引起機(jī)械裂紋的主要原因有兩種。第 一種是揉捏裂紋,它發(fā)生在元件拾放在PCB板上的操作過程。第二種是由于PCB板曲折或扭曲引起的變形裂紋。揉捏裂紋主要是由不正確的拾放機(jī)器參數(shù)設(shè)置引起的,而曲折裂紋主要由元件焊接上PCB板后板的過度曲折引起的。
怎么區(qū)分揉捏裂紋與曲折裂紋?
揉捏裂紋會(huì)在元件的外表顯露出來,通常是色彩改變了的圓形或半月形裂紋,居于或附近電容器的中心。當(dāng)接下來的加工過程發(fā)生的額外應(yīng)力應(yīng)用到元件上時(shí),這些小裂紡會(huì)變成大裂紋,包含PCB變曲引起的應(yīng)力。
曲折裂紋的標(biāo)志是表現(xiàn)為一個(gè)“Y”形的裂紋或是45°角斜裂紋,在DPA切面下可觀測(cè)到。這類裂紋有或許在MLCC的外外表觀測(cè)到,亦或許在外外表觀測(cè)不到。曲折裂紋主要坐落靠近PCB焊點(diǎn)處。
貼片機(jī)參數(shù)不正確設(shè)定是怎么引起裂紋的?
貼片機(jī)的拾放頭使用一個(gè)真空吸管或是中心鉗去給元件定位。X、Y尤其是Z方向的參數(shù)調(diào)整對(duì)防止碰撞元件而言至關(guān)重要。很易理解,過大的Z軸下降壓力會(huì)打碎陶瓷元件。但如果貼片機(jī)拾放頭施加滿足大的力在某一方位而不是瓷體的中心區(qū)域時(shí),施加在電容器上的應(yīng)力或許滿足大地?fù)p壞元件。
相同地,貼片拾放頭的尺寸不恰當(dāng)選取會(huì)容易引起裂紋。小直徑的貼片拾放頭在貼片時(shí)會(huì)會(huì)集了放置力,這會(huì)引起MLCC裂紋是由于較小的面積承受了較大的壓力。
別的,PCB上散落的碎片相同會(huì)引起裂紋。在放置電容器時(shí),PCB不平的外表引起對(duì)電容器的向下壓力不均勻分配,這樣,電容器會(huì)破碎。
PCB曲折是怎么引起裂紡的?
當(dāng)陶瓷貼片電容MLCC被貼裝在PCB板上時(shí),它成了電路板的一部分。而FR-4材料是常用作PCB板,它的剛度不大,易發(fā)生曲折。貼片電容陶瓷基體是不會(huì)隨板曲折而曲折的,因而會(huì)遭到的拉張應(yīng)力。
陶瓷材料壓榨強(qiáng)度大,拉伸強(qiáng)度低。當(dāng)拉伸應(yīng)力大于瓷體強(qiáng)度時(shí),裂紋發(fā)生。影響抗彎強(qiáng)度的首要要素是焊錫量。推薦用量是對(duì)瓷體50~75%的焊帶高度。焊料太多會(huì)在PCB板曲折時(shí)增加對(duì)貼片電容MLCC的拉伸應(yīng)力。
焊料量不一致會(huì)在元件上發(fā)生不一致的應(yīng)力分布,在一端會(huì)應(yīng)力會(huì)集,而發(fā)生裂紋。
焊盤尺寸相同重要。除了適應(yīng)放置改變,正確的焊盤尺寸能在焊接過程中平衡焊帶的形成。非制造商具體規(guī)范推薦的焊盤尺寸建議不要使用。
引起MLCC裂紋的要素還有哪些?
生產(chǎn)商包裝后的產(chǎn)品不太可能是存在裂紋的,大多數(shù)貼片電容MLCC制造商非常小心地保證外觀查驗(yàn)質(zhì)量和正確的搬運(yùn)操作。除了貼裝過程的揉捏和加工過程的曲折,裂紋還會(huì)因熱沖擊,板內(nèi)測(cè)試和氫吸收引起的。
電容器用戶怎么檢測(cè)裂紋?
主要的是供給更多的資源去防止裂紋的發(fā)生而不是去檢測(cè)裂紋是否存在。不過,裂紋是可以經(jīng)過使用電阻測(cè)試儀進(jìn)行在板檢測(cè)的。一般地,電容存在裂紋,電阻值會(huì)下降,或經(jīng)老化后電阻值會(huì)明顯下降。
注意:要標(biāo)明“警告”防止板曲折和直接的元件接觸。
使用陶瓷貼片電容MLCC時(shí)怎么防止裂紋?
正確的拾放方位設(shè)定和的板曲折是關(guān)鍵。外表貼裝后的PCB分板是一個(gè)尤其精美的過程,分板時(shí)的任何曲折都會(huì)引來應(yīng)力,如上面討論的相同。
此外,MLCC與PCB板切割面的挨近度和方向是極重要的。PCB上的分孔和切槽設(shè)計(jì)應(yīng)遠(yuǎn)離MLCC。MLCC的貼裝方位應(yīng)與開孔平行,以保證MLCC在PCB板曲折時(shí)遭到小的拉伸應(yīng)力。MLCC安置平行于切割線和遠(yuǎn)離接觸點(diǎn)是較佳的放置方向。
在分板時(shí),元件A受的應(yīng)力是大德,元件C、D其次。元件B和E在好的方位,但元件E因遠(yuǎn)離切割線,受的應(yīng)力是小的。把元件放在遠(yuǎn)離切割線的方位是較好的,由于越挨近切割線,應(yīng)力就越大。
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