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1、 片式電容器相關(guān)基礎(chǔ)知識         

 

SMT由 (SMD)、貼裝技術(shù)、貼裝設(shè)備三個部分組成。

 

1.1  SMD

 

1). 制造技術(shù)：是指SMD生產(chǎn)過程中的導(dǎo)電物印刷，加熱，修整，焊接，成型等技術(shù)。

 

2). 產(chǎn)品設(shè)計：SMD設(shè)計中對尺寸精度，電極端結(jié)構(gòu)/形狀，耐熱性的設(shè)計和規(guī)定。

 

3). 包裝形式：指適合于自動貼裝的編帶，托盤或其它形式的包裝。

 

1.2  貼裝技術(shù)

 

1). 組裝工藝類型

 

單面/雙面表面貼裝，單面混合貼裝，雙面混合貼裝。

 

2) 焊接方式分類

 

a) 波峰焊接：選配焊機(jī)，貼片膠，焊劑，焊料及貼片膠涂敷技術(shù)。

 

b) 再流焊接：加熱方式有紅外線,紅外線加熱風(fēng)組合，熱板,激光等。焊膏的涂敷方式有絲網(wǎng)印刷，分配器等。

 

1.3  印刷電路板

 

1) 基板材料：玻漓纖維，陶瓷，金板板。

 

2) 電路設(shè)計：圖形設(shè)計,布線間隙設(shè)定，SMD焊區(qū)設(shè)定和布局。

 

1.4  貼裝設(shè)備

 

主要貼裝方式為順序式、同時式、在線式等。國內(nèi)主要使用的是順序式貼裝設(shè)備。    

 

2、  SMD具備的基本條件

 

2.1  元件的形狀適合于自化化表面貼裝。

 

2.2  尺寸,形狀在標(biāo)準(zhǔn)化后具有互換性。

 

2.3  有良好的尺寸精度。

 

2.4  適應(yīng)于流水或非流水作業(yè)。

 

2.5  有一定的機(jī)械強(qiáng)度。

 

2.6  可承受有機(jī)溶液的洗滌。

 

2.7  可執(zhí)行零散包裝又適應(yīng)編帶包裝。

 

2.8  具有電性能以及機(jī)械性能的互換性。

 

2.9  耐焊接熱應(yīng)符合相應(yīng)的規(guī)定。          

 

3、  表面貼裝對PCB(基板)的要求

 

裝載SMD的基板，根據(jù)SMD的裝載形態(tài)，對基板的性能要求有以下幾點：

 

3.1  外觀要求

 

基板外觀應(yīng)光滑平整，不可有翹曲或高低不平，基板表面不得出現(xiàn)裂紋、傷痕、銹蝕等不良。其表面不可有氣泡和裂紋，并無銅箔脫落等現(xiàn)象。

 

3.2  熱膨脹系數(shù)的問題

 

表面貼裝元件的組裝狀態(tài)會由于基板受熱后的脹縮應(yīng)力對元件產(chǎn)生影響，如果熱膨脹系數(shù)的不同這個應(yīng)力會很大，造成元件接合部電極的剝離，降低產(chǎn)品的可靠性，一般貼裝元件尺寸小于3.2×1.6㎜時，只遇到部分應(yīng)力，尺寸大于3.2×1.6㎜時，就必須注意這個問題。

 

3.3  導(dǎo)熱系數(shù)的問題    

 

貼裝于基板上的元器件工作時的熱量主要通過基板給予擴(kuò)散，在貼裝元器件密集而發(fā)熱量大時，基板必須具有高的導(dǎo)熱系數(shù)。

 

3.4  耐熱性的問題

 

由于表面貼裝工藝要求，一塊基板至組裝結(jié)束，可能會經(jīng)過數(shù)次焊接過程，通常耐焊接熱要達(dá)到260℃，10秒的試驗要求。其耐熱性應(yīng)符合：150℃,60分鐘后，基板表面無氣泡和損壞不良。

 

3.5 銅箔的粘合強(qiáng)度

 

表面貼裝元件的焊區(qū)比原來帶引線元件的焊區(qū)要小，因此要求基極與銅箔具有良好的粘合強(qiáng)度。

 

3.6  彎曲強(qiáng)度

 

基板貼裝后,由其元件的質(zhì)量和外力作用，會產(chǎn)生撓曲,這將給元件和接合點增加應(yīng)力，或者使元件產(chǎn)生微裂，因此要求基板的抗彎強(qiáng)度要達(dá)到25Kg/㎜以上。

