村田陶瓷电容器:站在用户立场上追求最尖端封装技术

2013-01-18 14:48:29来源: EEWORLD
站在用户立场上追求最尖端封装技术,开拓独石陶瓷电容器的新潜力

作为独石陶瓷电容器的龙头生产厂家,村田制作所的竞争力来自于小型化与大容量化的技术。为了最大限度地发挥这种优势,该公司还倾注精力开发封装技术。为了开拓新的市场与用途,除了先进的设备,发展与之匹配的封装技术也是必不可少的。为此设置了专门的技术部门,尽先行之责,为客户开发适用于最先端设备的封装技术。同时,还想客户之所想,及时提供有关在封装时可能面临的各种问题的解决方案。

村田制作所重视封装的背景,是由于独石陶瓷电容器不断小型化,导致封装的难度逐步增大。电子元件的封装,指的是将元件安装在印刷电路板上的技术。一般来说,电子设备所使用的电容器分为两种。一种是将引线插入印刷电路板上的预留孔并予以焊接的插脚型电容;另一种是将端子焊接,粘贴到印刷电路板上的贴片型电容。独石陶瓷电容器主要属于贴片型电容。而且,在电子设备小型、薄型化的时代背景下,自1990年以来贴片独石陶瓷电容器得以迅速普及,至今依然保持小型化的趋势(图1)。

图1独石陶瓷电容器各尺寸的构成比例推移
图1独石陶瓷电容器各尺寸的构成比例推移(点击放大)
野路孝志先生
野路孝志先生
元件封装技术部
部长

2000年前后独石陶瓷电容器的主流尺寸是0603产品(封装面积1.6mm×0.8mm),而目前供货量最多的是0402产品(1.0mm×0.5mm)。在此基础上,90年代末起0201产品(0.6mm×0.3mm)所占的比率稳步上升;自2007年前后开始,尺寸更小的 01005产品(0.4mm×0.2mm)所占比率也逐渐增多。该公司的元件封装技术部部长野路孝志先生介绍说:“在重视小型、薄型化的通讯设备越来越普及的情况下,今后的01005尺寸产品的利用率将有望高涨。”

元件小型化导致封装变困难的原因,不仅是由于元件本身变小而对封装所要求的精度变高,同时还使其更容易受到周围附加的各种应力的影响。例如电子设备在封装时会产生一种叫“立碑现象”的问题(图2)。这是一种在进行回流焊时,陶瓷电容器在印刷电路板上出现直立上翘的现象。正常的装配状态应是电容器两头的端子各自焊接在电路板的焊盘上。而出现这种现象时,端子的一头离开印刷电路板,呈垂直方向上翘。这种形状就好像西方公墓中林立的墓碑,因此被称作“立碑现象”。由于又好像纽约鳞次栉比的摩天高楼,因此也称“曼哈顿现象”。


图2 “立碑现象”的结构原理

这种现象实际上是由于两个电极上所受的力量不均衡,使其中一个电极产生力矩而引起的。导致这种不均衡的原因有:焊盘的印刷位置出现偏差、元件摆放时位置偏差、焊盘材料浸润时出现参差等情况。当元件本身小型化以后,就不可避免地容易受到这些偏差或参差的影响。野路先生指出:“而且为了追求生产效率,贴片机从吸附元件到将元件放置到印刷电路板上的操作时间愈来愈短。现在一个元件的封装时间不足0.04秒。也就是说,为了达到高速化,维持封装的精度愈来愈难。”因此村田制作所推出小型尺寸的产品时,商品开发部门都要和封装技术部门合作,共同确认是否可能发生装配不良的情况。

而且,现在除了元件的小型化以外,封装相关的问题在客户中出现的可能性还会进一步增多,野路先生表示:“随着通讯设备的普及,印刷电路板所处的环境越发多样化,加上新兴国家市场的客户增多了,客户本身对于封装的技术水平与想法的范围也变宽了,因此也有可能会发生迄今为止没有过的问题。”

迅速成立专门的技术部门

小型且容量大的独石陶瓷电容器的市场需求日益扩大。然而,如果不解决客户在封装时会发生的有关问题,无论独石陶瓷电容器的技术如何发展,也很难打开市场。村田制作所非常重视这个问题,从5年前就成立了相关技术部门,一手包揽了从先行开发到分析解决在市场上发生的各种问题,并针对封装技术的各种课题制定了相关对策,强化了客户支持服务。

该部门的亮点在于,想客户之所想,以致力于提高封装品质为目标。野路先生表示:“装配了我公司产品的电子设备经过消费者的购买与使用,直到完成了使命经受处理的所有过程,都属于我们的考虑范围。在此基础上,我们制定的目标是如何提高封装的品质。为此,首先根据不同客户的封装条件,努力钻研如何提高技术,帮助客户实现恰当的封装品质。”

抢先一步,满足客户需求

为此,该公司抢先一步,致力于开发各种与封装相关的技术。野路先生介绍说:“为了尽快掌握客户的需求,客户实施的与我公司产品有关的操作与试验,可以作为对元件的评价,在我公司内部进行。例如,几乎所有生产通讯器材的客户都极度关心的高度下落试验的评估设备,现在也在我公司进行自主研发。”

除此类应对技术之外,该公司还积极进行电路板嵌入式陶瓷电容器等,针对最先进的封装技术开发(图3)。这是一种嵌入式电路板的连接方法,含有将设备嵌入印刷电路板内部后,经由通孔与其正上方的焊盘以及设备相连接的技术。该公司为这种封装方式开发出一套在激光钻出的通孔中进行镀铜加工的评估程序。野路先生介绍说:“为了支持客户强化市场竞争力,我们希望通过先行研发小型化与高功能化的产品,尽快为客户提供最先进的技术。”


图3 电路板嵌入式电容器的封装示例
 
也可办理新型出货方式

该公司推行的与封装相关措施,不仅只局限于印刷电路板。在向客户提供产品时的出货方式,该公司也积极推行新措施。其中一项是对包装方法的改进。现有的“W8P2”使用的是宽度为8mm,元件间隔2mm的纸带。该公司将元件间隔由2mm缩小到1mm,这种纸带称为“W8P1”;同时还逐步将编带的宽度减为4mm,推出“W4P1”纸带(图4)。由此可以减少用纸量,减轻环境负担。而且还可以有效地减少元件保管空间。该公司除了纸带之外,还提供由树脂制成的W4P1的编带。野路先生说:“祛除纸张可能产生的粉尘,可以更有利于提高封装品质。”

图4 为减轻环境负担作出贡献的贴装
图4 为减轻环境负担做出贡献的包装
 
此外,不采用各个元件分别包装供货,而是引进将产品统一放入塑料容器提供给客户的“散装盒”的包装方式。利用这种方式,可以完全不使用纸张。“这些举措的实现,只靠电子元件厂商一厢情愿是不行的,还离不开包装机械厂商的配合。为此,我们一贯注重同包装机械厂商保持良好的关系。”野路先生介绍说。

“为封装引领未来的电子元件创造者”——这是该公司封装负责部门在公司内部提倡的宗旨。正如这句话所说的那样,村田制作所不仅在设备领域,而是用更宽广的视野不断追求独石陶瓷电容器的技术革新,相信未来必将开拓出一片独石陶瓷电容器用途的新天地!

关键字:村田  陶瓷电容

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/0118/article_17927.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
村田
陶瓷电容

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved