【導(dǎo)讀】負(fù)溫度系數(shù) (NTC) 熱敏電阻是一種電阻值會(huì)隨著溫度的升高而減小的半導(dǎo)體電阻器，并且電阻變化率很大。其應(yīng)用廣泛，主要用途包括電子設(shè)備內(nèi)的溫度檢測和各類應(yīng)用中的溫度補(bǔ)償，比如模塊化產(chǎn)品。
負(fù)溫度系數(shù) (NTC) 熱敏電阻是一種電阻值會(huì)隨著溫度的升高而減小的半導(dǎo)體電阻器，并且電阻變化率很大。其應(yīng)用廣泛，主要用途包括電子設(shè)備內(nèi)的溫度檢測和各類應(yīng)用中的溫度補(bǔ)償，比如模塊化產(chǎn)品。
當(dāng)我們?cè)谑褂肗TC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(dǎo)致產(chǎn)品無法充分發(fā)揮其潛力，在最壞的情況下還可能出現(xiàn)故障。
本期推文將列舉兩種因使用方式的錯(cuò)誤而導(dǎo)致NTC熱敏電阻出現(xiàn)故障的表現(xiàn)：“裂縫”和“基底熔化”，闡述其故障形成的原因并給出相應(yīng)的對(duì)策，希望能有助于您在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上解決此類問題。
圖1：故障表現(xiàn)和原因
視頻1：概要視頻
最常見的故障表現(xiàn)是“裂縫”。裂縫可能是由于基板安裝時(shí)或基板安裝后的機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致，原因多為“焊錫過量”和“安裝后存在應(yīng)力”這兩種。
圖2：故障表現(xiàn)①＜裂縫＞
原因1 焊錫過量
圖3：焊錫過量
在基板上安裝NTC熱敏電阻時(shí)，如果焊錫過量，容易導(dǎo)致裂縫。焊錫量的增加會(huì)加大對(duì)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(dǎo)致的，從而導(dǎo)致裂縫。但如果焊錫量過少，則會(huì)存在接觸不良或貼片脫落的危險(xiǎn)。因此，使用適當(dāng)?shù)暮稿a量非常重要。
圖4：推薦的焊錫量
對(duì)策
在設(shè)計(jì)基板的焊盤圖案時(shí)，設(shè)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(duì)尺寸為1.6x0.8mm的NTC熱敏電阻推薦以下焊盤圖案和尺寸。
圖5：推薦的焊盤尺寸示例
原因2 安裝后存在應(yīng)力
圖6：安裝后存在應(yīng)力
將NTC熱敏電阻焊接到安裝基板后，基板因?yàn)檎郯寤蚵菁y止動(dòng)的影響而變形時(shí)，其產(chǎn)生的應(yīng)力可能會(huì)導(dǎo)致裂縫。
特別是在折板附近，往往會(huì)對(duì)NTC熱敏電阻施加較大的應(yīng)力，這點(diǎn)需要重點(diǎn)關(guān)注。
對(duì)策
根據(jù)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(dǎo)致的應(yīng)力也會(huì)有很大變動(dòng)。
圖7：基板的撓曲應(yīng)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(yīng)力會(huì)更小，并且離折板部分越遠(yuǎn)，所承受的壓力也會(huì)越小。
圖8：貼片的配置和應(yīng)力
像這樣，通過設(shè)計(jì)基板使得NTC熱敏電阻的配置有利于應(yīng)對(duì)撓曲應(yīng)力，能大幅降低裂縫產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。此外，除了折板，基板彎曲、掉落和沖擊導(dǎo)致的撓曲應(yīng)力也可能會(huì)產(chǎn)生裂縫。請(qǐng)注意不可對(duì)已安裝NTC熱敏電阻的基板施加外部應(yīng)力。
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