貼片電容焊接注意事項以及手工焊接的步驟
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,貼片電容MLCC現(xiàn)在已可以做到幾百層甚至上千層了,每層是微米級的厚度。所以稍微有點形變就容易使其產(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。另外一個方面是,相同材質(zhì)、容量和耐壓時,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)重時引起內(nèi)部層間錯位短路等安全問題。而且裂紋有一個很麻煩的問題是,有時比較隱蔽,在電子設(shè)備出廠檢驗時可能 發(fā)現(xiàn)不了,到了客戶端才正式暴露出來。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,容易從焊端開始產(chǎn)生裂紋。在這點上,小尺寸電容比大尺寸電容相對來說會好一點,其原理就是大尺寸的電容導(dǎo)熱沒這 么快到達(dá)整個電容,于是電容本體的不同點的溫差大,所以膨脹大小不同,從而產(chǎn)生應(yīng)力。這個道理和倒入開水時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。要避免這個問題,回流焊時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。烙鐵手工焊接有時也不 可避免。比如說,對于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,只能手工焊接;樣品生產(chǎn)時,一般也是手工焊接;特殊情況 返工或補焊時,必須手工焊接;修理工修理電容時,也是手工焊接。無法避免地要手工焊接MLCC時,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,此時再把電容放上去,烙鐵在整個過程中只接觸焊盤不接觸電容(可移動靠近),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。
機械應(yīng)力也容易引起MLCC產(chǎn)生裂紋。由于電容是長方形的(和PCB平行的面),而且短的邊是焊端,所以自然是長的那邊受到力時容易出問題。于是,排板時 要考慮受力方向。比如分板時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 測試時測試點機械接觸等等都會產(chǎn)生形變。另外半成品PCB板不能直接疊放,等等。
手工焊接握電烙鐵的方法,有正握、反握及握筆式三種。焊接元器件及維修電路板時以握筆式較為方便。手工焊接一般分四步驟進行:
①準(zhǔn)備焊接:清潔被焊元件處的積塵及油污,再將被焊元器件周圍的元器件左右掰一掰,讓電烙鐵頭可以觸到被焊元器件的焊錫處,以免烙鐵頭伸向焊接處時燙壞其他元器件。焊接新的元器件時,應(yīng)對元器件的引線鍍錫。
②加熱焊接:將沾有少許焊錫和松香的電烙鐵頭接觸被焊元器件約幾秒鐘。若是要拆下印刷板上的元器件,則待烙鐵頭加熱后,用手或銀子輕輕拉動元器件,看是否可以取下。
③清理焊接面:若所焊部位焊錫過多,可將烙鐵頭上的焊錫甩掉(注意不要燙傷皮膚,也不要甩到印刷電路板上!),用光烙錫頭"沾"些焊錫出來。若焊點焊錫過少、不圓滑時,可以用電烙鐵頭"蘸"些焊錫對焊點進行補焊。
④檢查焊點:看焊點是否圓潤、光亮、牢固,是否有與周圍元器件連焊的現(xiàn)象。