立碑的主要原因就是錫膏在熔融狀態(tài)下，焊盤兩端的表面張力不一樣，導(dǎo)致物料受力不平衡，物料豎起造成脫焊。我們也稱“立碑”現(xiàn)象為豎碑、吊橋、曼哈頓現(xiàn)象。立碑現(xiàn)象發(fā)生在回流焊過程，元件體積越小就越容易發(fā)生，因此實際生產(chǎn)中很多小的CHIP元器件特別是貼片電阻容易出現(xiàn)此問題。

立碑產(chǎn)生的原因離不開錫膏、零件、基版設(shè)計、回流焊制程，下面就立碑產(chǎn)生的原因進行分析， 當立碑效應(yīng)發(fā)生時給予確認改善，以提高SMT生產(chǎn)良率。

一、焊盤設(shè)計不合理：

焊盤設(shè)計與布局不合理，如果焊盤設(shè)計與布局有以下問題,將會引起元件兩邊的濕潤力不平衡。

1.有關(guān)焊盤尺寸與立碑現(xiàn)象發(fā)生率關(guān)系的試驗結(jié)果表明，焊盤尺寸越小，越不容易發(fā)生立碑現(xiàn)象，這是因為焊盤尺寸減小后，錫膏的涂布量相應(yīng)減少，錫膏熔化時的表面張力也跟著減小。焊盤間距過大，將導(dǎo)致焊料潤濕元件端子時，潤濕力拉動元件導(dǎo)致元件產(chǎn)生偏移而與錫膏分離。通常為了避免立碑問題而建議元件的焊盤尺寸特別是內(nèi)側(cè)間距要滿足一定的要求。所以在設(shè)計中，在保證焊接點強度的前提下，焊盤尺寸應(yīng)盡可能小。

2.焊盤尺寸不一致，熱容量不同

1）元件的兩邊焊盤之一與地線相連接或有一側(cè)焊盤面積過大，焊接端的外形和尺寸差異大，焊盤的熱容量差異較大 ,可焊性差，焊盤、元件表面有氧化，元件的重量太輕，焊盤兩端熱容量不均勻。

2）PCB基板材料的導(dǎo)熱性差,基板的厚度均勻性差,PCB表面各處的溫差過大以致元件焊盤兩邊吸熱不均勻。

3）大型器件QFP、BGA、散熱器周圍的小型片式元件焊盤兩端會出現(xiàn)溫度不均勻。

二、焊錫膏與焊錫膏印刷

焊錫膏因素：
 

1.由于錫膏的助焊劑均勻性差；錫膏活性不高；元件可焊性差的原因造成錫膏熔融狀態(tài)中表面張力不一樣，引起焊盤濕潤力不平衡。

2.兩個焊盤的焊錫膏印刷量不均勻,多的一邊會因焊錫膏吸熱量增多,融化時間滯后,以致濕潤力不平衡。

影響錫膏印刷厚度因素：

① 減小鋼網(wǎng)板厚度，就是減小了錫膏的量，錫膏熔化時的表面張力隨之減小。厚度減小的同時，錫膏較薄，整個焊盤的熱容量減小，兩個焊盤上錫膏同時熔化的概率大大增加。

焊錫膏印刷因素：

如果鋼網(wǎng)開孔為了避免錫珠問題而增加焊盤之間的間距，或錫膏印刷偏位，回流焊接后的立碑發(fā)生機率就會大增。所以，控制錫膏印刷問題是很關(guān)鍵的，當然這在實際生產(chǎn)中是很容易發(fā)現(xiàn)的。但鋼網(wǎng)的開孔設(shè)計就比較難發(fā)現(xiàn)了，通常推薦鋼網(wǎng)開孔間距保持與表中C值一致。

