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高可靠性MLCC的彎曲裂紋對策(二)

發(fā)布時間:2021-07-08 責任編輯:wenwei

【導讀】為減少基板應力導致的短路風險,提高設備的可靠性,TDK開發(fā)了5大系列高可靠性MLCC。本指南Vol.2中將介紹安裝了金屬支架的2個系列。請根據(jù)用途從各系列中選擇產(chǎn)品,以幫助提高產(chǎn)品可靠性。
 
4.   金屬端子緩和彎板應力,降低對元器件本體的負荷
      MEGACAP (帶金屬框架)
 
MEAGACAP是將MLCC的端電極和金屬支架焊接在一起的制品。金屬支架可緩解熱沖擊和基板彎曲所產(chǎn)生的應力,具備很優(yōu)秀的抗熱沖擊應力和抗彎板應力。同時,2顆MLCC堆疊使同一面積下能夠得到2倍的靜電容量,可有效削減元器件的貼裝面積。
 
圖19:MEGACAP的結構
 
彎曲基板10mm也不會發(fā)生元件體裂紋
 
該效果可通過彎板測試驗證。當基板彎曲10mm時,普通產(chǎn)品會發(fā)生元件體裂紋,但MEGACAP中未發(fā)現(xiàn)元件體裂紋。
 
圖20:基板彎板試驗的結果
 
【MEGACAP的特點】
 
●   通過金屬框架結構實現(xiàn)優(yōu)異的耐機械應力/熱沖擊
●   通過2層結構實現(xiàn)在同一面積下具備2倍靜電容量
●   擁有溫度特性和DC偏壓特性穩(wěn)定的C0G品
●   可貼裝于鋁基板上
 
【主要用途】
 
●   需要大容值的平滑、去耦用途中
●   無線充電等諧振回路:C0G品
 
5. 通過獨特的產(chǎn)品結構實現(xiàn)大容量、高可靠性、低電阻
    低電阻、橫向排列型MEGACAP
 
雖然支架電容可以利用金屬支架緩和機械應力,但金屬支架也有使ESR等阻抗成分上升的缺點。為了改善舊型支架ESR會上升的缺點,我們對產(chǎn)品結構進行革新,將可降低電阻成分的新型支架電容制品化。其特點是將MLCC橫向往旁邊堆疊。
 
 
橫向堆疊式的并聯(lián)結構可克服高度限制,改善ESR/ESL
 
當需要給舊支架增加MLCC的堆疊個數(shù)時,因MLCC是往上堆疊,所以整體的高度和重心位置會變高。從而導致上端的MLCC離基板的距離變遠,ESR/ESL會上升。因舊型支架有這樣的缺點,所以很難增加舊型支架的MLCC堆疊個數(shù)。另一方面,CA系列的支架電容將MLCC橫向往旁邊堆疊,從而降低了跌落和ESR/ESL上升的風險。因而舊型支架只能最大堆疊2顆,而新型支架可以增加堆疊數(shù)量,生產(chǎn)3顆電容并聯(lián)式的產(chǎn)品。
 
 
降低阻抗/ESR
 
其改善效果可在阻抗/ESR頻率特性中體現(xiàn)。新型(藍色線)的電阻值要比舊型支架(黑色線)更低。比較自諧振點(SRF),可發(fā)現(xiàn)新型的新支架比舊支架降低了約60%的ESR,預計發(fā)熱量也同比下降(發(fā)熱量和ESR成比例)
 
 
【低電阻、橫向排列型MEGACAP的特點】
 
采用將數(shù)個MLCC橫向堆疊的結構,并且最大限度地優(yōu)化金屬端子材料,在控制產(chǎn)品高度和阻抗的同時,實現(xiàn)大容量
 
通過金屬支架結構實現(xiàn)優(yōu)異的耐機械應力/熱沖擊
 
【主要用途】
 
●   需要大容量的平滑、去耦用途中
●   無線充電等諧振回路:C0G品
 
高可靠性MLCC的彎曲裂紋對策總結
 
若元器件發(fā)現(xiàn)裂紋,并且水汽侵入到裂紋內(nèi)部,那么發(fā)生短路模式失效的危險性將會提高。
 
尤其是以下的應用中需要特別注意。
 
●   經(jīng)常會受到振動及沖擊的設備
●   可能頻繁發(fā)生掉落沖擊的設備
●   制造過程中基板彎曲應力較大時
 
TDK提供高可靠性MLCC 5大系列產(chǎn)品以供選擇,該系列可用于降低因基板彎曲所導致的短路發(fā)生風險。請根據(jù)用途從各系列中選擇產(chǎn)品,以幫助提升產(chǎn)品可靠性。
 
 
文章來源:TDK官網(wǎng)
 
 
免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在于傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請聯(lián)系小編進行處理。
 
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