資料介紹
多層片狀陶介電容器由陶瓷介質、端電極、金屬電極三種材料構成,失效形式為金屬電極和陶介之間層錯,電氣表現為受外力(如輕輕彎曲板子或用烙鐵頭碰一下)和溫度沖擊(如烙鐵焊接)時電容時好時壞。
多層片狀陶介電容器具體不良可分為:
熱擊失效
扭曲破裂失效
原材失效三個大類
一、熱擊失效模式
熱擊失效的原理是:在制造多層陶瓷電容時,使用各種兼容材料會導致內部出現張力的不同熱膨脹系數及導熱率。當溫度轉變率過大時就容易出現因熱擊而破裂的現象,這種破裂往往從結構最弱及機械結構最集中時發生,一般是在接近外露端接和中央陶瓷端接的界面處、產生最大機械張力的地方(一般在晶體最堅硬的四角),而熱擊則可能造成多種現象:? 第一種是顯而易見的形如指甲狀或U-形的裂縫
第二種是隱藏在內的微小裂縫
第二種裂縫也會由裸露在外的中央部份,或陶瓷/端接界面的下部開始,并隨溫度的轉變,或于組裝進行時,順著扭曲而蔓延開來(見圖4)。
第一種形如指甲狀或U-形的裂縫和第二種隱藏在內的微小裂縫,兩者的區別只是后者所受的張力較小,而引致的裂縫也較輕微。第一種引起的破裂明顯,一般可以在金相中測出,第二種只有在發展到一定程度后金相才可測。?
二、扭曲破裂失效?
此種不良的可能性很多:按大類及表現可以分為兩種: 第一種情況、SMT階段導致的破裂失效 當進行零件的取放尤其是SMT階段零件取放時,取放的定中爪因為磨損、對位不準確,傾斜等造成的。由定中爪集中起來的壓力,會造成很大的壓力或切斷率,繼而形成破裂點。 這些破裂現象一般為可見的表面裂縫,或2至3個電極間的內部破裂;表面破裂一般會沿著最強的壓力線及陶瓷位移的方向。
真空檢拾頭導致的損壞或破裂﹐一般會在芯片的表面形成一個圓形或半月形的壓痕面積﹐并帶有不圓滑的邊緣。此外﹐這個半月形或圓形的裂縫直經也和吸頭相吻合。 另一個由吸頭所造成的損環﹐因拉力而造成的破裂﹐裂縫會由組件中央的一邊伸展到另一邊﹐這些裂縫可能會蔓延至組件的另一面﹐并且其粗糙的裂痕可能會令電容器的底部破損。
第二種、SMT之后生產階段導致的破裂失效 電路板切割﹑測試﹑背面組件和連接器安裝﹑及最后組裝時,若焊錫組件受到扭曲或在焊錫過程后把電路板拉直,都有可能造成‘扭曲破裂’這類的損壞。
在機械力作用下板材彎曲變形時,陶瓷的活動范圍受端位及焊點限制,破裂就會在陶瓷的端接界面處形成,這種破裂會從形成的位置開始,從45°角向端接蔓延開來。
三、原材失效?
多層陶瓷電容器通常具有2大類類足以損害產品可靠性的基本可見內部缺陷: 電極間失效及結合線破裂燃燒破裂。
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