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电容屏“飘移”或失灵的解决方法

电容屏“飘移”或失灵的解决方法
电容屏“飘移”或失灵的解决方法

电容屏所谓的“漂移”,主要指以下几种情况:

1、对触摸操作作出误动作,即触摸A点,却对B点作出触摸反应

2、没有触摸却作出误动作,即身体或导电物等靠近屏幕,还没有触碰,就作出了触摸反应

3、对触摸操作无动作,即已经用手指触碰到触摸屏,但屏幕却没有做出触摸反应。

在介绍导致“漂移”的原因之前,有必要先介绍一下电容屏的工作原理。

电容式触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的。电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏,玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO(透明导电膜),最外层是一薄层矽土玻璃保护层,夹层ITO涂层作为工作面,四个角上引出四个电极,内层ITO为屏蔽层以保证良好的工作环境。

当手指触摸在金属层上时,由于人体电场,用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容,对于高频电流来说,电容是直接导体,于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分从触摸屏的四角上的电极中流出,并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比,控制器通过对这四个电流比例的精确计算,得出触摸点的位置。

正是由于电容屏的这种工作原理,才导致了“漂移”现象的存在。在弄清了电容屏的工作原理以后,就很容易知道导致电容屏“漂移”的原因了。

几点主要原因如下:

1、静电

由于电容屏依赖电场进行定位,所以非常轻微的静电,就会导致“漂移”现象的发生。如果发生静电放电,甚至可能永久损坏电容屏。

2、磁场

磁场会产生电场,因此电容屏处于较强的磁场中时会产生“漂移”现象。磁场过强或长时间处于较强的磁场中,甚至可能永久损坏电容屏。

3、导电物质

附着在屏幕上的导电物质,例如油污、汗渍、水汽等,会导致“漂移”现象的发生,如果不慎流入屏幕内部,甚至可能永久损坏电容屏及其它部件。

4、环境温度和湿度

电容屏的最佳工作温度是5℃~35℃,工作湿度30%~90%无凝结,不满足工作环境时就有可能会出现“漂移”现象。电容屏的存储温度是-20℃~60℃,在高温或低温环境中存储、运输也可能损坏电容屏。

特别注意的是电容屏比较怕高温,在太阳光下长时间暴晒或长时间置于高温环境中,有可能永久损坏电容屏。充电导致屏幕发热后,请先等待屏幕温度降低再使用。

5、电压

电池电压偏低或电压不稳时,可能会导致电容屏发生“漂移”现象。使用优质电池并及时给手机充电可以避免电压问题导致的漂移。

6、物理损害

撞击和振动会破坏矽土玻璃保护层和/或ITO,对电容屏造成永久性损伤,导致“漂移”甚至导致电容屏彻底报废。因此在储存、运输时,要尽量避免大幅振动和碰撞;在使用时杜绝大力敲击,从而保护电容屏,延长使用寿命。

保养知识

1、极度怕静电:很容易击穿电容屏。虽然电容屏手机表面的那层玻璃都经过一定的抗静电处理,但不代表能抗得下冬天人*体的静电,而且有不少人喜欢在其上面贴一张容易产生静电的劣质屏贴……口袋裸奔的要小心了。看来有配布袋的必要了。

2、怕油污和汗水等导电介质:覆盖在屏幕上会形成导电层,从而引起屏幕飘移手洗干净,擦干再用。

快出手写笔吧,经常清理屏幕,冬天洗澡的时候不要带淋浴房。

3、怕“高”温:这里的“高”温并不是用火去烤,而是达到40度左右的温度,就有可能引起电容屏飘移,长期处在这个温度,电容屏就会翘辫子不要日光浴,不要在高温太阳下长时间使用【建议,如果充电时屏幕温度高,请少用机子充电】

4、怕磁场:特别是电磁场,那块小磁铁在电容屏上放一会,电容屏就会暂时性失效(也有可能会造成永久性损伤)别靠近音箱或带磁性的螺丝批等物品,回到家,不要把顺手手机放在音箱上。

5、怕不稳定的电压:一般当手指接触到电容屏时,会“吸”走一点点电流,然后屏幕从四个角落均匀送电到拇指所在的位置,并以此来做定位,所以电容屏在输电电压不稳定的情况下,会“飘移”甚至失效……电量低于20%最好马上充电。

电容屏屏幕飘移或失灵解决办法:

方案一:

关闭手机,取出电池,手机静置五分钟左右

找一根USB数据线,连接手机

洗手,或者把手弄湿(关键步骤,为的是更好把静电导出去)

湿手状态下同一只手的拇指接触USB线另一端的金属部分,食指按到地上两秒左右(初步去电)拆开后盖我们可以看到一个小小的金属块在电池仓隔壁,这就是手机震动的发生器,俗称震子。由于它也是直接连接手机主板的,我们可以如法炮制,湿手状态下同一只手的拇指接触震子,食指按到地上两秒左右。

方案二:

最近屏幕老是出现飘移,就是屏幕被莫名乱点,点不准,监测不是ROM所谓,而是物理原因,下面有分析。

我借助电熨斗,已经解决了该问题,希望能够给遇到此问题的机油带去帮助。

方法:把HD2电池取下,电熨斗通电,在床单上把床单压烫,温度要适中,移开电熨斗,把HD2屏幕反扣在发热的床单上,把屏幕盖烫(温度还是要适中,不重复了),如此反复5次左右。

方案三:

电脑报上面有个文章是解决屏幕漂移的。用热吹风(吹头发的)吹屏幕,注意开到中档,吹得要均匀感觉屏幕热了就行了(注意:要把机子电池拿掉)

方案四:

电击法,用打火机里的静电器电击屏幕,改变电场,不一定全部都适用,大家要谨慎

电容失效分析详解

陶瓷电容失效分析: 多层片状陶介电容器由陶瓷介质、端电极、金属电极三种材料构成,失效形式为金属电极和陶介之间层错,电气表现为受外力(如轻轻弯曲板子或用烙铁头碰一下)和温度冲击(如烙铁焊接)时电容时好时坏。 多层片状陶介电容器具体不良可分为: 1、热击失效 2、扭曲破裂失效 3、原材失效三个大类 (1)热击失效模式: 热击失效的原理是:在制造多层陶瓷电容时,使用各种兼容材料会导致内部出现张力的不同热膨胀系数及导热率。当温度转变率过大时就容易出现因热击而破裂的现象,这种破裂往往从结构最弱及机械结构最集中时发生,一般是在接近外露端接和中央陶瓷端接的界面处、产生最大机械张力的地方(一般在晶体最坚硬的四角),而热击则可能造成多种现象: 第一种是显而易见的形如指甲狀或U-形的裂縫 第二种是隐藏在内的微小裂缝

