Ist schwierig einfach so zu sagen... Ein Kurzschluss kann durch
Überlastung entstehen. Es könnte aber auch ein Produktionsfehler sein.
Hast du den Widerstand ausserhalb der Schaltung gemessen?
Platine gebogen? Dann knacken die Keramikschichten gerne mal. Deswegen
größere Kerkos immer in der Richtung platzieren, in der die geringste
mechanische Spannung zu erwarten ist.
Ansonsten ungleichmäßig erwärmt? Direkt neben einem heißen Widerstand
platziert? Durch den unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizieten von
Kondensator und Platinenmaterial entstehen mechanische Spannungen.
MLCCs mit Kurzschluss sind in 99% der Fälle gecrackt oder
durchgeschlagen.
Zu hohe Betriebsspannung? MLCC im 90°-Winkel zur LP-Kante?
Gerade letzteres ist wohl einer der am häufigsten verbrochenen
Designfehler beim Einsatz von MLCCs. Da brauchts dann welche mit
Softelektrode, die haben aber bezogen aufs Volumen eine geringere
Kapazität und kosten mehr.
In welchem Einsatzgebiet ist der Fehler denn aufgetreten? Im
Fahrzeugumfeld spielen auch Vibrationen eine Rolle, auch da hilft die
Softelektrode weiter.
Michael H. schrieb:> Jemand eine Idee, weiso das Teil ausgefallen sein könnte?
Ins Labor geben und einen Querschliff machen lassen. Wenn das so
aussieht wir hier http://www.semlab.com/files/Example39.gif dann wurde
die Platine gebogen.
Keramikkondensatoren dürfen nicht in mechanisch beanspruchten Bereichen
der Leiterplatte angeordnet werden, und wenn dann so, dass die Biegung
den Kondensator quer trifft und nicht längs. Steht aber bei jedem
Hersteller in den Verarbeitungshinweisen drin.
Okay, dann möchte ich mal die Vermutung StepByStep abarbeiten:
>Platine gebogen? Dann knacken die Keramikschichten gerne mal. Deswegen>größere Kerkos immer in der Richtung platzieren, in der die geringste>mechanische Spannung zu erwarten ist.
Nein, keine nennenswerte Biegung gehalbt.
>Ansonsten ungleichmäßig erwärmt?
Das ganze ist ein LED Treiber und nicht ganz kalt. Kann schon mal 50,
60°C heiß werden. Mehr aber definitv nicht.
>Direkt neben einem heißen Widerstand>platziert?
Direkt auf der Rückseite sind 12LEDs (Gesammtleistung aller LEDs: 2.5
Watt)
>Durch den unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizieten von>Kondensator und Platinenmaterial entstehen mechanische Spannungen.
Wenn es von der Rückseite kommt, und auf der Rückseite Kupfer
durchgängig ist, denke ich dass die Erwärmung auf beiden Seiten gleich
ist.
>Zu hohe Betriebsspannung?
50V Rating, 24V Belastung
>MLCC im 90°-Winkel zur LP-Kante?
Verstehe ich nicht, bitte erklären.
>In welchem Einsatzgebiet ist der Fehler denn aufgetreten? Im>Fahrzeugumfeld spielen auch Vibrationen eine Rolle, auch da hilft die>Softelektrode weiter.
Einsatzumgebung: Labormessung. Ich wollte unseren Temperaturlogger
testen.
Beim Einschalten hats knall gemacht.
Das Bild vom gecrackten kondensator sieht ja interessant aus.
Habe dann noch beim Distri angerufen, ob der eine idee hat. Der meinte
die mögen beim Einschalten keine Peakströme.
Beim Einschalten eines funktionierenden Kondensators hört man schon ein
klicken, könnte der dadurch gebrochen sein? Zuschnelle Ausdehnung und
goodbye?
Hmmm das habe ich noch nie bei MLCC gehört dass die kaputt gingen... das
Problem hat man eher bei Tantalkondensatoren (evt. auch Elkos) aber
niemals bei Keramik Chips.
>Beim Einschalten hats knall gemacht.
Also heisst das, dass die Schaltung vorher noch abgekühlt war und etwa
mehr als 10 Minuten nicht gebraucht wurde?
