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MLCC漏電不良與內(nèi)裂關(guān)系
2023-12-04
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當(dāng)介質(zhì)厚度低于 25um 時(shí),在高阻抗應(yīng)用中會(huì)發(fā)生穿透內(nèi)部微細(xì)裂紋的低壓短路。關(guān)于貼片元件,溫度變化產(chǎn)生的溫度差和疲勞應(yīng)力可能導(dǎo)致陶瓷本體內(nèi)裂,以及在焊點(diǎn)接縫處斷裂造成開路。在實(shí)際應(yīng)用中,我們發(fā)現(xiàn)幾乎所有的漏電都跟內(nèi)裂有關(guān),而內(nèi)裂( crack)或微裂(micro-crack)存在于MLCC內(nèi)部,我們只有參照之前文章所寫的做破壞性物理分析(DPA)才能確認(rèn)。但是,不是所有內(nèi)裂或者微裂我們都可以通過(guò)剖面分析(DPA)可以捕捉得到,往往內(nèi)裂縱深程度較大的才容易被研磨得到,局部的、細(xì)微的裂紋有可能在剖面分析中被研磨掉而不被發(fā)現(xiàn)。所以做剖面分析人員除需要足夠的經(jīng)驗(yàn)之外還需足夠的耐心和細(xì)心,即便是這樣也未必能把所有微裂給研磨拋光出來(lái)。關(guān)注電容領(lǐng)域,專業(yè)知識(shí)分享,提供穩(wěn)定、可靠的電容檢測(cè)服務(wù),賦能中國(guó)制造業(yè)升級(jí)! 電容檢測(cè)+V:18676748747
內(nèi)裂造成陶瓷電容在低壓高阻電路中的短路或漏電,通??梢赃@么理解:“微裂”現(xiàn)象一般會(huì)出現(xiàn)在陶瓷本體,在濕氣和極化電壓影響下,從一個(gè)電極到另一個(gè)電極之間的電解物的偏移就很容易發(fā)生,我們稱之為“離子遷移(inic migration)”,也稱作“電暈放電( corona discharge)”。我們碰到的短路現(xiàn)象,它的特征類似于塑膠膜電容在被碳化污染的自愈點(diǎn)發(fā)生的短路。電暈放電是電極間的氣體還沒(méi)有被擊穿,電荷在高電場(chǎng)的作用下發(fā)生移動(dòng)而進(jìn)行的放電。電暈放電可以是相對(duì)穩(wěn)定的放電形式,也可以是不均勻電場(chǎng)間隙擊穿過(guò)程中的早期發(fā)展階段。想要購(gòu)買電容,但不知道如何測(cè)量?乃棠可以提供電容的性能評(píng)估和檢測(cè)方法,以幫助您選擇合適的電容。
同樣地,如果電壓超過(guò)規(guī)定的最小值,則導(dǎo)電通路是非常薄的并且容易被燒毀。另一方面,電壓如果太高會(huì)在內(nèi)裂處發(fā)生“飛弧 ( fash-over )” 現(xiàn)象,對(duì)于這個(gè)現(xiàn)象我們幾乎沒(méi)有更好的辦法。在深圳,您可以尋找電容器代理商以獲取所需的電子元器件,同時(shí)可以與乃棠合作,進(jìn)行電容檢測(cè),確保質(zhì)量。
一般來(lái)說(shuō),對(duì)于在 500V 以上的高壓元件,電暈放電電壓才是設(shè)計(jì)中的一個(gè)考慮因素。電暈通常被理解為帶電元件周圍空氣被電離,然而,電暈?zāi)艽┩附^緣材料,包括電容器的絕緣介質(zhì)材料,并將慢慢地導(dǎo)致介質(zhì)擊穿。當(dāng)電暈發(fā)生在電容器,它將產(chǎn)生不必要的電磁干擾,如果持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間,會(huì)使絕緣介質(zhì)的絕緣性下降,并最終導(dǎo)致失效發(fā)生。電暈臨界電壓( Corona start voltage levels)等級(jí)是可測(cè)量的,并應(yīng)在高壓電容器中加以規(guī)定,以避免工作電壓超出電暈啟動(dòng)電壓的安全水平。想要了解電容測(cè)量?jī)x器的選擇?乃棠提供專業(yè)的電容儀器和設(shè)備,以滿足各種測(cè)量需求。
當(dāng)MLCC 內(nèi)部斷裂發(fā)生時(shí),其密閉性也應(yīng)當(dāng)受到影響,斷裂的局部縫隙,不可能是絕對(duì)真空狀態(tài),那么,我們知道空氣在正常情況下,當(dāng)電暈電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到 3x10V/m 以上時(shí)會(huì)發(fā)生電暈放電。電容器質(zhì)量檢測(cè)是關(guān)鍵,乃棠的專業(yè)團(tuán)隊(duì)可以為您提供高質(zhì)量的檢測(cè)服務(wù),確保產(chǎn)品質(zhì)量。
MLCC 目前介質(zhì)厚度已經(jīng)達(dá)到 um 級(jí),根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度公式:

E為電場(chǎng)強(qiáng)度,U為臨近兩極間電壓,d 為臨近兩極間距離

通過(guò)電場(chǎng)強(qiáng)度換算可知,在 1um 介質(zhì)厚度的情況下,3V 電壓下的電場(chǎng)強(qiáng)度就有可能達(dá)到電暈臨界電壓,如果介質(zhì)厚度是 2um,6V 就達(dá)到電暈臨界電壓,以此類推。所以我們不能因?yàn)槭堑蛪寒a(chǎn)品就認(rèn)為不會(huì)發(fā)生電暈放電,實(shí)際上,只要斷裂出現(xiàn)在 MLCC 內(nèi)部,一切就會(huì)變得皆有可能。電容不會(huì)測(cè)量怎么辦,買電容要找誰(shuí)?深圳有沒(méi)有檢測(cè)電容的?誰(shuí)知道電容檢測(cè)怎么做?
當(dāng)MLCC有裂紋、分層、斑點(diǎn)或孔隙時(shí),其電暈臨界電壓比正常 MLCC 更低。其原理與前面章節(jié)舉例的聚醋膜電容器一樣。推理過(guò)程如下。
當(dāng) MLCC交錯(cuò)重疊的兩臨近電極間出現(xiàn)如圖1所示的孔隙,我們把局部放大后如圖2所示。假設(shè)孔隙里絕緣介質(zhì)為真空,陶瓷介質(zhì)為 COG,?1=1,,?2=65。買電容需要注意什么,深圳電容檢測(cè)貴嗎?電容檢測(cè)怎么做,哪里買電容最好。

圖1 MLCC 內(nèi)部孔隙面示意

圖2 MLCC 內(nèi)部孔隙剖面放大示意
如果我們把真空和陶瓷介質(zhì)一起看作混合介質(zhì),則根據(jù)混合介質(zhì)場(chǎng)強(qiáng)公式:

從上面推導(dǎo)的結(jié)果可以看出: 若在 MLCC 兩端施加額定電壓,孔隙處的場(chǎng)強(qiáng)遠(yuǎn)大于陶瓷體內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng),若陶瓷介質(zhì)是 X5R,因其介電常數(shù)更大(參考值為3000),那么孔院處場(chǎng)強(qiáng)比陶瓷體場(chǎng)強(qiáng)大更多倍數(shù)。因而,孔隙處更容易達(dá)到電暈臨界電壓,我們就可以利用 MLCC 內(nèi)部缺陷處電暈臨界電壓更低這一特點(diǎn),設(shè)置合適的測(cè)試電壓,把有孔隙缺陷的 MLCC 篩選掉。
當(dāng)出現(xiàn)漏電問(wèn)題時(shí),有客戶經(jīng)常這樣抱怨: 為什么正常的貼片陶瓷電容器,用萬(wàn)用表量測(cè)絕緣電阻是無(wú)窮大,有漏電的電容器,量測(cè)阻值是幾十歐或幾千歐? 也有客戶這么問(wèn),為什么我用電烙鐵焊一下端頭,阻抗又變大了,放上幾天又電阻又降低了? 為什么電容器變成電阻了? 等等諸如此類的問(wèn)題。這些都是因內(nèi)裂的發(fā)生,使內(nèi)部交錯(cuò)重疊的臨近兩電極間的絕緣介質(zhì)不再是陶瓷而是空氣,并且其間距極短,為um 級(jí),如果陶瓷體的致密性受到破壞,讓濕氣浸入,就會(huì)發(fā)生如上面客戶所抱怨的一樣,電烙鐵一加熱電阻上升,放上幾天受潮濕影響,電阻又下降了。MLCC電容檢測(cè),貼片電容檢測(cè)好壞,測(cè)試電容數(shù)據(jù),高低溫測(cè)試
眾所周知,當(dāng)絕緣介質(zhì)厚度薄于 20~25um時(shí),元件制造的失效率就會(huì)上升,何況目前 MLCC最薄介質(zhì)厚度已達(dá) 1um。即使一些生產(chǎn)廠家的工藝流程已經(jīng)能把薄絕緣介質(zhì)的品質(zhì)做得很好,我們?nèi)匀槐仨毐3中⌒闹?jǐn)慎。有種失效類型是受制于批次限制和制造工藝依賴性,它是對(duì)空氣中的灰塵和顆粒非常敏感的。絕緣介質(zhì)厚度低于 50um 時(shí)需要在無(wú)塵室里生產(chǎn)。比如車間需要過(guò)濾空氣和控制空氣中顆粒數(shù)量和大小。換句話說(shuō),對(duì)好的廠家的了解是必需的。當(dāng)然還有一個(gè)不同方法跟蹤可疑批次,被稱作“85/85測(cè)試”(參考穩(wěn)態(tài)熱測(cè)試,就是將電容暴露在度 85%以及溫度85C的條件下加載最大直流電壓 1.5V,串聯(lián) 100k電阻,持續(xù)至少 240h。但是這個(gè)測(cè)試效果不能 100%保證。新永利貼片電容浪涌參數(shù)解讀,確保電子元器件工作穩(wěn)定
暫無(wú)數(shù)據(jù)