第二种裂缝也会由裸露在外的中央部份,或陶瓷/端接界面的下部开始,并随温度的转变,或于组装进行时,顺着扭曲而蔓延开来(见图4)。 第一种形如指甲狀或U-形的裂縫和第二种隐藏在内的微小裂缝,两者的 区别只是后者所受的张力较小,而引致的裂缝也较轻微。第一种引起的破裂 明显,一般可以在金相中测出,第二种只有在发展到一定程度后金相才可测。 (2)扭曲破裂失效 此种不良的可能性很多:按大类及表现可以分为两种: 第一种情况、SMT阶段导致的破裂失效 当进行零件的取放尤其是SMT阶段零件取放时,取放的定中爪因为磨损、对位不准确,倾斜等造成的。由定中爪集中起来的压力,会造成很大的压力 或切断率,继而形成破裂点。

这些破裂现象一般为可见的表面裂缝,或2至3个电极间的内部破裂;表面破裂一般会沿着最强的压力线及陶瓷位移的方向。 真空检拾头导致的损坏或破裂﹐一般会在芯片的表面形成一个圆形或半月形的压痕面积﹐并带有不圆滑的边缘。此外﹐这个半月形或圆形的裂缝直经也和吸头相吻合。 另一个由吸头所造成的损环﹐因拉力而造成的破裂﹐裂缝会由组件中央的一边伸展到另一边﹐这些裂缝可能会蔓延至组件的另一面﹐并且其粗糙的裂痕可能会令电容器的底部破损。 第二种、SMT之后生产阶段导致的破裂失效 电路板切割﹑测试﹑背面组件和连接器安装﹑及最后组装时,若焊锡组件受到扭曲或在焊锡过程后把电路板拉直,都有可能造成‘扭曲破裂’这类的损坏。 在机械力作用下板材弯曲变形时,陶瓷的活动范围受端位及焊点限制,破裂就会在陶瓷的端接界面处形成,这种破裂会从形成的位置开始,从45°角向端接蔓延开来。

解决触摸屏失效的方法与制作流程

本技术公开了一种解决触摸屏失效的方法,包括以下步骤:S1:判断移动终端是否处于来电状态,是,则跳至步骤S2,否,则跳至步骤S5;S2:判断接近传感器探测到的间距是否大于预设的第一阀值,是,则跳至步骤S3,否,则跳至步骤S5;S3:判断光传感器探测到的照度是否大于预设的第二阀值,是,则跳至步骤S4,否,则跳至步骤S5;S4:复位触摸屏,跳至步骤S5;S5:结束。其有益效果:在外界环境变化时,本技术的方法避免了触摸屏失效,使得触摸屏维持正常的状态,这增加了用户的操作体验,提升了用户操作移动终端的触摸屏时的流畅感。 技术要求 1.一种解决触摸屏失效的方法,用于解决具有接近传感器和光传感器的 移动终端的触摸屏的失效,其特征在于,包括以下步骤:

S1:判断移动终端是否处于来电状态,是,则跳至步骤S2,否,则跳至 步骤S5; S2:判断接近传感器探测到的间距是否大于预设的第一阀值,是,则跳至步骤S3,否,则跳至步骤S5; S3:判断光传感器探测到的照度是否大于预设的第二阀值,是,则跳至步骤S4,否,则跳至步骤S5; S4:复位触摸屏,跳至步骤S5; S5:结束。 2.根据权利要求1所述的解决触摸屏失效的方法,其特征在于,所述步 骤S1中的来电状态包括打进移动终端的外界电话或发送至移动终端的信息。 3.根据权利要求1所述的解决触摸屏失效的方法,其特征在于,所述步 骤S2中的第一阀值介于0.03-0.07米。 4.根据权利要求1所述的解决触摸屏失效的方法,其特征在于,所述步 骤S3中的第二阀值介于6-15勒克司。 5.根据权利要求1所述的解决触摸屏失效的方法,其特征在于,所述步 骤S4中复位触摸屏后,触摸屏显示为步骤S1中的来电状态,跳至步骤S5。 6.根据权利要求1所述的解决触摸屏失效的方法,其特征在于,移动终 端包括手机、平板电脑或者具有触摸屏的笔记本电脑。 7.根据权利要求1至6任一所述的解决触摸屏失效的方法,其特征在于, 触摸屏为电容式触摸屏。 说明书 解决触摸屏失效的方法 技术领域

贴片电容规格识别

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贴片电容常见的质量问题 首先是贴片电容本体问题-断裂或微裂,这是最常见的问题之一。断裂现象较明显,而微裂一般出在内部,不容易观察到,涉及到贴片电容的材质、加工工艺和贴片电容使用过程中的机械、热应力等作用因素影响。 其次是贴片电容电性能问题。贴片电容使用一段时间后出现绝缘电阻下降、漏电。 以上两个问题往往同时产生,互为因果关系。电容器的绝缘电阻是一项重要的参数,衡量着工作中贴片电容漏电流大小。漏电流大,贴片电容储存不了电量,贴片电容两端电压下降。往往由于漏电流大导致了贴片电容失效,引发了对贴片电容可靠性问题的争论。 可靠性问题:贴片电容失效分为三个阶段。 第一阶段是贴片电容生产、使用过程的失效,这一阶段贴片电容失效与制造和加工工艺有关。贴片电容制造过程中,第一道工序贴片电容粉料、有机黏合剂和溶剂混合配料时,有机黏合剂的选型和在瓷浆中的比例决定了瓷浆干燥后瓷膜的收缩率;第三道工序丝印时内电极金属层也较关键,否则易产生强的收缩应力,烧结是形成瓷体和产生贴片电容电性能的决定性工序,烧结不良可以直接影响到电性能,且内电极金属层与贴片电容介质烧结时收缩不一致导致瓷体内部产生了微裂纹,这些微裂纹对一般电性能不会产生影响,但影响产品的可靠性。主要的失效模式表现为贴片电容绝缘电阻下降,漏电。

防范、杜绝微裂纹的产生:从原材料选配、瓷浆制备、丝网印刷和高温烧结四方面优选工艺参数,以达到贴片电容内部结构合理,电性能稳定,可靠性好。 第二阶段是贴片电容稳定地被用于电子线路中,该阶段贴片电容失效概率正逐步减小,并趋于稳定。分析贴片电容使用过程中贴片电容受到的机械和热应力,即分析加工过程中外力对贴片电容可能的冲击作用,并依据贴片电容在加工过程中受到的应力作用,设计各种应力实验条件,衡量作用在贴片电容上的外应力大小及其后果。也可具体做一些贴片电容可靠性实验以明确贴片电容前阶段是否存在可靠性隐患。 贴片电容在该过程中受到热和机械应力的作用,严重时出现瓷体断裂现象。若贴片电容受到的热和机械应力接近临界时,则不出现明显的断裂现象,而是表现为内部裂纹的出现或内部微裂纹的产生。用烙铁补焊时,明显裂纹则表现为断裂,微裂纹大多数表现为电性能恢复正常,漏电现象消失,但时间一长,贴片电容可靠性差的缺陷就体现出来。 第三阶段是贴片电容长时间工作后出现失效现象,这一阶段贴片电容失效往往由于老化、磨损和疲劳等原因使元件性能恶化所致。电子整机到消费者手中出现整机功能障碍,追溯原因,发现贴片电容漏电流大,失效。一般此类问题源自于第一阶段或第二阶段贴片电容可靠性隐患的最终暴露,该阶段出现的质量比前两个阶段严重得多。由于整