Was ich bei solchen Sachen mache ist immer mit dem DSO das
Einschaltverhalten von problematisch oder kritischen Komponenten zu
überprüfen bevor ich überhaupt die ganze Schaltung in Betrieb nehme. Das
heisst den Rest der Schaltung abtrennen und z.B. bei einer Speisung mit
und ohne einem äquivalenten Lastwiderstnd belaste... vielleicht findest
du dabei mehr heraus.
Gruss
Die Schaltung wurde schon 20 mal oder mehr vorher eingeschalten: Kein
Problem.
Nur bei dem einen einen Einschalten (>>10 Minuten keinen Strom) gabs
halt einen kurzen.
Michael H. schrieb:>>MLCC im 90°-Winkel zur LP-Kante?> Verstehe ich nicht, bitte erklären.
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Wenn der C so sitzt, dann steigt die Biegebeanspruchung deutlich an.
Nach einer gewissen Zeit crackt der C und bildet einen Kurzschluss.
Vibrationen verstärken das Problem. Trifft aber wohl bei dir nicht zu,
wenn keine mechanische Spannung vorlag.
Hast du ein IR-Thermometer? Dann würde ich mal den C wechseln und die
Temperatur messen, die am Bauteil ankommt.
Dass es beim Einschalten geknallt hat, heisst gar nichts, der C kann
auch beim Abkühlen gebrochen sein, oder eben durch den hohen
Wärmeeintrag beim Einschalten. Das hätte aber sicherlich ein paar
Sekunden gebraucht, denn der Wärmeübergang über FR4 ist ja relativ
träge.
Ein MLCC, der keine Peakströme mag... das ist ja eine tolle Begründung.
Dafür sind die Dinger da!
Das mit der 90° habe ich verstanden. Ist aber parallel zur langen Kante.
Ich habe das Teil heute unter dem Mikroskop angeschaut. Man sieht
deutlich einen Riss in längsrichtung (also parallel zu der langen Seite)
von etwa 1/5 der Bauteillänge.
Eine Temperaturmessung wollte ich gerade durchführen, da hat sichs
verabschiedet.
Michael H. schrieb:> Ich habe das Teil heute unter dem Mikroskop angeschaut. Man sieht> deutlich einen Riss in längsrichtung (also parallel zu der langen Seite)> von etwa 1/5 der Bauteillänge.
In Längsrichtung... Nicht das Fehlerbild, das ich erwartet hätte.
Das heisst ausgehend von mechanischer Belastung, dass die Spannung nicht
zwischen den Lötpads aufgebaut wurde. Erscheint mir höchst
unwahrscheinlich.
Wäre es möglich, dass der C einen Schlag mit einem spitzen Gegenstand
abbekommen hat? Ist jemand mit dem Schraubenzieher abgerutscht?
Für einen Bruch in Längsrichtung braucht es meiner Einschätzung nach
schon ganz schön Gewalt (Vibration/Schock) oder eben einen ausreichend
spitzen Gegenstand...
Der Beitrag ist schon älter. Das Problem aber nach wie vor präsent.
Das die MLCCs keine hohen Einschaltströme mögen, durfte ich heute erleben.
Habe 10 Stück GRM32EC72A106KE05K (1210,10µ,100V) als Bank parallel verschalten und schlagartig auf 55V (Ri=10mOhm) geladen. 2 Stück haben das nicht überlebt. Die anderen scheinen aber normal zu funktionieren.
Man sollte also immer weich vorladen...
Der Beitrag ist schon älter. Das Problem aber nach wie vor präsent.
Das die MLCCs keine hohen Einschaltströme mögen, durfte ich heute
erleben.
Habe 10 Stück GRM32EC72A106KE05K (1210,10µ,100V) als Bank parallel
verschalten und schlagartig auf 55V (Ri=10mOhm) geladen. 2 Stück haben
das nicht überlebt. Die anderen scheinen aber normal zu funktionieren.
Man sollte also immer weich vorladen...
Richtig. Deshalb:
Millionen ECU in der Automobilelektronik sind darum so gebaut das die (herstellerseitigen) Stromvorgaben der MLCC-Produzenten berücksichtigt werden.
Ganz abwegig scheint mir die mögliche Schädigung durch steile Strompulse nicht, immerhin verformen sich die Kondensatoren durch Elektrostriktion und können so auch Geräusche verursachen.
Für wahrscheilicher halte ich aber eine (Vor-)Schädigung durch einen ungeeigneten Lötprozess.
