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  • MLCC漏電失效分析
    MLCC漏電失效分析
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  •   發(fā)布日期: 2016-04-03  瀏覽次數(shù): 1,664
    1. 案例背景
    某LED驅(qū)動模塊經(jīng)老化后,出現(xiàn)死燈或閃爍現(xiàn)象,經(jīng)排查,發(fā)現(xiàn)模塊上一MLCC存在漏電現(xiàn)象,更換MLCC后,LED模塊恢復(fù)正常。
     
    2. 分析方法簡述
    外觀檢查中可以看發(fā)現(xiàn),該MLCC焊接存在焊錫過多以及兩端上錫不對稱現(xiàn)象,可以判定該MLCC的焊接方式為手工焊接,且焊接質(zhì)量較差。
     

     
    對失效MLCC進行電參數(shù)測試發(fā)現(xiàn),NG樣品漏電流偏大。對其進行清洗烘干后,再次進行電參數(shù)測試,漏電流依然偏大,排除表面離子污染造成漏電通道的可能。
     
    對樣品進行切片制樣,利用金相顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),失效MLCC內(nèi)部存在典型的機械應(yīng)力裂紋。
     

     
    對切片進一步采用SEM/EDS分析,OK樣品未發(fā)現(xiàn)明顯異常,NG樣品均存在明顯裂紋,除此之外,未發(fā)現(xiàn)明顯異常。
     

     
    3. 分析與討論
    多層陶瓷電容器(MLCC)本身的內(nèi)在可靠性十分優(yōu)良,可長時間穩(wěn)定使用。但如果器件本身存在缺陷或在組裝過程中引入缺陷,則會對可靠性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。能引起陶瓷多層電容器(MLCC)擊穿失效的原因一般分為外部因素和內(nèi)在因素。內(nèi)在因素包括: 陶瓷介質(zhì)內(nèi)孔洞、電極結(jié)瘤、介質(zhì)層分層等;外部因素包括:溫度沖擊等帶來的熱應(yīng)力裂紋、機械應(yīng)力導(dǎo)致的機械應(yīng)力裂紋、過電應(yīng)力導(dǎo)致的擊穿等。
     
    4. 結(jié)論
    樣品失效的主要原因為MLCC內(nèi)部存在機械應(yīng)力裂紋,而該裂紋的產(chǎn)生應(yīng)該與其焊接操作存在較大關(guān)系。原則上陶瓷貼片電容一般應(yīng)由SMT專用設(shè)備焊接,假如非要手工焊接時,一定要嚴(yán)格按工藝要求進行,多次焊接包括返工會影響貼片的可焊性及對焊接熱量的抵抗力,并且效果是累計的,因此不宜讓電容多次接觸到高溫。當(dāng)電容兩端上錫不對稱或焊錫過多時,會嚴(yán)重影響陶瓷電容抵抗機械應(yīng)力的能力,而產(chǎn)生電容失效。
     
    建議:改善焊接工藝,嚴(yán)格規(guī)范焊接操作。
     
    5. 參考標(biāo)準(zhǔn)
    GJB 548B-2005 微電子器件失效分析程序-方法5003。
    IPC-TM-650 2.1.1-2004手動微切片法。
    GB/T 17359-2012 電子探針和掃描電鏡X射線能譜定量分析通則。


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