MLCC（片状电容器）的可靠性和故障模式

最近，我一直在准备生产一种全线专用MLCC电容器的产品。它集成了使用它们的板载降压转换器，并且MLCC也用于本地去耦。

我的原型包括使用热板的“躲避式”回流技术。通常，在执行此操作后的10％的时间里，我发现板上的MLCC短路了，通常是因为通电后，帽会冒烟。

但是，就在此时，我正在用烙铁替换其中一个盖子，并且在替换后仍然短路了。我确认板上没有其他短路（因为移除3.3V时会显示几欧姆的电阻。）看来，焊接盖帽的简单操作已导致其失效。

我最近还修理了液晶显示器，该液晶显示器的T-con板上的MLCC短路，在一个受欢迎的论坛上的其他一些用户则报告此问题出奇的普遍。现在，在这种情况下，显示器会变热或变热，但又没有烙铁那么热-那么为什么这些显示器会出现故障？

我计划为这些主板提供5年或更长时间的保修，但只有在我确信该主板能够在正常条件下生存时，我才能这样做。

上限为0603（100n，10u 6.3V），0805（22u 6.3V）和1206（10u 35V）。都是X5R或X7R。晶振有一些18pF的电容，但我从未见过失败-我怀疑它们是与MLCC不同的技术。

一些帽子供应商制造自己的零件。一些从较小制造商购买的盖，并在工厂重新命名了卷盘。小心。我从2002年开始进行mlcc故障调查，并开始在显微镜下检查卷轴上的盖子。3/10从滚轮上脱落了。裂缝迟早会导致短路。即使在显微镜下，裂纹也不明显。如果裂纹在表面层以下，它们可能会表现出微妙的颜色偏移。一些裂缝可能足以立即造成短路。不是全部。在这种情况下，供应商的制造商最终确定了一个漏斗，在漏斗中盖子破裂了。

MLCC对机械应力非常敏感。特别是大于1210的尺寸。我曾经在重型机械连接器旁边发现一个大功率旁路帽。最近的安装孔在2英寸外！在装置安装过程中，它们以5/10的速度开裂。其中的一小部分着火。大火将继续燃烧直到熔化铜，从而断开电源连接。

裂纹的另一个影响是降低了瓶盖的最大工作电压。它可能被指定为200V。但是一旦破裂，它可能会在40 V时破裂。在我的实验室中，破裂的瓶盖在测试时会起火-甚至低于其额定电压。

预热电容的另一种方法是超过其最大交流电流。容易将电容视为零功耗设备。尤其是更高的Q mlcc。但事实并非如此。计算耗散在电容器中的功率，并且不要超过功率/交流电流限制。通常出现在电源电路和转换器中。

MLCC失效的原因有多种，包括机械应力（板弯曲）和热冲击。他们对制造过程非常敏感。在Google中输入“陶瓷电容器故障模式”，您将找到所需的所有数据。

至于您所描述的CRT问题，很可能是相关电容器在组装过程中被潜在损坏，这会过早缩短其寿命，从而导致早期的现场故障。温暖的环境可能会对故障率有所贡献，但是我怀疑适当尺寸，正确焊接的零件是否会因此而失败。

MLCC返工不应使用熨斗进行。应该使用热风返修工具均匀加热整个零件，以使其“回流”在其焊盘上，然后用镊子或其他工具将其取下。更换方法相似-均匀加热焊盘上的零件，使其回流，然后除去空气，并使焊料固化。铁的热量过多会在拆卸和更换时损坏零件。我相信IPC要求对MLCC进行热空气返工，因为我的现任和前任雇主都严格执行了有关可装运货物的这项政策。

我们采用了将2个MLCC串联堆叠并将其以直角安装的方式，以便为连续供电的任何去耦电容盖安装。我们也将它们以直角安装，以使切开一个盖的切应力不会破裂另一个。由于它们实际上总是短路故障，因此电路中还留有一个电容。

MLCC电容器制造商有很多关于焊接和安装注意事项的信息。手工焊接是导致失效机制的重要因素，（合同制造的25年）。盖子，1206、2512、2225等越大，越容易受到热冲击和破坏。如果进行手工焊接，请用热板加热组件以减少Tshock。许多大型公司禁止在其产品上手工焊接MLCC电容器。机械应力，尤其是用旋转切割机去面板化会产生许多不良组件，包括LED和MLCC。MLCC长度的设计方向应垂直于PCB电位弯曲长度。远离任何潜在的应力点，例如安装孔，I / O连接器等。购买优质组件。如果硬币和硬币造成或破坏了产品，