贴片电容失效分析
贴片电容失效分析
由于贴片电容的材质是高密度、硬质、易碎和研磨的MLCC,所以在使用过程中,需要十分谨慎。
经有关工程师分析,以下几种情况容易造成贴片电容的断裂及失效:1、贴片电容在贴装过程中,若贴片机吸嘴头压力过大发生弯曲,容易产生变形导致裂纹产生;2、如该颗料的位置在边缘部份或靠近边源部份,在分板时会受到分板的牵引力而导致电容产生裂纹最终而失效.建议在设计时尽可能将贴片电容与分割线平行排放.当我们处理线路板时,建议采用简单的分割器械处理,如我们在生产过程中,因生产条件的限制或习惯用手工分板时,建议其分割槽的深度控制在线路板本身厚度的1/3~1/2之间,当超过1/2时,强烈建议采用分割器械处理,否则,手工分板将会大大增加线路板的挠曲,从而会对相关器件产生较大的应力,损害其可靠性.3、焊盘布局上与金属框架焊接端部焊接过量的焊锡在焊接时受到热膨胀作用力,使其产生推力将电容举起,容易产生裂纹.4、在焊接过程中的热冲击以及焊接完后的基板变形容易导致裂纹产生:电容在进行波峰焊过程中,预热温度,时间不足或者焊接温度过高容易导致裂纹产生,5、在手工补焊过程中.烙铁头直接与电容器陶瓷体直接接触,容量导致裂纹产生。
焊接完成后的基板变型(如分板,安装等)也容易导致裂纹产生。
多层陶瓷电容(MLCC)应用注意事项一、储存为了保持MLCC的性能,防止对MLCC的不良影响储存时注意以下事项:1.室内温度5~40℃,温度20%~70%RH;2.无损害气体:含硫酸、氨、氢硫化合物或氢氯化合物的气体;3.如果MLCC不使用,请不要拆开包装。
如果包装已经打开,请尽可能地重新封上。
缩带装产品请避免太阳光直射,因为太阳光直射会使MLCC老化并造成其性能的下降。
请尽量在6个月内使用,使用之前请注意检查其可焊性。
二、物工操作MLCC是高密度、硬质、易碎和研磨的材质,使用过程中,它易被机械损伤,比如开裂和碎裂(内部开裂需要超声设备检测)。
MLCC在手持过程中,请注意避免污染和损伤。
贴片电容常见的故障解决
贴片电容常见的故障解决前言在电子元器件中,贴片电容是使用最为广泛的一种电子元器件之一。
它的安装方便,体积小巧,使用寿命较长,因此被广泛应用于电子制造业中。
不过在使用过程中还是难免会出现一些故障,下面就给大家介绍一下贴片电容常见的故障及解决方法。
故障一:电容存在误差原因分析贴片电容在制造过程中存在一定的误差,造成电容实际值与额定值之间存在差别。
这种误差通常是由于制造工艺、材料选择和环境等因素导致的。
解决方法如果需要使用精度较高的电容,则需要选用质量更好的电容或者增大尺寸。
另外,在使用过程中需要根据实际情况进行调整,例如采用电容并联或串联的方式调整电容值。
故障二:电容出现欠压或超压原因分析电容出现欠压或超压主要是由于电路设计不合理或过电压等因素导致的。
欠压时电容无法正常工作,超压则会损坏电容。
解决方法针对欠压情况,需要重新设计电路以匹配电容,或者更换适当额定电压的电容。
对于超压情况,则需要增加电路保护措施,例如增加过压保护电路,以保护电容不因过压导致损坏。
故障三:电容出现温度特性偏移原因分析贴片电容在使用过程中会因为温度变化而出现不同程度的电容值偏移,产生温度特性偏移的原因主要是电容材料的特性。
解决方法对于需要在不同温度环境下使用的电容,需选择具有更好温度特性的电容或通过电路设计的方法在不同温度环境下调整电容的值,以达到预期的性能。
故障四:电容电极被烧毁原因分析电容电极被烧毁通常是由于电容长时间大电流工作而导致的电极过热或电解液失效。
解决方法选择合适的额定电压和电容值以匹配电路,适当降低电容工作电流以避免电极过热现象的出现,同时选择质量更好的电容材料以延长电容寿命。
总结贴片电容在电路中起到了至关重要的作用,在使用过程中存在一定的故障风险。
了解和解决这些故障对于保障电路的正常运行具有十分重要的意义。
以上四种常见故障及解决方法是难免的,各位在使用过程中遇到其他故障还需根据具体情况进行分析和解决。
贴片电容失效检测方法及磨抛方法
贴片电容失效检测方法及磨抛方法
贴片电容是电子元器件中常见的一种,其主要作用是存储电荷和调节电路的频率。
然而,由于各种原因,贴片电容也会出现失效的情况,这时需要进行检测和维修。
本文将介绍贴片电容失效检测方法及磨抛方法。
一、贴片电容失效检测方法
1. 观察外观:首先,可以通过观察贴片电容的外观来判断其是否失效。
如果电容表面出现裂纹、变形、氧化等情况,就说明电容已经失效了。
2. 测量电容值:其次,可以使用万用表等工具来测量电容的值。
如果测量结果与标称值相差较大,就说明电容已经失效了。
3. 测量电容的损耗角正切:还可以通过测量电容的损耗角正切来判断其是否失效。
如果损耗角正切较大,就说明电容已经失效了。
二、贴片电容磨抛方法
如果贴片电容失效了,就需要进行维修。
其中,磨抛是一种常见的维修方法。
具体步骤如下:
1. 准备工具:首先,需要准备磨抛机、研磨液、研磨纸等工具。
2. 磨抛电容:将失效的贴片电容放入磨抛机中,加入适量的研磨液,
然后启动磨抛机。
磨抛机会自动旋转,将电容表面磨平。
3. 更换研磨纸:当研磨纸磨损后,需要及时更换,以保证磨抛效果。
