Керамічні конденсатори MLCC: особливості застосування

  1. Виробництво і конструкція MLCC
  2. Основні робочі характеристики MLCC-конденсаторів
  3. Фізичні основи пробою MLCC-конденсаторів
  4. Пробій MLCC-конденсаторів в ланцюгах постійного напруги
  5. Пробій MLCC-конденсаторів в ланцюгах змінного і пульсуючого напруги
  6. Особливості застосування MLCC-конденсаторів в високовольтних додатках
  7. Особливості вимірювання ємності MLCC-конденсаторів
  8. Стійкість MLCC-конденсаторів до механічних впливів
  9. Особливості зберігання та монтажу MLCC-конденсаторів
  10. Висновок
  11. література

Багатошарові керамічні чіп-конденсатори (MLCC) являють собою найбільш швидко зростаючий ринок, в порівнянні з іншими типами конденсаторів

Багатошарові керамічні чіп-конденсатори (MLCC) являють собою найбільш швидко зростаючий ринок, в порівнянні з іншими типами конденсаторів. MLCC використовуються у всіх областях електроніки: споживчої, автомобільної, військової, медичної, промислової та ін. Кожна програма висуває свої вимоги до компонентів. Тільки знаючи всі особливості застосування, зберігання і монтажу можна зробити правильний і обгрунтований вибір конденсатора.

багатошарові керамічні чіп-конденсатори (Multilayer Ceramic Capacitors, MLCC) відіграють вирішальну роль в технології поверхневого монтажу з моменту їх появи. Вони мають цінні особливості, які забезпечують їх широке поширення [1]. Серед таких особливостей можна відзначити: високу питому ємність, широкий діапазон номінальних ємностей, широкий діапазон робочих напруг, стандартний набір типорозмірів (таблиця 1), що дозволяє легко використовувати аналоги різних фірм виробників.

Таблиця 1 - Стандартні типорозміри MLCC-конденсаторів

Типорозмір дюймовий Типорозмір метричний Довжина, (мм) Ширина, (мм) 01005 0402 0.4 0.2 0201 0603 0.6 0.3 0402 1005 1.0 0.5 0603 1608 1.6 0.8 0805 2012 2.0 1.25 1206 3216 3.2 1.6 1210 3225 3.2 2.5 1808 4520 4.5 2.0 1812 4532 4.5 3.2 2220 5650 5.6 5.0

Завдяки перерахованим якостям, MLCC застосовуються практично у всіх галузях електроніки. Для ряду додатків критично мати великі розміри компонентів, наприклад, в високовольтних схемах. Однак аналіз ринку продажів показує [2], що існує чітка і впевнена тенденція до мініатюризації (рисунок 1). Цьому є кілька причин. З одного боку, зменшення розмірів конденсаторів призводить до поліпшення частотних властивостей [2], а з іншого боку дозволяє економити місце на платі [3] (таблиця 2).

З одного боку, зменшення розмірів конденсаторів призводить до поліпшення частотних властивостей [2], а з іншого боку дозволяє економити місце на платі [3] (таблиця 2)

Малюнок 1 - Аналіз рівня продажів MLCC

Таблиця 2 - Скорочення обсягу і площі займаних різними типорозмірами елементів

Типорозмір Займана площа Займаний обсяг Щільність розміщення MLCC / кв.см кв. мм% куб. мм% 1206 5.12 100 8.2 100 4..5 0805 2.5 49 3.2 39 7..8 0603 1.28 25 1.2 15 до 13 0402 0.5 10 0.25 3 до 25 0201 0.18 4 0.054 1 до 48 01005 0.08 2 0.016 0.2 до 90

Вимоги до конденсаторів в різних додатках можуть сильно відрізнятися. Саме тому при виборі конкретного конденсатора необхідно визначатися не тільки з вимогами до електричних параметрів, але і з технологією монтажу.

