MLCC漏電失效分析
2014-11-26 瀏覽量：3567
失效分析實驗室
1. 案例背景
某LED驅動模塊經老化后，出現死燈或閃爍現象，經排查，發現模塊上一MLCC存在漏電現象，更換MLCC后，LED模塊恢復正常。
2. 分析方法簡述
外觀檢查中可以看發現，該MLCC焊接存在焊錫過多以及兩端上錫不對稱現象，可以判定該MLCC的焊接方式為手工焊接，且焊接質量較差。
對失效MLCC進行電參數測試發現，NG樣品漏電流偏大。對其進行清洗烘干后，再次進行電參數測試，漏電流依然偏大，排除表面離子污染造成漏電通道的可能。
對樣品進行切片制樣，利用金相顯微鏡觀察發現，失效MLCC內部存在典型的機械應力裂紋。
對切片進一步采用SEM/EDS分析， OK樣品未發現明顯異常，NG樣品均存在明顯裂紋，除此之外，未發現明顯異常。
3. 分析與討論
多層陶瓷電容器（MLCC）本身的內在可靠性十分優良，可長時間穩定使用。但如果器件本身存在缺陷或在組裝過程中引入缺陷，則會對可靠性產生嚴重的影響。能引起陶瓷多層電容器（MLCC）擊穿失效的原因一般分為外部因素和內在因素。內在因素包括: 陶瓷介質內孔洞、電極結瘤、介質層分層等；外部因素包括：溫度沖擊等帶來的熱應力裂紋、機械應力導致的機械應力裂紋、過電應力導致的擊穿等。
4. 結論
樣品失效的主要原因為MLCC內部存在機械應力裂紋，而該裂紋的產生應該與其焊接操作存在較大關系。原則上陶瓷貼片電容一般應由SMT專用設備焊接，假如非要手工焊接時，一定要嚴格按工藝要求進行，多次焊接包括返工會影響貼片的可焊性及對焊接熱量的抵抗力，并且效果是累計的，因此不宜讓電容多次接觸到高溫。當電容兩端上錫不對稱或焊錫過多時，會嚴重影響陶瓷電容抵抗機械應力的能力，而產生電容失效。
建議：改善焊接工藝，嚴格規范焊接操作。
5. 參考標準
GJB 548B-2005 微電子器件失效分析程序-方法5003。
IPC-TM-650 2.1.1-2004手動微切片法。
GB/T 17359-2012 電子探針和掃描電鏡X射線能譜定量分析通則。
作者簡介：
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