MLCC的质量控制与失效分析

前言 无源元件(passive component)在电子产品中占有十分重要的地位。虽然很多无源元件在整个电子产品中所占的物料价值并不高,但任何一个微不足道的元器件的失效都可能导致整个系统的失效。一般电子产品中有源元器件(IC)和无源元件的比例约为1:10—20。从该数据可以看出无源元件质量控制的重要性。     

片式多层陶瓷电容失效模式研究

介绍了片式陶瓷电容的基本结构和材料特性及其常见的短路、开路和参数漂移失效模式;分析了失效的主要原因.结合工程实践,从器件选型、用前筛选、版图及结构设计和装配工艺选择等方面,给出了提高多层陶瓷电容使用可靠性的建议.     

MLCC的一种典型失效形式及优化方式

对多层陶瓷电容器的一种典型失效形式进行研究.将多层陶瓷电容器焊后进行极限高低温冲击试验,试验发现焊接端头会出现微裂纹.微裂纹底部与外电极金属边缘重合,裂纹斜向上延伸,与焊接面之间呈锐角.裂纹贯穿交叠电极时会导致陶瓷电容器的电性能失效.后续可以根据实际情况为多层陶瓷电容器设计适宜的上下护片厚度、外电极端头宽度及单侧电极宽...     

利用平衡式MLCC抑制干扰

仪表放大器通常工作在噪声嘈杂的环境中,当输入放大器工作时,RF 干扰的 AC 共模电压可能产生 DC整流并由此引发仪表放大器输出工作点的漂移,导致大量共模噪声转化为差模噪声。使用一种平衡式多层陶瓷电容(MLCC)可以提高 CMRR(共模抑制比)和防止仪表放大器中的 DC 整流。     

光模块中的MLCC加速寿命试验分析方法研究

片式多层陶瓷电容器（MLCC）是一种储能元件,是光通信设备中使用最广、用量最大的电子元件,广泛地应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换和控制电路等方面。伴随着光通信、终端设备市场的发展,客户对MLCC在不同应用条件下的工作寿命预估的需求越来越强烈。为了解不同厂商相同规格的MLCC在相同应用条件下的可靠性水平差异,基于阿伦纽斯模型模拟实际使用过程中的电应力和高温应力的作用,按照电压加速系数与温度加速系数来设计实验并推算出MLCC的使用寿命。     

贴片电容器失效分析

采用外观检查、金相切片、SEM和EDS分析等手段,通过对贴片电容器失效实例的分析,介绍了对贴片电容器失效的分析过程与方法,得出了内部电极间的陶瓷介质裂纹存在并联电阻特性,这是导致电容器产生漏电失效的主要原因,该裂纹属制造缺陷。失效分析对贴片电容器制造工艺有质量控制作用。     

一种MLCC焊接失效分析

为找出某厂生产的多层陶瓷电容器端电极存在焊接失效的原因,运用体视显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪对问题批次样品的端电极进行分析。从分析结果可知,在多层陶瓷电容器Cu端电极烧结过程中,Cu端表面有玻璃相溢出,这导致端电极部分区域的Ni层和Sn层电镀异常,最终造成电容器的焊接失效。经过对玻璃相溢出原理的分析,提出可以从铜浆料选择、烧结温度和封端工艺方面来解决该问题。     

MLCC产业现状及质量分析

随着多层陶瓷电容器（MLCC）制造工艺和技术的不断发展,MLCC对质量可靠性的要求也在不断地提高。随着5G、新能源汽车和通信等行业对集成电路的需求的增大,MLCC的市场规模将会进一步地提升,技术发展也会更加的多元和多样化。对目前MLCC存在的主要失效模式、失效机理和质量问题进行了梳理,对今后提高MLCC的可靠性和质量具有重要的意义。     

导致MLCC失效的常见微观机理

多层陶瓷电容器(MLCC)在实际使用过程中,电参数会发生不同程度的偏离,降低了可靠性,直到MLCC失效。其失效原因可分为外部因素和内在因素,分析讨论了影响MLCC可靠性的内在因素——MLCC内部分层、导电粒子、金属离子迁移和介电老化等常见微观失效机理,并提出了主要应对措施。     

高g冲击载荷下多层陶瓷电容结构失效分析

基于弹性力学和有限元方法对冲击载荷作用下多层陶瓷电容力学响应开展了理论和数值仿真计算。结果表明:由于自身结构特点,冲击载荷下电容易出现应力集中,基板变形对电容失效影响较大,分析了各工况下电容内部易失效位置及失效机理,其主要破坏特征为焊锡开裂造成脱焊。     

