多層陶瓷電容(MLCC)的漏電原因解析

多層瓷介電容器(MLCC)，簡稱片式電容器，是由印好電極(內電極)的陶瓷介質膜片以錯位的方式疊合起來，經過一次性高溫燒結形成陶瓷芯片，再在芯片的兩端封上金屬層(外電極)，從而形成一個類似獨石的結構體，故也叫獨石電容器。雖然MLCC功能簡單，但是由于廣泛應用于智能手機等電子產品中，一旦失效會導致電路失靈，功能不正常，甚至導致產品燃燒，爆炸等安全問題，其失效模式不得不受到品質檢測等相關工程師的關注。

而在多種失效模式中，電容漏電(低絕緣阻抗)是最常見的失效類型，其主要原因可分為制造過程中的內在因素及生產過程中的外界因素。

1.內在因素

1.1空洞(Void)

電容內部異物在燒結過程中揮發掉形成的空洞。空洞會導致電極間的短路及潛在電氣失效，空洞較大的話不僅降低IR，還會降低有效容值。當上電時，有可能因為漏電導致空洞局部發熱，降低陶瓷介質的絕緣性能，加劇漏電，從而發生開裂，爆炸，燃燒等現象。

空洞現象

1.2燒結裂紋(Crack)

燒結裂紋一般緣于燒結過程中快速冷卻，在電極邊垂直方向上出現。

燒結裂紋

1.3分層(Delamination)

分層的產生往往是在堆疊之后，因層壓不良或排膠、燒結不充分導致，在層與層間混入了空氣，外界雜質而出現鋸齒狀橫向開裂。也有可能是不同材料混合后熱膨脹不匹配導致。

分層

2.外界因素

2.1熱沖擊

熱沖擊主要發生在波峰焊時，溫度急劇變化，導致電容內部電極間出現裂縫，一般需要通過測量發現，研磨后觀察，通常是較小的裂縫，需要借助放大鏡確認，少數情況下會出現肉眼可見的裂縫。

熱沖擊

這種情況下建議使用回流焊，或者減緩波峰焊時的溫度變化(不超過4~5℃/s)，在清洗面板前控制溫度在60℃以下。

2.2外界機械應力

因為MLCC主要成分是陶瓷，在放置元件，分板，上螺絲等工序中，很可能因為機械應力過大導致電容受擠壓破裂，從而導致潛在的漏電失效。此時的裂縫一般呈斜線，從端子與陶瓷體的結合處開裂。

外界機械應力

2.3焊錫遷移

高濕環境下進行焊接有可能導致電容兩端焊錫遷移，連接到一起導致漏電短路。

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