एमएलसीसी कैपेसिटर छोटे, विश्वसनीय और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। हालाँकि, पीसीबी असेंबली के दौरान या उत्पाद को उपयोग में लाने के बाद एक समस्या गंभीर परेशानी पैदा कर सकती है:एमएलसीसी क्रैकिंग.

टूटा हुआ एमएलसीसी एक छोटे भौतिक दोष की तरह लग सकता है, लेकिन यह संधारित्र के विद्युत प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है। कुछ मामलों में, समस्या का तुरंत पता नहीं चल पाता है। संधारित्र प्रारंभिक निरीक्षण में सफल हो सकता है और बाद में परीक्षण या संचालन के दौरान विफल हो सकता है।

तो, MLCC कैपेसिटर क्यों फटते हैं?

उत्तर आमतौर पर इससे संबंधित होता हैयांत्रिक तनाव, पीसीबी झुकना, टांका लगाने की स्थिति, तापमान परिवर्तन, या घटक चयन.

यह लेख सामान्य कारणों को सरल शब्दों में समझाता है और जोखिम को कम करने के व्यावहारिक तरीके प्रदान करता है।

एमएलसीसी क्रैक क्या है?

एक MLCC कई पतली सिरेमिक परतों को एक साथ जोड़कर बनाया जाता है।

सिरेमिक सामग्री अच्छा विद्युत प्रदर्शन प्रदान करती है, लेकिन यह कुछ अन्य इलेक्ट्रॉनिक सामग्रियों की तुलना में अपेक्षाकृत कठोर और भंगुर भी होती है।

जब घटक पर अत्यधिक यांत्रिक तनाव लागू होता है, तो सिरेमिक बॉडी के अंदर एक छोटी सी दरार विकसित हो सकती है।

दरार हमेशा बाहर से दिखाई नहीं दे सकती।

यह एक कारण है कि सामान्य दृश्य निरीक्षण के दौरान एमएलसीसी क्रैकिंग की पहचान करना मुश्किल हो सकता है।

एक छोटी आंतरिक दरार कभी-कभी करंट रिसाव के लिए रास्ता बना सकती है। अधिक गंभीर मामलों में, यह अंततः इन्सुलेशन विफलता या शॉर्ट सर्किट का कारण बन सकता है।

1. पीसीबी का झुकना एक सामान्य कारण है

एमएलसीसी क्रैकिंग के सबसे आम कारणों में से एक हैपीसीबी झुकना.

कल्पना करें कि एक सिरेमिक कैपेसिटर एक सर्किट बोर्ड से मजबूती से जुड़ा हुआ है।

यदि बोर्ड झुकता है, तो कैपेसिटर पीसीबी की गति का अनुसरण नहीं कर सकता है। यांत्रिक तनाव को सोल्डर जोड़ों के माध्यम से सिरेमिक बॉडी में स्थानांतरित किया जाता है।

यदि तनाव काफी अधिक है, तो सिरेमिक परतें टूट सकती हैं।

पीसीबी झुकने के दौरान हो सकता है:

• पीसीबी असेंबली
• विखंडन
• कनेक्टर सम्मिलन
• पेंच बांधना
• उत्पाद संयोजन
• रखरखाव
• हैंडलिंग

उदाहरण के लिए, यदि कोई ऑपरेटर कनेक्टर स्थापित करते समय पीसीबी को नीचे की ओर धकेलता है, तो बोर्ड झुक सकता है। दबाव को नजदीकी एमएलसीसी में स्थानांतरित किया जा सकता है।

संधारित्र बाद में सामान्य दिखाई दे सकता है, लेकिन आंतरिक दरार पहले से ही मौजूद हो सकती है।

2. डीपैनलाइजेशन एमएलसीसी को नुकसान पहुंचा सकता है

पीसीबी निर्माण के दौरान, कई सर्किट बोर्ड अक्सर एक बड़े पैनल के रूप में एक साथ निर्मित होते हैं।

असेंबली के बाद, अलग-अलग बोर्डों को अलग करना होगा।

इस प्रक्रिया को कहा जाता हैअपैनलीकरण.

