Apa itu MLCC dan bagaimana mengatasi masalah retak MLCC

Apa itu MLCC dan bagaimana mengatasi masalah retak MLCC

Kapasitor pada dasarnya adalah sebuah wadah yang dapat menyimpan listrik. Prinsip dasar kapasitor adalah menggunakan dua logam konduktif paralel yang tidak bersentuhan satu sama lain, dan diisi dengan udara atau bahan lain sebagai isolasi. Hubungkan salah satu dari dua logam tersebut ke terminal positif baterai, dan logam lainnya ke terminal negatif. Perangkat yang menyimpan muatan disebut kapasitor.

Kapasitor terutama dibagi menjadi kapasitor elektrolit, kapasitor elektrolit tantalum, kapasitor keramik multi lapisan (MLCC).

Daftar Isi
    Menambahkan tajuk untuk mulai membuat daftar isi

    Prinsip MLCC

    Kapasitas kapasitor berbanding lurus dengan luas elektroda lembaran logam, jadi bagaimana membuat luas logam penyimpanan muatan maksimum dengan volume minimum dapat membuat nilai kapasitansi maksimum kapasitor dengan volume minimum. 

    MLCC bekerja dalam volume yang sama dengan kapasitor elektrolit tradisional karena dapat membentuk lembaran sisir. MLCC dapat meningkatkan kapasitas kapasitornya secara signifikan melalui struktur lembaran sisir, sehingga produk elektronik dapat menjadi lebih tipis dan lebih kecil.

    Ekspresi rumus MLCC: C = εK (A/D) n

    C: kapasitansi, dalam F (farad), sedangkan kapasitansi MLCC umumnya PF, nF, dan µF.
    ε : konstanta dielektrik isolasi antara elektroda, dinyatakan dalam farad/meter.
    K: konstanta dielektrik (tergantung pada jenis keramik)
    A: area konduktif (berbeda dari ukuran produk dan area pencetakan)
    D: ketebalan lapisan dielektrik
    n: jumlah lapisan

    Berbagai jenis MLCC

    Berbagai jenis produk MLCC

    MLCC diklasifikasikan berdasarkan karakteristik suhu: Nilai kapasitansi bervariasi dengan suhu, dapat dibagi menjadi C0G (NP0), X7R, Z5U, Y5V, dll.

      Diklasifikasikan berdasarkan ukuran produk MLCC: 0402; 0603; 0805; 1206 dll.

      MLCC diklasifikasikan berdasarkan kapasitansi: 10 PF, 100P, 1nF, 1µF, 10µF.

      MLCC diklasifikasikan berdasarkan tegangan operasi : 10V, 16V, 25V, 50V, 100V, 200V, 500V, 1KV, 2KV, 3KV。Untuk rangkaian produk yang sama, semakin tinggi tegangan operasi, maka ketebalan lapisan dielektriknya harus semakin tebal, dan nilai kapasitansi relatifnya semakin rendah.

      MLCC diklasifikasikan berdasarkan toleransi: ± 0,1pF (B) 、 ± 0,25pF (C) 、 ± 0,5pF (D) 、 ± 1% (F) 、 ± 2% (G) 、 ± 5% (J) 、 ± 10% (K) 、 ± 20% (M) ~ + 80% (Z)

    Oleh karena itu, spesifikasi produk MLCC yang lengkap harus menyertakan setidaknya semua fitur di atas.

    Proses pembuatan MLCC

    Bahan dielektrik MLCC termasuk barium titanat, titanium oksida, magnesium titanat, strontium titanat... Menurut jenis produk (NP0, X7R, Y5V) akan menentukan suhu sintering yang berbeda dan atmosfer sintering.

    Teknologi deposisi film tebal

     Bentuk embrio mentah: embrio strip, ketebalan: 5 (termasuk m - termasuk 25 m.
     Pencetakan elektroda: pencetakan elektroda konduktif, tergantung ukurannya.
     Teknologi laminasi: 4, 250.
     Teknologi pemotongan: pemotongan pisau dan pemotongan laser, penggergajian.

    Teknologi pembakaran bersama keramik

    Teknologi pembakaran bersama keramik

     

     Bahan elektroda keramik dan logam: gunakan bahan yang sesuai.
     Teknologi sintering ontologi: suhu (950 ~ 1300°C) dan kontrol atmosfer (udara, campuran nitrogen/hidrogen).
     Teknologi elektroda samping: pembakaran suhu tinggi (750 ~ 900°C) dan kontrol atmosfer (elektroda tembaga).
     Teknologi elektroplating (pelapisan nikel, timah/timbal), pelapisan timah murni.

