【導(dǎo)讀】負(fù)溫度系數(shù) (NTC) 熱敏電阻是一種電阻值會(huì)隨著溫度的升高而減小的半導(dǎo)體電阻器,并且電阻變化率很大。其應(yīng)用廣泛,主要用途包括電子設(shè)備內(nèi)的溫度檢測(cè)和各類應(yīng)用中的溫度補(bǔ)償,比如模塊化產(chǎn)品。
負(fù)溫度系數(shù) (NTC) 熱敏電阻是一種電阻值會(huì)隨著溫度的升高而減小的半導(dǎo)體電阻器,并且電阻變化率很大。其應(yīng)用廣泛,主要用途包括電子設(shè)備內(nèi)的溫度檢測(cè)和各類應(yīng)用中的溫度補(bǔ)償,比如模塊化產(chǎn)品。
當(dāng)我們?cè)谑褂肗TC熱敏電阻時(shí),必須確保其使用方式的正確。不正確的使用方式會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品無(wú)法充分發(fā)揮其潛力,在最壞的情況下還可能出現(xiàn)故障。
本期推文將列舉兩種因使用方式的錯(cuò)誤而導(dǎo)致NTC熱敏電阻出現(xiàn)故障的表現(xiàn):“裂縫”和“基底熔化”,闡述其故障形成的原因并給出相應(yīng)的對(duì)策,希望能有助于您在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上解決此類問(wèn)題。
圖1:故障表現(xiàn)和原因
視頻1:概要視頻
最常見(jiàn)的故障表現(xiàn)是“裂縫”。裂縫可能是由于基板安裝時(shí)或基板安裝后的機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致,原因多為“焊錫過(guò)量”和“安裝后存在應(yīng)力”這兩種。
圖2:故障表現(xiàn)①<裂縫>
原因1 焊錫過(guò)量
圖3:焊錫過(guò)量
在基板上安裝NTC熱敏電阻時(shí),如果焊錫過(guò)量,容易導(dǎo)致裂縫。焊錫量的增加會(huì)加大對(duì)NTC熱敏電阻產(chǎn)生的壓力,這是由焊錫產(chǎn)生的收縮壓力導(dǎo)致的,從而導(dǎo)致裂縫。但如果焊錫量過(guò)少,則會(huì)存在接觸不良或貼片脫落的危險(xiǎn)。因此,使用適當(dāng)?shù)暮稿a量非常重要。
圖4:推薦的焊錫量
對(duì)策
在設(shè)計(jì)基板的焊盤圖案時(shí),設(shè)置正確的圖案形狀及尺寸,以便使用適量的焊錫。比如,TDK針對(duì)尺寸為1.6x0.8mm的NTC熱敏電阻推薦以下焊盤圖案和尺寸。
圖5:推薦的焊盤尺寸示例
原因2 安裝后存在應(yīng)力
圖6:安裝后存在應(yīng)力
將NTC熱敏電阻焊接到安裝基板后,基板因?yàn)檎郯寤蚵菁y止動(dòng)的影響而變形時(shí),其產(chǎn)生的應(yīng)力可能會(huì)導(dǎo)致裂縫。
特別是在折板附近,往往會(huì)對(duì)NTC熱敏電阻施加較大的應(yīng)力,這點(diǎn)需要重點(diǎn)關(guān)注。
對(duì)策
根據(jù)NTC熱敏電阻的貼片配置和安裝在基板上的位置不同,基板撓曲導(dǎo)致的應(yīng)力也會(huì)有很大變動(dòng)。
圖7:基板的撓曲應(yīng)力和貼片的配置
如圖所示,相比起垂直于折板面配置,平行配置時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)更小,并且離折板部分越遠(yuǎn),所承受的壓力也會(huì)越小。
圖8:貼片的配置和應(yīng)力
像這樣,通過(guò)設(shè)計(jì)基板使得NTC熱敏電阻的配置有利于應(yīng)對(duì)撓曲應(yīng)力,能大幅降低裂縫產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。此外,除了折板,基板彎曲、掉落和沖擊導(dǎo)致的撓曲應(yīng)力也可能會(huì)產(chǎn)生裂縫。請(qǐng)注意不可對(duì)已安裝NTC熱敏電阻的基板施加外部應(yīng)力。
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