一起貼片陶瓷電容失效事件,失效模式為短路，電容表面有裂紋，對于這顆電容進(jìn)行分析失效，經(jīng)過梳理，造成器件（MLCC）的失效各種可能性。

1.物料本身的問題。

此物料為日系大品牌，在我們公司有很多板卡上使用未出現(xiàn)此種不良情況，在失效板卡上用量也達(dá)到10余顆且其余位置無問題，基本可以排除物料本身缺陷問題。

2.溫度沖擊

溫度沖擊:主要發(fā)生在貼片回流焊接/波峰焊或返修過程中，此電容在PCB上的焊盤設(shè)計對稱，回流曲線符合錫膏制程界限要求，符合電容規(guī)格書中溫度要求，經(jīng)查記錄維修出問題板卡此位置未返修過，可以排除這種情況。

3.機(jī)械應(yīng)力

陶瓷電容抗彎曲能力較差，在生產(chǎn)組裝過程中PCBA產(chǎn)生的形變都有可能導(dǎo)致電容開裂，電容開裂后會短路，存在較大可能性。

4.浪涌電流

失效板卡中只有1pcs有電容的燒毀，其余無燒毀情況，基本可以排除這種情況。

5.介質(zhì)擊穿

輸入過壓超過電容擊穿電壓，此電容輸入電壓為24V（較為穩(wěn)定），耐壓50V，基本可以排除這種情況。

經(jīng)過分析，基本確定為電容受到機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致陶瓷與電極交界處有裂紋，電容受機(jī)械損傷后，造成電容器擊穿電壓與容值大大降低，上電后電極短路甚至熔融。寄給物料廠商的分析結(jié)果也是，受應(yīng)力導(dǎo)致?lián)p壞。

電容切圖開裂分析

對于應(yīng)力，我們平時一直有掛在嘴邊，但是今天是真真實實的發(fā)生在我們的身邊，有那么的一點猝不及防，也借此來重新認(rèn)識認(rèn)識一下應(yīng)力。

1.什么是應(yīng)力

物體由于外因（受力、濕度、溫度場變化等）而變形時，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并試圖使物體從變形后的位置恢復(fù)到變形前的位置。

在所考察的截面某一點單位面積上的內(nèi)力稱為應(yīng)力。（來自百度百科）。

2.應(yīng)力帶來的危害

對PCBA來說，應(yīng)力的危害就是帶來電子元器件的失效，并且失效可能具有隱蔽性，有些需要1-2年后才徹底的失效顯現(xiàn)出來（此時產(chǎn)品已交付客戶，會帶來不良的影響），隱患非常大。

3.應(yīng)力的類型（PCBA）

電應(yīng)力:器件的工作電壓不能超過額定電壓，并且需降額使用。

熱應(yīng)力:溫度產(chǎn)生變化時，器件因材料產(chǎn)生形變產(chǎn)生的應(yīng)力。

機(jī)械應(yīng)力:物體由于外因而受到的力。

4.生產(chǎn)制程中主要應(yīng)力的來源

PCBA生產(chǎn)制程中機(jī)械應(yīng)力存在的環(huán)節(jié)

5.如何的規(guī)避

應(yīng)力不可避免，但是我們可以將應(yīng)力控制在可控的范圍內(nèi)，因此我們需要對生產(chǎn)過程中重點工位進(jìn)行應(yīng)力管控，分板，壓接，ICT測試,FCT測試，組裝等。提前識別應(yīng)力的高風(fēng)險制程或區(qū)域，重點監(jiān)測。

應(yīng)力是可以測量的，通過應(yīng)力測試儀（測試應(yīng)變數(shù)據(jù)），正常應(yīng)力的安全值應(yīng)為：<500微應(yīng)變。

6. 關(guān)于應(yīng)力在PCB LAYOUT中的注意點

1）、應(yīng)力敏感器件不放置在PCB的角，板邊緣，拼板的切割點等高應(yīng)力區(qū)域。

2）、應(yīng)力敏感器件跟經(jīng)常拔插的連接器保持一定的距離（經(jīng)驗值3mm），特別是PIN 數(shù)多的連接器。

3）、應(yīng)力敏感器件跟測試點應(yīng)力保持一定的距離（當(dāng)使用ICT,FCT測試的時候）。

4）、應(yīng)力敏感器件與壓接器件保持一定的距離（具體距離視器件大小而定）。

5）、應(yīng)力敏感器件需跟固定孔(打螺絲固定)保持一定距離(至少3mm ，具體距離視器件大小而定)。

6）、BGA,IC（64腳數(shù)以上QFP)不要設(shè)計在PCB的板中心位置（應(yīng)力中心）。

7）、PCB的覆銅率需注意，防止因PCB層間覆銅率差異太大導(dǎo)致PCB變形。

8）、BGA，QFN等應(yīng)力敏感器件的焊點盡量避免放在相鄰兩個螺釘孔的最短連線上。

以上，不足之處，請見諒。 PS：應(yīng)力敏感器件類型貼片陶瓷電容1206以上貼片電阻晶體管晶振BGA,QFP等集成電路。

審核編輯：湯梓紅