多层陶瓷电容MLCC的漏电主要原因分析

多层瓷介电容器（MLCC），简称片式电容器，是由印好电极（内电极）的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来，经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片，再在芯片的两端封上金属层（外电极），从而形成一个类似独石的结构体，故也叫独石电容器。虽然MLCC功能简单，但是由于广泛应用于智能手机等电子产品中，一旦失效会导致电路失灵，功能不正常，甚至导致产品燃烧，爆炸等安全问题，其失效模式不得不受到品质检测等相关工程师的关注。

而在多种失效模式中，电容漏电（低绝缘阻抗）是最常见的失效类型，其主要原因可分为制造过程中的内在因素及生产过程中的外界因素。

1.内在因素

1.1空洞（Void）

电容内部异物在烧结过程中挥发掉形成的空洞。空洞会导致电极间的短路及潜在电气失效，空洞较大的话不仅降低IR，还会降低有效容值。当上电时，有可能因为漏电导致空洞局部发热，降低陶瓷介质的绝缘性能，加剧漏电，从而发生开裂，爆炸，燃烧等现象。

空洞现象

1.2烧结裂纹（Crack）

烧结裂纹一般缘于烧结过程中快速冷却，在电极边垂直方向上出现。

烧结裂纹

1.3分层（Delamination）

分层的产生往往是在堆叠之后，因层压不良或排胶、烧结不充分导致，在层与层间混入了空气，外界杂质而出现锯齿状横向开裂。也有可能是不同材料混合后热膨胀不匹配导致。

分层

2.外界因素

2.1热冲击

热冲击主要发生在波峰焊时，温度急剧变化，导致电容内部电极间出现裂缝，一般需要通过测量发现，研磨后观察，通常是较小的裂缝，需要借助放大镜确认，少数情况下会出现肉眼可见的裂缝。

热冲击

这种情况下建议使用回流焊，或者减缓波峰焊时的温度变化（不超过4~5℃/s），在清洗面板前控制温度在60℃以下。

2.2外界机械应力

因为MLCC主要成分是陶瓷，在放置元件，分板，上螺丝等工序中，很可能因为机械应力过大导致电容受挤压破裂，从而导致潜在的漏电失效。此时的裂缝一般呈斜线，从端子与陶瓷体的结合处开裂。外界机械应力

2.3焊锡迁移

高湿环境下进行焊接有可能导致电容两端焊锡迁移，连接到一起导致漏电短路。

原理：

由印好电极（内电极）的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来，经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片，再在芯片的两端封上金属层（外电极），以实现所需的电容值及其他参数特性。

结构原理

分类：

按照温度特性、材质、生产工艺。MLCC可以分成如下几种：NP0、C0G、Y5V、Z5U、X7R、X5R等。NP0、C0G温度特性平稳、容值小、价格高；Y5V、Z5U温度特性大、容值大、价格低；X7R、X5R则介于以上两种之间。

按材料SIZE大小来分。大致可以分为 3225、3216、2012、1608、1005、0603、0402 数值越大。SIZE就更宽更厚。常用的最多为3225最小为0402。

在便携产品中广泛应用的片式多层陶瓷电容器（MLCC）材料根据温度特性，主要可分为两大类：BME化的C0G产品和LOW ESR选材的X7R（X5R）产品。

审核编辑：郭婷