Modo de confiabilidad y falla de MLCC (condensadores de chip)

Algunos vendedores de gorras hacen sus propias partes. Algunos compran gorras de una manufactura más pequeña con los carretes renombrados en la fábrica. Cuidado. Me metí en una investigación de fallos de mlcc en 2002 y comencé a inspeccionar tapas en un carrete bajo un microscopio. 3/10 salió del carrete agrietado. Una grieta tarde o temprano llevará a un corto. Las grietas no son evidentes incluso bajo un microscopio. Pueden presentarse como un cambio de color sutil si la grieta está debajo de la capa superficial. Algunas grietas pueden ser suficientes para presentar un corto de inmediato. No todo. En este caso, el fabricante del proveedor finalmente identificó una tolva donde se rompían las tapas.

Los MLCC son muy sensibles al estrés mecánico. Especialmente más grande que 1210 tamaños. Encontré una gran tapa de bypass de alimentación adyacente a un conector mecánico pesado una vez. ¡El orificio de montaje más cercano estaba a 2 "de distancia! Se estaban agrietando a una velocidad de 5/10 durante la instalación de la unidad. Una fracción de ellos se estaba incendiando. El fuego continuaría ardiendo hasta que derritiera el cobre, rompiendo la conexión eléctrica.

Otro efecto de una grieta es una reducción de la tensión máxima de trabajo de la tapa. Es posible que se especifique para 200 V. Pero una vez que se rompe, puede romperse a 40 V. Las tapas agrietadas se incendian en mi laboratorio cuando se realizan las pruebas, incluso por debajo de su voltaje nominal.

Otra forma de calentar las tapas es excediendo su corriente CA máxima. Es fácil pensar en las tapas como dispositivos de disipación de potencia cero. Especialmente el mayor Q mlcc. Pero no lo son. Calcule la potencia disipada en mayúsculas y no exceda los límites de corriente de CA / CA. Aparece comúnmente en los circuitos de alimentación y convertidores.

Los MLCC fallan por una variedad de razones, que incluyen tensión mecánica (flexión de la tabla) y choque térmico. Son muy sensibles al proceso de fabricación. Escribe "modos de falla del condensador cerámico" en Google y encontrarás todos los datos que necesitarás.

En cuanto al problema de CRT que describió, lo más probable es que los condensadores en cuestión se dañen de forma latente durante el ensamblaje, lo que acorta su vida prematuramente y conduce a fallas de campo tempranas. El ambiente cálido puede contribuir un poco a la tasa de falla, pero dudo que una parte del tamaño adecuado y la soldadura adecuada falle únicamente debido a esto.

El retrabajo de MLCC no debe hacerse con una plancha. Se debe utilizar una herramienta de retrabajo de aire caliente para calentar uniformemente toda la pieza de modo que se "haga reflujo" en sus almohadillas, luego retírela con unas pinzas o alguna otra herramienta. El reemplazo es similar: calentar uniformemente la pieza en las almohadillas para que fluya, luego retire el aire y deje que la soldadura se solidifique. Demasiado calor con una plancha puede dañar la pieza tanto al retirar como al reemplazar. Creo que IPC exige el trabajo de aire caliente para los MLCC, ya que mi empleador actual y anterior aplicaron estrictamente esta política con respecto a los bienes que se pueden enviar.

Hemos adoptado la práctica de apilar 2 MLCC en serie y montarlos en ángulos rectos para las tapas de desacoplamiento que funcionan continuamente. También los montamos en ángulos rectos para que la insulación haga hincapié en que el agrietamiento de una tapa no agriete la otra. Como casi siempre fallan, te quedas con 1 de las tapas aún en el circuito.

Los fabricantes de capacitores MLCC tienen mucha información relacionada con lo que se debe y no se debe de soldar y montar. La soldadura manual es un gran contribuyente del mecanismo de falla, (25 años de fabricación por contrato). Cuanto más grande sea la tapa, 1206, 2512, 2225, etc., más susceptibles al choque térmico y al fallo. Si está soldando a mano, caliente los componentes con una placa caliente para reducir la Tshock. Muchas grandes empresas prohíben la soldadura manual de los condensadores MLCC en sus productos. La tensión mecánica, especialmente la despelización con un cortador rotativo crea muchos componentes defectuosos, LED y MLCC. La orientación del diseño de la longitud de MLCC debe ser perpendicular a la longitud de flexión potencial de PCB. Manténgase alejado de cualquier punto de tensión potencial, es decir, orificios de montaje, conectores de E / S, etc. COMPRA Componentes de calidad. Si monedas de un centavo y cinco centavos hacen o rompen el producto, entonces probablemente no sea importante si sobrevive de todos modos.