避免片状多层陶瓷电容器断裂的安装方法

作者:株式会社村田制作所零件事业本部销售推进部 Y.O

将电容器焊接在电路板上之后的工序中,在操作过程中如果电路板发生弯曲,则会导致电容器断裂。为避免这种情况发生,将电容器安装在电路板弯曲部位的反方向上,会有比较好的效果。这里,就不易对电路板翘曲或弯曲施加压力的零件安装方法做如下介绍。

1)电路板施压方向与零件安装方向
图1分别是针对电路板施压方向纵向和横向装配零件的例子。面对压力的方向,将零件进行横向安装,可减缓来自电路板的压力。

图1 电路板施压方向与零件装配朝向

图1 电路板施压方向与零件装配朝向

通过抗电路板弯曲试验,将图1中①、②的评价结果如图2所示。可知通过装配在②方向上,电路板弯曲耐性增高,不易对零件施加压力。

图2 零件安装方向与残留率之间的关系

图2 零件安装方向与残留率之间的关系

2)电路板裂口附近的电容器安装
电路板裂口或电路板切口处,是生产工序中最容易导致电路板施压的环节。例如,电路板裂口附近如图3装配零件时,如果以B、D<C<A的顺序装配则容易受到压力。

图3 电路板裂口附近的零件安装实例

图3 电路板裂口附近的零件安装实例

那么,我们看一下有无缺口时电路板的变形程度。

有无缺口时,电路板弯曲有何不同呢?FEM解析结果如图4、图5所示。

设想在模型图中所示位置装配零件的情况。(电路板1.6mm厚的FR4)

图4为没有缺口的情况。电路板的压力大,在电路板装配位置会产生红色~黄色拉伸应力,电容器存在发生开裂的危险。

另一方面,图5是有缺口的情况,可知装配零件的位置为绿色,电路板几乎没有产生弯曲。施加在零件上的压力能够控制在相当小的范围,所以是避免电容器开裂的有效方法。

综上所述,通过电路板缺口缓解压力,为此与缺口边线平行配置零件朝向(图3中D)最有效。此外,无法改变零件朝向时,为使电路板不易发生变形,建议设置缺口为好(图3中B)。

图4 无缺口模型与弯曲分布

图4 无缺口模型与弯曲分布

图5 有缺口模型与弯曲分布

图5 有缺口模型与弯曲分布