MLCC漏电失效分析

2014-11-26  浏览量:1099

失效分析实验室

1. 案例背景

某LED驱动模块经老化后,出现死灯或闪烁现象,经排查,发现模块上一MLCC存在漏电现象,更换MLCC后,LED模块恢复正常。

2. 分析方法简述

外观检查中可以看发现,该MLCC焊接存在焊锡过多以及两端上锡不对称现象,可以判定该MLCC的焊接方式为手工焊接,且焊接质量较差。 

失效分析
 
对失效MLCC进行电参数测试发现,NG样品漏电流偏大。对其进行清洗烘干后,再次进行电参数测试,漏电流依然偏大,排除表面离子污染造成漏电通道的可能。
对样品进行切片制样,利用金相显微镜观察发现,失效MLCC内部存在典型的机械应力裂纹。
对切片进一步采用SEM/EDS分析, OK样品未发现明显异常,NG样品均存在明显裂纹,除此之外,未发现明显异常。
3. 分析与讨论
多层陶瓷电容器(MLCC)本身的内在可靠性十分优良,可长时间稳定使用。但如果器件本身存在缺陷或在组装过程中引入缺陷,则会对可靠性产生严重的影响。能引起陶瓷多层电容器(MLCC)击穿失效的原因一般分为外部因素和内在因素。内在因素包括: 陶瓷介质内孔洞、电极结瘤、介质层分层等;外部因素包括:温度冲击等带来的热应力裂纹、机械应力导致的机械应力裂纹、过电应力导致的击穿等。
4. 结论
样品失效的主要原因为MLCC内部存在机械应力裂纹,而该裂纹的产生应该与其焊接操作存在较大关系。原则上陶瓷贴片电容一般应由SMT专用设备焊接,假如非要手工焊接时,一定要严格按工艺要求进行,多次焊接包括返工会影响贴片的可焊性及对焊接热量的抵抗力,并且效果是累计的,因此不宜让电容多次接触到高温。当电容两端上锡不对称或焊锡过多时,会严重影响陶瓷电容抵抗机械应力的能力,而产生电容失效。
建议:改善焊接工艺,严格规范焊接操作。
 5. 参考标准
GJB 548B-2005 微电子器件失效分析程序-方法5003。
IPC-TM-650 2.1.1-2004手动微切片法。
GB/T 17359-2012 电子探针和扫描电镜X射线能谱定量分析通则。
作者简介:
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