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SMT加工電阻電容小零件發生空焊及立碑的原因

發布時間 :2016-05-28 11:16 閱讀 : 來源 :技術文章責任編輯 :深圳宏力捷PCBA部
最近有網友詢問關于電阻、電容這類SMD小零件(small chip)有空焊(solder empty)的問題。明明已經一再的檢查過所有回焊爐溫度(Reflow Profile)設定并確認無誤,可是還是經常發現這類電阻電容有空焊的情形發生,而且還出現在固定位置,觀察焊錫的狀況也未發現non-wetting或de-wetting的情形,百思不得其解?
 
其實這類零件空焊的問題沒有那么難理解啦!它的生成原因就跟立碑(tombstone)的原因是一樣的,說穿了就是零件兩端的錫膏融化時間不一致,所造成的受力不均的結果。
如果仔細觀察出問題PCB上的銅箔布線,通常可以發現在這類零件的某一端連接了大片的銅箔,而另外一端則沒有。通常PCB在進入Reflow爐子并開始加熱時,越是表面的銅箔,其受熱的程度會越快,也就是會比較快到達回焊爐內的環境溫度,而越內層的大片銅箔的受熱則會越慢,也就是會比較慢到達回焊爐內的環境溫度,當零件一端的錫膏比另一端較早融化時,就會以錫膏先融化的這端為支點舉起零件,造成零件的起另一端空焊,隨著錫膏融化的時間差越大,零件被舉起的角度就會越大,最后形成完全墓碑。
 
下面兩張照圖是苦主發生空焊的圖片,經苦主同意放上來給加大家討論參考,也歡迎大家提供意見。 
SMT空焊1 SMT空焊2
解決這類空焊的方法有:
透過設計解決。可以在大銅箔的端點處加上【thermal relief】。
透過制程解決。可以提高迴焊盧浸潤區的溫度,讓溫度更接近融錫溫度。減緩迴焊區升溫的速度。目的就是要讓PCB上所有線路的溫度都能達到一致,然后同時融錫。(※請注意:隨意調整迴焊爐的溫度曲線可能引起其他問題,請參考【SMT加工回流焊的溫度曲線 Reflow Profile】一文。)
 
其他注意事項:上述空焊及立碑的發生,只是眾多可能原因之一,有時候零件或焊墊的單邊氧化,或是零件擺放偏移,或是錫膏印刷偏位(錫膏印刷偏位還要考慮拼板(Panelization)的問題,拼板越多越大,印刷偏位的機率就越高)…等都可以引起相同的結果。
 
其次,在同樣的情況下,電容(C)會比電阻(R)更容易發生立碑短路的問題,這是因為電阻的端子上只有三面鍍有焊料,而電容則有五面鍍有焊料,多了左右兩個側面,再者電容一般比電阻來得厚,重心也就比較高,同樣的力距下也就比較容易被舉起。


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