生產良率。
具體分析原因及對策
1.造成墓碑(立碑)形成之原因,主要為零件兩端"不平衡",而此種"不平衡"可概分為零件兩端受力大小不平衡及零件兩端焊接時間快慢不平衡,然而造成兩端受力"不平衡"之原因可概分為:
a.零件兩端氧化程度不同
b.零件兩端吸熱/散熱快慢不同
c.零件放件偏移
d.錫膏印刷偏移或塞孔
e.零件電極端或PCB PAD尺寸大小不一
f.零件共享同一個焊墊
2..倘若零件兩端"不平衡"的事實已造成,下列因子更易將此不平衡給表現出來,造成立碑碑效應:
a.PCB內距過大
b.PCB PAD過大
c.氮氣濃度太高
d.使用焊錫性較佳的錫膏
e.PEAK溫度過高或二次升溫/降溫率太陡
f.零件電極端寬度太小
3.加速因子造成立碑效應的原理
在SMT生產環境當中,零件兩端氧化程度不同,零件兩端吸熱/散熱快慢不同,
零件放件/印刷偏移以及零件電極端或PCB PAD大小不一等**問題是無法
避免的,倘若上述不平衡的事實已發生,在此同時,若PCB內距過大,PCB
PAD過大,氮氣濃度太高,使用焊錫性較佳的錫膏,零件電極端太小,或PEAK溫
度太高等情形發生,易將此立碑效應給表現出來,茲將上述各加述因子造成立
碑效應原理說明如下:
a.PCB內距過大(以0603為例) 由上圖可明顯看出,當內距為:0.5mm時,可容許印刷及放件造成偏移的窗口比 0.762mm來的較大,以目前內距0.82mm為例正常情況下,兩端各沾覆0.4mm,若印刷偏移或放件偏移發生時,零件一端很有可能沾不到錫或錫沾覆的很少,相對地另一端卻沾覆的滿滿的,故一旦焊接時,因為兩端所承受的表面張力不同而形成直立，另外從另一方面來探討,若內距愈大時,零件外側的錫膏量相對性來看無形中就增加不少,因為力臂的加長.以上圖為例由20mil變為25mil,故易形成立碑效應,請參閱附圖一.
一般業界而言:
0603 PCB PAD內距為0.5~0.6mm,Max為0.762mm,鋼板內距為0.6~0.8mm,
目前:
0603 PCB PAD內距為0.82mm,PCB內距似乎過大,鋼板內距為0.75mm,但貴公司HUB機種0603 PCB PAD內距只有0.7mm,故 HUB機種與CD-ROM機種雖然皆是使用一通達之錫膏,但HUB機種卻幾乎沒有立碑的問題
b.PCB PAD過大
當PCB PAD外側長度到零件電極端的長度若≧t/2時,(t為零件厚度)易發生墓碑效應另外從附圖-可明顯看出,當PAD過大時,因為錫膏本身內聚的特性,造成T3過大而產生立碑效應
一般業界而言:
0603 PCB PAD長寬大約為0.9mm*0.762mm
目前:
0603 PCB PAD長寬大約為1.1*1.03mm似乎過大,但HUB機種PCB PAD長寬大約為0.92*0.762mm,故HUB機種與CD-ROM機種雖然都是一通達同型號錫膏,但是HUB機種卻幾乎沒有立碑問題
c.使用氮氣爐
一般而言,若使用氮氣爐,因為在加熱過程中,有氮氣保護作用,故其零件腳PCB PAD,錫粉顆粒等再度氧化情形,皆會有效地被遏阻,故其FLUX可在無太多氧化物的阻撓下,快速焊接,因為潤濕時間的降低,其溶錫時間更為快速,其瞬間的拉力變為更強.若此時零件只要稍為不平衡氮氣更易將此不平衡表現出來,造成立碑
d.使用焊錫性較佳的錫膏 使用焊錫性較佳的錫膏與開氮氣有異曲同工之妙,氮氣屬于"預防措施"避免零件腳,PCB PAD錫粉顆粒在加熱過程中再度氧化,使用焊錫性較佳的錫膏屬于"**措施",將已生成的氧化物能快速有效地去除,從潤濕平衡可看出,焊錫性較佳的錫膏其潤濕時間較快,請參閱附圖二,若此時零件只要稍為不平衡時,焊錫性較佳的錫膏,易將此不平衡給表現出來,造成立碑.
e.Peak溫度過高/二次升降溫速率太陡
若Peak溫度過高,活性劑活化的效果會愈強,故會縮短潤濕晨間且flux有趨熱性,錫膏亦會跟著flux跑,一般而言,Peak溫度愈高,吃錫高度愈高,甚至造成wicking效應,吃錫高度愈高.從附圖一可看出,吃錫愈飽滿后T3就愈大,因此更容易產生立碑效應.
另一方面,若二次升降溫速率太陡,亦會造成立碑的產生,尤其是PAD LAY在線路上或PAD連接到吸熱非常大的線路,如零件的其中一端被接到接地端,而造成零件兩端吸熱,散熱速率不同,故形成墓碑效應
f.零件電極端寬度太小
由附圖一可明顯看出,若電極端寬度太小時,相對地T2就降低,因此將零件拉住的力量相對減低,而形成立碑效應.
