Condensateur 100nF X7R qui consomme 20mA sous 3.5V ...

[biloux911]

Bonjour à tous,

J'ai une carte électronique de fabrication maison qui n'a pas (du tout) atteint l'autonomie souhaitée.
Après avoir dessoudé les piles et le supercap associé je mesure le courant de veille et contre les jolis 2µA attendus je trouve un étrange 13mA "flottant" (parfois ça monte à 14, parfois ça repasse à 12).

Quelque chose cloche mais quoi ? Je mesure la résistance entre la tension régulée sur la carte et la masse et je trouve environ 500ohm ce qui est anormal, je commence donc à dessouder un à un les composants sur cette alimentation et après avoir quasiment dépeuplé toute la carte je trouve mon coupable : un condensateur de découplage !
Je n'avais jamais vu ça : avec mon multimètre je mesure environ 500ohm aux bornes du condensateur (c'est un 100nF, X7R de chez KEMET : C0603C104M8RACTU) et quand je branche directement l'alimentation 3.5V dessus j'ai environ 20mA "flottant".

La bonne nouvelle : j'ai trouvé la cause de la panne.

La mauvaise : je ne pensais pas qu'un condensateur CMS pouvait présenter ce genre de défaillance.

J'ai cherché un peu dans la littérature : j'ai trouvé des sources qui évoquent le fait que des "cracks" peuvent dégrader significativement le courant de fuite (mais là un facteur 6500 ça me semble trop pour être ça)
https://nepp.nasa.gov/files/27048/20...CE-TN36690.pdf
J'ai trouvé une source qui dit que X7R c'est pas le top pour le leakage, après ils ne comparent pas en température donc ça peut changer la donne aussi !
https://www.silabs.com/documents/pub...capacitors.pdf

bref ça m'interesse d'avoir votre retour d'expérience sur les causes d'une telle défaillance et vos conseils pour les éviter

Merci,
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[Vincent PETIT]

Bonjour,
C'est une question complexe !

Le "failure mode" (meurt en circuit ouvert, en court-circuit, change de valeur, ...) dépend du stress que subit le composant.

Selon la technologie, un condo qui subit un stress mécanique ne va pas réagir de la même façon. Et s'il subit un stress électrique (surtension par exemple) ça sera encore différent. Pour un stress thermique ça peut être encore différent.

Sur un PCB on ne met pas un condo MLCC dans un coin, ni trop prés d'un connecteur, ni trop proche d'un Breakaway Tab (quand tu as des PCB en panneau, c'est le petit morceau de matière qui relie les PCB entre eux et au panneau et que tu coupes pour les détacher) pour éviter le stress mécanique "crack". C'est n'est pas rare de voir ce que tu as vu.

C'est vraiment complexe ces histoires de failure mode. Les condo céramiques souffrent de l'effet piézoélectrique, pas les polymères. Les tantales qui prennent un stress de tension partent souvent en court-circuit, les classes X et Y sont étudiées pour mourir en circuit ouvert. Trop de vibration sur un électrochimique peut altérer l'enveloppe scellée et l'électrolyte peut s'en échapper (parfois tu verras de la colle à chaud dessus)... c'est la jungle

[Kalmann]

+1 avec Vincent.
Il existe des condensateurs "flex" qui limite les conséquences des stress mécaniques décrit par Vincent.

https://www.mouser.ch/datasheet/2/21...MD-1103315.pdf

[jiherve]

bonsoir
la capa a peut être été stressée lors du brasage qui est toujours délicat en CMS.
JR

[A voir en vidéo sur Futura]

[Vincent PETIT]

Tout à fait !
Le stress de la soudure sur un composant qui a pris un peu l'humidité s'appelle l'effet popcorn. L'humidité se dilate sous l'effet de la chaleur et le composant se fissure (crack). On trouve plein d'infos sur Google. Sur les sites de prod on peut être amené à faire sécher les bobines de composants avant dépose à la CMS.

[biloux911]

Merci pour vos réponses !

Je vais essayer de nettoyer les résidus de vernis pour voir si ça ne serait pas entre le vernis et les terminaisons qu'une "pollution" serait venue faire un courant de fuite (mais ça me parait beaucoup 20mA quand même)...