Технология PCB - анализ возможных причин разрыва PCBA MLCC

Возможные причины разрыва многослойных керамических конденсаторов печатных плат PCBA MLCC 

Как правило, конденсаторы (микротрещины), большинство из них производят феномен открытой цепи и приводят к повышению сопротивления изоляции (IR, сопротивление изоляции). Когда происходит микротрещина на руке, это действительно часто, что сопротивление изоляции становится небольшим, что приводит к короткого замыкания явления течи тока. Причина может быть из-за однослойной короткого замыкания феномена, когда слоистая структура разрывается. 

Если у вас нет четкого представления о структуре MLCC, рекомендуется сначала обратиться к статье, которая была опубликована до введения структуры и процесса многослойных керамических конденсаторов (MLCC).

Давайте поговорим о возможных причинах микротрещин в целом "многослойные керамические конденсаторы ".

Причины разрыва MLCC можно грубо разделить на следующие три направления:

▪ Отказ от термического удара (термический удар)

▪ Дефект, вызванный чрезмерным стрессом (дефект, вызванный чрезмерным стрессом)

▪ Дефект, присущий повреждению

Принцип отказа от термического удара: Когда температура вокруг частей ПХД поднимается и падает слишком быстро, образуется термический шок, например, паялка волн, рефляция, подтяжение или ремонт.

Высокая температура. Это связано с тем, что в производстве многослойных керамических конденсаторов используются различные совместимые материалы. Эти материалы имеют различные коэффициенты теплового расширения и теплопроводности в силу своих различных характеристик. Когда эти различные материалы присутствуют в конденсаторе одновременно, при быстром изменении внутренней температуры образуются изменения объема в разных пропорциях, взаимное движение и растяжение, что в конечном итоге приводит к расщеплению ПХБ.

Такое растрескивание часто происходит из самой слабой части конструкции или места, где структурный стресс является наиболее концентрированным. Обычно это происходит вблизи незащищенного конца, соединяющего центральный керамический интерфейс, или там, где может возникнуть наибольшее механическое напряжение (как правило, там, где кристалл является самым твердым четыре угла), и явление, вызванное термическим ударом может иметь следующие типы:

1.  Трещины в форме ногтей или u-образной формы. MLCC имеет форму гвоздя или u-образной трещины.

2.  Небольшая трещина, спрятанная внутри конденсатора.

3.  Наружная центральная часть или нижняя половина соединения между центральной керамической поверхностью и наружной поверхностью начинает трещиться, а затем распространяется вместе с искажением по мере изменения температуры или во время последующей сборки.

ТЗКК трещин от термического удара

Первый тип растрескивания, как гвоздь или u-образной трещины, а второй тип микротрещин скрыт внутри. Разница между ними состоит в Том, что последние менее напряжены, а образующиеся в результате трещины относительно незначительны. Очевидно, что первый тип трещин, как правило, может быть обнаружен в металлографии, в то время как второй тип может быть обнаружен только тогда, когда он развился в определенной степени. (примечание: "металлографический" означает структурное изображение металла под высокомощным микроскопом)

Принцип отказа от чрезмерной нагрузки ПХД:

Искажение и перелом, как правило, вызваны внешними силами (внешними). Такая ситуация обычно возникает во время сборки SMT или всего продукта. Возможны следующие причины:

1.  Машина pick & place (машина pick & place) неправильно захватывает части и вызывает трещины. Когда машина SMT расставляет части, ее центровая челюсть вызвана износом, неправильной регулировкой или наклоном. Концентрированное давление центрального когтя вызывает большое давление или режущую силу, а затем образует точку разрыва. Такие трещины, как правило, являются видимыми поверхностными трещинами или внутренними трещинами между 2-3 электродами; Поверхностные трещины, как правило, проходят по сильнейшей линии давления и направлению керамического смещения. В настоящее время новые SMT машины больше не используют этот механизм центрирования челюсти.

2.  При монтаже конденсатора, если всасывающая сопла манкеровщика слишком много подбирает или помещает части, то эти части могут быть изогнуты и деформированы и могут образовываться трещины. Этот вид разрыва, как правило, представляет собой круглое или полулунное вдавливание на поверхности детали и имеет некруглую кромку. И диаметр этой полулуны или круговой трещины будет таким же, как размер сопла. Другой тип разрыва, вызванный напряжением, может быть также вызван повреждением головки сопла. Трещины будут простираться от одной стороны центра элемента до другой. Эти трещины могут распространиться на другую сторону элемента, а грубые трещины могут привести к разрыву нижней части конденсатора.

