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彩票投注MLCC常见问题及解决途径

作者:admin 发布时间:2020-05-03 20:58

  MLCC常睹题目及处理途径_板滞/仪外_工程科技_专业原料。焊接操作运用

  336 E 电 lec tron 子 ic s 工艺技艺 Process Techno logy第200267年卷第11月6期 MLCC常睹题目及处理途径 陈增生 (中邦电子科技集团公司第三十六探究所 ,浙江 嘉兴 314033) 摘 要 :近年来 ,片式陶瓷电容越来越众地运用于电子产物中 ,而分歧理的安排 、不适宜的操作 设施 ,使产物正在坎坷温轮回 、应力筛选等试验后 ,每每产生片式陶瓷电容失效形势 。说明了电容失 效的理由 ,并针对产生的题目 ,提出改善步伐 ,以抬高产物德地 。 枢纽词 : 陶瓷贴片电容 坎坷温轮回 应力筛选 失效说明 中图分类号 : TM 53文献标识码 : B 著作编号 : 1001 - 3474 (2006) 06 - 0336 - 04 Comm on Problem s and Solution s of MLCC CHEN Zeng - sheng ( CETC No. 36 Research In stitute, J iax ing314033, Ch ina ) Abstract: In recent years,MLCC is more app lied to m any of electronic p roducts. B ut failure phenom2 enons are ofen happened after temperature shock and stress screen because of unreasonable design and handling. Analyze the reason of failure Put forward the measures to solve the p roblem s. Key words:MLCC Temperature shock Stress screening; Failure analysis D ocum en t Code:B Article ID : 1001 - 3474 (2006) 06 - 0336 - 04 2002年以前陶瓷贴片电容运用于电子产物中 , 并未发觉大宗量的电容失效 。但从 2002年至今 ,根 据产物安排的须要 ,对安装好的电子修筑 (盒子 、整 机 ) 需举行温度轮回 、应力筛选 , 而产物经温度环 循 、应力筛选后 ,不竭有陶瓷贴片电容失效的形势发 生 (频合电途 、耦合电途顶用 3. 9 pF失效 80%、5. 1 pF失效 11% ) ,使电子产物的牢靠性及出产进度不 同水平受到影响 ,针对产生的题目 ,举行说明 ,处理 失效的出现是很有需要的 。从外面上说明电容失 效 ,首要有六方面要素会形成电容失效 。下面就这 六方面的要素举行说明 。 1 陶瓷贴片电容的基础构造 陶瓷贴片电容器少数为单层构造 ,大无数为众 层叠层构造 。日常是无引脚矩形构造 ,外层电极同 片式电阻相通 ,如图 1 所示 。陶瓷贴片电容有分别 的电解质 ,它们有分别的容量范畴及温度褂讪性 ,由 于陶瓷贴片电容的端电极 、金属电极 、介质三者的热 膨胀系数分别 ,是以正在焊接流程中升温速度不行过 疾 ,奇特是温度膺惩及焊接时要思考温度要素 ,不然 易形成陶瓷贴片电容的损坏 (失效 ) 。 图 1陶瓷贴片电容构造 2陶瓷贴片电容失效的理由 2. 1受外力影响惹起的陶瓷贴片电容失效 (1)一朝陶瓷贴片电容焊接于 PCB 上 ,任何外 力城市对 PCB 上的陶瓷贴片电容出现影响 ,如图 2 所示 。如安装时产生过强或过急弯曲 PCB ,使两焊 作家简介 :陈增生 (1959 - ) , 女 ,工程师 ,首要从事电子装联工艺及 SM T的探究使命 。 2006年 11月 陈增生 : MLCC常睹题目及处理途径 337 接端出现相反倾向的板滞应力 ,正在电容最弱的地点 , 大凡正在瓷体和金属电极的交卸点 ,出现缺陷 。该裂 缝初期或许很细而没有穿透内电极 。做了温度冲 击 、应力筛选后 ,就会有缺陷 ,这种缺陷大凡用肉眼 是无法检测出来 ,旧例测试大凡都发觉不了 ,惟有裂 缝增添而且正在做低温时有水分渗透才会产生失效 。 图 2PCB 受力弯曲 ( 2 )因为陶瓷贴片电容本体特征较脆况且无引 脚 ,受影响力影响较大 ,一朝受外力影响内部电极易 断开而导致陶瓷贴片电容失效 。