커패시터 가이드

어떤 레이아웃이 칩 다층 세라믹 커패시터의 균열을 방지하는 데 도움이 되나요?

06/28/2013

최종 수정 날짜: 07/27/2022

커패시터를 기판에 납땜한 후 공정 중에 기판이 구부러지면 커패시터에 균열이 생길 수 있습니다. 이를 방지하는 효과적인 방법은 커패시터가 응력의 영향을 쉽게 받지 않도록 기판 굽힘 방향을 기준으로 커패시터의 방향을 지정하는 것입니다.
이 레슨에서는 부품에 응력이 가해져 기판이 휘거나 구부러지는 것을 방지하는 부품 레이아웃을 소개합니다.

1) 기판 응력 방향 및 부품 실장 방향

그림 1은 기판 응력 방향을 기준으로 수직 및 수평으로 장착된 부품의 예를 보여줍니다. 부품을 응력이 작용하는 방향에 대해 수평으로 배치하면 기판의 응력 영향을 줄일 수 있습니다.

그림 2는 위의 사례 1과 2를 기판 굽힘 저항 테스트를 통해 평가한 결과의 이미지를 보여줍니다. 이는 사례 2와 같이 부품을 배향하면 기판 휨에 대한 저항력이 증가하고 부품에 응력이 가해지는 것을 방지하는 데 도움이 된다는 것을 보여줍니다.

2) 보드 브레이크 근처의 커패시터 레이아웃

보드의 응력은 보드 브레이크 및 보드 절단 공정에서 가장 쉽게 발생하므로 이러한 공정에 주의를 기울여야 합니다. 예를 들어 그림 3과 같이 부품이 기판 브레이크 근처에 배치된 경우 부품은 B, D < C < A의 오름차순으로 응력의 영향을 더 쉽게 받습니다.

이제 슬릿의 존재 여부에 따라 보드가 어떻게 변형되는지 살펴봅시다.
그림 4와 5는 슬릿의 존재 여부에 따른 기판 변형률 차이에 대한 FEM 분석 결과를 보여줍니다.
부품이 모델 그림에 표시된 위치에 장착되어 있다고 가정합니다. (보드는 1.6mm 두께의 FR4입니다.)
그림 4는 슬릿이 없는 경우를 보여줍니다. 여기에서는 기판 응력이 크고 부품이 실장된 위치에 높은 인장 응력(빨간색~노란색)이 작용하며 커패시터 균열의 위험이 있습니다.
이와 대조적으로 그림 5는 슬릿이 있는 경우를 보여줍니다. 여기서 부품이 실장된 위치가 녹색으로 표시되어 이 위치에 기판 변형이 거의 또는 전혀 없음을 나타냅니다. 이는 부품에 가해지는 응력을 크게 억제할 수 있음을 나타내므로 커패시터 균열을 방지하는 효과적인 수단입니다.

요약하면, 부품의 방향을 파손선과 평행하게 배치하는 것(그림 3의 D)이 기판 파손으로 인한 응력을 줄이는 가장 효과적인 방법입니다. 또한 부품 방향을 변경할 수 없는 경우에는 부품이 기판 변형에 쉽게 영향을 받지 않도록 슬릿을 만드는 것이 효과적입니다(그림 3의 B).