Was ist MLCC und wie löst man MLCC-Rissprobleme?

Was ist MLCC und wie löst man MLCC-Rissprobleme?

Ein Kondensator ist im Grunde ein Behälter, der Strom speichern kann. Das Grundprinzip des Kondensators besteht darin, zwei parallele leitende Metalle zu verwenden, die sich nicht berühren und mit Luft oder anderen Materialien als Isolierung gefüllt sind. Verbinden Sie eines der beiden Metalle mit dem Pluspol der Batterie und das andere mit dem Minuspol. Das Gerät, das die Ladung speichert, wird Kondensator genannt.

Kondensatoren werden hauptsächlich unterteilt in Elektrolytkondensatoren, Tantal-Elektrolytkondensatoren, Keramik-Vielschichtkondensatoren (MLCC).

Inhaltsübersicht
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    Das Prinzip des MLCC

    Die Kapazität des Kondensators ist direkt proportional zur Fläche der Blechelektrode, so dass die maximale Metallfläche der Ladungsspeicherung mit dem minimalen Volumen den maximalen Kapazitätswert des Kondensators mit dem minimalen Volumen erreichen kann. 

    Die MLCC arbeiten im gleichen Volumen wie herkömmliche Elektrolytkondensatoren, da sie Kammplatten bilden können. MLCC können die Kapazität ihrer Kondensatoren durch die Struktur der Kammlage stark erhöhen, so dass elektronische Produkte dünner und kleiner sein können.

    Ausdruck der MLCC-Formel:C=εK(A/D)n

    C: Kapazität, in F (Farad), während die Kapazität von MLCC hauptsächlich PF, nF und µF ist.
    ε : Dielektrizitätskonstante der Isolierung zwischen den Elektroden, ausgedrückt in Farad/Meter.
    K: Dielektrizitätskonstante (abhängig von der Art der Keramik)
    A: leitfähige Fläche (abweichend von Produktgröße und Druckfläche)
    D: die Dicke der dielektrischen Schicht
    n: Anzahl der Schichten

    Verschiedene Arten von MLCC

    Verschiedene Arten von MLCC-Produkten

    MLCC klassifiziert nach Temperaturcharakteristik: Der Kapazitätswert variiert mit der Temperatur und kann in C0G(NP0), X7R, Z5U, Y5V, etc. unterteilt werden.

      ★ Klassifiziert nach der Größe der MLCC-Produkte: 0402; 0603; 0805; 1206 usw.

      ★ MLCC klassifiziert nach der Kapazität: 10 PF, 100P, 1nF, 1µF, 10µF.

      ★ MLCC klassifiziert nach Betriebsspannung: 10V, 16V, 25V, 50V, 100V, 200V, 500V, 1KV, 2KV, 3KV。Für dieselbe Produktserie gilt: Je höher die Betriebsspannung, desto dicker muss die dielektrische Schicht sein, und der relative Kapazitätswert ist niedriger.

      ★ MLCC klassifiziert nach Toleranz:±0.1pF(B)、±0.25pF(C)、±0.5pF(D)、±1%(F)、±2%(G)、±5%(J)、±10%(K)、±20%(M)-20%~+80%(Z)

    Daher muss eine vollständige MLCC-Produktspezifikation mindestens alle der oben genannten Merkmale enthalten.

    Der Herstellungsprozess von MLCC

    Das dielektrische Material von MLCC umfasst Bariumtitanat, Titanoxid, Magnesiumtitanat, Strontiumtitanat usw. Je nach Produkttyp (NP0, X7R, Y5V) werden unterschiedliche Sintertemperaturen und Sinteratmosphären festgelegt.

    Technologie zur Abscheidung dicker Schichten

    Rohembryoform: Streifenembryo, Dicke: 5 (einschließlich m - einschließlich 25 m.
    Elektrodendruck: Leitfähiger Elektrodendruck, abhängig von der Größe.
    Laminierte Technik: 4, 250.
    Schneidetechnik: Messerschneiden und Laserschneiden, Sägen.