手机触摸屏故障维修方法

手机触摸屏故障维修方法 触摸屏失灵维修作为触摸维修新秀以下就是经验了 1 触摸屏和按键全部失灵(有的开机时都正常一会全失灵):加焊或更换触控IC 加焊或更换CPU 写软件 (按键失灵,触摸正常一般为某一按键卡住) 2 触摸屏失灵.按键正常:换触屏.加焊或换触控IC. 植CPU .查断线或短路.(正常用软件和CPU坏的也有但少见) 3 触摸屏偏,可以校正,但校后还是偏:恢复出厂或格码片(最后1M) 校的时候故意偏校 换触屏 4 开机就出校正画面,可以校,但无法完成,一直让校准:换触屏格码片写全字库 植CPU 焊或换触控IC 检查触控IC周围组容元件有无开路 划盖.翻盖机换排线 5 触摸失灵拆机就正常.装机又失灵:触摸屏四条边太紧把密封条拆掉 触屏引线根部断线虚连 主板相关元件虚汗 维修实例: 1 摔坏屏的手机,换屏后触摸失灵。最后找到原因:在焊屏线时触摸屏引线对地短路。 2 金立S96触摸屏可以校,但无法完成一直校:触控IC MT6301 10#对地电阻脱落。 3 中天ZT6618换触屏后,屏偏很多,无法校正,故意偏校可以完成校正,再换一触屏OK了。 1 触摸屏和按键全部失灵(有的开机时都正常一会全失灵):加焊或更换触控IC 加焊或更换CPU 写软件 (按键失灵,触摸正常一般为某一按键卡住) 2 触摸屏失灵.按键正常:换触屏.加焊或换触控IC. 植CPU .查断线或短路.(正常用软件和CPU坏

的也有但少见) 3 触摸屏偏,可以校正,但校后还是偏:恢复出厂或格码片(最后1M) 校的时候故意偏校 换触屏 4 开机就出校正画面,可以校,但无法完成,一直让校准:换触屏格码片写全字库 植CPU 焊或换触控IC 检查触控IC周围组容元件有无开路 划盖.翻盖机换排线 5 触摸失灵拆机就正常.装机又失灵:触摸屏四条边太紧把密封条拆掉 触屏引线根部断线虚连 主板相关元件虚汗 维修实例: 1 摔坏屏的手机,换屏后触摸失灵。最后找到原因:在焊屏线时触摸屏引线对地短路。 2 金立S96触摸屏可以校,但无法完成一直校:触控IC MT6301 10#对地电阻脱落。 3 中天ZT6618换触屏后,屏偏很多,无法校正,故意偏校可以完成校正,再换一触屏OK了。 改触屏大家都会,但一般都要每根线试一遍才OK,费时费力,还显得技术低,技术好点的看手写屏的走线分布,然后对应飞线也可,但还是经常出现上下反或左右反。 我拆了多个触屏,经过测量,得出了数值.大家看了这些数值,基础好的不用我说就成改触屏高手了,还不懂的我后边会有详细介绍: 触屏接口4根线一般顺序排列为X+ Y+ X- Y- 极少数排列为X+ X- Y+ Y- . 触屏四周都有线,左边的对应X- , 右边的对应X+ , 上边的对应Y- , 下边的对应Y+ . X+ X- 为一组阻值为350欧----450欧Y+ Y- 为一组阻值为500欧----680欧. 也就是说X+ X- 控制左右阻值350欧----450欧.Y+ Y- 控制上下阻值500欧----680欧. 看了上面的还不会的接着看下面的详细介绍吧! 如果原来的触屏还能测出一组的阻值,那就把新触屏阻值一致的两脚接上原来位置.另外两脚随便接,------左右反了就对调阻值小的那组即X组,上下反了就对调阻值大的那组即Y组. (牢牢记住这句话就

铝电解电容失效分析报告

400V47电解电容失效分析报告 客户供应商问题发生处 市场反馈品 产品名/型号 400V47uF 部品名铝电解电容器收到反馈 品 时 间 Discipline1 组织成员 ***(技术部长)*** ( 品保部长) *** (工艺工程师) *** (材料工程师)***(制造部长)***(品质主管) 日期/时间:2009年12月29日 Discipline2 问题描述 收到***司400V47uF市场反馈品(14只,见下图1)。 图1 Discipline3 原因分析 一.外观质量: 1.不良品生产年代分类情况: 序号 套管线号 生产时间 数量 NO1 U-5 2006年 1 NO2 V-3 2007年 10 NO3 W-H 2008年 3 从以上不良品套管表面标识可知,反馈产品为本司2006年-2008年生产产品, 与前几次市场反馈品为同时期生产产品。

43.7nF 95.7 837 33.37nF 261.6 1540 测试结论:容量小、损耗及漏电流大。 有引线产品X线图片 断引线产品图片

透视检查结论: 以上X线透视检查结果表明:反馈品除芯包鼓凸外,其他内部结构无异常。 四、解剖电容器内部结构: 解剖电容器内部结构:橡皮塞老化变形、表面局部有电解液残余(图3),芯包发热干 枯、电解液挥发,但铝壳内壁无击穿打火痕迹(图4)。进一步展开检查芯包内部结构,电 解纸发热局部部位呈焦黄色、阳极箔片脆干,但电解纸及箔片表面无击穿点,而且引线与 箔片铆接质量良好(图5)。 图3 图4 图5 五、原因分析: 以上测试、解析结果表明:此次反馈不良品大部分为同时期生产产品,而且不良现象基本相同,均为典型的长时间使用后的发热失效品。根据电容器发热失效机理,以及我们对该产品的材料工艺配套和制程的进一步追溯分析、组织相关部门的多方讨论意见等,我们分析认为造成该产品多次市场失效的可能原因是: 1.该产品生产时间偏长。虽然 08年才开始陆续使用,存在一定的装机、储存、发运或后续

解决电容屏乱点乱按问题,不用去售后

解决电容屏乱点乱按问题,不用去售后 最近手机老是玩漂移,要不就是自己玩诡异,所以上网找到这科普知识,给大家借鉴下,我的已经试了下,已经解决了漂移。 电容屏所谓的“漂移”,主要指以下几种情况: 1、对触控操作作出误动作,即触摸A点,却对B点作出触摸反应 2、没有触摸却作出误动作,即身体或导电物等靠近屏幕,还没有触碰,就作出了触摸反应 3、对触控操作无动作,即已经用手指触碰到触摸屏,但屏幕却没有做出触摸反应。 在介绍导致“漂移”的原因之前,有必要先介绍一下电容屏的工作原理。 电容式触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的。电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏,玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO(透明导电膜),最外层是一薄层矽土玻璃保护层,夹层ITO涂层作为工作面,四个角上引出四个电极,内层ITO 为屏蔽层以保证良好的工作环境。 当手指触摸在金属层上时,由于人体电场,用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容,对于高频电流来说,电容是直接导体,于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分从触摸屏的四角上的电极中流出,并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比,控制器通过对这四个电流比例的精确计算,得出触摸点的位置。 正是由于电容屏的这种工作原理,才导致了“漂移”现象的存在。在弄清了电容屏的工作原理以后,就很容易知道导致电容屏“漂移”的原因了。 几点主要原因如下: 1、静电 由于电容屏依赖电场进行定位,所以非常轻微的静电,就会导致“漂移”现象的发生。如果发生静电放电,甚至可能永久损坏电容屏。 2、磁场 磁场会产生电场,因此电容屏处于较强的磁场中时会产生“漂移”现象。磁场过强或长时间处于较强的磁场中,甚至可能永久损坏电容屏。 3、导电物质 附着在屏幕上的导电物质,例如油污、汗渍、水汽等,会导致“漂移”现象的发生,如果不慎流入屏幕内部,甚至可能永久损坏电容屏及其它部件。 4、环境温度和湿度

