深圳市中识健康科技有限公司 史世江 涂田军

1.引言

片式多层陶瓷电容器（MLCC）具有体积小，体积容量比大，性价比高等特点，广泛应用于各类电子设备、仪器仪表电路中。在分析客诉及产品生产过程中发现约有15%的不良品是由于MLCC失效导致，且MLCC出现断裂约占80%。根据平板电容器的容量公式：

可以看出，MLCC的电容量与绝缘介质相对介电常数、极板面积、极板层数及极板间距离有关。式中为真空介电常数；为绝缘介质的相对介电常数，陶瓷的相对介电常数约为5.8；n为极板层数；A（m2）为极板面积；d（m）为极板间距离；同样材质尺寸和耐压，容量越高越容易断裂。裂纹的危害是漏电，严重断裂时将引起MLCC内部层间错位，断裂处的电极绝缘间距将低于击穿电压,导致电极之间的电弧放电、短路，从而彻底损坏MLCC。

2.原因及对策

2.1 电路板弯曲变形引起的拉伸和压缩应力

MLCC陶瓷介质的自身脆性决定其抵抗弯曲能力比较差。从机械结构上来说，其电极端头焊接在PCB上直接承受来自于外界的各种机械应力；而引线式陶瓷电容器则可以通过引脚吸收来自电路板的机械应力。当PCBA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（如图1所示），从而容易引起MLCC断裂。

图1 弯曲引起的拉伸和压缩应力

可采用的对策 ：①选择合适的PCB厚度。当PCB的板面积大于100时，PCB厚度不小于1.0mm。②C0G、X7R和Y5V材质的MLCC能承受的弯曲量分别约为3.3mm、2.7mm和2.7mm。因此，PCBA的弯曲量最多不超过2mm。如有比较重的元器件应尽量均匀摆放，以减少生产、运输过程中由重力造成电路板弯曲变形的影响。……