MLCC雖然是比較簡單的，但是，也是失效率相對較高的一種器件.失效率高：一方面是MLCC結構固有的可靠性問題；另外還有選型問題以及應用問題。由于電容算是“簡單”的器件，所以有的設計工程師由于不夠重視，從而對MLCC的獨有特性不了解。在理想化的情況下，電容選型時，主要考慮容量及耐壓兩個參數就夠了。但即便是容量和耐壓這兩個問題，在設計的時候如果不小心，也會翻車。今天講下我所遇到電容耐壓這個問題上遇到的坑。
1. 問題描述
問題 起因是這樣的， 新設計的一塊電源板卡在小批量時出現多例板卡損壞的情況，故障率較高
進一步排查發現均是MLCC電容失效，對失效MLCC進行測量發現均為短路失效模式。板卡供電是19V供電，而選取的電容均為25V耐壓，在插拔設備適配器時，19V電壓會產生2-3V的毛刺。已經接近所使用電容的耐壓極限參數。因此比較容易損壞。
2. 解決方案
解決這個問題的辦法也很簡單，那就是替換耐壓更高的電容選型，例如上述的板子中，后面修改了SMT 生產BOM，把22uf/25V換成了22uf/35V規格的，把0.1uf/25V換成0.1uf/100V規格的。經過整改后，后面批量中再無因電容耐壓降額不夠而導致MLCC失效的問題。
3. 擴展：電容容量與工作電壓的關系
靜態容量隨其直流偏置工作電壓的增大而減少，最大甚至會下降90%。比如一個X5R 47UF 25V的電容，在25V的直流電壓下，其容量可能只有4.7uF,下圖附錄TDK 一個X5R電容的規格書 關于容量與電壓的關系圖，（其實仔細看下圖的的話，你會發現電容容量溫度跟容量也有關系）
下圖為X7R 材質的電容（TDK 0.1UF 50V）的參數圖
這也是為什么電容需要電容的使用必須保證足夠多的降額的原因。 |