4. 清洗电容:磨抛完成后,需要将电容取出,用清水清洗干净,然后晾干。
5. 测量电容值:最后,使用万用表等工具测量电容的值,以确保电容已经修复成功。
贴片电容失效检测方法及磨抛方法是维修贴片电容的常见方法。
在进行维修时,需要注意安全,避免电容短路或其他意外情况的发生。
同时,也需要选择合适的工具和材料,以确保维修效果。
贴片电容常见的质量问题
贴片电容常见的质量问题首先是陶瓷本体问题-断裂或微裂,这是最常见的问题之一。
断裂现象较明显,而微裂一般出在内部,不容易观察到,涉及到片状电容的材质、加工工艺和片状电容使用过程中的机械、热应力等作用因素影响。
其次是片状电容电性能问题。
片状电容使用一段时间后出现绝缘电阻下降、漏电。
以上两个问题往往同时产生,互为因果关系。
电容器的绝缘电阻是一项重要的参数,衡量着工作中片状电容漏电流大小。
漏电流大,片状电容储存不了电量,片状电容两端电压下降。
往往由于漏电流大导致了片状电容失效,引发了对片状电容可靠性问题的争论。
可靠性问题:片状电容失效分为三个阶段。
第一阶段是片状电容生产、使用过程的失效,这一阶段片状电容失效与制造和加工工艺有关。
片状电容制造过程中,第一道工序陶瓷粉料、有机黏合剂和溶剂混合配料时,有机黏合剂的选型和在瓷浆中的比例决定了瓷浆干燥后瓷膜的收缩率;第三道工序丝印时内电极金属层也较关键,否则易产生强的收缩应力,烧结是形成瓷体和产生片状电容电性能的决定性工序,烧结不良可以直接影响到电性能,且内电极金属层与陶瓷介质烧结时收缩不一致导致瓷体内部产生了微裂纹,这些微裂纹对一般电性能不会产生影响,但影响产品的可靠性。
主要的失效模式表现为片状电容绝缘电阻下降,漏电。
防范、杜绝微裂纹的产生:从原材料选配、瓷浆制备、丝网印刷和高温烧结四方面优选工艺参数,以达到片状电容内部结构合理,电性能稳定,可靠性好。
第二阶段是片状电容稳定地被用于电子线路中,该阶段片状电容失效概率正逐步减小,并趋于稳定。
分析片状电容使用过程中片状电容受到的机械和热应力,即分析加工过程中外力对片状电容可能的冲击作用,并依据片状电容在加工过程中受到的应力作用,设计各种应力实验条件,衡量作用在片状电容上的外应力大小及其后果。
也可具体做一些片状电容可靠性实验以明确片状电容前阶段是否存在可靠性隐患。
片状电容在该过程中受到热和机械应力的作用,严重时出现瓷体断裂现象。
贴片电容短路与漏电故障原因分析
贴片电容短路与漏电故障原因分析贴片击穿和漏电性质是相同的,漏电严峻时就等同于击穿。
轴向电容所以两种故障对电容的影响也是相像的。
下面一起来学习一下:贴片电容击穿和漏电性质是相同的,漏电严峻时就等同于击穿。
轴向电容所以两种故障对电容电路的影响也是相像的。
贴片电容击穿后对直流形成开路,造成直流电路工作不正常。
换句话说,当电容击穿时通过测量电路中有关测试点的直流大小,可以发觉电容是否击穿或漏电。
电容击穿后只对该电容局部电路产生影响。
由于在其他电路中仍有电容仍对直流有隔绝作用。
按照这一原理可以缩短检修范围。
贴片电容短路与漏电发生在不同电路影响也不同,比如耦合电路短路后直流将挺直流往下一级,这种不该有的电流就是噪声,而滤波电容击穿时则可能会熔断保险丝。
的工作原理和结构这得从电容器的结构上说起。
最容易的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质(包括空气)构成的。
通电后,极板带电,形成电压(电势差),但是因为中间的绝缘物质,所以囫囵电容器是不导电的。
不过,这样的状况是在没有超过电容器的临界电压(击穿电压)的前提条件下的。
我们知道,任何物质都是相对绝缘的,当物质两端的电压加大到一定程度后,物质是都可以导电的,我们称这个电压叫击穿电压。
电容也不例外,电容器被击穿后,就不是绝缘体了。
不过在中学阶段,轴向电容这样的电压在电路中是见不到的,所以都是在击穿电压以下工作的,可以被当做绝缘体看。
但是,轴向电容在沟通电路中,由于电流的方向是随时光成一定的函数关系变幻的。
而电容器充放电的过程是有时光的,这个时候,在极板间形成变幻的电场,而这个电场也是随时光变幻的函数。
事实上,电流是通过场的形式在电容器间通过的。
将两平行导电极板隔以绝缘物质而具有储存电荷能力的器材,称为电容器(capacitor或condenser)。
导电极板称为电容器之电极(electrode),绝缘物质称为电介质(dielectric)或简称介质。
电容量(capacitance)是用来表示电容器能储蓄电荷的能力(或容量)。
贴片电容坏了怎么办,贴片电容损坏原因
贴片电容坏了怎么办,贴片电容损坏原因
贴片电容坏了怎么办,贴片电容损坏原因,电路中贴片电容的损坏是常见的事,而造成投票的损坏的原因有很多种,一般都是贴片电容完全没有容量、出现裂痕、被击穿、弯曲、过热、受压损坏等等,在不确定贴片电容是否损坏的情况下我们最好是用仪器检测一下,下面我们来看贴片电容损坏的解决方法。
贴片电容损坏是电路中常有的事,但是坏了要怎么办呢?,有位客户曾经这样提问过:我的pcb板上贴片电容坏了,但是我不知道容量是多少,该替换成多大的,怎么办?