यदि डीपैनलाइज़ेशन के दौरान बहुत अधिक यांत्रिक बल लगाया जाता है, तो पीसीबी फ्लेक्स या कंपन कर सकता है।

पृथक्करण क्षेत्र के करीब स्थित एमएलसीसी को अधिक यांत्रिक तनाव का अनुभव हो सकता है।

यही कारण है कि घटक प्लेसमेंट मायने रखता है।

जब भी संभव हो, डिजाइनरों को बड़े या यांत्रिक रूप से संवेदनशील एमएलसीसी को उन क्षेत्रों के बहुत करीब रखने से बचना चाहिए जहां पीसीबी काटा जाएगा या अलग किया जाएगा।

3. हाथ से टांका लगाने से समस्याएँ पैदा हो सकती हैं

हैंड सोल्डरिंग एक अन्य क्षेत्र है जिस पर ध्यान देने की आवश्यकता है।

यदि टांका लगाने वाले लोहे को गलत तरीके से या बहुत लंबे समय तक लगाया जाता है, तो घटक तेजी से तापमान परिवर्तन का अनुभव कर सकता है।

सिरेमिक सामग्री अचानक तापमान अंतर पर अच्छी प्रतिक्रिया नहीं देती है।

उदाहरण के लिए, यदि एमएलसीसी का एक पक्ष बहुत गर्म हो जाता है जबकि दूसरा पक्ष अपेक्षाकृत ठंडा रहता है, तो घटक के अंदर थर्मल तनाव विकसित हो सकता है।

इससे दरार पड़ने का खतरा बढ़ सकता है।

उत्पादन परिवेश के लिए, घटक निर्माता की अनुशंसित सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है।

4. तेजी से तापमान परिवर्तन से सिरेमिक पर दबाव पड़ सकता है

एमएलसीसी भी तेजी से गर्म होने और ठंडा होने से तनाव का अनुभव कर सकते हैं।

इसे इस नाम से जाना जाता हैथर्मल शॉक.

एक साधारण उदाहरण पर विचार करें.

सोल्डरिंग के दौरान एक पीसीबी को गर्म किया जाता है। बाद में, यह बहुत जल्दी बहुत ठंडे वातावरण के संपर्क में आ जाता है।

घटक और पीसीबी के विभिन्न हिस्से अलग-अलग दरों पर विस्तार या अनुबंध कर सकते हैं।

क्योंकि सिरेमिक, धातु इलेक्ट्रोड, सोल्डर और पीसीबी में अलग-अलग भौतिक गुण होते हैं, एमएलसीसी के आसपास तनाव विकसित हो सकता है।

नियंत्रित ताप और शीतलन प्रक्रिया इस जोखिम को कम करने में मदद कर सकती है।

5. बड़े एमएलसीसी पैकेजों पर अतिरिक्त ध्यान देने की आवश्यकता है

बड़े MLCC पैकेज उच्च क्षमता और अन्य उपयोगी विद्युत विशेषताएँ प्रदान कर सकते हैं।

हालाँकि, बड़े सिरेमिक घटक यांत्रिक तनाव के प्रति अधिक संवेदनशील हो सकते हैं।

इसका मतलब यह नहीं है कि बड़े एमएलसीसी मांगलिक अनुप्रयोगों के लिए अनुपयुक्त हैं।

इसके बजाय, पीसीबी डिज़ाइन और असेंबली प्रक्रिया को उनकी यांत्रिक विशेषताओं को ध्यान में रखना चाहिए।

घटक जितना बड़ा होगा, इस पर विचार करना उतना ही महत्वपूर्ण हो जाता है:

• पीसीबी झुकना
• घटक स्थान
• सोल्डरिंग की स्थिति
• बोर्ड की मोटाई
• डिपेनलाइज़ेशन विधि
• यांत्रिक संयोजन बल

