PCB焊接中的立碑問題:成因分析與工藝優(yōu)化
發(fā)布時間:2025-04-08 16:47:16 分類: 新聞中心 瀏覽量:26
眾所周知
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
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
焊盤走線不對稱:寬走線或大銅箔連接一側(cè)焊盤
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)”
阻焊層過厚或覆蓋不均
通孔(Via)位置不當(dāng):通孔位于焊盤內(nèi)導(dǎo)致焊料流失
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
氮氣(N?)環(huán)境的影響:
氮氣減少氧化
焊膏印刷問題:
焊膏量不均(如鋼網(wǎng)開孔偏差
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
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
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
3.2 回流焊工藝調(diào)整
優(yōu)化溫度曲線:
延長預(yù)熱時間
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
焊膏管控:選擇活性更高的焊膏
3.3 生產(chǎn)與檢測控制
首件檢查:驗證焊膏印刷
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。
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