SMD電解電容

試驗方法及要求 Tests

標稱電容量、額定電壓、額定紋波電流與外形尺寸對應表

Nominal capacitance, rated voltage, rated ripple current and case size table

鋁電解電容器的使用常識

1、直流電解電容只能使用在直流電路上，其極性必須標明在適當?shù)奈恢没蛟趯п?端子旁邊。

2、在電路回路中如不清楚或不明確線路的極性時，則建議使用無極性電解容器。

3、電解電容器的工作環(huán)境溫度不能超過規(guī)定的使用溫度范圍。

4、電解電容器應儲存于低溫及干燥場所，如儲存期較長，則使用前應用額定電壓對其重新老練。

5、通過電解電容器的紋波電流不應超過其充許范圍，如超過了規(guī)定值，需選用耐大紋波電流的電解電容器。

6、使用時，電解電容器的工作電壓不應超過其額定電壓。

7、電烙鐵等高溫發(fā)熱裝置應與電解電容器塑料外殼保持適當?shù)木嚯x，以防止過熱造成塑料套管破裂。

8、在焊接鋁電解電容器時，其焊接時間和焊接溫度不應超過10秒鐘及260攝氏度。

9、對導針、端子，如施加超過規(guī)定的力，將會破壞電解電容器的內部結構。

容量及電壓表:

0.47uf:(50V 63V)

1uf:(50V 63V 100V)

2.2uf:(50V 63V 100V)

3.3uf:(35V 50V 63V 100V)

4.7uf:(25V 35V 50V 63V 100V)

10uf:(16V 25V 35V 50V 63V 100V)

22uf:(6.3V 10V 16V 25V 35V 50V 63V 100V)

33uf:(6.3V 10V 16V 25V 35V 50V 63V 100V)

47uf:(6.3V 10V 16V 25V 35V 50V 63V 100V)

100uf:(6.3V 10V 16V 25V 35V 50V 63V)

150uf:(6.3V 10V 16V 25V 35V 50V)

220uf:(6.3V 10V 16V 25V 35V 50V)

330uf:(6.3V 10V 16V 25V 35V)

70uf:(6.3V 10V 16V 25V)

680uf:(6.3V 10V 16V)

1000uf:(6.3V 10V 16V)

1500uf:(6.3V)

SMD電解電容的主要功能為旁路、濾波、耦合等，應用于高清電視(包括數(shù)字機頂盒)、LCD、車載DVD、超薄DVD等產(chǎn)品中。據(jù)介紹，一臺車載DVD中，SMD鋁電解電容的用量約為60只，而一臺高清電視或者等離子電視中，SMD鋁電…

技術性能 Specifications

SMD電解電容的正負極區(qū)分和測量電容上面有標志的黑塊為負極。在PCB上電容位置上有兩個半圓，涂顏色的半圓對應的引腳為負極。也有用引腳長短來區(qū)別正負極長腳為正，短腳為負。

當我們不知道電容的正負極時，可以用萬用表來測量。電容兩極之間的介質并不是絕對的絕緣體，它的電阻也不是無限大，而是一個有限的數(shù)值，一般在1000兆歐以上。電容兩極之間的電阻叫做絕緣電阻或漏電電阻。只有電解電容的正極接電源正(電阻擋時的黑表筆)，負端接電源負(電阻擋時的紅表筆)時，電解電容的漏電流才小(漏電阻大)。反之，則電解電容的漏電流增加(漏電阻減小)。這樣，我們先假定某極為"+"極，萬用表選用R*100或R*1K擋，然后將假定的"+"極與萬用表的黑表筆相接，另一電極與萬用表的紅表筆相接，記下表針停止的刻度(表針靠左阻值大)，對于數(shù)字萬用表來說可以直接讀出讀數(shù)。然后將電容放電(兩根引線碰一下)，然后兩只表筆對調，重新進行測量。兩次測量中，表針最后停留的位置靠左(或阻值大)的那次，黑表筆接的就是電解電容的正極。

另:

貼片電容正負極區(qū)分

一種是常見的鉭電容，為長方體形狀，有"-"標記的一端為正;

另外還有一種銀色的表貼電容，想來應該是鋁電解。 上面為圓形，下面為方形，在光驅電路板上很常見。 這種電容則是有"-"標記的一端為負。

1、電路設計

(1)在確認使用及安裝環(huán)境時，作為按產(chǎn)品樣本設計說明書上所規(guī)定

的額定性能范圍內使用的電容器，應當避免在下述情況下使用:

a)高溫(溫度超過最高使用溫度)

b)過流(電流超過額定紋波電流)

c)過壓(電壓超過額定電壓)

d)施加反向電壓或交流電壓。

e)使用于反復多次急劇充放電的電路中。

另:①在電路設計時，請選用與機器壽命相當?shù)碾娙萜鳌?/p>

②機器性能有特殊要求時，可與研發(fā)人員探討，制作適用的特規(guī)電容器。

(2)電容器外殼、輔助引出端子與正、負極以及電路板間必須完全隔離;

