多層陶瓷電容(MLCC)應(yīng)用注意事項(xiàng)?
一、?儲(chǔ)存? 為了保持MLCC的性能,防止對(duì)MLCC的不良影響儲(chǔ)存時(shí)注意以下事項(xiàng)：?1.?室內(nèi)溫度5~40℃，溫度20%~70%RH；? 2.?無(wú)損害氣體：含硫酸、氨、氫硫化合物或氫氯化合物的氣體；? 3.? 如果MLCC不使用，請(qǐng)不要拆開包裝。如果包裝已經(jīng)打開，請(qǐng)盡可能地重新封上?？s帶裝產(chǎn)品請(qǐng)避免太陽(yáng)光直射，因?yàn)樘?yáng)光直射會(huì)使MLCC老化并造成其性能的下降。?請(qǐng)盡量在6個(gè)月內(nèi)使用，使用之前請(qǐng)注意檢查其可焊性。?二、?物工操作? MLCC是高密度、硬質(zhì)、易碎和研磨的材質(zhì)，使用過程中，它易被機(jī)械損傷，比如開裂和碎裂（內(nèi)部開裂需要超聲設(shè)備檢測(cè)）。MLCC在手持過程中，請(qǐng)注意避免污染和損傷。手工操作時(shí)，建議使用真空挑揀或使用塑料鑷子挑揀。?三、?預(yù)熱? 焊接過程中，為了減小對(duì)器件的熱沖擊，精確控制的預(yù)熱是很有必要的，溫度的上升率請(qǐng)不要超過4℃/秒，設(shè)預(yù)熱好的溫度與焊接最高溫度的溫度差為△T，則對(duì)于0603、0805、1206等尺寸的MLCC，最好△T≤100℃，對(duì)于1210、1808、1812、2220、2225等大尺寸的MLCC，最好△T≤50℃。?四、?焊接? 手焊時(shí)，請(qǐng)使用功率不超過30W且溫度可調(diào)控的烙鐵，烙鐵頭尖的直徑不要超過1.2毫米。焊接過程中，請(qǐng)不要用烙鐵頭直接接觸陶瓷體，烙鐵的溫度不要超過260℃。? 對(duì)于大尺寸的MLCC，比如1210、1808、1812、2220、2225等，不推薦使用波峰焊和手焊。?五、?冷卻? 焊接后，慢慢冷卻MLCC和基板至室溫，推薦使用空氣自然冷卻，以減小焊接處的應(yīng)力。當(dāng)進(jìn)行強(qiáng)制冷卻時(shí)，溫度下降率請(qǐng)不要超過4℃/秒。?
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，貼片電容MLCC現(xiàn)在做到幾百層甚至上千層了，每層是微米級(jí)的厚度。所以稍微有點(diǎn)形變就容易使其產(chǎn)生裂紋。另外同樣材質(zhì)、尺寸和耐壓下的貼片電容MLCC，容量越高，層數(shù)就越多，每層也越薄，于是越容易斷裂。另外一個(gè) 方面是，相同材質(zhì)、容量和耐壓時(shí)，尺寸小的電容要求每層介質(zhì)更薄，導(dǎo)致更容易斷裂。裂紋的危害是漏電，嚴(yán)重時(shí)引起內(nèi)部層間錯(cuò)位短路等安全問題。而且裂紋有一個(gè)很麻煩的問題是，有時(shí)比較隱蔽，在電子設(shè)備出廠檢驗(yàn)時(shí)可能發(fā)現(xiàn)不了，到了客戶端才正式暴露出來(lái)。所以防止貼片電容MLCC產(chǎn)生裂紋意義重大。? 當(dāng)貼片電容MLCC受到溫度沖擊時(shí)，容易從焊端開始產(chǎn)生裂紋。在這點(diǎn)上，小尺寸電容比大尺寸電容相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)好一點(diǎn)，其原理就是大尺寸的電容導(dǎo)熱沒這么快到達(dá)整個(gè)電容，于是電容本體的不同點(diǎn)的溫差大，所以膨脹大小不同，從而產(chǎn)生應(yīng)力。這個(gè)道理和倒入開水時(shí)厚的玻璃杯比薄玻璃杯更容易破裂一樣。另外，在貼片電容MLCC焊接過后的冷卻過程中，貼片電容MLCC和PCB的膨脹系數(shù)不同，于是產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致裂紋。要避免這個(gè)問題，回流焊時(shí)需要有良好的焊接溫度曲線。