立碑发生的原因远不止上面所说,但并不是所有的原因都一定会导致立碑,众焱电子现在就对实际SMT贴片加工生产中出现机率较高的几个原因进行分析,并提出预防措施。
一、焊盘设计
1、焊盘间距过大,并非是焊盘与元件不匹配问题,而是元件尺寸与焊盘的外形尺寸满足可靠性要求,但两个焊盘中间间距过大,这会导致焊料润湿元件端子时,润湿力拉动元件导致元件产生偏移而与锡膏分离。通常为了避免立碑问题而建议元件的焊盘尺寸特别是内侧间距要满足一定的要求。
2、焊盘尺寸不一致,热容量不同
如下图所示,位置C33的两个焊盘焊接区域的面积不一样,上部位置的焊盘是在大块铜箔上阻焊膜开窗而成,焊接区域的面积会大于下部位置的焊盘,而且,上部位置焊盘因为与大块的铜箔相连,回流时其升温速率会比下部焊盘相对较小,所以,锡膏的熔化润湿速率也会不同,这就非常容易产生偏移或立碑问题。据小编的了解,很多的广州SMT贴片加工厂就曾经经历过这样的噩梦,回流后,0402元件的偏移、立碑及飞件都有发生,防不胜防。通常应该在DFM阶段就建议设计师采用两端焊盘相同的设计方式,同样的SMD或NSMD设计,而不是一端是SMD而另一端是NSMD。最好是如图中R12或R16的设计方式。如果确实需要连接大块铜箔,可考虑采用热隔离设计,如下右图,Thermal relief可以均衡两端焊盘的升温。这个隔离的宽度相当于焊盘直径或宽度的四分之一。
3、阻焊膜厚度
其实阻焊膜的厚度的影响一般不会太多,因为现在大部分0201以下元件的设计中,在焊盘之间的阻焊膜已经取消了,如果真的存在,可建议设计师取消中间的阻焊膜。
二、工艺设计
1、锡膏印刷偏位,如下图所示,如果钢网开孔为了避免锡珠问题而增加焊盘之间的间距,或锡膏印刷偏位,回流后的立碑发生机率就会大增。所以,控制锡膏印刷问题是很关键的,当然这在实际生产中是很容易发现的。但钢网的开孔设计就比较难发现了,通常推荐钢网开孔间距保持与表中C值一致。
2、贴装偏位
贴装偏位产生的机理其实与锡膏印刷偏位一样,就是元件偏位,导致焊接端子与锡膏接触不充分而产生不均衡的润湿或润湿力,立碑自然就难以避免了。这就需要优化贴装程序。
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