貼片器件焊接的墓碑現(xiàn)象(立碑現(xiàn)象)

片式元件在回流焊接后，片式元件的一端離開焊盤表面，元件呈傾斜或直立，其狀若石碑。我們稱為立碑現(xiàn)象或墓碑現(xiàn)象
這種現(xiàn)象的形成原因主要是因?yàn)樵膬蓚€(gè)端子在回流焊時(shí)受力不均衡，導(dǎo)致元件翹起。下面對具體原因進(jìn)行分析。
要了解片式元件墓碑現(xiàn)象(立碑現(xiàn)象)形成的原因，就必須對器件在回流焊的過程進(jìn)行分析。按照回流焊的溫度曲線，將回流焊分為各個(gè)階段進(jìn)行分析。
 

圖1 回流焊曲線的各個(gè)階段
階段A
焊接開始前，元件通過焊料粘貼在PCB板上。焊料沒有發(fā)生變化。如圖2
 

圖2
 

階段B
溫度上升，助焊劑開始流動(dòng)，向元件的端子上爬升。如圖3
 

圖3
 
階段C
溫度上升至150℃，助焊劑蒸發(fā)，焊料的流動(dòng)性增大，兩個(gè)焊盤上的焊料開始流向一起。如圖4
 

圖4
 
 
 
階段D
溫度上升至175~185℃，因?yàn)橹竸├^續(xù)蒸發(fā)，兩個(gè)焊盤上的焊料已經(jīng)熔化分開。正常的模式應(yīng)該如圖5A所示。
片式元件的兩端均勻的受到焊料向上的推力。
 


圖 5A
 
但在本階段中還存在一種模式，元件的一個(gè)端子上的焊料熔化不均勻，部分焊料沒有熔化。將此模式設(shè)為P1。如圖5B所示。
 

圖5B
 
階段E
溫度升至185~195℃，在正常模式中，焊料向元件兩個(gè)端子爬升，元件兩端受到均勻向下的拉力。如圖6A所示
 

圖6A
 
而P1模式的情況如圖6B所示，由于元件兩個(gè)端子的焊料熔化情況不同，導(dǎo)致兩個(gè)端子的受力方向不一致。
 

圖6B
 
在此階段還會出現(xiàn)另外一種失常的模式，這里設(shè)定為P2。P2的情況如圖6C所示。
 

圖6C
 
 
 

階段F
溫度升至220~230℃，正常模式與P1模式并無明顯變化。而P2模式在此階段的情況如圖7所示。

圖7
元件一端的焊料熔化時(shí)產(chǎn)生的氣泡將元件的一端向上推送。
 

階段G
溫度開始回落，焊料逐漸凝固。這時(shí)正常模式中焊接出的元件如圖8A所示，沒有產(chǎn)生墓碑現(xiàn)象(立碑現(xiàn)象)。
 

圖8A
 
失效模式P1焊接出的元件如圖8B所示，元件一端立起。
 

圖8B
 
失效模式P2焊接出的元件如圖8B所示，元件一端立起。
 
總結(jié)
這里我們可以看到P1模式與P2模式最后元件都是相同的情況-元件的一端立起。雖然他們的結(jié)果都是一樣的，但他們的形成的原因不同。
具體而言P1模式中，元件的端子A與元件的端子B在同一時(shí)間的受力相差較大，從而使元件的一端被抬起。如圖9A與圖9B所示。元件的一端被抬起，產(chǎn)生了立碑現(xiàn)象(墓碑現(xiàn)象)。
 

圖9A
 

圖9B
在失效模式P2中，元件的一端的焊料在加熱時(shí)有氣體混入焊料中，使焊料中產(chǎn)生氣泡，對端子施加向上的推力，使元件的一端抬升，也產(chǎn)生了墓碑現(xiàn)象(立碑現(xiàn)象)。如圖9C所示。
 

圖9C