任何外力惹起的陶 瓷贴片电容端断裂 、破损 ,如图 3、图 4 所示 。城市 使陶瓷贴片电容失效 ,如板滞安装流程中 ,将印制板 组件装于盒体中运用电动起子安装 ,此时电动起子 的板滞应力易使电容断开 。 图 3电容破损 图 4电容断裂 (3)因为陶瓷贴片电容端头 (本体与电极 )连结 力不良的质地题目 ,经焊接 、温冲 、调试等外力影响 等流程 , 容易惹起金属电极零落 ,即本体与电极脱 离如图 5所示 。 2. 2焊接操作欠妥惹起的失效 2. 2. 1电烙铁手工焊接操作欠妥或返工 电烙铁焊接所带给陶瓷贴片电容的热膺惩是很 广博的 。焊接时会出现热膺惩 ,假如操作家将烙铁 尖端直接接触电容电极 ,就会产生热膺惩惹起陶瓷 贴片电容器本体的微裂 ,一段时候后陶瓷贴片电容 就会失效 。规定上陶瓷贴片电容大凡应由 SM T专 用修筑焊接 ,借使非要手工焊接时 ,肯定要正经按工 艺请求举行 。 图 5电容本体与电极零落 众次焊接包含返工 ,也会影响贴片的可焊性和 对焊接热量的招架力 ,而且效益是累积的 ,是以不宜 让电容众次接触到高温 。 2. 2. 2焊接时电容两头上锡过错称 焊接时电容两头上锡过错称如图 6所示 。 图 6焊接时电容两头上锡过错称 电容两头上锡过错称 ,当受到外力或做应力筛 选试验时 ,因焊锡过众的一端会紧张影晌陶瓷贴片 电容招架板滞应力的才力 ,就产生本体与电极开裂 而失效 。 2. 2. 3焊料过众 众层陶瓷贴片电容正在 PCB 上出现的板滞应力 的水平所相闭的要素包含 PCB 的质料和厚度 ,焊料 的量和焊接的地点 ,奇特是焊料过众会紧张影响贴 片电容招架板滞应力的才力 ,而出现电容失效 。 2. 3焊盘安排分歧理惹起的电容失效 (1)焊盘安排分歧理 ,如焊盘上安排有过孔时 , 如图 7所示 。焊料会流失 (产物中存正在这种安排现 象 ) ,使电容两头的焊锡过错称形成焊接缺陷 ,这时 做应力筛选或受外力 ,陶瓷贴片电容两头开释的应 力分别就容易形成开裂 ,最终失效 。 (2)另一种焊盘安排办法 ,如图 8 所示 。采用 上机焊接时 , 电容两头的焊盘尺寸分别或过错称 (产物中存正在这种安排形势 ) ,印刷的焊膏量就相差 较大 ,小焊盘对温度呼应疾 ,上面的焊膏先熔化 ,正在 焊膏张力影响下将元件拉直竖起 ,产生“直立 ”形势 或产生焊锡过错称 ,惹起电容失效 。众个陶瓷贴片 电容有一端共用一个大焊盘 ,假如大众端有一个电 容需返修或个中有一个电容失效 ,需改换时 ,则其它 338 电 子 工 艺 技 术 第 27卷第 6期 元件的一端也要经验一次热膺惩 ,电容就很容易出 现失效 。 图 7过孔 曲才力较量差 ,电容拼装流程中任何或许出现弯曲 变形的操作城市导致元件开裂 。 3淘汰电容的失结果 3. 1避免外力 (1)安装流程必需尽量避免让 PCB 碰到过强或 过急的弯曲 。 ( 2 )陶瓷贴片电容避免安排正在线途板弯曲时受 板滞应力高的地点 ,如图 9所示 。 图 8焊盘安排 2. 4坎坷温膺惩试验形成的失效 试验流程中 ,因为 PCB、MLCC 端电极 、陶瓷介 质三者的热膨胀系数 (CTE)分别 ,火速的冷热转化 , 使贴片电容承袭肯定的热应力 。贴片电容的本体 (陶瓷 )与电极局限 (金属局限 )出现应力裂纹 ,导致 电容的失效 。 2. 5应力筛选试验出现的失效 电容失效的另一个理由即是正在调试和境遇试验 中 ,焊点因热失配而失效 。彩票投注电途的周期性通断和环 境温度的周期性转化 ,会使焊点经受温度轮回流程 , 印制板质料 、陶瓷 、电极三者的热膨胀失配将正在焊点 中出现应力和应变 。陶瓷的热膨胀系数为 ( CTE)为 (6~7) ×10 - 6 ℃- 1 ,而环氧树脂 /玻璃纤维基板正在 X - Y 轴倾向的 CTE 则为 15 ×10 - 6 ℃- 1 , PTFE 基板 正在 X - Y轴倾向的 CTE 为 9 - 12 ×10 - 6 ℃- 1 ,温度变 化时 ,焊点将承袭肯定的应力和应变 。正在 THT工艺 中 ,器件的柔性引脚会招揽因为热失配而惹起的大 局限应变 , 焊点真正承袭的应变是很小的 。而正在 SM T中 ,应变基础由焊点来承袭 ,从而会导致焊点 中裂纹的萌生和扩展 ,最终失效 。 2. 6板滞应力形成的失效 印制板正在安装流程中操作欠妥产朝气械应力导 致电容瓦解 ,及焊盘安排于螺装孔邻近 ,正在安装时容 易形成板滞毁伤 。这种毁伤正在温度膺惩试验中使裂 纹进一步增添从而导致电容失效 。