貼片電容的容量的大小和每一層數厚度有關,容易高層數薄,在外力的作用下容易導致斷裂,那么還有哪些原因會導致貼片電容斷裂呢?經過技術人員的總結分析,得出了這幾種貼片電容為什么會斷裂的原因,除了外力的作用產品本身使用不當也會導致貼片電容斷裂,大家在使用的時候盡量避開這些坑。
貼片電容為什么會斷裂
1、在安裝過程中,如果安裝機的吸嘴壓力過大而不能彎曲,容易產生變形而產生裂紋,這種情況實際上比較少見,但一旦出現問題,批量故障的比例就會很大。
2、貼片電容器離印刷電路板邊緣太近,造成應力后電容器內部斷裂。解決辦法:改進布板,電容盡量平行于邊緣或遠離邊緣;采用機械式分模板;將微切削深度加深至1/3;增加切槽,以方便分模板。事實上,開槽是最可靠的方法。開槽時要注意,如果貼片電容器離邊緣太近,即使開槽空間不夠,那么在另一邊開槽也是一樣的效果。注意槽寬不能太小,太小,供應商不能加工,一般至少1毫米。
3、貼片電容器墊與附近的大焊點連接。焊接過程中受到熱膨脹推力的作用,收縮在凝固過程中產生張力,容易導致電容開裂。有時,在大型電解中,采用貼片電容器高頻放電,貼片電阻放電比較方便。這樣做,貼片電容器很可能會失效,離大電解太近。將貼片電容器換成貼片電容器可以避免這個問題。
4、焊接過程中的熱沖擊和焊接后基體的變形容易產生裂紋。在電容器波峰焊過程中,預熱溫度、時間不足或焊接溫度過高都容易產生裂紋。
5、在手工補焊過程中,焊頭直接與電容器的陶瓷體接觸,其容量會導致裂紋。焊接后的基底變形(如開裂、安裝等)也容易產生裂紋。
貼片電容斷裂的原因詳解
除開產品本身的問題,主要存在以下兩個大方面導致產品開裂:熱沖擊(Thermal Shock)和機械應力沖擊(Mechanical Shock)
熱沖擊:
熱沖擊開裂約占開裂現象中比例約25%~35%。造成熱沖擊開裂的主要機理為:熱沖擊開裂是一種機械性損壞,他是由于機械結構不能在短時間內,消除或釋放因溫度急劇變化而造成的機械應力,當局部應力超過機械體的強度時,裂紋便出現了。這種機械應力與熱膨脹系數(coefficient of thermal expansion,CTE)和熱傳導率(thermal conductivity,δT)以及溫度變化率(ΔT)有關。貼片電容的結構采用陶瓷介質和金屬電極多層交錯的主體結構、以及帶有做導電用途的金屬端電極,由于金屬與陶瓷體的熱膨脹系數(coefficient of thermal expansion,CTE)和熱傳導率(thermal conductivity,δT)相差較大(見表1),造成貼片電容易受到熱沖擊的影響,如圖1和圖2所示。
機械沖擊裂紋:
在現今的生產制造環境中,SMT機器是造成裂紋的的最大原因,他占裂紋不良比例的80%以上。除相當嚴重的受損外,由SMT機器造成的破壞一般要到元件焊接后才能被發現,所以這些缺陷常被認為是熱沖擊造成的,使元件廠商在找尋對策時誤入歧途,而實際造成這些損壞的真兇是SMT機器的真空拾取頭。
由真空拾取頭導致的破壞或裂紋,是比較顯而易件的(見下圖),他一般在陶瓷體表面形成一個圓形或半月性壓痕。
這種損壞是由于拾取頭Z軸壓力過大,超過陶瓷體的機械強度造成的。
另外,當進行電路板切割、測試、背面元件和連接器安裝以及最后組裝時,當進行電路板切割﹑測試﹑背面元件和連接器安裝﹑及最后組裝時,若焊錫組件在受到扭曲或拉壓過程,都可能造成Bending裂紋。他與熱沖擊一樣,有獨特的癥狀。
至于元件本身的缺陷主要有2類:
1、為陶瓷材料的高孔隙形成漏電路徑導致失效。在成熟產品的生產中這類不良幾乎不會發生;
2、為燒結開裂,這種開裂的特點為裂紋與內電極平行。若DPA發現如下圖所示裂紋即為燒結開裂導致。
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