Что такое эффект «надгробного камня» на печатной плате

Об эффекте «надгробного камня» на печатной плате, и как его можно избежать

Однажды вам может позвонить или написать изготовитель печатных плат и сообщить, мол, что у вас на печатной плате появились «надгробные камни». И тогда вы, вероятно, будете сидеть с озадаченным выражением лица: «Что еще за надгробные камни? Почему он звонит мне по этому поводу?»

Эффект «надгробного камня» – всего лишь одна из многих проблем, которые могут возникнуть в процессе пайки, во время которого электронные компоненты прикрепляются к печатной плате. Эффект «надгробного камня» появился в самом начале производства печатных плат, и продолжает оставаться проблемой и сейчас. В то время как авторы множества статей в Интернете показывают пальцем на изготовителей печатных плат, обвиняя именно их в возникновении этого эффекта, правда заключается в том, что от вас также многое зависит. Итак, давайте разберемся раз и навсегда, что такое эффект «надгробного камня», и что вы, как конструктор печатных плат, можете сделать при разработке платы для его предотвращения.

Эффект «надгробного камня» в двух словах

Как следует из самого названия, надгробные камни – это большие, иногда наклонные гранитные плиты, которые есть на кладбище. Когда речь идет о конструировании печатных плат, эффект «надгробного камня» – это явление, когда типичный компонент для поверхностного монтажа, такой как резистор или конденсатор, частично поднимается одним концом с контактной площадки. Поверхностный монтаж имеет свои особенности, и бывает так, что после волновой пайки SMT-компонент будто бы «воскресает из мертвых», поднимаясь дыбом и выглядит как могильная плита на кладбище, вызывая неисправность печатной платы из-за разорванной электрической цепи.

Электронный компонент для поверхностного монтажа, подвергшийся

эффекту «надгробного камня» в процессе волновой пайки

Хотя угол, на который может подняться компонент, может быть разным, он приводит к одному и тому же результату – изготовителю придется выполнить дополнительную обработку печатной платы после пайки, а вам, заказчику, скорее всего, будет необходимо заплатить дополнительную сумму для устранения недостатка. На заре производства печатных плат эффект «надгробного камня» являлся проблемой, связанной с технологией пайки в паровой фазе. Однако по мере того, как использование этой технологии сводилось на нет, изготовители и конструкторы предполагали, что эффект «надгробного камня» постепенно перестанет проявляться. Но они ошибались.

Эффект «надгробного камня» по-прежнему преследует изготовителей печатных плат по всему миру. Им приходится закапывать готовые печатные платы в свежие могилы после того, как электронный компонент отрывается от контактной площадки. Но почему так происходит?

Размер.

Размер и масса компонентов, используемых на печатных платах, значительно уменьшились.

+ Новые правила.

Для соответствия RoHS («Правила ограничения содержания вредных веществ») увеличилось количество существующих высокотемпературных бессвинцовых припоев.

= Проблемы.

Сложив вместе эти две переменные, вы получите рецепт возникновения эффекта «надгробного камня».

Причины возникновения эффекта «надгробного камня»

Чтобы разобраться с тем, что приводит к возникновению эффекта «надгробного камня», необходимо понять, что означает «смачивание» в описании процесса прикрепления компонентов к пустой печатной плате при помощи припоя. Смачивание – это идеальный случай, когда припой, нанесенный на вашу плату, образует ровную жидкую пленку. В этом случае он способен надежно прикрепиться к выводу или к контактной площадке компонента.