Tecnología de PCB - Análisis de las posibles causas de la ruptura del mlcc pcba

Posibles causas de la rotura del Condensadores cerámicos multicapa pcba mlcc

En los condensadores generales (microcracks), la mayoría de los condensadores producen un fenómeno de apertura y causan un aumento de la resistencia de aislamiento (ir, resistencia de aislamiento). Cuando hay microcracks en las manos, la resistencia al aislamiento se reduce, y los cortocircuitos que causan fugas de corriente son realmente comunes. La razón puede deberse a un cortocircuito entre capas cuando la estructura estratificada se rompe.

Si no tiene muy claro la estructura del mlcc, se recomienda referirse a los artículos publicados antes de presentar la estructura y el proceso del Condensadores cerámicos multicapa (mlcc).

Hablemos de las posibles causas de microcracks en "condensadores cerámicos multicapa" Generales.

Las causas de la ruptura del mlcc se pueden dividir aproximadamente en las siguientes tres direcciones:

Falla de choque térmico (choque térmico)

¿ defectos externos, falla por estrés excesivo (defectos externos, falla por estrés excesivo)

¿¿ defectos internos?

Principio de falla del choque térmico:

Cuando la temperatura alrededor de las piezas de PCB sube y baja demasiado rápido, se forman choques térmicos, como soldadura de pico, soldadura de retorno, reparación o reparación.

Alta temperatura. Esto se debe a que en la fabricación de condensadores cerámicos multicapa se utilizan varios materiales compatibles diferentes. Estos materiales tienen diferentes coeficientes de expansión térmica y conductividad térmica debido a sus diferentes propiedades. Cuando estos diferentes materiales están presentes simultáneamente en los condensadores, cuando la temperatura interna cambia rápidamente, se forman diferentes proporciones de cambios de volumen, impulsados y tirados entre sí, lo que finalmente conduce al agrietamiento de los pcb.

Estas grietas a menudo ocurren en las partes más débiles de la estructura o donde el estrés estructural está más concentrado. Suele ocurrir cerca del extremo expuesto que conecta la interfaz cerámica central o donde puede generar la máxima tensión mecánica (generalmente las cuatro esquinas más duras del cristal), y los fenómenos causados por choques térmicos pueden ser de los siguientes tipos:

1. grietas en forma de uñas o en forma de U.

La forma del mlcc es como un clavo o una grieta en forma de U.

2. hay una pequeña grieta oculta en el interior del condensadores.

3. la parte central expuesta o la mitad inferior de la Unión entre el extremo cerámico central y el extremo expuesto comienza a agrietarse y luego se expande con la deformación a medida que cambia la temperatura o durante el montaje posterior.

Agrietamiento por impacto térmico mlcc

El primer tipo de grieta es como un clavo o una grieta en forma de u, y el segundo tipo de microcracks se esconde en el Interior. La diferencia entre los dos es que este último tiene menos fuerza y las grietas resultantes son relativamente pequeñas. El primer tipo de grieta es obvio, generalmente se puede detectar en la fase dorada, mientras que el segundo tipo de grieta solo se puede detectar cuando se desarrolla hasta cierto punto.

(nota: "metalografía" se refiere a imágenes estructurales de metales bajo un microscopio de alta potencia)

Principio de falla del exceso de tensión del pcb:

La deformación y la rotura suelen ser causadas por fuerzas externas (externas). Esto suele ocurrir durante el montaje de SMT o de todo el producto. Las posibles razones son las siguientes:

1. la máquina de extracción y liberación (máquina de extracción y liberación) Agarra las piezas incorrectamente, causando grietas. Cuando la máquina de colocación SMT recoge y coloca la pieza, su mandíbula central es causada por desgaste, alineación incorrecta o inclinación. La presión concentrada de la garra central produce una gran presión o fuerza de corte, y luego forma un punto de ruptura. Esta grieta suele ser una grieta superficial visible o una grieta interna entre dos y tres electrodos; Las grietas superficiales suelen seguir la línea de presión más fuerte y la dirección del desplazamiento de la cerámica. Las nuevas máquinas SMT actuales ya no utilizan este mecanismo de diseño de pinzas de centrado.

2. durante la instalación del condensadores, si la boquilla de succión de la máquina de instalación recoge la pieza o coloca demasiadas piezas, la pieza puede doblarse y deformarse, y puede aparecer una grieta. Esta ruptura suele formar una indentación circular o semilunar en la superficie de la pieza y tiene un borde no circular. El diámetro de esta grieta semilunar o circular será el mismo que el de la boquilla. Otro tipo de ruptura causada por la tensión también puede ser causada por daños en la cabeza de la boquilla. Las grietas se extenderán de un lado al otro del Centro del componente. Estas grietas pueden extenderse al otro lado del componente, mientras que las grietas ásperas pueden causar la rotura de la parte inferior del capacitor.

