盤點一下MLCC到底失效在了哪里

01MLCC失效原因

在產(chǎn)品正常使用情況下，失效的根本原因是MLCC 外部或內(nèi)部存在如開裂、孔洞、分層等各種微觀缺陷。這些缺陷直接影響到MLCC產(chǎn)品的電性能、可靠性，給產(chǎn)品質(zhì)量帶來嚴(yán)重的隱患。

外部因素：裂紋

1.溫度沖擊裂紋(Thermal Crack)

主要由于器件在焊接特別是波峰焊時承受溫度沖擊所致，不當(dāng)返修也是導(dǎo)致溫度沖擊裂紋的重要原因。

2.機械應(yīng)力裂紋(Flex Crack)

MLCC的特點是能夠承受較大的壓應(yīng)力，但抵抗彎曲能力比較差。器件組裝過程中任何可能產(chǎn)生彎曲變形的操作都可能導(dǎo)致器件開裂。常見應(yīng)力源有：貼片對中，工藝過程中電路板操作；流轉(zhuǎn)過程中的人、設(shè)備、重力等因素；通孔元器件插入；電路測試、單板分割；電路板安裝；電路板定位鉚接；螺絲安裝等。該類裂紋一般起源于器件上下金屬化端，沿45℃角向器件內(nèi)部擴展。該類缺陷也是實際發(fā)生最多的一種類型缺陷。

內(nèi)部因素：空洞、裂紋、分層

1.陶瓷介質(zhì)內(nèi)空洞(Voids)

導(dǎo)致空洞產(chǎn)生的主要因素為陶瓷粉料內(nèi)的有機或無機污染，燒結(jié)過程控制不當(dāng)?shù)?。空洞的產(chǎn)生極易導(dǎo)致漏電，而漏電又導(dǎo)致器件內(nèi)部局部發(fā)熱，進一步降低陶瓷介質(zhì)的絕緣性能從而導(dǎo)致漏電增加。該過程循環(huán)發(fā)生，不斷惡化，嚴(yán)重時導(dǎo)致多層陶瓷電容器開裂、爆炸，甚至燃燒等嚴(yán)重后果。

2.燒結(jié)裂紋(Firing Crack)

燒結(jié)裂紋常起源于一端電極，沿垂直方向擴展。主要原因與燒結(jié)過程中的冷卻速度有關(guān)，裂紋和危害與空洞相仿。

3.分層(Delamination)

多層陶瓷電容器（MLCC）的燒結(jié)為多層材料堆疊共燒。燒結(jié)溫度可以高達1000℃以上。層間結(jié)合力不強，燒結(jié)過程中內(nèi)部污染物揮發(fā)，燒結(jié)工藝控制不當(dāng)都可能導(dǎo)致分層的發(fā)生。分層和空洞、裂紋的危害相仿，為重要的多層陶瓷電容器內(nèi)在缺陷。

02檢測方法

對于外部缺陷，通常采用顯微鏡下人工目測法或自動外觀分選設(shè)備。而內(nèi)部微小缺陷一直是MLCC檢測的難點之一，它嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的可靠性，卻又難以發(fā)現(xiàn)。

超聲波探傷方法能夠更精確地檢測出MLCC內(nèi)部的缺陷，從而分選出不良品，提高MLCC的擊穿電壓與高壓可靠性。

關(guān)于超聲波探傷儀

利用超聲波的穿透與反射(表面波和底波)的特性來檢測物體中的缺陷。采用超聲波探傷儀能準(zhǔn)確地找出有缺陷的MLCC 產(chǎn)內(nèi)部微缺陷，并且能夠確定缺陷的位置，進一步的磨片分析，對于發(fā)現(xiàn)有內(nèi)部缺陷的產(chǎn)品則采用整批報廢處理，表明了超聲波探傷方法在MLCC內(nèi)部缺陷的檢測、判定上的有效性與可靠性。

正常樣品：樣品掃描照片整體顏色為綠黃色，表示樣品本體顯示正常。部分樣品邊緣出現(xiàn)紅藍色，是由于樣品邊緣表面高度不均勻造成，屬于正?，F(xiàn)象。

異常樣品：樣品本體顏色會出現(xiàn)紅藍色，則會再次對可疑樣品進行掃描確認。