可靠性问题:片状电容失效分为三个阶段:
产品内部结构:
陶瓷介质的主要作用是在电场作用下,极化介电储能。当电场变化时极化率相应发生变化时,由于不同介质种类的主要极化类型不同,其对电场变化的响应速度和极化率也不相同。
电极分为内电极与端电极。其中内电极位于贴片电容器内部,主要提供电极板正对面积,它与介质一般是交替叠放。
第一阶段是片状电容生产、使用过程的失效,这一阶段片状电容失效与制造和加工工艺有关。片状电容制造过程中,第一道工序陶瓷粉料、有机黏合剂和溶剂混合配料时,有机黏合剂的选型和在瓷浆中的比例决定了瓷浆干燥后瓷膜的收缩率;第三道工序丝印时内电极金属层也较关键,否则易产生强的收缩应力,烧结是形成瓷体和产生片状电容电性能的决定性工序,烧结不良可以直接影响到电性能,且内电极金属层与陶瓷介质烧结时收缩不一致导致瓷体内部产生了微裂纹,这些微裂纹对一般电性能不会产生影响,但影响产品的可靠性。主要的失效模式表现为片状电容绝缘电阻下降,漏电。
防范、杜绝微裂纹的产生:从原材料选配、瓷浆制备、丝网印刷和高温烧结四方面优选工艺参数,以达到片状电容内部结构合理,电性能稳定,可靠性好。
第二阶段是片状电容稳定地被用于电子线路中,该阶段片状电容失效概率正逐步减小,并趋于稳定。分析片状电容使用过程中片状电容受到的机械和热应力,即分析加工过程中外力对片状电容可能的冲击作用,并依据片状电容在加工过程中受到的应力作用,设计各种应力实验条件,衡量作用在片状电容上的外应力大小及其后果。也可具体做一些片状电容可靠性实验以明确片状电容前阶段是否存在可靠性隐患。
片状电容在该过程中受到热和机械应力的作用,严重时出现瓷体断裂现象。若片状电容受到的热和机械应力接近临界时,则不出现明显的断裂现象,而是表现为内部裂纹的出现或内部微裂纹的产生。用烙铁补焊时,明显裂纹则表现为断裂,微裂纹大多数表现为电性能恢复正常,漏电现象消失,但时间一长,片状电容可靠性差的缺陷就体现出来。