純干貨！貼片安裝避坑指南

目錄

1、你知道村田也生產(chǎn)和銷(xiāo)售電感器嗎？

2、薄膜型RF電感器簡(jiǎn)介

3、小型薄膜型RF電感器安裝姿勢要點(diǎn)

4、貼片安裝傾斜缺陷機理

5、遏制傾斜需采取哪些措施？

6、總結

1、村田也生產(chǎn)和銷(xiāo)售電感器！

在電子電路中，為了有效地傳輸信號，匹配傳輸路徑的阻抗非常重要，這時(shí)候就需要用到適合高頻范圍阻抗匹配的電感器（RF電感器）。村田制作所的電容器很有名，村田也開(kāi)發(fā)并制造電感器，提供多種不同材質(zhì)、結構和工藝方法的電感器產(chǎn)品陣容，其中就包括適合高頻范圍阻抗匹配的電感器（RF電感器）。

村田的RF電感器一覽及Q圖形

常有客戶(hù)反饋，貼裝小型薄膜型RF電感器時(shí)候，容易發(fā)生傾斜缺陷，特別是智能手機等較高密度應用中的0603、0402器件。本文為您解說(shuō)產(chǎn)生常見(jiàn)安裝缺陷的因素。

2、薄膜型RF電感器簡(jiǎn)介

薄膜型RF電感器尺寸?。ǎ?603mm），且在高頻下具有高Q，是適合在高頻范圍內進(jìn)行阻抗匹配的產(chǎn)品之一。高頻電路用電感器，顧名思義，是用于幾十MHz到幾十GHz的高頻帶的電感。因為Q值（Quality factor）的要求較高，所以一般是空芯結構，主要用于手機及無(wú)線(xiàn)LAN等移動(dòng)通信設備等高頻電路（如下表）。預計其今后的使用范圍將會(huì )擴大。

手機電路中電感器的用途

村田0402、0603mm尺寸薄膜型RF電感器產(chǎn)品一覽

薄膜型RF電感器主要用于智能手機等需要進(jìn)行高密度安裝的應用。村田薄膜型RF電感器大致分為2種類(lèi)型——標準型和高Q型。為了實(shí)現高Q特性，高Q型采用了多種技巧，其中之一就是電極形狀：

• 標準型（下圖左）的外部電極通常采用5面電極，主磁通方向為垂直方向；

• 高Q型（下圖右）采用L型外部電極，主磁通方向為水平。

標準型

高Q型

L型電極可以減少磁通耦合的外部電極面積，因此對改進(jìn)Q特性有效，但在安裝時(shí)姿勢容易傾斜，需要注意安裝條件。

那么，如何在安裝中熟練使用L型電極產(chǎn)品，特別是針對芯片尺寸僅為0402mm及0603mm的高頻電感器呢？

作為示例，我們展示了0603mm小型薄膜型RF電感器LQP03的焊盤(pán)設計（下圖）。

焊盤(pán)設計

請注意，高Q產(chǎn)品焊盤(pán)設計的允許幅度值小于標準產(chǎn)品。

3、安裝姿勢要點(diǎn)

以L(fǎng)QP03 高Q產(chǎn)品的安裝為例，如果選擇的安裝條件不合適，則可能會(huì )發(fā)生類(lèi)似以下內容的安裝缺陷。安裝姿勢的風(fēng)險包括：

• 由于焊盤(pán)寬度和電極寬度不匹配而導致安裝位置偏移；

• 以及由于使用過(guò)多的焊料而形成助焊劑表面張力，從而導致傾斜。

安裝姿勢的風(fēng)險：在不適當的安裝條件下，會(huì )增加因偏移或傾斜而導致與相鄰元件接觸或產(chǎn)生超過(guò)允許的安裝高度等缺陷的可能性。

特別是使用L型電極的高Q產(chǎn)品，如果選擇了不適當的安裝條件，則可能會(huì )因偏移或傾斜而與相鄰元器件接觸，或發(fā)生超過(guò)允許的安裝高度等缺陷，因此需要注意。下面，我們對與“傾斜”相關(guān)的問(wèn)題和機理進(jìn)行相關(guān)解說(shuō)。

另外，焊盤(pán)設計也需要特別注意兩個(gè)要點(diǎn)：

• 焊料量適當

• 進(jìn)行與電極尺寸相一致的焊盤(pán)尺寸設計

高Q產(chǎn)品的焊盤(pán)設計允許寬度比標準產(chǎn)品要小，如果未使用適量焊料以及焊盤(pán)尺寸設計與電極尺寸不一致的焊盤(pán)，由于高Q產(chǎn)品是L形電極，所以芯片很容易傾斜。

4、貼片安裝傾斜缺陷機理

傾斜產(chǎn)生的過(guò)程如下圖所示。傾斜在焊料熔化之前開(kāi)始，其發(fā)生過(guò)程經(jīng)過(guò)焊料熔化，一直持續到焊接圓角形成。

