电容失效介绍

电容参数选择，马虎不得

我们一个卖了四五十万套的产品，售后反馈有小概率的不亮屏，经过分析，把问题锁定在一个小小的MLCC陶瓷电容上面，是电容失效导致给屏幕供电出现了问题，而使得屏幕不亮。

此电容为X5R 0402封装、10uf、耐压值为10V的电容，实际工作中最大工作电压为7.6V，留了24%的余量。

严格来讲这个余量是小于我们公司的要求，但是上几代产品我们用的是相同规格的村田电容，一切正常，所以在本次BOM中电容失效，为了降低成本，我们选择了相同规格参数的另一家供应商。

然而，即使规格参数完全一样，新供应商的电容却出现了问题。

究其根因，我们认为，电容厂商实际的物料相比于自家spec或datasheet，其实也留了余量，比如spec中耐压值为10V，而实际电容耐压值会高于10V，保留一定余量。或者是不同的厂商工艺不同，引起的抗形变能力不同。

而不同厂商的工艺、价格差异，导致各个厂商的余量也不一样，比如我们的旧料村田，余量留的可能要多一些，因此人家价格也略高；而新料虽然价格低，但是余量就没有村田要好了。

但是新、旧物料都满足各自spec中的要求。

建议各项目对于电子元器件参数的选择一定要保留相当的余量，或者要满足降额标准。

评估的结果是电容内部开裂，电容器破裂的原因可分为电应力，热应力和机械应力，例如板变形或外部冲击。

MLCC贴片电容一般有哪些外因引起的失效呢？具体如下

1. 过热

电容在使用过程中的温度一般不会太高。但是在SMT表面贴片时，在回流焊时温度会很高，此时有一定的风险导致电容失效。

2. 过压

电容都是有耐压值得，一旦电压过高，电容也是会损坏的。

3. 机械应力

机械应力具体分3个场景。

1） 在SMT加工过程中，板子受热变形电容失效，电容被焊锡焊接到板子上，一旦板子冷却收缩，有可能导致电容被扭曲失效。

2） PCB板如果在焊接完之后再切割分板，电容也有一定概率在此时收到机械振动或者板子形变扭曲引起失效。

3) 用户使用过程中，产品有跌落，机械振动带动板子产生形变，进而引起电容失效。

这3大原因中，失效的概率逐渐上升，EE工程师往往至关注电气参数，而忽略了机械应力问题。但实际上，我们应该综合考虑问题，在设计阶段就考虑到这些因素，比如机械应力仿真，尽量规避机械应力带来的风险。

总之对于MLCC除了电气参数外，我们也要关心他的布局，避免机械应力造成电容失效。

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文章由启和科技编辑