容乐电子答:最佳解决方法就是替换成等容量的电容,贴片电容很多由于体积所限,不能标注其容量,所以一般都是在贴片生产时的整盘上有标注。
如果是单个的贴片电容,要用电容测试仪测出它的容量。
如果是同一个厂标的话,一般来说颜色深的容量比颜色浅的要大,棕灰>浅紫>灰白。
当然最好的方法是用热风枪吹下来,等它冷却后用数字表的电容挡或电容表量。
贴片电容测量方法:
贴片电容是陶瓷电容,要经过高温才能制作出来,所以没有标有数值。
电容不工作一般分为3种情况,漏电、击穿、无电容。
一般检测用万用表检测阻值一般调在10K-20K为测量标准,特别是贴片电容。
把万用表的笔尖点在贴片电容的两侧。
如果贴片电容的“数值”直线上升证明贴片电容无任何故障。
如果贴片电容的值为零,证明贴片电容没容量或者被击穿了,这个贴片电容就是坏了。
在确定贴片电容坏了后,最直接的方法就是替换等容的贴片电容,关于贴片电容坏了怎么办,贴片电容损坏原因内容就到这里,我司专注贴片电容、贴片电阻、电感销售,是一家专业的贴片电容代理商,如有国巨、三星、村田、风华贴片电容需求可联系容乐电子。
贴片电容裂纹失原因分析
贴片电容裂纹失效原因分析陶瓷贴片电容MLCC中的机械裂纹引起的主因是什么?引起机械裂纹的主要原因有两种。
第一种是挤压裂纹,它产生在元件拾放在PCB板上的操作过程。
第二种是由于PCB板弯曲或扭曲引起的变形裂纹。
挤压裂纹主要是由不正确的拾放机器参数设置引起的,而弯曲裂纹主要由元件焊接上PCB板后板的过度弯曲引起的。
如何区分挤压裂纹与弯曲裂纹?挤压裂纹会在元件的表面显露出来,通常是颜色变化了的圆形或半月形裂纹,居于或邻近电容器的中心(见图1)。
当接下来的加工过程产生的额外应力应用到元件上时,这些小裂纺会变成大裂纹,包括PCB变曲引起的应力。
弯曲裂纹的标志是表现为一个“Y”形的裂纹或是45o角斜裂纹,在DPA切面下可观测到(见图2)。
这类裂纹有可能在MLCC的外表面观测到,亦可能在外表面观测不到。
弯曲裂纹主要位于靠近PCB焊点处。
贴片机参数不正确设定是如何引起裂纹的?贴片机的拾放头使用一个真空吸管或是中心钳去给元件定位。
X、Y 尤其是Z方向的参数调整对避免碰撞元件而言至关重要。
很易理解,过大的Z轴下降压力会打碎陶瓷元件。
但如果贴片机拾放头施加足够大的力在某一位置而不是瓷体的中心区域时,施加在电容器上的应力可能足够大地损坏元件(见图3)。
同样地,贴片拾放头的尺寸不恰当选取会容易引起裂纹。
小直径的贴片拾放头在贴片时会集中了放置力,这会引起MLCC裂纹是因为较小的面积承受了较大的压力(见图4)。
另外,PCB上散落的碎片同样会引起裂纹。
在放置电容器时,PCB不平的表面引起对电容器的向下压力不均匀分配,这样,电容器会破碎(见图5)。
PCB弯曲是如何引起裂纺的?当陶瓷贴片电容MLCC被贴装在PCB板上时,它成了电路板的一部分。
而FR-4材料是最常用作PCB板,它的刚度不大,易产生弯曲。
贴片电容陶瓷基体是不会随板弯曲而弯曲的,因而会受到的拉张应力(见图6)。
陶瓷材料压迫强度大,拉伸强度低。
当拉伸应力大于瓷体强度时,裂纹产生。
贴片电容破裂、失效的主要原因和对策
贴片电容破裂、失效的主要原因和对策主要包括三点:1、产生破裂、短路等问题的主要原因不是由于贴片电容的本身,更多的在这个电容的整个安装、焊接等工艺方面的因素造成的。
2、破裂、失效是在使用贴片电容中遇到的最常见、最主要的问题。
3、A VX针对这个普遍的状况提出了解决方法和相应的产品,命名为:FlexiTerm,并阐述了该产品的主要好处和特性。
需要强调的是:1、虽然,在文章上看到了这个产品的介绍,但目前,我们还没有在市场上发现这颗料在有大规模的销售。
2、当我们在线路排版时注意到这个问题,并且在整个使用贴片电容的生产过程中加强工艺控制,那相应的破裂、失效的情况会有很好的改善。
一、破裂的原因分析及对策电容的巨大普及性与可选择性技术的比较,首先是他们出色的可靠性记录和低成本。
但是在某一特定环境下由于元器件的陶瓷部分破裂会发生一些问题。
当元器件焊接到电路板后,这些失效通常由机械破坏产生;当电路板误操作或在极其苛刻的环境条件下组装,也会导致失效。
破裂问题正如贴片电容在元器件数量方面占的统治地位,多层陶瓷电容(MLCC)因为其高可靠性及低成本被普遍应用于电路设计。
即使因为陶瓷材料的特性,MLCC 本身很有可能在组装的过程中因为操作不当或是在特殊的环境下出现破裂。
因为这个原因,破裂成为贴装到电路板上的MLCC的最普遍的失效模式。
弯曲附有元件的印刷电路板,最普遍的一个结果就是导致MLCC 元件的破裂。
这种弯曲是在组装生产和恶劣的操作条件下机械导致的外力造成的。