Виробництво і конструкція MLCC

Великий вплив на параметри конденсаторів надають безліч чинників. Одним з основних є тип використовуваного діелектрика. У MLCC використовуються неорганічні тверді діелектрики [3,4]. За типом використовуваного діелектрика керамічні конденсатори можна поділити на два класи (таблиця 3):

  • Клас 1 (Class 1) - конденсатори з високостабільним діелектриком, має високу добротність, лінійну температурну залежність (діелектрична проникність εr змінюється від 6 до 550). Прикладом таких конденсаторів є NPO . Вони застосовуються у времязадающих ланцюгах і фільтрах, де основними вимогами є низькі втрати, висока стабільність ємності та інших параметрів.
  • Клас 2 (Class 2) - конденсатори з більш високим рівнем втрат і нелінійної залежністю εr. Прикладом можуть бути X7R , X5R і Y5V MLCC. Вони використовуються як розділові і блокувальні конденсатори.

В якості діелектрика в конденсаторах другого типу використовується BaTiO3 [5]. Цей матеріал має доменну структуру і виражені феррімагнітниє властивості (малюнок 2). При температурі вище температури Кюрі кристалічна структура BaTiO3 має кубічну форму і доменна структура відсутня, так як елементарні осередки стають неполярними. При температурі нижче точки Кюрі відбувається перерозподіл об'ємного заряду і одна з осей починає витягуватися. Структура приймає прямокутну форму, а при подальшому охолодженні форму паралелепіпеда. Отримані осередки стають полярними, з'являється доменна структура. Усередині кожного домена всі електричні диполі полярного діелектрика зорієнтовані однаково. Але напрямку поляризації сусідніх доменів можуть відрізнятися. Сам процес поляризації доменів без додатка зовнішнього поля носить назву мимовільної поляризації. Ця особливість BaTiO3 призводить до двох наслідків: нелінійної залежності діелектричної проникності від температури (рисунок 2) і до нелінійної залежності діелектричної проникності від прикладеної напруги (ефект DC-bias).

Ця особливість BaTiO3 призводить до двох наслідків: нелінійної залежності діелектричної проникності від температури (рисунок 2) і до нелінійної залежності діелектричної проникності від прикладеної напруги (ефект DC-bias)

Малюнок 2 - Зміна діелектричної проникності BaTiO3прі зміні температури

Процес виготовлення керамічних конденсаторів включає безліч технологічних операцій і складається з декількох стадій [3]. Вихідні матеріали керамічної основи подрібнюються до стану пудри і перемішуються. Пудра проходить випалення при температурах 1100 - 1300 ° С для отримання необхідної хімічної структури. Отримана маса знову подрібнюється. У неї додаються необхідні добавки (в тому числі для надання необхідних механічних властивостей). Після цього матеріал розкочується або пресується в листи. Матеріал внутрішніх електродів (рисунок 3) напресовується на діелектричну підкладку, після чого отримана структура спікається при 1000 - 1400 ° С. Суворе дотримання технології нанесення електродів є визначальною для якості та терміну служби конденсатора. Металізовані листи спресовуються в багатошарову конструкцію. З'єднання внутрішніх електродів з зовнішніми електродами виробляється тільки з торців. Внутрішні електроди заховані усередині конденсатора і не мають виходу назовні.

Малюнок 3 - Конструкція багатошарового керамічного конденсатора MLCC

Таблиця 3 Матеріали, які використовуються при виробництві MLCC-конденсаторів

Елемент конструкції 1 Клас 2 Клас NPO (NME) NPO X7R / X5R Y5V Матеріал Питома вага,% Матеріал Питома вага,% Матеріал Питома вага,% Матеріал Питома вага,% Керамічна основа TiO2 88 - 93 CaZrO3 64 - 90 BaTiO3 45 - 94 BaTiO3 45 - 85 додаткові домішки 0.8 - 1.0 Внутрішні електроди Срібло 2.0 - 7.5 Нікель 3.2 - 8.4 Нікель 1.6 - 13.8 Нікель 7.3 - 13.8 Паладій 0.25 - 2.8 Зовнішній електрод Срібло 2.2 - 21 Мідь 4.3 - 19.8 Мідь 2.95 - 25.5 Мідь 4.1 - 18.5 Покриття висновків Нікель 0.2 - 3 Нікель 0.4 - 2 Нікель 0.075 - 5.5 Нікель 0.11 - 7.5 Покриття для пайки Олово 0.65 - 6 Олово 1.2 - 6.5 Олово 0.26 - 19 Олово 0.4 - 18.5

Конструктивні особливості і тип діелектрика визначають робочі характеристики конденсаторів.