陶瓷电容MLCC漏电失效分析

MLCC漏电失效分析 1. 案例背景 客户端在老化实验测试阶段发现MLCC出现漏电失效,其不良比率不详,该MLCC焊接工艺为回流焊接工艺。 2. 分析方法简述 通过外观检查OK样品与NG样品表面未见明显异常。 通过X射线透视检查,OK样品和NG样品内部均未发现裂纹孔洞等异常。 将OK样品和NG样品分别切片,然后在金相显微镜下放大拍照观察MLCC内部结构,NG样品电容内 部存在镍瘤及热应力裂纹,而OK样品未见异常。 通过对样品剖面SEM/EDS分析, NG样品电容内部电极层不连续,存在明显镍瘤;其镍瘤周围多条向外延伸裂纹并在裂缝通道内发现明显碳化痕迹(EDS结果中C含量高达50%),此应为热应力裂纹,裂纹的存在直接导致电容性能异常;而OK样品电容内部电极层连续,陶瓷介质层致密未发现孔洞及镍瘤,电容性能良好。 3. 分析与讨论 失效模式分析: 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。陶瓷多层电容器(MLCC)失效的原因一般分为外部因素和内在因素。内在因素包括: 陶瓷介质内空洞、介质层分层;外部因素包括:热应力裂纹及机械应力裂纹。 1)陶瓷介质内的孔洞 所谓的陶瓷介质内的孔洞是指在相邻电极间的介质层中存在较大的孔洞,这些孔洞由于内部可能含有水汽或离子,在端电极间施加电压时,降低此处的耐压强度,导致此处发生过电击穿现象。 2)介质层分层 多层陶瓷电容的烧结为多层材料堆叠共烧,烧结温度在1000℃以上。层间结合力不强,烧结过程中内部污染物挥发,烧结工艺控制不当都可能导致分层的发生。值得一提的是,某些分层还可能导致陶瓷介质内部产生裂纹,或在介质层内出现断续的电极颗粒等,这些都与电容器的生产工艺有关。分层的直接影响是绝缘电阻降低,电容量减小。 3)热应力裂纹 实际使用中各种温度冲击往往容易产生热应力,热应力产生的裂纹主要分布区域为陶瓷靠近端电极的两侧,常见的表现形式为贯穿瓷体的裂纹,有的裂纹与内电极呈现90°。需要强调的是,这些

电容阻值降低、漏电失效分析

电容阻值降低、漏电失效分析 2014-08-02 摘要: 本文通过无损分析、电性能测试、结构分析和成分分析,得出导致电容阻值下降、电容漏电是多方面原因共同作用的结果:(1)MLCC本身内部存在介质空洞(2)端电极与介质结合处存在机械应力裂纹(3)电容外表面存在破损。 1.案例背景 MLCC电容在使用过程中出现阻值降低、漏电失效现象。 2.分析方法简述 透视检查NG及OK样品均未见裂纹、孔洞等明显异常。 图1.样品X射线透视典型照片

从PCBA外观来看,组装之后的电容均未受到严重污染,但NG样品所受污染程度比OK样品严重,说明电容表面的污染可能是引起电容失效的潜在原因。EDS能谱分析可知,污染物主要为助焊剂与焊锡的混合物,金属锡所占的比例约为16(wt.)%。从电容外观来看,所有样品表面均未见明显异常,如裂纹等。 图2.电容典型外观照片 利用数字万用表分别测试NG电容和OK电容的电阻,并将部分失效样品机械分离、清洗后测试其电阻,对电容进行失效验证。电学性能测试表明,不存在PCB上两焊点间导电物质(污染物)引起失效的可能性,失效部位主要存在于电容内部。

对样品进行切片观察,OK样品和NG样品内部电极层均连续性较差,且电极层存在孔洞,虽然电极层孔洞的存在会影响电容电学性能,但不会造成电容阻值下降,故电极层孔洞不是电容漏电的原因。 对NG样品观察,发现陶瓷介质中存在孔洞,且部分孔洞贯穿多层电极,孔洞内部可能存在水汽或者离子(外来污染),极易导致漏电,而漏电又会导致器件内局部发热,进一步降低陶瓷介质的绝缘性从而导致漏电的增加,形成恶性循环;左下角端电极与陶瓷介质结合处存在机械应力裂纹,可导电的污染物可夹杂于裂纹中,导致陶瓷介质的介电能力下降而发生漏电,使绝缘阻值下降,此外裂纹内空气中的电场强度较周边高,而其击穿电场强度却远比周边绝缘介质低,从而电容器在后续工作中易被击穿,造成漏电;除此之外,电容表面绝缘层存在严重破损,裂纹已延伸至内电极,加之表面污染物的存在,在恶劣潮湿环境下就会与端电极导通,形成漏电。 对比失效样品,OK样品电容内部结构成分一致,内电极为Ni电极,电极层连续性较差,且存在较多细小孔洞。但并未发现贯穿相邻电极的孔洞和机械应力裂纹的存在,电容表面破损程度亦较低,故不存在漏电现象。

电容器的基础知识及失效模式

电容器的基础知识的讲义 ——孔 星 1.电容器的基本概念 a.电容:使导体每升高单位电位所需要的电量。 C=q/U(库仑/伏特) b.单位(法拉 F) 1F=1库仑/1伏特=106μF=1012pF 1μF=103nF c.电容器:由多个导电体组成的能够存储电荷的容器。 C AB=Q A/(U A- U B) d.电容器的联接: 串联:1/Cs=1/C1+1/C2 并联:Cp=C1+C2 2.电容器的基本参数 2.1电容量 平板电容: C=εs/dε=ε0εr S=L*W 2.2损耗角正切D D=tgδ=P有/P 即通过电容器的总功率与在电容 器内的热功耗D=D(f×t); P=P无+P有P有=VI P无=t gδ=tgδS+tgδP tgδS=ωCRS tgδp=1/ωCR P R S:串联电阻 R P:并联电阻 2.3耐压Vt-t:穿介电场强度与电应力有关,V=V(f×t) e g:弹性势能E=1/2kX2 弹性力:f=-?E/?x=-1/2×k×2x =-kx

