Перейти к содержанию

Эффект надгробного камня

После печи маленький резистор 0402 стоит вертикально на одной площадке, а второй вывод висит в воздухе. Это классический дефект пайки двухвыводных чипов — эффект надгробного камня.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

Эффект надгробного камня (tombstoning, Manhattan effect, drawbridging) — дефект пайки оплавлением, при котором двухвыводной чип-компонент — резистор, конденсатор, катушка — поднимается на один торец и остаётся припаянным только одним концом, напоминая надгробие. Цепь при этом разорвана.

Причина

Johanson Technology в записке о пайке керамических чипов объясняет механизм так: подъём и смещение чипа возникают, когда при смачивании выводов и площадок расплавленным припоем силы поверхностного натяжения на двух концах неравны. Тот конец, где припой расплавился и смочил металл раньше или сильнее, тянет чип на себя и поворачивает его.

Что делает соединения неравными

Фактор по JohansonКак вызывает дефект
Размер площадокразная площадь — разная сила натяжения
Количество припояразный объём пасты через трафарет
Размер выводов компонентанесимметричная металлизация
Положение компонентасмещение на одну площадку
Нагреводин конец плавится раньше другого

Частая причина неравного нагрева — площадка, соединённая с большим полигоном меди: он отводит тепло, и припой на этой площадке плавится позже. Поэтому такие площадки подключают через термобарьер.

Как предотвратить

  • Симметричное посадочное место по рекомендации производителя корпуса.
  • Одинаковая апертура трафарета для обеих площадок.
  • Точная установка компонента по центру.
  • Профиль оплавления с выдержкой, при которой плата прогревается равномерно до плавления пасты.

Johanson резюмирует: дефекта легко избежать правильной конструкцией, выбором материалов и отладкой процесса. Похожий по природе дефект, но без подъёма — смещение компонента при оплавлении.

Частые вопросы

Почему встаёт именно маленький чип?

По Johanson, дефект вызывают неравные силы поверхностного натяжения на двух концах в момент смачивания. Маленький чип лёгкий, и разница этих сил может повернуть его вокруг того конца, где припой расплавился и смочил вывод раньше.

Как разводка платы влияет на tombstoning?

Johanson требует, чтобы оба соединения были одинаковыми: равные площадки, равное количество пасты и равный нагрев. Если одна площадка соединена с большим полигоном без термобарьера, она прогревается позже, и припой на ней плавится позже. Тогда поднимается конец чипа на площадке, соединённой с полигоном, а сам чип встаёт на ту площадку, где припой расплавился первым и тянет его к себе (механизм неравного натяжения — по Johanson).

Можно ли исправить поднявшийся чип?

Да, паяльником или горячим воздухом с флюсом: прогреть оба конца, уложить компонент и пропаять второй вывод. Но если дефект массовый, нужно менять разводку, трафарет или профиль, а не исправлять платы по одной.

Источники

  1. Johanson Technology. Soldering Application Note for Ceramic Chip Components, 36S00160 — разд. Tomb-Stoning/Chip Movement: подъём чипа и другие нежелательные смещения возникают, если при смачивании выводов MLC и площадок расплавленным припоем силы поверхностного натяжения на двух концах неравны; тенденцию уменьшают, обеспечивая равенство всех факторов на обоих соединениях — размер площадок, количество припоя, размер выводов, положение компонента и нагрев; дефект предотвращают правильной конструкцией, выбором материалов и отладкой процесса (рис. 6)
  2. Johanson Technology. Soldering Application Note for Ceramic Chip Components (jti-soldering) — та же методика: tomb-stoning и смещение чипа из-за неравного поверхностного натяжения; размер галтели задают количеством пасты и площадками; предварительный нагрев 1–2 °C/с

Нашли ошибку?

Смотрите также