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一文講述陶瓷貼片電容失效三大原因及分析

發布時間:2021-08-09
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前言:陶瓷貼片電容失效原因分析。陶瓷電容可分為瓷介電容、瓷片電容、瓷管電容、陶瓷半可變電容幾種。無極性,介質材料表現良好,電容容量不大,其獨特的性能使其更適合高頻電路。多層片狀陶瓷介質電容由陶瓷介質、端電極和金屬電極電極和金屬電極。故障形式是金屬電極和陶瓷介質之間的層錯。當電氣性能受外界破環的影響和溫度過高時,這些都會導致電容失效或異常。
一文講述陶瓷貼片電容失效三大原因及分析

多層片狀陶瓷介電容器失效的原因
一、熱擊失效;
二、扭曲破裂失效;
三、原材料失效;
 
多層片狀陶瓷介電容器失效的釋義
(1)熱擊失效釋義如下
熱擊失效的原理是指制造多層陶瓷電容器時,使用各種互換材料,內部張力不同的熱膨脹系數和熱傳導率。溫度轉換率過大容易因熱擊而破裂。這種破裂通常發生在結構最弱和機械結構最集中的地方,通常發生在接近外露端接和中央陶瓷端接的界面和產生最大機械張力的地方(通常在晶體最硬的四角),而熱擊可能導致各種現象。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;第二種裂縫也從暴露的中央部分或陶瓷/端接界面的下部開始,隨著溫度的變化或組裝進行時,沿著扭曲擴散。第一個形狀是指甲狀或U-形的裂縫和第二個隱藏的微小裂縫,兩者的不同是后者受到的張力小,裂縫也輕微。第一種裂縫明顯,一般可以在金相中測定,第二種只能在發展到一定程度后測定金相。
 
(2)扭曲破裂失效釋義如下
這種不良的可能性很多,根據類別和表現可分為兩類:
第一類情況,SMT階段引起的破裂失效: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。這些破裂現象通常是可見的表面裂紋,或者2~3個電極間的內部裂紋,表面裂紋一般沿著最強的壓力線和陶瓷位移的方向。真空檢查頭引起的破損和破裂,一般在芯片表面形成圓形或半月形的壓痕面積,有不光滑的邊緣。另外,這個半月形或圓形的裂紋直經也和吸引頭一致。另一個吸頭引起的損傷環,拉伸力引起的破裂,裂紋從部件中央的一側延伸到另一側,這些裂紋有可能擴散到部件的另一側,粗糙的裂紋有可能損傷電容器的底部。
 
第二類情況SMT后生產階段引起的破裂故障:在電路板的切割、測試、背面部件和連接器的安裝以及最終組裝過程中,如果焊接部件在焊接過程中扭曲或拉直電路板,可能會造成扭曲破裂等損壞。當板材在機械力的作用下彎曲變形時,陶瓷的活動范圍受到端位和焊點的限制,破裂將在陶瓷的端接界面上形成,這種破裂將從形成的位置開始,從45°角度擴散。
 
 
(3)原材料失效釋義如下
多層陶瓷電容器通常有兩種類型,足以損害產品的可靠性。內部缺陷基本是可見的,而電極間失效及結合線破裂燃燒破裂。這些缺陷會導致電流過多,從而損害組件的可靠性。詳細說明如下:
1、電極間的故障和接合線的破裂主要是陶瓷的高間隙,或者是電介質層和相對電極間存在的間隙,電極間電介質層破裂,成為潛在的漏電危機;
2、燃燒破裂的特性與電極垂直,一般來自電極的邊緣和終端。如果表示破裂是垂直的,應該是由燃燒引起的,由熱沖擊引起的破裂從表面擴散到部件內部,過大的機械張力引起的損傷可以從部件表面或內部形成,這些破損以接近45°角的方向擴散,原材料發生故障時,與內部電極垂直或平行。而熱擊破裂一般從一個端子擴散到另一個端子,取出機破裂時,端子下面出現多個破裂點,電路板扭曲引起的破損通常只有一個破裂點;

拓展相關資料:
陶瓷電容優點、缺點、應用釋義如下:
優點:體積小,電容容量大,外形多樣,壽命長,可靠性高,工作溫度范圍廣;
缺點:容量小,價格高,耐電壓和電流能力弱;
應用:軍事通訊、航天、工業控制、影視設備、通訊儀表;

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