從早期的0805封裝到如今主流的0201規(guī)格,貼片電容的體積縮小了約90%(來(lái)源:IEEE, 2022)。這種微型化趨勢(shì)如何改變電子設(shè)計(jì)規(guī)則?背后又隱藏著哪些技術(shù)突破?
封裝技術(shù)發(fā)展的三個(gè)階段
第一階段:標(biāo)準(zhǔn)封裝時(shí)代(1990-2000)
- 0805/0603封裝主導(dǎo)市場(chǎng)
- 手工焊接仍占一定比例
- 主要用于消費(fèi)電子電源電路
隨著SMT表面貼裝技術(shù)普及,0402封裝在2005年后成為新標(biāo)準(zhǔn)。上海工品庫(kù)存數(shù)據(jù)顯示,2010年0402電容采購(gòu)量首次超過(guò)0603規(guī)格。
第二階段:微型化突破(2010-2020)
- 0201封裝量產(chǎn)成本下降
- 需要更高精度的貼片機(jī)
- 高頻電路應(yīng)用顯著增加
行業(yè)報(bào)告指出,0201電容在5G設(shè)備中的使用率達(dá)67%(來(lái)源:Yole, 2021)。但微型化帶來(lái)新的挑戰(zhàn):
微型化帶來(lái)的三大設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)
工藝控制難度升級(jí)
- 焊盤(pán)尺寸公差要求更嚴(yán)
- 鋼網(wǎng)開(kāi)孔精度需達(dá)±10μm
- 貼裝偏移容差不足0.1mm
高頻特性?xún)?yōu)化需求
- 更短的電極間距影響ESR
- 介質(zhì)材料選擇更為關(guān)鍵
- 需平衡體積與Q值關(guān)系
可靠性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)變化
- 機(jī)械應(yīng)力敏感性增強(qiáng)
- 溫度循環(huán)測(cè)試條件更嚴(yán)苛
- 需新型檢測(cè)手段如X-ray造影
未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
01005封裝已在部分穿戴設(shè)備中試用,但面臨以下限制:
– 現(xiàn)有SMT設(shè)備改造成本高
– 維修返工幾乎不可實(shí)現(xiàn)
– 對(duì)PCB材料提出新要求
作為專(zhuān)業(yè)元器件供應(yīng)商,上海工品持續(xù)跟蹤封裝技術(shù)演進(jìn),庫(kù)存涵蓋0201至0805全系列貼片電容,滿(mǎn)足不同階段設(shè)計(jì)需求。
從0805到0201,貼片電容封裝技術(shù)的每次變革都推動(dòng)著電子產(chǎn)品更輕薄化。設(shè)計(jì)人員需綜合考慮工藝能力、高頻特性和可靠性,而選擇合適的供應(yīng)商將成為項(xiàng)目成功的關(guān)鍵因素。