開鋼網(wǎng)一般模板開孔的尺寸應(yīng)比相對應(yīng)焊盤小10％，建議按第二種方式 

鋼網(wǎng)設(shè)計上，在兩個網(wǎng)孔的內(nèi)側(cè)距離上保持適當?shù)闹悼梢杂行У胤乐沽⒈l(fā)生；

三、貼片移位

元件偏偏位，Z軸方向受力不均勻，會導(dǎo)致元件浸入到焊錫膏中的深度不均勻，熔化時會因時間差而導(dǎo)致兩邊的濕潤力不平衡，如果元件貼片移位會直接導(dǎo)致立碑。

一般情況下，貼裝時產(chǎn)生的元件偏移，在回流過程中，由于錫膏熔化時的表面張力，拉動元件而自動糾正，我們稱之為"自適應(yīng)"。但偏移嚴重時，拉動反而會使元件立起，產(chǎn)生豎碑現(xiàn)象。

這是因為：從SMD貼片元件焊接端向錫膏傳遞的熱量不平均，焊膏少的那端加熱時先熔化；元件兩端與錫膏的粘力不平。

隨著貼裝精密度的不斷提高，體積更小的0603和0402、0201等元件越來越多的被使用，只不過由于貼裝偏移造成的豎碑現(xiàn)象占整個缺陷發(fā)生率的比例大大提高，變成關(guān)鍵因素。這就需要優(yōu)化貼裝程序。

四、爐溫曲線不正確

如果回流焊爐爐體過短和溫區(qū)太少就會造成對PCB加熱的工作曲線不正確,造成回流爐內(nèi)溫度分布不均勻，板面溫度分布不均勻，以致板面上濕差過大,從而造成濕潤力不平衡。

根據(jù)不同產(chǎn)品調(diào)節(jié)好適當?shù)臏囟惹€；需要考慮整個PCB板的熱均衡，回流時如果PCB板上的熱量差異大，可能導(dǎo)致熱沖擊問題，當升溫過快可能導(dǎo)致PCB板上的熱量分布不均衡而發(fā)生立碑問題，小于2°C每秒的升溫斜率，在回流前盡量保持PCB板溫度均衡，可以防止立碑問題；再流焊爐在焊接時一定要先試驗，找到合適的溫度曲線工藝后再大批量焊接。

五、氮氣回流焊中的氧濃度

氮氣回流可以有效提升焊接質(zhì)量，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?yōu)楦鼜?。若此時零件只要稍為不平衡氮氣更易將此不平衡表現(xiàn)出來，造成立碑。

但是這沒有一個標準值，根據(jù)實際經(jīng)驗，氧氣含量過低又可能導(dǎo)致立碑發(fā)生，大于1000PPM的氧氣含量一般不會導(dǎo)致立碑問題；通常氧氣濃度控制在1000—1500PPM，這既有利于焊接的完成也不容易發(fā)生立碑問題。

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(yù)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"治療措施"，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，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(xiàn)出來，造成立碑。

結(jié)論

1、片式元件立碑的根本原因是焊料對兩個焊接端子的潤濕不均衡；

2、設(shè)計方面采用兩個焊盤相同的設(shè)計方式，尺寸大小、內(nèi)側(cè)間距、熱容等方面均衡就可以預(yù)防立碑的發(fā)生，采用熱隔離設(shè)計（Thermal  relief）可以避免立碑問題；

3、鋼網(wǎng)設(shè)計上，在兩個網(wǎng)孔的內(nèi)側(cè)距離上保持適當?shù)闹悼梢杂行У胤乐沽⒈l(fā)生；

4、如果貼裝質(zhì)量不好，設(shè)備精度有限，過大的偏位也可能導(dǎo)致立碑問題；

5、快速升溫可能導(dǎo)致PCB板上的熱量分布不均衡而發(fā)生立碑問題，小于2°C每秒的升溫斜率可以防止立碑問題；

6、氮氣回流可以有效提升焊接質(zhì)量，但氧氣含量過低又可能導(dǎo)致立碑發(fā)生，大于1000PPM的氧氣含量一般不會導(dǎo)致立碑問題；

7、在可焊性測試中，要關(guān)注潤濕的時間和潤濕力在元件的兩個端子方面的平衡，否則立碑問題不可避免。