Qu'est-ce que le MLCC et comment résoudre les problèmes de fissures du MLCC ?

Qu'est-ce que le MLCC et comment résoudre les problèmes de fissures du MLCC ?

Le condensateur est essentiellement un récipient capable de stocker l'électricité. Le principe de base du condensateur consiste à utiliser deux métaux conducteurs parallèles qui ne sont pas en contact l'un avec l'autre et qui sont remplis d'air ou d'autres matériaux comme isolant. Connectez l'un des deux métaux à la borne positive de la batterie, et l'autre à la borne négative. Le dispositif qui stocke la charge s'appelle un condensateur.

Les condensateurs sont principalement divisés en condensateur électrolytique, condensateur électrolytique au tantale, condensateur céramique multicouche (MLCC).

Table des matières
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    Le principe de la MLCC

    La capacité du condensateur est directement proportionnelle à la surface de la feuille de métal de l'électrode, donc comment faire la surface métallique maximale de stockage de charge avec le volume minimal peut faire la valeur maximale de capacité du condensateur avec le volume minimal. 

    Les MLCC fonctionnent dans le même volume que les condensateurs électrolytiques traditionnels car ils peuvent former des feuilles en peigne. Le MLCC peut augmenter considérablement la capacité de ses condensateurs grâce à la structure de la feuille en peigne, de sorte que les produits électroniques peuvent être plus fins et plus petits.

    Expression de la formule MLCC:C=εK(A/D)n

    C : capacité, en F (farad), alors que la capacité des MLCC est principalement de type PF, nF, et µF.
    ε : constante diélectrique de l'isolation entre les électrodes, exprimée en farads/mètre.
    K : constante diélectrique (selon le type de céramique)
    A : zone conductrice (différente de la taille du produit et de la zone d'impression)
    D : l'épaisseur de la couche diélectrique
    n : nombre de couches

    Différents types de MLCC

    Différents types de produits MLCC

    MLCC classée par caractéristiques de température : La valeur de la capacité varie avec la température, elle peut être divisée en C0G(NP0), X7R, Z5U, Y5V, etc.

      ★ Classé par la taille des produits MLCC : 0402 ; 0603 ; 0805 ; 1206 etc.

      ★ MLCC classée selon la capacité : 10 PF, 100P, 1nF, 1µF, 10µF.

      ★ MLCC classée par tension de fonctionnement: 10V, 16V, 25V, 50V, 100V, 200V, 500V, 1KV, 2KV, 3KV。Pour une même série de produits, plus la tension de fonctionnement est élevée, plus l'épaisseur de la couche diélectrique doit être importante, et la valeur relative de la capacité est plus faible.

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

    Par conséquent, une spécification complète de produit MLCC doit inclure au moins toutes les caractéristiques ci-dessus.

    Le processus de fabrication des MLCC

    Le matériau diélectrique de la MLCC comprend le titanate de baryum, l'oxyde de titane, le titanate de magnésium, le titanate de strontium... Selon le type de produit (NP0, X7R, Y5V), la température et l'atmosphère de frittage seront différentes.

    Technologie de dépôt de couches épaisses

     Forme de l'embryon brut : embryon en bande, épaisseur : 5 (m inclus - 25 m inclus).
     Impression de l'électrode : impression de l'électrode conductrice, en fonction de la taille.
     Technologie laminée : 4, 250.
     Technologie de découpe : découpe au couteau et au laser, sciage.

    Technologie de co-combustion céramique

    Technologie de co-combustion céramique

     

     Matériaux des électrodes en céramique et en métal : utiliser les matériaux correspondants.
     Technologie de frittage de l'ontologie : température (950 ~ 1300 ° C) et contrôle de l'atmosphère (air, mélange azote/hydrogène).
     Technologie des électrodes latérales : combustion à haute température (750 ~ 900 ° C) et contrôle de l'atmosphère (électrode en cuivre).
     Technologie de galvanoplastie (nickelage, étain/plomb), étamage pur.

    En fonction des propriétés des matériaux, la MLCC est divisée en deux types de technologies de traitement, notamment la NME (électrode en métal noble) et la BME (électrode en métal de base), qui présentent des caractéristiques de production et d'application légèrement différentes. La NME est relativement stable, souvent utilisée comme produit résistant à la haute pression, le prix est relativement élevé ; la BME est un produit à faible coût avec une marge relativement importante, qui est généralement utilisé pour des produits sans exigences élevées.

    Inconvénients de la MLCC

    Le plus gros problème de qualité de la CCML est qu'elle est trop fragile. Si elle n'est pas utilisée ou manipulée avec soin, elle se fissure facilement. Par conséquent, il est généralement spécifié comment manipuler le MLCC lorsqu'il est livré. Lors du soudage ou du désoudage, il faut veiller à ne pas stresser le corps, sinon il se fissurera。.

    Raisons de la fissure du MLCC

    Lorsque des microfissures apparaissent dans Processus de soudage des PCBLe condensateur commun sera en circuit ouvert, et la résistance d'isolation sera augmentée. Cependant, lorsque le MLCC est microfissuré, l'impédance d'isolation du MLCC est diminuée et il y a une fuite de courant entre les couches lorsqu'il est cassé.

