貼片電容為什么會斷裂-貼片電容斷裂的原因分析

貼片電容的容量的大小和每一層數(shù)厚度有關(guān)，容易高層數(shù)薄，在外力的作用下容易導(dǎo)致斷裂，那么還有哪些原因會導(dǎo)致貼片電容斷裂呢？經(jīng)過技術(shù)人員的總結(jié)分析，得出了這幾種貼片電容為什么會斷裂的原因，除了外力的作用產(chǎn)品本身使用不當(dāng)也會導(dǎo)致貼片電容斷裂，大家在使用的時候盡量避開這些坑。

貼片電容為什么會斷裂

1、在安裝過程中，如果安裝機(jī)的吸嘴壓力過大而不能彎曲，容易產(chǎn)生變形而產(chǎn)生裂紋，這種情況實際上比較少見，但一旦出現(xiàn)問題，批量故障的比例就會很大。

2、貼片電容器離印刷電路板邊緣太近，造成應(yīng)力后電容器內(nèi)部斷裂。解決辦法：改進(jìn)布板，電容盡量平行于邊緣或遠(yuǎn)離邊緣；采用機(jī)械式分模板；將微切削深度加深至1/3；增加切槽，以方便分模板。事實上，開槽是最可靠的方法。開槽時要注意，如果貼片電容器離邊緣太近，即使開槽空間不夠，那么在另一邊開槽也是一樣的效果。注意槽寬不能太小，太小，供應(yīng)商不能加工，一般至少1毫米。

3、貼片電容器墊與附近的大焊點連接。焊接過程中受到熱膨脹推力的作用，收縮在凝固過程中產(chǎn)生張力，容易導(dǎo)致電容開裂。有時，在大型電解中，采用貼片電容器高頻放電，貼片電阻放電比較方便。這樣做，貼片電容器很可能會失效，離大電解太近。將貼片電容器換成貼片電容器可以避免這個問題。

4、焊接過程中的熱沖擊和焊接后基體的變形容易產(chǎn)生裂紋。在電容器波峰焊過程中，預(yù)熱溫度、時間不足或焊接溫度過高都容易產(chǎn)生裂紋。

5、在手工補焊過程中，焊頭直接與電容器的陶瓷體接觸，其容量會導(dǎo)致裂紋。焊接后的基底變形（如開裂、安裝等）也容易產(chǎn)生裂紋。

貼片電容斷裂的原因詳解

除開產(chǎn)品本身的問題，主要存在以下兩個大方面導(dǎo)致產(chǎn)品開裂：熱沖擊(Thermal Shock)和機(jī)械應(yīng)力沖擊(Mechanical Shock)

熱沖擊：

熱沖擊開裂約占開裂現(xiàn)象中比例約25%~35%。造成熱沖擊開裂的主要機(jī)理為：熱沖擊開裂是一種機(jī)械性損壞，他是由于機(jī)械結(jié)構(gòu)不能在短時間內(nèi)，消除或釋放因溫度急劇變化而造成的機(jī)械應(yīng)力，當(dāng)局部應(yīng)力超過機(jī)械體的強(qiáng)度時，裂紋便出現(xiàn)了。這種機(jī)械應(yīng)力與熱膨脹系數(shù)(coefficient of thermal expansion,CTE)和熱傳導(dǎo)率(thermal conductivity,δT)以及溫度變化率(ΔT)有關(guān)。貼片電容的結(jié)構(gòu)采用陶瓷介質(zhì)和金屬電極多層交錯的主體結(jié)構(gòu)、以及帶有做導(dǎo)電用途的金屬端電極，由于金屬與陶瓷體的熱膨脹系數(shù)(coefficient of thermal expansion,CTE)和熱傳導(dǎo)率(thermal conductivity,δT)相差較大(見表1)，造成貼片電容易受到熱沖擊的影響，如圖1和圖2所示。

機(jī)械沖擊裂紋：

在現(xiàn)今的生產(chǎn)制造環(huán)境中，SMT機(jī)器是造成裂紋的的最大原因，他占裂紋不良比例的80%以上。除相當(dāng)嚴(yán)重的受損外，由SMT機(jī)器造成的破壞一般要到元件焊接后才能被發(fā)現(xiàn)，所以這些缺陷常被認(rèn)為是熱沖擊造成的，使元件廠商在找尋對策時誤入歧途，而實際造成這些損壞的真兇是SMT機(jī)器的真空拾取頭。

由真空拾取頭導(dǎo)致的破壞或裂紋，是比較顯而易件的(見下圖)，他一般在陶瓷體表面形成一個圓形或半月性壓痕。

這種損壞是由于拾取頭Z軸壓力過大，超過陶瓷體的機(jī)械強(qiáng)度造成的。

另外，當(dāng)進(jìn)行電路板切割、測試、背面元件和連接器安裝以及最后組裝時，當(dāng)進(jìn)行電路板切割﹑測試﹑背面元件和連接器安裝﹑及最后組裝時，若焊錫組件在受到扭曲或拉壓過程，都可能造成Bending裂紋。他與熱沖擊一樣，有獨特的癥狀。

至于元件本身的缺陷主要有2類：

1、為陶瓷材料的高孔隙形成漏電路徑導(dǎo)致失效。在成熟產(chǎn)品的生產(chǎn)中這類不良幾乎不會發(fā)生；

2、為燒結(jié)開裂，這種開裂的特點為裂紋與內(nèi)電極平行。若DPA發(fā)現(xiàn)如下圖所示裂紋即為燒結(jié)開裂導(dǎo)致。

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