最坏的情形,一个低阻值的电阻破裂失效会导致极高的温度,当其直接连接到电源线并有充足电流通过时电路板的直接区域将会造成毁灭性的破坏。
点击查看详细分析二、贴片电容破裂、短路现象案例分析不良原因分析:此裂纹在电容器的生产制造过程中不会产生,与电容器在使用过程中受到机械应力或热应力的作用有关,所以在未了解贵公司生产工艺情况下,初步分析可能有以下几方面原因:1、电容在贴装过程中,若贴片机吸嘴头压力过大发生弯曲,容易产生变形导致裂纹产生;2、焊盘布局上与金属框架焊接端部焊接过量的焊锡在焊接时受到热膨胀作用力,使其产生推力将电容举起,容易产生裂纹。
处理贴片电容短路造成烧毁的方法
很多采购员在购买完贴片电容使用时会遇到电容开裂,短路,烧毁等现象,那么碰到这些现象该如何应对呢,首先我们要知道造成这些现象的是什么原因。
一、开裂是指电容器上出现裂痕导致产品无法正常工作这种现象一般是为低阻造成的原因有
1.PCB受外力后断路居多。
2.非电容本体受了外力也会导至MLCC电容失效,一般是短路或低阻,但此类现象在预留足够余量的情况下应该不多。
这种情况一般要先检查产品工作时是否需要震动或者摇晃,再检查产品容量是否达到要求。
二、短路烧毁是指电容在PCB板工作时出现毁坏现象导致产品无法继续工作造成这种原因的一般有。
1.电容封装型号不够大
2.预留余量不足够
3.耐压过小或者产品电流过大
如果这种情况发生的话,我们需要换掉贴片电容型号,可检查出具体原因在选择更换贴片电容容量耐压或者型号,如找不到合适的型号更换可把电容并联或者串联来解决问题。
新晨阳电子连续专注贴片电感15年,质量卓越、交期快、免费送样包邮、贴心的服务、选择新晨阳电子,将成为您成功一大步。
贴片陶瓷电容失效机理分析
多层贴片陶瓷电容(MLCC)失效机理分析一.MLCC的应用及发展方向MLCC,广泛用于消费、通讯、信息类电子整机设备中,主要起到滤波、隔直、耦合、振荡等作用。
随着电子信息产业不断的发展,电子设备向薄、小、轻、便携式发展,MLCC也逐步向小型化、大容量化、高频率方向发展,MLCC在我们的HID及高端平板电视里有着极为广阔的应用,片状电容是增长速度最快的无源电子元器件之一,具有广阔的发展前景。
二.MLCC的基本结构MLCC有三大部分组成:1. 陶瓷介质 2.内部电极 3.外部电极其中电极一般为Ag或AgPd(钯),陶瓷介质一般为(SrBa)TiO3,多层陶瓷结构通过高温烧结而成。
器件端头镀层一般为烧结Ag/AgPd,然后制备一层Ni阻挡层(以阻挡内部Ag/AgPd材料,防止其和外部Sn发生反应),再在Ni层上制备Sn或SnPb层用以焊接。
近年来,也出现了端头使用Cu的MLCC产品。
三.MLCC的失效模式多层陶瓷电容器本身的内在可靠性十分优良,可以长时间稳定使用。
但如果器件本身存在缺陷或在组装过程中引入缺陷,则会对其可靠性产生严重影响。
陶瓷多层电容器失效的原因分为外部因素和内在因素。
内在因素主要包括以下三个方面: 1.陶瓷介质内空洞导致空洞产生的主要因素为陶瓷粉料内的有机或无机污染,烧结过程控制不当等。
空洞的产生极易导致漏电,而漏电又导致器件内部局部发热,进一步降低陶瓷介质的绝缘性能从而导致漏电增加。
该过程循环发生,不断恶化,严重时导致多层陶瓷电容器开裂、爆炸,甚至燃烧等严重后果。
2. 烧结裂纹烧结裂纹常起源于一端电极,沿垂直方向扩展。
主要原因与烧结过程中的冷却速度有关,裂纹和危害与空洞相仿。
3.分层多层陶瓷电容器的烧结为多层材料堆叠共烧。
烧结温度可以高达1000℃以上。
层间结合力不强,烧结过程中内部污染物挥发,烧结工艺控制不当都可能导致分层的发生。
分层和空洞、裂纹的危害相仿,为重要的多层陶瓷电容器内在缺陷。
贴片阻容元器件失效及机理分析
贴片阻容元器件失效及机理分析发表时间:2020-12-21T14:50:00.960Z 来源:《科学与技术》2020年8月22期作者:姬娇牛毅[导读] 针对表面贴装阻容元器件常见的失效模式,姬娇牛毅陕西黄河集团有限公司陕西省西安市710043摘要:针对表面贴装阻容元器件常见的失效模式,分析了几种典型的失效案例。
通过对样品进行过磨抛制样、X射线检测、SEM观察和EDX分析,阐述了表面贴装阻容器件不同失效模式的失效机理。
在此基础上,提出了防止失效发生的控制措施。
关键词:贴片阻容元器件;失效问题;机理分析 1前言表面贴装技术(SMT)起源于20世纪60年代的倒装焊和混合集成电路技术,随着技术的进步和片式元器件的应用,表面贴装技术也得到了迅速的发展,从厚膜电路、薄膜电路到裸芯片直接焊接到PCB上,并向三维装配技术发展。
