[Tech Review]如何检查金属膜电阻的激光修剪槽中的潜在质量问题吗?

2022年3月18日

金属膜电阻(MELC和SMD)通常用于许多不同的电场(电动车辆,EV充电器,太阳能/电源,反馈/控制电路等)。电阻用于测量和控制电压或电流。电阻器的电阻值变化将导致电路显示反馈,电压读数,电源转换等异常行为,然后将导致其他部件损坏或燃烧。例如,当EV电池充电/放电电路的电阻器的电阻值发生变化时,可能导致电池的错误读数,然后使电池过度充电并燃烧。因此,它会导致火灾。

在电阻层溅射到陶瓷基板上之后,激光器将用于燃烧/切割用于修剪电阻值的电阻层。激光修剪槽应具有良好的绝缘以保持电阻值,但是如果在激光修剪槽中存在金属颗粒,则存在在激光修剪槽中形成短路的潜在风险,这可能导致阻力值改变。这种潜在的有缺陷电阻不能通过欧姆表(电阻计)来分类,因为金属粒子尚未形成短路,并且测试电压不够高。在使用该潜在有缺陷的电阻之后,金属粒子导致内部短路以在激光修剪槽内形成,因此其电阻值改变。例如,如果在100kΩ电阻的激光修整槽的十个匝数(切割)中发生异常短路,则其电阻值可能从100kΩ到90kΩ劣化(图1)。


▲图1.金属粒子在十个转弯之一中导致内部短路,因此100kΩ电阻的电阻从100kΩ变为90kΩ。

金属膜电阻的当前生产测试不包括任何非常高的电压测试项目,因此很难检测激光修剪槽中的金属颗粒。虽然金属膜电阻的电力质量试验需要从AC源施加100〜250VAC约0.5秒,然后使用欧姆计(电阻计)检查电阻值是否发生了变化,有两个主要问题使用AC源以检查激光修剪槽中的金属粒子:

  1. 测试电压不足以检查绝缘质量:当250VAC施加到具有10匝激光修剪槽的金属膜电阻时,每个转弯的电压差仅为25Vac。在图2中,它表明,小于1UM气隙需要超过350V的测试电压,以有效地检查绝缘距离不足(即,排出现象是由气隙的电损伤引起的)。因此,金属膜电阻器需要至少使用至少几千伏的测试电压,以检查激光修整槽的每个转弯的绝缘距离是否足够。
  2. 当测试电压增加时,测试功率变得太大:当AC源的测试电压增加时,电压输出的测试时间(持续时间)不能缩短,因此应用于电阻器的测试电源变得太大然后损坏电阻器(图3)。

图2.空气的击穿电压与间隙距离系
▲图2.空气与间隙距离的击穿电压

图3.色度19311浪涌试验与通用AC Hi-Pot试验
▲图3. Chroma 19311浪涌测试与通用交流源

Chroma 19311可以提供具有高测试电压的浪涌试验,具有非常短的持续时间(<160us),用于检查激光修剪槽的绝缘距离并曝光绝缘质量较差的产品。亚博app下载网址高压浪涌试验检查金属膜电阻是否有可能具有较差的绝缘质量或绝缘距离不足,以确保其电阻值在正常操作条件下不会改变或劣化。这可以减少安全事故的机会,确保电气产品的长期可靠性。亚博app下载网址


▲色度19311浪涌测试仪

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Chroma 19311激增测试仪