4.3 0201组装工艺

背景

0201封装，如图4-13所示，由于它在工艺性、经济性方面比01005要好，因此，在手机、平板电脑等便携产品上得到广泛应用。

0201标称封装尺寸为0.6mm×0.3mm，质量约为0.16mg。

组装问题

0201封装，工艺性远比01005好，焊盘尺寸一般大于0.25mm×0.30mm，如果采用0.1mm厚的钢网，其面积比为0.68，能够较好地满足焊膏沉积75%以上的要求。由于尺寸小、质量轻，移位与立碑是组装最常见的不良，如图4-14所示。

原因

移位与立碑，原因基本一样，主要是钢网开窗比较小，焊膏量变化比较大，容易导致元器件两焊端的润湿不同步。因此，工艺的核心仍然是焊盘设计与焊膏印刷。

焊盘与阻焊设计

1.焊盘设计

1）焊盘尺寸

0201焊盘的设计，应根据PCBA使用的钢网厚度决定，推荐两种尺寸，见表4-2，图中尺寸代号如图4-15所示。

2）阻焊

0201采用非阻焊定义阻焊设计，为了减少立碑的风险，阻焊开窗应避免改变焊盘尺寸；为了减少锡珠现象，也可以去掉焊盘间的阻焊，如图4-16所示。

3）大铜皮上焊盘的设计

实验表明热容量对焊接缺陷的影响不显著（设计了三组不同热容量的焊盘，大铜皮面积是另一焊盘的500、1000、1500倍，试验表明两焊盘峰值温度差在0.4～1.6℃），但如果两个焊盘大小不同，如图4-17所示的那样影响就比较大了，因此，阻焊定义焊盘不能改变焊盘尺寸，两端必须一致。

2.相邻元器件间距设计

元器件焊盘之间的间隔，受贴装精度、吸嘴尺寸、桥连最小间隙等限制，如图4-18所示。为了稳定地进行焊接，0201与相邻元器件焊盘之间的间隔应＞0.3mm。

组装工艺

1.焊膏应用

1）钢网设计

较厚的钢网，如0.12mm、0.15mm，都可以满足印刷的要求，试验没有出现印刷不良的问题，但0.15mm厚钢网，会引发比较多的组装缺陷。这是因为较厚的焊膏，熔化后会使元器件浮起，容易引起移位与立碑。

钢网的开口方式有内削或外移，对组装缺陷影响不显著。

2）焊膏组分

焊膏的熔化温度范围，对立碑形成有重要影响。一般而言，非共晶的焊膏比共晶焊膏利于减少立碑缺陷。工程上可以临时采用混合焊膏的方式进行紧急救火，比如把Sn62/Pb36/Ag2与Sn63/Pb37混合。

2.贴装

由于0201非常小和轻，在元器件拾取过程中很容易吸偏，应采用双通道的吸嘴阻止元器件倾斜，如图4-19所示。

应采用塑料编带的专用包装，因为纸带元器件腔尺寸精度相对比较低，容易引起元器件吸附偏斜问题。

3.再流焊接

0201立碑的一个重要原因是其两个焊端的初始润湿不一致。这是由于两焊端的温度和润湿性不同所引起的。

仅再流焊接而言，采用氮气气氛焊接，有助于减少0201两端的润湿不一致。