Основні робочі характеристики MLCC-конденсаторів

Основними характеристиками MLCC-конденсаторів є: номінальна ємність, початкова точність, робоча напруга, діапазон робочих температур, температурний коефіцієнт ємності і tgδ.

Номінальна ємність / Capacitance value (пФ / нФ / мкФ). Є основним параметром конденсатора. Для MLCC вона визначається за формулою:

C = εr × ε0 × S × (Ne-1) / d (1)

Де εr- діелектрична проникність матеріалу, ε0 - електрична постійна, S - площа внутрішніх електродів, Ne - число внутрішніх шарів електродів, d - товщина діелектрика. З аналізу цієї формули можна зробити кілька висновків. По-перше, ємність конденсатора - змінюється під впливом чинників навколишнього середовища. По-друге, для отримання менших номіналів ємності досить збільшити товщину діелектрика, це призведе і до зростання електричної міцності. Відповідно конденсатори з меншим значенням ємності, як правило, мають більше значення напруги пробою.

Початкова точність ємності / Capacitance tolerance (%). Характеризує максимальне відхилення ємності від номінального значення.

Робоча напруга / Rated voltage (В). Характеризує постійна напруга, яке може бути докладено до конденсатору без втрати його експлуатаційних властивостей у всьому діапазоні робочих температур. MLCC-конденсатори при певних умовах здатні витримувати напруги значно перевищують робоча напруга. Більш докладно про це буде сказано нижче.

Температурний коефіцієнт ємності ТКЕ (10-6 / ° С). Величина εr залежить від температури. Для конденсаторів 1 класу εr лінійно залежить від температури. Для конденсаторів 2 класу εr залежить від температури нелінійно (малюнок 2). В результаті цього з (1) випливає, що змінюватися буде і ємність конденсатора (рисунок 4). ТКЕ характеризує зміну ємності при зростанні температури на 1 / ° С.

ТКЕ характеризує зміну ємності при зростанні температури на 1 / ° С

Малюнок 4 - Температурна залежність ємності MLCC від температури

На жаль, реальний керамічний конденсатор не є ідеальним елементом [3] (малюнок 5). Еквівалентна схема крім корисної ємності С містить кілька паразитних складових.

Малюнок 5 - Еквівалентна схема конденсатора

Паралельне опір (Rp). Характеризує опір поверхні конденсатора і опір самого діелектрика. Rp також визначає поляризаційні втрати в змінних електричних полях. Важливо відзначити, що паралельне опір додатково визначає явище саморазряда конденсатора. Значення Rp для керамічних конденсаторів велике на низьких частотах, але з ростом частоти знижується.

Послідовний опір (Rs). Характеризує опір контактів і виводів компоненту. До кількох десятків МГц величина послідовного опору мала і змінюється слабо (рисунок 6). На високих частотах починає проявлятися скін-ефект і величина опору зростає.

Послідовна індуктивність (L). Визначається індуктивністю висновків і внутрішньої индуктивностью конденсатора. Для чіп-конденсаторів вона нехтує мала на низьких частотах. Для високих частот вплив послідовної індуктивності зростає. Для частот вище резонансної частоти конденсатор, по суті, починає вести себе як індуктивність (рисунок 6).

