Las placas de circuito impreso (PCB) son el corazón de fabricación de productos electrónicosSin embargo, las PCB a veces pueden presentar fallas debido a un defecto llamado delaminación. La delaminación de una PCB ocurre cuando las capas de una PCB se separan, lo que provoca un mal funcionamiento o fallo en los dispositivos electrónicos. Solucionar este problema puede ser costoso y llevar mucho tiempo. En esta guía completa, profundizaremos en las causas de la delaminación de una PCB, exploraremos métodos de prevención eficaces y analizaremos las mejores prácticas para su reparación.
¿Qué es la delaminación de PCB?
La delaminación es una separación intralaminar entre las capas laminadas de fibra de vidrio y resina que forman una PCB multicapaPuede variar desde una pequeña separación hasta el desprendimiento completo en áreas extensas. Esta separación altera la conectividad eléctrica y el funcionamiento de una PCB. Las grietas fracturan las finas pistas de cobre entre las capas, interrumpiendo los circuitos. Una mayor delaminación también puede provocar cortocircuitos entre las capas una vez aisladas.
La delaminación afecta principalmente a las PCB complejas multicapa, en lugar de a las placas de una o dos capas que carecen de unión interlaminar. Si no se aborda, el daño por delaminación puede extenderse rápidamente, reduciendo la vida útil y provocando el fallo de la PCB.
Causas de la delaminación de PCB
La delaminación puede tener diversas causas, como defectos de fabricación y tensiones operativas en campo. Comprender las causas raíz es fundamental para prevenir futuras incidencias. Los factores comunes que contribuyen a la delaminación de PCB incluyen:
- Estrés termal
El calentamiento y enfriamiento repetidos provocan diferencias en la expansión y contracción térmica entre las capas de la PCB. Estos desajustes generan tensiones mecánicas con el tiempo. Los cambios lentos de temperatura durante los ciclos de encendido, así como el calentamiento rápido y localizado, pueden causar delaminación.
- Estres mecanico
La flexión física de la PCB, los impactos y las vibraciones también introducen tensiones entre las capas. Las restricciones en la PCB, como los soportes, las fijaciones o la integración del chasis, pueden concentrar las tensiones en ciertas áreas.
- Defectos del proceso de laminación
Una adhesión insuficiente, un flujo de resina irregular, la contaminación y los huecos entre capas pueden crear puntos débiles propensos a la delaminación. Esto demuestra la importancia de controlar rigurosamente los parámetros de la prensa de laminación.
- Humedad Excesiva
Una de las causas más frecuentes de delaminación de PCB es la humedad. Incluso una pequeña cantidad de humedad atrapada en la placa puede provocar grietas cuando la PCB se somete a altas temperaturas, ya que la humedad se transforma en vapor y se expande. En muchos casos, una unión deficiente o un adhesivo inadecuado entre las capas de la placa permite la filtración de humedad.
- Radios de curvatura excesivos
Delgado, PCB flexibles Las placas de circuito impreso (PCB) sometidas a curvas cerradas experimentan repetidamente tensiones focalizadas entre capas. El uso de estándares de radios de curvatura adecuados ayuda a mitigar esto. Ahora que comprendemos las causas comunes de la delaminación, analicemos cómo los fabricantes de PCB y los diseñadores de productos pueden evitar estos problemas.
Cómo Prevenir ¿Deslaminación?
Con el conocimiento de las causas típicas, se pueden tomar medidas para minimizar los riesgos de delaminación en los diseños y la fabricación de PCB:
- Selección de materiales
Investigar películas de unión con máxima resistencia adhesiva en todo el rango de temperaturas de funcionamiento del producto final, incluyendo la resistencia al choque térmico. Asegurarse de que los materiales de resina entre capas tengan bajos coeficientes de expansión térmica, similares a los de las trazas de cobre, reduciendo así las deformaciones por desajuste de expansión. Exigir a los proveedores que proporcionen datos de pruebas de lotes y certificaciones de calidad de la resina. Tg, módulo y parámetros de alargamiento.
- Control de humedad
Las materias primas deben almacenarse en almacenes con desecantes para absorber activamente la humedad antes de su uso. Las placas pueden precocerse antes de soldar para eliminar cualquier humedad residual. La propia planta de ensamblaje necesita controles ambientales, como deshumidificadores, para mantener niveles óptimos de humedad. También es importante minimizar el tiempo de exposición de los materiales a la humedad ambiental.
- Evita el sobrecalentamiento
El sobrecalentamiento durante el proceso de soldadura puede provocar estrés térmico, lo que a su vez puede causar delaminación. Utilice técnicas de soldadura adecuadas, como soldadura por reflujoy asegúrese de que los perfiles de temperatura estén dentro del rango recomendado tanto para los componentes como para la PCB.
- Controles de proceso
Controle rigurosamente las velocidades de calentamiento/enfriamiento de la laminación, los tiempos de permanencia de la temperatura, los perfiles de presión de adhesión y los parámetros de flujo de resina. Verifique la calidad del laminado mediante análisis de microsecciones y pruebas destructivas de resistencia de adhesión después del prensado.
- Recubrimientos protectores
Especificar recubrimientos conformales Con alta resistencia química, a la humedad y a la temperatura para proteger las PCB. Garantiza una cobertura completa del recubrimiento en todas las superficies expuestas para aislarlas completamente de la intemperie.
- Normas de radios de curvatura
Con base en los datos de pruebas de flexión, defina y exija radios de curvatura mínimos para la manipulación e instalación de PCB a fin de evitar sobretensiones. Incorpore límites de radio en las instrucciones de trabajo de ensamblaje y los criterios de inspección de calidad.
La mejor práctica para Reparación de delaminación de PCB
Si se detecta delaminación, se pueden aplicar procesos de reparación especializados para separar, reforzar y volver a laminar las capas y restaurar la integridad de la PCB. A continuación, se presenta un resumen de los procedimientos de reparación profesionales:
- Retire el revestimiento protector, si está presente, para acceder a toda la placa.
- Utilice imágenes de rayos X para identificar todas las áreas de separación. Repare únicamente las secciones delaminadas.
- Separe con cuidado las capas laminadas utilizando calor suave y tecnología de corte para acceder a la interfaz dañada.
- Limpie y prepare las superficies a unir. Refuerce con películas adhesivas de alta resistencia al desprendimiento.
- Utilice la unión por compresión térmica para volver a laminar capas con temperatura y presión óptimas.
- Inspeccione la reparación bajo rayos X y confirme la integridad mecánica y eléctrica restaurada.
- Si es necesario, aplique una nueva capa protectora en todo el tablero.
Conclusión
Prevenir la delaminación mediante un diseño y una fabricación robustos de PCB es esencial para la fiabilidad del producto. Sin embargo, con el tiempo, factores imprevistos pueden provocar la separación entre capas.
La incorporación de estrategias como simulación, pruebas, selección de materiales, control de procesos y recubrimientos protectores reduce considerablemente los riesgos. Cuando se produce delaminación, una reparación profesional suele restaurar la funcionalidad de la PCB.
Con los conocimientos de esta guía, podrá detectar y solucionar cualquier problema de delaminación de PCB con total confianza. Implementar las mejores prácticas de prevención y las técnicas de reparación maximizará la fiabilidad y la vida útil de los componentes electrónicos.
