什么是PCB的“立碑”现象？

什么是立碑现象？
立碑现象指元器件一端贴在了焊盘上，另一端立起的现象，从而造成了开路。这个有点像墓地的“立碑”，所以称为“立碑现象”。

无论元器件是直立还是倾斜都是一回事。所以生产商还需要补焊，为此设计者还要掏腰包。在PCB早期，立碑现象源于气相回流焊技术（vapor phase reflow technologies）。后来这项技术被拒绝使用，以至于生产者和设计者认为立碑现象不会再出现，但是他们错了。
立碑现象为什么还会发生呢？
一句话来说明此问题即元器件尺寸的更小化和RoHS新标准的产生致使焊接温度更高导致了这个问题。

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产生的原因
在此之前，需要先理解一下贴片的过程。也就是将元器件贴在带有锡膏的裸板上需要一个“浸润”的过程。理想的状态就是锡膏是适当的流动的状态，正好可以恰当的将元器件的引脚或焊盘贴在PCB上。

以有两个焊盘的贴片电阻为例，理想过程就是锡膏能够同时施加在两端焊盘并完成浸润过程。但实际上，浸润过程并不是平衡的，从而导致向首先浸润完成的一方倾斜，从而产生了立碑现象。导致浸润不均衡的原因有很多，包括下面几点：

• 回流炉的温度不均衡；
• 锡膏施加在焊盘的过程不是同步一致的；
• 焊盘尺寸的公差也会影响焊接的精度。

下面来举一个实例。图中有两个焊盘，焊盘1连接的细线，焊盘2连接的粗线到地，从而焊盘2产生更多的热，进而首先完成浸润过程，有可能使焊盘1产生立碑。

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如何避免立碑现象？
虽然立碑现象一部分来源于制造工艺，但是从设计者的角度，避免错误的焊盘尺寸以及有利于立碑的PCB构成，将会大大减少立碑的发生。

• 再次确认你的焊盘尺寸。自己做封装时，不要将焊盘做得过大或者过小，或者一边大而一边小。要参照数据手册的说明，或者参考IPC-7351B 标准。
• PCB工艺的考虑。如果使用小尺寸的器件，比如0402或者0201，就容易产生立碑问题。比如使用其他工艺来取代喷锡工艺（HASL，Hot Air Solder Leveling）。喷锡工艺是一种工业标准，它廉价并被广泛使用。但它也会产生表面不均衡，而影响焊接。根据设计的约束条件，也可选择浸锡，化学镍金，有机保护膜等工艺。
• 注意元器件的放置和布线。焊盘两边不同的走线宽度也许没什么问题，但对于小器件就不同了，它容易造成立碑现象。所以此时要确保两边的走线宽度相等，方向一置。
• 检查PCB板的内层覆盖率。不仅仅顶层和底层能够导致立碑，内层也有可能导致立碑。如果内层有一大片铜箔与元器件一个焊盘相连，而另一个焊盘并没有。这就有可能导致焊接时受热不均，所以尽可能铜箔能够同时包含连个焊盘。
• 使阻焊厚度小于焊盘图形。阻焊层保护了PCB但也限制了锡膏的流动，因而建议如此。
  

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参考文章
What Is PCB Tombstoning?