NTC熱敏電阻故障表現及其對策 - ①裂縫

負溫度系數 (NTC) 熱敏電阻是一種電阻值會(huì )隨著(zhù)溫度的升高而減小的半導體電阻器，并且電阻變化率很大。其應用廣泛，主要用途包括電子設備內的溫度檢測和各類(lèi)應用中的溫度補償，比如模塊化產(chǎn)品。

負溫度系數 (NTC) 熱敏電阻是一種電阻值會(huì )隨著(zhù)溫度的升高而減小的半導體電阻器，并且電阻變化率很大。其應用廣泛，主要用途包括電子設備內的溫度檢測和各類(lèi)應用中的溫度補償，比如模塊化產(chǎn)品。

當我們在使用NTC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故障。

本期推文將列舉兩種因使用方式的錯誤而導致NTC熱敏電阻出現故障的表現：“裂縫”和“基底熔化”，闡述其故障形成的原因并給出相應的對策，希望能有助于您在產(chǎn)品設計上解決此類(lèi)問(wèn)題。

圖1：故障表現和原因

視頻1：概要視頻

最常見(jiàn)的故障表現是“裂縫”。裂縫可能是由于基板安裝時(shí)或基板安裝后的機械應力導致，原因多為“焊錫過(guò)量”和“安裝后存在應力”這兩種。

圖2：故障表現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，容易導致裂縫。焊錫量的增加會(huì )加大對NTC熱敏電阻產(chǎn)生的壓力，這是由焊錫產(chǎn)生的收縮壓力導致的，從而導致裂縫。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。因此，使用適當的焊錫量非常重要。

圖4：推薦的焊錫量

對策

在設計基板的焊盤(pán)圖案時(shí)，設置正確的圖案形狀及尺寸，以便使用適量的焊錫。比如，TDK針對尺寸為1.6x0.8mm的NTC熱敏電阻推薦以下焊盤(pán)圖案和尺寸。

圖5：推薦的焊盤(pán)尺寸示例

原因2 安裝后存在應力

圖6：安裝后存在應力

將NTC熱敏電阻焊接到安裝基板后，基板因為折板或螺紋止動(dòng)的影響而變形時(shí)，其產(chǎn)生的應力可能會(huì )導致裂縫。

特別是在折板附近，往往會(huì )對NTC熱敏電阻施加較大的應力，這點(diǎn)需要重點(diǎn)關(guān)注。

對策

根據NTC熱敏電阻的貼片配置和安裝在基板上的位置不同，基板撓曲導致的應力也會(huì )有很大變動(dòng)。

圖7：基板的撓曲應力和貼片的配置

如圖所示，相比起垂直于折板面配置，平行配置時(shí)產(chǎn)生的應力會(huì )更小，并且離折板部分越遠，所承受的壓力也會(huì )越小。

圖8：貼片的配置和應力

像這樣，通過(guò)設計基板使得NTC熱敏電阻的配置有利于應對撓曲應力，能大幅降低裂縫產(chǎn)生的風(fēng)險。此外，除了折板，基板彎曲、掉落和沖擊導致的撓曲應力也可能會(huì )產(chǎn)生裂縫。請注意不可對已安裝NTC熱敏電阻的基板施加外部應力。