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温度冲击条件下贴片电阻的选择指南

来源:华强商城 发布时间:2021-11-22

摘要: 由于对贴片电阻设备和车辆的环境温度要求相对较高,研发工程师需要考虑设计中的高低温冲击对贴片电阻的影响。质量人员经常通过温度冲击试验检查贴片电阻质量是否满足使用要求。


 

由于对贴片电阻设备和车辆的环境温度要求相对较高,研发工程师需要考虑设计中的高低温冲击对贴片电阻的影响。质量人员经常通过温度冲击试验检查贴片电阻质量是否满足使用要求。

贴片电阻

贴片电阻标准型标准试验条件:

国军标:gjb1432b-2009按照gjb360b-2009的方法107和条件F进行试验:低温设定为-65℃,高温设定为150℃,在极端温度下试验时间不小于15分钟,温度切换时间间隔小于5分钟。总共需要180个循环。在高低温冲击后测试电阻值,并与试验前的初始贴片电阻值进行比较,观察电阻的变化。

汽车行业标准:aec-q200低温设定为-55℃,高温设定为125℃。应在每个温度下保持30分钟。温度切换时间间隔应小于1分钟。总共应进行1000次循环。

当设备用于温度冲击试验或实际工程应用,且工作在剧烈温度变化的环境中时,系统控制板上的贴片电阻和电阻值变化率可能较小,但由于不同零件的热膨胀系数不同,导致焊料开裂。

典型FR4层压板的热膨胀系数约为13~18ppm/℃,铜箔的热膨胀系数约为5~20ppm/℃,陶瓷基板的热膨胀系数约为6~8ppm/℃。然而,当温度急剧变化时,FR4基板的膨胀和收缩比陶瓷基板大得多。多次反复膨胀和收缩容易导致焊料疲劳和开裂。

SMD贴片电阻焊料裂纹的主要原因包括:

1) 陶瓷基片边缘的角部贴片电阻约为90度,增加了焊接接头处的局部应力;

2) 陶瓷基板热膨胀系数低,焊料热膨胀系数高,贴片电阻电极层厚度很薄,不能起到缓冲作用;

3) 焊料层的厚度相对较薄,基本上不吸收温度影响对材料产生的应力;

4) 贴片电阻的两电极之间的距离相对较长,温度的影响对电阻有较大的扩展范围。

在温度冲击试验要求高的情况下,建议考虑以下措施:

1) 尽量选择封装1206及以下电阻或长边贴片电阻,以缩短电极之间的距离,减少高低温对体积变化的影响;

2) 如果需要选择大功率片式贴片电阻,如果封装大于1206,可以考虑倒装片式贴片电阻,这有利于焊料层有效吸收高低温冲击产生的应力;

3) 对于大功率贴片电阻的选择,也可以考虑圆柱形MELF电阻。圆弧拐角有效地避免了局部应力的增加。焊接结构上有大量的焊料支撑,能有效吸收温度冲击产生的应力。

以上是温度冲击下贴片电阻的选择指南。有关贴片电阻的更多信息,请在下面留言或与我们联系。

 


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