表面贴装技术具有体积小、密度高、功能强等优点,使电子设备焕然一新。
此外,表面贴装技术也改变了传统的通孔技术,使电子安装过程大大简化,更容易实现自动化。
表面贴装技术虽然有许多优点,但也遇到了一些新的问题。
表贴元器件体积较小,结构变得更加脆弱,焊盘变得更小,更容易发生焊接问题。
2贴片阻容失效及机理分析 2.1表贴阻容厚膜电阻和陶瓷电容器是最常见的表面贴装元器件。
它们的形状大多是长方体,与插件元器件相比,贴片阻容器件占用的空间小很多,这些表面贴装封装的器件得到了广泛的应用。
厚膜的表面电阻是指在平整的高纯氧化铝陶瓷基板上漏印一层电阻膜,然后在电阻膜上覆盖一层钝化玻璃保护层,两端有端电极(如锡、铅等)。
厚膜电阻的主要失效形式是电阻增大甚至开路。
陶瓷薄膜耐电裂的原因主要有两个:一是陶瓷薄膜抗电开裂,瓷胎开裂产生一些细小的裂缝。
电阻安装时,端部局部加热会产生微裂纹,或由于热应力使已有的微裂纹进一步扩大;手工焊接时,端部电极局部过热的可能性更大。
焊接一端电极时,操作不当会使瓷体受到较大的应力;在温度冲击试验和振动试验中,瓷体也会受到应力。
贴片陶瓷电容失效机理分析
多层贴片陶瓷电容(MLCC)失效机理分析一.MLCC的应用及发展方向MLCC,广泛用于消费、通讯、信息类电子整机设备中,主要起到滤波、隔直、耦合、振荡等作用。
随着电子信息产业不断的发展,电子设备向薄、小、轻、便携式发展,MLCC也逐步向小型化、大容量化、高频率方向发展,MLCC在我们的HID及高端平板电视里有着极为广阔的应用,片状电容是增长速度最快的无源电子元器件之一,具有广阔的发展前景。
二.MLCC的基本结构MLCC有三大部分组成:1. 陶瓷介质 2.内部电极 3.外部电极其中电极一般为Ag或AgPd(钯),陶瓷介质一般为(SrBa)TiO3,多层陶瓷结构通过高温烧结而成。
器件端头镀层一般为烧结Ag/AgPd,然后制备一层Ni阻挡层(以阻挡内部Ag/AgPd材料,防止其和外部Sn发生反应),再在Ni层上制备Sn或SnPb层用以焊接。
近年来,也出现了端头使用Cu的MLCC产品。
三.MLCC的失效模式多层陶瓷电容器本身的内在可靠性十分优良,可以长时间稳定使用。
但如果器件本身存在缺陷或在组装过程中引入缺陷,则会对其可靠性产生严重影响。
陶瓷多层电容器失效的原因分为外部因素和内在因素。
内在因素主要包括以下三个方面: 1.陶瓷介质内空洞导致空洞产生的主要因素为陶瓷粉料内的有机或无机污染,烧结过程控制不当等。
空洞的产生极易导致漏电,而漏电又导致器件内部局部发热,进一步降低陶瓷介质的绝缘性能从而导致漏电增加。
该过程循环发生,不断恶化,严重时导致多层陶瓷电容器开裂、爆炸,甚至燃烧等严重后果。
2. 烧结裂纹烧结裂纹常起源于一端电极,沿垂直方向扩展。
主要原因与烧结过程中的冷却速度有关,裂纹和危害与空洞相仿。
3.分层多层陶瓷电容器的烧结为多层材料堆叠共烧。
烧结温度可以高达1000℃以上。
层间结合力不强,烧结过程中内部污染物挥发,烧结工艺控制不当都可能导致分层的发生。
分层和空洞、裂纹的危害相仿,为重要的多层陶瓷电容器内在缺陷。
贴片电容失效原因和解决办法
贴片电容失效原因和解决办法
贴片电容(多层片式陶瓷电容器)是目前用量比较大的常用元件,生产的贴片电容来讲有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的规格,不同的规格有不同的用途。
在使用过程中我们也经常会遇到各种各样的问题,带给我们不小的影响,本文主要针对的是贴片电容失效的情形,分析其产生的原因以及对此应对的办法,希望能够帮助到大家能够更加快速有效的解决这类的问题。
贴片陶瓷电容最主要的失效模式断裂
贴片陶瓷电容器作常见的失效是断裂,这是贴片陶瓷电容器自身介质的脆性决定的.由于贴片陶瓷电容器直接焊接在电路板上,直接承受来自于电路板的各种机械应力,而引线式陶瓷电容器则可以通过引脚吸收来自电路板的机械应力.因此,对于贴片陶瓷电容器来说,由于热膨胀系数不同或电路板弯曲所造成的机械应力将是贴片陶瓷电容器断裂的最主要因素.
陶瓷贴片电容器的断裂陶瓷贴片电容器受到机械力后断裂的示意如下图:
陶瓷贴片电容器机械断裂后,断裂处的电极绝缘间距将低于击穿电压,会导致两个或多个电极之间的电弧放电而彻底损坏陶瓷贴片电容器,机械断裂后由于电极间放电的陶瓷贴片电容器剖面显微结构如下图:
上图是机械断裂后由于电极间放电的陶瓷贴片电容器剖面显微结构对于陶瓷贴片电容器机械断裂的防止方法主要有:尽可能的减少电路板的弯曲、减小陶瓷贴片电容器在电路板上的应力、减小陶瓷贴片电容器与电路板的热膨胀系数的差异而引起的机械应力.
