電容指南

電容器的基礎知識片式多層陶瓷電容器的安裝方法

02/28/2012

最終修訂日期：07/27/2022

本技術專欄描述有關電容的基本事實。
本課介紹不同類型的陶瓷電容。

片式多層陶瓷電容的安裝方法

隨著電子設備尺寸的快速縮小，陶瓷電容和其他電子元件的尺寸也隨之縮小
3216(1206)→2012(0805)→1608(0603)→1005(0402)→0603(0201)→0402(01005^)*,
使安裝技術更具挑戰性。

^*尺寸(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，安裝問題以元件的錯誤定位、提升和站立等模式出現。其中，站立晶片因其外觀而被稱為「墓碑現象」，有時也被稱為「曼哈頓現象」。

以下將解釋墓碑現象的機制以及對策要點。

如圖 2 所示，墓碑現象的機理是在焊接過程中，作用在晶片左右電極上的張力不平衡，導致一側抬起並旋轉。

這種張力的不平衡會受到左右焊盤表面面積、焊料量、溫度、貼裝位置差異和其他因素的影響，而良好貼裝的關鍵在於知道如何將造成不平衡的原因減到最低。
以下是在電路板設計和貼裝製程（「印刷」、「貼裝」、「焊接（例如回流焊）」）中需要注意的一些事項。

1.板卡設計

如圖 3 所示，如果左側和右側焊盤（印刷電路板上安裝銅箔圖案 - 元件 - 的部分）的尺寸（表面面積/形狀）不同，則在焊接過程中作用在左側和右側電極上的張力將不同，從而導致芯片翹起。
重要的是要遵循每個元件的建議形式和尺寸，並設計出雙邊對稱的佈局。

2.印刷

在印刷電路板上印刷焊錫膏的過程中，如果左右兩邊的焊錫量不均勻，如圖 4 所示，在焊接過程中，作用在左右電極上的張力就會不同，從而導致站立晶片。
此外，較多的焊錫量會對電極造成較大的張力，因此努力減少焊錫量並使左右兩邊的焊錫量均勻是防止滯留晶片的關鍵點。

3.安裝

當使用貼片機在印刷電路板上安裝元件時，稍有定位錯誤，在回流焊過程中焊料熔化時，表面張力會自行修正。
但是，如果定位誤差大於公差允許的範圍，晶片會被拉向印刷電路板上其中一個焊點上的焊料，導致晶片翹起。隨著尺寸越來越小，元件安裝的精確度變得更加重要。

4.回流焊

如果回流爐（加熱焊料使其熔化）的溫度上升過快，回流爐內的溫度就會不穩定，而且元件端子之間可能會出現溫度差異，這取決於安裝在電路板上的元件尺寸和密度。因此，不同電極上的焊膏會有不同的熔化方式，作用在電極上的張力也會不同，導致晶粒滯留。
如圖 5 所示，透過確保適當的預熱階段，可以穩定烤箱內的熱容量並減少溫度變化。請務必遵循針對各元件所建議的回流曲線。