MLCC 电容失效原因及预防措施
发表时间：2025-04-25 浏览次数：1
引言
MLCC 是片式多层陶瓷电容器英文缩写（Multi-layer ceramic capacitors），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。MLCC 电容特点：1.机械强度：硬而脆，这是陶瓷材料的机械强度特点；2.热脆性： MLCC 内部应力复杂，耐温度冲击能力有限。本文中介绍 MLCC 电容的失效原因及预防措施。
MLCC 电容失效原因
MLCC 电容常见的失效原因如图 1 所示。
组装缺陷导致的 MLCC 电容失效
当温度发生变化时，过量的焊锡在贴片电容上产生很高的张力，会使电容内部断裂或者电容器脱帽，裂纹一般发生在焊 锡少的一侧；焊锡量过少会造成焊接强度不足，电容从 PCB 板上脱离，造成开路故障。部分情况下贴片元件两端电极受到 焊锡融化后的表面张力不平衡会产生转动力矩，将元件一端拉偏形成虚焊，转动力矩较大时元件一端会被拉起，形成墓碑效 应，墓碑效应的产生原因一般有：本身两端电极尺寸差异较大；锡镀层不均匀；PCB 板焊盘大小不等、有污物或水分、氧 化以及焊盘有埋孔；锡膏粘度过高，锡粉氧化等。
本体缺陷导致的 MLCC 电容失效
1.内部原因
造成 MLCC 电容失效的内部原因有陶瓷介质内空洞、电极内部分层、浆料堆积等，需要电容生产厂家排查分析。
2.外界原因
造成 MLCC 电容失效的外界原因有机械应力、热应力、电应力等。
MLCC 电容因外界机械应力失效的原因：多层陶瓷电容器的特点是能够承受较大的压应力，但抗弯曲能力比较差。当 PCB 板发生弯曲变形时，MLCC 的陶瓷基体不会随板弯曲，其长边承受的应力大于短边，当应力超过 MLCC 的瓷体强度 时，弯曲裂纹就会出现。电容在受到过强机械应力冲击时，一般会形成 45 度裂纹和 Y 型裂纹。常见的机械应力源有：工艺 过程中电路板操作；流转过程中的人、设备、重力等因素；通孔元器件插入；电路测试，单板分割；电路板安装；电路板点 位铆接；螺丝安装等。
MLCC 电容因热应力失效的原因：电容在受到过强热应力冲击时，产生的裂纹无固定形态，可分布在不同的切面，严重时会导致在电容侧面形成水平裂纹。热应力裂纹产生和电容本身耐焊接热能力不合格或生产使用过程中引入热冲击有关。
MLCC 电容因电应力失效的原因：过电应力导致产品发生不可逆变化，表现为耐压击穿，严重时导致多层陶瓷电容器 开裂、爆炸，甚至燃烧等严重后果。遭受过度电性应力伤害的 MLCC，裂纹从内部开始呈爆炸状分散。通常是器件选型时 MLCC 耐压低于电路实际电压，或者电路中产生了高压尖峰而 MLCC 电容耐压余量不足。
预防 MLCC 电容失效的措施
针对不同的导致 MLCC 电容失效的原因，对应预防措施整理如表 1 所示。
MLCC 是片式多层陶瓷电容器英文缩写（Multi-layer ceramic capacitors），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。MLCC 电容特点：1.机械强度：硬而脆，这是陶瓷材料的机械强度特点；2.热脆性： MLCC 内部应力复杂，耐温度冲击能力有限。本文中介绍 MLCC 电容的失效原因及预防措施。
MLCC 电容失效原因
MLCC 电容常见的失效原因如图 1 所示。
组装缺陷导致的 MLCC 电容失效
当温度发生变化时，过量的焊锡在贴片电容上产生很高的张力，会使电容内部断裂或者电容器脱帽，裂纹一般发生在焊 锡少的一侧；焊锡量过少会造成焊接强度不足，电容从 PCB 板上脱离，造成开路故障。部分情况下贴片元件两端电极受到 焊锡融化后的表面张力不平衡会产生转动力矩，将元件一端拉偏形成虚焊，转动力矩较大时元件一端会被拉起，形成墓碑效 应，墓碑效应的产生原因一般有：本身两端电极尺寸差异较大；锡镀层不均匀；PCB 板焊盘大小不等、有污物或水分、氧 化以及焊盘有埋孔；锡膏粘度过高，锡粉氧化等。
本体缺陷导致的 MLCC 电容失效
1.内部原因
造成 MLCC 电容失效的内部原因有陶瓷介质内空洞、电极内部分层、浆料堆积等，需要电容生产厂家排查分析。
2.外界原因
造成 MLCC 电容失效的外界原因有机械应力、热应力、电应力等。
MLCC 电容因外界机械应力失效的原因：多层陶瓷电容器的特点是能够承受较大的压应力，但抗弯曲能力比较差。当 PCB 板发生弯曲变形时，MLCC 的陶瓷基体不会随板弯曲，其长边承受的应力大于短边，当应力超过 MLCC 的瓷体强度 时，弯曲裂纹就会出现。电容在受到过强机械应力冲击时，一般会形成 45 度裂纹和 Y 型裂纹。常见的机械应力源有：工艺 过程中电路板操作；流转过程中的人、设备、重力等因素；通孔元器件插入；电路测试，单板分割；电路板安装；电路板点 位铆接；螺丝安装等。
MLCC 电容因热应力失效的原因：电容在受到过强热应力冲击时，产生的裂纹无固定形态，可分布在不同的切面，严重时会导致在电容侧面形成水平裂纹。热应力裂纹产生和电容本身耐焊接热能力不合格或生产使用过程中引入热冲击有关。
MLCC 电容因电应力失效的原因：过电应力导致产品发生不可逆变化，表现为耐压击穿，严重时导致多层陶瓷电容器 开裂、爆炸，甚至燃烧等严重后果。遭受过度电性应力伤害的 MLCC，裂纹从内部开始呈爆炸状分散。通常是器件选型时 MLCC 耐压低于电路实际电压，或者电路中产生了高压尖峰而 MLCC 电容耐压余量不足。
预防 MLCC 电容失效的措施
针对不同的导致 MLCC 电容失效的原因，对应预防措施整理如表 1 所示。
