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枕头缺陷 与“墓碑焊”对比:了解常见焊料缺陷

该领域的专业人士 印刷电路板电路板 (PCB) 领域的专业人士对“墓碑”现象等常见焊接缺陷( 缺陷)以及 枕头缺陷。这些缺陷 会对受影响的元器件 和电路板本身的性能造成重大风险。

在与客户的交流中,我注意到关于这些缺陷 类型的术语经常被误解。人们常常将这两者归为一个大类。我甚至遇到过客户将 枕头缺陷缺陷 称为“tombstoning”。这会造成混淆,因为这些缺陷 的成因不同,且相应的故障排除建议也各不相同。

这两种情况(缺陷 )都涉及组件两个表面之间缺乏接触和焊接,从而导致了这种误判。本文将清晰地概述每种情况的特点,为您提供有价值的信息基础,以便您能有效且准确地诊断您的缺陷 。

什么是“墓碑式”?

Tombstoning 在PCB 制造过程中,"墓碑效应"(缺陷 )无疑是最为显而易见的现象之一。当您查看此链接缺陷 时,会看到一个元件垂直立于其端部,形似墓地中的墓碑。

该现象主要发生在小型无源元件元器件 上,其主要原因是焊盘的润湿 不均匀。如果一个焊盘先被润湿,而另一个尚未被润湿,则已被润湿的焊盘的表面张力会牵引元件。这种力会导致元件上浮,从而阻碍在另一侧焊盘上形成完整的焊点。

(注:《印刷电路板组装人员焊接指南》(缺陷 )中的图4.1和图4.2对此进行了很好的说明。)

“墓碑现象”的故障排除

我们采用多种故障排除方法来解决“墓碑效应”问题。在排查过程中,焊盘设计是我们首先考虑的方面之一。如果受影响的元器件 的焊盘尺寸或形状不同,可能会导致施加在元器件上的表面张力分布不均。我们通常建议确保焊盘的尺寸和形状尽可能一致,以最大限度地减少这些相互抵消的力。

调整 回流 也有助于减少“墓碑效应”的发生频率。引入肩形轮廓或短保温 ,有助于确保与受影响组件相关的两个垫片同时润湿。

机械臂正用一条细金属带,将焊料焊接到带有细银汇流条的蓝色太阳能电池上。

什么是枕头缺陷 ?

与“墓碑效应”不同, 枕头缺陷缺陷 这些缺陷在目视检查中极难发现。通常需要进行X射线检测或切片分析才能精确定位。

这种缺陷 主要发生在BGA上,当BGA上的焊球无法与PCB 上的焊膏沉积物融合时,就会出现这种情况。 BGA翘曲 是导致此现象的主要原因。在回流过程中,BGA受热发生翘曲,这会导致BGA焊球与焊膏沉积层之间产生分离。

一旦回流焊接(回流 )完成且BGA冷却后,翘曲程度就会减轻。 焊球与焊膏沉积物最终会重新接触。然而,尽管焊料在回流过程中已经熔化,但当它们重新结合时,焊接表面往往存在过多的氧化层。这会阻碍焊料融合,导致无法形成足够牢固的焊点。结果就是焊球与焊膏沉积物之间出现缝隙,宛如一个人将头枕在枕头上一般。

(注:此处可参考《印刷电路板组装人员焊接指南》(缺陷 )中的图3.1。)

故障排除枕头缺陷

针对枕头缺陷 (缺陷 )问题的故障排除建议,主要围绕缩短BGA焊球与PCB 上焊膏沉积物之间的距离展开。

  • 印刷效率:在印刷过程中实现有效的转印效率 ,有助于确保在回流前焊球与焊膏之间不会出现过大的间隙。
  • 回流优化:另一种方法是优化回流曲线(回流曲线 ),以最大限度地减少BGA的翘曲。您可以通过降低温度和缩短“液相线 ”以上的停留时间(TAL)来实现这一点,从而防止元器件在回流步骤中过热。
  • 材料选择:此外,已开发出具有特定特性的焊膏,例如 Indium Corporation® 的 Indium10.8HF,其特性可降低枕头缺陷 缺陷 的发生频率。

虽然难以检测,但您可以通过调整工艺和材料来控制枕头缺陷 缺陷 。

结论

枕头缺陷“墓碑效应” 缺陷 和“墓碑现象”常被混为一谈,但它们是PCB上两种截然不同的现象,需要采取不同的故障排查步骤。虽然“墓碑效应”通常出现在小型元器件 上,且伴随润湿 不均匀的压力,但枕头缺陷 主要发生在BGA上,这些器件在 回流。

了解这两类缺陷 之间的区别,有助于简化客户与制造商之间的沟通。确保双方达成共识,才能尽快成功解决这些问题。如果您想了解更多信息,请访问铟泰公司查看 《消除印刷电路板组装焊接与制造问题指南》缺陷 电子版,或通过亚马逊购买纸质版。