Γιατί τα MLCC σας συνεχίζουν να σπάνε μετά την αποεπένδυση

Γιατί τα MLCC σας συνεχίζουν να σπάνε μετά την αποεπένδυση;

Ο Κανόνας Εκκαθάρισης V-Cut που Κανείς δεν Επέβαλε

Το αρχείο με τα ελαττώματα ισχυρίστηκε ότι υπήρχε «περιοδικό βραχυκύκλωμα». Ο πελάτης ήταν ευγενικός απέναντί του, κάτι που το έκανε χειρότερο. Μια ομάδα πινάκων ελέγχου είχε πρόβλημα με το burn-in και στη συνέχεια άρχισε να κάνει τυχαία λάθη στο δάπεδο του εργοστασίου -- διαφορετικά συστήματα, διαφορετικές ημέρες, κανένα μοτίβο δεν μπορούσε να εντοπίσει κανείς.

Αποσυναρμολογήσαμε μία από τις πλακέτες ακινητοποίησης. Στο μικροσκόπιο, τίποτα. Στις ακτίνες Χ, απολύτως τίποτα αξιοσημείωτο. Χρειάστηκε ακουστικός έλεγχος για να το βρούμε: ένα κεραμικός πυκνωτής -- ένα MLCC 0805 που βρισκόταν 2 χιλιοστά από την άκρη της σανίδας -- είχε ραγίσει καθαρά με το αμάξωμα, παράλληλα με το σταμάτημα. Η σχισμή δεν ήταν ορατή από έξω. Ήταν ένα παραδοσιακό εύκαμπτη ρωγμή , και επέτρεπε στα εσωτερικά ηλεκτρόδια να αγγίζουν μεταξύ τους κατά διαστήματα.

Η αιτία ήταν τα δεδομένα στυλ, όχι η γραμμή συναρμολόγησης. Ο πυκνωτής βρισκόταν σε απόσταση μικρότερη από 1 mm από το V-Cut  γραμμή βαθμολόγησης. Όταν το πάνελ χωρίστηκε, το αυξανόμενο στρες και το άγχος ακολουθούσαν ευθεία την ίδια πορεία με το στοιχείο.

Τι κάνει στην πραγματικότητα ένα κόψιμο V όταν το σπάσεις

Μια εγκοπή V είναι μια σκόπιμα αδύναμη γραμμή. Ο κατασκευαστής κόβει μια αυλάκωση σε σχήμα V - συνήθως βάθους 1/3 του πάχους της σανίδας, και από τις δύο πλευρές - και η σανίδα έχει την ένδειξη να σπάει εύκολα κατά μήκος αυτής της γραμμής όταν το πάνελ είναι χωρισμένο. Είναι φθηνό, γρήγορο και για σανίδες ορθογώνιου σχήματος είναι η προεπιλεγμένη. πανελοποίηση  προσέγγιση στον κλάδο.

Ωστόσο, να τι αποκρύπτει το μάρκετινγκ: το σπάσιμο μιας κοπής V είναι ελεγχόμενο κάταγμα. Όταν λυγίζετε το πάνελ, η τάση συγκεντρώνεται στην άκρη της αυλάκωσης V και η θραύση διαδίδεται κατά μήκος της γραμμής της εγκοπής. Αυτές είναι οι προβλεπόμενες κινήσεις. Το ακούσιο μέρος είναι αυτό που συμβαίνει στη συνέχεια - η τάση δεν σταματά στην άκρη της σανίδας. Η ροπή κάμψης ακτινοβολεί έξω από την αυλάκωση, κατά μήκος της συγκολλημένα σημεία  και σε οτιδήποτε είναι προσαρτημένο στην επιφάνεια εντός μιας συγκεκριμένης εμβέλειας της γραμμής.

Αν αυτό το "οτιδήποτε" είναι μια αντίσταση, μπορεί να προκύψει μια ρήξη στη συγκολλητική ένωση -- παρατηρήσιμη, επισκευάσιμη, ερεθιστική. Αν είναι μια πολυστρωματικός κεραμικός πυκνωτής , αποκτάς ένα εντελώς διαφορετικό βιντεοπαιχνίδι.

