多层瓷介电容器（MLCC）具有小体积、高单位体积容量、高稳定性和方便安装等优点，在航空、航天、军事通讯、雷达等领域得到广泛应用。上一期我们介绍了瓷介质电容器在面对瞬变温度应力（例如：电装焊接温度过高、电容器焊接前未预先加热等）时的热应力失效问题，并提出了解决方案。本期将分析瓷介电容器在面对机械应力（例如：环氧树脂的热胀冷缩应力、安装部位印制板的变形应力或受到外来未知机械应力等）时的失效问题，并提出解决方案。

1、机械应力引起的失效

（1）安装前

(a)机械吸片的不当使用这类缺陷主要是由于真空吸盘位置过低，导致在吸取电容时直接对陶瓷电容器的上表面施加压力，从而在元件的中心位置或附近产生裂纹。产品清洁后可能会略微呈现圆环形或新月形的浅色带，如下图2所示。

这种裂纹很难被察觉，通常只能在电容器表面发现，只有进行DPA（破坏性物理分析）后，才能看到破损的详细图片。

(b)安装前产品的碰撞或掉落

碰撞可能在产品的瓷体上形成微小裂纹，通常肉眼很难察觉，但已经降低了瓷体的机械强度。在安装过程中，受到热应力或机械应力的影响，产品上的微裂纹会加剧开裂程度，甚至在原有裂纹的基础上产生新的裂纹。

解决措施：

在贴片时，调整吸盘的吸力，避免吸盘接触电容器。

不要使用掉落在地面上的产品。

在对产品进行测试时，轻拿轻放，避免产品之间相互碰撞。

安装好的印制基板在运输和存放过程中也要尽量轻拿轻放。

（2）安装后

安装在电路板上的电容器会受到多种压缩应力和拉伸应力的影响，如下图5所示。

(a)焊料过多

在焊接过程中，产品两端的焊料不均匀，导致两边受到的收缩应力不一致，从而使安装在基板上的电容器扭曲应力增大，产生裂纹。这种裂纹通常出现在电容器与基板结合处，延伸到端部，形成45度角，典型的机械应力裂纹。

(b)电路板的弯曲

在电路板的切割、测试、背面组件和连接器安装以及最后的封装过程中，如果焊接后的电容器受到扭曲力，如下图7、8所示。

从图9可以看出，应力起点在电容器与基板的结合处，在应力的作用下，会形成45度角的裂纹。下图10是因基板过度弯曲而导致电容器内部裂纹的示意图。

解决措施：

1.片式电容器两端的焊锡量不得超过其本体高度，焊料控制在电容器厚度的1/3～1/2范围内，如右图11所示（即H=1/3W～1/2W）。

2.安装在基板上的电容器配置会影响在弯曲时施加在电容器上的应力。在折弯印制基板时，贴片电容器的疲劳受力按照“折弯、剪切、V型槽、穿孔”逐渐增大。因此，在贴装过程中应考虑基板的折弯过程。在该图中，电容器E受到的机械应力最小。而电容器A的位置是最不推荐的，因为离分割面太近，并且是垂直安装，在基板折弯时，电容器会受到轴向力的作用，导致电容器裂纹或断裂。在分割时，电容器所受的机械压力为AB=CDE。

3.径向引线电容器

与片式电容器相比，径向引线电容器以直插的方式安装后，失效的风险大大降低。但需要注意的是，对于这种径向引线电容器，在安装前后，如果引线受到较大的应力，产品端面容易受损，从而导致瓷体破裂和失效。