如果不用回流焊而用波峰焊，那么這種失效會(huì)大大增加。MLCC更是要避免用烙鐵手工焊接的工藝。然而事情總是沒有那么理想。烙鐵手工焊接有時(shí)也不可避免。比如說(shuō)，對(duì)于PCB外發(fā)加工的電子廠家，有的產(chǎn)品量特少，貼片外協(xié)廠家不愿意接這種單時(shí)，只能手工焊接；樣品生產(chǎn)時(shí)，一般也是手工焊接；特殊情況返工或補(bǔ)焊時(shí)，必須手工焊接；修理工修理電容時(shí)，也是手工焊接。無(wú)法避免地要手工焊接MLCC時(shí)，就要非常重視焊接工藝。首先必須告知工藝和生產(chǎn)人員電容熱失效問題，讓其思想上高度重視這個(gè)問題。其次，必須由專門的熟練工人焊接。還要在焊接工藝上嚴(yán)格要求，比如必須用恒溫烙鐵，烙鐵不超過?315°C（要防止生產(chǎn)工人圖快而提高焊接溫度），焊接時(shí)間不超過3秒選擇合適的焊焊劑和錫膏，要先清潔焊盤，不可以使MLCC受到大的外力，注意焊接質(zhì)量等等。最好的手工焊接是先讓焊盤上錫，然后烙鐵在焊盤上使錫融化，此時(shí)再把電容放上去，烙鐵在整個(gè)過程中只接觸焊盤不接觸電容（可移動(dòng)靠近），之后用類似方法（給焊盤上的鍍錫墊層加熱而不是直接給電容加熱）焊另一頭。? ????機(jī)械應(yīng)力也容易引起MLCC產(chǎn)生裂紋。由于電容是長(zhǎng)方形的（和PCB平行的面），而且短的邊是焊端，所以自然是長(zhǎng)的那邊受到力時(shí)容易出問題。于是，排板時(shí)要考慮受力方向。比如分板時(shí)的變形方向于電容的方向的關(guān)系。在生產(chǎn)過程中，凡是PCB可能產(chǎn)生較大形變的地方都盡量不要放電容。比如PCB定位鉚接、單板測(cè)試時(shí)測(cè)試點(diǎn)機(jī)械接觸等等都會(huì)產(chǎn)生形變。另外半成品PCB板不能直接疊放，等等。? ?????????
在貼裝過程中，貼片電容為什么會(huì)出現(xiàn)斷裂及貼片電容失效的可能？??
1、電容在貼裝過程中，若貼片機(jī)吸嘴頭壓力過大發(fā)生彎曲，容易產(chǎn)生變形導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生；??2、如該顆料的位置在邊緣部份或靠近邊源部份，在分板時(shí)會(huì)受到分板的牽引力而導(dǎo)致電容產(chǎn)生裂紋最終而失效。建議在設(shè)計(jì)時(shí)盡可能將貼片電容與分割線平行排放。當(dāng)我們處理線路板時(shí)，建議采用簡(jiǎn)單的分割器械處理，如我們?cè)谏a(chǎn)過程中，因生產(chǎn)條件的限制或習(xí)慣用手工分板時(shí)，建議其分割槽的深度控制在線路板本身厚度的1/3～1/2之間，當(dāng)超過1/2時(shí)，強(qiáng)烈建議采用分割器械處理，否則，手工分板將會(huì)大大增加線路板的撓曲，從而會(huì)對(duì)相關(guān)器件產(chǎn)生較大的應(yīng)力，損害其可靠性。?? 3、焊盤布局上與金屬框架焊接端部焊接過量的焊錫在焊接時(shí)受到熱膨脹作用力，使其產(chǎn)生推力將電容舉起，容易產(chǎn)生裂紋。?? 4、在焊接過程中的熱沖擊以及焊接完后的基板變形容易導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生：電容在進(jìn)行波峰焊過程中，預(yù)熱溫度，時(shí)間不足或者焊接溫度過高容易導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生，?? 5、在手工補(bǔ)焊過程中。烙鐵頭直接與電容器陶瓷體直接接觸，容量導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生??焊接完成后的基板變型（如分板，安裝等）也容易導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生