세라믹 커패시터의 단면

여러 세라믹 커패시터의 결함 분석을 시도하고 있습니다.

응용 프로그램에 대한 간단한 설명 :

10220µF 세라믹 커패시터 1210 패키지는 3.6V 배터리와 병렬로 배치됩니다. MCU는 주기적으로 (분당 최대 한 번) 깨우고 전류를 끌어옵니다 (몇 밀리 초 동안 최대 피크 10-15mA). 초절전 절전 모드로 돌아 가기 전의 총 시간은 130ms입니다. 커패시터는 1.6V (MCU의 최소 공급 전압) 아래로 떨어지지 않으면 서이를 커버하기에 충분한 에너지를 보유해야합니다.

작동 온도가 낮고 배터리를 공급할 수 없기 때문에이 작업이 필요합니다. 배터리는 MCU가 휴면 상태 일 때 커패시터를 재충전 할 시간이 충분합니다.

커패시터 단락이 의심됩니다. 때문에:

• 일부 PCB에서 배터리가 매우 빨리 소모되었습니다.
• 내가 읽은 것에서 세라믹 커패시터, 특히 큰 패키지에서 기계적 응력에 민감하고 균열을 일으킬 수 있습니다

나는 이것을 직접보기 위해 횡단면을 만들려고했지만, 내가보고있는 것을 이해하는데 어려움을 겪고있다.

단면을 만드는 방법 :

• 드레 멜을 사용하여 커패시터가 배치 된 PCB의 모서리를 차단
• 에폭시 접착제로 컷오프 PCB를 성형하여보다 쉽게 ​​처리 할 수 ​​있습니다.
• 다이아몬드 원형 톱날을 사용하여 대략 커패시터의 중간 부분에 길이를 만듭니다 (길이).
• 1 미크론까지 습식 분쇄 및 연마 후 1 µ 랩핑 필름

나는 이것을 두 개의 PCB에서 반복했다.

서로 옆에 3 개의 커패시터가 있습니다.

여기서 커패시터 사이의 색상 차이를 볼 수 있습니다. 오른쪽 상단과 하단 중앙이 더 어둡습니다. 그러나 당신이 볼 수 있듯이 같은 위치에 있지 않습니다.

모든 이미지를 추가 할 담당자가 충분하지 않습니다. 모든 이미지에 대한 링크를 언급하겠습니다. 누군가 이미지를 수정하여 게시물에 추가 할 수 있다면 감사하겠습니다.

어두운 색 (오른쪽 위, 아래쪽 가운데)이 이처럼 보입니다.

세라믹 커패시터의 모양은 거의 비슷했습니다. 적어도 어떤 종류의 레이어링을 볼 수 있습니다. 그러나 예상대로 레이어가 단단하지 않습니다. 연삭 및 연마로 인한 손상일 수 있습니까?

층 사이의 거리는 2 µm입니다.

밝은 색상의 색상은 다음과 같습니다.

이게 뭐야?! 예를 들어 고전류로 인해 층이 이와 같이 녹을 수 있습니까? 아니면 내 연삭 및 연마로 인해 발생할 수 있습니까?

여기서 우리는 솔더에서 기포를 볼 수 있습니다. 그러나 바닥에 가까운 틈은 기계적 스트레스로 인한 손상일 수 있습니까?

나중에 커패시터에 대한 연마 및 연마를 시도했습니다. 정확히 똑같아 보입니다. 이상한 물결 모양 및 / 또는 깨진 층이 연삭 및 연마로 인해 발생한 경우 특성이 변경 될 것으로 예상합니다. 예를 들어, 물결 모양의 레이어는 이제 레이어가 끊어졌고 다른 방향은 끊어졌습니다.

사용 된 정확한 커패시터는 Taiyo Yuden JMK325ABJ227MM-T입니다.

연삭 / 연마가 상당히 잘 수행 된 것처럼 보이며 (더 많은주의를 기울이면 흠집이 적을 수 있음) 커패시터 단면의 정확하고 손상되지 않은 이미지를보고 있습니다.

