MLCC小尺寸贴装及手工焊介绍及注意要点

作者:木子

近几年,随着电子终端产品特别是智能手机、智能手表等便携式产品的小型化,高集成化,以及原材料成本的增加,贴片陶瓷电容器一直在往小尺寸方向发展。在手机市场,主流的MLCC尺寸已经过渡到0201(0.6×0.3mm)尺寸,01005(0.4*0.2mm)尺寸,甚至更小尺寸的008004(0.2*0.1mm)也在少数产商内部作评估。

因此,不少厂商遇到了小尺寸贴装及手工焊接,返修的问题,本文以01005尺寸为例,作简要介绍。

1.    01005尺寸表面贴装
对于01005小尺寸贴装,主要的影响因素如下,包括:PCB板,MLCC器件,锡膏类型以及焊锡,贴装,回流焊条件。

01005尺寸表面贴装

锡膏印刷,贴装,回流焊三步骤示意图如下:

锡膏印刷,贴装,回流焊三步骤示意图如下:

1.1.    PCB板
PCB使用有阻焊层的设计,焊盘长方形,尺寸推荐A, B, C 对应为0.16mm, 0.16mm, 0.2mm,焊盘间距及焊盘与阻焊层精度按照JPCA规格(±0.1mm,±0.05mm)。

PCB板

1.2.    锡膏
推荐使用Type5型号锡膏(粒径10~25um)并合理调整助焊剂比例。在大气环境下,如果锡膏出现加热后未凝结现象(无光泽),可能是由于助焊剂不足/器件偏移过大导致。

锡膏

1.3.    MLCC器件
为保证器件性能可靠,器件应该在5~40℃,20~70%RH下保存,避免阳光直射及暴露在腐蚀性气体环境中。在45%~70%RH的环境下使用。若存放超过6个月,应先检查可焊性。

1.4.    印刷条件
钢网开孔形状及尺寸推荐与PCB焊盘1:1对应,厚度50~80um,电镀法开孔。锡膏的印刷率(转移率)与其初始的面积比(侧面积/底面积)有关。经测,对于20um粒径,若要保证70%以上的印刷率,面积比应低于2。但厚度不足也会导致锡膏层数过少,是否会影响贴装成功率应根据具体情况确定。

印刷条件

1.5.    贴装条件
推荐使用的贴装设备如下,对应的吸嘴及送料器请参考设备厂商推荐。

品牌

型号

Panasonic Factory Solutions

CM Series/ HT122/ NPM

Hitachi High technology

TCM-X110,210/ GXH-1

Fuji Machine Mfg

NXT,AIM/ CP-8 series

YAMAHA Motor

YG,YS Series/ Z:TA(YSM)

JUKI

KE3000 Series /RX,FX Series

SONY

SI-F130/SI-G Series

Assembleon

AX-3,5/AQ1,2

ASM AS

SIPLACE X/SX/D Series

Samsung Techwin

Excen Series /SM series

1.6.    回流焊条件
按照规格书中的推荐值设置回流温度,在氮气环境下进行回流焊。

2.    01005尺寸手工焊
2.1.    焊接工作台

关于实验室内的手工焊接,为提高效率,建议选择较先端的焊台,比如JBC系列,好处一是温度提升快,支持连续焊接,二是电烙铁两个尖端能同时加热。

手工焊接加热图加热示意图

2.2.    准备材料及工具
a)    锡丝,吸锡线,镊子
b)    PCB及器件
c)    焊台及小尺寸烙铁头
d)    显微镜

2.3.    操作流程注意点
1)    为防止局部突然受热、热冲击对器件造成的损伤, 建议对元器件及PCB板进行预热(150℃以上,90s以上)。
2)    使用刀具将锡线裁剪为锡块,尺寸约一半焊盘大小,以避免上锡过多。
3)    调整显微镜至可清晰观察器件及焊盘
4)    使用镊子放置锡块于焊盘上,加热附着
5)    使用镊子放置器件,依次加热两端

注:本文为原创文章,转载请注明作者及原文链接。

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