眾所周知

,PCB過回流焊焊接中的立碑問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 回流焊接過程中的力不平衡引起的
。 PCB焊接中立碑的工藝和設(shè)計相關(guān)原因:

1. 立碑問題的定義與表現(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。

常見于小型封裝元件(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
、工藝
、材料三大類:

2.1 PCB設(shè)計相關(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)

焊盤走線不對稱:寬走線或大銅箔連接一側(cè)焊盤

,使其散熱更快
,潤濕滯后

阻焊層(Solder Mask)設(shè)計不當(dāng):

元件下方存在阻焊層,形成“支點效應(yīng)”

,加劇翹起。

阻焊層過厚或覆蓋不均

,影響焊料流動。

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,焊膏不同時熔化

峰值溫度過高或時間過長:加劇焊料氧化

,降低潤濕性。

氮氣(N?)環(huán)境的影響:

氮氣減少氧化

,但提高焊料表面張力
,使原本輕微的不平衡問題被放大。

焊膏印刷問題:

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)致回流時蒸汽釋放沖擊焊點。

3. 解決方案與優(yōu)化措施

3.1 PCB設(shè)計優(yōu)化

對稱焊盤設(shè)計: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)計平衡散熱

優(yōu)化阻焊層:確保元件下方無阻焊層,避免支點效應(yīng)

通孔遠離焊盤:防止焊料流失

,必要時采用塞孔工藝。

3.2 回流焊工藝調(diào)整

優(yōu)化溫度曲線:

延長預(yù)熱時間

,減少熱沖擊

確保焊膏兩端同步熔化(峰值溫度±5℃內(nèi))

謹(jǐn)慎使用氮氣:在焊盤設(shè)計不佳時

,優(yōu)先調(diào)整布局而非依賴氮氣

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)與檢測控制

首件檢查:驗證焊膏印刷

、貼片精度。

SPI(焊膏檢測)與AOI(自動光學(xué)檢測):實時監(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

,請進一步咨詢