Должен ли я беспокоиться о риске захоронения?


29

Коллега (по-видимому, безуспешно :-)) пытался убедить меня в опасности надгробия

tombstoning

в следующей ситуации:

PCB деталь

Он утверждает, что контактная площадка 1 для R55 и R59 будет терять тепло быстрее во время пайки, потому что у них осталось два следа, в то время как контактная площадка 2 имеет только один, и это может вызвать надгробие. Честно говоря, я никогда не замечал ничего подобного, даже эти резисторы 0402 идеально лежали на печатной плате. Я слишком небрежен?

(Следы шириной 0,2 мм)

редактировать
я также мог бы показать 0402 части с одной площадки соединены через 4 спицы к меди налить, которые должны быть еще хуже, но опять никаких проблем вообще.


1
Что, не принять? :-)
Рассел МакМахон

Ответы:


38

Резюме:

  • Перспективы захоронения возрастают с уменьшением размера компонента из-за уменьшенной энергии удержания от сил поверхностного натяжения по сравнению с силами самоцентрирования, которые вызовут захоронение в случае механического дисбаланса. 0402, кажется, подходит к точке, когда вы действительно начинаете заботиться (хотя из-за недостатка заботы некоторые справляются с этим на 0603 :-)), а с 0201 это действительно важно. Если вы «достаточно реалистичны», чтобы использовать 0201, у вас, вероятно, есть другие, более важные вопросы, о которых нужно заботиться!

  • Здесь задействовано гораздо больше факторов, чем просто скорость охлаждения, и это очень и очень много значит для «YMMV», но было бы разумно обратить внимание на своего друга - хотя это не обязательно может быть непреодолимой проблемой, есть так много факторов, что если это случится часто в вашем случае, вы не будете полностью удивлены.

__________________________________________________

На надгробие влияет гораздо больше, чем просто скорость охлаждения - такие факторы, как размеры, формы, используемый припой, паяемость, шероховатость поверхности, тип и марка пасты, профиль оплавления ... и многое другое.
Даже уровень кислорода и использование инертной атмосферы могут иметь значение.

Легко уделить немного больше внимания этой проблеме, когда вы опуститесь до 0402 и ниже, и тем самым уменьшите вероятность плохого дня в последующем. Не больно знать о проблемах даже с компонентами 0603 «на всякий случай».


Вот превосходная статья по вопросу « ЗАВТРАШИВАНИЕ КОМПОНЕНТОВ 0402 И 0201»: «ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗУЧЕНИЯ ЭФФЕКТОВ РАЗЛИЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА И ДИЗАЙНА НА УЛЬТРАБОЛЫХ ПАССИВНЫХ УСТРОЙСТВАХ», которые, вероятно, расскажут вам больше, чем вы когда-либо хотели знать. Результаты основаны на очень большой выборке тестов (48 тестовых комбинаций и 50000 образцов!). Интересное чтение.

Вот менее полезная , но еще интересная работа , которая концентрируется на припой и наклеить состав и требование , чтобы решить мировые проблемы с соответствующими рецептурами Предотвращения проблем надгробных для небольших устройств чипа . Их идея «маленький» - 0603 и 0402.

В этой статье, посвященной поиску и устранению неисправностей Tombstone, подчеркивается, что не существует единой причины или решения, но также очень четко идентифицируется дифференциальное охлаждение как существенная проблема с примером изображения, который неудобно приближается к вашему для практических целей:

введите описание изображения здесь

              Pad 2            Pad 1 
  • Говорят: если колодка 1 подключена к широкой трассе, заземлению или другому теплоотводящему элементу. Подушка 2 соединена с более тонким следом или менее массивным элементом схемы. Подкладка 2 часто будет горячее, чем подушка 1, и оплавление перед контактом 1. Эта разница температур приводит к разнице во времени оплавления. Когда прокладка 2 смачивается первой, смачивающей силы от прокладки 2 может быть достаточно, чтобы преодолеть усилие, создаваемое прокладкой 1, что приводит к образованию надгробного компонента

В июле 2011 года белая книга согласна с вашим другом. Решение для малой массы до 0402 Tombstoning

В заключение говорится:

  • Изменения в компонентах [тепловые характеристики] должны учитываться в геометрии прокладки, иначе может произойти захоронение. Он также рекомендует рассматривать каждую подушку как группу и обеспечивать, чтобы плотность меди на каждой подушке была одинаковой (или очень близкой), что означает, что обе площадки достигают одинаковой температуры и ликвидуса одновременно. Кроме того, говорит Рено, обе прокладки должны одновременно обеспечивать приток припоя к открытой меди и быть одинаковыми по объему припоя, необходимому для контроля капиллярного действия.