3.  Соответствующая конфигурация не является однородной по размеру (в Том числе одна прокладка соединена с большой площадью медной фольги, а другая прокладка-нет), или паста является асимметричной во время печати, также легко подвергаться различным тепловым усилиям расширения при прохождении через рефленовую печь, так что одна сторона подтягивается большим тягающим или толкающим усилием, что приводит к трещинам.

4.  Термический удар сварочного процесса, а также изгиб и деформация субстрата после сварки также могут легко привести к трещинам.

(1) во время пайки конденсатора в режиме волн пренагревательная температура, недостаточное время или слишком высокая температура во время пайки также могут легко привести к трещинам.

(2) во время процесса подзарядки печатного материала паяльная головка вступает в непосредственный контакт с конденсатором, вызывая перегрев внутри страны или оказывая чрезмерное давление, что также может легко привести к трещинам.

(3) после завершения сварки легко образуются трещины при изгибе подложки при разрубе доски или сборке всей машины.

Когда пластина изгибается и деформируется под действием механической силы, подвижный диапазон керамики ограничивается конечным положением и сочленением, и трещина образуется за пределами контурного интерфейса керамики. Эта трещина начинается с сформированного положения под углом 45 градусов. Разрыв между ними.

Деформация и разрушение. Если разрыв является незначительным, то при разрыве, вызванном стадией SMT, его невозможно обнаружить с помощью металлографии. Разрыв и деформация, вызванные этапом производства после SMT, безусловно, могут быть обнаружены с помощью металлографии.

Отказ и разрушение материалов MLCC

Отказ материала MLCC обычно делится на три основные категории дефектов. Такие неисправности обычно возникают из - за внутренних неисправностей конденсаторов, которые могут повредить надежность продукта. Такие проблемы обычно возникают из - за неправильного выбора процесса или материала MLCC. Причины:

1. Отказ между электродами и разрыв соединительной линии (расслоение)

Такие дефекты обычно образуют более крупные трещины. Основной причиной является разрыв диэлектрического слоя между электродами, вызванный высотным разрывом керамики или разрывом между диэлектрическим слоем и относительным электродом, что приводит к потенциальному кризису утечки. T8 MLCC выходит из строя между электродами и разрывается соединительная линия. Отказ между электродами MLCC и разрыв соединительной линии.

2. Отмена

Дырка обычно появляется между двумя соседними внутренними электродами, иногда даже размером с несколько электродов. Этот дефект обычно приводит к короткому замыканию и утечке тока между электродами. При создании большого зазора он также может влиять и снижать свою емкость. Причиной таких дефектов обычно является неправильный технологический контроль MLCC, такой как загрязнение инородного тела или плохое спекание порошка керамических конденсаторов. Дырки MLCC обычно появляются между двумя соседними внутренними электродами, иногда даже размером с несколько электродов. Этот дефект обычно приводит к короткому замыканию и утечке тока между электродами. MLCC - отверстие. Причины таких дефектов обычно связаны с технологическим контролем MLCC, таким как загрязнение инородного тела или плохое спекание порошка керамических конденсаторов.

3. Разрыв при сжигании

Направление разрыва горения будет перпендикулярно электроду (электроду), большая часть которого будет разрываться от края электрода или зажима.

Этот дефект обычно приводит к чрезмерной утечке тока и подрывает надежность компонентов.

Причиной этого типа разрыва в основном является чрезмерное охлаждение процесса производства MLCC.

Резюме:

Трещины, вызванные тепловым ударом, будут распространяться с поверхности конденсатора на внутреннюю часть детали. Разрывы, вызванные чрезмерным механическим натяжением, могут образовываться на поверхности или внутри детали, и эти разрывы будут расширяться под углом почти 45 градусов. Что касается отказа сырья, то он вызывает трещины в вертикальном или параллельном направлении внутреннего электрода. Кроме того, разрыв теплового удара обычно распространяется от одного терминала до нуля. Разрыв, вызванный разгрузочным устройством, будет иметь несколько точек разлома под зажимом; Повреждения, вызванные деформацией монтажных плат, обычно имеют только один вид. Точка разрыва. изготовление печатной платы