    Keramische Zufeuerungstechnik

    Keramische Zufeuerungstechnik

     

    Keramische und metallische Elektrodenmaterialien: Verwenden Sie die passenden Materialien.
    Sintertechnologie der Ontologie: Temperatur (950 ~ 1300 ° C) und Atmosphärensteuerung (Luft, Stickstoff/Wasserstoff-Gemisch).
    Seitenelektroden-Technologie: Hochtemperaturverbrennung (750 ~ 900 ° C) und Atmosphärensteuerung (Kupferelektrode).
    Galvanotechnik (Vernickelung, Zinn/Blei), Reinzinnbeschichtung.

    Je nach Materialeigenschaften werden MLCC in zwei Arten von Prozesstechnologien unterteilt, darunter NME (Edelmetallelektrode) und BME (unedle Metallelektrode), die leicht unterschiedliche Erzeugungs- und Anwendungsmerkmale aufweisen. NME ist relativ stabil, wird oft als hochdruckbeständiges Produkt verwendet und ist relativ teuer; BME ist ein kostengünstiges Produkt mit einer relativ großen Marge, das im Allgemeinen für Produkte ohne hohe Anforderungen verwendet wird.

    Nachteile von MLCC

    Das größte Qualitätsproblem von MLCC ist, dass sie zu zerbrechlich sind. Bei unvorsichtigem Gebrauch oder unvorsichtiger Behandlung kann es leicht brechen. Daher wird bei der Lieferung von MLCC in der Regel angegeben, wie sie zu behandeln sind. Beim Schweißen und Entschweißen muss man darauf achten, den Körper nicht zu belasten, da er sonst reißt。.

    Gründe für den Riss im MLCC

    Wenn ein Mikroriss auftritt PCB-Lötprozessist der gemeinsame Kondensator ein offener Stromkreis, und der Isolationswiderstand wird erhöht. Allerdings, wenn MLCC ist mikrogerissen, die Isolierung Impedanz von MLCC verringert wird und aktuelle Leckage zwischen den Schichten, wenn es gebrochen ist.

    Grob gesagt lassen sich die Ursachen für einen MLCC-Bruch in die folgenden drei Bereiche unterteilen:
    MLCC-Bruch durch Thermoschock
    MLCC-Bruch durch extrinsischen Defekt und Überlastungsschaden
    MLCC-Bruch aufgrund eines intrinsischen Defekts

    Thermischer Schock

    Ein Thermoschock tritt auf, wenn die Temperatur um ein Teil herum zu schnell ansteigt oder abfällt.

    Ein Thermoschock tritt auf, wenn die Temperatur um ein Teil herum zu schnell ansteigt oder fällt. Beim Wellenlöten, Reflow-Löten, Ausbessern oder Reparieren zum Beispiel werden dem Material schnell hohe Temperaturen zugeführt. Bei der Herstellung von MLCC wird eine Vielzahl verschiedener kompatibler Materialien verwendet.

    Diese Materialien haben aufgrund ihrer unterschiedlichen Materialeigenschaften unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten (WAK) und Wärmeleitfähigkeiten. Wenn diese verschiedenen Materialien im Inneren eines Kondensators gleichzeitig vorhanden sind und sich die Temperatur schnell ändert, bilden sich Volumenänderungen mit unterschiedlichen Verhältnissen, die sich gegenseitig schieben und ziehen, was schließlich zum Phänomen des Risses führt.

    Diese Art des Bruchs geht in der Regel von den am meisten gefährdeten Teil der Struktur oder der Ort, an dem die strukturelle Spannung am stärksten konzentriert ist. Sie tritt in der Regel in der Nähe der zentralen keramischen Grenzfläche auf, an der sich das freiliegende Ende anschließt, oder dort, wo die größte mechanische Spannung erzeugt werden kann - im Allgemeinen in den vier härtesten Ecken des Kristalls.

