So verhindern Sie die Delaminierung von Leiterplatten: Ein definitiver Leitfaden

Leiterplatten (Leiterplatten) stehen im Mittelpunkt Diese Zeichen und Muster sind dank des tiefen Eindringens des Lasers beim Schnitzprozess nicht leicht zu tragen. jedoch, Bei Leiterplatten kann es manchmal aufgrund eines Defekts, der Delaminierung genannt wird, zu Ausfällen kommen. Eine PCB-Delamination tritt auf, wenn sich die Schichten einer PCB trennen, Dies kann zu Fehlfunktionen oder zum Ausfall elektronischer Geräte führen. Die Lösung dieses Problems kann kostspielig und zeitaufwändig sein. In diesem umfassenden Ratgeber, Wir werden uns mit den Ursachen der PCB-Delamination befassen, Erkunden Sie wirksame Präventionsmethoden, und besprechen Sie die besten Vorgehensweisen für die Reparatur von Leiterplatten-Delamination.

Was ist PCB-Delamination??

Delaminierung ist eine intralaminare Trennung zwischen den laminierten Glasfaser- und Harzschichten, aus denen a besteht mehrschichtige Leiterplatte. Sie kann von geringfügiger Spaltung bis hin zur vollständigen großflächigen Ablösung reichen. Diese Trennung stört die elektrische Verbindung und die Funktion einer Leiterplatte. Risse brechen die dünnen Kupferleiterbahnen zwischen den Schichten, Stromkreise unterbrechen. Eine weitere Delaminierung kann auch zu Kurzschlüssen zwischen den isolierten Schichten führen.

Delamination betrifft vor allem Komplexe, Mehrschichtige Leiterplatten anstelle von ein- oder zweischichtigen Leiterplatten, denen eine interlaminare Bindung fehlt. Wenn nicht adressiert, Delaminationsschäden können sich schnell ausweiten, Dies verkürzt die Betriebslebensdauer und führt zum endgültigen Ausfall der Leiterplatte.

Ursachen für die Delaminierung von Leiterplatten

Eine Delaminierung kann verschiedene Ursachen haben, Hierzu zählen sowohl Herstellungsfehler als auch Betriebsbelastungen vor Ort. Das Verständnis der Grundursachen ist der Schlüssel zur Vermeidung zukünftiger Ereignisse. Zu den häufigsten Faktoren, die zur Delamination von Leiterplatten beitragen, gehören::

• Thermische Belastung

Wiederholtes Erhitzen und Abkühlen führt zu Unterschieden in der Wärmeausdehnung und -kontraktion zwischen den Leiterplattenschichten. Diese Fehlpaarungen erzeugen im Laufe der Zeit mechanische Spannungen. Langsame Temperaturänderungen während des Aus- und Einschaltens sowie schnelle, Lokale Erwärmung kann zur Delaminierung führen.

• Mechanischer Stress

Physische Biegung der Leiterplatte, Schocks, und Vibrationen führen auch zu Spannungen zwischen den Schichten. Einschränkungen auf der Leiterplatte wie Halterungen, Verbindungselemente, oder die Chassisintegration kann Spannungen in bestimmten Bereichen konzentrieren.

• Mängel im Laminierungsprozess

Unzureichende Bindung, ungleichmäßiger Harzfluss, Verunreinigungen und Hohlräume zwischen den Schichten können zu Schwachstellen führen, die zur Delaminierung neigen. Dies zeigt, wie wichtig es ist, die Parameter der Laminierpresse genau zu kontrollieren.

• Übermäßige Feuchtigkeit

Eine der häufigsten Ursachen für die Delaminierung von Leiterplatten ist Feuchtigkeit. Selbst eine kleine Menge Feuchtigkeit, die sich in der Leiterplatte festsetzt, kann zu Rissen führen, wenn die Leiterplatte hohen Temperaturen ausgesetzt wird, wenn sich die Feuchtigkeit in Dampf verwandelt und sich ausdehnt. In vielen Fällen, Eine schlechte Verbindung oder ein unzureichender Kleber zwischen den Plattenschichten führt dazu, dass Feuchtigkeit eindringen kann.

• Zu große Biegeradien

Dünn, flexible Leiterplatten Bei engen Biegungen kommt es immer wieder zu gezielten Spannungen zwischen den Schichten. Die Verwendung angemessener Biegeradienstandards trägt dazu bei, dies zu mildern. Jetzt verstehen wir die häufigsten Ursachen für Delaminationen, let’s discuss ways PCB manufacturers and product designers can avoid these issues…

Wie man Verhindern Delaminierung?