हमेशा छोटे कैपेसिटर का उपयोग करना सही समाधान नहीं है। घटक और पीसीबी को एक संपूर्ण सिस्टम के रूप में डिज़ाइन किया जाना चाहिए।

6. सोल्डरिंग की स्थितियाँ मायने रखती हैं

टांका लगाने की प्रक्रिया एमएलसीसी विश्वसनीयता को प्रभावित कर सकती है।

रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान, पीसीबी और घटक उच्च तापमान के संपर्क में आते हैं।

यदि हीटिंग प्रक्रिया को ठीक से नियंत्रित नहीं किया जाता है, तो एमएलसीसी को अत्यधिक थर्मल तनाव का अनुभव हो सकता है।

असमान टांका लगाने से यांत्रिक तनाव भी पैदा हो सकता है।

इस कारण से, निर्माताओं को एमएलसीसी आपूर्तिकर्ता द्वारा प्रदान की गई अनुशंसित रिफ़्लो प्रोफ़ाइल का पालन करना चाहिए।

महत्वपूर्ण कारकों में शामिल हैं:

• तापन दर
• चरम तापमान
• लिक्विडस से ऊपर का समय
• शीतलन दर
• मिलाप की मात्रा
• पैड डिज़ाइन

सटीक आवश्यकताएं एमएलसीसी और सोल्डरिंग प्रक्रिया पर निर्भर करती हैं, इसलिए घटक निर्माता के तकनीकी दस्तावेज का पालन किया जाना चाहिए।

7. बोर्ड डिज़ाइन क्रैकिंग जोखिम को कम कर सकता है

एमएलसीसी की विश्वसनीयता केवल कैपेसिटर पर ही निर्भर नहीं करती है।

पीसीबी लेआउट भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

इंजीनियरों को इस बात पर विचार करना चाहिए कि संधारित्र कहाँ रखा गया है और यांत्रिक बल बोर्ड के माध्यम से कैसे चलते हैं।

उदाहरण के लिए, एमएलसीसी को पीसीबी किनारे, स्क्रू होल, कनेक्टर, या डीपैनलाइज़ेशन लाइन के पास रखने से यह अधिक यांत्रिक तनाव के संपर्क में आ सकता है।

एक बेहतर लेआउट घटक पर स्थानांतरित तनाव की मात्रा को कम कर सकता है।

यह उन अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जहां दीर्घकालिक विश्वसनीयता महत्वपूर्ण है।

8. टूटा हुआ एमएलसीसी निरीक्षण क्यों पास कर सकता है?

यह एक सामान्य प्रश्न है.

एक छोटी सी दरार सिरेमिक बॉडी के अंदर स्थित हो सकती है और सामान्य दृश्य निरीक्षण के दौरान दिखाई नहीं दे सकती है।

इसलिए संधारित्र बिल्कुल सामान्य दिख सकता है।

समस्या केवल विद्युत परीक्षण के माध्यम से या उत्पाद के कुछ समय तक संचालित होने के बाद ही ध्यान देने योग्य हो सकती है।

दरार के स्थान और गंभीरता के आधार पर, घटक दिखा सकता है:

• बढ़ी हुई लीकेज धारा
• इन्सुलेशन प्रतिरोध में कमी
• विद्युत अस्थिरता
• शॉर्ट-सर्किट विफलता

यही कारण है कि यांत्रिक क्षति को रोकना आमतौर पर केवल अंतिम दृश्य निरीक्षण पर निर्भर रहने से बेहतर होता है।

9. निर्माता एमएलसीसी क्रैकिंग को कैसे कम कर सकते हैं?

