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村田帶金屬端子MLCC耐熱沖擊和基板彎曲 適用于太陽能發(fā)電

發(fā)布時間:2012-06-07 來源:村田

中心議題:
  • 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(tǒng)在太陽能發(fā)電領(lǐng)域獲得大量應(yīng)用。要在太陽能電池板的直下方安裝電子設(shè)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(zhàn)。村田制作所為應(yīng)對上述挑戰(zhàn),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(jié)構(gòu)圖 (1段品)
圖2: 帶有金屬端子的層疊陶瓷電容的結(jié)構(gòu)圖 (1段品)

圖3: 帶有金屬端子的多層陶瓷電容器的結(jié)構(gòu)圖 (2段品) 
圖3: 帶有金屬端子的多層陶瓷電容器的結(jié)構(gòu)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(yīng)對設(shè)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(yīng)力,能夠確保高可靠性。所示熱沖擊循環(huán)試驗和基板撓度試驗的數(shù)據(jù)作為參考。

基板撓度試驗
基板撓度試驗數(shù)據(jù)如圖4所示。試驗條件如下:試驗基板:環(huán)氧樹脂基板 (FR-4);偏轉(zhuǎn)率:1mm/秒;試料數(shù):10個。帶有金屬端子的電容即使在基板偏轉(zhuǎn)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4: 基板彎曲試驗的比較
圖5:試驗情況
圖5:試驗情況

熱沖擊循環(huán)試驗


熱沖擊循環(huán)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(huán)時發(fā)生焊接裂紋。但帶有金屬端子的電容則即使2000次循環(huán)也未出現(xiàn)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(huán)氧樹脂基板 (FR-4)
圖6:耐熱壓焊接裂紋的比較 (液槽試驗)
圖6:耐熱壓焊接裂紋的比較 (液槽試驗)

附產(chǎn)品目錄:以下所示為焊接有金屬端子的層疊陶瓷電容的產(chǎn)品線
焊接有金屬端子的層疊陶瓷電容的產(chǎn)品線
注:個別規(guī)格為***的項目仍在開發(fā)中,非正式型號。
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