Condensador
Guía de condensadores
Condensador cerámico multicapa Serie GCG para adhesivos conductores
Introducción
En la industria electrónica se están adoptando y desarrollando en gran número productos sin plomo. Los adhesivos conductivos se han convertido en productos sin plomo (productos alternativos a la soldadura) más respetuosos con el medio ambiente. Actualmente se utilizan en piezas electrónicas, sobre todo en el condensador cerámico multicapa, así como en adhesivos de fijación de troqueles de LED, CCD y otros módulos con baja resistencia al calor, módulos de sellado de resina en los que las juntas de fusión son problemáticas, módulos montados en vehículos que requieren alta resistencia al calor y propiedades de ciclo resistente a la temperatura, etc.
Si una pieza soldada convencional se coloca en un entorno sometido a fuertes cambios de temperatura y recibe un choque térmico, la carga sobre la pieza soldada aumenta en función de la diferencia entre las velocidades de expansión/contracción de la pieza y el sustrato, lo que provoca la formación de grietas. Sin embargo, los soportes adhesivos conductores rara vez presentan este riesgo. En la fotografía 1 se muestra un ejemplo de soporte adhesivo conductor.
Se prevé que los adhesivos conductivos tengan aplicaciones muy diversas en el futuro. Una vez que se hayan normalizado internacionalmente, se espera que sustituyan a varios de los mercados convencionales de montaje por soldadura.
Antecedentes de la mercantilización
Nuestra empresa ha comercializado la serie GCG de condensadores cerámicos multicapa para los mercados mencionados. Esta serie incluye electrodos externos de Ag (plata) -Pd (paladio) y presenta una adhesividad fiable con adhesivos conductores. La serie GCG es una estructura para el montaje de piezas electrónicas que vayan a colocarse en entornos de temperaturas rigurosas, por ejemplo, unidades de control de motores para vehículos, diversos circuitos de sensores, etc. En la figura 1 se compara la estructura de esta serie con la del revestimiento de electrodo externo convencional (serie GCM), y en la figura 2 se compara la adhesividad de esta serie con la del producto convencional.
Los adhesivos conductivos producen una fuerte adhesividad de las piezas mediante un proceso de bajo consumo energético y baja temperatura. Están diseñados con una resina epoxi que contiene una carga de Ag. En comparación con este adhesivo, la estructura convencional del electrodo terminal de Sn (estaño) no puede garantizar una adhesividad adecuada debido a su superficie lisa, y no es muy fiable, porque las diferencias de potencial eléctrico en las superficies de contacto de Ag y Sn provocan corrosión por diferencia de potencial con el tiempo. Para resolver ambos problemas, nuestra empresa creó un electrodo externo que posee una estructura de Ag. La superficie tiene una cualidad convexa y cóncava específica de los electrodos de película gruesa que garantiza el área de contacto con el adhesivo. Además, esta estructura evita la corrosión por diferencia de potencial al garantizar que las superficies de contacto sean ambas de Ag. La adición de Pd permite evitar la oxidación de las superficies de Ag.
Electromigración
El metal de relleno conductor contenido en el adhesivo conductor y el Ag utilizado en el electrodo externo conllevan el riesgo de que las propiedades de aislamiento disminuyan si se produce una diferencia de potencial eléctrico en un entorno de humedad extremadamente alta. Esta diferencia es causada por el fenómeno de electromigración entre las tierras positiva y negativa y entre los electrodos del condensador. Diversas estrategias que reducen este riesgo, como la optimización de la proporción de aleación metálica entre Ag y Pd, han resuelto estos problemas en los últimos años.
Por lo tanto, las aplicaciones hacia adhesivos conductores para paso estrecho son ciertamente posibles, así como el uso fiable a largo plazo en entornos difíciles, como diversos circuitos de control electrónico en el interior de salas de motores de vehículos. (Sin embargo, dependiendo del entorno en el que se utilice el circuito o del tiempo transcurrido, podrían producirse resultados distintos a los obtenidos en las pruebas. Por lo tanto, para utilizar este adhesivo conductor de forma más segura, se recomienda tomar medidas de precaución como el sellado con silicona resistente a la humedad, etc.).
Estabilidad de montaje
Con el montaje adhesivo conductor, pueden producirse cortocircuitos entre los electrodos si el adhesivo se escurre por la superficie inferior de la pieza durante el montaje.
Las figuras 3 (1) y (2) muestran diagramas esquemáticos de antes y después de montar una pieza con un soporte adhesivo conductivo. Dependiendo de la forma del electrodo externo, el adhesivo conductivo podría filtrarse entre los electrodos, provocando cortocircuitos y otros problemas. Para solucionar este problema, es necesario realizar ajustes, como ajustar la cantidad de adhesivo, y optimizar los patrones de impresión, etc. Sin embargo, como se muestra en la figura 3(3), nuestro condensador se diseñó con una estructura que controla la forma de la pieza, lo que dificulta la aparición de problemas de montaje. Esta contramedida también reduce la lixiviación del adhesivo y permite un uso más fiable.
Alineación de la serie GCG
Combinando la amplia gama de características de temperatura y tensión nominal, que son las ventajas de nuestros condensadores multicapa, con la tecnología de electrodo externo de Ag antes mencionada, nuestra empresa ha podido crear una gama de la serie GCG igualmente amplia. Ofrecemos tamaños desde un tamaño de 1005 (en mm) (serie GCG15) hasta un tamaño de 3225 (en mm) (serie GCG32) y ofrecemos la posibilidad de seleccionar un volumen de 10pF a 10μF. También ofrecemos productos compatibles con 150°C (características X8L/X8R/X8G), así como productos compatibles con 125°C (características X7R).
La gama de la serie GCG se muestra en la Tabla 1.
Conclusión
Para satisfacer los duros requisitos de choque térmico y mecánico de los mercados del automóvil y otros, hemos comercializado no sólo productos para adhesivos conductores, que introdujimos en este caso, sino también productos (serie GCJ) que utilizan electrodos de resina para algunos de los electrodos externos. Para más detalles, véase más abajo.
Serie GCJ
En el futuro, estudiaremos la posibilidad de promover otros métodos de montaje respetuosos con el medio ambiente, como los métodos sin plomo. A medida que cambien los métodos de montaje, nuestra empresa seguirá desarrollando proactivamente productos que sean óptimos para esos métodos de montaje.
*El contenido de este artículo, publicado en el número del 28 de enero de 2010 de "Hi-Technology", 2ª Parte del Periódico Denpa, fue reestructurado.
*Para más detalles sobre la serie GCG, consulte lo siguiente:
▼GCG series page
Lista de números de pieza de la serie GCG
La información presentada en este artículo estaba actualizada en la fecha de publicación. Tenga en cuenta que puede diferir de la información más reciente.