(3)當電容器套管的絕緣不能保證時，在有絕緣性能特定要求的地方請不要使用;

(4)請不要在下述環(huán)境下使用電容器:

a)直接與水、鹽水及油類相接觸、或結露的環(huán)境;

b)充滿有害氣體的環(huán)境(硫化物、H2SO3、HNO3、Cl2、氨水等);

c)置于日照、O3、紫外線及有放射性物質的環(huán)境;

d)振動及沖擊條件超過了樣本及說明書的規(guī)定范圍的惡劣環(huán)境;

(5)在設計電容器的安裝時，必須確認下述內容:

a)電容器正、負極間距必須與線路板孔距相吻合;

b)保證電容器防爆閥上方留有一定的空間;

c)電容器防爆閥上方盡量避免配線及安裝其他元件;

d)電路板上，電容器的安裝位置，請不要有其他配線;

e)電容器四周及電路板上盡量避免設計、安裝發(fā)熱元件;

(6)另外，在設計電路時，必須確認以下內容:

a)溫度及頻率的變化不至于引起電性能變化;

b)雙面印刷板上安裝電容器時，電容器的安裝位置避免多余的基板孔和過孔;

c)兩只以上電容器并聯(lián)連接時的電流均衡;

d)兩只以上電容器串聯(lián)連接時的電壓均衡。

2、元件安裝

(1)安裝時，請遵守以下內容:

a)為了對電容器進行點檢，測定電氣性能時，除了卸下的電容器，裝入機器中通過電的電容器請不要再使用;

b)當電容器產(chǎn)生再生電壓時，需通過約1KΩ左右的電阻進行放電;

c)長期保存的電容器，需通過約1KΩ左右的電阻加壓處理;

d)確認規(guī)格(靜電容量及額定電壓等)及極性后，再安裝;

e)不要讓電容器掉到地上，掉下的電容器請不要再使用;

f)變形的電容器不要安裝;

g)電容器正、負極間距與電路板孔距必須相吻和;

h)自動插入機的機械手力量不宜過大;

(2)焊接時，請確認下面內容:

a)注意不要將焊錫附著在端子以外;

b)焊接條件(溫度、時間、次數(shù))必須按規(guī)定說明執(zhí)行;

c)不要將電容器本身浸入到焊錫溶液中;

d)焊接時，不要讓其他產(chǎn)品倒下碰到電容器上;

微型SMD晶圓級CSP封裝:

微型SMD是標準的薄型產(chǎn)品。在SMD芯片的一面帶有焊接凸起(solder bump)。微型SMD生產(chǎn)工藝步驟包括標準晶圓制造、晶圓再鈍化、I/O焊盤上共熔焊接凸起的沉積、背磨(僅用于薄型產(chǎn)品)、保護性封裝涂敷、用晶圓選擇平臺進行測試、激光標記，以及包裝成帶和卷形式，最后采用標準的表面貼裝技術(SMT)裝配在PCB上。

微型SMD是一種晶圓級芯片尺寸封裝(WLCSP)，它有如下特點:

⒈ 封裝尺寸與裸片尺寸大小一致;

⒉ 最小的I/O管腳;

⒊ 無需底部填充材料;

⒋ 連線間距為0.5mm;

⒌ 在芯片與PCB間無需轉接板(interposer)。

表面貼裝注意事項:

a. 微型SMD表面貼裝操作包括:

⒈ 在PCB上印刷焊劑;

⒉ 采用標準拾放工具進行元件放置;

⒊ 焊接凸起的回流焊及清潔(視焊劑類型而定)。

b. 微型SMD的表面貼裝優(yōu)點包括:

⒈ 采用標準帶和卷封裝形式付運，方便操作(符合EIA-481-1規(guī)范);

⒉ 可使用標準的SMT拾放工具;

⒊ 標準的回流焊工藝。

SMD貼片元件的封裝尺寸:

公制:3216--2012--1608--1005--0603--0402

英制:1206--0805--0603--0402--0201--01005

注意:

0603有公制，英制的區(qū)分

公制0603的英制是英制0201

英制0603的公制是公制1608

還要注意1005與01005的區(qū)分

1005也有公制，英制的區(qū)分

英制1005的公制是公制2512

公制1005的英制是英制0402

像在ProtelDXP(Protel2004)及以后版本中已經(jīng)有SMD貼片元件的封裝庫了，如

CC1005-0402:用于貼片電容，公制為1005，英制為0402的封裝

CC1310-0504:用于貼片電容，公制為1310，英制為0504的封裝

CC1608-0603:用于貼片電容，公制為1608，英制為0603的封裝

CR1608-0603:用于貼片電阻，公制為1608，英制為0603的封裝，與CC16-8-0603尺寸是一樣的，只是方便識別。

表面貼裝封裝有非焊接屏蔽界定(NSMD)和焊點屏蔽界定(SMD)兩種。與SMD方式相比，NSMD方式可嚴格控制銅蝕刻工藝并減少PCB上的應力集中點，因此應首選這種方式。

