立碑（曼哈頓效應）：成因、檢測與預防

立碑（墓碑效應），又稱曼哈頓效應或吊橋效應，是一種迴焊缺陷：兩端子的小型晶片元件（通常是電阻或電容）一端脫離焊墊，以另一端直立起來。翹起的那一端沒有焊錫連接，所以即使零件看起來還在板上，電路其實是開路的。

立碑的成因是什麼？

當晶片元件一端的焊錫比另一端先熔化並潤濕時，就會發生立碑。熔融一側的表面張力拉扯其端電極，而對 0402 或 0201 晶片元件（英制尺寸）這類輕的零件來說，這股拉力足以把零件轉成直立。任何讓兩端不對等的因素都可能引發立碑：

• 錫膏：兩個焊墊上的錫膏量不同，或錫膏偏移，使一端的端電極沾到的錫膏比另一端多。
• 鋼板：開孔不對稱，或開孔部分堵塞，使其中一個焊墊錫膏不足。
• 迴焊溫度曲線：通過熔點時升溫太快，使一端遠早於另一端達到液相線，且沒有均溫段來拉平電路板溫度。
• 置件：X 或 Y 方向偏向其中一個焊墊，或置件壓力太低，使零件只是停在錫膏上方，而沒有壓入錫膏中。
• 零件與焊墊設計：一個焊墊連接大面積銅箔卻沒有散熱隔離（thermal relief）、只有一個焊墊上有導通孔、焊墊尺寸不等，或焊墊間距相對端電極長度太寬。其中一端的可焊性不良，也會造成同樣的效果。

立碑與零件偏移與歪斜密切相關：讓晶片元件立起來的同一種不平衡，往往也會把它往側邊拖。

如何檢測立碑？

人工目檢能輕易發現完全立起的 0603，但部分翹起的 0201 不用放大就很難看出來。

SPI 看不到立碑，但能量測最常見的成因：晶片元件兩個焊墊之間的錫膏體積或面積不平衡。追蹤小型被動元件兩焊墊間的錫量平衡，是針對此缺陷最有用的 SPI 檢查之一。

2D AOI 從本體投影形狀改變、一端焊墊裸露，以及直立端電極的異常反光來判斷立起的晶片元件。只翹起幾度的零件，從俯視影像較難判斷。3D AOI 量測高度，所以翹起的一端會成為一個實際量到的高度差，而不是從明暗推估。AXI 很少需要，因為立碑從上方就看得到。

在 DaoAI 的檢測涵蓋範圍中，立碑屬於第 02 項「置件、方向與極性」，同一項還包括側立（晶片元件側躺）與 X/Y 偏移。AI 自動建立程式從一片標準板產生的零件檢查中就包含立碑，因此小型被動元件無需逐一手動教導封裝就能涵蓋。在 DaoAI 的 3D 機台上，第 04 項還會量測零件高度，檢出本體浮起或傾斜。

如何預防立碑

立碑是平衡問題：晶片元件的兩端需要相同的錫膏、熱量與時間。如果立碑反覆出現在相同的位號，請先檢查焊墊設計與溫度曲線。

有些產線在氮氣迴焊中，極小晶片元件的立碑會變多，因為潤濕更快，對不平衡的容忍度更低。如果缺陷是在改用氮氣後出現的，請在兩種氣氛下分別測試溫度曲線。

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常見問題

為什麼立碑又叫曼哈頓效應？

一片有許多晶片元件直立的電路板，看起來就像高樓林立的天際線，因此這種缺陷被稱為曼哈頓效應。它也被稱為吊橋效應，因為零件像吊橋一樣從一端翹起。

哪些零件最容易立碑？

0402、0201 與 01005 電阻、電容等輕小的兩端子晶片元件最容易立碑。它們非常輕，一端端電極上的表面張力就很容易勝過零件本身的重量。

立碑和側立有什麼不同？

立碑的晶片元件以一端直立，其中一個端電極脫離焊墊。側立的晶片元件則是以長邊側躺，兩個端電極可能都有焊上，但零件旋轉了 90° 立在側面上。

AOI 能檢出部分翹起的晶片元件嗎？

當翹起幅度足以改變影像（例如露出裸焊墊或本體輪廓改變）時，2D AOI 就能檢出。3D AOI 直接量測兩端的高度差，因此更容易確認輕微的翹起。