电容阻值降低漏电失效分析报告.docx
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1、电容阻值降低、漏电失效分析2014-08-02摘要:本文通过无损分析、电性能测试、结构分析和成分分析,得出导致电容阻值下降、电容漏电是多方面原因共同作用的结果:1M1CC本身内部存在介质空洞2端电极与介质结合处存在机械应力裂纹(3电容外表面存在破损。1 案例背景M1CC电容在使用过程中出现阻值降低、漏电失效现象。2 .分析方法简述透视检查NG及OK样品均未见裂纹、孔洞等明显异常。图1.样品X射线透视典型照片从PCBA外观来看,组装之后的电容均未受到严重污染,但NG样品所受污染程度比OK样品严重,说明电容表面的污染可能是引起电容失效的潜在原因。EDS能谱分析可知,污染物主要为助焊剂与焊锡的混合物
2、,金属锡所占的比例约为16%从电容外观来看,所有样品表面均未见明显异常,如裂纹等。图2.电容典型外观照片利用数字万用表分别测试NG电容和OK电容的电阻,并将部分失效样品机械分离、清洗后测试其电阻,对电容进行失效脸证。电学性能测试表明,不存在PCB上两焊点间导电物质污染物引起失效的可能性,失效部位主要存在于电容内部。对样品进行切片观察,OK样品和NG样品内部电极层均连续性较差,且电极层存在孔洞,虽然电极层孔洞的存在会影响电容电学性能,但不会造成电容阻值下降,故电极层孔洞不是电容漏电的原因。对NG样品观察,发现陶瓷介质中存在孔洞,且部分孔洞贯穿多层电极,孔洞内部可能存在水汽或者离子外来污染,极易导
3、致漏电,而漏电又会导致器件内局部发热,进一步降低陶瓷介质的绝缘性从而导致漏电的增加,形成恶性循环;左下角端电极与陶瓷,介质结合处存在机械应力裂纹,可导电的污染物可夹杂于裂纹中,导致陶瓷介质的介电能力下降而发生漏电,使绝缘阻值下降,此外裂纹内空气中的电场强度较周边高,而其击穿电场强度却远比周边绝缘介质低,从而电容器在后续工作中易被击穿,造成漏电;除此之外,电容表面绝壕层存在严重破损,裂纹已延伸至内电极,加之表面污染物的存在,在恶劣潮湿环境下就会与端电极导通,形成漏电。对比失效样品,OK样品电容内部结构成分一致,内电极为Ni电极,电极层连续性较差,且存在较多细小孔洞。但并未发现贯穿相邻电极的孔洞和
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