立碑是一个令人沮丧的缺陷，即使是最精心规划的 PCB 组装过程也会中断。想象一下：一个微型表面贴装器件 （SMD），如电阻器或电容器，像墓碑一样直立在一端，从一个焊盘上断开并断开电路。这是工程师和制造商面临的常见问题，导致焊点不可靠、代价高昂的返工和生产延迟。好消息？有了正确的知识和技术，墓碑是完全可以预防的。

我们的目标是为您提供节省时间、降低成本并提高电子产品可靠性的见解。让我们探索立碑背后的科学，并发现经过验证的解决方案，让您的 PCB 保持最佳性能。

什么是逻辑删除，为什么会发生？

当 SMD 元件在焊接过程中从一个焊盘上掀起，使其仅连接在另一端时，就会发生立碑。这种缺陷被称为“曼哈顿效应”或“吊桥效应”，类似于直立的墓碑——因此得名。它最常见于小型无源元件中，例如 0402 或 0201 电阻器和电容器，即使是轻微的不平衡也会导致大问题。结果如何？开路会使元件（甚至整个电路板）变得无用。

从本质上讲，立碑是由回流焊过程中不均匀的润湿力引起的。当焊膏熔化成液态并与元件的引线和 PCB 焊盘粘合时，就会发生润湿。理想情况下，两个焊盘上的焊料会同时熔化和凝固，从而均匀地固定元件。但是，如果一个焊盘先于另一个焊盘润湿，则表面张力会将组件拉向较湿的一侧，使其向上倾斜。有几个因素会触发这种不平衡：

• 温差：如果一个焊盘由于烘箱变化或热质量而升温得更快，它会首先熔化焊料，从而产生不均匀的力。

• 组件尺寸： 较小的组件具有较小的质量和表面积，使其更容易被提升。例如，0201 封装 （0.6 mm x 0.3 mm） 比较大的 0805 封装 （2.0 mm x 1.25 mm） 更容易受到影响。

• 导热垫设计缺陷：不相等的导热垫尺寸或间距不良会破坏均匀的加热和润湿。例如，较大的焊盘可能需要更长的时间才能达到焊接温度。

• 焊膏问题：一个焊盘上过多的焊膏或不均匀的模板应用会加速一侧的润湿。

• 表面光洁度变化：热风焊料整平 （HASL） 等表面处理会留下不平整的表面，影响焊料流动并增加立碑风险。

了解这些根本原因对于防止墓碑扫描至关重要。通过正面应对它们，您可以确保您的组件保持平坦和功能。

立碑对 PCB 组装的影响

逻辑删除不仅仅是一个表面缺陷，它还是一个可能会破坏整个项目的缺陷。这就是为什么这对工程师和制造商来说很重要：

• 开路：抬起的组件会断开电气连接，导致立即故障。在复杂的电路中，这可能会完全停止功能。

• 更高的成本：重新设计墓碑会增加人工和材料费用。在大批量生产中，即使是 1% 的缺陷率也可能转化为数千美元的损失。

• 可靠性风险：重新设计的接头可能不那么坚固，从而导致故障。对于关键应用（如医疗设备或汽车电子产品），这是不可接受的。

• 降低产量：立碑减少了流水线上的可用电路板数量，迫使额外的检查或减慢生产速度以发现缺陷。

风险很高，尤其是在精度和正常运行时间很重要的情况下。防止墓碑不仅仅是为了避免麻烦，还在于确保质量、效率和客户满意度。

如何防止墓碑化：给工程师和制造商的可行提示

防止逻辑删除需要将明智的设计选择和精确的装配实践相结合。下面，我们概述了保持 SMD 组件接地的七种详细策略。每个技巧都以您今天可以实施的实际步骤为后盾。

1. 优化焊盘设计

焊盘设计是防止逻辑删除的第一道防线。对称、大小适中的衬垫可促进均匀的润湿和加热。

• 遵守 IPC 标准：IPC-7351 指南推荐了 SMD 元件的焊盘尺寸。对于 0402 电阻器，焊盘可能是 0.5 mm x 0.6 mm，间隙为 0.4 mm——请检查您的封装规格。

• 匹配垫尺寸：如果一个垫子大 20%，则加热速度会变慢，从而延迟润湿。保持两个焊盘的大小和形状相同。

• 验证间距：空间太小（例如，0201 部件为 <0.2 mm）存在焊桥风险;太多会失去平衡。完全匹配元件的封装。

2. 选择合适的 PCB 表面光洁度

PCB 的表面光洁度会影响焊料的流动和润湿方式。不均匀的饰面可能会使天平向墓碑倾斜。

• 从 HASL 升级：HASL 的不均匀厚度（高达 50 μm 的变化）会破坏焊料流动。改用化学沉镍 （ENIG） 或浸锡以获得更平坦的表面（变化 <5 μm）。

