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1、機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致電容失效

      陶瓷電容最坑的失效就是短路了，一旦陶瓷電容短路，產(chǎn)品無法正常使用，危害非常大，那么造成短路失效的原因是什么呢？

      答案是機(jī)械應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生裂紋，從而是電容容量變小或者是短路。

      為什么會(huì)產(chǎn)生扭曲裂紋呢？這是由于貼片是焊接在電路板上的。對電路板施加過大的機(jī)械力、使得電路板彎曲或老化，從而產(chǎn)生了扭曲裂紋。

      扭曲裂紋從下面的外部電極的一端延伸到上面的外部電極的話，容量就會(huì)下降，使得電路呈現(xiàn)出開路狀態(tài)（開放）。

      因此，即使裂紋不是十分嚴(yán)重，如果到達(dá)貼片內(nèi)部電極，焊劑中的有機(jī)酸和濕氣會(huì)通過裂紋的縫隙侵入，導(dǎo)致絕緣電阻性能降低。另外，電壓負(fù)荷會(huì)變高，電流的流量過大時(shí)，最糟糕的情況會(huì)導(dǎo)致短路。

      一旦出現(xiàn)了扭曲裂紋，是很難從外面將其去除的，因此為了防止裂紋的產(chǎn)生，應(yīng)當(dāng)控制不要施加過大的機(jī)械力。

      一般電容封裝越大，越容易產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力失效。

1.1機(jī)械應(yīng)力行為

      那么，常見會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力的行為有哪些呢？

      ①貼片原因：貼片機(jī)拾取電容力度過大，施力點(diǎn)不在中心，電容不平都可能碰壞電容。

      ②過量焊錫：當(dāng)溫度變化時(shí)，過度的焊錫在貼片電容器上面產(chǎn)生很高的張力，從而是電容器斷裂，焊錫不足時(shí)又會(huì)使電容器從PCB上剝離。

      ③PCB彎曲：焊接到PCB板上后，PCB彎曲，拉動(dòng)瓷片電容，過應(yīng)力后損壞。

      ④跌落、碰撞：PCB/成品跌落導(dǎo)致振動(dòng)或變形，使電容受到機(jī)械應(yīng)力。

      ⑤手工焊接：突然加熱或冷卻導(dǎo)致張力比較大（解決辦法是先預(yù)熱）

1.2 PCB設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

      電容放置方向平行于PCB彎曲方向，放置位置遠(yuǎn)離PCB大形變位置。避免電容在長邊受力，如下圖，右邊的電容擺放就就左邊要好。

      下圖PCB拼板，受力大小是：A>B、A>B、A>C、A>D。

      電容也需要遠(yuǎn)離螺絲孔、減小應(yīng)力。

2、嘯叫

      一般溫度特性為X5R/B，X7R/R的高介電常數(shù)陶瓷電容器中，電介質(zhì)材料使用強(qiáng)介電性的鈦酸鋇系的陶瓷，具有壓電效應(yīng)。

      在施加交流電壓時(shí)，獨(dú)石陶瓷電容器貼片會(huì)發(fā)生疊層方向伸縮。因此電路板也會(huì)平行方向伸縮，而因電路板的振動(dòng)而產(chǎn)生了噪聲。貼片及電路板的振幅僅為1pm～1nm左右，但發(fā)出的聲響卻十分大。

      其實(shí)幾乎無法聽到電容器本身發(fā)出的噪聲，但將其安裝于電路板后振動(dòng)會(huì)隨之增強(qiáng)，振幅的周期也達(dá)到了人耳能夠聽到的頻率帶(20Hz～20kHz)，所以聲音可通過人耳進(jìn)行識(shí)別。例如可聽到"ji----"、"ki----""pi----"等聲響。

      陶瓷電容器的"嘯叫"現(xiàn)象，其振動(dòng)變化僅為1pm～1nm左右，為壓電應(yīng)用產(chǎn)品的1/10至幾十分之一，非常之小，因此我們可以判斷這種現(xiàn)象對獨(dú)石陶瓷電容器本身及周圍元器件產(chǎn)生的影響，不存在可靠性問題。