在电子制造领域,陶瓷电容是应用最广泛的被动元器件之一,其稳定性直接决定了终端产品的可靠性。然而,在 SMT 焊接、长期服役等场景中,陶瓷电容的隐性缺陷可能引发突发性失效,给企业带来巨大的质量成本与客户信任危机。今天,我们通过一则典型的来料分层导致的电容失效案例,深入剖析背后的机理,为行业提供可借鉴的失效分析思路。
🔍 案例直击:客户反馈电容异常
某电子制造企业反馈其产品中陶瓷电容出现功能异常,具体表现为电容值偏离标称范围,且部分器件在从 PCB 板取下后出现端电极破损。
🔬 多维度失效分析过程
我们采用 “外观 – 参数 – 切片” 的三级验证法,对失效器件进行系统性诊断:
- 外观检查
失效电容一端的端电极存在明显破损,但客户确认该破损为从板上取下时的机械损伤,并非原始失效诱因。
- 参数测试
对失效器件进行电容值测试,结果显示其容值远低于规格书要求,确认电性能已发生异常。
- 切片分析
通过金相切片观察,发现电容内部存在分层缺陷,且分层区域已产生明显裂纹,裂纹从电容中心向两侧延展,这是导致电性能异常的根本原因。
📊 失效机理深度解析
| 缺陷阶段 | 发生过程 | 影响 |
|---|---|---|
| 来料阶段 | 电容内部存在分层缺陷,暴露于空气中时,水汽通过分层间隙进入器件内部 | 形成潜在失效隐患 |
| SMT 阶段 | 回流焊高温使器件内部水汽受热膨胀,对分层界面产生巨大应力 | 分层位置出现裂纹,破坏内部电极结构 |
| 服役阶段 | 裂纹导致电极有效面积减小,最终表现为电容值异常 | 引发产品功能故障 |
🎯 分析结论
本次陶瓷电容失效的根本原因为来料分层缺陷。电容在生产过程中形成的内部分层,在后续 SMT 高温工艺的触发下,因水汽膨胀产生的应力导致分层处开裂,最终引发电性能失效。
✨ 总结
电子元器件的失效往往是 “隐性缺陷 + 外部应力” 共同作用的结果。本案例中,来料阶段的分层缺陷是 “因”,SMT 焊接的高温是 “导火索”,二者结合最终导致了电容的失效。这一案例也提醒行业同仁,对于核心元器件,除了关注来料外观与参数,更需要通过专业的失效分析手段,识别其内部的隐性缺陷,从而从源头规避质量风险。
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