MLCC'leriniz panellerden ayrıldıktan sonra neden sürekli arıza veriyor?

MLCC'leriniz panellerden ayrıldıktan sonra neden sürekli arıza veriyor?

V-Kesim İzin Kuralı Kimse Tarafından Dayatılmadı

Arıza kaydında "periyodik kısa devre" olduğu belirtiliyordu. Müşteri bu konuda kibar davrandı, bu da durumu daha da kötüleştirdi. Kontrol panellerinden oluşan bir parti, ilk çalıştırma sırasında hatalı çalışıyordu, ardından üretim hattında rastgele hatalar vermeye başladı - farklı sistemler, farklı günler, kimsenin bulamadığı bir düzen.

Çalışmayı durduran devre kartlarından birini söktük. Mikroskop altında hiçbir şey yoktu. Röntgen altında da kesinlikle hiçbir şey fark edilmedi. Sorunu bulmak için akustik bir inceleme yapmamız gerekti: bir seramik kondansatör --Kart kenarından 2 milimetre uzaklıkta bulunan 0805 MLCC numaralı parça, gövdeyle aynı hizada, kesintiye paralel olarak çatlamıştı. Çatlak dışarıdan görünmüyordu. Geleneksel bir durumdu. esnek çatlak ve bu, iç elektrotların aralıklı olarak birbirine temas etmesine olanak sağlıyordu.

Sorunun kaynağı montaj hattı değil, tasarım verileriydi. Kondansatör, 1 mm'den daha az bir mesafede duruyordu. V-KES  puanlama çizgisi. Panel bölündüğünde, gerilme stresi ve kaygısı bileşenle birlikte doğrudan ilerledi.

V-kesim kırıldığında aslında ne olur?

V-şekilli kesim, kasıtlı olarak oluşturulmuş zayıf bir çizgidir. Üretici, genellikle levha kalınlığının 1/3'ü derinliğinde, her iki taraftan da V şeklinde bir oluk açar ve levha, panel ayrıldığında bu çizgi boyunca kolayca kırılacak şekilde tasarlanır. Ucuzdur, hızlıdır ve dikdörtgen şekilli levhalar için varsayılan yöntemdir. panelizasyon  sektördeki yaklaşım.

Ancak reklam ve pazarlamanın göz ardı ettiği nokta şu: V kesimli bir panelin kırılması kontrollü bir kırılmadır. Paneli büktüğünüzde, gerilim V oluğunun ucunda yoğunlaşır ve kırılma çizgi boyunca yayılır. Bu, amaçlanan davranıştır. İstenmeyen kısım ise bundan sonra olanlardır; gerilim panelin kenarında durmaz. Bükme momenti oluktan dışarıya, panel boyunca yayılır. lehim eklem yerleri  ve çizginin belirli bir aralığı içindeki yüzeye bağlı her şeye.

Eğer o "her şey" bir direnç ise, lehim bağlantısında bir çatlak oluşabilir; bu gözle görülür, onarılabilir, can sıkıcıdır. Eğer o bir katmanlı seramik kondansatör bu durumda tamamen farklı bir video oyunu elde edersiniz.

MLCC'ler Bu Belirli Loto Oyununu Neden Kaybediyor?

Seramik kondansatörler, tüm devredeki mekanik bükülmeye en duyarlı bileşenlerden biridir ve bunun bir ürün nedeni vardır: dielektrik malzeme, sonlandırılmış bir seramiktir. Seramik esnemez, bükülmez, kırılmaz; sadece çatlar. MLCC gövdesi  esneklik sınırını aşacak şekilde kavislendiğinde, çatlak levhanın yan kenarından başlar ve iç elektrot yığını boyunca çapraz olarak yukarı doğru uzanır ve maksimum kayma gerilimi çizgisine yapışır.

Hasar, şu nedenlerle daha da artmaktadır: kapasitörün iç yapısı -- Seramik ve çelik elektrotların dönen katmanları, belki de yaygın bir X7R bileşeninde 100 katman. Bir kırılma, arızaya neden olmak için bileşeni ikiye ayırmaya gerek duymaz. Sadece bir elektrot katmanının komşusuna temas edecek kadar uzaklaşması yeterlidir. Bu, sıcaklık seviyesi, rezonans ve devre kartının esnekliğiyle gelip geçen periyodik bir kısa devredir. Parça iyi görünüyor. Veri sayfası harika olduğunu iddia ediyor. Devre farklı.