如何减小陶瓷贴片电容器在电路板上的应力将在下面另有行进叙述,这里不再赘述.减小陶瓷贴片电容器与电路板的热膨胀系数的差异而引起的机械应力可以通过选择封装尺寸小的电容器来减缓,如铝基电路板应尽可能用1810以下的封装,如果电容量不够可以采用多只并联的方法或采用叠片的方法解决.也可以采用带有引脚的封装形式的陶瓷电容器解决,新晨阳电子。
贴片电容裂纹失效原因分析
贴片电容裂纹失效原因分析贴片电容是电子设备中常见的电子元器件之一,它广泛应用于电子电路中,主要用于过滤、耦合、绝缘电容等方面。
然而,在使用过程中,贴片电容有时会出现裂纹失效的情况。
本文将对贴片电容裂纹失效的原因进行分析。
一、外力作用:贴片电容在使用过程中容易受到外界的机械振动、冲击等力的作用。
当贴片电容所承受的应力超过其材料的耐力极限时,就会发生裂纹失效。
例如,在运输、组装、焊接等过程中,贴片电容可能受到机械冲击而导致裂纹失效。
二、热膨胀不匹配:贴片电容由多种材料组成,如电极材料、介质材料等。
这些材料在使用过程中产生热膨胀时,可能会存在不匹配的情况。
当贴片电容的不同部分存在热膨胀不匹配时,就会产生应力集中,从而导致裂纹失效。
此外,贴片电容在焊接过程中也会受到高温的影响,当焊接温度过高或焊接时间过长时,可能会导致贴片电容内部的材料发生热膨胀不一致,从而引发裂纹失效。
三、环境因素:贴片电容的失效与环境因素密切相关。
在高温、高湿度、高盐度、高气压等特殊环境下,贴片电容的材料容易产生膨胀或腐蚀,导致内部应力积累,从而引发裂纹失效。
另外,在一些粗糙表面的基板上安装贴片电容,其间发生微小位移时,也会形成应力集中而导致裂纹失效。
四、焊接过程:贴片电容在焊接过程中容易受到过温或焊接不良的影响,从而导致裂纹失效。
焊接温度过高或焊接时间过长,可能会引起焊点附近的材料热膨胀,产生应力集中;焊接温区宽度不均匀、接触不良或焊接剂残留等因素,也会对贴片电容产生不良影响。
五、材料质量:贴片电容的材料质量是决定其裂纹失效的重要因素之一、如果材料本身质量不稳定、工艺控制不当或混入杂质,就容易降低贴片电容的抗裂性能和可靠性。
六、设计问题:贴片电容的设计问题也会引发裂纹失效。
例如,结构设计不合理、焊盘过小、应力集中等因素,都可能导致贴片电容裂纹失效。
综上所述,贴片电容裂纹失效的原因主要包括外力作用、热膨胀不匹配、环境因素、焊接过程、材料质量和设计问题。
贴片电容失效模式分析
产品断裂分析一、抗弯曲能力(机械应力断裂)多层陶瓷电容器的特点是能够承受较大的压应力,但抗弯曲能力比较差。
器件组装过程中任何可能产生弯曲形变的操作都可能导致器件开裂。
常见应力源有:工艺过程中电路板操作;流转过程中的人、设备、重力等因素;通孔元器件插入;电路测试,单板分割;电路板安装;电路板点位铆接;螺丝安装等。
该类裂纹一般起源于器件上下金属化端,沿45℃角向器件内部扩展。
该类缺陷也是实际发生最多的一种类型缺陷。
1、产生机械应力因素:①测试探针导致PCB弯曲;②超过PCB的弯曲度及对PCB的破裂式冲击;③吸嘴贴装(贴装吸嘴下压压力过大及下压距离过深)及定中爪固定造成冲击;④过多焊锡量(如一端共用焊盘)。
2、机械应力裂纹产生原理:MLCC的陶瓷体是一种脆性材料。
如果PCB板受到弯曲时,它会受到一定的机械应力冲击。
当应力超过MLCC的瓷体强度时,弯曲裂纹就会出现。
因此,这种弯曲造成的裂纹只出现在焊接之后。
机械冲击失效模式2.1、PCB板弯曲时在不同位置受到的应力大小不同:元件装配接近分板点应力大小对比:1>2≈3>4>52.2、PCB 板弯曲导致的开裂(产品摆放方向):开裂产生于产品接近或者垂直于分板线2.3、焊锡量过多引起PCB 板弯曲导致开裂:过多的焊锡量2.4、粘合剂的选用:2.4.1、在焊接安装电容器之前,用粘着剂将电容器固定在基板上,这将导致电容器的特性降低,除非对以因素进行合理的检查:基板的大小、粘着剂的类型和用量、硬化的温度和时间。
因此,用户在使用粘着剂时,要注意其用法和用量;分板线2.4.2、一些粘着剂会减少电容器的绝缘,粘着剂和电容器收缩率的不同会在电容器上产生应力并导致开裂,甚至板上过多或过少的粘着剂会影响元件的安装,因此在使用粘着剂时应注意以下事项。
要求粘着剂具的特性:a .在安装和焊接过程中,粘着剂应有足够大的力来支撑板上的元件。
b .粘着剂在高温下要有充分的强度。
c .粘着剂要有良好的粘稠度。
贴片电容器压电效应失效的解决方案
随着电介质材料本身质量的提高和操作流程的改进,限制因 素转变为电介质材料本身的强度,而该因素一旦得到了解决, 我们本可以预期制造出更大更厚的电容器,而不必担心产生 介质击穿或点失效,们称之为压电应力断裂, 通常指压电效应或者电致伸缩现象。这种失效模式迄今为止 仍是多层陶瓷电容制造所面临的限制因素。它影响大多数的 钛酸钡二类。 断裂通常沿着一层或两层介质层贯穿整个电容的中部。大 多数的解决方案是将多个电容器通过添加引脚进行叠加,从 而在给定尺寸下提高容值,但这需要消耗大量人力,花费较 多成本,并会产生可靠性问题。另外的解决方案使用特殊电 介质配方,但同时以牺牲介电常数作为代价,并影响最终可 获得的容值大小。
贴片电容器压电效应失效的解决方案
导读
