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2023/8/15 9:45:24
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陶瓷片式電容，由于其片層結構特性而非常脆，很容易受應力損傷（出現裂紋），組裝要點如下：
(1)布局時,盡可能遠離拼板分離邊(1206封裝以上應大于或等于10mm)、螺釘、局部焊接元器件、返修元器件、經常插拔的插座等容易有應力的地方。
(2)對于1206封裝以上片式電容,嚴禁采用局部焊接工藝(噴嘴選擇焊接、手工焊接、返修工作臺焊接）。
(3)如果拼板分離邊附近(5mm內)有尺寸大于0603封裝的片式電容,嚴禁采用手工分板。
(4)如果螺釘附近有尺寸大于0603封裝的片式電容,嚴禁無支撐安裝螺釘操作。
(5)對于PCB上有0603封裝以上片式電容,尺寸大、上面元器件比較重的板,嚴禁單手拿。
(6)如果PCB上裝有1206封裝以上片式電容,嚴禁高低溫循環篩選。
(7)貼放時的沖擊力不要過大。
1)機械應力作用下的裂紋特征
機械應力造成的開裂,特征非常典型,一般位于焊點下、圖4-90所示的45°角度開裂。
這種開裂，一般外觀看不出來，難以檢查。
2)熱應力作用下的裂紋特征
陶瓷片式電容，如果內部有空洞，很容易出現漏電。漏電會引起溫升，而溫升又會加劇漏電。
在反復循環過程作用下,會引發熱爆炸,形成樹枝狀開裂,如圖4-91所示。
這種開裂，是由熱應力導致的，所以我們把它歸為熱應力開裂。
案例1:局部熱應力造成片式電容開裂
某產品上有四排同品牌、同規格的片式電容，其中靠近掩模選擇焊元器件的一排電容的開裂比其他三排高很多,
占到總開裂元器件的60%以上,總的失效概率為1/1000,如圖4-92所示。
案例2:機械熱應力造成片式電容開裂
某產品上位于拼板分離邊上的片式電容，出現比較多的燒壞現象，
經過確認為拼板分板導致片式電容出現裂紋，加電后因溫度導致斷裂處錯位，
從而引起片式電容起火燒壞,如圖4-93所示。
1206 電容三點彎曲測試結果見表4-4。 測試跨度為90mm,測試板厚為1.6mm。 表4-4 電容三點彎曲測試 (單位:mm) | |||||
失效率 | 100×10?? | 0.1% | 1% | 10% | 50% |
彎曲度 | 1.84 | 2.02 | 2.25 | 2.56 | 2.95 |
彎曲半徑 | 367 | 364 | 300 | 264 | 229 |
PCB的應變水平 | 2.18E-03 | 2.39E-03 | 2.27E-03 | 3.03E-03 | 3.50E-03 |
片式電容應力損傷，已經成為組裝過程中最常見的可靠性問題
這有兩方面的原因：一方面，多層陶瓷電容特別脆，怕應力；
另一方面，在PCBA的裝焊過程中，有很多容易引發應力的工序，
比如手工插件、ICT測試、分板、打螺釘、裝面板等。
在這些操作中，分板是導致片容最常見的原因。
為了了解不同分板方法對對片式電容失效的影響我們進行了試驗。
1)試驗板
試驗板采用長條形板設計，片式電容距板邊分別為3mm、5mm和10mm，
采用0805 ~2220 封裝,如圖4-94所示。
2)試驗數據
目前的分板有多種方法，如手扳、銑切和機切(采用上下雙圓刀機切)。
根據研究，手工分板基本與距離關系不大，銑切分板幾乎無損傷，
但機切與片容距板邊的距離有一定對應關系，如圖4-95所示。
3)試驗結論
機切分板試驗結論：
(1)片式電容尺寸越大越容易失效。
(2)離分板邊越近越容易失效。
(3)機切分板，元器件平行于 V槽比垂直更容易失效。
(4)0805~ 1206封裝尺寸的片式電容的安全距離為5mm, 大于1206封裝尺寸的安全距離10mm。
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