Guia de condensadores

Que tipo de disposição ajuda a evitar que os condensadores cerâmicos multicamada de pastilhas se partam?

06/28/2013

Data da revisão final: 07/27/2022

Os condensadores podem ficar fissurados quando as placas se dobram durante o manuseamento em processos após os condensadores serem soldados nas placas. Um método eficaz para evitar que isto aconteça é orientar os condensadores relativamente à direção de curvatura da placa, de modo a que não sejam facilmente afectados pela tensão.
Esta lição apresenta as disposições das peças que ajudam a evitar que a deformação e a flexão da placa apliquem tensão às peças.

1) Direção da tensão da placa e orientação da montagem da peça

A figura 1 mostra exemplos de peças montadas verticalmente e horizontalmente em relação à direção de tensão da placa. Os efeitos da tensão da placa podem ser reduzidos orientando as peças horizontalmente em relação à direção em que a tensão actua.

Figura 1. Direção da tensão na placa e orientação da montagem da peça

A figura 2 mostra uma imagem dos resultados da avaliação dos casos 1 e 2 acima através de testes de resistência à flexão da placa. Isto mostra que a orientação das peças como no caso 2 aumenta a resistência à flexão da placa e ajuda a evitar a aplicação de tensão nas peças.

Figura 2. Taxa de sobrevivência por orientação de montagem da peça

2) Disposição dos condensadores perto de rupturas na placa

As tensões provenientes da placa são mais facilmente geradas nos processos de quebra e corte da placa, pelo que é necessário ter cuidado com estes processos. Por exemplo, quando as peças são posicionadas perto de quebras de placa, como mostrado na Figura 3, as peças são mais facilmente afectadas pela tensão na ordem ascendente de B, D < C < A.

Figura 3. Exemplo de disposição de peças perto de quebras de placa

Vamos então examinar como as placas se deformam em função da presença de uma fenda.
As figuras 4 e 5 mostram os resultados da análise do MEF da diferença de deformação da placa em função da presença de uma fenda.
Assume-se que uma peça está montada no local indicado na figura do modelo. (As placas são FR4 com 1,6 mm de espessura).
A figura 4 mostra o caso sem fenda. Neste caso, a tensão na placa é grande, a tensão de tração elevada (vermelho a amarelo) actua no local onde a peça está montada e existe o risco de fissuração do condensador.
Em contraste, a Figura 5 mostra o caso com uma fenda. Aqui, o local onde a peça está montada é verde, indicando que há pouca ou nenhuma tensão na placa neste local. Isto indica que a tensão aplicada à peça pode ser grandemente suprimida, pelo que este é um meio eficaz de evitar a fissuração do condensador.

Resumindo, a orientação das peças paralelamente à linha de rutura (D na Figura 3) é o meio mais eficaz de reduzir o stress devido às rupturas da placa. Além disso, quando a orientação da peça não pode ser alterada, é eficaz fazer uma fenda para que a peça não seja facilmente afetada pela deformação da placa (B na Figura 3).

Figura 4. Modelo sem fendas e distribuição da deformação

Figura 5. Modelo com fenda e distribuição de deformações

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