SMD电解电容

试验方法及要求 Tests

标称电容量、额定电压、额定纹波电流与外形尺寸对应表

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

铝电解电容器的使用常识

1、直流电解电容只能使用在直流电路上，其极性必须标明在适当的位置或在导针/端子旁边。

2、在电路回路中如不清楚或不明确线路的极性时，则建议使用无极性电解容器。

3、电解电容器的工作环境温度不能超过规定的使用温度范围。

4、电解电容器应储存于低温及干燥场所，如储存期较长，则使用前应用额定电压对其重新老练。

5、通过电解电容器的纹波电流不应超过其充许范围，如超过了规定值，需选用耐大纹波电流的电解电容器。

6、使用时，电解电容器的工作电压不应超过其额定电压。

7、电烙铁等高温发热装置应与电解电容器塑料外壳保持适当的距离，以防止过热造成塑料套管破裂。

8、在焊接铝电解电容器时，其焊接时间和焊接温度不应超过10秒钟及260摄氏度。

9、对导针、端子，如施加超过规定的力，将会破坏电解电容器的内部结构。

容量及电压表:

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电解电容的主要功能为旁路、滤波、耦合等，应用于高清电视(包括数字机顶盒)、LCD、车载DVD、超薄DVD等产品中。据介绍，一台车载DVD中，SMD铝电解电容的用量约为60只，而一台高清电视或者等离子电视中，SMD铝电…

技术性能 Specifications

SMD电解电容的正负极区分和测量电容上面有标志的黑块为负极。在PCB上电容位置上有两个半圆，涂颜色的半圆对应的引脚为负极。也有用引脚长短来区别正负极长脚为正，短脚为负。

当我们不知道电容的正负极时，可以用万用表来测量。电容两极之间的介质并不是绝对的绝缘体，它的电阻也不是无限大，而是一个有限的数值，一般在1000兆欧以上。电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻或漏电电阻。只有电解电容的正极接电源正(电阻挡时的黑表笔)，负端接电源负(电阻挡时的红表笔)时，电解电容的漏电流才小(漏电阻大)。反之，则电解电容的漏电流增加(漏电阻减小)。这样，我们先假定某极为"+"极，万用表选用R*100或R*1K挡，然后将假定的"+"极与万用表的黑表笔相接，另一电极与万用表的红表笔相接，记下表针停止的刻度(表针靠左阻值大)，对于数字万用表来说可以直接读出读数。然后将电容放电(两根引线碰一下)，然后两只表笔对调，重新进行测量。两次测量中，表针最后停留的位置靠左(或阻值大)的那次，黑表笔接的就是电解电容的正极。

另:

贴片电容正负极区分

一种是常见的钽电容，为长方体形状，有"-"标记的一端为正;

另外还有一种银色的表贴电容，想来应该是铝电解。 上面为圆形，下面为方形，在光驱电路板上很常见。 这种电容则是有"-"标记的一端为负。

1、电路设计

(1)在确认使用及安装环境时，作为按产品样本设计说明书上所规定

的额定性能范围内使用的电容器，应当避免在下述情况下使用:

a)高温(温度超过最高使用温度)

b)过流(电流超过额定纹波电流)

c)过压(电压超过额定电压)

d)施加反向电压或交流电压。

e)使用于反复多次急剧充放电的电路中。

另:①在电路设计时，请选用与机器寿命相当的电容器。

②机器性能有特殊要求时，可与研发人员探讨，制作适用的特规电容器。

(2)电容器外壳、辅助引出端子与正、负极以及电路板间必须完全隔离;

(3)当电容器套管的绝缘不能保证时，在有绝缘性能特定要求的地方请不要使用;

(4)请不要在下述环境下使用电容器:

a)直接与水、盐水及油类相接触、或结露的环境;

b)充满有害气体的环境(硫化物、H2SO3、HNO3、Cl2、氨水等);

c)置于日照、O3、紫外线及有放射性物质的环境;

d)振动及冲击条件超过了样本及说明书的规定范围的恶劣环境;

(5)在设计电容器的安装时，必须确认下述内容:

a)电容器正、负极间距必须与线路板孔距相吻合;

b)保证电容器防爆阀上方留有一定的空间;

c)电容器防爆阀上方尽量避免配线及安装其他元件;

d)电路板上，电容器的安装位置，请不要有其他配线;

e)电容器四周及电路板上尽量避免设计、安装发热元件;