Малюнок 6 - Частотна залежність імпедансу керамічного конденсатора

Тангенс кута діелектричних втрат tg δ. Втрати в конденсаторі характеризують за допомогою tgδ, який визначає відношення між активної і реактивної складової імпедансу конденсатора:

tgδ = | R / X | = RP + RS (1+ (ωCRP) 2) / (ωCRP) 2 - ωL (1+ (ωCRP) 2) (2)

Аналіз формули показує, що залежність tgδ має резонансну частоту [3] (малюнок 7). Наявність втрат потужності призводить до розігріву конденсатора при роботі на змінному струмі.

Малюнок 7 - Частотна залежність tgδ

Крім температурної залежності ємності є додаткові особливості MLCC-конденсаторів про які необхідно пам'ятати.

Ефект зміщення при постійному струмі (DC- bias) являє собою залежність величини ємності від прикладеної напруги. Як було сказано вище, конденсатори 2 класу використовують в якості діелектрика BaTiO3, який є феромагнетиком і має доменну структуру. Усередині домена всі електричні диполі полярного діелектрика зорієнтовані однаково. Але напрямку поляризації сусідніх доменів можуть відрізнятися. При додатку зовнішнього напруги відбувається орієнтація доменів по прикладеному полю. В результаті діелектрична проникність змінюється. Однак залежність є нелінійною (рисунок 8). Для конденсаторів 1 класу ефект зміщення при постійному струмі практично повністю відсутня.

Для конденсаторів 1 класу ефект зміщення при постійному струмі практично повністю відсутня

Малюнок 8 - Залежність ємності від прикладеної напруги

Робота конденсатора в рамках робочих діапазонів напружень і температур є обов'язковою умовою довгого життя конденсатора. При недотриманні цієї умови конденсатор може виходити з ладу, наприклад, при пробої.

Фізичні основи пробою MLCC-конденсаторів

Розрізняють три типи пробою MLCC-конденсаторів [6]: безпосередній пробою діелектрика, електротермічний пробою, електромеханічний пробою.

Пробій діелектрика. Якщо при роботі з високою напругою напруженість поля перевищує електричну міцність діелектрика відбувається пробій діелектрика. Як було сказано вище, величина електричної міцності залежить від якості структури і товщини шару діелектрика. Однак ця залежність має досить складну форму. Але в цілому можна говорити, що у конденсаторів з меншим значенням ємності шар діелектрика товщі і, відповідно, вище пробивна напруга.

Електротермічний пробою. Перегрів конденсатора може призвести до введення в експлуатацію електротермічного пробою. Важливим параметром тут є температура навколишнього середовища. Але не варто забувати і про саморазогрева конденсатора. Внаслідок наявності власних втрат потужності конденсатор розігрівається. Величина втрат потужності залежить від частоти, амплітуди напруги і від величини ємності:

P = ωCV2RMS tgδ (3)

В умовах термічної рівноваги, що генерується конденсатором тепло одно тепла, що віддається в навколишнє середовище за рахунок теплопровідності, конвекції і випромінювання:

P = ΔT / R th (4)

де Rth-тепловий опір при передачі тепла (° С / Вт), ΔT - перегрів конденсатора (° С). Величина Rth залежить від типорозміру компонента. Значення теплового опору для деяких типорозмірів наведені в таблиці 4. Формули (3) і (4) показують, що при роботі на змінному струмі величина перегріву ΔT на заданій частоті пропорційна квадрату амплітуди напруги. Це справедливо для конденсаторів 1 класу. Для конденсаторів 2 класу tgδ залежить не тільки від частоти, а й від величини прикладеної напруги і температури. Існує і особливий вид електротермічного пробою - коронний поверхневий розряд. Виникає він в випадках, коли напруга між висновками досить велике для іонізації повітря. На появу цього пробою впливають кілька факторів: форма висновків конденсатора, ступінь чистоти поверхні, відстань між висновками (чим менше типорозмір конденсатора, тим вище ймовірність такого розряду).