 

3.7  電性能要求

 

由于電路傳輸速度的高速化，要求基板的介電常數(shù)，損耗角正切值tgδ要小，同時隨著布線密度的提高，基板的絕緣性能要達(dá)到規(guī)定的要求。

 

3.8 基板清洗和保存

 

基板對清洗劑的反應(yīng),在溶液中浸漬5min，其表面不產(chǎn)生任何不良，并具有良好的沖裁性?；宓谋４嫘耘cSMD的保管條件相同。

 

4、  表面貼裝焊接的不良原因和防止對策

 

4.1  潤濕不良

 

潤濕不良是指焊接過程中焊料和基板焊區(qū),經(jīng)浸潤后不生成金屬間的反應(yīng)層，而造成漏焊或少焊故障。其原因大多數(shù)是焊區(qū)表面受到污染，或沾上阻焊劑，或是被接合物表面生成金屬化合物層而引起的，例如銀的表面有硫化物，錫的表面有氧化物等都會產(chǎn)生潤濕不良。另外,焊料中殘留的鋁、鋅、鎘等超過0.005%時，由焊劑吸濕作用使活性程度降低，也可發(fā)生潤濕不良。波峰焊接中，如有氣體存在于基板表面，也易發(fā)生這一故障。因此除了要執(zhí)行合適的焊接工藝外，對基板表面和元件表面要做好防污措施，選擇合適的焊料，并設(shè)定合理的焊接溫度與時間。    

 

4.2  橋聯(lián)

 

橋聯(lián)的發(fā)生原因，大多數(shù)是焊料過量或焊料印刷后嚴(yán)重塌邊，或是基板焊區(qū)尺寸超差，SMD貼裝偏移等引起的，橋聯(lián)會造成電氣短路，影響產(chǎn)品使用。

 

糾正措施：

 

1) 要防止焊防止焊膏印刷時塌邊不良。

 

2) 基板焊區(qū)的尺寸設(shè)定要符合設(shè)計要求。

 

3) SMD的貼裝位置要在規(guī)定的范圍內(nèi)。

 

4) 基板的布線間隙，阻焊劑的涂敷精度，都必須符合規(guī)定要求。

 

5) 制訂合適的焊接工藝參數(shù)，防止焊機(jī)傳送帶的機(jī)械性振動。

 

4.3  裂紋

 

焊接PCB在剛脫離焊區(qū)時，由于焊料和被接合件的熱膨脹差并，在急冷或急熱作用下，因凝固應(yīng)力或收縮應(yīng)力的影響，會使SMD基體產(chǎn)生微裂,焊接后的PCB在沖切和運輸過程中，也必須減少對SMD的沖擊應(yīng)力，彎曲應(yīng)力。    

 

表面貼裝產(chǎn)品在設(shè)計時，就應(yīng)考慮到縮小熱膨脹的差距，正確設(shè)計加熱等條件和冷卻條件，選用延展性良好的焊料。

 

4.4  焊料錫珠

 

焊料錫珠的產(chǎn)生多發(fā)生在焊接過程中的加熱急速而使焊料飛濺所致，另外與焊料的印刷錯位、塌邊、污染等也有關(guān)系。

 

糾正措施：

 

1) 要避免焊接加熱中的過急不良，按設(shè)定的升溫工藝進(jìn)行焊接。

 

2) 對焊料的印刷塌邊，錯位等不良品要刪除。

 

3) 焊膏的使用要符合要求，無吸濕不良。

 

4) 按照焊接類型實施相應(yīng)的預(yù)熱工藝。

 

4.5  吊橋

 

吊橋不良是指元器件的一端離開焊區(qū)而向上方斜立或直立。產(chǎn)生的原因是加熱速度過快，加熱方向不均衡,焊膏的選擇問題，焊接前的預(yù)熱以及焊區(qū)尺寸，SMD本身形狀，潤濕性有關(guān)。

 

糾正措施：

 

1) SMD的保管要符合要求。

 

2) 基板焊區(qū)長度的尺寸要適當(dāng)制定。

 

3) 減少焊料熔融時對SMD端部產(chǎn)生的表面張力

 

4) 焊料的印刷厚度尺寸要設(shè)定正確。

 

5) 采取合理的預(yù)熱方式，實現(xiàn)焊接時的均勻加熱。