摘要:在現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)中,貼片電阻經(jīng)常是電子產(chǎn)品內部最多的器件,而它們卻又經(jīng)常被我們所忽視,導致各種不可預測的產(chǎn)品故障出現(xiàn)。
也許你曾經(jīng)試過,產(chǎn)品在客戶使用一段時間后,電路卻無緣無故失效,電路有可能看起來完好無損,也可能燒毀了一大片。在你絞盡腦汁都找不到問題的時候,不妨先將目光放到那些小小的貼片電阻上面。
1.1兩個關鍵參數(shù)和降額曲線
先來看看某廠家四種常用封裝電阻的參數(shù)表。其中表中有兩個值:額定工作電壓和最大工作電壓。
封裝 | 額定功率(W) | 最高額定電壓(V) | 最大工作電壓(V) |
0402 | 1/16 | 50 | 100 |
0603 | 1/10 | 75 | 150 |
0805 | 1/8 | 150 | 300 |
1206 | 1/4 | 200 | 400 |
額定工作電壓是與功率掛鉤的,而最大工作電壓是在額定功率下,該電阻可以承受的最大電壓。但是要注意!看下面這個圖。可以看出額定功率是在最高環(huán)境溫度70度的條件下標注的(不同廠家,系列可能有微小區(qū)別,在設計之初和問題查找的時候應該核實清楚。)
圖1 電阻溫度降額曲線
電阻在過功率的情況下,一般會出現(xiàn)兩種情況:1、瞬時過功率,電阻外觀基本沒有變化,但是電阻已經(jīng)開路。2、長時間過功率:電阻溫度極高,其阻值發(fā)生變化,如果在惡劣的條件下,就會燒毀開路。
圖2 瞬間過功率損壞,外觀基本沒變化,其實已經(jīng)開路
圖3長時間過功率,電阻高溫直接碳化燒毀
1.2PCB布板也有講究
貼片電阻的另外一種常見的損壞是機械損傷后呈開路狀態(tài),后續(xù)導致電路異常(器件外觀有可能正常)。下面是幾個小建議:1、如果是手折板的話(極少使用,無法機器分板,毛刺大),貼片電阻長度方向平行于PCB板邊,零件受的應力小;如果是V-CUT的話,貼片器件長度方向垂直于PCB邊,零件破裂可能性較小。2、元件如果與連接處垂直,到連接處的距離建議要≥4mm,若平行,距離建議要≥1.5mm。3、在成本允許的情況下,適當加厚PCB板厚度,特別是面積比較大的板子。(下面是兩個簡單的示意圖,實際情況請實際分析。)
圖4 手折板簡單示意圖
圖5 V-CUT板簡單示意圖
1.3合理減少種類
下圖是兩顆電極氧化了的貼片電阻(電極表面有點黑),別看它們現(xiàn)在好好的,一旦電路進入了惡劣的工作狀態(tài)(高溫高濕),電阻就會因為虛焊而使電路工作在不可預測的狀態(tài),繼而損壞。
圖6 氧化的電阻
除了要保證采購的電阻在保質期內和倉庫提供合適的保存環(huán)境(具體參照實際產(chǎn)品手冊)以外,我們工程師作為使用者,也盡可能減少使用特殊阻值的電阻,以減少這種風險。
盡管貼片電阻以性能穩(wěn)定著稱,但是如果我們能在每次使用之初,都不厭其煩的回憶一些細節(jié),就可以盡可能減少小概率事故的發(fā)生,大大提高產(chǎn)品穩(wěn)定性。
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