20-MLCC电容失效对驱动器的影响

MLCC电容失效对驱动器的影响RichardZhu,MarketingHighPower04-17-2015COMPANYCONFIDENTIALMLCC电容介绍MLCC电容机械失效模式驱动器上电容失效内容2©2015PowerIntegrations|的缩写。它是由多个相互交替的电极导体构成，电极之间采用陶瓷作为电介质。PIHighPower公司产品上的电源支撑电容全部采用此类电容。图1MLCC电容的构成示意图图2MLCC电容的剖面图MLCC电容介绍3©2015PowerIntegrations|©2015PowerIntegrations|定义如下表格：如常用的X7R，表示工作温度范围是-55℃~125℃，且电容变化百分比为15%。电容变化百分比与工作电压以及工作温度有关。MLCC电容机械失效模式5©2015PowerIntegrations|电容机械失效之后有两种表现形式：大部分情况下表现出两极之间为低直流阻抗或者短路。第二个表现形式是器件本身的容值变小很多；MLCC机械失效的原因6©2015PowerIntegrations|©2015PowerIntegrations|是否承受机械应力的压力。根据IPC610标准，PCB存在一定的弯曲，这个力作用在MLCC上的话，也可能使得MLCC失效。如图，PCB上切割线能有效的缓解因纵向的机械应力施加给MLCC。MLCC失效对驱动器的影响8©2015PowerIntegrations|，目的是在IGBT开关过程中提供足够的电荷量给IGBT的门极。MLCC的位置处于VISO-VEE，COM-VEE电位之间，一旦电容因机械应力失效的话，那么后果就是VISO-VEE或者是COM-VEE之间的电源短路；其中VISO-VEE的电位差是+15VDC，COM-VEE之间的电位差是-10VDC。副边ASICIGD电源短路可能引发原方电源DC/DCMOSFET二次失效；典型案例分析9©2015PowerIntegrations|驱动核：2SC0108T2A0-17由于2SC0108T2A0-17的管脚为2.54mm，而客户采用的是2.0mm的PCB。在整个驱动板经过回流焊之后需要人工补焊，这时候工人会人为施加外部应力给2SC0108T的PCB，致使PCB完曲导致电容失效。典型案例分析10©2015PowerIntegrations|，整个驱动核的重心处于变压器的中点处，如果客户在焊接或者安装时候不注意的话，容易导致该PCB弯曲，进而导致电容碎裂短路失效。典型案例分析11©2015PowerIntegrations|驱动核：1SP0635V如果支撑电容中某个电容碎裂，伴随着另外一个方向的稳压二极管过压失效。