電容檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)容量不正常有以下幾點(diǎn)因素:
1、MLCC貼片電容的長(zhǎng)時(shí)間放置會(huì)導(dǎo)致特性值的降低
2、檢測(cè)方法不當(dāng)也會(huì)引起容量偏差
對(duì)于剛?cè)胄械牟少?gòu)或者選型工程師來(lái)說(shuō),可能會(huì)經(jīng)常遇到檢測(cè)時(shí)容量偏差的問(wèn)題,要么是不良品,要么是因?yàn)镸LCC的長(zhǎng)時(shí)間放置導(dǎo)致特性值的降低,可以使用加熱的方法恢復(fù)特性值。搬運(yùn)與儲(chǔ)存時(shí)要注意防潮,
Y5V與X7R ClassⅡ類電容器電介質(zhì)則以鈦酸鋇為主要材料,鈦酸鋇對(duì)溫度變化較敏感。在相應(yīng)的工作溫度范圍內(nèi)隨溫度不同會(huì)有較大的容值變化,特別是Y5V的。
并且會(huì)隨時(shí)間變化,產(chǎn)品存放時(shí)間太長(zhǎng),容量變化較大。
這種老化是一種可逆的現(xiàn)象,當(dāng)對(duì)老化的材料施加高于材料居里溫度的高溫,當(dāng)環(huán)境溫度回到常溫后,材料的分子結(jié)構(gòu)將會(huì)回到原始的狀態(tài)。材料將由此開始老化的又一個(gè)循環(huán)。*電容代理
建議IQC以如下方式驗(yàn)證:將測(cè)試容量偏低的產(chǎn)品浸至錫爐或過(guò)Reflow(不需印錫膏),再行測(cè)試,容值將恢復(fù)到正常規(guī)格之內(nèi)?蛻舨恍枰谏暇前,事先進(jìn)行De-aging動(dòng)作,只需要將組件置于板上正常生產(chǎn)作業(yè),產(chǎn)品經(jīng)過(guò)回流焊或波峰焊后,即可恢復(fù)正常容值。*代理
因?yàn)槔匣F(xiàn)象發(fā)生在任何一家使用鈦酸鋇(鐵電性材料)為原材料的廠商所生產(chǎn)的ClassⅡ類陶瓷電容器中。它是正,F(xiàn)象。
考慮到MLCC材料之老化現(xiàn)象,客戶于一開始設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)事先將此材料之老化率考慮進(jìn)去。
MLCC測(cè)試容量時(shí),檢測(cè)方法要正確,容量會(huì)因檢測(cè)設(shè)備的不同而有偏差。
MLCC的失效問(wèn)題
MLCC在生產(chǎn)中可能出現(xiàn)空洞、裂紋、分層
組裝過(guò)程中會(huì)引起哪些失效?
哪些過(guò)程會(huì)引起失效?
有的裂紋很難檢測(cè)出來(lái)
MLCC內(nèi)在可靠性十分優(yōu)良,可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定使用。但如果器件本身存在缺陷或在組裝過(guò)程中引入缺陷,則會(huì)對(duì)其可靠性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。例如,MLCC在生產(chǎn)時(shí)可能出現(xiàn)介質(zhì)空洞、燒結(jié)紋裂、分層等缺陷。分層和空洞、裂紋為重要的MLCC內(nèi)在缺陷,這點(diǎn)可以通過(guò)篩選的供應(yīng)商,并對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行定期抽樣檢測(cè)等來(lái)保證。
另一種就是組裝時(shí)引入的缺陷,缺陷主要來(lái)自機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力。MLCC的特點(diǎn)是能夠承受較大的壓應(yīng)力,但抵抗彎曲能力比較差。所以PCB板的彎曲也容易引起MLCC開裂。由于MLCC是長(zhǎng)方體,焊端在短邊,PCB發(fā)生形變時(shí),長(zhǎng)邊承受應(yīng)力大于短邊,容易發(fā)生裂紋。所以,排板時(shí)要考慮PCB板的變形方向與MLCC的安裝方向;在PCB可能產(chǎn)生較大形變的地方都盡量不要放置電容,比如PCB定位鉚接、單板測(cè)試時(shí)測(cè)試點(diǎn)機(jī)械接觸等位置都容易產(chǎn)生形變;厚的PCB板彎曲小于薄的PCB板,所以使用薄PCB板時(shí)更要注意形變問(wèn)題。
常見應(yīng)力源有:
工藝過(guò)程中電路板操作;
流轉(zhuǎn)過(guò)程中的人、設(shè)備、重力等因素;通孔元器件的插入;
電路測(cè)試、單板分割;
電路板安裝;
電路板定位鉚接;
螺絲安裝等。
該類裂紋一般起源于器件上下金屬化端,沿45℃角向器件內(nèi)部擴(kuò)展。該類缺陷也是實(shí)際發(fā)生多的一種類型缺陷。同樣材質(zhì)、尺寸和耐壓下的MLCC,容量越高,介質(zhì)層數(shù)就越多,每層也越薄,并且相同材質(zhì)、容量和耐壓時(shí),尺寸小的電容每層介質(zhì)更薄,越容易斷裂。裂紋的危害是漏電,嚴(yán)重時(shí)引起內(nèi)部層間錯(cuò)位短路等安全問(wèn)題。裂紋通?梢允褂肐CT設(shè)備完成檢測(cè),有的裂紋比較隱蔽,無(wú)法保證的檢測(cè)效果。
溫度沖擊裂紋主要由于器件在焊接特別是波峰焊時(shí)承受溫度沖擊所致。焊接時(shí)MLCC受熱不均,容易從焊端開始產(chǎn)生裂紋,大尺寸MLCC尤其如此。這是因?yàn)榇蟪叽绲碾娙輰?dǎo)熱沒(méi)有小尺寸的好,造成電容受熱不均,膨脹幅度不同,從而產(chǎn)生破壞性應(yīng)力。
另外,在MLCC焊接過(guò)后的冷卻過(guò)程中,MLCC和PCB的膨脹系數(shù)不同,也會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力導(dǎo)致裂紋。相對(duì)于回流焊,波峰焊時(shí)這種失效會(huì)大大增加。要避免這個(gè)問(wèn)題,回流焊、波峰焊時(shí)需要有良好的焊接溫度曲線,一般器件工藝商都會(huì)提供相關(guān)的建議曲線。通過(guò)組裝良品率的積累和分析,可以得到優(yōu)化的溫度曲線。
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