Електромеханічний пробою. Даний тип пробою характерний для конденсаторів 2 класу з полярним діелектриком і не відбувається в конденсаторах 1 класу. Діелектрики керамічних конденсаторів 2 класу мають доменну структуру. При додатку зовнішнього напруги відбувається орієнтація доменів. При цьому відбувається і деяке збільшення геометричних розмірів діелектрика в напрямку сумарного електричного поля. Якщо ці зміни відбуваються повільно, то виникають мініатюрні механічні напруги розділені в часі і результуючий механічне напруження не велика. Якщо ж відбувається швидке зростання напруги dV / dt, то може відбутися руйнування діелектрика. Розглянемо можливість пробою конденсаторів при роботі в ланцюгах з постійним, змінним і пульсуючим напругою.

Пробій MLCC-конденсаторів в ланцюгах постійного напруги

У таких ланцюгах можливі два типи пробою: пробій діелектрика і коронний розряд. Експериментальні дані (рисунок 9) дозволяють зробити кілька важливих висновків [6]:

  • Напруга пробою конденсатора в рази вище, ніж номінальна робоча напруга. Для конденсаторів з робочою напругою 50 В пробивна напруга досягає 1500 В для NPO і 500 В для X7R . Втім, важливо розуміти, що дані вимірювання проводяться при кімнатній температурі і при обмеженому часі прикладення напруги, в той час як робоча напруга визначається для всього діапазону робочих температур і для часу додатки тестового напруги 1000 год.
  • конденсатори NPO за інших рівних умов мають більш високу стійкість до пробою, ніж X7R .
  • Конденсатори з меншими значеннями ємності мають більш високі пробивні напруги.
  • Конденсатори з великими типорозмірами менш схильні до пробою, в тому числі, вони більш стійкі до коронного розряду.

Малюнок 9 - Залежність виживання конденсаторів від прикладеної постійної напруги

Пробій MLCC-конденсаторів в ланцюгах змінного і пульсуючого напруги

Пробій конденсаторів в ланцюгах змінного напруги визначається по провалу опору ізоляції. Залежність величини напруги пробою від величини ємності при заданій частоті відповідає залежності в ланцюгах постійного напруження. Особливо варто розглянути частотну залежність пробивної напруги. Вона має дві яскраво виражені області [6] (рисунок 10):

  • На низьких частотах рівень пробивної напруги практично не залежить від частоти сигналу. Пробій в даній області характеризується пробоєм діелектрика. Але величина напруги пробою менше приблизно на 30% ніж в ланцюгах постійного напруження.
  • На високих частотах напруга пов'язано з електротермічним пробоєм.

Малюнок 10 Частотна залежність пробивної напруги

Дія змінної напруги призводить до втрат потужності і розігріву самого конденсатора. Величина перегріву конденсатора з ростом амплітуди змінної напруги має ряд цікавих особливостей [6] (рисунок 11):

  • При рівних умовах перегрів NPO конденсатора буде менше, ніж X7R . Це пов'язано з тим, що величина tgδ у NPO менше.
  • Величина перегріву для NPO приблизно пропорційно квадрату амплітуди напруги, що відповідає формулам (3) і (4).
  • залежно перегріву X7R має складний характер. З ростом температури змінюється tgδ, що призводить до зміни виділеної потужності і зміни температури.

Малюнок 11 - Залежність нагрівання конденсатора від амплітуди змінної напруги

Ланцюги пульсуючого напруги. Варто відзначіті, что існує велика Кількість Додатків з пульсуючім формою напруги (автомобільна електроніка, ІВЕП и ін.). Кожна область вісуває свои вимоги до пристрою в цілому. Однак, для конденсаторів немає конкретних вимог до стійкості до перешкод. Тому для кожного типу конденсаторів найчастіше застосовують загальні методи перевірки конкретної області. Саме тому необхідно пильну увагу приділяти до умов проведення випробувань і типам тестових впливів.

