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NTC熱敏電阻故障表現(xiàn)及其對策 - ①裂縫

發(fā)布時(shí)間:2023-06-07 來源:TDK 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】負(fù)溫度系數(shù) (NTC) 熱敏電阻是一種電阻值會隨著溫度的升高而減小的半導(dǎo)體電阻器,并且電阻變化率很大。其應(yīng)用廣泛,主要用途包括電子設(shè)備內(nèi)的溫度檢測和各類應(yīng)用中的溫度補(bǔ)償,比如模塊化產(chǎn)品。


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負(fù)溫度系數(shù) (NTC) 熱敏電阻是一種電阻值會隨著溫度的升高而減小的半導(dǎo)體電阻器,并且電阻變化率很大。其應(yīng)用廣泛,主要用途包括電子設(shè)備內(nèi)的溫度檢測和各類應(yīng)用中的溫度補(bǔ)償,比如模塊化產(chǎn)品。


當(dāng)我們在使用NTC熱敏電阻時(shí),必須確保其使用方式的正確。不正確的使用方式會導(dǎo)致產(chǎn)品無法充分發(fā)揮其潛力,在最壞的情況下還可能出現(xiàn)故障。


本期推文將列舉兩種因使用方式的錯(cuò)誤而導(dǎo)致NTC熱敏電阻出現(xiàn)故障的表現(xiàn):“裂縫”和“基底熔化”,闡述其故障形成的原因并給出相應(yīng)的對策,希望能有助于您在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上解決此類問題。


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圖1:故障表現(xiàn)和原因


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視頻1:概要視頻


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最常見的故障表現(xiàn)是“裂縫”。裂縫可能是由于基板安裝時(shí)或基板安裝后的機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致,原因多為“焊錫過量”和“安裝后存在應(yīng)力”這兩種。


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圖2:故障表現(xiàn)①<裂縫>


原因1 焊錫過量


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圖3:焊錫過量


在基板上安裝NTC熱敏電阻時(shí),如果焊錫過量,容易導(dǎo)致裂縫。焊錫量的增加會加大對NTC熱敏電阻產(chǎn)生的壓力,這是由焊錫產(chǎn)生的收縮壓力導(dǎo)致的,從而導(dǎo)致裂縫。但如果焊錫量過少,則會存在接觸不良或貼片脫落的危險(xiǎn)。因此,使用適當(dāng)?shù)暮稿a量非常重要。


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圖4:推薦的焊錫量


對策


在設(shè)計(jì)基板的焊盤圖案時(shí),設(shè)置正確的圖案形狀及尺寸,以便使用適量的焊錫。比如,TDK針對尺寸為1.6x0.8mm的NTC熱敏電阻推薦以下焊盤圖案和尺寸。


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圖5:推薦的焊盤尺寸示例


原因2 安裝后存在應(yīng)力


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圖6:安裝后存在應(yīng)力


將NTC熱敏電阻焊接到安裝基板后,基板因?yàn)檎郯寤蚵菁y止動的影響而變形時(shí),其產(chǎn)生的應(yīng)力可能會導(dǎo)致裂縫。


特別是在折板附近,往往會對NTC熱敏電阻施加較大的應(yīng)力,這點(diǎn)需要重點(diǎn)關(guān)注。


對策


根據(jù)NTC熱敏電阻的貼片配置和安裝在基板上的位置不同,基板撓曲導(dǎo)致的應(yīng)力也會有很大變動。


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圖7:基板的撓曲應(yīng)力和貼片的配置


如圖所示,相比起垂直于折板面配置,平行配置時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力會更小,并且離折板部分越遠(yuǎn),所承受的壓力也會越小。


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圖8:貼片的配置和應(yīng)力


像這樣,通過設(shè)計(jì)基板使得NTC熱敏電阻的配置有利于應(yīng)對撓曲應(yīng)力,能大幅降低裂縫產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。此外,除了折板,基板彎曲、掉落和沖擊導(dǎo)致的撓曲應(yīng)力也可能會產(chǎn)生裂縫。請注意不可對已安裝NTC熱敏電阻的基板施加外部應(yīng)力。



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