Zakaj se vaši MLCC-ji po odstranitvi panelov še naprej lomijo

Zakaj se vaši MLCC-ji po odstranitvi panelov še naprej lomijo?

Pravilo V-Cut, ki ga nihče ni vsilil

V poročilu o napaki je pisalo o "občasnem kratkem stiku". Stranka je bila glede tega vljudna, kar je stanje še poslabšalo. Serija nadzornih plošč je dejansko imela težave pri vžigu, nato pa je začela na proizvodnih površinah povzročati naključne napake – različni sistemi, različni dnevi, nobenega vzorca, ki ga nihče ni mogel odkriti.

Razstavili smo eno od zapornih delovnih plošč. Pod mikroskopom nič. Pod rentgenom absolutno nič opaznega. Potreben je bil akustični pregled, da smo to našli: keramični kondenzator -- plošča MLCC iz leta 0805, ki je bila 2 milimetra oddaljena od roba plošče -- je bila popolnoma razpokana, karoserija pa je bila vzporedna z ukinitvijo. Razpoka ni bila vidna od zunaj. Bila je tradicionalna razpoka pri upogibanju , in je omogočal, da so se notranje elektrode občasno dotikale druga druge.

Vzrok je bil v podatkih o slogu, ne v tekočem traku. Kondenzator je bil manj kot 1 mm oddaljen od ... V-rez  črta za ločevanje. Ko je bila plošča razdeljena, sta se stres in tesnoba zaradi upogibanja prekrivala s komponento.

Kaj V-izrez dejansko naredi, ko ga zlomiš

V-zareza je namenoma šibka črta. Izdelovalec izreže utor v obliki črke V – običajno globoko 1/3 debeline plošče, na obeh straneh – in plošča se ob ločitvi zlahka zlomi vzdolž te črte. To je poceni, hitro in za pravokotne plošče je to privzeta nastavitev. panelizacija  pristop v industriji.

Vendar pa oglaševanje in trženje prikrivata naslednje: zlom v obliki črke V je nadzorovan zlom. Ko upognete ploščo, se napetost koncentrira na konici V-utora, zlom pa se širi vzdolž zareze. To so predvidene navade. Nenameren del se zgodi po tem – napetost se ne ustavi na robu plošče. Upogibni moment seva navzven iz utora, čez solder spojev  in v karkoli, kar je pritrjeno na površino znotraj določenega območja črte.

Če je ta "karkoli" upor, lahko pride do razpoke spajkalne spojke – opazne, popravljive, moteče. Če je večplastni keramični kondenzator , dobite povsem drugačno videoigro.

Zakaj MLCC-ji izgubijo to specifično loto igro

Keramični kondenzatorji so ena najbolj dovzetnih komponent v celotnem sklopu za mehansko upogibanje, in za to obstaja razlog, povezan s proizvodom: dielektrik je zaključena keramika. Keramika se ne deformira, se ne upogiba, se ne razpoka – lomi se. Ko ... Organ MLCC  ko je razpoka ukrivljena preko meje upogibnosti, se začne na robu plošče in poteka diagonalno navzgor z notranjim kupom elektrod, pri čemer se drži črte največje strižne napetosti.

Škodo še povečuje notranji okvir kondenzatorja -- vrteče se plasti keramičnih in jeklenih elektrod, morda 100 plasti v običajni komponenti X7R. Zlom ne sme poškodovati komponente na pol, da povzroči okvaro. Dovolj je, da se ena plast elektrode premakne dovolj daleč, da se dotakne sosednje. To je periodični kratek nihaj, ki se pojavi in izgine glede na temperaturo, resonanco in upogibanje plošče. Del je videti v redu. Podatkovni list trdi, da je odličen. Vezje se razlikuje.

In pri zlomih MLCC obstaja posebna nevarnost: skoraj jih ni mogoče zaznati. Razpoka je notranja, embalaža je oblikovana ali zaključena čez razpoko, klasične metode ocenjevanja – AOI, rentgen – pa jih pogosto zgrešijo. Razpoko je zanesljivo zajeta le z mikroskopije  (CSAM) ali previden prečni prerez, zato plujejo skozi proizvodnjo in se čez nekaj mesecev pojavijo kot okvare območja.

Številke o potrditvi in zakaj se razlikujejo

Osrednje vprašanje je osnovno: kako blizu je sploh blizu? Odgovori v panogi niso dosledni, kar vam nekaj pove o tem, kako se s tem neuspešnim načinom spopadanja spopadajo.

– Nekatere hiše s ploščami navajajo 0,5 mm kot minimalno razdaljo med komponento in V-rezanjem

– Trg VPC  nasvet in večina izdelovalcev potrebuje 1.0 mm  od objekta V-utora do najbližjega bakrenega ali elementnega telesa

– Veliko bolj konzervativne napotnice – vključno s številnimi ponudniki nujne medicinske pomoči z neprijetnim ozadjem na tem območju – pravijo 1,27 mm do 2,0 mm , nekateri pa segajo celo tako visoko kot 5mm  posebej za keramične kondenzatorje

Razlika med 0,5 mm in 5 mm ni znak zapletenosti. Gre za razliko med "komponenta fizično ne moti naprave za rezanje" in "del preživi napetost ločevanja". Razmik 0,5 mm ustreza prvemu standardu. Za drugega pa praktično ne pomeni ničesar. Polje upogibne napetosti okoli V-reza ne prenese polmilimetrske pregrade – širi se daleč mimo nje, zanesljivo območje poškodbe pa je odvisno od debeline plošče, materiala, globine žogice in načina ločevanja.