• 权衡成本与质量：ENIG 成本更高，但在处理微小组件方面表现出色。对于预算项目，OSP 提供了一个不错的折衷方案。

• 测试您的表面处理： 运行一个小批量，看看您选择的表面处理在 0201 或更小零件上的表现如何。

3. 确保均匀的焊膏应用

焊膏不一致是立碑的罪魁祸首。一个焊盘上的焊膏过多或过少都会产生不均匀的力。

• 优化模板设计：对于 0402 元件，请使用 4 密耳（0.1 毫米）厚的模板，孔径为焊盘面积的 90%，以控制焊膏体积。

• 检查浆料高度：以 0.1-0.15 mm 的均匀厚度为目标。过多的焊膏（例如 0.2 mm）会在回流焊过程中抬起元件。

• 使用 AOI：自动光学检测可在回流焊之前捕获印刷错误，从而避免出现下游缺陷。

4. 控制回流焊曲线

经过良好调整的回流曲线可确保两个焊盘同时熔化焊料，避免不平衡。

• 减慢斜坡上升：预热区每秒 1-2°C 的速率（最高 150°C）可防止热冲击。快速上升（例如 4°C/s）存在加热不均匀的风险。

• 添加一个浸泡区：将电路板在 150–180°C 下保持 60–90 秒，以在达到回流焊峰值之前保持温度平衡（例如，SAC305 焊料为 245°C）。

• 校准您的烤箱：不同区域 5°C 的变化会触发逻辑删除。定期使用温度分析器进行测试。

5. 平衡热质量和走线设计

由走线或铜浇注引起的热质量差异会减慢一个焊盘上的加热速度，从而引发立碑。

• 对称走线：如果一个焊盘连接到 0.5 mm 走线，另一个焊盘连接到 1 mm 走线，则较大的焊盘充当散热器。匹配迹线宽度和方向。

• 限制铜浇注：靠近一个焊盘的大面积铜区域可能会将其加热速率降低 10-15%。使用散热装置（例如 0.2 mm 辐条）来隔离焊盘。

• 明智地放置通孔：距离焊盘 0.3 mm 的 A 通孔可以散热。将通孔保持在 >1 mm 的距离或将它们镜像到两侧。

6. 明智地选择组件和焊接

元件尺寸和焊料类型会影响立碑风险。做出有利于稳定的选择。

• 偏爱更大的封装：由于其质量（约 2 mg 对 0.2 mg），0603 部件 （1.6 mm x 0.8 mm） 比 0201 更能抵抗翘起。

• 拾取塑料范围合金：SAC305（熔点 217–220°C）逐渐转变，与 Sn63/Pb37（183°C 熔点）相比，减少了润湿不平衡。

• 测试您的组合：使用您选择的元件对样品板进行回流焊并焊接，以便及早发现风险。

7. 实施可制造性设计 （DFM） 检查

DFM 在生产开始之前就捕获了墓碑危险，从而节省了时间和废料。

• 模拟回流焊：Altium 或 KiCad 等工具可以模拟热量分布，标记具有 >10°C 差异的焊盘。

• 与组装合作：与制造商共享您的 Gerber 文件，以查看焊盘布局和热平衡。

• 迭代设计：快速原型运行可以揭示逻辑删除趋势 - 在扩大规模之前修复它们。

开·云appPCB如何支持完美的 PCB 组装

我们致力于帮助您克服墓碑等挑战。先进的制造能力可在从焊盘制造到回流焊的每一步提供精度。通过快速原型设计，您可以在几天内测试您的设计，调整焊盘布局或热配置文件，以便在全面生产之前消除缺陷。我们的全球物流可确保您的板材快速到达，而我们在高质量组装方面的专业知识（以 ENIG 表面处理和优化的回流焊工艺为后盾）将风险降至最低。

逻辑删除不必困扰您的 PCB 组装过程。通过优化焊盘设计、选择合适的表面光洁度、完善焊膏应用、微调回流曲线、平衡热质量、选择稳定的元件以及利用 DFM 检查，您可以保持 SMD 元件的平整性和功能性。这些步骤不仅可以减少缺陷，还可以提高产量、降低成本并确保您的电子设备可靠运行——无论它们是为小工具还是救生设备供电。