Keramische Vielschichtkondensatoren

Lichtbogenüberschläge bei MLCCs vermeiden

15. Oktober 2008, 8:52 Uhr | Von Clive Youngs

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Beschichtung schließt Poren

Die ideale Lösung wäre, wenn man die Oberfläche eines SMD-Kondensators vom Typ X7R dazu bringen könnte, sich wie die Oberfläche eines C0G-Bauelements zu verhalten. Oder anders ausgedrückt: Wir brauchen einen X7R-Kondensator mit einer glatten und nicht-porösen Oberfläche. Die Antwort scheint deshalb zu sein, die Oberfläche des Kondensators zu beschichten. Diese Beschichtung dürfte allerdings nur auf die dielektrische Oberfläche und nicht auf die Anschlüsse gelangen, weil das Teil sonst nicht lötfähig wäre.

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Bild 5: Beim X7R-Kondensator mit »Arc Prevention«-Beschichtung (unten) ist die Oberfläche genauso fein wie beim C0G-Bauteil (oben). In der Mitte ist der unbeschichtete X7R-Kondensator zu sehen.

HolyStone hat einen Beschichtungsprozess entwickelt, um Lichtbogenbildung zu verhindern. Dabei wird die Oberfläche des Dielektrikums beschichtet, aber nicht das Anschlussmaterial. Diese »Arc Prevention «-Beschichtung verschließt die Poren in der Oberfläche des Dielektrikums und verhindert, dass Feuchtigkeit und Schmutz eingeschlossen werden (Bild 5).

Die Beschichtung verhindert nicht nur den Einschluss von Schmutz und Feuchtigkeit auf der Oberfläche, sondern sie überzieht die Oberfläche auch mit einem Material mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstante, das den Spannungsgradienten an der Grenzfläche zwischen Anschluss und Dielektrikum verkleinert und somit die Lichtbogen-Überschlagspannung erhöht. Umfassende Tests haben gezeigt, dass die Überschlagspannung von ungelöteten Teilen um ungefähr 30% steigt. Vor allem aber unterstützt die Beschichtung die Reinigung der Bauteiloberfläche nach dem Löten, sodass sich Rückstände von Flussmittel und Ähnlichem mit Hilfe standardmäßiger Reinigungsprozesse leichter entfernen lassen. Es hat sich gezeigt, dass die Überschlagspannung bei verlöteten Bauelementen um bis zu 65% steigt. Typische Ergebnisse zeigen für einen gelöteten 1808-Kondensator vom Typ X7R nach dem Reinigen, dass die Lichtbogen-Überschlagspannung von 2200 V bei einem unbeschichteten Teil auf 3600 V bei einem Teil, das mit »Arc Prevention« beschichtet war, angehoben wurde.


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