B料MLCC镍内电极浆料质量性能研究

镍内电极浆料是贱金属MLCC产品的主要原材料之一,其技术难度高,国产化率低。目前国内贱金属B料MLCC镍内电极浆料已经研制成功,通过与进口同类浆料的性能分析与对比试验,结果表明国产贱金属B料MLCC镍内电极浆料的生产技术水平、工艺使用性能、电性能和可靠性能均能够满足MLCC产品的工艺使用要求及行业标准要求,并达到了与进口同类浆料同等的质量水平。     

RF MLCC热应力分析

采用有限元方法,应用ANSYS软件．模拟不同内电极结构和不同端电极厚度的RF MLCC在热冲击时的热应力分布。模拟结果显示：端电极倒角处、银电极与内电极引出端的接触处所受von mises热应力较大．是热应力下RF MLCC结构中最薄弱的部位：结构中的峰值热应力随温度循环次数的增加而增加,五次循环后的热应力约为首次循环的4．5倍;悬浮内电极结构银电极上的最大热应力远小于正常内电极结构;增加银电极厚度可以大大减小热应力,对于13层悬浮内电极结构的RF MLCC．银电极厚度增加一倍,其所受热应力最大值减少约50％。本次仿真结合了自由划分和映射划分,并且多次局部细化网格,消除了畸形网格,使得各次仿真的能量准则百分比误差均小于2％。为分析RF MLCC热失效机制、优化结构、提高其可靠性提供了理论依据。     

多层陶瓷电容器端电极可靠性的显微研究

多层陶瓷电容器(MLCC)端电极在实际使用过程中,其电性能会随着时间发生不同程度的偏离,可焊性、耐焊接热等可靠性降低.针对多层陶瓷电容器端电极锡镀层在焊接过程中发生焊接失效问题,利用扫描电子显微镜(SEM)分析了正常样品和可焊性变差样品锡镀层的微观结构,并运用X线能谱(EDS)仪对问题样品进行成分分析.其结果表明,可焊性变差样晶端电极表面锡镀层出现了因氧化产生的异常区域,并通过后期的可焊性实验验证了分析结果,找出了端电极焊接失效的原因,并提出应对端电极氧化问题的改进措施.     

多层陶瓷电容器技术现状及未来发展趋势

介绍了MLCC在容量提高、产品小型化和集成化、电极贱金属化等方面最新的技术动态和发展趋势,指出了未来MLCC的关键技术在于微细粉体的处理,超薄(≤1 mm)生坯的制备,精密切割技术及贱金属电极的研制开发。     

MLCC的结构设计对电容器等效串联电感的影响

通过分析MLCC内部结构和MLCC等效电路,结合实际制作出不同结构设计的MLCC,并对不同结构产品的等效串联电感(ESL)进行对比,获得了MLCC降低等效串联电感的最佳结构设计方案.     

多层陶瓷电容器银电极电镀锡铅失效原因分析

针对多层陶瓷电容器在电镀过程电镀锡铅效果差的问题,利用扫描电子显微镜和能谱仪分析了正常和变差样品银层的微观结构,其结果表明：电镀效果差的样品端电极银层表面出现较大面积的缺损,部分内部介质裸露,影响了后期电镀时银层的导电性,导致电镀效果变差。     

多层陶瓷电容器端电极银浆料匹配问题的研究

针对多层陶瓷电容器一种自主研发的瓷料的银电极匹配问题,运用扫描电子显微镜分析了端电极烧结后的微观结构,并用能谱仪对其进行成分分析,结合实际的生产实践,找出与该瓷料匹配的银浆料。端电极用银浆由有机载体、玻璃料和银粉等组成。经封端、烘干和烧端形成ML-CC的端电极。实验结果表明:用2#银浆作端电极的MLCC具有附着力高、损耗低等特点,完全能满足该系列MLCC生产线的使用要求。     

多层陶瓷电容器银电极电镀锡铅失效原因分析

针对多层陶瓷电容器在电镀过程电镀锡铅效果差的问题,利用扫描电子显微镜和能谱仪分析了正常和变差样品银层的微观结构,其结果表明:电镀效果差的样品端电极银层表面出现较大面积的缺损,部分内部介质裸露,影响了后期电镀时银层的导电性,导致电镀效果变差.找出变差的原因.     

MLCC规模生产工艺的新进展

着重叙述了最新发展起来的、已达规模生产水平的两种片式多层陶瓷电容器（ＭＬＣＣ）新工艺，介绍了它们的生产流程、工艺原理、工艺难点和质量保证，此外还比较了这两种新工艺的优越性与不足之处。