Mit Kenntnis typischer Ursachen, Es können Maßnahmen ergriffen werden, um das Risiko einer Delaminierung bei der Leiterplattenkonstruktion und -herstellung zu minimieren:

1. Materialauswahl

Erforschen Sie Klebefolien mit maximaler Klebekraft über den gesamten Betriebstemperaturbereich des Endprodukts, einschließlich Thermoschockbeständigkeit. Stellen Sie sicher, dass die Harzmaterialien zwischen den Schichten einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, der dem von Kupferleiterbahnen entspricht, Reduzierung von Expansionsfehlanpassungsbelastungen. Fordern Sie Lieferanten auf, Chargentestdaten und Zertifizierungen für die Harzqualität bereitzustellen, Tg, Modul, und Dehnungsparameter.

2. Feuchtigkeitskontrolle

Rohstoffe sollten vor der Verwendung in Lagerräumen mit Trockenmitteln gelagert werden, um die Feuchtigkeit aktiv aufzunehmen. Platinen können vor dem Löten vorgebrannt werden, um eventuelle Restfeuchtigkeit auszutreiben. Der Montageboden selbst benötigt Umgebungskontrollen wie Luftentfeuchter, um einen optimal niedrigen Feuchtigkeitsgehalt aufrechtzuerhalten. Es ist auch wichtig, die Zeit, die Materialien der Umgebungsfeuchtigkeit ausgesetzt sind, zu minimieren.

3. Vermeiden Sie Überhitzung

Durch Überhitzung beim Lötvorgang kann es zu thermischen Spannungen kommen, was wiederum zu Delamination führen kann. Verwenden Sie geeignete Löttechniken, sowie Reflow-Löten, und stellen Sie sicher, dass die Temperaturprofile sowohl für die Komponenten als auch für die Leiterplatte innerhalb des empfohlenen Bereichs liegen.

4. Prozesskontrollen

Kontrollieren Sie die Heiz-/Kühlraten der Laminierung genau, Temperaturverweilzeiten, Verklebung von Druckprofilen, und Harzflussparameter. Überprüfen Sie die Qualität des Laminats durch Mikroschliffanalyse und zerstörende Tests der Klebefestigkeit nach dem Pressen.

5. Schutzbeschichtungen

Angeben Schutzbeschichtungen mit hoher Chemikalie, Feuchtigkeit, und Temperaturbeständigkeit zum Schutz von Leiterplatten. Stellen Sie sicher, dass alle exponierten Oberflächen vollständig mit einer Beschichtung bedeckt sind, um eine vollständige Isolierung vor Umwelteinflüssen zu gewährleisten.

6. Biegeradienstandards

Basierend auf Flex-Testdaten, Definieren und fordern Sie Mindestbiegeradien für die Handhabung und Installation von Leiterplatten, um eine Überbeanspruchung zu vermeiden. Integrieren Sie Radiusgrenzen in Montageanweisungen und Qualitätsprüfkriterien.

Die beste Praxis für Reparatur von PCB-Delamination

Wenn eine Delaminierung festgestellt wird, Spezielle Reparaturprozesse können sich lösen, verstärken, und Schichten neu laminieren, um die PCB-Integrität wiederherzustellen. Hier finden Sie eine Übersicht über professionelle Reparaturverfahren:

• Entfernen Sie ggf. die Schutzbeschichtung, um Zugang zur gesamten Platine zu erhalten.
• Verwenden Sie Röntgenaufnahmen, um alle Bereiche der Trennung zu identifizieren. Zielen Sie bei der Reparatur nur auf delaminierte Abschnitte.
• Lösen Sie die laminierten Schichten vorsichtig mit sanfter Hitze und Schneidtechnik ab, um an die beschädigte Schnittstelle zu gelangen.
• Klebeflächen reinigen und vorbereiten. Mit selbstklebenden Zwischenschichtfolien mit hoher Schälfestigkeit verstärken.
• Verwenden Sie thermische Kompressionsbindung, um Schichten bei optimaler Temperatur und optimalem Druck neu zu laminieren.
• Untersuchen Sie die Reparatur mittels Röntgen und bestätigen Sie die wiederhergestellte mechanische und elektrische Integrität.
• Tragen Sie bei Bedarf eine neue Schutzbeschichtung auf die gesamte Platine auf.

Abschließende Gedanken

Die Verhinderung von Delamination durch robustes PCB-Design und -Herstellung ist für die Produktzuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung. jedoch, Unvorhergesehene Faktoren können im Laufe der Zeit immer noch zu einer Trennung zwischen den Schichten führen.

Einbeziehung von Strategien wie Simulation, testen, Materialauswahl, Prozesssteuerung, und Schutzbeschichtungen reduzieren die Risiken erheblich. Wenn es zu einer Delaminierung kommt, Eine professionelle Reparatur kann oft die Funktionalität der Leiterplatte wiederherstellen.

Mit dem Wissen, das in diesem Leitfaden vermittelt wird, Sie sind jetzt in der Lage, alle Probleme mit der Leiterplatten-Delamination mit vollem Vertrauen zu erkennen und zu beheben. Der Einsatz bewährter Präventions- und Reparaturtechniken führt zu einer maximalen Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Elektronik.