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村田带金属端子MLCC耐热冲击和基板弯曲 适用于太阳能发电

发布时间:2012-06-07 来源:村田

中心议题:
  • 基板容易受到温度变化引起膨胀收缩,对元件焊接带来威胁
  • 村田带有金属端子的多层陶瓷电容能够缓冲热压及机械冲击
  • 通过基板挠曲试验和热冲击试验可以检验带金属端子电容性能

微型逆变器系统在太阳能发电领域获得大量应用。要在太阳能电池板的直下方安装电子设备,其搭载的电子元件要求小型、薄型化、高耐热化、无维修的长寿化。同时,太阳能电池板暴露在气温激烈温度变化的恶劣条件下,基板容易受到温度变化引起膨胀收缩,对于基板上的元器件焊接可靠性带来挑战。村田制作所为应对上述挑战,通过在MLCC(多层片状陶瓷电容器)的外部电极焊接金属端子,用于缓冲热压及机械冲击,保持了极高可靠性。
图1: 带有金属端子的层叠陶瓷电容
图1: 带有金属端子的层叠陶瓷电容
图2: 带有金属端子的层叠陶瓷电容的结构图 (1段品)
图2: 带有金属端子的层叠陶瓷电容的结构图 (1段品)

图3: 带有金属端子的多层陶瓷电容器的结构图 (2段品) 
图3: 带有金属端子的多层陶瓷电容器的结构图 (2段品)

高耐热化
带有金属端子的层叠陶瓷电容能够在高达+125℃下使用,亦能应对设置的高耐热化。

高可靠性
带有金属端子的层叠陶瓷电容由于金属端子的弹性作用,缓和了来自热压、基板的应力,能够确保高可靠性。所示热冲击循环试验和基板挠度试验的数据作为参考。

基板挠度试验
基板挠度试验数据如图4所示。试验条件如下:试验基板:环氧树脂基板 (FR-4);偏转率:1mm/秒;试料数:10个。带有金属端子的电容即使在基板偏转量为6mm的情况下也不见破坏,与芯片单体相比,耐基板弯曲性明显提高。
图4: 基板弯曲试验的比较 
图4: 基板弯曲试验的比较
图5:试验情况
图5:试验情况

热冲击循环试验


热冲击循环试验前后的实装焊接断面图如图6所示。为芯片单体时,1000次循环时发生焊接裂纹。但带有金属端子的电容则即使2000次循环也未出现焊接裂纹,对于热压能够确保高可靠性。

试验温度: -55~+125℃、放置时间: 各5分、使用基板: 环氧树脂基板 (FR-4)
图6:耐热压焊接裂纹的比较 (液槽试验)
图6:耐热压焊接裂纹的比较 (液槽试验)

附产品目录:以下所示为焊接有金属端子的层叠陶瓷电容的产品线
焊接有金属端子的层叠陶瓷电容的产品线
注:个别规格为***的项目仍在开发中,非正式型号。
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