¿Debo preocuparme por el riesgo de lápida?

Resumen:

• Las perspectivas de tombstoning aumentan con la disminución del tamaño del componente debido a la disminución de la energía de retención de las fuerzas de tensión superficial en comparación con las fuerzas de autocentrado que causarán tombstoning si se produce un desequilibrio mecánico. 0402 parece ser el punto en el que realmente empiezas a preocuparte (aunque con la debida falta de cuidado algunos lo logran en 0603 :-)) y con 0201 realmente importa. Si eres "lo suficientemente real" para usar 0201, ¡probablemente tengas otros asuntos aún más importantes de los que preocuparte!

• Hay muchos más factores involucrados que solo la velocidad de enfriamiento, y es en gran medida un caso de "YMMV", pero sería prudente que prestara atención a su amigo, aunque no es necesariamente un problema abrumador, hay tantos factores que si ocurriera con frecuencia en tu caso no te sorprenderías del todo.

__________________________________________________

El tombstoning se debe a mucho más que solo las tasas de enfriamiento sin procesar: los factores incluyen tamaños de almohadilla, formas de almohadilla, soldadura utilizada, soldabilidad, rugosidad de la superficie, tipo y marca de pasta, perfil de reflujo ... y más.
Incluso los niveles de oxígeno y el uso de una atmósfera inerte pueden marcar la diferencia.

Es fácil prestar un poco más de atención al problema cuando llega a 0402 o menos y, por lo tanto, reduce las posibilidades de tener un mal día posteriormente. No está de más estar al tanto de los problemas incluso con los componentes 0603 'por si acaso'.

Aquí hay un excelente artículo sobre el tema TOMBSTONING OF 0402 Y 0201 COMPONENTS: "UN ESTUDIO QUE EXAMINA LOS EFECTOS DE VARIOS PARÁMETROS DE PROCESO Y DISEÑO EN DISPOSITIVOS PASIVOS ULTRA PEQUEÑOS" que probablemente le dice más de lo que nunca quiso saber. Los resultados se basan en una muestra muy grande de pruebas (¡48 combinaciones de pruebas y 50 000 muestras!). Lectura interesante.

Aquí hay un documento menos útil pero aún interesante que se concentra en la composición de soldadura y pasta y pretende resolver los problemas del mundo con formulaciones apropiadas .
Prevención de problemas de desecho en dispositivos de chips pequeños *. Su idea de "pequeño" es 0603 y 0402.
*Enlace reemplazado por búsqueda en la web que cita resúmenes de artículos + artículo pagado MÁS muchos enlaces relevantes.

Este documento de solución de problemas de Tombstone enfatiza que no existe una causa o solución única, pero también identifica muy claramente el enfriamiento diferencial como un problema importante, con una imagen de ejemplo que es incómodamente cercana a la suya para fines prácticos:

              Pad 2            Pad 1 

• Dicen: si el Pad 1 está conectado a una pista ancha, un plano de tierra u otro elemento disipador de calor. El pad 2 está conectado a una pista más delgada o a un elemento de circuito menos masivo. La almohadilla 2 a menudo estará más caliente que la almohadilla 1 y refluirá antes que la almohadilla 1. Esta diferencia de temperatura da como resultado una diferencia en el tiempo de reflujo. Cuando la almohadilla 2 se humedece primero, la fuerza de humectación de la almohadilla 2 puede ser suficiente para superar la fuerza de la almohadilla 1, lo que da como resultado un componente tombstone.

Este libro blanco de julio de 2011 está de acuerdo con su amigo. La solución de baja masa para 0402 Tombstoning

En resumen dice:

• Las variaciones en los componentes [características térmicas] deben tenerse en cuenta en la geometría de la almohadilla, o de lo contrario pueden ocurrir tombstoning. También recomienda tratar cada almohadilla como un grupo y asegurarse de que la densidad de cobre de cada almohadilla sea igual (o muy cercana), lo que significa que ambas almohadillas alcanzan la misma temperatura y liquidus al mismo tiempo. Además, dice Reno, ambas almohadillas deben lograr el flujo de soldadura al cobre expuesto al mismo tiempo y ser iguales en el volumen de soldadura necesario para controlar la acción capilar.

Mas de lo mismo

Discusión de la red SMT: más de lo mismo. Horrendo :-)

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

Glosario:

• MD = metal definido. Se relaciona con la almohadilla de PCB. Toda el área de metal disponible es pad sin máscara de soldadura que limite la extensión del pad.

• SMD = máscara de soldadura definida. El metal se extiende más allá del área de la almohadilla definida por la máscara de soldadura.

• YMMV = su millaje puede variar = caveat emptor = lo que experimente puede ser diferente a lo que yo experimente, etc. Origen de EE. UU. Es un comentario irónico, casi una broma cínica basada en afirmaciones publicitarias de automóviles estadounidenses. a saber, en nuestra prueba, el modelo XXX auto obtuvo 56 mpg en una prueba de manejo de ciclo urbano - YMMV. es decir, mientras NOSOTROS obtuvimos 56 mpg, es posible que usted no.

Y más

El único caso de desecho que he visto personalmente fue un tablero diseñado por un cliente antes de involucrarme con ellos. El problema era que los bordes interiores de las almohadillas estaban demasiado cerca uno del otro. El fabricante nos señaló esto, y hubo menos problemas en las placas posteriores con esto arreglado. La mejor huella resultó estar cerca de la recomendada en la hoja de datos de la resistencia. Aparentemente, el ingeniero original nunca lo miró, o hizo las almohadillas demasiado grandes por alguna razón porque imaginó que sería mejor. Esas fueron 0603 piezas. Por supuesto, este problema es peor para piezas más pequeñas como 0402.

Si no está seguro de algo como esto, pregunte en la asamblea. Se ocupan de huellas buenas y malas todos los días y, por lo general, tienen una buena idea de lo que pueden construir de manera confiable y lo que causa problemas.

Pensé que el objetivo de seguir el perfil de soldadura por reflujo durante la fase de enfriamiento era específicamente para evitar este tipo de cosas: garantiza que todos los componentes y su soldadura se unan a una temperatura constante en lugar de que algunos se enfríen más rápido que otros al regular el enfriamiento de la temperatura ambiente.

Por supuesto, si no está usando reflujo, controlar la temperatura ambiente es difícil...

Una cosa que su colega no tuvo en cuenta... Como R59 inducirá calor en la pista de cobre, parte de ese calor irá a R57. Parte del calor de R55 irá a R59, etc. Entonces, la diferencia general en temperatura y enfriamiento, si los componentes se calientan junto con aire caliente, por ejemplo, debería (habría pensado) ser mínima. La diferencia en el enfriamiento solo sería un problema si la pista pudiera filtrar el calor, lo que no sucederá si la pista está tan caliente como los componentes y su soldadura.