MLCC kırıklarının kendine özgü bir kötü yanı var: neredeyse tespit edilemezler. Çatlak iç kısımdadır, ambalaj çatlağın üzerine kalıplanmış veya kapatılmıştır ve klasik değerlendirme yöntemleri (AOI, röntgen) bunları genellikle gözden kaçırır. Çatlak yalnızca güvenilir bir şekilde şu yöntemle yakalanabilir: acoustic Microscopy  (CSAM) veya ihtiyatlı bir kesit, bu yüzden üretim aşamasını sorunsuz atlatıyorlar ve aylar sonra bölgesel arızalar olarak ortaya çıkıyorlar.

Gümrükleme Sayıları ve Aralarındaki Farklılıkların Sebebi

Temel soru oldukça basit: Ne kadar yakın olmak aşırı yakın sayılır? Sektörün verdiği cevaplar tutarlı değil; bu da bu tür bir başarısızlık durumunun nasıl ele alındığı konusunda bir şeyler söylüyor.

-Bazı levha üreticileri, bileşen ile V kesim arasındaki minimum boşluğu 0,5 mm olarak belirtiyor.

-The Ipc  tavsiye ve çoğu üretici bunu gerektiriyor. 1.0 mm  v oluğunun tesisinden en yakın bakır veya eleman gövdesine kadar

-Daha muhafazakar yönlendirmeler -aralarında bölgeyle ilgili hoş olmayan geçmişleri olan bir dizi acil tıp hizmeti sağlayıcısı da bulunuyor- şöyle diyor: 1,27 mm ila 2,0 mm ve bazıları şu kadar yükseğe çıkıyor: 5mm  özellikle seramik kondansatörler için

0,5 mm ile 5 mm arasındaki fark, bir komplikasyonun göstergesi değildir. Bu, "parça fiziksel olarak kesme cihazını bozmaz" ve "parça ayrılma gerilimine dayanır" arasındaki farktır. 0,5 mm'lik bir boşluk ilk standardı karşılar. İkinci standart için ise neredeyse hiçbir şey yapmaz. V-kesim etrafındaki eğilme gerilimi alanı yarım milimetrelik bir bariyeri sevmez; bunun çok ötesine yayılır ve güvenilir hasar bölgesi, levha kalınlığına, malzemeye, kesme derinliğine ve ayırma işleminin nasıl yapıldığına bağlıdır.

Çok sayıda arızalı kondansatör gördükten sonra uygulamaya koyduğum mantıklı düzenleme şu noktalara dayanıyor: mLCC'leri ve diğer çeşitli seramik bileşenleri, herhangi bir V kesim çizgisinden en az 2 mm uzakta tutun. 1 mm'den daha yakın olan her şeyi üretim gününde beklemeyi gerektiren bir sorun olarak değerlendirin.

Bu Başarısızlığın Bu Kadar Kolay Olmasının Sebebi Yanlış Kutlamada Yatkınlık

Aşağıda, bu sorunu çalışan bir bağlantı için gerçekten zararlı kılan kısım yer almaktadır: devre kartları kurulup arıza ortaya çıkana kadar, 3 farklı olay birbirini işaret edebilir.  

The Pcb üreticisi  v oluğunu tam olarak belirtilen ölçülere göre kesin. Kurulum aşamasında, Gerber şablonunda belirtilen yerlere elemanları tam olarak yerleştirin. tasarımcı  dRC'lerinde herhangi bir uyarı olmadığı için, formatı skor çizgisinin hemen yanına kondansatör yerleştirerek yönlendirdiler. Kimse bir kuralı çiğnemedi. Kurallar sadece gerçekten önemli olan kuralı içermiyordu - çünkü bileşen-kenar boşluğu  bu standart bir DRC kontrolü değildir. CAD cihazlarının çoğu ayrıca panel derecelendirme çizgisine olan aralığı da ölçmez; panelleştirme genellikle format tamamlandıktan sonra, ayrı bir işlemde, genellikle farklı bir kişi tarafından gerçekleştirilir.