    Überlastung

    Die Verformung und der Bruch werden in der Regel durch äußere Einflüsse verursacht, die in der Regel während des SMT-Prozesses oder der Montage des gesamten Maschinenprodukts auftreten. Die möglichen Gründe sind wie folgt:
    1. Pick and Place Maschinenformular PCB-Montagewerk unsachgemäßes Greifen von Teilen, was zu Brüchen führt.

    2. während der Installation des Kondensators, wenn die Düse der Düse der Düse ist unter zu viel Druck, wenn die Teile oder setzen die Teile, oder wenn die Feder der Düse schnappt, was zum Ausfall der Puffer oder der Fehler der Düse, ein Riss kann auftreten, wenn die Teile verbogen und verformt werden.

    3. Die Größe des entsprechenden Land-Pattern-Layouts ist nicht einheitlich (einschließlich eines Schweißpads, das mit einer großen Fläche Kupferfolie verbunden ist, ist das andere Pad nicht), oder die Menge der Lötpaste ist beim Drucken nicht symmetrisch. Außerdem kann es beim Durchlaufen des Reflow-Ofens leicht zu unterschiedlichen Wärmeausdehnungskräften kommen. So wird eine Seite durch eine größere Spannung oder Schubkraft angehoben, was zu Rissen führt.

    4. Der Temperaturschock beim Schweißen und die Biegeverformung des geschweißten Substrats können ebenfalls leicht zu Rissen führen.

    MLCC-Material intrinsischer Defekt

    MLCC Material intrinsischen Defekt ist in der Regel in drei Kategorien unterteilt, diese Art von Fehler kommt in der Regel aus dem Ausfall des Kondensators, und ist genug, um die Produktzuverlässigkeit zu beschädigen, ist diese Art von Problem in der Regel durch die MLCC-Prozess oder unsachgemäße Auswahl der Materialien verursacht.

    1. die Delamination
    2. Entleerung
    3. Brennender Riss

    Schlussfolgerung

    Durch Wärmeschock verursachte MLCC-Risse breiten sich von der Oberfläche ins Innere der Baugruppe aus. MLCC-Risse, die durch übermäßige mechanische Spannungen verursacht werden, können sich an der Oberfläche oder im Inneren des Bauteils bilden, und diese MLCC-Risse breiten sich in einem Winkel von nahezu 45 Grad aus. Das Versagen des Rohmaterials führt zu einem Bruch in der Richtung senkrecht oder parallel zur Innenelektrode.

    Außerdem breitet sich der Thermoschockbruch in der Regel von einem Ende bis zum Nullpunkt und einem Ende aus. Beim Bruch, der durch die Entnahme- und Bestückungsmaschine verursacht wird, gibt es mehrere Bruchstellen unterhalb der Endverbindung. Schäden, die durch eine verdrehte Leiterplatte verursacht werden, haben in der Regel nur eine Bruchstelle.

    FAQ

    Kondensatoren werden hauptsächlich in Elektrolytkondensatoren, Tantal-Elektrolytkondensatoren und keramische Vielschichtkondensatoren (MLCC) unterteilt.
    Ausdruck der MLCC-Formel:C=εK(A/D)n C: Kapazität, in F (Farad), wobei die Kapazität von MLCC hauptsächlich PF, nF und µF ist. ε: Dielektrizitätskonstante der Isolierung zwischen den Elektroden, ausgedrückt in Farad/Meter. K: Dielektrizitätskonstante (abhängig von der Art der Keramik) A: leitende Fläche (verschieden von Produktgröße und Druckfläche) D: die Dicke der dielektrischen Schicht n: Anzahl der Schichten
    MLCC-Bruch durch Thermoschock MLCC-Bruch aufgrund eines extrinsischen Defekts und Überlastungsversagen MLCC-Bruch aufgrund eines intrinsischen Defekts

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