2.4绝缘电阻RI(漏电流):介质内部的本征漏电流及吸收电流; 本征漏电流:杂质决定 吸收电流:介质极化引起(例如偶极子⊕----Θ)运动 2.5过流能力(dv/dt) Ip=C dv/dt ; I=Ir+Ip Ir=2πfcu Ip=c*dv/dt 2.6耐温T : 电容器的最高/最低使用温度(-40/105); 2.7热稳定性(Δt-t):电容器正常发热时温升达到稳定所需要的时间,(2h,48h ); 热稳定时间越短(同体积),说明热稳定性越好。 2.8自愈性(SH):介质击穿后自我恢复能力(ΔC/C≤0.5%,自愈次数<2次); a.ΔC/C≤0.5% u≤3.5un 自愈声 0.8un <2次 介质自愈性:碳沉积量:ppa 1 pp 45 PET 55 b. 电板自愈性:焦耳热(cm2) AL:1.6*10-2J

电容失效模式和机理

电容的失效模式和失效机理 电容器的常见失效模式有: ――击穿短路;致命失效 ――开路;致命失效 ――电参数变化(包括电容量超差、损耗角正切值增大、绝缘性能下降或漏电流上升等;部分功能失效 ――漏液;部分功能失效 ――引线腐蚀或断裂;致命失效 ――绝缘子破裂;致命失效 ――绝缘子表面飞弧;部分功能失效 引起电容器失效的原因是多种多样的。各类电容器的材料、结构、制造工艺、性能和使用环境各不相同,失效机理也各不一样。 各种常见失效模式的主要产生机理归纳如下。 3.1失效模式的失效机理 3.1.1 引起电容器击穿的主要失效机理 ①电介质材料有疵点或缺陷,或含有导电杂质或导电粒子; ②电介质的电老化与热老化; ③电介质内部的电化学反应; ④银离子迁移; ⑤电介质在电容器制造过程中受到机械损伤; ⑥电介质分子结构改变; ⑦在高湿度或低气压环境中极间飞弧;

⑧在机械应力作用下电介质瞬时短路。 3.1.2 引起电容器开路的主要失效机理 ①引线部位发生“自愈“,使电极与引出线绝缘; ②引出线与电极接触表面氧化,造成低电平开路; ③引出线与电极接触不良; ④电解电容器阳极引出箔腐蚀断裂; ⑤液体电解质干涸或冻结; ⑥机械应力作用下电介质瞬时开路。 3.1.3 引起电容器电参数恶化的主要失效机理 ①受潮或表面污染; ②银离子迁移; ③自愈效应; ④电介质电老化与热老化; ⑤工作电解液挥发和变稠; ⑥电极腐蚀; ⑦湿式电解电容器中电介质腐蚀; ⑧杂质与有害离子的作用; ⑨引出线和电极的接触电阻增大。 3.1.4 引起电容器漏液的主要原因 ①电场作用下浸渍料分解放气使壳内气压上升; ②电容器金属外壳与密封盖焊接不佳; ③绝缘子与外壳或引线焊接不佳;

(整理)陶瓷电容失效分析

多层陶瓷电容器(MLCC)的典型结构中导体一般为Ag或AgPd,陶瓷介质一般为(SrBa)TiO3,多层陶瓷结构通过高温烧结而成。器件端头镀层一般为烧结 Ag/AgPd,然后制备一层Ni阻挡层(以阻挡内部Ag/AgPd材料,防止其和外部Sn 发生反应),再在Ni层上制备Sn或SnPb层用以焊接。近年来,也出现了端头使用Cu的MLCC产品。 根据MLCC的电容数值及稳定性,MLCC划分出NP1、COG、 X7R、 Z5U 等。根据MLCC的尺寸大小,可以分为1206,0805,0603,0402,0201等。 MLCC 的常见失效模式 多层陶瓷电容器本身的内在可靠性十分优良,可以长时间稳定使用。但如果器件本身存在缺陷或在组装过程中引入缺陷,则会对其可靠性产生严重影响。 陶瓷多层电容器失效的原因分为外部因素和内在因素 内在因素主要有以下几种: 1.陶瓷介质内空洞 (Voids) 导致空洞产生的主要因素为陶瓷粉料内的有机或无机污染,烧结过程控制不当等。空洞的产生极易导致漏电,而漏电又导致器件内部局部发热,进一步降低陶瓷介质的绝缘性能从而导致漏电增加。该过程循环发生,不断恶化,严重时导致多层陶瓷电容器开裂、爆炸,甚至燃烧等严重后果。 2.烧结裂纹 (firing crack) 烧结裂纹常起源于一端电极,沿垂直方向扩展。主要原因与烧结过程中的冷却速度有关,裂纹和危害与空洞相仿。 3.分层 (delamination) 多层陶瓷电容器的烧结为多层材料堆叠共烧。烧结温度可以高达1000℃以上。层间结合力不强,烧结过程中内部污染物挥发,烧结工艺控制不当都可能导致分层的发生。分层和空洞、裂纹的危害相仿,为重要的多层陶瓷电容器内在缺陷。 外部因素主要为: 1.温度冲击裂纹(thermal crack) 主要由于器件在焊接特别是波峰焊时承受温度冲击所致,不当返修也是导致温度冲击裂纹的重要原因。

贴片电容失效分析

由于贴片电容的材质是高密度、硬质、易碎和研磨的MLCC,所以在使用过程中,需要十分谨慎。经有关工程师分析,以下几种情况容易造成贴片电容的断裂及失效: 1、贴片电容在贴装过程中,若贴片机吸嘴头压力过大发生弯曲,容易产生变形导致裂纹产生; 2、如该颗料的位置在边缘部份或靠近边源部份,在分板时会受到分板的牵引力而导致电容产生裂纹最终而失效.建议在设计时尽可能将贴片电容与分割线平行排放.当我们处理线路板时,建议采用简单的分割器械处理,如我们在生产过程中,因生产条件的限制或习惯用手工分板时,建议其分割槽的深度控制在线路板本身厚度的1/3~1/2之间,当超过1/2时,强烈建议采用分割器械处理,否则,手工分板将会大大增加线路板的挠曲,从而会对相关器件产生较大的应力,损害其可靠性. 3、焊盘布局上与金属框架焊接端部焊接过量的焊锡在焊接时受到热膨胀作用力,使其产生推力将电容举起,容易产生裂纹. 4、在焊接过程中的热冲击以及焊接完后的基板变形容易导致裂纹产生:电容在进行波峰焊过程中,预热温度,时间不足或者焊接温度过高容易导致裂纹产生, 5、在手工补焊过程中.烙铁头直接与电容器陶瓷体直接接触,容量导致裂纹产生。焊接完成后的基板变型(如分板,安装等)也容易导致裂纹产生。 多层陶瓷电容(MLCC)应用注意事项 一、储存 为了保持MLCC的性能,防止对MLCC的不良影响储存时注意以下事项: 1.室内温度5~40℃,温度20%~70%RH; 2.无损害气体:含硫酸、氨、氢硫化合物或氢氯化合物的气体; 3.如果MLCC不使用,请不要拆开包装。如果包装已经打开,请尽可能地重新封上。缩带装产品请避 免太阳光直射,因为太阳光直射会使MLCC老化并造成其性能的下降。 请尽量在6个月内使用,使用之前请注意检查其可焊性。 二、物工操作 MLCC是高密度、硬质、易碎和研磨的材质,使用过程中,它易被机械损伤,比如开裂和碎裂(内部开裂需要超声设备检测)。MLCC在手持过程中,请注意避免污染和损伤。手工操作时,建议使用真空挑拣或使用塑料镊子挑拣。 三、预热 焊接过程中,为了减小对器件的热冲击,精确控制的预热是很有必要的,温度的上升率请不要超过4℃/秒,设预热好的温度与焊接最高温度的温度差为△T,则对于0603、0805、1206等尺寸的MLCC,最好△T≤100℃,对于1210、1808、1812、2220、2225等大尺寸的MLCC,最好△T≤50℃。 四、焊接 手焊时,请使用功率不超过30W且温度可调控的烙铁,烙铁头尖的直径不要超过1.2毫米。焊接过程中,请不要用烙铁头直接接触陶瓷体,烙铁的温度不要超过260℃。 对于大尺寸的MLCC,比如1210、1808、1812、2220、2225等,不推荐使用波峰焊和手焊。 五、冷却 焊接后,慢慢冷却MLCC和基板至室温,推荐使用空气自然冷却,以减小焊接处的应力。当进行强制冷却时,温度下降率请不要超过4℃/秒。