Γιατί οι MLCC χάνουν αυτό το συγκεκριμένο παιχνίδι Λόττο

Οι κεραμικοί πυκνωτές είναι ένα από τα πιο ευαίσθητα εξαρτήματα σε ολόκληρο το συγκρότημα σε μηχανική κάμψη και υπάρχει ένας λόγος για αυτό: το διηλεκτρικό είναι ένα κεραμικό με τερματισμό. Το κεραμικό δεν παράγει, δεν κάμπτεται, δεν παρουσιάζει σφάλματα - σπάει. Όταν ένα Φορέας MLCC  είναι καμπυλωμένη πέρα από το όριο κάμψης, η ρωγμή ξεκινά από την άκρη της πλευράς της πλάκας και εκτείνεται διαγώνια προς τα πάνω με τον εσωτερικό στύλο ηλεκτροδίων, προσκολλώμενη στη γραμμή μέγιστης διατμητικής τάσης.

Η ζημιά επιδεινώνεται από την εσωτερικό πλαίσιο πυκνωτή -- περιστρεφόμενα στρώματα από κεραμικά και χαλύβδινα ηλεκτρόδια, ίσως 100 στρώματα σε ένα κοινό εξάρτημα X7R. Ένα σπάσιμο δεν χρειάζεται να καταστρέψει το εξάρτημα στη μέση για να προκαλέσει βλάβη. Απλώς χρειάζεται να μετακινήσετε ένα στρώμα ηλεκτροδίου αρκετά μακριά ώστε να ακουμπήσει το διπλανό του. Αυτή είναι μια περιοδική ενημέρωση που έρχεται και παρέρχεται με το επίπεδο θερμοκρασίας, τον συντονισμό και την κάμψη της πλακέτας. Το εξάρτημα φαίνεται μια χαρά. Το δελτίο δεδομένων ισχυρίζεται ότι είναι εξαιρετικό. Το κύκλωμα διαφέρει.

Και υπάρχει μια ιδιαίτερη αγριότητα στα κατάγματα MLCC: είναι σχεδόν μη ανιχνεύσιμα. Η ρωγμή είναι εσωτερική, η συσκευασία είναι διαμορφωμένη ή τελειωμένη πάνω στη ρωγμή, και οι κλασικές μέθοδοι αξιολόγησης - AOI, ακτινογραφία - συχνά τα χάνουν. Η ρωγμή απλώς αποτυπώνεται αξιόπιστα με ακουστικής Μικροσκοπίας  (CSAM) ή μια προσεκτική διατομή, γι' αυτό και πλέουν στην επιφάνεια ως αστοχίες περιοχής μήνες αργότερα.

Οι αριθμοί εκκαθάρισης και γιατί διαφέρουν

Το βασικό ερώτημα είναι απλό: πόσο κοντά είναι επίσης κοντά; Οι απαντήσεις του κλάδου δεν είναι συνεπείς, κάτι που σας λέει κάτι για το πώς αντιμετωπίζεται αυτή η αποτυχημένη κατάσταση.

-Ορισμένες κατοικίες με σανίδες αναφέρουν ότι η ελάχιστη απόσταση μεταξύ των εξαρτημάτων και της κοπής σε σχήμα V είναι 0,5 mm.

-Τη ΔΕΠ  συμβουλές και οι περισσότεροι κατασκευαστές απαιτούν 1,0 mm  από την εγκατάσταση της αυλάκωσης V στο πλησιέστερο χάλκινο ή στοιχείο σώμα

-Πολύ πιο συντηρητικές παραπομπές - συμπεριλαμβανομένων ορισμένων παρόχων υπηρεσιών έκτακτης ανάγκης με δυσάρεστο υπόβαθρο στην περιοχή - λένε 1,27 mm έως 2,0 mm , και μερικά φτάνουν μέχρι και 5mm  ειδικά για κεραμικούς πυκνωτές

Η διαφορά μεταξύ 0,5 mm και 5 mm δεν αποτελεί ένδειξη επιπλοκής. Είναι η διαφορά μεταξύ του "το εξάρτημα δεν διαταράσσει φυσικά τη συσκευή χάραξης" και του "το εξάρτημα επιβιώνει από την τάση σχισίματος". Μια απόσταση 0,5 mm ικανοποιεί το πρώτο πρότυπο. Δεν κάνει σχεδόν τίποτα για το δεύτερο. Το πεδίο τάσης κάμψης γύρω από μια κοπή V δεν αντέχει σε ένα φράγμα μισού χιλιοστού - διαδίδεται πολύ πέρα από αυτό, και η πιθανή περιοχή ζημιάς εξαρτάται από το πάχος της σανίδας, το υλικό, το βάθος του παιχνιδιού και τον τρόπο με τον οποίο γίνεται ο διαχωρισμός.