从构造上能够看 出 ,MLCC的特性是不妨承袭较大压应力 ,但招架弯 图 9板滞应力高的地点 ( 3 )陶瓷贴片电容的两焊点该当安排与受板滞 应力的倾向均衡而不行直角 ,如图 10所示 。 图 10板滞应力 (4)电缆线与 PCBA 之间接插件相接处 ,正在拔 出或插上相接器时假如电途板没有支柱 ,电途板就 会出现翘曲而损坏到邻近的元器件 。当电途板面积 较大 (即大于 15 cm ×15 cm )时要奇特小心 ,以防损 坏元器件 。 3. 2质料的选用 为抬高贴片电容与基板质料的热成亲 ,应挑选 适应的基板质料及选用级别较量高 ,招架热应力和 板滞应力较好的电容 ,来满意产物运用的请求 。 3. 3焊接请求 操作家焊接时应正经奉行工艺次序 ,并按工艺 文献及模范工艺请求举行 。 3. 4安排请求 (1)焊盘间距要合理 ,避免如 (下转第 343页 ) 2006年 11月 王萌等 :高密度密封电子修筑热安排与构造优化 343 参考文献 : [ 1 ] 余修祖. 电子修筑热安排及说明技艺 [M ]. 北京 :北京 航空航天大学出书社 , 2000. [ 2 ] 邱 成 悌 , 赵 C 殳 , 蒋 全 兴. 电 子 设 备 结 构 设 计 原 理 [M ]. 南京 :东南大学出书 , 2005. [ 3 ] 白秀茹. 模范的密封式电子修筑构造热安排探究 [ J ]. 电子板滞工程 , 2002, 18 (4) : 36 - 38. [ 4 ] Sussan Crum. A ttaching heat sinks to components [ J ]. EP&P, 1997 (1) : 42 - 46. [ 5 ] Crowe G. Thermal analysis and op tim ization of a small, high density de power system by finite element analysis ( FEA ). Proc [ J ]. IEEE Int Energy, 1996 ( 10 ) : 718 - 722. 收稿日期 : 2006 - 09 - 20 图 5优化模子温度云图及弧线热说明结果同实测温度比较 序号 模块 实测温度 热说明温度 相对误 θ/ ℃ θ/ ℃ 差 / % 110导热板的热 1 端轮廓 44. 510 0 46. 310 0 4. 044 0 8245 导 热 板 的 2 热端轮廓 40. 320 0 41. 450 0 2. 802 6 1145 导 热 板 的 3 热端轮廓 41. 250 0 40. 910 0 0. 824 2 紧 贴 PSU 模 块 4 的机壳轮廓 48. 850 0 51. 239 0 4. 890 4 5 机箱壳盖轮廓 38. 260 0 40. 490 0 5. 828 5 平 均 误 差 3. 677 9 由外 2能够看出 ,预备差错基础相符请求 。 3 结论 诈骗 Flotherm 热仿真软件举行热预备 ,并通过 一系列的计划安排及优化 ,将该高密度密封修筑的 初始模子最高温度由 138. 16 ℃限定到 51. 239 ℃, 正在修筑极限使命温度 (60 ℃)以下 ,与实践试验所测 量的数据绝顶迫近 ,差错惟有 3. 7%。利用热说明 软件 ,能够正在产物安排阶段对修筑的散热举行模仿 说明 ,淘汰了因为散热不良而导致的失效 ,为产物的 牢靠性安排供应了首要的根据 ,从而缩短了产物的 研发周期 。 (上接第 338页 )图 7、图 8 及图 11 ( a)的安排形势 产生 。图 11 ( a)的安排 ,当贴片电容焊接后容易受 应力而损坏失效 。图 11 ( b)安排有助于抬高板滞应 力的招架力 。 图 11焊盘安排 (2)安排师正在安排 PCB 时 ,请按企业准则举行 焊盘安排 ,避免分歧理的安排产生 。 3. 5返修请求 当需对电容举行返修时 ,思考焊接热量的效益 累积 ,解焊后的电容应弃之无须 ,运用新电容 。 4结论 精确的操作设施 ,合理的选料及精确的焊盘设 计 ,对淘汰电容的失效均能起到很好的影响 ,也可提 高产物德地及牢靠性 ,避免不需要的返工 。 参考文献 : [ 1 ] 张文典. 适用轮廓拼装技艺 [M ]. 北京 :电子工业出书 社 , 2002. [ 2 ] 吴兆华 ,周德俭. 轮廓拼装技艺底子 [M ]. 北京 : 邦防 工业出书社 , 2002. [ 3 ] SJ / T10670 - 1995轮廓拼装工艺通用技艺请求 [ S ]. 收稿日期 : 2006 - 08 - 26


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