應(yīng)用了FlexiCapTM柔性端頭的PSL系列產(chǎn)品 有效應(yīng)對(duì)機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致的陶瓷電容器失效

鑒于本身的易碎性，用于表貼的多層陶瓷電容器相比其他元件在過度的機(jī)械應(yīng)力下更易受損。電容失效的最常見原因之一便是印刷電路板（PCB）在焊接后產(chǎn)生的彎曲。過度彎曲會(huì)在陶瓷電容器內(nèi)部造成破裂。根據(jù)破裂的程度，有些電容器在最終裝配檢測(cè)時(shí)不會(huì)表現(xiàn)失效，但隨著時(shí)間推移，水分滲透進(jìn)裂縫會(huì)使絕緣電阻減小，并最終導(dǎo)致電介質(zhì)故障從而使得電容器失效。

圖2. 機(jī)械破裂導(dǎo)致的電容失效圖示

溫度循環(huán)

由于材料的熱膨脹系數(shù)不同，元件安裝在PCB上后，快速溫變會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力。例如，傳統(tǒng)燒結(jié)端頭元件會(huì)在1000次溫度循環(huán)（從-55oC 至 125oC ）下失效。材料（PCB，陶瓷，焊料）的膨脹率不同，會(huì)引起元件內(nèi)部破裂從而導(dǎo)致元件電性失效。

FlexiCapTM柔性端頭

根據(jù)傳統(tǒng)方式，端頭材料在800 oC的溫度條件下被燒結(jié)在元件的陶瓷體上。這樣的端頭材料非常堅(jiān)硬，針對(duì)電容器裝配后產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力，這種端頭能提供給陶瓷體的保護(hù)微乎其微。

加載了FlexiCap?柔性端頭的PSL系列產(chǎn)品是指在燒結(jié)的PSL電容器端頭上應(yīng)用柔性的端頭材料。FlexiCapTM柔性端頭材料由載銀環(huán)氧聚合物在180 oC的溫度條件下固化而成。它柔軟而能吸收部分PCB和陶瓷元件間的機(jī)械應(yīng)變。加載了FlexiCapTM柔性端頭的PSL元件相對(duì)傳統(tǒng)燒結(jié)端頭元件能經(jīng)受更大的機(jī)械應(yīng)變。

FlexiCapTM柔性端頭針對(duì)多種應(yīng)力提供緩沖保護(hù)，包括機(jī)械斷裂（這是陶瓷元件失效的最重要的原因）和某些應(yīng)用中的快速溫變——柔性端頭可吸收反復(fù)快速溫變產(chǎn)生的部分應(yīng)力，加載了FlexiCapTM柔性端頭的PSL系列電容器通過了溫度循環(huán)測(cè)試，如1000次溫度循環(huán)（從-55oC 至125oC ）。

憑借FlexiCapTM柔性端頭的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，Syfer/Knowles贏得了2008年度英國(guó)創(chuàng)新女王獎(jiǎng)，這是英國(guó)最有聲望的商業(yè)獎(jiǎng)項(xiàng)。

圖3. FlexiCapTM電容器結(jié)構(gòu)

使用掃描式電子顯微鏡放大1000倍后展示的FlexiCapTM電容器端頭的剖面

該圖證實(shí)了柔性端頭的纖維特性，這一特性使得柔性端頭相比傳統(tǒng)燒結(jié)的銀端頭能吸收更大的機(jī)械壓力

圖4. 柔性端頭剖面圖

FlexiCapTM柔性端頭系列測(cè)試

應(yīng)用了FlexiCapTM柔性端頭的PSL系列產(chǎn)品經(jīng)過以下嚴(yán)格測(cè)試和認(rèn)證：

Syfer/Knowles資格認(rèn)證及持續(xù)進(jìn)行的常規(guī)測(cè)試

AEC-Q200 資格認(rèn)證

針對(duì)FlexiCapTM柔性端頭系列的關(guān)鍵測(cè)試:彎板測(cè)試

測(cè)試方法:電容樣品安裝在100mm的FR4測(cè)試電路板上依照IEC60068-2-21進(jìn)行

彎板測(cè)試。環(huán)境測(cè)試：U測(cè)試：端頭和整體器件的強(qiáng)固性或AEC-Q200-005

圖5. 應(yīng)用/不應(yīng)用FlexiCapTM柔性端頭的PSL系列產(chǎn)品性能對(duì)比

彎板測(cè)試證實(shí)應(yīng)用了FlexiCapTM柔性端頭之后的PSL系列產(chǎn)品能承受更大的機(jī)械應(yīng)力。