高耐压、高容值的电容器一般通过电解电容或者薄膜电容 来实现,其体积一般较大。尽管经过多年的发展,高耐压、 高容量的电容器的小型化进展还是十分有限。 当前取得的进展主要在高耐压方面,但是很难同时兼顾高 容量;或者是达到高容量但是电压一般小于50V.电源行业, 一些应用需要高耐压、高容量的电容器,例如在开关电源中 作输入输出滤波,储能,尖峰吸收,DC-DC转换,直流阻隔, 电压倍乘等等,此外,在一些应用中,尺寸和重量非常重要, 需要小体积的电子元器件。
过往技术局限
失效模式决定了设计上的局限,而多种失效模式的存在 也限制了中、高耐压电容器的容值提升。有些失效模式是外 在的,如机械应力或热应力导致的断裂,但同时我们也需要 深入探讨内在失效模式,这在制造商的管控范围之内。 多层陶瓷电容器在设计上的限制因素,随时代的不同而 发生着变化。早期多层陶瓷电容器面临的主要限制因素,是 电介质材料本身的点缺陷和杂质,这些因素影响了材料的质 量和纯度,从而限制了电容器内部层数的上限和每层厚度的 最小值。
贴片电容常见的故障解决
贴片电容常见的故障解决贴片电容是现代电路中常见的元器件,由于尺寸小、成本低、容量大等优点,被广泛应用于各种电子产品中。
然而,贴片电容也会出现故障,影响电路的正常工作。
本文将讨论贴片电容常见的故障原因和解决方案。
常见的故障原因1. 机械损伤由于贴片电容尺寸小、脆性强,移动、搬运等过程中容易发生机械损伤,造成短路或开路。
在检查时,应注意查找电容表面是否有刮擦或划痕迹象,特别是触电点是否有变形或残留物卡住。
2. 过压或过流贴片电容的额定电压和电流都是有限的,当超过额定值时,电容会受到损坏,导致故障。
此时,我们应该查看电路的工作电压和电容额定值,确保不会超出范围,否则需要更换电容或者使用合适的电容器件。
3. 焊接问题焊接不良或未焊接的引脚是贴片电容故障的常见原因之一。
检查焊接是否牢固,并用万用表检查引脚连接是否稳定。
同时,还应该注意焊接温度和时间,以免对电容产生不良影响。
4. 电容老化长时间使用后,贴片电容会逐渐老化,导致电容值偏低,阻抗增加,从而影响电路性能。
因此,在设计电路时应注意选用有较长寿命的电容,并在电路使用一定时间后进行检测和更换。
解决方案1. 更换贴片电容当贴片电容不能正常工作时,最常见的解决方案是更换贴片电容。
在更换时,要注意选用与原电容相同规格和参数的电容,以确保替换后电路正常工作。
2. 检查电路参数贴片电容故障也可能是因为电路参数不匹配导致的。
因此,在检查电容之前,应该先检查电路参数是否正确,如工作电压、电流、频率等,确保不过载或失配。
3. 检查焊接焊接不良和未焊接的引脚会导致贴片电容故障。
因此,应该检查焊接质量,确保焊点牢固,引脚连接可靠。
在重新焊接时应该选择合适的焊接方法和参数,以确保焊接质量。
4. 检查电容老化长时间使用后,贴片电容会逐渐老化,导致电容值偏低,阻抗增加。
在电容老化检测中,可以使用电容测试仪检测电容参数及其变化。
如果发现电容老化,应采取相应措施进行更换。
结论贴片电容是电子元器件中常见的部件之一,但也容易出现故障。
贴片电容故障的主要表现
新晨阳电子
贴片电容故障的主要表现
贴片电容在实际维修中,电容器的故障主要表现为:
(1)引脚腐蚀致断的开路故障。
(2)脱焊和虚焊的开路故障。
(3)漏液后造成容量小或开路故障。
(4)漏电、严重漏电和击穿故障。
贴片电容在选择时,要根据性质来选择,注意三点:
一,贴片电容就是“储存电荷的容器”。
尽管贴片电容品种繁多,但它们的基本结构和原理是相同的。
两片相距很近的金属中间被某物质(固体、气体或液体)所隔开,就构成了贴片电容。
两片金属称为极板,中间的物质叫做介质。
贴片电容也分为容量固定的与容量可变的。
但常见的是固定容量的电容,最多见的是电解电容和瓷片电容。
二,选取贴片电容首先要解决耐压的问题。
加在一个贴片电容的两端的电压超过了它的额定电压,贴片电容就会被击穿损坏。
一般电解电容的耐压分档为6.3V,10V,16V,25V,50V等。
不同的贴片电容储存电荷的能力也不相同。
规定把贴片电容外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该贴片电容的电容量。
三,电子电路中,只有在贴片电容充电过程中,才有电流流过,充电过程结束后,贴片电容是不能通过直流电的,在电路中起着“隔直流”的作用。
电路中,贴片电容常被用作耦合、旁路、滤波等,都是利用它“通交流,隔直流”的特性。
流。
四,所以各位在选购贴片电容的时候,可以选择页眉上面的那个牌子。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
由于贴片电容的材质是高密度、硬质、易碎和研磨的MLCC,所以在使用过程中,需要十分谨慎。
经有关工程师分析,以下几种情况容易造成贴片电容的断裂及失效:
1、贴片电容在贴装过程中,若贴片机吸嘴头压力过大发生弯曲,容易产生变形导致裂纹产生;
2、如该颗料的位置在边缘部份或靠近边源部份,在分板时会受到分板的牵引力而导致电容产生裂纹最终而失效.建议在设计时尽可能将贴片电容与分割线平行排放.当我们处理线路板时,建议采用简单的分割器械处理,如我们在生产过程中,因生产条件的限制或习惯用手工分板时,建议其分割槽的深度控制在线路板本身厚度的1/3~1/2之间,当超过1/2时,强烈建议采用分割器械处理,否则,手工分板将会大大增加线路板的挠曲,从而会对相关器件产生较大的应力,损害其可靠性.
3、焊盘布局上与金属框架焊接端部焊接过量的焊锡在焊接时受到热膨胀作用力,使其产生推力将电容举起,容易产生裂纹.