电子元器件失效模式总结

元器件的失效模式总结 Beverly Chen 2016-2-4 一、失效分析的意义 失效分析(Failure Analysis)的意义在于通过对已失效器件进行事后检查,确定失效模式,找出失效机理,确定失效的原因或相互关系,在产品设计或生产工艺等方面进行纠正以消除失效的再次发生。 一般的失效原因如下: 二、失效分析的步骤 失效分析的步骤要遵循先无损,后有损的方法来一步步验证。比如先进行外观检查,再进行相关仪器的内部探查,然后再进行电气测试,最后才可以进行破坏性拆解分析。这样可以避免破坏性的拆解破坏证据。拿到失效样品,首先从外观检查开始。 1. 外观检查:收到失效样品后,首先拍照,记录器件表面Marking信息,观察器件颜色外观等有何异常。 2.根据器件类型开始分析:

2.1贴片电阻,电流采样电阻 A: 外观检查,顶面覆盖保护层有针状圆形鼓起或黑色击穿孔->内部电阻层烧坏可能->万用表测量阻值:测得开路或者阻抗偏大->内部电阻层烧毁可能->可能原因:过电压或过电流烧毁—>检查改电阻的稳态功率/电压或者瞬时功率/电压是否已超出spec要求。 Coating 鼓起并开裂黑色击穿点 ●可失效样品寄给供应商做开盖分析,查看供应商失效报告:如发现烧毁位置位于激光切 割线下端,可确定是过电压导致失效。需要考虑调整应用电路,降低电压应力,或者换成能承受更大应力的电阻。 激光切割线 去除coating保护层后,可以看到烧毁位置位于激光切割线旁边,该位置电应力最集中。 B: 外观检查,顶面底面均无异常->万用表测量阻值:测得开路或者阻抗偏大->内部电阻层烧毁或者电极因硫化断开或阻抗增大->检查改电阻的稳态功率或者瞬时功率是否已超出spec要求,如有可能是过电压或过功率烧毁;应力分析在范围内,考虑硫化->失效样品寄给供应商分析。查看供应商失效报告: ●如发现烧毁位置位于激光切割线下端,可确定是过电压导致失效。需要考虑降低应用电 路中的电压应力,或者换成能承受更大应力的电阻。 ●如果测试发现保护层附近电极硫元素含量高且电极沿保护层边缘发生断裂情况,可确认 是应用中硫化物污染导致银电极被硫化生成AgS而断开需确认应用环境是否硫含量比较高。如果有必要,更换为抗硫化电阻。

贴片电容短路与漏电故障原因分析

贴片电容击穿和漏电性质是相同的,漏电严重时就等同于击穿。轴向电容所以两种故障对电容电路的影响也是相似的。下面一起来学习一下: 贴片电容击穿后对直流形成开路,造成直流电路工作不正常。换句话说,当电容击穿时通过测量电路中有关测试点的直流电压大小,可以发现电容是否击穿或漏电。电容击穿后只对该电容局部电路产生影响。 因为在其他电路中仍有电容仍对直流有隔绝作用。根据这一原理可以缩短检修范围。 贴片电容短路与漏电发生在不同电路影响也不同,比如耦合电路短路后直流电流将直接流往下一级,这种不该有的电流就是噪声,而滤波电容击穿时则可能会熔断保险丝。 【立创商城】电容器的工作原理和结构 这得从电容器的结构上说起。最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质(包括空气)构成的。通电后,极板带电,形成电压(电势差),但是由于中间的绝缘物质,所以整个电容器是不导电的。不过,这样的情况是在没有超过电容器的临界电压(击穿电压)的前提条件下的。我们知道,任何物质都是相 对绝缘的,当物质两端的电压加大到一定程度后,物质是都可以导电的,我们称这个电压叫击穿电压。电容也不例外,电容器被击穿后,就不是绝缘体了。不过在中学阶段,轴向电容这样的电压在电路中是见不到的,所以都是在击穿电压以下工作的,可以被当做绝缘体看。但是,轴向电容在交流电路中,因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。而电容器充放电的过程是有时间的,这个时候,在极板间形成变化的电场,而这个电场也是随时间变化的函数。实际上,电流是通过场的形式在电容器间通过的。 将两平行导电极板隔以绝缘物质而具有储存电荷能力的器材,称为电容器(capacitor或condenser)。导电极板称为电容器之电极(electrode),绝缘物质称为电介质(dielectric)或简称介质。 电容量(capacitance)是用来表示电容器能储蓄电荷的能力(或容量)。各种电容器,因导体的大小体形状体材质及板间距离与介质种类等因素的不同而有不一样的电容量,但所能储存的电荷量Q与其电位V系成正比,即Q=CV 式中的比例常数C即为电容器之电容量,简称电容。C=Q/V 电容的单位为「库能/伏特」,为了纪念科学家法拉第(Michael Faraday l791~1867,英)对电学

失效案例分析

工程材料失效分析 姓名:丁静 学号:2

案例一乙烯裂解炉炉管破裂原因分析某石化公司化工一厂裂解车间CBL一Ⅲ型乙烯裂解炉于1998年9月投入运行,1 999年4月检查发现一根裂解炉管发生泄漏。为查明炉管泄漏原因,对失效炉管进行了综合分析。CBL一Ⅲ型乙烯裂解炉炉管工作温度为1050~llOO℃,材质化学成分(质量分数)为0.35~0.60%C;1.0%~2.0%Si;1.O%~1.50%Mn;33%~38%Ni;23%~28%Cr 及微量Nb.Ti.Zr等。宏观观察失效炉管表面可以看出,泄漏部位炉管内、外壁均有两个孔坑,两个孔坑在内、外表面相互对应,孔坑边缘金属略有凸起,呈火山口状。仔细观察发现,在内壁两个孔坑附近表面有一约3 mm xl mm凸棱,凸棱略高于附近炉管表面(图11-1、图11-2)。

