【干货分享】避免片状多层陶瓷电容器断裂的安装方法？

周二, 14 四月 2020 - 14:43

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。
<img alt="图1　电路板施压方向与零件装配朝向" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="b720b248-f61f-41f9-9e5e-5baf89e67b72" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE1%E3%80%80%E7%94%B5%E8%B7%AF%E6%9D%BF%E6%96%BD%E5%8E%8B%E6%96%B9%E5%90%91%E4%B8%8E%E9%9B%B6%E4%BB%B6%E8%A3%85%E9%85%8D%E6%9C%9D%E5%90%91_0.png" />
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图1　电路板施压方向与零件装配朝向
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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。
<img alt="零件安装方向与残留率之间的关系" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="ce30fc74-a549-410e-9035-b4897533de19" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE2%E3%80%80%E9%9B%B6%E4%BB%B6%E5%AE%89%E8%A3%85%E6%96%B9%E5%90%91%E4%B8%8E%E6%AE%8B%E7%95%99%E7%8E%87%E4%B9%8B%E9%97%B4%E7%9A%84%E5%85%B3%E7%B3%BB_0.png" />
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图2　零件安装方向与残留率之间的关系
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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。
<img alt="电路板裂口附近的零件安装实例" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="9fb2a6c5-bc44-48a1-8236-e4283609fe77" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE3%E3%80%80%E7%94%B5%E8%B7%AF%E6%9D%BF%E8%A3%82%E5%8F%A3%E9%99%84%E8%BF%91%E7%9A%84%E9%9B%B6%E4%BB%B6%E5%AE%89%E8%A3%85%E5%AE%9E%E4%BE%8B.png" />
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图3　电路板裂口附近的零件安装实例
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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）。
<img alt="无缺口模型与弯曲分布" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="8c29546c-925a-48d8-a543-91bfd7b08cad" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE4%E3%80%80%E6%97%A0%E7%BC%BA%E5%8F%A3%E6%A8%A1%E5%9E%8B%E4%B8%8E%E5%BC%AF%E6%9B%B2%E5%88%86%E5%B8%83_1.png" />
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图4　无缺口模型与弯曲分布
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<img alt="有缺口模型与弯曲分布" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="06e30d45-5345-463a-ba97-68b52b0ee168" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE5%E3%80%80%E6%9C%89%E7%BC%BA%E5%8F%A3%E6%A8%A1%E5%9E%8B%E4%B8%8E%E5%BC%AF%E6%9B%B2%E5%88%86%E5%B8%83.png" />
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图5　有缺口模型与弯曲分布
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