Devo me preocupar com o risco de tombstone?

Um colega (aparentemente sem sucesso :-)) tentou me convencer do risco de tombstone

na seguinte situação:

Ele afirma que a almofada 1 para R55 e R59 perderá o calor mais rapidamente durante a soldagem, porque restam dois traços, enquanto a almofada 2 possui apenas uma, e isso causaria tombstone. Francamente, nunca notei nada parecido, mesmo esses resistores 0402 estavam perfeitamente nivelados na placa de circuito impresso. Eu sou muito descuidado?

(Os traços têm 0,2 mm de largura)

edit
Eu também poderia ter mostrado 0402 peças com um bloco conectado via 4 raios a uma descarga de cobre, o que deveria ser ainda pior, mas novamente sem problemas.

Resumo:

• As perspectivas de tombamento aumentam com a diminuição do tamanho do componente devido à diminuição da energia de retenção das forças de tensão superficial em comparação com as forças autocentrantes que causam o tombamento se ocorrer um desequilíbrio mecânico. 0402 parece ser o ponto em que você realmente começa a se importar (embora, com a devida falta de cuidado, alguns o consigam em 0603 :-)) e com 0201 isso realmente importa. Se você é "real o suficiente" para usar o 0201, provavelmente tem outros assuntos ainda mais importantes para se preocupar!

• Há muito mais fatores envolvidos do que apenas a taxa de resfriamento, e é muito um caso de "YMMV", mas seria prudente prestar atenção ao seu amigo - embora não seja necessariamente suscetível de ser um problema esmagador, existem tantos fatores que, se ocorressem com frequência no seu caso, você não ficaria totalmente surpreso.

__________________________________________________

A adição de tombstoning é muito mais do que apenas as taxas brutas de resfriamento - os fatores incluem tamanhos de pads, formatos de pads, solda usada, soldabilidade, rugosidade da superfície, tipo e marca da pasta, marca de pasta, perfil de refluxo ... e muito mais.
Mesmo os níveis de oxigênio e o uso de uma atmosfera inerte podem fazer alguma diferença.

É fácil prestar um pouco mais de atenção ao problema quando você chega a 0402 e abaixo e, assim, reduz as chances de ter um dia ruim posteriormente. Não faz mal estar ciente dos problemas, mesmo com os componentes 0603 'por precaução'.

Aqui está um excelente artigo sobre a questão TOMBSTONING DOS COMPONENTES 0402 E 0201: "UM ESTUDO EXAMINANDO OS EFEITOS DE DIVERSOS PROCESSOS E PARÂMETROS DE PROJETO EM DISPOSITIVOS PASSIVOS ULTRA-PEQUENOS", que provavelmente lhe dizem mais do que você sempre quis saber. Os resultados são baseados em uma amostra muito grande de testes (48 combinações de teste e 50.000 amostras!). Leitura interessante.

Aqui está um artigo menos útil, mas ainda interessante, que se concentra na composição e nas reivindicações de solda e pasta para resolver os problemas do mundo com formulações apropriadas. Prevenção de problemas de lápides para dispositivos de chips pequenos . A ideia deles de "pequeno" é 0603 e 0402.

A solução de problemas deste documento da Lápide enfatiza que não há uma causa ou solução única, mas também identifica claramente o resfriamento diferencial como um problema significativo, com uma imagem de exemplo desconfortavelmente próxima à sua para fins práticos:

              Pad 2            Pad 1 

• Eles dizem: se o Pad 1 estiver conectado a um traço amplo, plano de aterramento ou outro elemento de dissipação de calor. O bloco 2 está conectado a um traço mais fino ou a um elemento de circuito menos maciço. A almofada 2 geralmente será mais quente que a almofada 1 e reflui antes da almofada 1. Essa diferença de temperatura resulta em uma diferença no tempo de refluxo. Quando a almofada 2 molha primeiro, a força de umedecimento da almofada 2 pode ser suficiente para superar a força da almofada 1, resultando em um componente marcado para exclusão

Este white paper de julho de 2011 concorda com seu amigo. A solução de baixa massa para 0402 Tombstoning

Em resumo, diz:

• Variações nos componentes [características térmicas] devem ser contabilizadas na geometria da pastilha, ou então pode ocorrer lápide. Ele também recomenda tratar cada bloco como um grupo e garantir que a densidade de cobre de cada bloco seja igual (ou muito próxima), o que significa que os dois blocos alcançam a mesma temperatura e líquido ao mesmo tempo. Além disso, diz Reno, os dois eletrodos devem atingir o fluxo de solda ao cobre exposto ao mesmo tempo e ter o mesmo volume de solda necessário para controlar a ação capilar.

Mais do mesmo

Discussão SMT net - mais do mesmo. Horrendo :-)

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

Glossário:

• MD = metal definido. Relaciona-se à placa PCB. Toda a área de metal disponível é uma almofada sem máscara de solda, limitando a extensão da almofada.

• SMD = máscara de solda definida. O metal se estende além da área da almofada definida pela máscara de solda.

• YMMV = sua milhagem pode variar = advertência = o que você experimenta pode ser diferente do que eu experimento etc. Origem nos EUA. É um comentário irônico, quase uma piada cínica baseada nas alegações de publicidade nos EUA. viz Em nosso teste, o modelo XXX auto obteve 56 mpg em um teste de direção de ciclo urbano - YMMV. Enquanto nós temos 56 mpg, você não pode.

O único caso de lápide que vi pessoalmente foi uma placa projetada por um cliente antes de me envolver com eles. O problema era que as bordas internas das almofadas estavam muito próximas umas das outras. O fabricante apontou isso para nós e houve menos problemas nas placas subseqüentes com isso corrigido. A pegada melhor mostrou-se próxima da recomendada na folha de dados do resistor. Aparentemente, o engenheiro original nunca olhou para ele ou fez as almofadas grandes demais por qualquer motivo, porque ele imaginou que seria melhor. Aquelas eram 0603 partes. É claro que esse problema é pior para peças menores como 0402.

Se você não tiver certeza de algo assim, pergunte à assembléia. Eles lidam com pegadas boas e ruins todos os dias e geralmente têm uma boa idéia do que podem construir de maneira confiável e do que causa problemas.

Eu pensei que todo o ponto de seguir o perfil de solda por refluxo durante a fase de recarga era especificamente para evitar esse tipo de coisa - ele garante que todos os componentes e sua solda se juntem a uma temperatura constante, em vez de um resfriamento mais rápido que outros, regulando o resfriamento da temperatura ambiente.

Obviamente, se você não estiver usando reflow, é difícil controlar a temperatura ambiente ...

Uma coisa que seu colega não levou em consideração ... Como o R59 induz calor na faixa de cobre, parte desse calor entra no R57. Parte do calor do R55 vai para o R59, etc. Portanto, a diferença geral de temperatura e resfriamento - se os componentes forem aquecidos com ar quente, por exemplo - deve (eu teria pensado) ser mínima. A diferença no resfriamento seria um problema apenas se a pista fosse capaz de liberar o calor, o que não ocorrerá se a pista estiver tão quente quanto os componentes e sua solda.