O que é o MLCC e como resolver os problemas de crack do MLCC

O que é o MLCC e como resolver os problemas de crack do MLCC

O condensador é basicamente um recipiente que pode armazenar eletricidade. O princípio básico do condensador é usar dois metais condutores paralelos que não estejam em contato um com o outro e encher com ar ou outros materiais como isolamento. Conecte um dos dois metais ao terminal positivo da bateria, e o outro ao terminal negativo. O dispositivo que armazena a carga é chamado de capacitor.

Os capacitores são divididos principalmente em capacitor eletrolítico, capacitor eletrolítico de tântalo, capacitor multicamadas de cerâmica (MLCC).

Tabela de Conteúdos
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    O princípio do MLCC

    A capacidade do condensador é diretamente proporcional à área do eletrodo de chapa metálica, portanto, como fazer a máxima área metálica de armazenamento de carga com o volume mínimo pode fazer o valor máximo de capacitância do condensador com o volume mínimo. 

    O MLCC trabalha no mesmo volume que os capacitores eletrolíticos tradicionais, pois eles podem formar folhas de pente. O MLCC pode aumentar muito a capacidade de seus capacitores através da estrutura da folha de pente, de modo que os produtos eletrônicos possam ser mais finos e menores.

    Fórmula MLCC expression:C=εK(A/D)n

    C: capacitância, em F (farad), enquanto a capacitância do MLCC é principalmente PF, nF, e µF.
    ε : constante dielétrica do isolamento entre eletrodos, expressa em farades/metro.
    K: constante dielétrica (dependendo do tipo de cerâmica)
    A: área condutora (diferente do tamanho do produto e da área de impressão)
    D: a espessura da camada dielétrica
    n: número de camadas

    Diferentes tipos de MLCC

    Diferentes tipos de produtos MLCC

    MLCC classificado por características de temperatura: O valor da capacitância varia com a temperatura, pode ser dividido em C0G(NP0), X7R, Z5U, Y5V, etc.

      ★ Classificado pelo tamanho dos produtos MLCC: 0402 ; 0603 ; 0805 ; 1206 etc.

      ★ MLCC classificado pela capacitância: 10 PF, 100P, 1nF, 1µF, 10µF.

      ★ MLCC classificado por operação voltage: 10V, 16V, 25V, 50V, 100V, 200V, 500V, 1KV, 2KV, 3KV。For a mesma série de produtos, quanto maior a tensão de operação, mais espessa deve ser a espessura da camada dielétrica, e o valor relativo da capacitância é menor.

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

    Portanto, uma especificação completa do produto MLCC deve incluir pelo menos todas as características acima.

    O processo de fabricação do MLCC

    O material dielétrico do MLCC inclui titanato de bário, óxido de titânio, titanato de magnésio, titanato de estrôncio... De acordo com o tipo de produto (NP0, X7R, Y5V) determinará diferentes temperaturas de sinterização e atmosfera de sinterização.

    Tecnologia de deposição de filme espesso

    Forma embrionária bruta: embrião em tiras, espessura: 5 (incluindo m - incluindo 25 m.
    Impressão de eletrodo: impressão de eletrodo condutivo, dependendo do tamanho.
    Tecnologia laminada: 4, 250.
    Tecnologia de corte: corte com facas e corte a laser, serragem.

    Tecnologia de co-combustão cerâmica

    Tecnologia de co-combustão cerâmica

     

    Materiais cerâmicos e de eletrodos metálicos: utilizar os materiais correspondentes.
    Tecnologia de sinterização da ontologia: temperatura (950 ~ 1300° C) e controle da atmosfera (ar, mistura nitrogênio/hidrogênio).
    Tecnologia de eletrodo lateral: queima a alta temperatura (750 ~ 900° C) e controle da atmosfera (eletrodo de cobre).
    Tecnologia de galvanoplastia (niquelagem, estanho/chumbo), estanhagem pura.

    De acordo com as propriedades do material, o MLCC é dividido em dois tipos de tecnologias de processo, incluindo NME(eletrodo de metal nobre) e BME(eletrodo de metal base), que têm características de geração e aplicação ligeiramente diferentes. O NME é relativamente estável, freqüentemente utilizado como um produto resistente a alta pressão, o preço é relativamente caro; o BME é um produto de baixo custo com uma margem relativamente grande, que geralmente é utilizado para produtos sem altas exigências.

    Desvantagens do MLCC

    O maior problema de qualidade do MLCC é que ele é muito frágil. Se não for usado ou manuseado com cuidado, é fácil de quebrar. Portanto, normalmente é especificado como manusear o MLCC quando ele é entregue. Ao soldar ou des-soldar, é preciso ter cuidado para não tensionar o corpo, ou ele irá crack。

    Razões que provocam a rachadura do MLCC

    Quando ocorre micro fenda em Processo de soldagem de PCBO condensador comum será de circuito aberto, e a resistência de isolamento será aumentada. Entretanto, quando o MLCC é microcrachado, a impedância de isolamento do MLCC é diminuída e o vazamento de corrente entre as camadas quando ele é quebrado.

