DC/DC模塊中的電容失效如何排查？
日期：2024-04-26 16:23:56 瀏覽量：507 標簽: 創(chuàng)芯在線檢測
近年來，開關式電源轉換器已廣泛應用于多領域現代電子技術，包括工業(yè)、商業(yè)、公用事業(yè)和消費市場。基于低功率DC/DC轉換的應用，大多數現代電源轉換是使用三種主要類型的電源轉換器完成的，分別是降壓、升壓和降壓-升壓。但在專門的應用程序中，往往使用傳統(tǒng)拓撲的高級組合或增強變體。雖能在文獻中查到多種DC/DC轉換器拓撲結構，但沒有一種解決方案可以滿足所有應用的需求，故而定制化成為必經之途。
轉換技術在工業(yè)、研發(fā)和日常生活中得到了廣泛的應用，對其失效排查的需求也大幅增多。開關式電源轉換器內部包含電容，出現失效該怎么排查？創(chuàng)芯檢測將通過案例，介紹對此類模塊進行失效分析的基本步驟。
一、案例背景
客戶DC/DC轉換器模塊封裝完成后，篩選發(fā)現部分模塊輸出異常，遂將失效品送測。我們排查發(fā)現輸入端濾波電容存在異常，便著手進行失效分析。經外觀檢查、X-Ray檢查、開蓋檢查、研磨切片等檢測方法由外及內、逐層深入，最終失效原因展現在我們眼前。
二、分析過程
1、外觀檢查：
先對器件整體進行外觀檢查，未發(fā)現塑封體有崩邊、裂紋、孔洞、打磨等明顯異常；引腳鍍層完好，無明顯氧化、腐蝕等跡象。下一步開始對內部進行探查。
2、X-ray檢查：
由于前期已發(fā)現輸入端濾波電容存在異常，為了進一步確認來料封裝，通過X射線對模塊封裝內部檢查，但這一步未發(fā)現模塊內部空洞、焊接、斷線、裂縫等異常。非破壞性檢測沒能找到確切失效點，接下來需要引入破壞性檢測。
3、開蓋檢查：
采用物理和化學方法對模塊去除封裝，在其表面未發(fā)現電容器缺損、開裂等異常。失效原因要從內部進行探查。對于電容可采用結構內部檢查。
4、研磨切片：
電容內部結構為層狀，故適合通過切片測試逐層觀察并排查失效點。按照金相切片檢測流程，將樣品制作切片并通過電鏡觀察，分別對C1、C2兩個電容器內部各層進行結構分析，發(fā)現C1電容內部介電層存在開裂現象，失效點得以確定。
三、失效原因揭示及總結：
完成由外及內的各項檢測，結論為：DC-DC轉換器模塊內部輸入端濾波電容器內部開裂缺陷，導致為本地器件供電的電路雜波增大，電路穩(wěn)定性下降，最終導致模塊輸出異常。
電容內部開裂的成因較為復雜，包括內部應力、機械震動、溫度變化等都可能引起電容內部開裂。而在模塊封裝過程中引起的溫變及震動等不利因素，也會導致電容內部的開裂。
最后，電容開裂引起的系統(tǒng)失效十分常見，特別是在開關式電源轉換器廣泛應用的今天，這一失效發(fā)生的幾率大大增多，精準定位失效原因是避免此類事故再度發(fā)生的前提。對于各類元器件的失效情況，創(chuàng)芯檢測能運用專業(yè)的設備、根據嚴謹流程進行分析，并給出合理規(guī)避建議。廣大客戶如有此方面的需求，歡迎致電創(chuàng)芯在線檢測實驗室。全國熱線4008-655-800。