Особливості застосування MLCC-конденсаторів в високовольтних додатках

MLCC є чудовою альтернативою плівковим конденсаторів в високовольтних і силових схемах. Вони володіють не тільки високою стійкістю до механічних впливів і електростатики, а й широким діапазоном частот, низьким послідовним опором та високою температурною стабільністю. З описаних вище особливостей MLCC очевидними є загальні особливості високовольтних конденсаторів [7] (таблиця 4). По-перше, типорозміри високовольтних конденсаторів не можуть бути мініатюрними. В іншому випадку, ймовірність коронного розряду буде занадто велика. По-друге, ємність високовольтних конденсаторів не велика. Так як для отримання великої електричної міцності потрібно збільшувати товщину шарів діелектрика. По-третє, кераміка Y5V має занадто великі втрати і не використовується для високовольтних додатків.

Таблиця 4 - Високовольтні MLCC-конденсатори Yageo

Постійне робоче напруга, (В) 0805 1206 1210 1808 1812 NPO 200 10пФ ... 560 пФ 10пФ ... 1.5нФ 1.8нФ ... 3.3нФ - 3.9нФ ... 5.6нФ 500 - 10пФ ... 1нФ 47пФ ... 1.8нФ - 2.2нФ ... 3.3нФ 1000 - 120пФ ... 390пФ - - 100пФ ... 1.5нФ 2000 - 22пФ ... 100нФ - - - 3000 - - - 3.3пФ ... 120пФ 10пФ ... 220пФ 4000 - - - 10пФ ... 22пФ 10пФ ... 47пФ Точність,% ± 5 X7R 200 220пФ ... 6.8нФ 680пФ ... 33нФ 22нФ ... 47нФ - 47нФ ... 100нФ 500 - 470пФ ... 3.3нФ 3.3нФ ... 6.8нФ - 10нФ ... 15нФ 1000 - 470пФ ... 3.3нФ - 470пФ ... 3.3нФ 1нФ ... 10нФ 2000 - - - 470пФ ... 2.2нФ 1нФ ... 4.7нФ Точність,% ± 5 Тепловий опір, Rth (° С / Вт) 172 153 137 130 118 Покриття висновків Ni / Sn

Варто зазначити, що для високовольтних конденсаторів справедливі всі висновки зроблені в попередніх розділах щодо залежності пробивної напруги від різних факторів.

Особливості вимірювання ємності MLCC-конденсаторів

При вимірюванні ємності MLCC-конденсаторів часто виникають питання до точності отриманих результатів [1]. Внесемо ясність в процес вимірювання. Для цього знову необхідно звернутися до особливостей діелектриків. Діелектрик конденсаторів 2 класу має феррімагнітниє властивості. При зміні температури значення діелектричної проникності змінюється. Відповідно, під час вимірювання температура повинна знаходитися в рамках обумовлених виробником в документації. Крім того, можуть обумовлюватися і параметри вологості і тиску. Так, наприклад, для X5R компанія Yageo пред'являє наступні вимоги до умов вимірювання: температура від 15 до 35 ° C, вологість від 25 до 75%, тиск від 86 кПа до 106 кПа. Однак для якісних вимірів перерахованих вимог недостатньо. Сам по собі процес орієнтації доменов є досить повільним процесом, а значить не тільки в момент вимірювання необхідно підтримувати температуру, але і до вимірювання конденсатори повинні бути витримані при заданій температурі. Ще однією важливою особливістю вимірювання ємності є вибір тестового напруги. В даному випадку проявляється ефект зміщення при постійному струмі (DC-bias). У підсумку різні вимірювальні прилади будуть давати різні дані. Особливо це помітно на прикладі конденсаторів великої ємності. Yageo рекомендує наступні умови для вимірювання:

  • Вимірювальне обладнання: Agilent 4278 A / 4284 A / 4268 A (для C ≤ 22 мкФ);
  • Вимірювальне обладнання: Agilent 4284 A / 4268 A (для C> 22 мкФ);
  • Параметри:
    • C = 10 мкФ, AC 1 В @ 1 кГц;
    • C> 10 мкФ, AC 0.5 В @ 120 Гц;
  • Automatic Level Control (ALC): включено.

