片狀獨石陶瓷電容器(貼片電容)受到機械、熱應(yīng)力時會發(fā)生斷裂,當斷裂到內(nèi)部電極的活動區(qū)域(圖1)時,會導(dǎo)致該部分內(nèi)部電極間的漏電,并可能造成絕緣電阻的降低(短路)。
絕緣電阻降低的機械故障主要為"斷裂處在高電場下的放電"。
例,如圖2所示,當內(nèi)部電極間發(fā)生斷裂時,電極間的介電材料中會形成一層較薄的空氣層。
將其模型化后,當施加電壓V時,將介電材料內(nèi)部的電場強度用E來表示,空氣層的電場強度用εE來表示。
因此,施加在電容器上的電壓大部分處于空氣層,當其超過空氣的絕緣破壞電壓時,會產(chǎn)生放電現(xiàn)象,反復(fù)放電后會降低絕緣電阻。
生放電現(xiàn)象,反復(fù)放電后會降低絕緣電阻。
圖1
圖2
陶瓷電容器的裂紋相關(guān)事宜在此
多層陶瓷電容扭曲裂紋的產(chǎn)生原理及預(yù)防方案
大家好!今天的主題是電子設(shè)備中不可缺少的元器件 - 多層陶瓷電容器(以下簡稱貼片)。這里主要介紹一下該貼片常常會出現(xiàn)的"扭曲裂紋"現(xiàn)象。*一級代理商貼片電容
正確使用貼片的話完全不會產(chǎn)生裂紋(裂縫)。但是,由于這種貼片與碗和器皿一樣都是陶瓷燒制成的,如果施加過大的機械力,就會產(chǎn)生裂紋(裂縫)。 *電容代理商
因此,這里我來為大家講述扭曲裂紋的產(chǎn)生原理以及防止扭曲裂紋產(chǎn)生的方法。
1. 什么是扭曲裂紋?
首先,我們來看一下圖1中扭曲裂紋的形態(tài)。扭曲裂紋是指因扭曲而產(chǎn)生的裂紋(裂縫)。扭曲裂紋從貼片外面看很難被發(fā)現(xiàn)。因此,我們把貼片如下圖一樣切開,來觀察截面的圖像。
從中,我們可以發(fā)現(xiàn)扭曲裂紋的特征是從外部電極的一端向?qū)蔷方向產(chǎn)生了裂紋。
。紙D1> 裂紋的代表性實例
2. 扭曲裂紋的產(chǎn)生原理
為什么會產(chǎn)生扭曲裂紋呢?這是由于貼片是焊接在電路板上的。對電路板施加過大的機械力、使得電路板彎曲或老化,從而產(chǎn)生了扭曲裂紋。 *晶振代理
將電路板翻轉(zhuǎn)過來,就會看到下列情況。
如圖2所示,電路板上面被拉伸,下面被收縮。由于上面的拉伸,銅焊盤就會向左右移動。
<圖2 電路板變形及應(yīng)力圖>
隨著焊盤的移動,焊錫也會移動或產(chǎn)生變形。焊錫變形后,貼片的外部電極就會移動和變形,拉伸應(yīng)力就會集中在貼片的外部電極的一端。
當該拉伸應(yīng)力大于貼片電介質(zhì)的強度時,就會出現(xiàn)裂紋。
。紙D3 扭曲裂紋產(chǎn)生的原理>
3. 扭曲裂紋產(chǎn)生的影響 *磁珠代理商
扭曲裂紋從下面的外部電極的一端延伸到上面的外部電極的話,容量就會下降,使得電路呈現(xiàn)出開路狀態(tài)(開放)。因此,即使裂紋不是十分嚴重,如果到達貼片內(nèi)部電極,焊劑中的有機酸和濕氣會通過裂紋的縫隙侵入,導(dǎo)致絕緣電阻性能降低。另外,電壓負荷會變高,電流的流量過大時,糟糕的情況會導(dǎo)致短路。
一旦出現(xiàn)了扭曲裂紋,是很難從外面將其去除的,因此為了防止裂紋的產(chǎn)生,應(yīng)當控制不要施加過大的機械力。
4. 什么是扭曲量? *電感代理商
為了避免扭曲裂紋的產(chǎn)生,Hao不要在生產(chǎn)產(chǎn)品的現(xiàn)場施加過大的機械力。那么有什么方法可以使得過度施加的機械力變得可視化?。其中一種有效的方法就是測量扭曲量。下面,先來介紹一下什么是扭曲量。
扭曲是指,在物體上施加負重時單位長度的變化量。
此時的拉伸比率就是扭曲量。
ε=ΔL/L ε:扭曲量;L:施加力之前的長度;ΔL:變形長度
例如,1000mm的棒經(jīng)過左右拉伸后,變成1001mm時,1mm/1000mm=0.001ST=1000μST。
5. 如何防止扭曲裂紋的產(chǎn)生?
為防止扭曲裂紋的產(chǎn)生,我們需要從電路板設(shè)計和工序管理這兩方面采取對策。首先,介紹一下工序管理方面的對策。先測量一下之前介紹過的扭曲量,然后在工序中進行扭曲量的管理。我們來設(shè)置一下標準扭曲量。如果設(shè)置值過小,則需要嚴格管理。如果設(shè)置值過大,則會產(chǎn)生扭曲裂紋。一般的設(shè)置值是:生產(chǎn)關(guān)乎生命安全產(chǎn)品的客戶多以500μST為標準,生產(chǎn)普通消費產(chǎn)品的客戶多以1000μST為標準。即使是扭曲程度相同的電路板,元器件的應(yīng)力會因使用的電路板類型和厚度的不同而不同,因此,客戶應(yīng)該按照經(jīng)驗判斷制定的標準。
下面測量各個工序中的扭曲量。本公司通過過去調(diào)查的項目,總結(jié)出了哪些作業(yè)工序會產(chǎn)生扭曲裂紋。重要的是管理工序。
<表1 安裝作能性>
關(guān)于超過設(shè)置標準的工序,可通過改良設(shè)備、改善作業(yè)等來控制扭曲量。
接下來,介紹一下設(shè)計方面的主要預(yù)防措施。
1.電路板端、螺絲孔、連接器的距離
。ɡ纾O(shè)置10mm以上等等合理的距離。)
2.配置
。ㄒ话銇碇v,分割線非常好設(shè)置成平行。像電路板角以及L字型的電路板中彎折的部分等等
容易集中應(yīng)力的地方非常好不要配置貼片。)
3.分割線的選擇
。ㄔO(shè)置成線比穿孔要好)
4.焊盤的寬度
(C的尺寸非常好小于貼片的W(寬度))
<圖4 焊盤尺寸>
5.配置設(shè)計模式
。榉乐褂∷㈦娐钒逡蚧亓鞫冃,Hao設(shè)計成銅箔模式)
6.采用樹脂外部電極產(chǎn)品
。ǹ紤]到扭曲較大的時候,可以采用樹脂外部電極產(chǎn)品。)
以上等等。
長期以來,*制作所一直致力于國內(nèi)外測量扭曲量以及電路板設(shè)計方面的服務(wù),積累了許多解決扭曲裂紋相關(guān)的訣竅。今后,我們將繼續(xù)致力于為客戶排除困擾。
讀完本文后,您是否有以下感想呢?
—仍然有疑問。
—想更加具體地了解扭曲測量的相關(guān)問題。
—想要具體地了解設(shè)計電路板時應(yīng)考慮的事項。
—需要提供報價或送樣測試等,如何取得聯(lián)系?
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