    Grosseiramente falando, as causas da ruptura do MLCC podem ser divididas nas três partes seguintes:
    Ruptura do MLCC causada por choque térmico
    Ruptura do MLCC causada por defeito extrínseco e falha de estresse excessivo
    Ruptura do MLCC causada por defeito intrínseco

    Choque térmico

    O choque térmico ocorre quando a temperatura ao redor de uma peça sobe ou desce muito rapidamente

    O choque térmico ocorre quando a temperatura ao redor de uma peça sobe ou desce muito rapidamente. Por exemplo, na soldagem por ondas, refluxo, retoque ou reparo, as altas temperaturas são aplicadas ao material rapidamente. Quando o MLCC é fabricado, uma variedade de diferentes materiais compatíveis será utilizada.

    Estes materiais terão diferentes coeficientes de expansão térmica (CTE) e condutividade térmica devido às suas diferentes propriedades materiais. Quando estes diferentes materiais existem no interior de um condensador ao mesmo tempo e a temperatura muda rapidamente, mudanças de volume de diferentes proporções serão formadas e empurradas e puxadas umas às outras, resultando finalmente no fenômeno da fissura.

    Este tipo de ruptura tende a começar a partir dos mais vulneráveis parte da estrutura, ou o local onde a tensão estrutural é mais concentrada. Geralmente ocorre próximo à interface cerâmica central onde a extremidade exposta se junta, ou onde a maior tensão mecânica pode ser gerada. geralmente nos quatro cantos mais duros do cristal.

    Overstress

    A distorção e a fratura são geralmente causadas por extrínsecas, o que geralmente acontece durante a SMT ou o processo de montagem de todo o produto da máquina. As possíveis razões são as seguintes:
    1. Escolher e colocar forma de máquina Fábrica de montagem de PCB agarra as peças inadequadamente, causando rupturas.

    2.Durante a instalação do condensador, se o bico do bico do bico estiver sob muita pressão ao pegar as peças ou colocar as peças, ou se a mola do bico estalar, resultando na falha do tampão ou no erro do bico, pode ocorrer uma fenda se as peças estiverem dobradas e deformadas.

    3. O tamanho do padrão terrestre correspondente não é uniforme (incluindo um tapete de solda conectado a uma grande área de folha de cobre, o outro tapete não é), ou o quantidade de pasta de solda não é simétrica ao imprimir. Também é fácil de receber diferentes forças de expansão térmica ao passar pelo forno de Reflow. Para que um lado seja levantado por uma tensão ou impulso maior, resultando em rachaduras.

    4. O choque térmico no processo de soldagem e a deformação de flexão do substrato soldado também são fáceis de levar a rachaduras.

    Defeito intrínseco do material MLCC

    O defeito intrínseco do material MLCC é geralmente dividido em três categorias, este tipo de falha geralmente vem da falha do condensador, e é suficiente para danificar a confiabilidade do produto, este tipo de problema é geralmente causado pelo processo MLCC ou pela seleção inadequada de materiais.

    1.Delaminação
    2. Voiding
    3. Queima de fenda

    Conclusão

    Rachaduras do MLCC causadas por choque térmico espalhadas da superfície para o interior do conjunto. As fissuras do MLCC causadas por tensão mecânica excessiva podem ser formadas na superfície ou no interior do componente, e essas fissuras do MLCC se espalharão em um ângulo de quase 45 graus. Quanto à falha da matéria prima, ela levará à ruptura na direção perpendicular ou paralela ao eletrodo interno.

    Além disso, a ruptura por choque térmico geralmente se espalha de uma extremidade para zero e uma extremidade. Na ruptura causada pela máquina de tomar e colocar, haverá múltiplos pontos de ruptura abaixo da conexão final. Os danos causados por uma placa de circuito torcido geralmente têm apenas um ponto de ruptura.

    FAQ

    Os capacitores são divididos principalmente em capacitor eletrolítico, capacitor eletrolítico de tântalo, capacitor multicamadas de cerâmica (MLCC).
    Fórmula MLCC expression:C=εK(A/D)n C: capacitância, em F (farad), enquanto a capacitância do MLCC é principalmente PF, nF, e µF. ε : constante dielétrica do isolamento entre eletrodos, expressa em farad/metro. K: constante dielétrica (dependendo do tipo de cerâmica) A: área condutora (diferente do tamanho do produto e da área de impressão) D: a espessura da camada dielétrica n: número de camadas
    Ruptura do MLCC causada por choque térmico Ruptura do MLCC causada por defeito extrínseco e falha de sobretensão Ruptura do MLCC causada por defeito intrínseco

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