введите описание изображения здесь


Больше того же самого

SMT Net обсуждения - больше того же самого. Ужасный :-)

http://www.circuitsassembly.com/cms/news/11404-suntron-recommends-solutions-to-0402-tombstoning-


Глоссарий:

  • MD = металл определен. Относится к печатной плате. Весь доступный металлический участок - это прокладка без ограничивающей протяженности паяльной маски.

  • SMD = маска припоя определена. Металл выходит за пределы площадки, определяемой маской припоя.

  • YMMV = ваш пробег может варьироваться = caveat emptor = то, что вы испытываете, может отличаться от того, что я испытываю и т. Д. Происхождение в США. Это странный комментарий, почти циничная шутка, основанная на заявлениях американских рекламщиков. В нашем тесте Model XXX auto получил 56 миль на галлон на городских тестах по вождению на велосипеде - YMMV. То есть, пока мы получили 56 миль на галлон, вы не можете.


4
Хороший ответ, Рассел. +1
Олин Латроп

1
Может кто-нибудь сказать, пожалуйста, что означает "YMMV" и что означает "MD" на схеме? Спасибо.
Sean87

3
@Sean: это раздражающие сокращения, которые люди используют, когда они думают, что все должны знать, что они имеют в виду. Я бы сказал, что они TLA, но в данном случае это сокращения из 4 и 2 символов ;-) Именно поэтому сокращения без их определения - плохая идея, особенно на таком международном форуме, но они сохраняются. Я думаю, что YMMV, как предполагается, "Ваш мигал может отличаться". MD обычно понимается как "врач" здесь.
Олин Латроп

2
MD / SMD новый для меня тоже, но намерение можно увидеть на диаграмме. MD = металл определен (весь металл - это подушка без маски, ограничивающей его) SMD = определенная маска припоя - металл выходит за пределы площадки, определенной маской припоя. // YMMV = ваш пробег может варьироваться = caveat emptor = то, что вы испытываете, может отличаться от того, что я испытываю и т. Д. Это странный комментарий, почти циничная шутка, основанная на заявках США на автоматическую рекламу. В нашем тесте Model XXX auto получил 56 миль на галлон на городских экзаменах по вождению - YMMV. Смотрите добавленный глоссарий в конце моего ответа.
Рассел МакМахон

До этого я думал, что Tombstone вызван Гробовщиком!
Sean87

6

Единственный случай захоронения, который я лично видел, - это доска, разработанная заказчиком до того, как я с ним связался. Проблема заключалась в том, что внутренние края колодок были слишком близко друг к другу. Производитель указал нам на это, и на последующих платах было исправлено меньше проблем. Лучшая зона обслуживания оказалась ближе к рекомендованной в паспорте резистора. Очевидно, оригинальный инженер никогда не смотрел на это и не делал прокладки слишком большими по какой-либо причине, потому что он представлял, что это будет лучше. Это были 0603 части. Конечно, эта проблема хуже для небольших деталей, таких как 0402.

Если вы не уверены в чем-то подобном, спросите дом собраний. Они имеют дело с хорошими и плохими следами каждый день и обычно имеют хорошее представление о том, что они могут построить надежно и что вызывает проблемы.

  


Может быть, оригинальный дизайнер хотел, чтобы размеры были совместимы с 0402, на случай, если они будут дешевле, чем 0603?
Стивенв

@stevenvh, чем этот дизайнер должен быть выведен на улицу и расстрелян :) Шутка в сторону, если парень разрабатывает что-то за доли цента (разница в стоимости между 402 и 603), есть проблема с этим бизнесом (т. е. маржа тупо низкая ) или инженер действительно не такой опытный, вдумчивый или умный. Я не могу думать о какой-либо другой причине, чтобы сделать колодки совместимыми с обоими.
Фрэнк

1
@Frank - я не согласен. Есть много предприятий, которые преуспевают только потому, что обращают внимание на каждую статью затрат, какой бы незначительной она ни выглядела. Я думаю, вы вряд ли сможете дополнительно оптимизировать расходы на iPhone, например.
Стивенв

3

Я подумал, что весь смысл следования профилю припоя оплавления на этапе перезарядки заключается именно в том, чтобы избежать такого рода вещей - он гарантирует, что все компоненты и их припой будут охлаждаться при постоянной температуре, а не охлаждаться быстрее, чем другие, регулируя охлаждение температуры окружающей среды.

Конечно, если вы не используете оплавление, тогда сложно контролировать температуру окружающей среды ...

Одна вещь, которую ваш коллега не учел ... Поскольку R59 будет нагревать медную дорожку, часть тепла перейдет к R57. Часть тепла от R55 перейдет в R59 и т. Д. Таким образом, общая разница в температуре и охлаждении - например, если компоненты нагреваются вместе с горячим воздухом - должна быть (я бы подумал) минимальной. Разница в охлаждении будет проблемой только в том случае, если дорожка сможет отводить тепло, чего не будет, если дорожка будет такой же горячей, как компоненты и их припой.

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.