(6)另外，在设计电路时，必须确认以下内容:

a)温度及频率的变化不至于引起电性能变化;

b)双面印刷板上安装电容器时，电容器的安装位置避免多余的基板孔和过孔;

c)两只以上电容器并联连接时的电流均衡;

d)两只以上电容器串联连接时的电压均衡。

2、元件安装

(1)安装时，请遵守以下内容:

a)为了对电容器进行点检，测定电气性能时，除了卸下的电容器，装入机器中通过电的电容器请不要再使用;

b)当电容器产生再生电压时，需通过约1KΩ左右的电阻进行放电;

c)长期保存的电容器，需通过约1KΩ左右的电阻加压处理;

d)确认规格(静电容量及额定电压等)及极性后，再安装;

e)不要让电容器掉到地上，掉下的电容器请不要再使用;

f)变形的电容器不要安装;

g)电容器正、负极间距与电路板孔距必须相吻和;

h)自动插入机的机械手力量不宜过大;

(2)焊接时，请确认下面内容:

a)注意不要将焊锡附着在端子以外;

b)焊接条件(温度、时间、次数)必须按规定说明执行;

c)不要将电容器本身浸入到焊锡溶液中;

d)焊接时，不要让其他产品倒下碰到电容器上;

微型SMD晶圆级CSP封装:

微型SMD是标准的薄型产品。在SMD芯片的一面带有焊接凸起(solder bump)。微型SMD生产工艺步骤包括标准晶圆制造、晶圆再钝化、I/O焊盘上共熔焊接凸起的沉积、背磨(仅用于薄型产品)、保护性封装涂敷、用晶圆选择平台进行测试、激光标记，以及包装成带和卷形式，最后采用标准的表面贴装技术(SMT)装配在PCB上。

微型SMD是一种晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP)，它有如下特点:

⒈ 封装尺寸与裸片尺寸大小一致;

⒉ 最小的I/O管脚;

⒊ 无需底部填充材料;

⒋ 连线间距为0.5mm;

⒌ 在芯片与PCB间无需转接板(interposer)。

表面贴装注意事项:

a. 微型SMD表面贴装操作包括:

⒈ 在PCB上印刷焊剂;

⒉ 采用标准拾放工具进行元件放置;

⒊ 焊接凸起的回流焊及清洁(视焊剂类型而定)。

b. 微型SMD的表面贴装优点包括:

⒈ 采用标准带和卷封装形式付运，方便操作(符合EIA-481-1规范);

⒉ 可使用标准的SMT拾放工具;

⒊ 标准的回流焊工艺。

SMD贴片元件的封装尺寸:

公制:3216--2012--1608--1005--0603--0402

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

注意:

0603有公制，英制的区分

公制0603的英制是英制0201

英制0603的公制是公制1608

还要注意1005与01005的区分

1005也有公制，英制的区分

英制1005的公制是公制2512

公制1005的英制是英制0402

像在ProtelDXP(Protel2004)及以后版本中已经有SMD贴片元件的封装库了，如

CC1005-0402:用于贴片电容，公制为1005，英制为0402的封装

CC1310-0504:用于贴片电容，公制为1310，英制为0504的封装

CC1608-0603:用于贴片电容，公制为1608，英制为0603的封装

CR1608-0603:用于贴片电阻，公制为1608，英制为0603的封装，与CC16-8-0603尺寸是一样的，只是方便识别。

表面贴装封装有非焊接屏蔽界定(NSMD)和焊点屏蔽界定(SMD)两种。与SMD方式相比，NSMD方式可严格控制铜蚀刻工艺并减少PCB上的应力集中点，因此应首选这种方式。

为了达到更高的离地高度，建议使用厚度低于30微米的覆铜层。30微米或以上厚度的覆铜层会降低有效离地高度，从而影响焊接的可靠性。此外，NSMD焊盘与接地焊盘之间的连线宽度不应超过焊盘直径的三分之二。建议使用表1列出的焊盘尺寸:

