電子設備發(fā)展的獨石陶瓷電容器(技術篇)
作為獨石陶瓷電容器的生產廠家,村田制作所的競爭力來自于小型化與大容量化的技術。為了zui大限度地發(fā)揮這種優(yōu)勢,該公司還傾注精力開發(fā)封裝技術。為了開拓新的市場與用途,除了*的設備,發(fā)展與之匹配的封裝技術也是*的。為此設置了專門的技術部門,盡先行之責,為客戶開發(fā)適用于zui先端設備的封裝技術。同時,還想客戶之所想,及時提供有關在封裝時可能面臨的各種問題的解決方案。
村田制作所重視封裝的背景,是由于獨石陶瓷電容器不斷小型化,導致封裝的難度逐步增大。電子元件的封裝,指的是將元件安裝在印刷電路板上的技術。一般來說,電子設備所使用的電容器分為兩種。一種是將引線插入印刷電路板上的預留孔并予以焊接的插腳型電容;另一種是將端子焊接,粘貼到印刷電路板上的貼片型電容。獨石陶瓷電容器主要屬于貼片型電容。而且,在電子設備小型、薄型化的時代背景下,自1990年以來貼片獨石陶瓷電容器得以迅速普及,至今依然保持小型化的趨勢(圖1)。
獨石陶瓷電容器各尺寸的構成比例推移
圖1 獨石陶瓷電容器各尺寸的構成比例推移
2000年前后獨石陶瓷電容器的主流尺寸是0603產品(封裝面積1.6mm×0.8mm),而目前供貨量zui多的是0402產品(1.0mm×0.5mm)。在此基礎上,90年代末起0201產品(0.6mm×0.3mm)所占的比率穩(wěn)步上升;自2007年前后開始,尺寸更小的01005產品(0.4mm×0.2mm)所占比率也逐漸增多。該公司的元件封裝技術部部長野路孝志介紹說:“在重視小型、薄型化的通訊設備越來越普及的情況下,今后的01005尺寸產品的利用率將有望高漲。”
元件小型化導致封裝變困難的原因,不僅是由于元件本身變小而對封裝所要求的精度變高,同時還使其更容易受到周圍附加的各種應力的影響。例如電子設備在封裝時會產生一種叫“立碑現(xiàn)象”的問題(圖2)。這是一種在進行回流焊時,陶瓷電容器在印刷電路板上出現(xiàn)直立上翹的現(xiàn)象。正常的裝配狀態(tài)應是電容器兩頭的端子各自焊接在電路板的焊盤上。而出現(xiàn)這種現(xiàn)象時,端子的一頭離開印刷電路板,呈垂直方向上翹。這種形狀就好像西方公墓中林立的墓碑,因此被稱作“立碑現(xiàn)象”。由于又好像紐約鱗次櫛比的摩天高樓,因此也稱“曼哈頓現(xiàn)象”。
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