Η λογική ρύθμιση που έχω εμπλέξει εξαρτάται, αφού είδα πάρα πολλούς ραγισμένους πυκνωτές: κρατήστε τα MLCC και διάφορα άλλα κεραμικά εξαρτήματα σε απόσταση τουλάχιστον 2 mm από οποιαδήποτε γραμμή κοπής V και να αντιμετωπίζετε οτιδήποτε είναι πιο κοντά από 1 mm ως πρόβλημα που περιμένει την ημέρα παραγωγής.

Γιατί αυτή η αποτυχία είναι τόσο εύκολη, φταίει ο λάθος εορτασμός

Παρακάτω είναι το σημείο που καθιστά αυτό το πρόβλημα πραγματικά επιβλαβές για μια λειτουργική σύνδεση: μέχρι να εγκατασταθούν οι πλακέτες και να εμφανιστεί η βλάβη, 3 διαφορετικά συμβάντα μπορούν να δείχνουν το ένα το άλλο.  

Τη Κατασκευαστής pcb  κόψτε την αυλάκωση V ακριβώς σύμφωνα με τις προδιαγραφές. Η εγκατάσταση έβαλε τα στοιχεία ακριβώς εκεί που είπε ο Gerber. σχεδιαστής  δρομολόγησαν τη μορφή με τον πυκνωτή ακριβώς δίπλα στη γραμμή κοπής, αφού τίποτα στο DRC τους δεν το έδειχνε. Κανείς δεν παραβίασε κάποια οδηγία. Οι κανόνες απλώς δεν περιλάμβαναν αυτόν που είχε σημασία -- λόγω του γεγονότος ότι απόσταση από το εξάρτημα έως την άκρη  δεν είναι ένας τυπικός έλεγχος DRC. Η πλειονότητα των συσκευών CAD δεν μετράει επίσης την εμβέλεια μέχρι τη γραμμή ονομαστικής τιμής του πίνακα. Η διαμόρφωση σε πίνακα συνήθως πραγματοποιείται μετά την ολοκλήρωση της μορφοποίησης, με ξεχωριστή ενέργεια, συνήθως από διαφορετικό άτομο.

Αυτό είναι το δομικό κενό. Ο μηχανικός σχεδίασης τοποθετεί τα μέρη σε μια φανταστική άκρη της σανίδας. Ο μηχανικός πάνελ προσθέτει την κοπή V στη συνέχεια. Κανένας από τους δύο δεν βλέπει ποτέ την ενοποιημένη εικόνα. Η ρωγμή είναι χτισμένη μέσα, δεν είναι κατασκευασμένη.

Τι το σταματάει στην πραγματικότητα

Οι επιλογές είναι κατανοητές, φθηνές και εξωφρενικά υποχρησιμοποιούμενες:

Εφαρμόστε μια περιοχή αποκλεισμού στη διάταξη, όχι απλώς στο σχέδιο του πίνακα.  Προδιαγράψτε ένα ζώνη χωρίς εξαρτήματα  τουλάχιστον 2 mm γύρω από κάθε γραμμή χαραγής πριν ξεκινήσετε την καθοδήγηση. Εάν το εργαλείο EDA σας υποστηρίζει τους κανονισμούς σχεδιασμού, κωδικοποιήστε το -- την απόσταση από το τμήμα της αυλής έως την άκρη της σανίδας. Εάν όχι, αποτελεί στοιχείο λίστας ελέγχου σε κάθε αξιολόγηση σχεδιασμού. Η αξιολόγηση είναι το σημείο όπου καταγράφεται αυτό. Το DRC είναι το σημείο όπου πρέπει να καταγράφεται, αλλά συνήθως δεν είναι.

