
除了“直接”冷凝器的性能外,多层芯片(MLCC)的介电冷凝器还提供较小的尺寸,较大的特定容量,长寿,高可靠性和适合于安装表面。随着电子行业的快速发展,作为电子行业的基本组成部分,多层芯片介电电容器也以令人难以置信的速度提高,每年以10%至15%的速度增长。要说MLCC是电子米,这不是夸张的。如果MLCC失败,则整个电子系统将失败。因此,本文介绍了MLCC选择和失败分析的简单流行科学。 MLCC结构主要包含三个部分:陶瓷介电,内部金属电极和外部金属电极。多层芯片的介电冷凝器具有UNA多层结构。简而板电容器。结构图如下所示。 MLCC可以分为大约两个类别:I类(低电容系列)和II类(高电容系列)。它可以根据温度特性而更加划分,并且温度特性由EIA和JIS的规格提出。 I类MLCC的优点在于,它在温度下几乎没有电容的变化,而缺点是由于其低压率低,它的电容不大。因此,I类通常用于温度补偿,高频电路和过滤电路。 II类MLCC的优势是,由于其高电容,它可以具有很高的能力。缺点是容量随温度而大大变化。因此,II类通常用于软化,耦合和脱钩的电路中。它在本文中引用。关键的MLCC参数是电容,电阻,电压电阻,热绝缘电阻和RERATED特征曲线。其中,设计师更多地关注电容,电阻,电压支撑和热绝缘参数的价值,但还应完全考虑MLCC能力变化的电容率以及CC偏置对几个工作温度的影响引起的电容下降。 1)电容价值:也就是说,MLCC的电容和开发是微型的,而且能力很大。 2)电阻:在某些条件下测试的电容值的允许偏差范围。通常,MLCCLAS测试的实际容量值通常会验证测试的MLCC公差是否符合规格要求。 3)损耗切线(DF):MLCC(耗散系数)损失的切线值定义为活性功率比与反应功率,df =tanδ=ω=ωc c・ESR。 II类MLCC具有较高的介电系数和较大的损失切线值。 DF是材料的重要特性,是重要的质量P与介电材料,制造过程等相关的芳香计。4)抗电压电压:也就是说,介电常数的分解的抗性。介电抗性代表介电材料抵抗高阻抗电场而不会被电力分解的能力。通常,它表示为螺栓/磨坊(v/千)或螺栓/cm(v/cm)。当外部场的强度达到一定的临界值时,材料网络中的电子超过了载荷弹性的限制,超过了田间引起的电子的发射的限制,并产生足够的自由电子与彼此相撞,从而导致雪崩效应,从而导致突然销毁电流的介质。此外,还有另一种培养基故障模式,产生的高压负载的热量会在某种程度上降低介电的电阻率。如果这段时间仍然足够,则泄漏Cu介电的最弱部分将产生rrent。该模式与温度密切相关,并且随着温度的升高,介电常数降低。由于材料微结构中存在物理缺陷,固有的介电电阻降低了。当材料体积的增加增加随机出现的概率时,介电常数与介电层的厚度成反比。以同样的方式,介电常数是MLCC中的电极层及其物理大小的倒数比例。根据上述考虑,MLCC必须证明电阻电压(通常是工作电压的2.5倍),以验证视觉电压耐受性的性能,并且测试的MLCC对于任何故障故障都是必需的。 5)绝缘耐药性:热绝热电阻表征了介电材料抵抗CC Polariz下泄漏电流的能力梯度。在陶瓷介电介质的情况下,其电阻率在理论上是无限的,但是陶瓷介电的电阻率实际上是有限的,而不是无限的,因为材料原子玻璃结构中的杂质和缺陷出现在载荷载体中。 MLCC绝缘抗性取决于测量过程中介电材料的配方,过程(烧结)和温度。像电阻伏特齐一样,绝缘电阻随着温度的升高而降低。可以通过在室温下测试MLCC的绝缘耐药性来评估烧结物的质量。 5)其他参数:除了先前的参数外,通过在某些条件下选择MLCC设计,例如电压容量的变化速率,阻抗频率图等,合格的MLCC容量值表示“故障”; 1.8V cc偏置-30 C.除了验证规范参数外,选择MLCC质量水平是否与产品质量要求一致。传统的MLCC质量水平只是一种消费和汽车性能,但是对于历史叙事,三星增加了消费者和汽车性能之间的工业资格。常见的故障模式主要是短路,导致短路的主要正面是:1。制造因子1)介质中介电材料的缺陷:陶瓷粉末的有机或无机污染,控制不足的烧结过程等,导致媒体中的洞穴产生。空腔降低了对压力电阻的耐药性,并导致电分解。这类似于由过度的电应力引起的集成电极形状。它还导致泄漏,设备的局部加热,进一步降低了陶瓷介质的绝缘性能,形成了一个恶性循环,开裂,开发甚至伯尼NG MLCC。中层:MLCC堆叠和串联,温度高(可以高于1000°)。层不足之间的联合力可以导致内部污染物在烧结和对合成过程不适当控制过程中的分层。层层导致由介电分解引起的短路故障。这类似于由过度的电应力引起的电极整合形式。 2)生产过程有缺陷的电极节点:电极节点会导致强度降低压力抗性会导致故障。这类似于太压力的电极的形态。在MLCC烧结期间,温度控制不受调节,挥发性有机物的挥发率是异质性的,并且在严重的情况下出现了Microcks。这些微型库克可能不会在短时间内影响电性能。如果在生产过程中未检测到它,裂缝可能会增加更多G运输,加工和使用。 2。生产过程因子:热应力裂纹形成机制:形成热应力裂纹,机械结构无法消除由于短时间内温度突然变化引起的机械张力。这种张力是由热膨胀系数,导热率和温度变化速率的差异引起的。