浅析解决多层片式陶瓷电容器墓碑现象的措施

蓝宪

摘 要：该论文介绍多片式陶瓷电容器（MLCC）在电子信息行业的重要意义和墓碑现象的定义，重点论述多片式陶瓷电容器（MLCC）焊接过程中产生墓碑现象的主要因素有两大方面：一是在MLCC的生产、运输、储存、使用过程中表面受污染或被氧化；二是PCB板上的焊盘受污染、或设计不合理、或定位不准确。针对这些影响因素，经过一番论证和研究，采取了一些有效的应对措施和方法，并应用在实际生产中，可有效地避免产生墓碑现象，使产品的表面质量得到很好的保证。

关键词：多片式陶瓷电容器 焊接过程 墓碑现象

中图分类号：TM53 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）07（c）-0021-02

1 问题的提出

多片式陶瓷电容器是电子信息产业最为核心的电子元件之一，但在生产过程中，用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成，焊接过程容易出现墓碑现象，特别由于如0402和0201这类分立元件的小型化，出现墓碑现象更加严重，所以它一直是表面组装业的难题。因此，要保证该产品的表面质量，找出解决或预防产生墓碑现象的方法迫在眉睫。

2 分析问题

何谓墓碑现象，它是指回流焊接后，片式元件的一端离开焊盘表面，整个元件呈斜立或直立，状如墓碑的缺陷的现象。该现象的失效机理是：在焊接过程中MLCC两端在熔锡时出现不均匀润湿力，从而在贴片两个端头产生不均衡的表面张力，两端头受到的力矩不一致，大的力矩端头扯动另外一个端头，导致MLCC以一端为支点竖立起来。那么怎样做才能保证MLCC两端头的力矩大小一致呢？经过一番研究和论证后，终于找出导致不同力矩的原因主要在以下两个方面。

（1）在MLCC的生产、运输、储存、使用的过程中都有可能导致污染和氧化现象的发生。受污染或氧化的一端焊接过程润湿力下降，导致MLCC两端不能同时熔融，从而产生不同的力矩。对于这些问题，通过模拟试验后可以得出污染或氧化程度是产生墓碑现象的主要因素， 最终结论是污染程度、氧化程度越严重，出现墓碑现象的几率越高。

（2）PCB板上的焊盘受到污染引起贴片两端头力矩不一致（如图1所示）；或者在貼片的时候，MLCC有移位的现象，造成两个端头在焊盘接触的面积相差比较大引起力矩不一致（如图2所示）；或者焊盘设计不合理，如两端头焊盘截断面大小不均匀等也导致贴片两端头受到的力矩不一致（如图3所示）。

3 解决问题的措施

通过上述分析，MLCC产生墓碑现象的主要原因是：在焊接过程中，MLCC两端在熔锡时出现不均匀润湿力，从而在两端端头上产生不均衡的表面张力，两端头受到的力矩不一致而产生的。根据力学原理，为了消除墓碑现象，关键在于排除导致产品端头力矩不一致的根源。因此，可以采取了以下几个措施来解决。

（1）保持MLCC的表面清洁，确保在MLCC的生产、运输、储存、使用的过程不受污染或氧化。

（2）确保PCB板在焊接过程中不引入污染物，并防止焊盘出现污染、氧化现象。

（3）合理设计焊盘，防止同一元件两端焊盘断面大小不一致，或出现一端与另一插件元件引脚共用同一个焊盘的情形。

（4）使用自动贴片机安装MLCC的过程，确保贴片机吸嘴的定位精度，防止出现贴片移位的现象。

4 结语

由于MLCC特别适合于片式化表面贴装，因而近年来MLCC的使用越来越广泛，虽然墓碑现象一直困扰着表面组装业，但经过上述分析产生墓碑现象的因素并采取相应的措施，使得墓碑现象得到较好的控制，在生产应用中取得了良好的效果。

参考文献

[1] 齐坤，赖永雄，李基森.MLCC表面贴装中墓碑现象的研究[J].电子元件与材料，2005（4）：72-74.

[2] 蒋渝，陈家钊，刘颖，等.多层片式陶瓷电容器MLC研究进展[J].功能材料和器件学报，2003（1）：100-104.

[3] 史光华.多层陶瓷电容器质量相关的微观分析研究[D].电子科技大学，2012.