MLCC可靠性高,可长时间稳定使用,但如果器件存在来料缺陷或者在SMT贴片加工装焊过程中产生缺陷,则会对其可靠性产生影响。器件的来料缺陷,包含MLCC烧结过程中产生的空洞、烧结裂纹、分层等缺陷;器件的引入缺陷主要包括装焊过程中的各种应力损伤。下面众焱电子小编将接着《SMT贴片电容MLCC的失效分析》的内容继续讲述。
三、机械损伤失效
MLCC由多个电容错位叠压而成。陶瓷材料本身特性脆弱,多层叠加后,受外力作用易断开而导致电容失效。
在生产装配过程中,由机械损伤引发的失效多发生在器件周转、表面贴装、手工焊接、印制板清洗等环节。
1、器件周转环节:器件磕碰、跌落,可造成开裂。
2、表面贴装环节:吸嘴下行设置高度误差,板面布局较集中无法使用支撑柱或未使用支撑柱,可造成开裂。
3、手工焊接环节:焊接过程烙铁头或防静电镊子按压器件本体、器件两端头焊锡量过多或不均匀,可造成开裂。
4、印制板清洗环节:手工清洗用力过大、清洗方法错误或清洗刷头过硬,可造成开裂;若器件在前工序已造成了内部裂纹存在,则MLCC在清洗工序中可能造成电极和陶瓷本体脱落的现象。
四、过压过流失效
施加在元器件上的激励稳定性是保证元器件正常工作的重要条件,而当外界电压或电流超过器件的最大技术条件时,器件的性能会减弱甚至损坏,而这种伤害俗称过度电性应力,简称EOS;从DPA分析图可以看出,遭受过度电性应以伤害的MLCC,其裂纹从内部开始呈爆炸状分散,如图10所示。
图10
除去产品电路系统未设计限压、限流保护方案因素外,在生产装配过程中,造成器件过应力伤害最有可能的原因就是静电伤害,因此广州SMT贴片加工厂的装焊过程的静电防护应该贯穿于产品的整个生产、调试期。
五、其它类型失效
图11
器件的保管与存放是容易忽视的环节,比如湿敏器件的存放,空气中的湿气通过扩散进去器件材料的内部,而在回流焊过程中器件暴露于200℃的温度下,快速的湿气膨胀,材料的不匹配以及材料界面的劣化等因素的共同作用会导致器件内部的开裂或分层;另外存储环境不匹配或者超保质期器件氧化造成可焊性差等因素都是器件失效原因之一,图11为MLCC焊接端头因为可焊性差造成的焊点空洞缺陷。
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