【技术】“立碑”现象导致SMT贴片焊接缺陷的主要原因分析

时间： 2021-11-15 来源：捷多邦

在SMT表面贴装工艺的回流焊接过程中，贴片元件会由于翘曲而产生脱焊缺陷，这被形象地称为“立碑”现象（也称为“曼哈顿”现象）。贴片元件（如贴片电容、贴片电阻等）的回流焊接过程中经常出现“立碑”现象。贴片元器件的体积越小，“立碑”现象就越容易发生。特别是在生产1005或更小的SMT元件时，很难消除“立碑”现象。造成SMT焊接缺陷的因素也很多。本文捷多邦将简要分析造成SMT焊接缺陷的一些主要原因。

1.预热期

当预热温度设置较低且预热时间设置较短时，元件两端锡膏不同熔化的概率将大大增加，导致两端张力不平衡，形成“立碑”。因此，应正确设置预热期间的工艺参数。根据捷多邦专业技术人员多年的经验，预热温度一般为150+10℃，预热时间约为60-90秒。

2.焊盘尺寸

在设计片状电阻和电容焊盘时，应严格保持其整体对称性，即焊盘图案的形状和尺寸应完全一致，以确保当锡膏熔化时作用于元件上焊点的合力为零，从而形成理想的焊点。设计是制造过程的第一步，不正确的焊盘设计可能是安装部件的主要原因。事实上，超过元件的焊盘过多可能会导致元件在焊料润湿过程中滑动，从而导致元件从焊盘一端拉出。

对于小型薄板片状元件，为元件的一端设计不同的焊盘尺寸，或将焊盘的一端连接到接地板，也可能导致元件竖立。使用不同尺寸的焊盘可能会导致焊盘加热和焊膏流动时间不平衡。在回流焊接期间，元件几乎漂浮在液态焊料上，并在焊料凝固时到达其最终位置。焊盘上的不同润湿力可能导致元件缺乏附着力和旋转。在某些情况下，延长液化温度以上的时间可以减少元件竖立。

3.焊膏厚度

当焊膏厚度变小时，立碑现象就会大幅减小。这是由于：（1）焊膏较薄，焊膏熔化时的表面张力随之减小。（2）焊膏变薄，整个焊盘热容量减小，两个焊盘上焊膏同时熔化的概率大大增加。焊膏厚度是由模板厚度决定的，表2是使用0.1mm与0.2mm厚模板的立碑现象比较，采用的是1608元件。一般在使用1608以下元件时，推荐采用0.15mm以下模板。

4.贴装偏移

通常，当焊膏在回流过程中熔化时，由于表面张力，安装过程中产生的元件偏移将通过拉动元件来自动校正。我们称之为“自适应”，但如果偏移严重，拉动将导致组件竖立并产生“立碑”现象。这是因为：

（1）与元件接触越多的焊料端获得更多的热容，因此它首先熔化。

（2）元件两端与焊膏之间的粘附力不同。因此，应调整元件的放置精度，以避免较大的放置偏差。

5.元件重量

较轻元器件的“立碑”现象发生率较高，因为不平衡张力容易拉动部件。因此，在选择元器件时，如果可能，应优先考虑尺寸和重量较大的部件。

很多解决SMT贴片焊接缺陷的办法，往往相互制约。例如，提高预热温度可以有效消除立碑，但由于加热速度较快，可能会产生大量焊锡球。因此，在解决这些问题时，应该多方面考虑，选择折中方案。

深圳捷多邦科技有限公司（JDB）是一家提供全球PCB快捷打样服务、中小批量电路板生产制造企业，致力于成为全球一流的线路板打样品牌服务商。主要经营业务为PCB打样、PCB Layout、SMT贴片、钢网定制等，日出货PCB样板2500款以上，月均生产力达80000平方米。捷多邦的产品及服务广泛应用于计算机设备、通讯产品、消费电子产品、汽车医疗电子产品、仪器仪表和航空航天设备等领域，产品远销欧美国、欧盟、韩国、日本、台湾和东南亚等国家和地区。

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