Επιλέξτε συνειδητά την προσέγγιση του διαχωρισμού.  Η κοπή σε σχήμα V είναι το λάθος εργαλείο για σανίδες με ευαίσθητα μέρη κοντά στις άκρες. Διαχωρισμός δρομολογητή  (δρομολόγηση καρτελών με υπολογιστή δαγκώματα ποντικιών  ή ένα δρομολογημένο προφίλ) δημιουργεί πολύ λιγότερη τάση κάμψης, επειδή η σανίδα δεν κάμπτεται - μειώνεται. Συσσώρευση με λέιζερ  ή μετάδοση λέιζερ  είναι μια άλλη εναλλακτική λύση, ειδικά για λεπτά ή εύθραυστα υποστρώματα. Η διαφορά τιμής είναι πραγματική, ωστόσο είναι μικρή σε σύγκριση με μια δοκιμή αστοχίας πεδίου.

Εάν η κοπή σε σχήμα V είναι αναπόφευκτη, ασφαλίστε τα ευάλωτα μέρη . Τόπος ψεύτικες ράγες  ή πρόσθετες γλωττίδες ξεσπάσματος, ώστε η τάση να απορροφάται πριν φτάσει στην περιοχή του στοιχείου. Προσανατολίστε τη γραμμή εγκοπής μακριά από κεραμικούς πληθυσμούς υψηλής πυκνότητας. Για πλακέτες όπου τα MLCC πρέπει να τοποθετηθούν κοντά στο πλάι, σκεφτείτε εύκαμπτη κόλλα κάτω από το εξάρτημα ή μια αντίσταση σε σειρά -- αν και ειλικρινά, η επισκευή σχεδιασμού είναι γενικά λιγότερο δαπανηρή.

Δοκιμάστε το στο στάδιο του μοντέλου, το συντομότερο δυνατό.  Κατοικήστε ένα πάνελ, διαιρέστε το με τον τρόπο που θα το χωρίσει η κατασκευή και εκτελέστε την κατασκευή του σε πλακέτες με ακουστική μικροσκοπία ή σε τουλάχιστον 500 θερμικούς κύκλους. Εάν οι MLCC χωριστούν, καταλαβαίνετε πότε έχετε πέντε πλακέτες, όχι πέντε χιλιάδες. Αυτή η δοκιμή σετ εντοπίζει μια ολόκληρη κατηγορία ελαττωμάτων - και σχεδόν κανείς δεν την εκτελεί.

Ο Κανονισμός Διάταξης που Αποδίδει τον Εαυτό του

Ο υπολογισμός της τιμής εδώ συμπίπτει με κάθε άλλο πρόβλημα που μπορεί να αποφευχθεί σε αυτήν την αγορά. Η μετακίνηση ενός πυκνωτή κατά 1,5 χιλιοστά δεν κοστίζει τίποτα στη φάση του σχεδιασμού -- το λογισμικό δρομολόγησης δεν χρεώνει ούτε χιλιοστό. Η καταγραφή της διάσπασης στο πρωτότυπο κοστίζει ένα απόγευμα ακουστικής σάρωσης. Η εύρεση του στην κατασκευή κοστίζει μια σταματημένη γραμμή, μια καραντίνα και μια αποτυχημένη ανάλυση που διαρκεί εβδομάδες. Η εύρεση του στο πεδίο σας θέτει σε κίνδυνο τη συνεργασία με τον καταναλωτή.

Η πολιτική είναι αρκετά απλή για να γραφτεί σε ένα αυτοκόλλητο σημείωμα: κανένα κεραμικό στοιχείο σε απόσταση 2 mm από τη γραμμή κοπής V . Επιβάλετέ το στη διάταξη, επαληθεύστε το στην αξιολόγηση και επικυρώστε το στον πρώτο πίνακα. Τα MLCC σίγουρα θα σας ευχαριστήσουν -- ήρεμα, μέσα από τα άθικτα κεραμικά τους σώματα, όπου η διάσπαση δεν είχε ποτέ την ευκαιρία να ξεκινήσει.