3. las dimensiones de diseño del patrón de la almohadilla correspondiente son desiguales (incluyendo una almohadilla conectada a una lámina de cobre de gran superficie y otra no conectada), o la pasta de soldadura es asimétrica durante el proceso de impresión y también es vulnerable a diferentes fuerzas de expansión térmica Al pasar por el horno de retorno, lo que hace que un lado reciba una mayor fuerza de tracción o empuje, generando así grietas.

4. el impacto térmico del proceso de soldadura y la deformación de flexión de la matriz después de la soldadura también pueden conducir fácilmente a grietas.

4.1 durante la soldadura de picos de condensadores, la temperatura de precalentamiento, el tiempo de soldadura insuficiente o la temperatura demasiado alta también pueden conducir fácilmente a grietas.

4.2 durante el proceso de soldadura de reposición de pcb, la cabeza de soldador entra en contacto directo con el cuerpo del capacitor, lo que resulta en sobrecalentamiento local o presión excesiva, lo que también puede conducir fácilmente a grietas.

4.3 Después de la finalización de la soldadura, al cortar la placa o ensamblar toda la máquina, el sustrato es propenso a grietas cuando se dobla.

Cuando la placa se dobla y se deforma bajo la fuerza mecánica, el rango de movimiento de la cerámica está limitado por la posición final y los puntos de soldadura, y las grietas se forman fuera de la interfaz final de la cerámica. La grieta comenzará en la posición de formación, en un ángulo de 45 grados. Poner fin a la diferencia de precios.

Falla de deformación y fractura. En el fallo de rotura causado por la fase smt, si la rotura es leve, no se puede detectar a través de la metalografía. Las fracturas y deformaciones causadas por la etapa de producción posterior al SMT se pueden obtener mediante pruebas metalográficas.

Falla y rotura del material mlcc

El fallo del material mlcc generalmente se divide en tres categorías principales de defectos. Tales fallas suelen provenir de fallas internas en condensadores, lo que es suficiente para dañar la fiabilidad del producto. Tales problemas suelen ser causados es es por la selección inadecuada de procesos o materiales mlcc. Causa

1. falla entre electrodos y rotura de la línea de Unión (estratificación).

Este defecto suele formar grietas más grandes. La razón principal es que la brecha de gran altitud de la cerámica o la brecha entre la capa dieléctrica y el electrodo relativo conduce a la ruptura de la capa dieléctrica entre los electrodos, lo que conduce a una posible crisis de fuga.

El t8 mlcc falló entre los electrodos y el cable de Unión se rompió. Falla entre electrodos mlcc y rotura de la línea de unión.

2. anulación.

Los agujeros suelen aparecer entre dos electrodos internos adyacentes, a veces tan grandes como varios electrodos. Este defecto suele causar cortocircuitos y corrientes de fuga entre los electrodos. Cuando se produce una gran brecha, también puede afectar y reducir su valor capacitivo.

La causa de tales defectos suele provenir de un control inadecuado del proceso de mlcc, como la contaminación por cuerpos extraños o la mala sinterización de polvo de condensadores cerámicos.

Los agujeros de mlcc suelen aparecer entre dos electrodos internos adyacentes, a veces tan grandes como varios electrodos. Este defecto suele causar cortocircuitos y corrientes de fuga entre los electrodos. Agujero mlcc. La causa de tales defectos suele provenir del control del proceso de mlcc, como la contaminación por cuerpos extraños o la mala sinterización de polvo de condensadores cerámicos.

3. quemar y agrietar.

La Dirección de ruptura de la ruptura de combustión será perpendicular al electrodo (electrodo), y la mayoría se romperá desde el borde del electrodo o el terminal.

Este defecto suele provocar fugas excesivas de corriente y dañar la fiabilidad de los componentes.

La causa de este tipo de ruptura es principalmente el enfriamiento excesivo del proceso de fabricación de mlcc.

Resumen:

Las grietas causadas por choques térmicos se extenderán desde la superficie del capacitor hasta el interior del componente. Las rupturas causadas por una tensión mecánica excesiva pueden formarse en la superficie o en el interior del componente, y estas rupturas se extenderán en un ángulo de casi 45 grados. En cuanto al fallo de la materia prima, provoca grietas en una dirección vertical o paralela a los electrodos internos.

Además, la ruptura por choque térmico suele extenderse de un terminal a cero. La rotura causada por la máquina de extracción y liberación tendrá múltiples puntos de ruptura debajo de la terminal; Los daños causados por la deformación de la placa de circuito suelen ser solo uno. Punto de ruptura.