- 基板容易受到溫度變化引起膨脹收縮,對元件焊接帶來威脅
- 村田帶有金屬端子的多層陶瓷電容能夠緩沖熱壓及機械沖擊
- 通過基板撓曲試驗和熱沖擊試驗可以檢驗帶金屬端子電容性能
微型逆變器系統在太陽能發電領域獲得大量應用。要在太陽能電池板的直下方安裝電子設備,其搭載的電子元件要求小型、薄型化、高耐熱化、無維修的長壽化。同時,太陽能電池板暴露在氣溫激烈溫度變化的惡劣條件下,基板容易受到溫度變化引起膨脹收縮,對于基板上的元器件焊接可靠性帶來挑戰。村田制作所為應對上述挑戰,通過在MLCC(多層片狀陶瓷電容器)的外部電極焊接金屬端子,用于緩沖熱壓及機械沖擊,保持了極高可靠性。
圖1: 帶有金屬端子的層疊陶瓷電容
圖2: 帶有金屬端子的層疊陶瓷電容的結構圖 (1段品)
圖3: 帶有金屬端子的多層陶瓷電容器的結構圖 (2段品)
高耐熱化
帶有金屬端子的層疊陶瓷電容能夠在高達+125℃下使用,亦能應對設置的高耐熱化。
高可靠性
帶有金屬端子的層疊陶瓷電容由于金屬端子的彈性作用,緩和了來自熱壓、基板的應力,能夠確保高可靠性。所示熱沖擊循環試驗和基板撓度試驗的數據作為參考。
基板撓度試驗
基板撓度試驗數據如圖4所示。試驗條件如下:試驗基板:環氧樹脂基板 (FR-4);偏轉率:1mm/秒;試料數:10個。帶有金屬端子的電容即使在基板偏轉量為6mm的情況下也不見破壞,與芯片單體相比,耐基板彎曲性明顯提高。
圖4: 基板彎曲試驗的比較
圖5:試驗情況
熱沖擊循環試驗
熱沖擊循環試驗前后的實裝焊接斷面圖如圖6所示。為芯片單體時,1000次循環時發生焊接裂紋。但帶有金屬端子的電容則即使2000次循環也未出現焊接裂紋,對于熱壓能夠確保高可靠性。
試驗溫度: -55~+125℃、放置時間: 各5分、使用基板: 環氧樹脂基板 (FR-4)
圖6:耐熱壓焊接裂紋的比較 (液槽試驗)
附產品目錄:以下所示為焊接有金屬端子的層疊陶瓷電容的產品線
注:個別規格為***的項目仍在開發中,非正式型號。