MLCC漏电失效分析
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LED模组,led的灯珠,LED光衰,LED失效 |
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MLCC漏电失效分析
美信检测 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。
NG样品（焊锡过多） NG样品（两端上锡不对称）
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。
NG样品（左下角存在裂纹） NG样品（左下角裂纹局部放大）
NG样品（右下角存在裂纹） NG样品（右下角裂纹局部放大）
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。
NG样品扫描电镜图
NG样品扫描电镜图
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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