疑难杂症—贴片电容裂纹

多层片式陶瓷电容器MLCC（贴片电容）的裂纹及其产生原因已探讨多年，存在裂纹的电容往往表现为漏电流上升、间断性的开路或短路，亦有表现为无不良质量的情况，常见的通电后击穿现象大多是裂纹原因。某些时候在某些应用场合和能量条件，这些缺陷会导致灾难性失效。事实上裂纹会发生在SMT表面贴装过程中的元件拾放、焊接和焊接后手工分拆装配过程，掌握应用装配过程和最终产品组成对避免裂纹是非常必要的。

过去二十年，主要工作是改变电容发生裂纹的情形，改良的SMT吸拾、放置和装配，事实上已切断了引起裂纹的的源头。随着机器设备设计人员明显感受到电容裂纹的严重性，并把它从其中一个源头上消除。

上板时焊接条件不当是MLCC裂纹产生的重要原因。陶瓷贴片电容（MLCC）陶瓷和金属的结合体。陶瓷体部分热传导性极差，受到急冷和急热的情况下，陶瓷体容易产生宏观裂纹。金属内电极部分的热传导性很好，热膨胀系数较大，在受热的情况下，金属部分和陶瓷部分存在一定程度膨胀不一致的情况，从而出现内部应力，容易造成瓷体微裂纹。大尺寸MLCC现况更为明显。所以在焊接时需要特别注意以下几点：预热时间要充分、预热温度尽量高、焊接温度尽量低。

波峰焊设备的制造商和用户现在能更好地掌控产生热冲击的源头，大部分的波峰焊机器具有足够的预热控制且已经把裂纹源头最小化（除大规格尺寸外，如1812（4525）以上，或是厚型产品，厚度大于1.25mm）。

但近年来伴随我们的是PCB板弯曲引起的电容裂纹，在焊接后手工分板过程和测试、装配过程，工业标准集团和生产商现有的弯曲标准规范是以前为引线型陶瓷电容做的，但PCB弯曲度或挠度经常超出片式电容器的承受范围。

今天同过去一样，板弯曲是引起电容裂纹的最主要原因，设计者必须理解PWB（印刷电路板）设计是如何影响装配和可靠性的。片式陶瓷电容必须与易弯曲部分隔离，诸如板角、板边、连接器，大体积元件如电感（变压器）和安装孔。

JIS-C-6429和CECC32100中抗弯曲试验用于评测片式电容端头到瓷体的性能。该测试标准下，一块厚1.6mm的测试板，长90mm，电容通过回流焊，焊接后板中心平行于长轴，背面的冲顶力以1mm/second的速度施加，通过连续测试容量监控用于观测是否发现缺陷和容量下降。

很难克服PCB向下弯曲问题，因为固定夹具难以保证PCB板不弯，此外在PWB上芯片端头周围位置也是不连续的。在PCB设计过程中应做一些调整去减少弯曲裂纹。

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