有一種"痛"叫做"老化和客戶(hù)端雙失效"，MLCC絕緣電阻驟降的真兇竟然是它！

• 器件本身參數(shù)超差，如容值衰減、絕緣電阻下降；

• 焊接工藝缺陷，如虛焊、立碑。

1.常規(guī)手段"失靈"

收到失效樣品后，第一步進(jìn)行外觀檢查。

• 無(wú)論是失效單體電容，還是PCBA上懷疑失效的電容，在光學(xué)顯微鏡下均未發(fā)現(xiàn)明顯的裂紋、刮傷等物理?yè)p傷。

緊接著是無(wú)損透視檢查（X-ray），這是排查元件內(nèi)部結(jié)構(gòu)及焊接組裝缺陷的重要手段。

• X-ray影像顯示：失效單體電容的內(nèi)部疊層結(jié)構(gòu)、PCBA上的焊點(diǎn)及走線，均未見(jiàn)明顯異常。

PS：沒(méi)有燒毀痕跡，沒(méi)有物理斷裂，問(wèn)題到底藏在哪？

2.鎖定"漏電"元兇

既然物理表征找不到突破口，下一步轉(zhuǎn)向電參數(shù)測(cè)試。通過(guò)對(duì)比失效單體電容、未使用良品電容，以及失效PCBA上的在板電容，異常浮現(xiàn)出來(lái)：

• 絕緣電阻（IR）驟降： 未使用的良品電容絕緣阻抗高達(dá)953.7 MΩ，而失效單體電容C618、C734的阻值分別降至28.34 Ω、196.44 Ω，近乎短路；另一顆失效電容C621雖然容值（115.0 nF）和損耗角正切（3.68%）尚在正常范圍，但其絕緣電阻也明顯劣化至17.57 MΩ。

• 在板并聯(lián)異常： 失效PCBA上懷疑失效電容的阻值（PCBA1為47.4 Ω，PCBA2為37.6 Ω）明顯低于正常PCBA同位置電容的阻值（123.1 Ω）。由于懷疑失效的電容在電路中為并聯(lián)關(guān)系，阻值降低證實(shí)了電路中存在異常漏電通道。

為了精準(zhǔn)定位PCBA上到底是哪一顆電容漏電，我們引入了Thermal EMMI（熱發(fā)射顯微鏡/熱點(diǎn)定位）分析。

• 通過(guò)對(duì)懷疑失效的電容逐一上電掃描，在兩組失效PCBA上均成功捕捉到了異常熱點(diǎn)——且都集中在C653位置。

問(wèn)題鎖定到C653后，迎來(lái)了最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)——切片分析與SEM形貌觀察。我們先對(duì)已拆下的失效單體電容（C618、C621）進(jìn)行剖切，隱藏在內(nèi)部的致命缺陷暴露無(wú)遺：

• 介質(zhì)層空洞與破損：在電容端電極附近，發(fā)現(xiàn)了明顯的介質(zhì)層空洞。經(jīng)多次研磨后觀察，空洞周?chē)慕橘|(zhì)層出現(xiàn)了碎裂和破損形貌。這種空洞如同陶瓷內(nèi)部的"空鼓"，會(huì)嚴(yán)重降低局部耐壓能力，在電場(chǎng)作用下極易產(chǎn)生局部放電或形成導(dǎo)電通道。

• 最外層內(nèi)電極微裂紋：這是導(dǎo)致電容漏電的核心原因。 在失效電容的最外兩層內(nèi)電極之間，發(fā)現(xiàn)多處微裂紋，且保護(hù)層出現(xiàn)破損。這些裂紋位于相鄰內(nèi)電極之間的介質(zhì)層中，導(dǎo)致層間絕緣失效，使電容呈現(xiàn)低阻或微短路狀態(tài)。

• 端電極工藝缺陷（C621特有）：在C621電容左側(cè)端電極發(fā)現(xiàn)明顯開(kāi)裂，且端部多出一層異常金屬層。經(jīng)EDS成分分析，該層為Cu層，表明端電極在電鍍工藝中存在缺陷。

4.在板驗(yàn)證

失效單體電容的缺陷已經(jīng)找到，但一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題仍然存在：這些缺陷是電容來(lái)料就有的，還是在組裝焊接或使用中受外力導(dǎo)致的？

要回答這個(gè)問(wèn)題，必須分析一顆從未被拆卸過(guò)、始終留在PCBA上的失效電容——如果它的內(nèi)部缺陷與拆機(jī)件一致，且外觀無(wú)撞擊痕跡，就能排除外力因素，意味著同批次物料本身存在系統(tǒng)性質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

于是，我們直接從PCBA1上切割下C653電容進(jìn)行驗(yàn)證：

• 外觀檢查： 電容表面無(wú)撞擊痕跡或機(jī)械損傷；

• 阻值復(fù)測(cè)： 切割后阻值42.869 Ω，確認(rèn)漏電由該電容引起，與EMMI定位一致；

• SEM掃描： 電容上表面無(wú)外力撞擊導(dǎo)致的形變或裂紋；

• 切片分析： 內(nèi)部異常形貌與失效單體電容高度一致，裂紋位于電容側(cè)面（即電容在PCBA上的安裝側(cè)面），而非頂部或底部——這是電容疊層結(jié)構(gòu)的固有薄弱區(qū)，而非應(yīng)力集中區(qū)。

PS：在板電容與拆機(jī)失效單體的缺陷形貌驚人一致，且外觀無(wú)損傷、裂紋位置不具備外力特征。

這是一起典型的物料固有質(zhì)量缺陷引發(fā)的失效。

電容在出廠時(shí)便帶有“內(nèi)傷”，即內(nèi)電極層間介質(zhì)不純、有空洞，且在燒結(jié)或切割工藝中產(chǎn)生了微裂紋。隨著時(shí)間與電應(yīng)力的累積，這些微觀缺陷逐漸惡化，最終在最薄弱的最外層內(nèi)電極處形成漏電通路，導(dǎo)致電容失效。

建議在關(guān)鍵物料管控中引入破壞性物理分析（DPA，Destructive Physical Analysis）：

電容作為PCBA上的關(guān)鍵元器件，在板使用量大、分布密集，一旦存在批次性缺陷，影響面廣、排查成本高。通過(guò)對(duì)元器件進(jìn)行切片，在顯微鏡下直接審核內(nèi)部電極連續(xù)性、介質(zhì)層致密性及端電極工藝質(zhì)量，可在SMT貼片前完成內(nèi)部質(zhì)量確認(rèn)，避免缺陷物料流入量產(chǎn)環(huán)節(jié)，造成返工維修、批次召回或客戶(hù)端失效等更大損失。