Гибкость многослойных керамических конденсаторов. Часть 3
Сергей Шихов, технический директор «А‑КОНТРАКТ»:
Требования к надежности становятся очередным вызовом уже не только для производства специальной (авионика, космос) и автомобильной техники. Аналогичные требования предъявляются и к устройствам гражданского назначения, например к квадрокоптерам.
Разработчикам становятся доступны новые системы расчета параметров в современных средах проектирования, и они получают результаты по надежности, приближенные к «боевым». Производители же, как обычно, заинтересованы в расширении рынков сбыта за счет предложения новых возможностей за дополнительную плату.
История развития электроники показывает: процесс замещения старых типов компонентов на современные неизбежен. Поэтому надо обязательно пользоваться новыми возможностями там, где надежность стоит на первом месте.
Заключение
Защита от механического растрескивания
Для защиты конденсаторов от механического растрескивания после монтажа и депанелизации необходимо с помощью дополнительного оборудования проконтролировать изменение температуры, увеличение влаги, механическую нагрузку и вибрации, а также провести рентгеновский анализ, но все эти методы не дают полной гарантии обнаружения механических трещин. Поэтому целесообразнее сосредоточиться на увеличении сопротивления, чтобы снизить вероятность возникновения механических трещин.Сопротивление механическому растрескиванию Сопротивление механическому растрескиванию можно увеличить только двумя способами:
- Снижение механической нагрузки, оказываемой на конденсаторы, в процессе производства и монтажа печатной платы.
- Увеличение механической прочности компонента.
Снижение механической нагрузки
Хотя были рассмотрены некоторые потенциальные причины возникновения механических трещин и предложены меры по их корректировке, стремление электронщиков увеличивать плотность компонентов на платах не снизило механическую нагрузку, оказываемую на компоненты.
Поэтому сегодня проектировщики электроники испытывают потребность в компонентах с высокой механической прочностью, которая значительно превышает минимальный отраслевой стандарт.
Увеличение механической прочности
Диэлектрический анализ показал, что диэлектрические материалы Класса II X7R (2R1), использующие спеченные материалы для кон-актов, механически слабее, чем диэлектрические материалы с выводами со спеченным материалом Класса I C0G/NP0 (1B/CG). Фактически Класс I C0G/NP0 (1B/CG) имеет механическую прочность почти вдвое лучше, чем у Класса II X7R (2R1), таким образом, Класс II X7R (2R1) явно не соответствует требованиям проектировщиков в отношении повышенной сопротивляемости механическому растрескиванию.
Анализ материалов с полимерными контактами, описанный в статье, четко показал, что при выборе материала для контактов Knowles Precision Devices FlexiCap для диэлектриков Класса II X7R (2R1) сопротивление компонентов механическому растрескиванию значительно увеличивается за счет поглощения нагрузки материалом контакта. Таким образом, за счет достижения этого более высокого уровня механической эффективности материалы Knowles Precision Devices могут гарантировать отклонение в 5 мм при тесте на изгиб для компонентов AEC-Q200.
Важно отметить, что FlexiCap может также применяться для компонентов Класса I C0G/NP0 (1B/CG) для достижения аналогичного отклонения, как и у компонентов Класса II X7R (2R1).
- Стремление к уменьшению форм-факторов в электронных функциональных возможностях привело к увеличению плотности установки компонентов на платы, что повысило механическую нагрузку на компоненты. Это в свою очередь привело к повышению требований инженеров-электронщиков к механической прочности компонентов.
- Knowles Precision Devices остается лидером в сфере гибких контактов, представив в 1999 году FlexiCap, завоевавший множество наград.
- Компоненты с контактами с FlexiCap имеют более высокую сопротивляемость механическому растрескиванию, отвечая потребностям проектировщиков в компонентах, значительно превышающих минимальные отраслевые стандарты по гибкости, что дает возможность Knowles Precision Devices гарантировать отклонение в 5 мм при тесте на изгиб для компонентов AEC-Q200.
Скачать полный текст статьи «Гибкость многослойных керамических конденсаторов» в формате pdf
