Kondensator
Kondensator-Leitfaden
Grundlagen der Kondensatoren Montagemethoden für Chip-Vielschicht-Keramikkondensatoren
Datum der letzten Überarbeitung: 27.07.2022
In dieser technischen Rubrik werden die grundlegenden Fakten über Kondensatoren beschrieben.
In dieser Lektion werden die verschiedenen Arten von Keramikkondensatoren beschrieben.
Montagemethoden für keramische Chip-Mehrschichtkondensatoren
Da die Größen elektronischer Geräte rapide geschrumpft sind, haben sich auch die Größen von Keramikkondensatoren und anderen elektronischen Bauteilen verändert
3216(1206)→2012(0805)→1608(0603)→1005(0402)→0603(0201)→0402(01005)*,
was die Montagetechnik zu einer noch größeren Herausforderung macht.
*Größe (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
Montageprobleme treten in Form von fehlerhaftem Positionieren, Anheben und Stehen von Bauteilen auf, wie in Abb. 1 dargestellt. Eine davon, der stehende Span, wird aufgrund seines Auftretens als "Grabsteinphänomen" oder manchmal auch als "Manhattan-Phänomen" bezeichnet.
Nachfolgend werden der Mechanismus des Tombstone-Phänomens und die wichtigsten Punkte für Maßnahmen gegen dieses Phänomen erläutert.
Wie Abb. 2 zeigt, besteht der Mechanismus des Tombstone-Phänomens darin, dass die Spannung, die während des Lötens auf die linke und rechte Elektrode des Chips wirkt, unausgewogen ist, was dazu führt, dass sich eine Seite anhebt und dreht.
Dieses Ungleichgewicht der Spannung wird durch die linke und rechte Lötaugenfläche, die Lotmenge, die Temperatur, die unterschiedliche Einbauposition und andere Faktoren beeinflusst, und der Schlüssel zu einer guten Montage ist das Wissen, wie man die Ursachen des Ungleichgewichts minimiert.
Im Folgenden sind einige Dinge aufgeführt, die Sie bei der Entwicklung von Leiterplatten und bei der Montage ("Drucken", "Montieren", "Löten (z. B. Reflow)") beachten müssen.
1. Gestaltung der Tafel
Wie Abb. 3 zeigt, sind das linke und das rechte Lötauge (der Teil der Leiterplatte, auf dem ein Kupferfolienmuster - das Bauteil - angebracht ist) unterschiedlich groß (Fläche/Form), so dass die Spannung, die auf die linke und die rechte Elektrode wirkt, beim Löten unterschiedlich ist, was zu einem stehenden Chip führt.
Es ist wichtig, die empfohlene Form und die Abmessungen für jedes Bauteil einzuhalten und das Layout so zu gestalten, dass eine bilaterale Symmetrie gegeben ist.
2. Drucken
Wenn beim Aufdrucken von Lotpaste auf eine Leiterplatte die Lotmenge auf der linken und rechten Seite ungleichmäßig ist, wie in Abb. 4, wird die Spannung, die auf die linke und rechte Elektrode wirkt, während des Lötens unterschiedlich sein, was zu einem stehenden Chip führt.
Außerdem verursacht ein größeres Lotvolumen eine höhere Spannung auf die Elektroden. Daher ist es wichtig, das Lotvolumen zu minimieren und es auf der linken und rechten Seite gleichmäßig zu verteilen, um stehende Chips zu vermeiden.
3. Montage
Bei der Montage von Bauteilen auf einer Leiterplatte mit einem Bestückungsautomaten wird eine leicht fehlerhafte Positionierung durch die Oberflächenspannung beim Aufschmelzen des Lots im Reflow-Prozess selbst korrigiert.
Ist der Positionierungsfehler jedoch größer als die Toleranz zulässt, wird der Chip auf einem der Lötaugen auf der Leiterplatte zum Lot gezogen, was zu einem stehenden Chip führt. Je kleiner die Baugrößen werden, desto kritischer wird die Genauigkeit der Bauteilmontage.
4. Reflow
Wenn die Temperatur des Reflow-Ofens (in dem das Lot zum Schmelzen erhitzt wird) zu schnell ansteigt, ist die Temperatur im Reflow-Ofen instabil und es kann zu Temperaturschwankungen zwischen den Bauteilanschlüssen kommen, je nach Größe und Dichte der auf der Platine montierten Bauteile. Infolgedessen schmilzt die Lotpaste auf den verschiedenen Elektroden unterschiedlich und die auf die Elektroden wirkende Spannung ist unterschiedlich, was zu einem stehenden Chip führt.
Die Wärmekapazität im Ofen kann durch eine angemessene Vorheizphase stabilisiert und Temperaturschwankungen gemildert werden, wie in Abb. 5 dargestellt. Achten Sie darauf, dass Sie das empfohlene Reflow-Profil für jedes Bauteil einhalten.
* Falsche Montagemethoden können Probleme verursachen. Wenn Sie sich für die Montagebedingungen entscheiden, führen Sie zunächst eine gründliche Bewertung durch und beachten Sie dabei die in den Lieferspezifikationen und im Katalog angegebenen Vorsichtsmaßnahmen für die Montage.
Geschrieben von: H.K., Murata Manufacturing Co., Ltd.
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