陶瓷貼片電容MLCC中的機械裂紋引起的主因是什么？

引起機械裂紋的主要原因有兩種。第一種是擠壓裂紋，它產生在元件拾放在 PCB 板上的操作過程。第二種是由于 PCB 板彎曲或扭曲引起的變形裂紋。擠壓裂紋主要是由不正確的拾放機器參數設置引起的，而彎曲裂紋主要由元件焊接上PCB板后板的過度彎曲引起的。

如何區分擠壓裂紋與彎曲裂紋？

擠壓裂紋會在元件的表面顯露出來，通常是顏色變化了的圓形或半月形裂紋，居于或鄰近電容器的中心（見圖 1）。當接下來的加工過程產生的額外應力應用到元件上時，這些小裂紡會變成大裂紋，包括 PCB 變曲引起的應力。

彎曲裂紋的標志是表現為一個“Y”形的裂紋或是 45o 角斜裂紋，在 DPA 切面下可觀測到（見圖 2）。這類裂紋有可能在 MLCC 的外表面觀測到，亦可能在外表面觀測不到。彎曲裂紋主要位于靠近 PCB 焊點處。

貼片機參數不正確設定是如何引起裂紋的？

貼片機的拾放頭使用一個真空吸管或是中心鉗去給元件定位。X、Y 尤其是 Z 方向的參數調整對避免碰撞元件而言至關重要。很易理解，過大的 Z 軸下降壓力會打碎陶瓷元件。但如果貼片機拾放頭施加足夠大的力在某一位置而不是瓷體的中心區域時，施加在電容器上的應力可能足夠大地損壞元件（見圖 3）。

同樣地，貼片拾放頭的尺寸不恰當選取會容易引起裂紋。小直徑的貼片拾放頭在貼片時會集中了放置力，這會引起 MLCC 裂紋是因為較小的面積承受了較大的壓力（見圖 4）。

另外，PCB 上散落的碎片同樣會引起裂紋。在放置電容器時，PCB 不平的表面引起對電容器的向下壓力不均勻分配，這樣，電容器會破碎（見圖 5）。

PCB 彎曲是如何引起裂紡的？

當陶瓷貼片電容 MLCC 被貼裝在 PCB 板上時，它成了電路板的一部分。而 FR-4 材料是最常用作 PCB 板，它的剛度不大，易產生彎曲。貼片電容陶瓷基體是不會隨板彎曲而彎曲的，因而會受到的拉張應力（見圖 6）。

陶瓷材料壓迫強度大，拉伸強度低。當拉伸應力大于瓷體強度時，裂紋產生。影響抗彎強度的主要因素是焊錫量。推薦用量是對瓷體 50~75%的焊帶高度。焊料太多會在 PCB 板彎曲時增加對貼片電容 MLCC 的拉伸應力。（見圖 7）

焊料量不一致會在元件上產生不一致的應力分布，在一端會應力集中，而產生裂紋（見圖 8）。

焊盤尺寸同樣重要。除了適應放置變化，正確的焊盤尺寸能在焊接過程中平衡焊帶的形成。非制造商詳細規范推薦的焊盤尺寸建議不要使用。

引起 MLCC 裂紋的因素還有哪些？

生產商包裝后的產品不太可能是存在裂紋的，大多數貼片電容 MLCC 制造商非常小心地確保最終外觀檢驗質量和正確的搬運操作。除了貼裝過程的擠壓和加工過程的彎曲，裂紋還會因熱沖擊，板內測試和氫吸收引起的。

電容器用戶如何檢測裂紋？

首要的是提供更多的資源去避免裂紋的產生而不是去檢測裂紋是否存在。不過，裂紋是可以通過使用電阻測試儀進行在板檢測的。一般地，電容存在裂紋，電阻值會下降，或經老化后電阻值會明顯下降。

注意：要標示“警告”避免板彎曲和直接的元件接觸。

使用陶瓷貼片電容 MLCC 時如何避免裂紋？

正確的拾放位置設定和最小的板彎曲是關鍵。表面貼裝后的 PCB 分板是一個尤其精致的過程，分板時的任何彎曲都會引來應力，如上面討論的一樣。此外，MLCC 與 PCB 板分割面的接近度和方向是極重要的。PCB 上的分孔和切槽設計應遠離 MLCC。MLCC 的貼裝方位應與開孔平行，以確保 MLCC 在 PCB 板彎曲時受到最小的拉伸應力。MLCC 布置平行于切割線和遠離接觸點是最佳的放置方向。

以圖 9 進行解釋。在分板時，元件 A 受的應力是最大，元件 C、D 其次。元件 B 和 E 在最佳位置，但元件 E 因遠離分割線，受的應力是最小的。把元件放在遠離分割線的位置是較好的，因為越接近分割線，應力就越大。

來源：互聯網