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：108 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？创芯检测将通过案例，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。
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。
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。
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。
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，创芯检测能运用专业的设备、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。
