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嘉峪檢測網 2021-11-02 22:54
1、機械應力導致電容失效
陶瓷電容最坑的失效就是短路了，一旦陶瓷電容短路，產品無法正常使用，危害非常大，那么造成短路失效的原因是什么呢？
答案是機械應力、機械應力會產生裂紋，從而是電容容量變小或者是短路。
為什么會產生扭曲裂紋呢？這是由于貼片是焊接在電路板上的。對電路板施加過大的機械力、使得電路板彎曲或老化，從而產生了扭曲裂紋。
扭曲裂紋從下面的外部電極的一端延伸到上面的外部電極的話，容量就會下降，使得電路呈現出開路狀態（開放）。
因此，即使裂紋不是十分嚴重，如果到達貼片內部電極，焊劑中的有機酸和濕氣會通過裂紋的縫隙侵入，導致絕緣電阻性能降低。另外，電壓負荷會變高，電流的流量過大時，最糟糕的情況會導致短路。
一旦出現了扭曲裂紋，是很難從外面將其去除的，因此為了防止裂紋的產生，應當控制不要施加過大的機械力。
一般電容封裝越大，越容易產生機械應力失效。
1.1機械應力行為
那么，常見會出現應力的行為有哪些呢？
①貼片原因：貼片機拾取電容力度過大，施力點不在中心，電容不平都可能碰壞電容。
②過量焊錫：當溫度變化時，過度的焊錫在貼片電容器上面產生很高的張力，從而是電容器斷裂，焊錫不足時又會使電容器從PCB上剝離。
③PCB彎曲：焊接到PCB板上后，PCB彎曲，拉動瓷片電容，過應力后損壞。
④跌落、碰撞：PCB/成品跌落導致振動或變形，使電容受到機械應力。
⑤手工焊接：突然加熱或冷卻導致張力比較大（解決辦法是先預熱）
1.2 PCB設計注意事項
電容放置方向平行于PCB彎曲方向，放置位置遠離PCB大形變位置。避免電容在長邊受力，如下圖，右邊的電容擺放就就左邊要好。
下圖PCB拼板，受力大小是：A>B、A>B、A>C、A>D。
電容也需要遠離螺絲孔、減小應力。
2、嘯叫
一般溫度特性為X5R/B，X7R/R的高介電常數陶瓷電容器中，電介質材料使用強介電性的鈦酸鋇系的陶瓷，具有壓電效應。
在施加交流電壓時，獨石陶瓷電容器貼片會發生疊層方向伸縮。因此電路板也會平行方向伸縮，而因電路板的振動而產生了噪聲。貼片及電路板的振幅僅為1pm～1nm左右，但發出的聲響卻十分大。
其實幾乎無法聽到電容器本身發出的噪聲，但將其安裝于電路板后振動會隨之增強，振幅的周期也達到了人耳能夠聽到的頻率帶(20Hz～20kHz)，所以聲音可通過人耳進行識別。例如可聽到"ji----"、"ki----""pi----"等聲響。
陶瓷電容器的"嘯叫"現象，其振動變化僅為1pm～1nm左右，為壓電應用產品的1/10至幾十分之一，非常之小，因此我們可以判斷這種現象對獨石陶瓷電容器本身及周圍元器件產生的影響，不存在可靠性問題。
來源：Internet
