淺析解決多層片式陶瓷電容器墓碑現(xiàn)象的措施

藍憲

摘 要：該論文介紹多片式陶瓷電容器（MLCC）在電子信息行業(yè)的重要意義和墓碑現(xiàn)象的定義，重點論述多片式陶瓷電容器（MLCC）焊接過程中產(chǎn)生墓碑現(xiàn)象的主要因素有兩大方面：一是在MLCC的生產(chǎn)、運輸、儲存、使用過程中表面受污染或被氧化；二是PCB板上的焊盤受污染、或設(shè)計不合理、或定位不準確。針對這些影響因素，經(jīng)過一番論證和研究，采取了一些有效的應(yīng)對措施和方法，并應(yīng)用在實際生產(chǎn)中，可有效地避免產(chǎn)生墓碑現(xiàn)象，使產(chǎn)品的表面質(zhì)量得到很好的保證。

關(guān)鍵詞：多片式陶瓷電容器 焊接過程 墓碑現(xiàn)象

中圖分類號：TM53 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）07（c）-0021-02

1 問題的提出

多片式陶瓷電容器是電子信息產(chǎn)業(yè)最為核心的電子元件之一，但在生產(chǎn)過程中，用高介電常數(shù)的電容器陶瓷〈鈦酸鋇一氧化鈦〉擠壓成圓管、圓片或圓盤作為介質(zhì)，并用燒滲法將銀鍍在陶瓷上作為電極制成，焊接過程容易出現(xiàn)墓碑現(xiàn)象，特別由于如0402和0201這類分立元件的小型化，出現(xiàn)墓碑現(xiàn)象更加嚴重，所以它一直是表面組裝業(yè)的難題。因此，要保證該產(chǎn)品的表面質(zhì)量，找出解決或預(yù)防產(chǎn)生墓碑現(xiàn)象的方法迫在眉睫。

2 分析問題

何謂墓碑現(xiàn)象，它是指回流焊接后，片式元件的一端離開焊盤表面，整個元件呈斜立或直立，狀如墓碑的缺陷的現(xiàn)象。該現(xiàn)象的失效機理是：在焊接過程中MLCC兩端在熔錫時出現(xiàn)不均勻潤濕力，從而在貼片兩個端頭產(chǎn)生不均衡的表面張力，兩端頭受到的力矩不一致，大的力矩端頭扯動另外一個端頭，導(dǎo)致MLCC以一端為支點豎立起來。那么怎樣做才能保證MLCC兩端頭的力矩大小一致呢？經(jīng)過一番研究和論證后，終于找出導(dǎo)致不同力矩的原因主要在以下兩個方面。

（1）在MLCC的生產(chǎn)、運輸、儲存、使用的過程中都有可能導(dǎo)致污染和氧化現(xiàn)象的發(fā)生。受污染或氧化的一端焊接過程潤濕力下降，導(dǎo)致MLCC兩端不能同時熔融，從而產(chǎn)生不同的力矩。對于這些問題，通過模擬試驗后可以得出污染或氧化程度是產(chǎn)生墓碑現(xiàn)象的主要因素， 最終結(jié)論是污染程度、氧化程度越嚴重，出現(xiàn)墓碑現(xiàn)象的幾率越高。

（2）PCB板上的焊盤受到污染引起貼片兩端頭力矩不一致（如圖1所示）；或者在貼片的時候，MLCC有移位的現(xiàn)象，造成兩個端頭在焊盤接觸的面積相差比較大引起力矩不一致（如圖2所示）；或者焊盤設(shè)計不合理，如兩端頭焊盤截斷面大小不均勻等也導(dǎo)致貼片兩端頭受到的力矩不一致（如圖3所示）。

3 解決問題的措施

通過上述分析，MLCC產(chǎn)生墓碑現(xiàn)象的主要原因是：在焊接過程中，MLCC兩端在熔錫時出現(xiàn)不均勻潤濕力，從而在兩端端頭上產(chǎn)生不均衡的表面張力，兩端頭受到的力矩不一致而產(chǎn)生的。根據(jù)力學(xué)原理，為了消除墓碑現(xiàn)象，關(guān)鍵在于排除導(dǎo)致產(chǎn)品端頭力矩不一致的根源。因此，可以采取了以下幾個措施來解決。

（1）保持MLCC的表面清潔，確保在MLCC的生產(chǎn)、運輸、儲存、使用的過程不受污染或氧化。

（2）確保PCB板在焊接過程中不引入污染物，并防止焊盤出現(xiàn)污染、氧化現(xiàn)象。

（3）合理設(shè)計焊盤，防止同一元件兩端焊盤斷面大小不一致，或出現(xiàn)一端與另一插件元件引腳共用同一個焊盤的情形。

（4）使用自動貼片機安裝MLCC的過程，確保貼片機吸嘴的定位精度，防止出現(xiàn)貼片移位的現(xiàn)象。

4 結(jié)語

由于MLCC特別適合于片式化表面貼裝，因而近年來MLCC的使用越來越廣泛，雖然墓碑現(xiàn)象一直困擾著表面組裝業(yè)，但經(jīng)過上述分析產(chǎn)生墓碑現(xiàn)象的因素并采取相應(yīng)的措施，使得墓碑現(xiàn)象得到較好的控制，在生產(chǎn)應(yīng)用中取得了良好的效果。

參考文獻

[1] 齊坤，賴永雄，李基森.MLCC表面貼裝中墓碑現(xiàn)象的研究[J].電子元件與材料，2005（4）：72-74.

[2] 蔣渝，陳家釗，劉穎，等.多層片式陶瓷電容器MLC研究進展[J].功能材料和器件學(xué)報，2003（1）：100-104.

[3] 史光華.多層陶瓷電容器質(zhì)量相關(guān)的微觀分析研究[D].電子科技大學(xué)，2012.