化学成分分析结果表明,失效炉管化学成分符合厂家技术要求。金相检查结果表明,失效炉管显微组织基体为奥氏体,晶界分布有骨架状碳化物,晶内和晶界分布有一定数量的颗粒状碳化物(图11-3)。 能谱分析结果表明,这些颗粒状碳化物为Nb.Zr.Ti或Cr的

碳化物。晶界分布的骨架状碳化物系以铬为主的碳化物。首先,采用扫描电镜观察了泄漏部位炉管内、外表面的放大形貌,观察发现,所有孔坑均存在白亮色块状物。通常,不导电的非金属氧化物或金属氧化物在电子束作用下因积累电荷而呈白亮色。能谱分析结果表明,白亮色块状物含有很高的稀土铈。分析认为,白亮色块状物为稀土氧化物。在泄漏部位,分别在内壁凸棱和孔坑两处,垂直于内表面制备了炉管横截面金相试样。可以看出,不论是凸棱对应部位,还是炉管内、外表面两个孔坑之间,炉管横截面均分布有宏观深灰色金属夹杂物,夹杂物在内、外表面两个孔坑之间连续贯通(图11-4)。 在扫描电镜下进一步观察、分析结果表明,两个横截面深灰色区域同样是稀土铈的氧化物(图11-5)。采用微型拉伸试样,对失效炉管进行了1100℃短时高温拉伸试验,其结果如表11-1所示。可以看出,失效炉管1100℃高温短时拉伸性能低于厂家相关技术要求。

补偿电容器故障原因分析

补偿电容器故障原因分 析 Revised by Petrel at 2021

补偿电容器故障原因分析 摘要:电容器被损坏的情况主要是电容器内部故障、熔丝动作和渗漏,其次是油箱鼓肚,绝缘不良。对造成电容器损坏进行了分析,不论从设计、安装、运行管理、产品质量等各个方面都存在一定问题,应引起重视。 关键词:补偿电容器;故障;分析 宜宾电业局从1997年开始在电网中投入补偿电容器,现在已有城中、竹海、叙南、吊黄楼、九都、方水、龙头等7个变电站共12组补偿电容器在网运行。几年来的运行情况其损坏是比较严重的,电容器损坏率在15%~20%,严重地影响电网的安全运行和造成较大的经济损失。电容器被损坏的情况主要是电容器内部故障、熔丝动作和渗漏,其次是油箱鼓肚,绝缘不良。究其原因,造成电容器损坏的原因大致有以下几个方面。 1?谐波的影响 宜宾电网的谐波问题是比较突出的,1990年电科院曾将宜宾电网列为全国的谐波监测点之一。一般认为三次谐波在变压器二次侧的三角形接线中流通,不会进入电容器组,因此,主要是抑制五次谐波及以上的谐波分量,由此而选用6%电容器组容抗量的串联电抗器。但实际运行中发现,变压器的三角形结线不能完全消除三次谐波,不能阻止三次谐波穿越变压器,主要是因为变压器电源侧三相谐波分量不平衡,其次是变压器二次侧除电容器外还带有谐波发生源的电力负荷,按前述所配置的6%串联电抗器对于三次谐波仍然呈容性,三次谐波进入电容器后将被放大,这对电容器组定有较大的影响。为此,为抑制三次谐波的一个办法,根据计算装设感抗为13%电容器容抗值的串联电抗器,加大串联电抗器的感抗,以阻止三次谐波进入电容器,但这将使电容器的端电压增高15%,这是正常运行所不允许的。由此必须更换更高耐受电压的电容器,这将增加较大投资。另一办法是装设三次谐波滤波器,它既可以减少谐波对电容器的影响又可以避免三次谐波侵入电网,同时使电网的电压质量得到改善。但是如果谐波来自变压器的电源侧电网,则三次谐波将穿越变压器,通过滤波器后使谐波放大,这对电网电压质量及对变压器运行带来不利影响。电容器允许的1.3(1.35)倍的额定电流下连续运行,如果电容器装有6%串联电抗器来限制了五次及以上的谐波分量,那电容器中只通过基波及三次谐波,电容器中电流的有效

机械零部件失效分析的方法和步骤

第一章机械零部件失效分析的方法和步骤 1、失效分析与机械设计的关系 机械产品丧失其规定功能的事件称为机械产品的失效。失效常发生在产品使用过程中,也发生在试运转过程中,甚至可能发生在使用前的存放过程中。以同类产品使用寿命期内失效事件总数为基数的统计数据表明,寿命早期失效率较高,晚期的失效率也较高,而中期较长时间的失效率很低,典型的失效率曲线呈浴盘状曲线。机械产品的早期失效案例尤其值得重视。它们常常暴露出设计和制造工艺中各种的欠缺和不当,及时的失效分析有利于改进和提高产品的质量。晚期失效分析反应出机械产品耗损期的诸多病端失效分析有利于提高产品的使用寿命。 针对机械产品失效案例进行的技术和管理活动称为失效分析。失效分析的主要内容是查明失效的具体原因(失效诊断)和提出预防和补救措施(失效对策)。失效分析的主要目标是防止同类失效事件的再次发生和提高产品质量。 机械产品的恶性失效事故造成重大经济损失,甚至人员伤亡,例如飞机坠落,大型机组毁坏,大型压力容器爆炸,这种特大事故发生后,通常开展大规模的调查活动。如果确认或怀疑事故是由机械零部件失效而造成,就会进行一系列失效分析活动,包括各种试验和研究工作。由于领导部门重视,投入较大,研究工作深入,常能达到预期目标。 中、小型失效事件或事故,也应该进行相应的失效分析活动。而各单位和厂家对于所发生失效事件的重视程度有很大的差异。有一些厂家极重视其产品的失效案例,买回典型的失效零部件,进行认真分析研究。许多设计师经常调查所设计机械设备使用中失效情况,作为改善设计的重要依据。“失败乃成功之母”,概略地说明了失效分析与机械设计间的关系。2、机械产品失效分类 机械产品失效分类有两种主要系统:按照失效类型分类;按照失效原因分类。 机械产品失效类型有五大类:变形、断裂、腐蚀、磨损和老化。还可以进一步细分为更多的类型,断裂失效可分为塑性断裂、脆性断裂、环境促进断裂和高温断裂。还有一些复合的失效类型,例如微动腐蚀疲劳是磨损、化学腐蚀和疲劳断裂的综合。 机械产品失效原因分为四大类:设计不当、制造工艺不当、材料冶金缺陷和使用操作失误。每一类中都有其具体原因,例如制造工艺不当可能涉及切削加工、热处理、电镀或装配的具体工艺。确定失效原因是一项复杂的工作,涉及的学科门类宽广;当机械设备毁坏严重时,查找证据困难;失效原因认定涉及到事故责任单位和责任,经常发生争议和互相推诿。失效分析是依据试验结果和证据作出结论,失效分析工作者必须坚持客观性和公正性。 上述四类失效原因也可分为两类。前三类原因都与机械产品品质有关,由机械设计和制造单位负责,简称为机械失效。操作原因造成的失效,一般与产品品质无直接因果关系,由产品的使用单位负责。 对于各类机械产品的失效原因,有关领导部门或研究单位会发布一定时期内各类失效原因的统计数据,可供参考。例如:美国空军发布的一项3824次飞机失效事件统计时,操作原因占41%,机械失效约占43%,气象原因占3%,不明原因占13%。 3、失效分析的步骤 失效分析的实施步骤旨在保证这项活动顺利的进行和完成。下面推荐通用的失效分析实施步骤,可供参考。由于每个失效事件的重要程度和规模大小不同,对失效分析的要求和步骤也会有所不同。 3.1 收集背景资料和侦查失效现场 失效现场必须注意保护,等待有关人员进行侦查。失效现场的一切证据应该维持原状,完整无缺和真实不伪,这是保证失效分析顺利进行的先决条件。对于公路和铁路事件,由于要保持交通顺畅需要采取一定措施,但是保护失效现场的原则仍需执行。

