精品陶瓷电容失效分析Word文件下载.docx
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贴片对中，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；
电路板定位铆接;
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。
MLCC器件的失效分析方法 扫描超声分析：
扫描超声方法是分析多层陶瓷电容器的最重要的无损检测方法。
可以十分有效地探测空洞、分层和水平裂纹.由于超声的分析原理主要是平面反射，因而对垂直裂纹如绝大多数的烧结裂纹、垂直分量较大的弯曲裂纹的分辨能力不强。
同时一般多层陶瓷电容器的检测需要较高的超声频率.图2为典型的空洞和分层的扫描超声检测结果。
甲醇检漏法：
对于严重的分层或开裂，可以使用甲醇检漏法，即将失效器件浸入甲醇溶液中。
由于甲醇为极性分子，且具有很强的渗透力，因而可以通过毛细管作用渗透进入严重分层或开裂部位。
加电后产生很大的漏电流，从而可帮助诊断. 金相剖面法:
金相剖面既是最经典，同时也是最有效的陶瓷电容器的失效分析方法。
其优点是通过剖面及相应的光学或扫描电子显微镜检测,可以得到失效部位的成分、形貌等精细结构，从而帮助失效机理的分析。
但其缺点是制备比较复杂，对制备技术要求比较高，同时为破坏性检测手段。
图3－5为金相剖面分析多层陶瓷电容器的失效的典型案例。
多层陶瓷电容器的质量控制 多层陶瓷电容器的特点是在没有内在缺陷并且组装过程也未引入其它缺陷的前提下，可靠性优越.但是如果存在缺陷，则无论是内在的还是外在的都可能对器件可靠性产生严重影响。
同时组装后的陶瓷电容器潜在缺陷很难通过无损、在线检测等发现，因而多层陶瓷电容器的质量控制主要必须通过预防性措施解决。
常见预防措施包括：
1。
对供应商进行认真选择、对其产品进行定期抽样检测等。
对组装工艺中所有可能导致热应力、机械应力的操作进行认真的分析及有效的控制。
考虑到多层陶瓷电容器的特点,对器件进行的检测可以主要包括：
1.结构分析：
即采用金相剖面手段抽检样品。
可以对器件产生的制造水平，内在缺陷等有一全面了解。
2.扫描超声分析：
可以十分有效地探测空洞、分层、水平裂纹等缺陷耐温度试验考察高温及温度冲击可能带来的器件开裂、Ag/Pd层外露等缺陷。
弯曲试验：
按照相关标准将器件组装在规定的印刷电路板上，进行弯曲试验，以考察器件抗弯曲能力。
当然陶瓷电容器还有很多其它检测指标,可根据具体情况增加或减少检查项目，以达到用最低的成本达到最有效的控制。
组装工艺中主要考察及控制项目：
1.回流或波峰焊温度曲线，一般器件工艺商都会提供相关的建议曲线.通过组装良品率的积累和分析，可以得到优化的温度曲线。
在组装工艺中印刷线路板操作和流转过程中特别是手工插件、铆钉连接、手工切割等工艺需要特别加以注意.必要时甚至需要对产品设计进行修改，以最大限度地使多层陶瓷电容器避开在工艺过程中可能产生较大机械应力的区域。
3.检查组装过程中的电检测ICT工艺，必须注意尽量减小测试点机械接触所带来的机械应力。
4.返修工艺中温度曲线的设置。
如使用烙铁返修，则焊头接触焊点的位置、时间等都必须加以规范。
多层陶瓷电容器的质量控制为一系统工程，首先必须对实际生产中的失效样品进行分析以确定失效的根本原因，在此基础上逐步提出改进措施并最终达到最优化的控制。
2.1陶瓷电容规格
日本国内以JIS标准为准。
JIS标准本身也是随着技术进步逐渐和国际标准IEC接轨的。
世界各国有各自的标准，稍有差异，美国为EIA标准，军工标准MIL，按照用途差异有不同的要求水准.各国各自标准的存在与运用，实际上就是非关税贸易壁垒,WTO（世贸组织）/TBT协议现在要求实现国际标准的统一，电容器也不例外.
JIS标准中陶瓷电容相关标准见表4，这三个标准中，关于试验方法和测定方法都引用品种别标准JIS－C5101－1，所以日本陶瓷电容标准就是由这4项标准组成.
表4 JIS陶瓷电容标准
JIS编号
标准名
对应IEC标准
C5101－8
瓷固定电容
种类1
60384
－8
C5101－9
瓷固定电容 种类2
－9
C5101－10
片式瓷固定电容
－10
表５ EIAJ陶瓷电容器标准
种类
特性
静电容量许容偏差
CC
温度补偿用
CG（0±
30ppm/℃）
CH（0±
60ppm/℃）
CJ（0±
120ppm/℃）
CK（250ppm/℃）
SL（＋350~1000ppm/℃）
F（±
1%）
J（±
5％）
K（±
10％）
M（±
20％）
Z（＋80，－20%）
CK
种类2
高介电率系
不加电压
加1/2额定电压
B（±
10％
＋10,－20%）
R（±
15％
＋15,－40％）
F（＋30，－80%
＋30，－95%）
随着最近积层陶瓷电容器的高容量化、低额定电压化、以及高耐压化的需求增加，诞生了许多上述JIS－C5101－10覆盖范围外的新产品，例如高容量品中的10V以下额定电压品种、以及高耐压的200V以上额定电压品种.现在，这些新品种的标准正由EIAJ（日本电子机械工业标准）进行起草。
表5是EIAJ标准分类表。
分类代号还根据形状、尺寸、特性等项目进行细分。
作为补充，EIAJ标准的来源是美国EIA标准.
2.2陶瓷电容温度特性
JIS标准中，如下表4将陶瓷电容分为种类1（温度补偿用陶瓷电容器）和种类2（高介电率型陶瓷电容器）。
按照形状分的话，陶瓷电容有圆盘状和片状，其中片状占到全部的80％以上。
陶瓷电容的一个重要特征是，可以按照需要制造满足特定温度特性要求的产品，因此，标准对温度特性进行了细分,EIA的静电容量和温度特性分类代号见表6和7，表中的例子X8R特性的意义是，从－55℃到150℃的范围内，静电容量的温度变化在±
15%以内。
表6 EIA标准CLASSⅠ（种类1温度补偿用）分类代号
容量温度系数
温度系数公差
Ppm/℃
代号
倍数
ppm/℃
0。
C
－1
±
30
G
1.0
M
1
60
H
1。
5
P
－100
2
120
J
2。
R
－1000
3
250
K
3。
S
－10000
4
500
L
4。
7
T
＋1
1000
7.5
U
＋10
6
2500
N
＋100
＋1000
8
＋10000
9
表7 EIA标准CLASSⅡ（高介电率系）的分类代码
低温侧温度
记号
高温侧温度
最大容量変化率
＋10℃
Ｚ
＋45℃
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