    Menurut sifat materialnya, MLCC dibagi menjadi dua jenis teknologi proses, termasuk NME (elektroda logam mulia) dan BME (elektroda logam dasar), yang memiliki karakteristik generasi dan aplikasi yang sedikit berbeda. NME relatif stabil, sering digunakan sebagai produk tahan tekanan tinggi, harganya relatif mahal; BME adalah produk berbiaya rendah dengan margin yang relatif besar, yang umumnya digunakan untuk produk tanpa persyaratan tinggi.

    Kekurangan dari MLCC

    Masalah kualitas terbesar dari MLCC adalah terlalu rapuh. Jika tidak digunakan atau ditangani dengan hati-hati, maka akan mudah retak. Oleh karena itu, biasanya ditentukan cara menangani MLCC saat dikirim. Saat mengelas atau melepas pengelasan, Anda harus berhati-hati agar tidak membuat tubuh tertekan, atau akan retak。

    Alasan yang menyebabkan retaknya MLCC

    Ketika retakan mikro terjadi di Proses penyolderan PCBkapasitor umum akan menjadi sirkuit terbuka, dan resistansi insulasi akan meningkat. Namun, ketika MLCC mengalami retak mikro, impedansi insulasi MLCC menurun dan kebocoran arus di antara lapisan ketika rusak.

    Secara garis besar, penyebab pecahnya MLCC dapat dibagi menjadi tiga bagian berikut:
    Pecahnya MLCC yang disebabkan oleh guncangan termal
    Pecahnya MLCC yang disebabkan oleh cacat ekstrinsik dan kegagalan tegangan berlebih
    Pecahnya MLCC yang disebabkan oleh cacat intrinsik

    Kejutan termal

    Kejutan termal terjadi ketika suhu di sekitar bagian naik atau turun terlalu cepat

    Kejutan termal terjadi apabila suhu di sekitar bagian naik atau turun terlalu cepat. Misalnya, dalam penyolderan gelombang, reflow, touch-up, atau perbaikan, suhu tinggi diterapkan pada material dengan cepat. Ketika MLCC diproduksi, berbagai bahan yang kompatibel akan digunakan.

    Bahan-bahan ini akan memiliki koefisien muai panas (CTE) dan konduktivitas termal yang berbeda karena sifat materialnya yang berbeda. Ketika bahan-bahan yang berbeda ini ada di bagian dalam kapasitor pada saat yang sama dan suhu berubah dengan cepat, perubahan volume dengan rasio yang berbeda akan terbentuk dan saling mendorong dan menarik satu sama lain, yang pada akhirnya menghasilkan fenomena retak.

    Jenis pecah ini cenderung dimulai dari yang paling rentan bagian dari struktur, atau tempat di mana tekanan struktural paling terkonsentrasi. Biasanya terjadi di dekat antarmuka keramik pusat di mana ujung yang terbuka bergabung, atau di mana ketegangan mekanis terbesar dapat dihasilkan. umumnya di empat sudut tersulit dari kristal.

    Tekanan berlebih

    Distorsi dan fraktur biasanya disebabkan oleh ekstrinsik, yang biasanya terjadi selama SMT atau proses perakitan seluruh produk mesin. Alasan yang mungkin adalah sebagai berikut:
    1. Pilih dan tempatkan formulir mesin Pabrik perakitan PCB memegang komponen secara tidak benar, sehingga menyebabkan kerusakan.

    2. Selama pemasangan kapasitor, jika nosel nosel nosel berada di bawah tekanan terlalu banyak saat mengambil komponen atau meletakkan komponen, atau jika pegas nosel terkunci, yang mengakibatkan kegagalan penyangga atau kesalahan nosel, retakan dapat terjadi jika komponen bengkok dan berubah bentuk.

    3. Ukuran tata letak pola tanah yang sesuai tidak seragam (termasuk bantalan las yang terhubung dengan area foil tembaga yang luas, bantalan lainnya tidak), atau jumlah pasta solder tidak simetris ketika mencetak. Juga mudah menerima gaya ekspansi termal yang berbeda ketika melalui oven Reflow. Sehingga salah satu sisi terangkat oleh tegangan atau daya dorong yang lebih besar, yang mengakibatkan keretakan.