為了達到更高的離地高度，建議使用厚度低于30微米的覆銅層。30微米或以上厚度的覆銅層會降低有效離地高度，從而影響焊接的可靠性。此外，NSMD焊盤與接地焊盤之間的連線寬度不應超過焊盤直徑的三分之二。建議使用表1列出的焊盤尺寸:

采用焊盤內過孔結構(微型過孔)的PCB布局應遵守NSMD焊盤界定，以保證銅焊盤上有足夠的潤焊區(qū)從而增強焊接效果。

考慮到內部結構性能，可使用有機可焊性保護(OSP)涂層電路板處理方法，可以采用銅OSP和鎳-金鍍層:

⒈ 如果采用鍍鎳-金法(電鍍鎳，沉積金)，厚度不應超過0.5微米，以免焊接頭脆變;

⒉ 由于焊劑具有表面張力，為了防止部件轉動，印制線應在X和Y方向上對稱;

⒊ 建議不使用熱空氣焊劑涂勻(HASL)電路板處理方法。

絲網(wǎng)印刷工藝:

⒈ 模版在經(jīng)過電鍍拋光后接著進行激光切割。

⒉ 當焊接凸起不足10個而且焊接凸起尺寸較小時，應盡量將孔隙偏移遠離焊盤，以盡量減少橋接問題。當焊接凸起數(shù)超過10或者焊接凸起較大時則無需偏移。

⒊ 采用3類(粒子尺寸為25-45微米)或精密焊劑印刷。

微型SMD的放置可使用標準拾放工具，并可采用下列方法進行識別或定位:

⒈ 可定位封裝的視覺系統(tǒng)。

⒉ 可定位單個焊接凸起的視覺系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的速度較慢而且費用很高。

微型SMD放置的其它特征包括:

⒈ 為了提高放置精度，最好采用IC放置/精密間距的放置機器，而不是射片機(chip-shooter)。

⒉ 由于微型SMD焊接凸起具有自我對中(selfcentering)特性，當放置偏移時會自行校正。

⒊ 盡管微型SMD可承受高達1kg的放置力長達0.5秒，但放置時應不加力或力量盡量小。建議將焊接凸起置于PCB上的焊劑中，并深入焊劑高度的20%以上。

回流焊和清潔:

⒈ 微型SMD可使用業(yè)界標準的回流焊工藝。

⒉ 建議在回流焊中使用氮氣進行清潔。

⒊ 按J-STD-020標準，微型SMD可承受多達三次回流焊操作(最高溫度為235℃)，符合。

⒋ 微型SMD可承受最高260℃、時間長達30秒的回流焊溫度，。

產(chǎn)生微型SMD返工的關鍵因素有如下幾點:

⒈ 返工過程與多數(shù)BGA和CSP封裝的返工過程相同。

⒉ 返工回流焊的各項參數(shù)應與裝配時回流焊的原始參數(shù)完全一致。

⒊ 返工系統(tǒng)應包括具有成型能力的局部對流加熱器、底部預加熱器，以及帶圖像重疊功能的元件拾放機。

以下是微型SMD安裝在FR-4 PCB上時的焊接點可靠性檢查，以及機械測試結果。測試包括使用菊花鏈元件。產(chǎn)品可靠性數(shù)據(jù)在產(chǎn)品的每項質檢報告中分別列出。

焊接可靠性質檢:

⒈ 溫度循環(huán):應遵循IPC-SM-785 《表面貼裝焊接件的加速可靠性測試指南》進行測試。

⒉封裝剪切:作為生產(chǎn)工藝的一部分，應在封裝時收集焊接凸起的剪切數(shù)據(jù)，以確保焊球(solder ball)與封裝緊密結合。對于直徑為0.17mm的焊接凸起，所記錄的每焊接凸起平均封裝剪切力約為100gm。對于直徑為0.3mm的焊接凸起，每個焊接凸起的封裝剪切力大于200gm。所用的材料和表面貼裝方法不同，所測得的封裝剪切數(shù)值也會不同。

⒊ 拉伸測試:將一個螺釘固定在元件背面，將裝配好的8焊接凸起微型SMD部件垂直上拉，直到將元件拉離電路板為止。對于直徑為0.17mm的焊接凸起來說，所記錄的平均拉升力為每焊接凸起80gm。

⒋ 下落測試:下落測試的對象是安裝在1.5mm厚PCB上具有8個焊接凸起的微型SMD封裝，焊接凸起直徑為0.17mm。在第一邊下落7次，第二邊下落7次，拐角下落8次，水平下落8次，總共30次。如果測試結果菊花鏈回路中的阻抗增加10%以上，則視為不能通過測試。

⒌ 三點折彎測試:用寬度為100mm的測試板進行三點彎曲測試，以9.45 mm/min的力對中點進行扭轉。測試結果表明，即使將扭轉力增加到25mm也無焊接凸起出現(xiàn)損壞。

按照IA/JESD51-3規(guī)定，采用低效熱傳導測試板來評估微型SMD封裝的熱特性。SMD產(chǎn)品的性能視產(chǎn)品裸片尺寸和應用(PCB布局及設計)而定。