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技術交流，希望對電路設計工程師的工作有用！

直流偏壓特性能問題并不源于自發極化，而是源于自發極化的反轉。當自發極化在沒有電壓應力（直流偏壓）下反轉時，MLCC獲得高的容量值。然而，如果外部電場作用在自化極化過程時，自發極化就會變得很因難。因此，容量值比沒加上直流偏壓時會低很多。這就是當直流偏壓作用下為什么容量值下降的原因，術語就叫做直流偏壓特性。比自發極化更不為人所知的是在MLCC鐵電陶瓷中的這個獨特直流偏壓現象，它常常給習慣于使用鉭和電解電容器的設計工程師帶來驚奇。電解電容器是非鐵電性的低介電常數材料，它們的容量值是通過非常高的正對面積和納米級介質厚度獲得的，其容量值與作用電壓無關。圖4展示的是在常溫下不同溫度特性類型的MLCC直流偏壓特性。溫度補償型（COG、U2J等）的主要元件是順電性陶瓷，容量值不會隨直流偏壓的變化而變化。相應地，高介電常數BaTiO3系陶瓷（X7R、X5R等）的容量值在直流偏壓下會下降。 圖4容量值-直流DC偏壓特性[圖片] 

 BaTiO3系陶瓷是微晶集合體（多晶體）有亞微米直徑，如圖3所示。這些微晶叫做晶粒，晶體結構是整齊排列的。溫度低于居里點時，這些晶粒被隨機的分割為很多方向的疇。在每個疇內，晶軸方向是一致的，它就是我們所知的自發極化。 當BaTiO3系陶瓷加熱到居里點以上時，晶體結構從四方相轉變為立方相。自發極化疇隨之消失。當冷卻到居里溫度以下時，反過來，立方相轉變為四方相，同時晶粒受到周圍的擠壓產生應力。在這溫度點上，晶粒中的幾個小疇會出現，每個疇的自發極化可以很易被低的電場反轉。由于相對介電常駐與每單位體積的自發極化相對應，因而可測得很高的容量值。 圖3 BaTiO3系陶瓷的微結構[圖片] 

不知曾被貼片電容那類問題困擾過,現在是否已解決了?

多層片式陶瓷電容器MLCC（貼片電容）的裂紋及其產生原因已探討多年，存在裂紋的電容往往表現為漏電流上升、間斷性的開路或短路，亦有表現為無不良質量的情況，常見的通電后擊穿現象大多是裂紋原因。某些時候在某些應用場合和能量條件，這些缺陷會導致災難性失效。事實上裂紋會發生在SMT表面貼裝過程中的元件拾放、焊接和焊接后手工分拆裝配過程，掌握應用裝配過程和最終產品組成對避免裂紋是非常必要的。過去二十年，主要工作是改變電容發生裂紋的情形，改良的SMT吸拾、放置和裝配，事實上已切斷了引起裂紋的的源頭。隨著機器設備設計人員明顯感受到電容裂紋的嚴重性，并把它從其中一個源頭上消除。上板時焊接條件不當是MLCC裂紋產生的重要原因。陶瓷貼片電容（MLCC）陶瓷和金屬的結合體。陶瓷體部分熱傳導性極差，受到急冷和急熱的情況下，陶瓷體容易產生宏觀裂紋。金屬內電極部分的熱傳導性很好，熱膨脹系數較大，在受熱的情況下，金屬部分和陶瓷部分存在一定程度膨脹不一致的情況，從而出現內部應力，容易造成瓷體微裂紋。大尺寸MLCC現況更為明顯。所以在焊接時需要特別注意以下幾點：預熱時間要充分、預熱溫度盡量高、焊接溫度盡量低。波峰焊設備的制造商和用戶現在能更好地掌控產生熱沖擊的源頭，大部分的波峰焊機器具有足夠的預熱控制且已經把裂紋源頭最小化（除大規格尺寸外，如1812（4525）以上，或是厚型產品，厚度大于1.25mm）。但近年來伴隨我們的是PCB板彎曲引起的電容裂紋，在焊接后手工分板過程和測試、裝配過程，工業標準集團和生產商現有的彎曲標準規范是以前為引線型陶瓷電容做的，但PCB彎曲度或撓度經常超出片式電容器的承受范圍。今天同過去一樣，板彎曲是引起電容裂紋的最主要原因，設計者必須理解PWB（印刷電路板）設計是如何影響裝配和可靠性的。片式陶瓷電容必須與易彎曲部分隔離，諸如板角、板邊、連接器，大體積元件如電感（變壓器）和安裝孔。JIS-C-6429和CECC32100中抗彎曲試驗用于評測片式電容端頭到瓷體的性能。該測試標準下，一塊厚1.6mm的測試板，長90mm，電容通過回流焊，焊接后板中心平行于長軸，背面的沖頂力以1mm/second的速度施加，通過連續測試容量監控用于觀測是否發現缺陷和容量下降。很難克服PCB向下彎曲問題，因為固定夾具難以保證PCB板不彎，此外在PWB上芯片端頭周圍位置也是不連續的。在PCB設計過程中應做一些調整去減少彎曲裂紋。              PCB彎曲引起的電容裂紋

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對大規格或厚型產品，焊接方式不同瓷體內外溫差不周，其熱裂紋發生的機率也不同。這類熱裂紋有時是微裂紋，很難發現，甚至有時通電使用一段時間后才會擊穿失效。

近兩年接到不良反饋，大部分是手工分板時彎曲應力引起電容微紋導致通電失效。不良率一般1~3%，嚴重的達10%.

這樣的焊接條件確是容易產生電容熱裂紋的，尤其是X7R類多層片式陶瓷電容。