    4. Guncangan termal dalam proses pengelasan dan deformasi lentur substrat yang dilas juga mudah menyebabkan keretakan.

    Cacat intrinsik material MLCC

    Cacat intrinsik material MLCC umumnya dibagi menjadi tiga kategori, kegagalan semacam ini biasanya berasal dari kegagalan kapasitor, dan cukup untuk merusak keandalan produk, masalah semacam ini biasanya disebabkan oleh proses MLCC atau pemilihan bahan yang tidak tepat.

    1. Delaminasi
    2. Mengosongkan
    3. Retak tembak

    Kesimpulan

    Retak MLCC yang disebabkan oleh kejutan termal menyebar dari permukaan ke bagian dalam rakitan. Retak MLCC yang disebabkan oleh tegangan mekanis yang berlebihan dapat terbentuk di permukaan atau di dalam komponen, dan retakan MLCC ini akan menyebar pada sudut hampir 45 derajat. Adapun kegagalan bahan baku, akan menyebabkan pecah pada arah yang tegak lurus atau sejajar dengan elektroda internal.

    Selain itu, pecahnya kejut termal umumnya menyebar dari satu ujung ke nol dan satu ujung. Pada kerusakan yang disebabkan oleh mesin pengambil dan penempatan, akan ada beberapa titik kerusakan di bawah sambungan ujung. Kerusakan yang disebabkan oleh papan sirkuit yang terpelintir biasanya hanya memiliki satu titik pecah.

    PERTANYAAN YANG SERING DIAJUKAN

    Kapasitor terutama dibagi menjadi kapasitor elektrolit, kapasitor elektrolit tantalum, kapasitor keramik multi layer (MLCC).
    Ekspresi rumus MLCC: C = εK (A/D) n C: kapasitansi, dalam F (farad), sedangkan kapasitansi MLCC umumnya adalah PF, nF, dan µF. ε: konstanta dielektrik isolasi antara elektroda, dinyatakan dalam farad/meter. K: konstanta dielektrik (tergantung pada jenis keramik) A: area konduktif (berbeda dari ukuran produk dan area pencetakan) D: ketebalan lapisan dielektrik n: jumlah lapisan
    Pecahnya MLCC yang disebabkan oleh kejutan termal Pecahnya MLCC yang disebabkan oleh cacat ekstrinsik dan kegagalan tegangan berlebih Pecahnya MLCC yang disebabkan oleh cacat intrinsik

    Posting Terkait

    Papan Impedansi PCB - Semua yang Perlu Anda Ketahui

    Papan Impedansi PCB - Semua yang Perlu Anda Ketahui

    Papan impedansi PCB adalah tulang punggung sistem elektronik berkinerja tinggi, di mana integritas sinyal menjadi yang tertinggi. Papan sirkuit tercetak khusus ini dirancang dan dibuat dengan cermat ...
    Cara memasang resistor pada papan sirkuit tercetak

    Bagaimana cara memasang resistor pada papan sirkuit tercetak?

    Penerapan resistor pada Papan Sirkuit Cetak (PCB) merupakan aspek penting dalam desain sirkuit. Resistor adalah komponen yang digunakan untuk membatasi ...
    Membongkar Perakitan PCB SMT - Teknologi Pemasangan Permukaan

    Membongkar Perakitan PCB SMT - Teknologi Pemasangan Permukaan

    Artikel ini mengungkap apa yang mendefinisikan proses perakitan PCB SMT, mesin, struktur biaya, keunggulan dibandingkan pendahulunya, dan strategi pemilihan mitra manufaktur.
    Manufaktur PCB Konvensional vs PCB Prototipe Cepat - Perbandingan Mendetail

    Manufaktur PCB Konvensional vs PCB Prototipe Cepat - Perbandingan Mendetail

    Dalam lanskap elektronik yang terus berkembang, pembuatan papan sirkuit tercetak (PCB) merupakan aspek penting dalam pengembangan produk. Baik itu untuk konsumen ...
    IBE Electronics Menemui Anda di CES (Consumer Electronics Show) 2024

    IBE Electronics Menemui Anda di CES (Consumer Electronics Show) 2024

    Sebagai salah satu produsen ODM / OEM global dengan basis manufaktur massal, IBE mengundang Anda untuk mengunjungi Booth 2012 & 2014 dan Booth 2929 kami pada tanggal ...
    Minta Penawaran

    Tinggalkan Komentar

    Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

    id_IDIndonesian
    Gulir ke Atas