Trattamento termico di condensatori ceramici multistrato

Sapevi che un condensatore ceramico multistrato (MLCC) conservato a temperatura ambiente in un magazzino o in un'altra struttura può perdere capacità, causando test fuori tolleranza? Questo a volte si riscontra in condensatori di chip di dimensioni medio-grandi, come da 1005 a 1812, ma è più comune in condensatori di package più piccoli come 0201 e da 0402 a 0805. Fortunatamente, il trattamento termico e il "burn-in" possono spesso risolvere questo problema problema comune. In effetti, molti produttori suggeriscono il trattamento termico prima del test preliminare della capacità.

Cos'è il trattamento termico?

I condensatori tendono a perdere capacità a causa dell'invecchiamento e i condensatori ceramici multistrato sono particolarmente soggetti a questo problema. Il trattamento termico ripristina il processo di invecchiamento, riportando la struttura alla sua configurazione ottimale non allineata e, quindi, alla sua capacità massima. Questo viene fatto riscaldando il condensatore al di sopra della sua temperatura di Curie (circa 125 C), che è definita come il punto in cui la struttura cristallina viene alterata.

Il burn-in, ovvero l'esercizio dei componenti, prima di essere completamente assemblati o addirittura pre-assemblati, ai fini delle prove di stress prima della messa in servizio, è stato a lungo utilizzato dai produttori. Hanno scoperto che quando la capacità è stata degradata dall'invecchiamento, l'applicazione di calore al di sopra della temperatura di Curie, come durante la saldatura, l'ha recuperata. Naturalmente, il processo di invecchiamento ricomincia quando il condensatore si raffredda al di sotto della sua temperatura di Curie.

Istruzioni per il trattamento termico per MLCC

I produttori di condensatori hanno raccomandato che l'MLCC venga trattato termicamente prima dell'uso, soprattutto dopo uno stoccaggio prolungato, al fine di fornire il necessario rodaggio. Questa semplice procedura assicurerà che i condensatori rientrino nella tolleranza dichiarata. Il trattamento termico può essere effettuato prima o dopo l'installazione nel circuito. Tuttavia, se eseguita dopo l'installazione, è necessario tenere in considerazione le specifiche di temperatura degli altri componenti per evitare di danneggiarli.

La procedura di trattamento termico richiede:

l Fase 1 - Portare i condensatori a una temperatura di 150 gradi C (300°F) +0°C/-10°C per 1 ora.

l Fase 2 - I condensatori devono essere lasciati alla normale temperatura dell'aria ambiente per 24 ore ±2 ore per raffreddarsi.

Si noti che non è necessario seguire questa procedura con tutti gli MLCC, ma solo quelli che risultano fuori tolleranza. Una volta completata questa procedura, i condensatori saranno tornati al loro valore normale e saranno pronti per il test e l'uso.

Fonte: Quest