眾所周知,PCB過(guò)回流焊焊接中的立碑問(wèn)題以多種名稱而聞名(包括鱷魚,,沖浪板,,曼哈頓效應(yīng),拉橋,,巨石陣效應(yīng),,廣告牌等)的問(wèn)題。這是一種焊接缺陷,,其中chip被拉到垂直或接近垂直的位置,,只有一側(cè)焊接到 PCB。它通常是由 回流焊接過(guò)程中的力不平衡引起的,。 PCB焊接中立碑的工藝和設(shè)計(jì)相關(guān)原因:

1. 立碑問(wèn)題的定義與表現(xiàn)

立碑(Tombstoning)是SMT(表面貼裝技術(shù))回流焊中的一種常見(jiàn)焊接缺陷,,也被稱為“鱷魚效應(yīng)”、“曼哈頓效應(yīng)”,、“拉橋”或“巨石陣效應(yīng)”,。其典型表現(xiàn)為:

片式元件(如電阻、電容)一端脫離焊盤,,直立或傾斜翹起,,僅單側(cè)形成焊點(diǎn)。

常見(jiàn)于小型封裝元件(如0402、0201,、01005),,因其質(zhì)量輕,更容易受焊接力不平衡影響,。

2. 立碑的根本原因:回流焊中的力不平衡

立碑的核心原因是元件兩端焊盤的潤(rùn)濕力不均衡,,導(dǎo)致熔融焊料的表面張力將元件拉向一側(cè),。影響因素可分為設(shè)計(jì),、工藝、材料三大類:

2.1 PCB設(shè)計(jì)相關(guān)因素

焊盤尺寸或間距不匹配:兩焊盤的熱容量差異大,,導(dǎo)致一端先熔化,,元件被拉向另一側(cè)。

焊盤走線不對(duì)稱:寬走線或大銅箔連接一側(cè)焊盤,,使其散熱更快,,潤(rùn)濕滯后。

阻焊層(Solder Mask)設(shè)計(jì)不當(dāng):

元件下方存在阻焊層,,形成“支點(diǎn)效應(yīng)”,,加劇翹起。

阻焊層過(guò)厚或覆蓋不均,,影響焊料流動(dòng),。

通孔(Via)位置不當(dāng):通孔位于焊盤內(nèi)導(dǎo)致焊料流失,降低潤(rùn)濕力,。

2.2 回流焊工藝相關(guān)因素

溫度曲線(Profile)不合理:

預(yù)熱不均:元件兩端受熱差異大,,焊膏不同時(shí)熔化。

峰值溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng):加劇焊料氧化,,降低潤(rùn)濕性,。

氮?dú)猓∟?)環(huán)境的影響:

氮?dú)鉁p少氧化,但提高焊料表面張力,,使原本輕微的不平衡問(wèn)題被放大,。

焊膏印刷問(wèn)題:

焊膏量不均(如鋼網(wǎng)開孔偏差、印刷偏移),。

焊膏活性不足或氧化失效,。

2.3 元件與材料因素

元件端電極可焊性差異(如鍍層不均勻)。

PCB或元件受潮,,導(dǎo)致回流時(shí)蒸汽釋放沖擊焊點(diǎn),。

3. 解決方案與優(yōu)化措施

3.1 PCB設(shè)計(jì)優(yōu)化

對(duì)稱焊盤設(shè)計(jì):確保兩焊盤尺寸、走線寬度及熱容量一致,。

避免焊盤連接大銅箔:采用“熱阻焊盤”(Thermal Relief)設(shè)計(jì)平衡散熱,。

優(yōu)化阻焊層:確保元件下方無(wú)阻焊層,避免支點(diǎn)效應(yīng)。

通孔遠(yuǎn)離焊盤:防止焊料流失,,必要時(shí)采用塞孔工藝,。

3.2 回流焊工藝調(diào)整

優(yōu)化溫度曲線:

延長(zhǎng)預(yù)熱時(shí)間,減少熱沖擊,。

確保焊膏兩端同步熔化(峰值溫度±5℃內(nèi)),。

謹(jǐn)慎使用氮?dú)猓涸诤副P設(shè)計(jì)不佳時(shí),優(yōu)先調(diào)整布局而非依賴氮?dú)狻?

焊膏管控:選擇活性更高的焊膏,,監(jiān)控印刷精度與鋼網(wǎng)壽命,。

3.3 生產(chǎn)與檢測(cè)控制

首件檢查:驗(yàn)證焊膏印刷、貼片精度,。

SPI(焊膏檢測(cè))與AOI(自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)):實(shí)時(shí)監(jiān)控潛在缺陷,。

濕度敏感元件(MSD)管控:避免受潮導(dǎo)致焊接異常。

如需了解更多關(guān)于回流的信息,,請(qǐng)進(jìn)一步咨詢,。