Fehlerursache von Keramikkondensatoren

1. Ausfall des Keramikchip-Kondensators durch äußere Krafteinwirkung

(1) Weil die Keramik-Chip-Kondensator Da es spröde ist und keinen Stift hat, wird es stark von der Kraft beeinflusst. Sobald die Innenelektrode durch äußere Kräfte beeinflusst wird, kann sie leicht brechen, was zum Ausfall des Keramikchipkondensators führt. Wie in den Abbildungen unten dargestellt, ist das Kondensatorende des Keramikpflasters aufgrund äußerer Krafteinwirkung gebrochen oder beschädigt. Beispielsweise wird bei der mechanischen Montage die Leiterplattenbaugruppe in das Gehäuse eingebaut und der elektrische Treiber für die Montage verwendet. Zu diesem Zeitpunkt führt die mechanische Beanspruchung des elektrischen Treibers dazu, dass der Kondensator leicht abgeschaltet wird.

(2) Aufgrund des Qualitätsproblems der schlechten Verbindungskraft des Keramikchip-Kondensatorendes (Körper und Elektrode) kann die Metallelektrode durch den Prozess des Schweißens, des Warmstanzens, des Debuggens und anderer äußerer Kräfte leicht abfallen Körper und Elektrode sind getrennt, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

2. Fehler durch unsachgemäßen Schweißvorgang

(1) Es kommt sehr häufig vor, dass der Thermoschock von Keramikchipkondensatoren durch unsachgemäßes manuelles Schweißen oder Nacharbeiten des elektrischen Bügeleisens verursacht wird.

Beim Schweißen kommt es zu einem Thermoschock. Wenn der Bediener die Spitze des Lötkolbens direkt mit der Elektrode des Kondensators berührt, führt der Thermoschock zu Mikrorissen im Körper des Keramikchip-Kondensators und der Keramikchip-Kondensator fällt nach einiger Zeit aus. Grundsätzlich sollte das SMT von Hand geschweißt werden. Mehrfaches Schweißen, einschließlich Nacharbeiten, wirkt sich auch auf die Lötbarkeit des Chips und die Beständigkeit gegen Schweißhitze aus. Der Effekt ist kumulativ, sodass es nicht geeignet ist, den Kondensator viele Male hohen Temperaturen auszusetzen

(2) Das Zinn an beiden Enden des Kondensators ist beim Schweißen asymmetrisch.

Beim Schweißen ist das Zinn an beiden Enden des Kondensators asymmetrisch, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

Das Zinn an beiden Enden des Kondensators ist asymmetrisch. Wenn der Kondensator einer äußeren Krafteinwirkung oder einem Belastungstest ausgesetzt wird, wird das Keramikpflaster durch übermäßiges Löten stark beeinträchtigt. Die Fähigkeit des Kondensators, mechanischer Beanspruchung standzuhalten, führt zu Rissen im Gehäuse und an der Elektrode sowie zum Ausfall.

(3) Zu viel Lot

Zu den Faktoren, die den Grad der mechanischen Beanspruchung eines mehrschichtigen Keramikchipkondensators auf einer Leiterplatte beeinflussen, gehören das Material und die Dicke der Leiterplatte, die Menge des Lots und die Position des Lots. Insbesondere beeinträchtigt zu viel Lot die Fähigkeit des Chip-Kondensators, mechanischer Beanspruchung standzuhalten, und führt zum Ausfall des Kondensators.

3. Kondensatorausfall aufgrund unangemessener Pad-Konstruktion

(1) Das Design des Pads ist unangemessen, wie in der folgenden Abbildung dargestellt, wenn das Pad ein Loch aufweist. Das Lot geht verloren (es gibt ein solches Designphänomen im Produkt), was aufgrund der Asymmetrie des Lots an beiden Enden des Kondensators zu Schweißfehlern führt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Stressscreening oder ein externer Krafttest durchgeführt. Die an beiden Enden des Keramikchipkondensators freigesetzte Spannung führt leicht zu Rissen und Ausfällen.

(2) Ein anderes Pad-Design ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Beim Online-Schweißen ist die Größe der Pads an beiden Enden des Kondensators unterschiedlich oder asymmetrisch (dieses Designphänomen gibt es im Produkt), und die Menge der gedruckten Lotpaste ist ganz unterschiedlich. Das kleine Pad reagiert schnell auf die Temperatur und die darauf befindliche Lotpaste schmilzt zuerst. Unter der Wirkung der Lötpastenspannung richtet sich das Bauteil auf, was zu einem „aufrechten“ Phänomen oder einer Lötasymmetrie führt, die zum Ausfall des Kondensators führt. Ein Ende mehrerer Keramikchipkondensatoren teilt sich ein großes Pad. Wenn ein Kondensator am gemeinsamen Ende repariert werden muss oder einer der Kondensatoren ausfällt und ersetzt werden muss, erleidet auch ein Ende der anderen Komponenten einen Thermoschock und der Kondensator ist anfällig für Ausfälle.

4. Fehler durch Schlagtest bei hoher und niedriger Temperatur

Während des Tests ist der Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE) von PCB, MLCC-Endelektrode und Keramikdielektrikum gering und der Chipkondensator ist aufgrund des schnellen Wechsels von Kälte und Hitze einer gewissen thermischen Belastung ausgesetzt. Der Körper (Keramik) und die Elektrode (Metall) von SMC erzeugen Spannungsrisse, die zum Versagen von SMC führen.

5. Ausfall durch mechanische Beanspruchung

Ein unsachgemäßer Betrieb der Druckplatte während des Montageprozesses führt zu mechanischer Belastung, die zum Bruch des Kondensators führt, und das Pad ist in der Nähe des Schraubenlochs konstruiert, was bei der Montage leicht zu mechanischen Schäden führen kann. Eine solche Beschädigung führt dazu, dass sich der Riss im Temperaturschocktest weiter ausdehnt, was zum Ausfall des Kondensators führt. Aus der Struktur ist ersichtlich, dass MLCC großen Druckspannungen standhalten kann, seine Biegefestigkeit jedoch gering ist. Jeder Vorgang, der bei der Kondensatormontage zu einer Biegeverformung führen kann, führt zu Rissen in den Bauteilen.