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本体论的缺陷——内部因素。
1. 机械应力裂纹。
理由:多层陶瓷电容器的特点是能承受较大的压应力,但抗弯性能较差。当PCB板弯曲变形时,MLCC的陶瓷基体不会与板一起弯曲,长边的应力大于短侧的应力。当应力超过陶瓷坯体的强度时,就会出现弯曲裂纹。当电容器受到过大的机械应力冲击时,一般会形成45度裂纹和Y形裂纹。
常见的不张力来源:电路板的搬运工艺。循环过程中的人、设备、重力等因素。通孔元件插入。电路测试,单板分段。电路板安装。电路板点铆接。螺丝安装等。
1.选择合适的PCB板厚度。
2.设计PCBA弯曲量时,应考虑MLCC所能承受的弯曲量。相对较重的部件应尽可能均匀地放置,以减少生产过程之中由于重力导致的板弯曲。
3.优化MLCC在PCB板之上的位置和方向,以减少其对电路板的机械应力。MLCC应尽量与PCB之上的孔和切割线或沟槽保持一定距离,这样MLCC才能使裂板在弯曲过程中所经历的拉应力最小。
4 MLCC的安装方向应与开口、切割线或沟槽平行,以确保PCB弯曲时,MLCC的拉伸应力均匀,避免切割过程中的损伤。
5.在拧紧螺钉时,尽量不要将MLCC放置在螺钉孔邻近,以防撞击和开裂。在必须放置电容器的地方,可以考虑使用引线封装电容器。
6.试验时合理使用支撑架,避免因受力而使板弯曲。
2. 热应力裂纹。
当电容器受到过大的热应力冲击时,产生的裂纹没有固定的形状,可以分布在不同的截面之上。在严重的情况之下,电容器的尾部会形成水平裂纹。
原因:热应力裂纹的产生和电容器本身承受焊接热的能力不合格,都与生产过程之中热冲击的引入有关。可能的原因包括:烙铁修理不当,SMT炉温不稳定,炉温曲线变化率过大等。
措施:1.工艺方法应更加注意MLCC的温度特性和尺寸。1210超过的大尺寸MLCC容易造成发热不均匀,产生破坏性应力,不适合采用波峰焊。
2.注意焊接设备的温度曲线设置。在参数设置之中,温度跳变不能为大于150°C,温度变化不能大于2°C/s,预热时间应大于2分钟。焊之后不能使用辅助冷却设备,应随炉温自然冷却。
3.手工焊前,应增加焊前预热工序。在整个手工焊接过程之中,严禁烙铁头直接接触电容器电极或本体。应在焊点冷却之后进行再焊接,再焊接次数不应超过2次。