Smiselna regulacija, na katero sem se zanašal, potem ko sem videl preveč razpokanih kondenzatorjev: mLCC-je in različne druge keramične komponente naj bodo vsaj 2 mm oddaljene od kakršne koli črte reza v obliki črke V. in vse, kar je bližje od 1 mm, obravnavajte kot težavo, ki čaka na dan produkcije.

Zakaj je za to napako tako enostavno kriva napačna praznovanja

Spodaj je del, zaradi katerega je ta težava resnično škodljiva za delujočo povezavo: ko so plošče nameščene in se pojavi napaka, lahko trije različni dogodki kažejo drug na drugega.  

Trg Proizvajalec tiskanih vezij  v-utor je bil izrezan natančno po specifikacijah. Pri postavitvi so bili elementi postavljeni točno tja, kamor je Gerber rekel. oblikovalec  so usmerili format s kondenzatorjem tik ob črti za točkovanje, saj v njihovem DRC ni bilo ničesar, kar bi to označilo. Nihče ni kršil smernic. Pravila preprosto niso vsebovala tistega, kar je bilo pomembno – ker razmik med komponento in robom  ni standardno preverjanje DRC. Večina naprav CAD ne meri tudi razdalje do črte za oceno plošče; panelizacija se običajno izvede po končanem formatiranju, v ločenem dejanju, ki ga običajno izvede druga oseba.

To je strukturna praznina. Inženir postavitve namesti dele ob rob izmišljene plošče. Inženir panelizacije nato vključi V-rez. Nobeden od njiju nikoli ne vidi konsolidirane slike. Razpoka je razvita, ne narejena.

Kaj ga pravzaprav ustavi

Možnosti so razumljive, poceni in noro premalo izkoriščene:

V postavitvi uporabite območje prepovedi, ne le na risbi plošče.  Navedite območje brez komponent  preden začnete z načrtovanjem, naj bo okoli vsake zareze najmanj 2 mm razdalje. Če vaše orodje EDA podpira predpise o načrtovanju, jo kodirajte – razdaljo od delnega dvorišča do roba plošče. Če je ne, je to kontrolni element pri vsaki oceni postavitve. To se zajame v poročilu; DRC pa tam, kjer bi jo morali zajeti, vendar običajno ni.

Namerno izberite pristop k ločitvi.  V-rezanje ni primerno za deske z občutljivimi deli blizu robov. Usmerjevalnik se razdeli  (usmerjanje zavihkov z računalnikom ugrizi miši  ali rezkan profil) ustvarja veliko manj upogibne obremenitve, ker se plošča ne upogiba – temveč se krči. Lasersko polnjenje  ali laserski prenos  je še ena alternativa, zlasti za tanke ali lomljive podlage. Razlika v ceni je resnična, vendar majhna v primerjavi s pregledom okvar na terenu.

Če se V-reza ni mogoče izogniti, zavarujte ranljive dele kraj lutke tirnic  ali dodatne jezičke za izbruh, da se napetost absorbira, preden doseže območje elementa. Zarezo usmerite stran od keramičnih populacij z visoko gostoto. Pri ploščah, kjer morajo biti MLCC-ji blizu roba, razmislite o fleksibilnem lepilu pod komponento ali zaporednem uporu – čeprav je popravilo zasnove na splošno cenejše.

Preizkusite to že na stopnji modela, takoj ko je to mogoče.  Vzemite ploščo, jo razdelite tako, kot jo razdeli proizvodnja, in jo izdelajte skozi plošče z akustično mikroskopijo ali pri najmanj 500 termičnih ciklih. Če se MLCC razcepijo, ugotovite, ko imate pet plošč, ne pet tisoč. Ta skupni pregled zajame celo vrsto napak – in praktično nihče ga ne izvaja.

Uredba o postavitvi, ki se sama izplača

Cenovni izračun tukaj sovpada z vsemi drugimi težavami, ki se jim je mogoče izogniti na tem trgu. Premik kondenzatorja za 1,5 milimetra v fazi načrtovanja ne stane nič – programska oprema za usmerjanje ne zaračunava po milimetrih. Zajem razcepa pri prototipu stane popoldne akustičnega skeniranja. Iskanje v proizvodnji stane zaustavitev linije, karanteno in večtedensko analizo napak. Iskanje na terenu vas stane partnerstvo s potrošnikom.

Pravilo je dovolj preprosto, da ga napišete na lepljiv listek: brez keramične komponente znotraj 2 mm od črte V-reza vstavite ga v postavitev, preverite ga v oceni in ga potrdite na prvi plošči. MLCC-ji se vam bodo zagotovo zahvalili – mirno, iz notranjosti svojih nepoškodovanih keramičnih teles, kjer razkol ni imel nikoli priložnosti začeti.