隨著以片狀多層陶瓷電容器為首的電子元器件的快速小型化發(fā)展,尺寸也進行了如下變化:
size (EIA)
3216(1206)→2012(0805)→1608(0603)→1005(0402)→0603(0201)→0402(01005)* ,對于封裝的難度也在不斷增加。
* size (EIA)
3216(1206):3.2mm×1.6mm/2012(0805):2.0.mm×1.2mm/1608(0603):1.6mm×0.8mm/
1005(0402):1.0mm×0.5mm/0603(0201):0.6mm×0.3mm/0402(01005):0.4mm×0.2mm
如圖1所示,封裝工藝中產(chǎn)生的問題主要有元器件位置偏移、翹立,豎立等形式。這種整個元件呈斜立或直立,如石碑狀,人們形象地稱之為"立碑"現(xiàn)象 ( 也有人稱之為"曼哈頓"現(xiàn)象 ) 。
圖1封裝過程中的問題
以下就立碑現(xiàn)象的成因與防止對策要點進行介紹說明。
如圖2所示,立碑現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于在焊錫時,作用于元件左右電極的張力不平衡,一側翹立并旋轉而造成的。
圖2立碑現(xiàn)象的成因
造成張力不平衡的因素有很多,例如:左右的焊盤尺寸、焊錫厚度 、溫度、貼裝偏移等。如何有效制約上述不平衡因素,是實現(xiàn)完美封裝的關鍵所在。
在基板設計、封裝工藝("印刷"?"貼裝"?"焊接(例:回流焊錫)")過程中需要注意以下內(nèi)容。
1. 基板設計
如圖3所示,若片狀元件的左右焊盤(印刷電路板上銅箔類零件貼裝的地方)的尺寸(面積/形狀)不一致,焊接時,將會導致元件左右電極產(chǎn)生的表面張力不平衡,產(chǎn)生立碑現(xiàn)象。
按照各元件所推薦的形狀、尺寸標準,進行左右對稱的設計,這一點非常重要。
圖3左右不對稱的焊盤
2. 印刷
如圖4所示,印刷電路板上的焊膏印刷工藝中,若左右的焊錫量不一致,焊接時,將會導致元件兩個焊端產(chǎn)生的表面張力不平衡,產(chǎn)生立碑現(xiàn)象。
此外,焊錫較厚時,作用于電極的張力就會變大,此時,盡量減少焊錫量,并使左右焊膏量一致,可以有效的防止立碑現(xiàn)象。
圖4焊膏印刷
3. 貼裝
一般情況下,使用封裝機(Mounter)在印刷電路板上貼裝元件時,對于元器件位置有一定偏離的情況,在回流焊過程中,由于熔融焊料表面張力的作用,能夠自動校正偏差。
但偏移嚴重,拉動反而會使元件豎起,產(chǎn)生立碑現(xiàn)象。隨著電子元器件不斷朝著小型化方向發(fā)展,調整好元件的貼片精度是非常重要的。
4. 回流焊錫
加熱導致焊錫融化,回流爐溫度急劇上升的情況下,由于電路板上封裝元件的大小、密度不同,爐內(nèi)溫度不穩(wěn)定使元件兩端存在溫差。電極間的焊膏融化程度的不同,產(chǎn)生了電極的張力差,發(fā)生立碑現(xiàn)象。
如圖5所示,通過設置合理的預熱段,使爐內(nèi)熱容量穩(wěn)定,可以緩和爐內(nèi)溫度偏差。建議按照推薦的回流溫度曲線進行設置。
圖5回流溫度曲線
責任編輯:xj
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原文標題:【科普】片狀多層陶瓷電容器的封裝方法,你了解嗎?
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