，從而降低電容器的絕緣性能。 此外，電容器的損耗值（DF）也超出了規(guī)格上限，這可能是由于裂紋導(dǎo)致的內(nèi)部層間錯(cuò)位或電極損傷，從而增加了電容器的損耗。這些電性能參數(shù)的偏差進(jìn)一步證實(shí)了電容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損傷。 綜上所述，解焊電容器內(nèi)部裂紋的存在，結(jié)合其電性能參數(shù)的偏差，表明這些電容器在貼裝后可能遭受了過(guò)大的機(jī)械應(yīng)力，導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷，從而影響了其電氣性能。

審核編輯 黃宇