Capacitor
Guia de condensadores
Condensador cerâmico multicamada da série GCG para adesivos condutores
Introdução
Na indústria eletrónica, os produtos sem chumbo estão a ser adoptados e desenvolvidos em grande número. As colas condutoras ganharam atenção como produtos sem chumbo (produtos alternativos à solda) que são melhores para o ambiente. Atualmente, estão a ser utilizadas em peças electrónicas, sobretudo no condensador cerâmico multicamada, bem como em colas de fixação de LEDs, CCD e outros módulos com baixa resistência ao calor, módulos de vedação de resina em que as juntas de fusão são problemáticas, módulos montados em veículos que requerem alta resistência ao calor e propriedades de ciclo resistentes à temperatura, etc.
Se uma peça convencional montada por solda for colocada num ambiente sujeito a fortes mudanças de temperatura e receber um choque térmico, a carga na peça de solda aumenta de acordo com a diferença entre as taxas de expansão/contração da peça e do substrato, causando a formação de fissuras. No entanto, os suportes adesivos condutores raramente apresentam este risco. Um exemplo de um suporte adesivo condutor é mostrado na fotografia 1.
Prevê-se que as colas condutoras venham a ter uma vasta gama de aplicações no futuro. Uma vez que os adesivos condutores tenham sido padronizados internacionalmente, espera-se que substituam vários dos mercados convencionais de montagem por solda.
Antecedentes da mercantilização
A nossa empresa comercializou o condensador cerâmico multicamada da série GCG para os mercados acima mencionados. Esta série inclui eléctrodos externos constituídos por Ag (prata) -Pd (paládio) e apresenta uma aderência fiável com adesivos condutores. A série GCG é uma estrutura para a montagem de peças electrónicas a serem colocadas em ambientes com temperaturas rigorosas, por exemplo, unidades de controlo de motores para veículos, vários circuitos de sensores, etc. A Figura 1 compara a estrutura desta série com a do revestimento de eléctrodos externos convencional (série GCM), e a Figura 2 compara a capacidade de adesão desta série com a do produto convencional.
As colas condutoras produzem uma forte capacidade de adesão das peças através de um processo de poupança de energia e de baixa temperatura. São concebidos com uma resina epóxi que contém um enchimento de Ag. Em comparação com este adesivo, a estrutura convencional do elétrodo terminal de revestimento de Sn (estanho) não pode garantir uma aderência adequada devido à sua superfície lisa, e não é muito fiável, porque as diferenças de potencial elétrico nas superfícies de contacto de Ag e Sn causam corrosão por diferença de potencial ao longo do tempo. Para resolver estes dois problemas, a nossa empresa criou um elétrodo externo que possui uma estrutura de Ag. A superfície tem uma qualidade convexa e côncava específica dos eléctrodos de queima de película espessa que assegura a área de contacto com o adesivo. Além disso, esta estrutura evita a corrosão por diferença de potencial, assegurando que as superfícies de contacto são ambas superfícies de Ag. A adição de Pd permite evitar a oxidação das superfícies de Ag.
Electromigração
O metal de enchimento condutor contido na cola condutora e o Ag utilizado no elétrodo externo comportam o risco de diminuição das propriedades de isolamento se ocorrer uma diferença de potencial elétrico num ambiente de humidade extremamente elevada. Esta diferença é causada pelo fenómeno de electromigração entre as terras positivas e negativas e entre os eléctrodos do condensador. Várias estratégias que reduzem este risco, como a otimização da relação de liga metálica entre Ag e Pd, resolveram estes problemas nos últimos anos.
Por conseguinte, as aplicações para colas condutoras de passo estreito são certamente possíveis, bem como a utilização fiável a longo prazo em ambientes adversos, tais como vários circuitos de controlo eletrónico no interior de casas de máquinas de veículos. (No entanto, dependendo do ambiente em que o circuito é utilizado ou do tempo decorrido, podem ocorrer resultados diferentes dos obtidos nos testes. Assim, para utilizar este adesivo condutor de forma mais segura, recomenda-se que tome medidas de precaução, tais como a selagem com silicone resistente à humidade, etc.)
Estabilidade de montagem
Com a montagem de adesivo condutor, podem ocorrer curtos-circuitos entre os eléctrodos se o adesivo se soltar na superfície inferior da peça durante a montagem.
As figuras 3 (1) e (2) mostram diagramas esquemáticos de antes e depois da montagem de uma peça com um suporte adesivo condutor. Dependendo da forma do elétrodo externo, a cola condutora pode sair entre os eléctrodos, causando curto-circuitos e outros problemas. Para resolver este problema, devem ser feitos ajustes, tais como ajustar a quantidade de adesivo, e os padrões de impressão, etc., devem ser optimizados. No entanto, como mostra a Figura 3(3), o nosso condensador foi concebido com uma estrutura que controla a forma da peça, dificultando a ocorrência de problemas de montagem. Esta contramedida também reduz a lixiviação do adesivo e permite uma utilização mais fiável.
Linha da série GCG
Ao combinar as caraterísticas de temperatura e a tensão nominal abrangentes, que são as vantagens dos nossos condensadores multicamada, com a tecnologia de elétrodo externo Ag acima mencionada, a nossa empresa conseguiu criar uma linha de séries GCG igualmente abrangente. Oferecemos tamanhos de 1005 (em mm) (série GCG15) a 3225 (em mm) (série GCG32) e oferecemos a possibilidade de selecionar um volume de 10pF a 10μF. Também oferecemos produtos compatíveis com 150°C (caraterísticas X8L/X8R/X8G), bem como produtos compatíveis com 125°C (caraterísticas X7R).
A linha da série GCG é mostrada na Tabela 1.
Conclusão
Para satisfazer os requisitos rigorosos de choque térmico e choque mecânico do mercado automóvel e de outros mercados, tornámos comuns não só os produtos para colas condutoras, que introduzimos neste caso, mas também produtos (série GCJ) que utilizam eléctrodos de resina para alguns dos eléctrodos externos. Para mais pormenores, ver abaixo.
Série GCJ
No futuro, iremos considerar a promoção de métodos de montagem adicionais que sejam amigos do ambiente, tais como métodos sem chumbo. À medida que os métodos de montagem forem mudando, a nossa empresa continuará a desenvolver proactivamente produtos que sejam ideais para esses métodos de montagem.
* O conteúdo deste artigo, publicado na edição de 28 de janeiro de 2010 de "Hi-Technology", 2ª Parte do Jornal Denpa, foi reestruturado.
* Para mais informações sobre a série GCG, consultar o seguinte:
▼ Página da série GCG
▼ Lista de números de peças da série GCG
As informações apresentadas neste artigo estavam actualizadas à data da publicação. Por favor, tenha em atenção que podem diferir das informações mais recentes.