采用焊盘内过孔结构(微型过孔)的PCB布局应遵守NSMD焊盘界定，以保证铜焊盘上有足够的润焊区从而增强焊接效果。

考虑到内部结构性能，可使用有机可焊性保护(OSP)涂层电路板处理方法，可以采用铜OSP和镍-金镀层:

⒈ 如果采用镀镍-金法(电镀镍，沉积金)，厚度不应超过0.5微米，以免焊接头脆变;

⒉ 由于焊剂具有表面张力，为了防止部件转动，印制线应在X和Y方向上对称;

⒊ 建议不使用热空气焊剂涂匀(HASL)电路板处理方法。

丝网印刷工艺:

⒈ 模版在经过电镀抛光后接着进行激光切割。

⒉ 当焊接凸起不足10个而且焊接凸起尺寸较小时，应尽量将孔隙偏移远离焊盘，以尽量减少桥接问题。当焊接凸起数超过10或者焊接凸起较大时则无需偏移。

⒊ 采用3类(粒子尺寸为25-45微米)或精密焊剂印刷。

微型SMD的放置可使用标准拾放工具，并可采用下列方法进行识别或定位:

⒈ 可定位封装的视觉系统。

⒉ 可定位单个焊接凸起的视觉系统，这种系统的速度较慢而且费用很高。

微型SMD放置的其它特征包括:

⒈ 为了提高放置精度，最好采用IC放置/精密间距的放置机器，而不是射片机(chip-shooter)。

⒉ 由于微型SMD焊接凸起具有自我对中(selfcentering)特性，当放置偏移时会自行校正。

⒊ 尽管微型SMD可承受高达1kg的放置力长达0.5秒，但放置时应不加力或力量尽量小。建议将焊接凸起置于PCB上的焊剂中，并深入焊剂高度的20%以上。

回流焊和清洁:

⒈ 微型SMD可使用业界标准的回流焊工艺。

⒉ 建议在回流焊中使用氮气进行清洁。

⒊ 按J-STD-020标准，微型SMD可承受多达三次回流焊操作(最高温度为235℃)，符合。

⒋ 微型SMD可承受最高260℃、时间长达30秒的回流焊温度，。

产生微型SMD返工的关键因素有如下几点:

⒈ 返工过程与多数BGA和CSP封装的返工过程相同。

⒉ 返工回流焊的各项参数应与装配时回流焊的原始参数完全一致。

⒊ 返工系统应包括具有成型能力的局部对流加热器、底部预加热器，以及带图像重叠功能的元件拾放机。

以下是微型SMD安装在FR-4 PCB上时的焊接点可靠性检查，以及机械测试结果。测试包括使用菊花链元件。产品可靠性数据在产品的每项质检报告中分别列出。

焊接可靠性质检:

⒈ 温度循环:应遵循IPC-SM-785 《表面贴装焊接件的加速可靠性测试指南》进行测试。

⒉封装剪切:作为生产工艺的一部分，应在封装时收集焊接凸起的剪切数据，以确保焊球(solder ball)与封装紧密结合。对于直径为0.17mm的焊接凸起，所记录的每焊接凸起平均封装剪切力约为100gm。对于直径为0.3mm的焊接凸起，每个焊接凸起的封装剪切力大于200gm。所用的材料和表面贴装方法不同，所测得的封装剪切数值也会不同。

⒊ 拉伸测试:将一个螺钉固定在元件背面，将装配好的8焊接凸起微型SMD部件垂直上拉，直到将元件拉离电路板为止。对于直径为0.17mm的焊接凸起来说，所记录的平均拉升力为每焊接凸起80gm。

⒋ 下落测试:下落测试的对象是安装在1.5mm厚PCB上具有8个焊接凸起的微型SMD封装，焊接凸起直径为0.17mm。在第一边下落7次，第二边下落7次，拐角下落8次，水平下落8次，总共30次。如果测试结果菊花链回路中的阻抗增加10%以上，则视为不能通过测试。

⒌ 三点折弯测试:用宽度为100mm的测试板进行三点弯曲测试，以9.45 mm/min的力对中点进行扭转。测试结果表明，即使将扭转力增加到25mm也无焊接凸起出现损坏。

按照IA/JESD51-3规定，采用低效热传导测试板来评估微型SMD封装的热特性。SMD产品的性能视产品裸片尺寸和应用(PCB布局及设计)而定。