Стійкість MLCC-конденсаторів до механічних впливів

Вище було описано виникнення внутрішніх механічних напружень в конденсаторах 2 класу при перепадах напруги і температур. Однак важливою властивістю всього класу MLCC-конденсаторів є стійкість до механічних впливів [1]. Існує два основних типи зовнішніх механічних впливів: тиск на компонент під час установки на плату перед монтажем і вплив при вигині друкованої плати в процесі експлуатації. Під час установки компонента на плату на компонент обов'язково чиниться тиск. Однак на даний момент немає документа нормує силу натискання. Як правило, в документації виробника можна знайти граничні значення сили натискання. При цьому важливо звертати увагу на умови проведення тесту. Тестові механічні дії і умови проведення випробувань при вигині плат, на відміну від попереднього випадку, нормуються (наприклад, IEC 68-2-21). Плата під час випробувань прогинається на величину декількох міліметрів. Останній тип впливу особливо критичний для автомобільних додатків. Існує спеціальний тип MLCC-конденсаторів «soft termination», які мають підвищену стійкість до таких механічним напруженням. У них використовуються висновки на основі еластичних матеріалів із застосуванням полімерно-срібних провідних матеріалів.

Особливості зберігання та монтажу MLCC-конденсаторів

Керамічні конденсатори мають відмінні значення електричних параметрів. Але якісні елементи - це тільки половина справи. Правильне зберігання і монтаж конденсаторів є запорукою їх довгої служби та досягнення всіх заявлених характеристик [8].

Зберігання. MLCC-конденсатори з плином часу не втрачають здатність до пайки, але все ж при тривалому зберіганні можлива зміна цієї здатності не в кращу сторону. Інженери Yageo пропонують такі умови зберігання: температура зберігання -5 ... + 40 ° С, вологість 40 ... 60%. Незважаючи на те, що термін зберігання конденсаторів становить 2 роки, рекомендується використовувати конденсатори в перші півроку після їх виробництва.

Розробка посадкового місця. Рекомендовані розміри посадочних місць для різних методів пайки відрізняються. Для пайки хвилею контактні площадки можуть мати менші розміри, ніж при ручному пайку. Слід найуважнішим чином звертати увагу на рекомендації по створенню посадкового місця для конкретного типорозміру. Це особливо стосується маленьких і легких типорозмірів ( 0603 і менше). Сили поверхневого натягу при розплавленні паяльної пасти можуть розгорнути легкий елемент або навіть підняти його.

Виготовлення трафарету. Важливим етапом ще до монтажу є створення трафарету для нанесення паяльної пасти. Як і у випадку з створенням посадкового місця, слід звертати увагу на надані рекомендації. І знову це особливо стосується найменших типорозмірів. Справа в тому, що процеси створення трафаретів і монтажу для конденсаторів 0402 не сильно відрізняються від 0603 . Але розміри конденсаторів 0201 настільки малі, що до трафаретами застосовуються особливі вимоги.

Монтаж. Монтаж являє собою цілу сукупність технологічних процесів. З точки зору пайки, конденсатори є досить невибагливі елементами. Вони можуть запаюють як вручну (контактні паяльні станції, пайка гарячим повітрям, інфрачервоні станції), так і за допомогою автоматизованих способів (пайка в печі). Загальним для всіх типів пайки є необхідність жорстко витримувати температурний режим для конкретного типу монтажу.

Відмивання. Після монтажу слід процес відмивання плати від продуктів пайки. Тип відмивання не критичний для конденсаторів. Якщо пайка велася за допомогою каніфольних флюсів - очищення можна не застосовувати, якщо використовувалися активні флюси - можна використовувати звичайну відмивання (в тому числі і водою) за допомогою спеціальних матеріалів, але можна застосовувати і ультразвукове очищення. При цьому час ультразвукового очищення не повинно перевищувати діапазону 3 хвилин, а частоту використовувати на рівні 40 кГц. При переході від стадії пайки до стадії очищення рекомендується витримувати часовий інтервал не менше 5 хвилин.

Висновок

Запорука успішного застосування конденсаторів складається з трьох складових:

  • грамотний вибір конкретного компонента з урахуванням вимог до електричних параметрів;
  • знання всіх особливостей застосування в різних умовах експлуатації;
  • дотримання всіх рекомендацій при розведенні друкованої плати, створення посадочного місця і трафарету;
  • дотримання всіх вимог технології монтажу;
  • дотримання правил зберігання.

література

  1. MLCC Application Manual. YAGEO 2005.
  2. MLCCs size 0201. YAGEO 2002.
  3. SURFACE-MOUNT CERAMIC MULTILAYER CAPACITORS. Introduction. V.11. YAGEO 2010 року.
  4. SAFETY DATA SHEET. No.R-11-525-001. YAGEO 2013.
  5. Mark D. Waugh. Design solutions for DC bias in multilayer ceramic capacitors. Electronic Engineering Times Europe. 2010 року.
  6. DC, AC and Pulse Load of Multilayer Ceramic Capacitors. YAGEO 2002.
  7. High-voltage MLCCs for power applications. YAGEO 2002.
  8. SURFACE-MOUNT CERAMIC MULTILAYER CAPACITORS. General data, V.17.YAGEO 2012.

•••

Новости
Строим Баню своими руками
Прежде чем начинать строить баню своими руками нужно выбрать материал, из которого её будем строить. Самая теплая баня получается из камыша и глины. Баня из деревянных бревен или из кирпича также очень

Как построить баню дешево своими руками
Баня является излюбленным местом отдыха для многих. Ее самостоятельно можно соорудить на дачном участке или на территории собственного дома. Постройка такого строения – процесс довольно продолжительный

Баня своими руками: основные рекомендации
Любовь к бане у русского человека передается из поколения в поколение и уже заложена в самих генах. Многие из нас, будучи еще совсем детьми, парились в баньке со своими отцами и дедами, а, повзрослев,

Как правильно построить баню своими руками: инструкции, фото, видео и полезные советы
Каждый второй, а может быть и первый, мечтает о бане. Это место для отдыха, расслабления и очищения. И конечно, эпицентр оздоровления, источник целительной силы и энергии. Многие задумываются о том,

Русская баня своими руками – от проекта до отделки + Видео
1 Особенности русской бани В древности для знати строили "чистилище" русского духа из рубленого бревна. Считалось, что главной характерной чертой бани является легкий пар. Влажность в парной должна быть

Строим баню своими руками: варианты возведения
Итак, строим баню своими руками. Какие же именно работы делаются в первую очередь? Любое строительство необходимо начинать с фундамента. Для несложной конструкции бани, например из бруса, подойдет

Строим гараж из металлопрофиля своими руками + чертежи, фото и видео
Построить гараж из металлопрофиля своими руками под силу каждому домовладельцу. Вам не понадобятся специфические навыки. Достаточно изучить технологию и следовать её основным требованиям. Что такое

Как построить баню? Строительство бани от фундамента до крыши
Баня является неотъемлемой частью русского быта. И даже наш соотечественник, пронизанный духом современности, не откажется от хорошей возможности попариться в семейной бане, построенной своими руками

Как правильно построить русскую деревянную баню на даче: устройство, поэтапное строительство (фундамент, стены, полы, крыша, полок, парная), технология, постройка - строим баню своими руками (пошаговая инструкция, правила, советы, рекомендации, фото)
Как бы ни хвалили финские сауны, японские офуро и турецкие хамамы, но лучше русских бань ничего нет. Поэтому неудивительно, что многие владельцы загородных домов и дач хотят иметь свою баню. Часть из

Как построить баню своими руками правильно и быстро: щитовую, дешевую, фото и видео
  Постройка собственной бани на участке загородного дома, дело достаточно серьезное и хлопотное, поэтому подойти к этому вопросу нужно с полной ответственностью. В этой статье мы постараемся осветить