傾斜發(fā)生的過(guò)程

傾斜產(chǎn)生的機理是這樣的。

一方面，焊料熔化時(shí)，SMD元件會(huì )處于漂浮在焊料上的狀態(tài)。如果是5面電極，相對于此時(shí)產(chǎn)生的浮力，焊料會(huì )因為潤濕時(shí)產(chǎn)生的向Z平面方向拉伸的力而在外部電極上沉入焊料內部。因此，底面的焊料量會(huì )減少并使姿勢穩定。

另一方面，與5面電極產(chǎn)品相比，L形電極產(chǎn)品的外部電極焊料潤濕面積較小，因此不容易產(chǎn)生下沉力，傾斜會(huì )在沿著(zhù)在焊料液面上形成的力學(xué)平衡線(xiàn)的穩定點(diǎn)固定。

產(chǎn)生傾斜的機理

對于L型電極產(chǎn)品，由于焊錫熔化時(shí)外部電極上發(fā)生的焊料潤濕面積較小，因此不易產(chǎn)生下沉力，傾斜會(huì )在沿著(zhù)在焊錫液面上形成的力學(xué)平衡線(xiàn)的穩定點(diǎn)固定。

5、遏制傾斜需采取哪些措施？

為了分析得到傾斜遏制措施，我們使用特性要因圖顯示影響因素列表。將預計會(huì )對傾斜產(chǎn)生較大影響的因素以紅字顯示。

與SMD元件安裝相關(guān)的特性要因

我們將展示上圖所示的因素中具有傾斜遏制效果的因素?？梢钥闯?，通過(guò)焊料印刷量和焊盤(pán)設計可以獲得遏制傾斜的效果：

對L型電極產(chǎn)品傾斜產(chǎn)生影響的安裝因素

①顯示焊料量（＝印刷掩模的厚度）和傾斜之間的相關(guān)性。呈現出焊料量越多則傾斜越大的趨勢。這意味著(zhù)適當的焊料量非常重要。但是，由于焊料量與粘接強度也有相關(guān)性，因此焊料量太少也會(huì )產(chǎn)生新的缺陷。

掩模厚度與傾斜之間的相關(guān)性。

傾斜程度：焊料量太多＞焊料量適當

②顯示焊盤(pán)寬度和傾斜之間的相關(guān)性。呈現出焊盤(pán)寬度越大則傾斜越大的趨勢。因此，適當的焊盤(pán)寬度也很重要。通過(guò)使焊盤(pán)寬度與電極寬度一致，可確保很穩定的安裝性。此外，焊盤(pán)寬度與焊料量之間也有相關(guān)性。焊盤(pán)寬度對粘接強度也有影響，因此，如果焊盤(pán)寬度過(guò)窄，焊料量就會(huì )減少，從而產(chǎn)生新的缺陷。

焊盤(pán)寬度與傾斜之間的關(guān)系。

傾斜程度：焊盤(pán)寬度 大＞焊盤(pán)寬度 小

③顯示了焊盤(pán)長(cháng)度（＝焊接圓角長(cháng)度）與傾斜之間的相關(guān)性。呈現出焊盤(pán)長(cháng)度越小則傾斜越大的趨勢。這是因為焊盤(pán)長(cháng)度越小，外部電極底面的焊料量就越多。因此，可以說(shuō)適當的焊盤(pán)長(cháng)度也非常重要。

焊接圓角長(cháng)度與傾斜之間的相關(guān)性

傾斜程度：焊接圓角長(cháng)度 ?。竞附訄A角長(cháng)度 大

④顯示焊盤(pán)、外部電極底面的重疊量與傾斜之間的相關(guān)性。呈現出重疊量越大則傾斜就越大的趨勢。這是因為來(lái)自焊料的浮力增大，使SMD元件的重心上升，導致外部電極底面的焊料量增加。因此，適當的重疊量也非常重要。重疊量與焊料量之間也具有相關(guān)性，對粘接強度也有影響，因此如果重疊量過(guò)小，焊料量就會(huì )減少，從而產(chǎn)生新的缺陷。

重疊和傾斜：

傾斜程度：重疊 大＞重疊 小

總結

本文就村田生產(chǎn)的薄膜型RF電感器，特別是具有L型電極的高Q產(chǎn)品在安裝時(shí)容易發(fā)生的傾斜現象，對遏制這種現象的因素進(jìn)行了解說(shuō)。以下因素會(huì )對傾斜產(chǎn)生較大的影響：

①焊料印刷量；

②焊盤(pán)寬度；

③焊接圓角長(cháng)度；

④外部電極與焊盤(pán)之間的重疊。

在設計焊盤(pán)時(shí)能考慮到前面說(shuō)明的注意事項。