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    貼片陶瓷電容彎曲裂紋現象及對策 之二

    貼片陶瓷電容彎曲裂紋現象及對策 之二

    • 分類:常見問題
    • 作者:
    • 來源:
    • 發布時間:2015-05-10 13:59
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    【概要描述】5.彎曲裂紋一般在哪個過程中產生?MLCC在PCB上進行焊錫接合后,會使基板發生大幅彎曲的作業均會成為產生裂紋的風險。多數基板彎曲在制造中及制造后產生。PCB會經常在分割作業中受到極大的應力。安裝至連接器插座,以及安裝配線線束及螺絲緊固作業等制造過程中也會發生基板彎曲。??6.如何才能發現彎曲裂紋?多數情況下可通過電氣測定,通過測試絕緣電阻的下降方式發現彎曲裂紋。MLCC的IR(Insulatio

    貼片陶瓷電容彎曲裂紋現象及對策 之二

    【概要描述】5.彎曲裂紋一般在哪個過程中產生?MLCC在PCB上進行焊錫接合后,會使基板發生大幅彎曲的作業均會成為產生裂紋的風險。多數基板彎曲在制造中及制造后產生。PCB會經常在分割作業中受到極大的應力。安裝至連接器插座,以及安裝配線線束及螺絲緊固作業等制造過程中也會發生基板彎曲。??6.如何才能發現彎曲裂紋?多數情況下可通過電氣測定,通過測試絕緣電阻的下降方式發現彎曲裂紋。MLCC的IR(Insulatio

    • 分類:常見問題
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    • 來源:
    • 發布時間:2015-05-10 13:59
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    5.彎曲裂紋一般在哪個過程中產生?
    MLCC 在 PCB 上進行焊錫接合后,會使基板發生大幅彎曲的作業均會成為產生裂紋的風險。 多數基板彎曲在制造中及制造后產生。 PCB 會經常在分割作業中受到極大的應力。安裝至連接器插座,以及安裝配線線束及螺絲緊固作業等制造過程中也會發生基板彎曲。 
     
    6.如何才能發現彎曲裂紋?
    多數情況下可通過電氣測定,通過測試絕緣電阻的下降方式發現彎曲裂紋。MLCC 的 IR(Insulation Resistance,絕緣電阻)的降低是由于裂紋使電介質產生結構缺陷所造成。IR 的降低可通過漏電流的增大而被檢測出。 靜電容量降低也是產生裂紋的電氣指標。 
     
    7.怎樣才能有效防止彎曲裂紋?
    防止裂紋最有效的方法防止對基板施加不需要的外力。通過安裝基板加固材料或支撐材料,可有效防止基板彎曲。制造中基板彎曲很容易被忽視。通過驗證制造過程可發現減少施加于基板的應力的方法。 
    同時,基板上元件的配置將會對彎曲發生時施加于元件的應力的量產生重大影響。通過使元件遠離分割面與螺絲安裝部位,可有效防止在制造中對 MLCC 施加不需要的應力。通過將元件與分割面平行配置,可降低應力(圖1)。 若焊錫過多則可能導致在發生彎曲時對 MLCC 施加的應力增大。需要注意遵從生產商推薦的焊錫規格。

    圖 1. 分割中施加于電容器的應力大小的圖示。應力從最大到最小的順序如下所示:A > B = C > D > E.
     
    8.TDK是否提供彎曲裂紋對策品?
    TDK 提供例如開路模式、樹脂電極品、安全設計品、MEGACAP(帶金屬端子)等眾多彎曲裂紋對策。 

    開路模式增大了端子電極與內部電極間的距離 L 間隙(圖1、2)。這意味著,在發生普通的 45 度裂紋時,可防止裂紋達到內部電極的層疊部分,從而變為開路狀態,而非短路。

     

     

     

     

     

     

    圖 1. 標準MLCC的L間隙                   圖 2. 得到擴展的L 間隙可防止因彎曲裂紋所產生的短路

    TDK 的樹脂電極品中,在端子電極中添加有導電性樹脂層(圖11)。該樹脂層位于銅(Cu)與鎳(Ni)層之間,通過吸收彎曲與振動所產生的機械應力,防止產生裂紋。部位過度彎曲時,在產生裂紋之前,該設計可使端子電極與樹脂分離。


     

     

     

     

    圖 3. 導電性樹脂層部位(使用綠色突出的部分)

    TDK 的安全設計品是在單一的陶瓷體上配置 2 個串聯電容器(圖12)。該電容器適合用于電池線直接連接電路或需要更高安全性的電路由于擁有 2 個電容器,因此,即使1 個產生裂紋,第2 個也可正常工作。由此可防止在產生裂紋時發生短路。同時,TDK 的安全設計品為樹脂電極結構,因此在第 1 個電容器便可防止裂紋產生。

     

     

     

     

    圖 4. 安全設計品的內部結構。即使產生裂紋也不會發生短路

    MEGACAP是帶金屬端子的 MCLL ,擁有單層型與雙層型(圖13)??晌沾蟛糠忠蚪饘俣俗訌澢蛘駝佣a生的應力。


     

     

     

     

     

    圖 5. MEGACAP的結構

     

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