4、在焊接过程中的热冲击以及焊接完后的基板变形容易导致裂纹产生:电容在进行波峰焊过程中,预热温度,时间不足或者焊接温度过高容易导致裂纹产生,
5、在手工补焊过程中.烙铁头直接与电容器陶瓷体直接接触,容量导致裂纹产生。
焊接完成后的基板变型(如分板,安装等)也容易导致裂纹产生。
多层陶瓷电容(MLCC)应用注意事项
一、储存
为了保持MLCC的性能,防止对MLCC的不良影响储存时注意以下事项:
1.室内温度5~40℃,温度20%~70%RH;
2.无损害气体:含硫酸、氨、氢硫化合物或氢氯化合物的气体;
3.如果MLCC不使用,请不要拆开包装。
如果包装已经打开,请尽可能地重新封上。
缩带装产品请避
免太阳光直射,因为太阳光直射会使MLCC老化并造成其性能的下降。
请尽量在6个月内使用,使用之前请注意检查其可焊性。
二、物工操作
MLCC是高密度、硬质、易碎和研磨的材质,使用过程中,它易被机械损伤,比如开裂和碎裂(内部开裂需要超声设备检测)。
MLCC在手持过程中,请注意避免污染和损伤。
手工操作时,建议使用真空挑拣或使用塑料镊子挑拣。
三、预热
焊接过程中,为了减小对器件的热冲击,精确控制的预热是很有必要的,温度的上升率请不要超过4℃/秒,设预热好的温度与焊接最高温度的温度差为△T,则对于0603、0805、1206等尺寸的MLCC,最好△T≤100℃,对于1210、1808、1812、2220、2225等大尺寸的MLCC,最好△T≤50℃。
四、焊接
手焊时,请使用功率不超过30W且温度可调控的烙铁,烙铁头尖的直径不要超过1.2毫米。
焊接过程中,请不要用烙铁头直接接触陶瓷体,烙铁的温度不要超过260℃。
对于大尺寸的MLCC,比如1210、1808、1812、2220、2225等,不推荐使用波峰焊和手焊。
五、冷却
焊接后,慢慢冷却MLCC和基板至室温,推荐使用空气自然冷却,以减小焊接处的应力。
当进行强制冷却时,温度下降率请不要超过4℃/秒。
随着技术的不断发展,贴片电容MLCC现在做到几百层甚至上千层了,每层是微米级的厚度。
所以稍微有点形变就容易使其产生裂纹。
另外同样材质、尺寸和耐压下的贴片电容MLCC,容量越高,层数就越多,每层也越薄,于是越容易断裂。
另外一个方面是,相同材质、容量和耐压时,尺寸小的电容要求每层介质更薄,导致更容易断裂。
裂纹的危害是漏电,严重时引起内部层间错位短路等安全问题。
而且裂纹有一个很麻烦的问题是,有时比较隐蔽,在电子设备出厂检验时可能发现不了,到了客户端才正式暴露出来。
所以防止贴片电容MLCC产生裂纹意义重大。
当贴片电容MLCC受到温度冲击时,容易从焊端开始产生裂纹。
在这点上,小尺寸电容比大尺寸电容相对来说会好一点,其原理就是大尺寸的电容导热没这么快到达整个电容,于是电容本体的不同点的温差大,所以膨胀大小不同,从而产生应力。
这个道理和倒入开水时厚的玻璃杯比薄玻璃杯更容易破裂一样。
另外,在贴片电容MLCC焊接过后的冷却过程中,贴片电容MLCC 和PCB的膨胀系数不同,于是产生应力,导致裂纹。
要避免这个问题,回流焊时需要有良好的焊接温度曲线。
如果不用回流焊而用波峰焊,那么这种失效会大大增加。
MLCC更是要避免用烙铁手工焊接的工艺。
然而事情总是没有那么理想。
烙铁手工焊接有时也不可避免。
比如说,对于PCB外发加工的电子厂家,有的产品量特少,贴片外协厂家不愿意接这种单时,只能手工焊接;样品生产时,一般也是手工焊接;特殊情况返工或补焊时,必须手工焊接;修理工修理电容时,也是手工焊接。
无法避免地要手工焊接MLCC时,就要非常重视焊接工艺。
首先必须告知工艺和生产人员电容热失效问题,让其思想上高度重视这个问题。
其次,必须由专门的熟练工人焊接。
还要在焊接工艺上严格要求,比如必须用恒温烙铁,烙铁不超过315°C(要防止生产工人图快而提高焊接温度),焊接时间不超过3秒选择合适的焊焊剂和锡膏,要先清洁焊盘,不可以使MLCC受到大的外力,注意焊接质量等等。
最好的手工焊接是先让焊盘上锡,然后烙铁在焊盘上使锡融化,此时再把电容放上去,烙铁在整个过程中只接触焊盘不接触电容(可移动靠近),之后用类似方法(给焊盘上的镀锡垫层加热而不是直接给电容加热)焊另一头。
机械应力也容易引起MLCC产生裂纹。
由于电容是长方形的(和PCB平行的面),而且短的边是焊端,所以自然是长的那边受到力时容易出问题。
于是,排板时要考虑受力方向。
比如分板时的变形方向于电容的方向的关系。
在生产过程中,凡是PCB可能产生较大形变的地方都尽量不要放电容。
比如PCB定位铆接、单板测试时测试点机械接触等等都会产生形变。
另外半成品PCB板不能直接叠放,等等。
在贴装过程中,贴片电容为什么会出现断裂及贴片电容失效的可能?
1、电容在贴装过程中,若贴片机吸嘴头压力过大发生弯曲,容易产生变形导致裂纹产生;
2、如该颗料的位置在边缘部份或靠近边源部份,在分板时会受到分板的牵引力而导致电容产生裂纹最终而失效。
建议在设计时尽可能将贴片电容与分割线平行排放。
当我们处理线路板时,建议采用简单的分割器械处理,如我们在生产过程中,因生产条件的限制或习惯用手工分板时,建议其分割槽的深度控制在线路板本身厚度的1/3~1/2之间,当超过1/2时,强烈建议采用分割器械处理,否则,手工分板将会大大增加线路板的挠曲,从而会对相关器件产生较大的应力,损害其可靠性。
3、焊盘布局上与金属框架焊接端部焊接过量的焊锡在焊接时受到热膨胀作用力,使其产生推力将电容举起,容易产生裂纹。
4、在焊接过程中的热冲击以及焊接完后的基板变形容易导致裂纹产生:电容在进行波峰焊过程中,预热温度,时间不足或者焊接温度过高容易导致裂纹产生,
5、在手工补焊过程中。
烙铁头直接与电容器陶瓷体直接接触,容量导致裂纹产生
焊接完成后的基板变型(如分板,安装等)也容易导致裂纹产生。