Bu, yapısal boşluktur. Yerleşim mühendisi parçaları hayali bir levha kenarına yerleştirir. Panel mühendisi daha sonra V kesimini ekler. İkisi de birleştirilmiş resmi asla görmez. Çatlak sonradan oluşmaz, sonradan geliştirilir.

Bunu Gerçekte Ne Engelliyor?

Seçenekler anlaşılabilir, ucuz ve ne yazık ki yeterince kullanılmıyor:

Girişi yasaklayan alanı yalnızca panel çiziminde değil, yerleşim planında da uygulayın.  Bir bileşen içermeyen bölge  yönlendirmeye başlamadan önce her puan çizgisinin etrafında en az 2 mm boşluk bırakın. EDA aracınız tasarım kurallarını destekliyorsa, bunu kodlayın - parça avlusundan kart kenarına olan mesafe. Desteklemiyorsa, her tasarım değerlendirmesinde kontrol listesi öğesidir. Bu, referans belgesinde kaydedilir; DRC'de kaydedilmesi gerekir ancak genellikle kaydedilmez.

Ayrılık yöntemini bilinçli olarak seçin.  Kenarlarına yakın hassas kısımları olan levhalar için V kesim aleti uygun değildir. Yönlendirici ayrılıyor  (Bilgisayarla sekme yönlendirme) fare ısırıkları  (veya yönlendirilmiş bir profil) çok daha az esneme gerilimi yaratır, çünkü tahta bükülmez, sadece bükülme miktarı azaltılır. Lazerler birikiyor  veya lazer iletimi  i̇nce veya kırılgan alt tabakalar için bir diğer alternatif de budur. Fiyat farkı gerçektir, ancak saha arıza incelemesine kıyasla küçüktür.

Eğer V-kesim kaçınılmazsa, hassas noktaları sabitleyin. . Yer sahte raylar  ya da gerilimin eleman alanına ulaşmadan önce emilmesi için ek çıkıntı sekmeleri kullanın. Çizgi yönünü yüksek yoğunluklu seramik popülasyonlarından uzak tutun. MLCC'lerin kenara yakın yerleştirilmesi gereken kartlar için, bileşenin altına esnek yapıştırıcı veya seri direnç düşünün - ancak dürüst olmak gerekirse, tasarım onarımı genellikle daha az maliyetlidir.

Modelleme aşamasında, mümkün olan en kısa sürede test edin.  Bir paneli yerleştirin, üretimde bölüneceği şekilde ikiye ayırın ve akustik mikroskopi ile veya en az 500 termal döngüde devre kartlarından geçirin. MLCC'ler bölünürse, beş bin değil, beş kartınız olduğunu anlarsınız. Bu test seti, bir dizi kusuru yakalar ve neredeyse hiç kimse bunu uygulamaz.

Kendini Amorti Eden Yerleşim Planı Düzenlemesi

Buradaki fiyat hesaplaması, bu pazardaki diğer tüm önlenebilir sorunlarla örtüşüyor. Bir kondansatörü 1,5 milimetre hareket ettirmek tasarım aşamasında hiçbir maliyet getirmiyor; yönlendirme yazılım programı milimetre başına ücret almıyor. Prototip aşamasında bu ayrımı yakalamak, bir öğleden sonra süren akustik tarama işlemine mal oluyor. Üretim aşamasında bunu bulmak, durdurulmuş bir üretim hattına, karantinaya ve haftalarca süren başarısız bir analize yol açıyor. Sahada bulmak ise tüketiciyle olan ortaklığınızı geriye götürüyor.

Bu politika, yapışkan bir not kağıdına yazılabilecek kadar basittir: v kesim çizgisinin 2 mm yakınında seramik bileşen bulunmamaktadır. yerleşimde uygulayın, değerlendirmede doğrulayın ve ilk panelde onaylayın. MLCC'ler size kesinlikle teşekkür edecekler - hasar görmemiş seramik gövdelerinin içinden, çatlağın başlama şansı bile bulamadığı yerden, sakin bir şekilde.