热应力产生的裂纹的主要分布区域位于最终电极附近的陶瓷体的两侧。一种常见的形式是穿透陶瓷体的裂缝,其中一些裂纹在内部电极中出现90°。创建这些裂缝后,它们通常在使用整个机器时起作用,但是在使用时间后,水蒸气或离子继续进入裂缝。在外部电压条件下,两个端子电极之间的绝缘电阻减小,故障失败。由焊接引起的热应激障碍:焊接是SITMLCC PAD被拆除为严重的热休克的Uation,导致由焊接引起的热应激障碍。这主要是由焊接过程中设备的温度影响(尤其是波浪焊接)引起的。不正确的返工也是破解温度影响的重要原因。 3。不适当的应用系数:温度太高:如果MLCC环境工作温度太高,电容值将降低,并且泄漏电流将增加。电压太高:在某些条件下获得MLCC名义工作电压。如果超过了标称电压,则对冷凝器内电场的电阻增加,从而使介电分解。频率太高:频率太高会降低冷凝器的阻抗,并且电流太高,使冷凝器的使用使使用。此外,冷凝器的介电损失经常增加,降低了冷凝器。机械应力:在安装和使用过程中将MLCC暴露于机械张力(振动,冲击等)可能会损害冷凝器中的电极和介电分解。 MLCC的屈曲能力较低。可能导致屈曲变形的操作可能会在设备组装过程中导致设备上的裂缝(例如,贴片,电路板在过程中的操作,流动中的人员,设备,重力和其他因素,孔组件的插入,电路测试,电路测试,单板的段,单个板的段,电路板的安装,电路板的安装,电路板的放置,Rivets,Rivets,Rivets,Rivets,Rivets serceerss sercepsement,等)。这种裂纹通常来自设备上方和下方的金属边缘,并沿特定方向扩展。 HUMEDAD和腐蚀性环境:冷凝器的过度水分可以吸收水分并降低电容价值。腐蚀性环境可以在冷凝器中腐蚀电极和电介质的环境使用冷凝器失败。故障和方法分析过程:1。电气特性测试:使用CSF桥测试电容和DF值,并使用隔离测试仪测试绝缘电压。通常,MLCC故障样品主要切割。 2。外观检查:通常进行六个侧面以验证明显的异常。 3。断层点的厚位置:使用热水瓶执行断层点的位置。如果此步骤不可用,它也可以直接进入步骤4。但是,通过故障点的大致位置,可以大致了解断层点的位置,并清楚地了解该部分观察的位置。 4。样本的准备和部分,缺陷观察:本文介绍了最常见的典型富集失败形态。 1)“ EOS的过度电气形式”:该点的失败通常意味着次要损害,这导致分层或裂纹g。情况1:单击以通过短路并从两侧延伸到两侧。案例2:单击以通过短路,加热会导致次要损害并形成中间层的形态。如何确定它是严重的缺陷?由“固定”引起的“ EOS”:在MLCC的情况下,除了与场电阻相关外,电分解的出现也与其内部电极末端处的场失真直接相关。在MLCC中,电场的分布如下图所示。在点A和B的左侧,两次金属电极彼此平行。这是一种典型的平坦冷凝器结构,内部分布着均匀的电场E1。在点A和B的右侧,上层是短电极,金属电极层被点A处的陶瓷介质阻塞,并且与相邻外部电极的CD没有连接,LO长金属电极的层紧密连接到点C的外部电极。在陶瓷介质中获得两个纱布缸表面。有关更多信息,请参见下图。一个是一个具有均匀电场的矩形圆柱体,另一个是梯形圆柱体,带有不等的电场,与均匀的电场相邻。两个气缸的上和下表面由金属电极制成。同时,基金S4和S5收集在金属电极层中,而Lupper AS S1和S2则收集在陶瓷介质中,并位于金属电极层附近。假设金属电极层的负载密度为全σ。对于矩形行均匀的电场,S5中没有流动的流动,例如e = 0和d = 0的金属背景电极层(注意:d表示电位移矢量)。侧壁可以视为平行于进料线的电源管,没有流动。唯一的f低位于S1侧。接下来,这里包围的自由载荷Q1 =σ*S5关闭了封闭的高斯平面。这是在短电极下分布在表面上的。根据高斯定理在存在介质的情况下:φsd1ds= q1 =σ*s5 = d1s1(1),其中d1是均匀电场E1的电位移载体。同样,对于具有不均匀电场的梯形圆柱体,当e = 0且d = 0 de金属电极层时,S4中没有流动。侧壁也可以视为平行于电线的饲养管,没有流动。 S2 S2中的流量仅是自由载荷Q2 =σ*S4:φsd3ds= q2 =σ*S4:φsd3ds= q2 =σ*s4(2)。如果S2 B的长侧足够小,D3几乎是均匀的。同时,考虑到在d3和s2的正常方向上有一个角度θ,有φsd3ds=d3s2cosθ= q2 = q2 = q2 =σ*s4(3)s4 = s5。 )根据电位移矢量d =εe的方程,那里有一个RE E1S1 =E3S2COSθ→S1/S2 = E3*Cosθ/E1 = E2/E1(5)。 E2 -A点的E2场电阻远大于均匀的电场E1。先前的分析仅适用于低电极BC段。实际上,外电极的CD段的E4也有助于在E2方向上田地的电阻,因此皇家场在A点A的电阻比E2Analyzed强。因此,如果这是由超级时间导致的故障,则故障点基本上发生在A点,这可以证明故障再生的结果。有关更多信息,请参见下图。案例2:由于影响,MLCC失败了。注意:通过这一理论,可以对可能的疾病原因做出初步判断。 2)Fallacaso 1:MLCC MLCC应激障碍,通常是典型的45°裂缝。