贴片电容裂纹失原因分析

贴片电容裂纹失效原因分析 陶瓷贴片电容MLCC中的机械裂纹引起的主因是什么? 引起机械裂纹的主要原因有两种。第一种是挤压裂纹,它产生在元件拾放在PCB板上的操作过程。第二种是由于PCB板弯曲或扭曲引起的变形裂纹。挤压裂纹主要是由不正确的拾放机器参数设置引起的,而弯曲裂纹主要由元件焊接上PCB板后板的过度弯曲引起的。

如何区分挤压裂纹与弯曲裂纹? 挤压裂纹会在元件的表面显露出来,通常是颜色变化了的圆形或半月形裂纹,居于或邻近电容器的中心(见图1)。当接下来的加工过程产生的额外应力应用到元件上时,这些小裂纺会变成大裂纹,包括PCB变曲引起的应力。 弯曲裂纹的标志是表现为一个“Y”形的裂纹或是45o角斜裂纹,在DPA切面下可观测到(见图2)。这类裂纹有可能在MLCC的外表面观测到,亦可能在外表面观测不到。弯曲裂纹主要位于靠近PCB焊点处。贴片机参数不正确设定是如何引起裂纹的? 贴片机的拾放头使用一个真空吸管或是中心钳去给元件定位。X、Y 尤其是Z方向的参数调整对避免碰撞元件而言至关重要。很易理解,过大的Z轴下降压力会打碎陶瓷元件。但如果贴片机拾放头施加足够大的力在某一位置而不是瓷体的中心区域时,施加在电容器上的应力

可能足够大地损坏元件(见图3)。 同样地,贴片拾放头的尺寸不恰当选取会容易引起裂纹。小直径的贴片拾放头在贴片时会集中了放置力,这会引起MLCC裂纹是因为较小的面积承受了较大的压力(见图4)。

另外,PCB上散落的碎片同样会引起裂纹。在放置电容器时,PCB不平的表面引起对电容器的向下压力不均匀分配,这样,电容器会破碎(见图5)。 PCB弯曲是如何引起裂纺的? 当陶瓷贴片电容MLCC被贴装在PCB板上时,它成了电路板的一部分。而FR-4材料是最常用作PCB板,它的刚度不大,易产生弯曲。贴片电容陶瓷基体是不会随板弯曲而弯曲的,因而会受到的拉张应力(见图6)。

钽电容器失效分析概述

钽电容器失效分析概述 1、前言 要对电容器进行严谨的失效分析,有必要全面了解电容器的结构。电容器因其使用的材料及其结构不同分为不同的类型:钽电容器、陶瓷电容器、铝电容器等(见表1)。每种电容器因其提供独有的特性而具有特殊的应用。如同三明治一样,简单的电容器是把一个绝缘体材料夹在两个导体之间,通过导体施加偏置电压。电容器容量(C)由如下等式给出,其中e,A和t分别表示介电常数,表面积以及厚度。 C = e A/t (等式1) 表1 不同类型的电容器 方式是增加等式1中的“A”表面积。不同类型电容器获得的方式是不同的。比如钽电容器,可通过使用多孔钽阳极来获得(高比表面积),通常阳极块是由钽粉连同钽丝一起压制并烧结后制成的。然后用电化学的方式在高比表面积多孔钽阳极块上生成无定形Ta2O5电介质。 一般Ta2O5电介质层只有几十个纳米厚。然后使用阴极材料浸渍多孔阳极块(MnO2 或是导电层),在小的容积中生成高容量(见图1)。一般固体钽电容器使用在100V以下,其中多数情况下是使用在50V以下。湿式钽电容器(阴极是液体)工作电压可以高一些,可以达到几百伏。 图1 (a)钽电容器结构示意图 (b)所示的是钽阳极块内部的钽/电介质/MnO2阴极 (c)所示的是阳极块内部的钽/电介质/导电聚合物阴极

对于陶瓷和薄膜电容器来说,其电介质层和电极材料是分别交互堆积的,这种交互堆积的电极可以避免极性相对的电极接触。图2所示的是陶瓷电容器的典型结构。几十到上百(陶瓷电容器中)甚至上千(薄膜电容器)电极层堆积起来,已获得需要的容量。 图2 陶瓷电容器的典型结构 因为不同类型电容器的材料和结构有明显的差异(见表1,图1和图2),所以引起电容器失效的原因也有所不同。因此,每一种条件都需有特定的失效分析方法。需要注意的是失效电容器的失效分析是一种全面的因果分析,包括对电路和应用条件的分析。本文所论述的是片式钽电容器的失效分析概述。 钽电容器的电失效模式可以分成三种类型:高漏电流/短路、高等效串联电阻以及开路/低容量,多数的失效集中在高漏电流/短路上。每一种失效模式都有其自身可能的原因,因此失效分析方法要由失效类型来确定,这在下面会讨论。在讨论破坏性分析之前,有必要在不进一步损坏破坏电容器的条件下尽可能多的获取有关钽电容器的物理和电性能的数据。接触到与电容器有关的背景信息和使用条件,例如电路板的贴装、贮存、使用参数、环境条件、无故障工作时间等等,要尽可能多的收集数据并进行分析,因为单一数据是不能确定出电容器失效的根本原因。图3所列的是片式钽电容器最常见的失效原因(分为使用过程和生产过程两部分),这将有助于对钽电容器进行失效分析。值得注意的是,由使用条件或是生产异常所引起的电容器失效是非常相似的。 图3 引起钽电容器失效的常见原因 (a)高漏电流/短路(b)高ESR 2、非破坏性分析 由于对失效定义的解释是变化的,因此失效分析人员了解电容器失效的类型就变得很重要。在所有的情况中,电容器的验货检验是可以和其产品规范相比较的。此外,无损检验技术的结果

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