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当电容器受到过大的热应力冲击时,产生的裂纹没有固定的形状,可以分布在不同的截面之上。严重的情况之下,电容器尾部会形成水平裂纹。
理由:热应力裂纹的产生和电容器本身承受焊接热的能力不合格,都与生产过程之中热冲击的引入有关。可能的原因包括:烙铁修理不当,SMT炉温不稳定,炉温曲线变化率过大等。
措施:1.工艺方法应更加注意MLCC的温度特性和尺寸。1210超过的大尺寸MLCC容易造成发热不均匀,产生破坏性应力,不适合采用波峰焊。
2.注意焊接设备的温度曲线设置。在参数设置之中,温度跳变不能为大于150°C,温度变化不能大于2°C/s,预热时间应大于2分钟。焊之后不能使用辅助冷却设备,应随炉温自然冷却。
3.手工焊前,应增加焊前预热工序。在整个手工焊接过程之中,严禁烙铁头直接接触电容器电极或本体。应在焊点冷却之后进行再焊接,再焊接次数不应超过2次。
3. 电应力裂纹。
过电流应力导致产品发生不可逆的变化,表现为电压击穿。严重时会导致多层陶瓷电容器开裂、爆炸,甚至烧毁等严重后果。在被过度电应力损坏的ML CC之中,裂纹开始从外部爆炸。
措施:1选用器件时,应注意实际工作电压不能高于器件的额定工作电压。
2.避免浪涌和静电对设备的影响。
问:如何进行MLCC失效分析?
答:整个过程分为外观观察、电测分析、无损分析、破坏性分析、成分分析5个主要阶段。过程之中,需要进行外观检查、电气测试、内部结构检查、故障点定位、故障故障点的原因分析、局部元件分析以及整个MLCC故障分析过程如下:
首先,用超景深数码显微镜对外观进行三维观察,检查电容表面是否有裂纹,并从多个角度检查引脚尾部的焊料爬升情况。电容器外观完好无损,没有内部裂纹,焊料爬升良好。
对故障电容器的X光检查发现电容器左侧有一条裂纹。
经过对电容器的金相切片,可以清楚地看到电容器的外部裂纹起源于焊接端邻近,且呈Y形。这是典型的机械应力裂纹形态。检查可能的应力源,规范操作流程。最终,解决了电容器开裂问题。