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陶瓷贴片电容器:结构、特性与失效分析
1. 结构与基本特性
陶瓷贴片电容器(MLCC)主要由多层陶瓷介质与内部电极交替堆叠构成(少数为单层结构)。其外形通常为无引脚矩形,外层电极结构与片式电阻类似(如图1所示)。
不同型号使用不同的陶瓷电解质材料,这决定了其容量范围和温度稳定性。
重要工艺提示: 因端电极、金属电极、介质三者的热膨胀系数差异,焊接中必须严格控制升温速率,避免温度冲击。焊接参数(峰值温度、升/降温速率)需精确设计,否则易导致电容器开裂失效。
2. 失效原因分析
2.1 外力作用导致的失效(机械应力)
电容器本体脆性高且无引脚缓冲,对PCB承受的外力(弯曲、冲击、装配应力)极为敏感:
失效机理:
失效模式:
本体断裂(可见破损,立即开路);
内部电极断开(隐性损伤,后续开路);
端电极脱落(结合力不良时发生)。
2.2 焊接操作不当导致的失效(热应力)
2.2.1 电烙铁手工焊接/返工不当