應用了FlexiCapTM柔性端頭的PSL系列產(chǎn)品 有效應對機械應力導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(guò)度的機械應力下更易受損。電容失效的最常見(jiàn)原因之一便是印刷電路板（PCB）在焊接后產(chǎn)生的彎曲。過(guò)度彎曲會(huì )在陶瓷電容器內部造成破裂。根據破裂的程度，有些電容器在最終裝配檢測時(shí)不會(huì )表現失效，但隨著(zhù)時(shí)間推移，水分滲透進(jìn)裂縫會(huì )使絕緣電阻減小，并最終導致電介質(zhì)故障從而使得電容器失效。

圖2. 機械破裂導致的電容失效圖示

溫度循環(huán)

由于材料的熱膨脹系數不同，元件安裝在PCB上后，快速溫變會(huì )產(chǎn)生應力。例如，傳統燒結端頭元件會(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 )引起元件內部破裂從而導致元件電性失效。

FlexiCapTM柔性端頭

根據傳統方式，端頭材料在800 oC的溫度條件下被燒結在元件的陶瓷體上。這樣的端頭材料非常堅硬，針對電容器裝配后產(chǎn)生的機械應力，這種端頭能提供給陶瓷體的保護微乎其微。

加載了FlexiCap?柔性端頭的PSL系列產(chǎn)品是指在燒結的PSL電容器端頭上應用柔性的端頭材料。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和陶瓷元件間的機械應變。加載了FlexiCapTM柔性端頭的PSL元件相對傳統燒結端頭元件能經(jīng)受更大的機械應變。

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

憑借FlexiCapTM柔性端頭的創(chuàng )新設計，Syfer/Knowles贏(yíng)得了2008年度英國創(chuàng )新女王獎，這是英國最有聲望的商業(yè)獎項。

圖3. FlexiCapTM電容器結構

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燒結的銀端頭能吸收更大的機械壓力

圖4. 柔性端頭剖面圖

FlexiCapTM柔性端頭系列測試

應用了FlexiCapTM柔性端頭的PSL系列產(chǎn)品經(jīng)過(guò)以下嚴格測試和認證：

Syfer/Knowles資格認證及持續進(jìn)行的常規測試

AEC-Q200 資格認證

針對FlexiCapTM柔性端頭系列的關(guān)鍵測試:彎板測試

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

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

圖5. 應用/不應用FlexiCapTM柔性端頭的PSL系列產(chǎn)品性能對比

彎板測試證實(shí)應用了FlexiCapTM柔性端頭之后的PSL系列產(chǎn)品能承受更大的機械應力。