ऐसा कोई एक समाधान नहीं है जो प्रत्येक पीसीबी के लिए काम करता हो।

हालाँकि, कई व्यावहारिक कदम जोखिम को कम कर सकते हैं।

उपयुक्त पीसीबी हैंडलिंग विधियों का उपयोग करें

असेंबली के दौरान पीसीबी को अनावश्यक रूप से दबाने, मोड़ने या मोड़ने से बचें।

ऑपरेटरों को बोर्डों को सावधानी से संभालना चाहिए, खासकर एमएलसीसी को सोल्डर करने के बाद।

घटक प्लेसमेंट की समीक्षा करें

संवेदनशील एमएलसीसी को उन क्षेत्रों में रखने से बचें जहां पीसीबी उच्च यांत्रिक तनाव का अनुभव करता है।

इन पर विशेष ध्यान दें:

• पीसीबी किनारे
• कनेक्टर क्षेत्र
• पेंच छेद
• डिपेनलाइज़ेशन लाइनें
• बोर्ड निर्धारण बिंदु

रीफ़्लो प्रक्रिया को नियंत्रित करें

अनुशंसित सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल का उपयोग करें। अत्यधिक ताप या तेज़ तापमान परिवर्तन से बचें।

डिपेनलाइज़ेशन विधि की समीक्षा करें

यदि पीसीबी अलग होने के बाद क्रैकिंग की समस्या सामने आती है, तो डीपैनलाइज़ेशन प्रक्रिया की समीक्षा करें। काटने की विधि, काटने की दिशा, उपकरण की स्थिति और घटक स्थान सभी यांत्रिक तनाव को प्रभावित कर सकते हैं।

सॉफ्ट-टर्मिनेशन एमएलसीसी पर विचार करें

उच्च यांत्रिक विश्वसनीयता आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों के लिए, इंजीनियर एमएलसीसी पर विचार कर सकते हैंनरम समाप्तिया लचीली समाप्ति संरचनाएँ।

ये डिज़ाइन पीसीबी से सिरेमिक बॉडी में स्थानांतरित यांत्रिक तनाव को कम करने में मदद कर सकते हैं।

सटीक प्रदर्शन उत्पाद निर्माण और निर्माता विनिर्देशों पर निर्भर करता है।

10. संभावित एमएलसीसी क्रैकिंग समस्या की पहचान कैसे करें

यदि पीसीबी असेंबली के बाद एमएलसीसी से संबंधित विफलता होती है, तो तुरंत यह न मानें कि कैपेसिटर ही दोषपूर्ण है।

विधानसभा प्रक्रिया की भी जांच होनी चाहिए.

एक उपयोगी समस्या निवारण प्रक्रिया है:

चरण 1: पहचानें कि विफलता कब होती है।
क्या समस्या रिफ़्लो, डिपेनलाइज़ेशन, परीक्षण या अंतिम असेंबली के बाद दिखाई देती है?

चरण 2: घटक स्थान की जाँच करें।
क्या विफल एमएलसीसी कनेक्टर्स, बोर्ड किनारों, स्क्रू या काटने वाले क्षेत्रों के पास केंद्रित हैं?

चरण 3: विभिन्न पीसीबी बैचों की तुलना करें।
यदि एक उत्पादन बैच में विफलताएं अचानक बढ़ जाती हैं, तो जांचें कि क्या असेंबली प्रक्रिया बदल गई है।

चरण 4: विद्युत परीक्षण करें।
इन्सुलेशन प्रतिरोध और लीकेज करंट जैसे मापदंडों की जाँच करें।

चरण 5: विफल घटकों का निरीक्षण करें।
आंतरिक दरारों की पहचान करने के लिए सूक्ष्म निरीक्षण और अन्य विफलता-विश्लेषण विधियों की आवश्यकता हो सकती है।

यह प्रक्रिया पीसीबी असेंबली समस्या से घटक-गुणवत्ता समस्या को अलग करने में मदद करती है।

11. आपको एमएलसीसी आपूर्तिकर्ता से क्या पूछना चाहिए?

