多层片式瓷介电容基板弯曲强度的失效研究

范凌云 张琨 李鹏

1.珠海格力电器股份有限公司 广东珠海 519000；2.中国家用电器研究院 北京 100037

1 引言

多层片式瓷介电容器（MLCC：Multi-Layer Ceramic Capacitor，以下简称为：片状电容）是一种以陶瓷作为介质并具有多层结构的贴片式电容器。其具有高容值、小体积、高绝缘电阻、环境适应性好、寿命长等特点，常作用于滤波、隔直、耦合、振荡等，被广泛应用于家用电器、信息电子、汽车电子的整机中。

作为PCBA上使用最多的基础被动元器件之一，随着片状电容逐步向小尺寸、大容量的方向发展，使用范围越来越广，使用工况越来越复杂，其可靠性的等级直接影响整机使用寿命。

本文从片状电容的结构特点入手，对失效数据进行分析，并介绍了一种新的收集片状电容的抗弯曲强度数据的测试方法，为今后的片状电容使用及失效模式分析提供建议。

2 多层片式瓷介电容介绍

2.1 多层片式瓷介电容结构特点

片状电容的整体结构如图1，主要由三部分组成：陶瓷介质、内电极、端电极。因此也被称为三明治结构。其端电极通常也为三层结构，分别为外部电极（一般为Cu或Ag层，连接内部电极）、阻挡层（Ni镀层，起到热阻挡作用，能够避免焊接时Sn层脱落）和焊接层（Sn镀层，提供焊接）。

图1 MLCC整体结构

根据电容量计算公式可知：在介电常数不变时，电容量C与有效面积成正比，与正负极距离成反比。由图2可知，通过内电极的交错叠层，控制器层间厚度、上下层正对面积与叠层数量对片状电容进行容值设计。因此小封装高容值的片状电容内部电极层数往往高达几百层，目前已知国产厂家1206封装能做到600层以上。……