"어두운"이미지는 전극 평면을 가로 지르는 커패시터 컷에서 볼 것으로 기대되는 것입니다. 더 어두운 세라믹 매트릭스의 금속 전극. 더 낮은 값의 커패시터의 경우 더 두꺼운 병렬 라인을 볼 것으로 예상되지만 라인이 약간 물결 모양이고 끊어지는 것은 큰 놀라움이 아닙니다. 나는 이것이 작은 패키지에서 매우 높은 정전 용량을 얻기 위해 취한 특별한 단계의 결과라고 생각합니다. 아마도 평면이 아닌 그리드 전극의 조합으로, 층을 얇게 만들기 위해 층을 만든 후 그러나 최종 소성 전에 세라믹을 으깨거나 형성 할 수 있습니다.

"창백한"이미지는 전극 평면에 평행하게 단면이 형성되어있는 커패시터에 대해 기대하는 것입니다. 금속 조직 분쇄기를 사용했다고 가정하면 (섹션과 같음) 단면 평면은 평평하지만 전극은 그렇지 않습니다. 따라서 전극이 단면 평면을 가로 지르는 윤곽 모양의 형상을 얻을 수 있습니다.

이 이미지에서 누수가 발견되지 않을 것입니다. 다른 장소 :

• 데이터 시트에서 예상되는 저항을 확인하십시오. 생각만큼 높습니까? 데이터 시트에 제공된 조건을 확인하고 환경이 악화 될 수 있는지 확인하십시오.
• 새로운 커패시터 배치를 확인하여 저항이 무엇인지 확인하십시오.
• 캐패시턴스 반환에서 커패시터를 확인하여 커패시턴스 또는 저항이 변경되었는지 확인하십시오.
• 조립하기 전에 PCB의 저항을 측정하십시오.
• 완성 된 PCB (어쩌면 sans MCU)의 저항을 측정하십시오. 충분히 청소되지 않아 저항을 줄일 수있는 플럭스의 증거를 찾으십시오.

이 연습의 목적은 정상인 커패시터를 소싱하는 것입니다.

당신이 물건의 gazillions를 구입하지 않는 한, 제조업자가 들으려고 구매 영향력을 갖기를 원한다면, 커패시터의 물리적 분석을 수행해도 좋은 부품을 얻을 수있는 길을 따라 나아갈 수는 없습니다. 무엇이 잘못되었으며 제조업체의 프로세스를 변경하는 방법.

먼저 모든 다른 커패시터 제조업체를 식별하십시오. 그런 다음 각각 적절한 커패시터 샘플을 몇 개 구입하십시오. 납땜하기 전에 누설을 측정하십시오. 보드에 납땜하고 누설을 다시 측정하십시오. 이러한 테스트의 결과로 구매할 수 있거나 구매해서는 안되는 특정 부품 번호를 식별하십시오. 그런 다음 좋은 부품 번호를 사용하십시오.

경고, 누설 측정은 잘 수행하기 어렵고, 오래 기다립니다. DMM 및 증폭기 입력 전류와 같은 기생 전류를 확인하고, 표면 오염 물질이 보드 누출을 일으키지 않도록하십시오.

220uF는 SMD 커패시터에 많이 사용 됩니다. 더 많은 부품을 사용하더라도 캐패시턴스 / 볼륨 비율이 덜 극단적 인 경우 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다. 제조업체는 다른 C / V 비율에 대해 다른 세라믹을 사용하므로 구입 한 특정 크기 비율의 용량에 대해 누출이 발생했을 수 있습니다. X7R, Y5U 등과 같은 명칭 은 세라믹을 식별 하지 않으며 , 템코 및 공차 사양 만 식별합니다. 그들은 볼코 (높은 C / V 비율 세라믹의 매우 나쁜 특징)를 식별하지 않으며 누설 사양도 식별하지 않습니다.