DC/DC模块中的电容失效如何排查?

日期:2024-04-26 16:23:56浏览量:68标签:创芯在线检测

近年来,开关式电源转换器已广泛应用于多领域现代电子技术,包括工业、商业、公用事业和消费市场。基于低功率DC/DC转换的应用,大多数现代电源转换是使用三种主要类型的电源转换器完成的,分别是降压、升压和降压-升压。但在专门的应用程序中,往往使用传统拓扑的高级组合或增强变体。虽能在文献中查到多种DC/DC转换器拓扑结构,但没有一种解决方案可以满足所有应用的需求,故而定制化成为必经之途。

转换技术在工业、研发和日常生活中得到了广泛的应用,对其失效排查的需求也大幅增多。开关式电源转换器内部包含电容,出现失效该怎么排查?开云全站体育 将通过案例,介绍对此类模块进行失效分析的基本步骤。

一、案例背景

客户DC/DC转换器模块封装完成后,筛选发现部分模块输出异常,遂将失效品送测。我们排查发现输入端滤波电容存在异常,便着手进行失效分析。经外观检查、X-Ray检查、开盖检查、研磨切片等检测方法由外及内、逐层深入,最终失效原因展现在我们眼前。

二、分析过程

1、外观检查:

先对器件整体进行外观检查,未发现塑封体有崩边、裂纹、孔洞、打磨等明显异常;引脚镀层完好,无明显氧化、腐蚀等迹象。下一步开始对内部进行探查。

外观检查

2、X-ray检查:

由于前期已发现输入端滤波电容存在异常,为了进一步确认来料封装,通过X射线对模块封装内部检查,但这一步未发现模块内部空洞、焊接、断线、裂缝等异常。非破坏性检测没能找到确切失效点,接下来需要引入破坏性检测。

X-ray检查

3、开盖检查:

采用物理和化学方法对模块去除封装,在其表面未发现电容器缺损、开裂等异常。失效原因要从内部进行探查。对于电容可采用结构内部检查。

开盖检查

4、研磨切片:

电容内部结构为层状,故适合通过切片测试逐层观察并排查失效点。按照金相切片检测流程,将样品制作切片并通过电镜观察,分别对C1、C2两个电容器内部各层进行结构分析,发现C1电容内部介电层存在开裂现象,失效点得以确定。

C1电容剖面整体形貌

三、失效原因揭示及总结:

完成由外及内的各项检测,结论为:DC-DC转换器模块内部输入端滤波电容器内部开裂缺陷,导致为本地器件供电的电路杂波增大,电路稳定性下降,最终导致模块输出异常。

电容内部开裂的成因较为复杂,包括内部应力、机械震动、温度变化等都可能引起电容内部开裂。而在模块封装过程中引起的温变及震动等不利因素,也会导致电容内部的开裂。

最后,电容开裂引起的系统失效十分常见,特别是在开关式电源转换器广泛应用的今天,这一失效发生的几率大大增多,精准定位失效原因是避免此类事故再度发生的前提。对于各类元器件的失效情况,开云全站体育 能运用专业的设备、根据严谨流程进行分析,并给出合理规避建议。广大客户如有此方面的需求,欢迎致电创芯在线检测实验室。全国热线4008-655-800。

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