    Grosso modo, les causes de la rupture des MLCC peuvent être divisées en trois parties :
    Rupture du MLCC causée par un choc thermique
    Rupture de la CCML causée par un défaut extrinsèque et une défaillance due à une surcharge.
    Rupture du MLCC causée par un défaut intrinsèque

    Choc thermique

    Le choc thermique se produit lorsque la température autour d'une pièce augmente ou diminue trop rapidement.

    Le choc thermique se produit lorsque la température autour d'une pièce augmente ou diminue trop rapidement. Par exemple, lors du soudage à la vague, de la refusion, de la retouche ou de la réparation, des températures élevées sont appliquées rapidement au matériau. Lors de la fabrication des CCML, une variété de matériaux compatibles différents sera utilisée.

    Ces matériaux auront un coefficient d'expansion thermique (CTE) et une conductivité thermique différents en raison de leurs propriétés matérielles différentes. Lorsque ces différents matériaux existent à l'intérieur d'un condensateur en même temps et que la température change rapidement, des changements de volume de différents rapports se formeront et se pousseront et se tireront l'un l'autre, résultant finalement dans le phénomène de fissure.

    Ce genre de rupture a tendance à commencer par les plus vulnérables. partie de la structure, ou l'endroit où la contrainte structurelle est la plus concentrée. Elle se produit généralement près de l'interface centrale de la céramique, là où l'extrémité exposée se joint, ou là où la plus grande tension mécanique peut être générée, généralement dans les quatre coins les plus durs du cristal.

    Surmenage

    La déformation et la fracture sont généralement causées par des facteurs extrinsèques, qui se produisent habituellement pendant le processus SMT ou le processus d'assemblage de l'ensemble du produit de la machine. Les raisons possibles sont les suivantes :
    1. Pick and place machine form Usine d'assemblage de PCB saisit les pièces de manière inadéquate, ce qui provoque des ruptures.

    2.Lors de l'installation du condensateur, si la buse de l'embout est soumise à une pression trop forte lors de la prise des pièces ou de la mise en place des pièces, ou si le ressort de la buse se casse, entraînant la défaillance du tampon ou l'erreur de la buse, une fissure peut se produire si les pièces sont pliées et déformées.

    3. La taille de la disposition du motif de terrain correspondant n'est pas uniforme (y compris un plot de soudure relié à une grande surface de feuille de cuivre, l'autre plot ne l'est pas), ou la taille du motif de terrain n'est pas uniforme. quantité de pâte à souder n'est pas symétrique lors de l'impression. Il est également facile de recevoir des forces de dilatation thermique différentes lors du passage dans le four de refusion. Ainsi, un côté est soulevé par une tension ou une poussée plus importante, ce qui entraîne des fissures.

    4. Le choc thermique du processus de soudage et la déformation par flexion du substrat soudé sont également susceptibles de provoquer des fissures.

    Défaut intrinsèque du matériau MLCC

    Le défaut intrinsèque du matériau MLCC est généralement divisé en trois catégories, ce type de défaillance provient généralement de la défaillance du condensateur, et est suffisant pour endommager la fiabilité du produit, ce type de problème est généralement causé par le processus MLCC ou une sélection incorrecte des matériaux.

    1. délamination
    2. Vidange
    3. Fissure de cuisson

    Conclusion

    Les fissures de la CCML causées par un choc thermique se propagent de la surface à l'intérieur de l'assemblage. Les fissures de la CCML causées par une tension mécanique excessive peuvent se former à la surface ou à l'intérieur du composant, et ces fissures de la CCML se propagent selon un angle de près de 45 degrés. Quant à la rupture de la matière première, elle entraînera une rupture dans la direction perpendiculaire ou parallèle à l'électrode interne.

    En outre, la rupture due au choc thermique se propage généralement d'une extrémité à l'autre et d'une extrémité à l'autre. Dans la rupture causée par la machine de prélèvement et de placement, il y aura plusieurs points de rupture sous la connexion d'extrémité. Les dommages causés par une carte de circuit imprimé torsadée ne présentent généralement qu'un seul point de rupture.

    FAQ

    Les condensateurs sont principalement divisés en condensateur électrolytique, condensateur électrolytique au tantale, condensateur céramique multicouche (MLCC).
    Expression de la formule MLCC:C=εK(A/D)n C : capacité, en F (farad), alors que la capacité des MLCC est principalement de type PF, nF, et µF. ε : constante diélectrique de l'isolant entre les électrodes, exprimée en farads/mètre. K : constante diélectrique (dépend du type de céramique). A : surface conductrice (différente de la taille du produit et de la surface d'impression) D : l'épaisseur de la couche diélectrique n : nombre de couches
    Rupture des MLCC causée par un choc thermique Rupture d'un CCML causée par un défaut extrinsèque et une surcharge. Rupture d'un CCML causée par un défaut intrinsèque

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