Конденсаторы SMD - керамическое зло, бомба замедленного действия

А ведь так хорошо начинался день, солнечное утро, я с чашечкой ароматного кофе поедаю яишенку, ничто не предвещает беды.

Возвращаюсь с кухни в благостном настроении, и тут вам здрасте - монитор показывает черный экран, а в воздухе витает такой знакомый запах электронной гари. Включать системник уже не стал, ибо блок питания ушел в защиту, не будем усугублять ситуацию. Разбираю компутатор, вынимаю свою боевую подругу - видеокарту GTX 1080 от Gigabyte. А там оно самое, в очередной раз бахнула маленькая и подлая "петарда".

С нехорошим предчувствием достаю мультиметр. Снимаю дроссель с нагрузки. Так и есть, на памяти "коза", на кп видеочипа тоже короткое замыкание. Фаза питания вся в копоти, текстолит в труху, а сам виновник торжества разлетелся на маленькие осколки. Экономная компания Гигабайт естественно не поставила дешевый плавкий предохранитель. В итоге имеем неисправную память, мертвый GPU, обугленную фазу питания и дырку в плате. Из-за двух копеечных деталек дорогостоящая видеокарта оправляется в утиль. И ладно бы красотка погибла в бою, добывая цифровую валюту, так нет же: позорно скопытилась, показывая рабочий стол...

                                                                Вот так они и бахают, невзначай.

Это и было той последней каплей, побудившей написать меня эту статью. Проблема с SMD конденсаторами есть, существует давно и она не решается. Уже не первая видеокарта сгорает у меня подобным образом, бывали и матплаты. Причем бахнуть может как в нагрузке, так и в полном простое, при этом отработав без проблем пару лет. Сообразительный читатель заметит, ну отнесешь же устройство по гарантии, вернешь свои кровные. Но как бы не так - "электротермические повреждения" ставят жирный крест на этих планах, во всем виноват пользователь, и гарантия пролетает как фанера над Парижем. Очень удобно для производителя, запланированное устаревание, кто знаком с этой теорией заговора? 

                                                                    На любой плате - море их 

Справедливости ради, нужно отметить, что и старшие братья smd конденсаторов (конденсаторы электролитические) тоже подвержены проблемам. И эти проблемы, в отличие от SMD, видны невооруженным глазом. То их вздует, то наоборот попустит и вогнет днище, а бывает и зальют все в округе своим электролитом. Электролит, кстати, очень хорошо разъедает на плате контакты и дорожки. А если на кондер внезапно придет повышенное напряжение, он может стартануть с платы, что твоя ракета, снося все на своем пути. Результат один - происходит потеря емкости, возрастает ESR, а устройство полностью не работает либо жутко глючит.  Но они хоть не уходят в короткое замыкание, по крайней мере у меня таких случаев не было, и девайс после замены конденсаторов продолжает свою жизнь.

                    Типичные проблемы электролитов - анорексия, беременность, критические дни

К счастью на современных видеокартах и матплатах уже практически не используют классические электролитические конденсаторы. Их заменили конденсаторы с полимерным электролитом, что значительно добавило надежности, выходят из строя они крайне редко. А вот в блоках питания никуда не денешься, приходится использовать злектролитическую классику. Там нужны большие емкости в фильтрации шин напряжений, на входе в блоке APFS опять же, полимеры такого выдать не могут. Так что и бп в зоне риска, даже самых именитых производителей. 

                                                  Конденсаторы с полимерным электролитом

Еще была такая гадость, как конденсаторы Proadlizer, разработанные компанией NEC по инновационной технологии. Славились они возможностью эффективной работы на высоких частотах, а также отказом в 99% случаев через год - два работы. Их любили ставить по питанию процессора ноутбука, а так же в видеокарты и консоли прежних лет. Девайс начинал рандомно зависать и перезагружаться, демонстрируя признаки плавающей неисправности. Лечилось это безобразие заменой NEC на танталы. А вот танталовые конденсаторы весьма надежны, работают десятки лет без потери емкости и ESR, стойки к высоким температурам. Их вы обязательно увидите на современных видеокартах и матплатах.

                                                         Те самые NEC Proadlizer с сюрпризами

Но вернемся к нашим маленьким друзьям, керамическим SMD конденсаторам. Так как они не могут иметь большую емкость, по причине своих скромных размеров, производитель вынужден их ставить на устройство в огромном количестве. Чтобы они суммарно набирали емкость при параллельном подключении. Стоят они в основном в различных цепях питания, в качестве фильтрующих элементов, для подавления бросков напряжения и пульсаций. А паразитных пульсаций на тех же видеокартах с избытком, от работы импульсных преобразователей напряжения. Чем больше smd конденсаторов на плате, тем выше вероятность того, что один из них пустит в прекрасный момент "фазу на ноль". При коротком замыкании в smd конденсаторе, фазы питания мгновенно уходят в перегрузку, защита по току не успевает сработать. Мосфеты фаз разогреваются до критических температур, в свою очередь уже их пробивает в короткое и 12 вольт как есть (вместо 1в - 1,2в) поступают прямиком в видеочип или процессор. Естественно чипу хана от такого перфоманса.

                                                                     До хрустящей корочки

Далее, если блок питания все еще не ушел в защиту, начинает прогорать текстолит, происходит межслойное замыкание. Если блок питания достаточно мощный, или у него неисправен супервизор по защите, видеокарта может гореть достаточно долго. Пока ее не приедут тушить пожарные, вместе с квартирой. Банальные плавкие предохранители в большинстве видях и матерей производитель не ставит. Может экономит копейки, а может так и было задумано. А ведь они могли бы купировать проблему в зародыше и не доводить дело до фатальных последствий. 

                                                      Все такое маленькое и ненадежное 

Как избежать данных проблем рядовому пользователю? Да к сожалению никак, рассматривать перед каждым включением свою карту в микроскоп не представляется возможным. Да и не всегда визуально видно, что кондер на подходе. Проблема, как мне видится, в самом устройстве smd элемента. Слишком маленькие расстояния между электродами, слишком тонкий слой диэлектрика. Перепады температуры, механическое повреждение, недостаточное качество изготовления - все это может в любой момент вызвать пробой элемента. Тут только или менять технологию производства или вводить жесточайший контроль качества. А пока мы так и будем гореть синим пламенем, с отказами по гарантии.