यदि आप उच्च-विश्वसनीयता एप्लिकेशन के लिए एमएलसीसी खरीद रहे हैं, तो आपूर्तिकर्ता से कैपेसिटेंस और वोल्टेज के बारे में पूछना उपयोगी है।

आप पूछ सकते हैं:

• कौन से पैकेज आकार उपलब्ध हैं?
• कौन सी तापमान सीमा समर्थित है?
• क्या उत्पाद ऑटोमोटिव या औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है?
• क्या सॉफ्ट टर्मिनेशन उपलब्ध है?
• किस सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल की अनुशंसा की जाती है?
• कौन से विश्वसनीयता परीक्षण किए जाते हैं?
• क्या आपूर्तिकर्ता मूल्यांकन के लिए नमूने प्रदान कर सकता है?
• उत्पादन के दौरान कौन सी गुणवत्ता नियंत्रण प्रक्रियाओं का उपयोग किया जाता है?

एक अच्छे आपूर्तिकर्ता को केवल मूल्य उद्धरण के बजाय स्पष्ट तकनीकी जानकारी प्रदान करने में सक्षम होना चाहिए।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या एमएलसीसी टूटने के बाद सामान्य रूप से काम कर सकता है?

दरार के स्थान और गंभीरता के आधार पर यह कुछ समय तक काम करना जारी रख सकता है। हालाँकि, एक टूटी हुई सिरेमिक बॉडी दीर्घकालिक विश्वसनीयता को कम कर सकती है और विद्युत विफलता का कारण बन सकती है।

क्या बड़े एमएलसीसी में दरार पड़ने की अधिक संभावना है?

बड़े एमएलसीसी पैकेज यांत्रिक तनाव के प्रति अधिक संवेदनशील हो सकते हैं। हालाँकि, क्रैकिंग पीसीबी डिज़ाइन, घटक निर्माण, असेंबली स्थितियों और हैंडलिंग सहित कई कारकों पर निर्भर करती है।

क्या रीफ़्लो सोल्डरिंग के कारण MLCC में दरार आ सकती है?

हाँ। अनुचित हीटिंग या शीतलन की स्थिति थर्मल तनाव पैदा कर सकती है। अनुशंसित सोल्डरिंग प्रोफ़ाइल का पालन करने से जोखिम को कम करने में मदद मिल सकती है।

क्या पीसीबी झुकने से एमएलसीसी को नुकसान हो सकता है?

हाँ। पीसीबी का झुकना एमएलसीसी क्रैकिंग के महत्वपूर्ण यांत्रिक कारणों में से एक है, खासकर जब संधारित्र उच्च-तनाव वाले क्षेत्र में स्थित होता है।

मैं पीसीबी असेंबली के दौरान एमएलसीसी क्रैकिंग को कैसे कम कर सकता हूं?

पीसीबी हैंडलिंग, कंपोनेंट प्लेसमेंट, डीपैनलाइज़ेशन और सोल्डरिंग स्थितियों को नियंत्रित करके प्रारंभ करें। उच्च यांत्रिक आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों के लिए, विशेष एमएलसीसी संरचनाओं जैसे सॉफ्ट टर्मिनेशन पर भी विचार किया जा सकता है।

निष्कर्ष

एमएलसीसी क्रैकिंग आमतौर पर अकेले एक कारक के कारण नहीं होती है।

कैपेसिटर, पीसीबी डिज़ाइन, सोल्डरिंग प्रक्रिया, मैकेनिकल असेंबली और हैंडलिंग विधि सभी घटक की अंतिम विश्वसनीयता को प्रभावित कर सकते हैं।

अच्छी खबर यह है कि यांत्रिक तनाव की शीघ्र पहचान करके और पीसीबी असेंबली प्रक्रिया में सुधार करके कई क्रैकिंग समस्याओं को कम किया जा सकता है।

एमएलसीसी का चयन करते समय, केवल कैपेसिटेंस, वोल्टेज और कीमत को न देखें। विचार करें कि कैपेसिटर को वास्तव में कैसे लगाया जाएगा, संभाला जाएगा, टांका लगाया जाएगा और उपयोग किया जाएगा।

एक अच्छा एमएलसीसी डिज़ाइन केवल सही विद्युत विशिष्टताओं को चुनने के बारे में नहीं है। यह यह सुनिश्चित करने के बारे में भी है कि घटक तैयार उत्पाद की वास्तविक दुनिया की स्थितियों में जीवित रह सकता है।