元器件的“立碑”現(xiàn)象-深圳福英達(dá)

2024-04-30

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元器件的“立碑”現(xiàn)象-深圳福英達(dá)

元器件“立碑”現(xiàn)象在回流焊中經(jīng)常出現(xiàn)，指的是片式元器件在焊接過(guò)程中豎立起來(lái)的情況，也被稱(chēng)為“吊橋”或“曼哈頓”現(xiàn)象。這種現(xiàn)象是一種常見(jiàn)的缺陷，其根本原因在于元件兩端的潤(rùn)濕力不平衡，導(dǎo)致力矩不均衡，從而引發(fā)了“立碑”現(xiàn)象。如圖2所示。若M₁>M₂，元件將向左側(cè)立起；若M₁<M₂，元件將向右側(cè)立起。

圖1.“立碑”現(xiàn)象。

圖2.元件兩端的力矩不平衡導(dǎo)致“立碑”現(xiàn)象。

以下情形均會(huì)導(dǎo)致回流焊時(shí)元件兩邊的潤(rùn)濕力不平衡。

焊盤(pán)設(shè)計(jì)與布局不合理
1.       元件的兩邊焊盤(pán)之一與地線(xiàn)相連或有一側(cè)焊盤(pán)面積過(guò)大，焊盤(pán)兩端熱容量不均勻；
2.       PCB表面各處的溫差過(guò)大以致元件焊盤(pán)兩邊吸熱不均勻；
3.       大型器件QFP，BGA，散熱器周?chē)男⌒推皆副P(pán)兩端會(huì)出現(xiàn)溫度不均勻。解決辦法：改善焊盤(pán)設(shè)計(jì)與布局。

焊錫膏與焊錫膏印刷
焊錫膏的活性不高與元件的可焊性差，焊錫膏熔化后，表面張力不一樣，同樣會(huì)引起焊盤(pán)潤(rùn)濕力不平衡。兩焊盤(pán)的焊錫膏印刷量不均勻，多的一邊會(huì)因焊錫膏吸熱量增多，熔化時(shí)間滯后，以致潤(rùn)濕力不平衡。

解決方法：選用活性較高的焊錫膏，改善焊錫膏印刷參數(shù)，特別是模板的窗口尺寸。
貼片

Z軸方向受力不均勻，會(huì)導(dǎo)致元件浸入到焊錫膏中的深度不均勻，熔化時(shí)會(huì)因時(shí)間差而導(dǎo)致兩邊的潤(rùn)濕力不平衡。元件貼片移位會(huì)導(dǎo)致立碑。

解決方法：調(diào)節(jié)貼片機(jī)工藝參數(shù)。

爐溫曲線(xiàn)

對(duì)PCB加熱的工作曲線(xiàn)不正確，以致板面上溫差過(guò)大，通?；亓骱笭t爐體過(guò)短和溫區(qū)太少就會(huì)出現(xiàn)這些缺陷，有缺陷的工作溫度曲線(xiàn)如圖所示。

解決方法：根據(jù)每種不同產(chǎn)品調(diào)節(jié)好適當(dāng)?shù)臏囟惹€(xiàn)。

N₂回流焊中的氧濃度

采用N₂保護(hù)回流焊會(huì)增加焊料的潤(rùn)濕力，但越來(lái)越多的報(bào)道說(shuō)明，在氧含量過(guò)低的情況下發(fā)生的立碑現(xiàn)象反而增多。通常認(rèn)為氧含量控制在100~500ppm左右為宜。
通過(guò)以上解決方法，可以有效地減少或避免片式元器件在回流焊過(guò)程中出現(xiàn)的“立碑”現(xiàn)象，提高焊接質(zhì)量和可靠性。

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