Les circuits imprimés (PCB) sont au cœur de fabrication de matériel électroniqueCependant, les circuits imprimés peuvent parfois connaître des défaillances dues à un défaut appelé délaminage. Ce phénomène se produit lorsque les couches d'un circuit imprimé se séparent, entraînant un dysfonctionnement ou une panne des appareils électroniques. La résolution de ce problème peut être longue et coûteuse. Dans ce guide complet, nous examinerons les causes du délaminage des circuits imprimés, explorerons les méthodes de prévention efficaces et discuterons des meilleures pratiques pour le réparer.
Qu'est-ce que le délaminage des PCB ?
Le délaminage est une séparation intralaminaire entre les couches stratifiées de fibre de verre et de résine qui composent un PCB multicoucheCela peut aller d'une légère séparation à un détachement complet sur de grandes surfaces. Cette séparation perturbe la connectivité électrique et le fonctionnement d'un circuit imprimé. Les fissures fracturent les fines pistes de cuivre entre les couches, interrompant ainsi les circuits. Une délamination plus poussée peut également entraîner des courts-circuits entre les couches déjà isolées.
Le délaminage affecte principalement les circuits imprimés multicouches complexes, plutôt que les circuits imprimés monocouches ou bicouches dépourvus de liaison interlaminaire. Si les dommages dus au délaminage ne sont pas traités, ils peuvent s'étendre rapidement, réduisant la durée de vie opérationnelle et conduisant à la défaillance définitive du circuit imprimé.
Causes du délaminage des PCB
Le délaminage peut avoir diverses causes, notamment des défauts de fabrication et des contraintes opérationnelles sur le terrain. Comprendre les causes profondes est essentiel pour prévenir de futurs incidents. Les facteurs courants contribuant au délaminage des circuits imprimés sont les suivants :
- Stress thermique
Des chauffages et refroidissements répétés entraînent des différences de dilatation et de contraction thermiques entre les couches du circuit imprimé. Ces décalages génèrent des contraintes mécaniques au fil du temps. De faibles variations de température lors des cycles de mise sous tension, ainsi qu'un chauffage rapide et localisé, peuvent provoquer un délaminage.
- Stress mécanique
La flexion physique du circuit imprimé, les chocs et les vibrations introduisent également des contraintes entre les couches. Les contraintes sur le circuit imprimé, telles que les supports, les fixations ou l'intégration au châssis, peuvent concentrer les contraintes dans certaines zones.
- Défauts du processus de laminage
Une adhérence insuffisante, un écoulement irrégulier de la résine, une contamination et des vides entre les couches peuvent créer des points faibles propices au délaminage. Ceci démontre l'importance d'un contrôle rigoureux des paramètres de la presse de laminage.
- Humidité excessive
L'humidité est l'une des causes les plus fréquentes de délaminage des circuits imprimés. Même une petite quantité d'humidité emprisonnée dans la carte peut provoquer des fissures lorsque le circuit imprimé est soumis à des températures élevées, car l'humidité se transforme en vapeur et se dilate. Dans de nombreux cas, une mauvaise adhérence ou un adhésif inadéquat entre les couches de la carte favorise l'infiltration d'humidité.
- Rayons de courbure excessifs
Mince, PCB flexibles Les circuits imprimés soumis à des courbures serrées subissent de manière répétée des contraintes intercouches focalisées. L'utilisation de normes de rayons de courbure adéquates permet d'atténuer ce phénomène. Maintenant que nous comprenons les causes courantes de délamination, voyons comment les fabricants de circuits imprimés et les concepteurs de produits peuvent les éviter.
Comment Prévenir Délaminage ?
Grâce à la connaissance des causes profondes typiques, des mesures peuvent être prises pour minimiser les risques de délaminage dans les conceptions et la fabrication de circuits imprimés :
- Choix des matériaux
Rechercher des films de collage offrant une adhérence maximale sur toute la plage de températures de fonctionnement du produit final, y compris la résistance aux chocs thermiques. S'assurer que les résines entre les couches présentent un faible coefficient de dilatation thermique, comparable à celui des traces de cuivre, réduisant ainsi les contraintes dues aux écarts de dilatation. Exiger des fournisseurs qu'ils fournissent des données de tests de lots et des certifications de qualité de la résine. Tg, module et paramètres d'allongement.
- Contrôle de l'humidité
Les matières premières doivent être conservées dans des locaux de stockage équipés de dessiccateurs pour absorber activement l'humidité avant utilisation. Les circuits imprimés peuvent être précuits avant soudure afin d'éliminer toute humidité résiduelle. Le sol d'assemblage lui-même nécessite des contrôles environnementaux, tels que des déshumidificateurs, pour maintenir un taux d'humidité optimal. Il est également important de minimiser le temps d'exposition des matériaux à l'humidité ambiante.
- Évitez la surchauffe
Une surchauffe pendant le processus de soudage peut entraîner une contrainte thermique, susceptible de provoquer un délaminage. Utilisez des techniques de soudage appropriées, telles que brasage par refusion, et assurez-vous que les profils de température se situent dans la plage recommandée pour les composants et le PCB.
- Contrôles de processus
Contrôlez rigoureusement les vitesses de chauffage/refroidissement du laminage, les temps de maintien en température, les profils de pression de collage et les paramètres d'écoulement de la résine. Vérifiez la qualité du stratifié par analyse de microsections et tests destructifs de la force de collage après pressage.
- Des revêtements protecteurs
Spécifier revêtements conformes Doté d'une haute résistance aux produits chimiques, à l'humidité et à la température, il protège les circuits imprimés. Il assure une couverture complète du revêtement sur toutes les surfaces exposées pour une isolation optimale contre les agressions environnementales.
- Normes de rayons de courbure
À partir des données de tests de flexion, définissez et imposez des rayons de courbure minimaux pour la manipulation et l'installation des circuits imprimés afin d'éviter les contraintes excessives. Intégrez ces limites de rayon aux instructions d'assemblage et aux critères de contrôle qualité.
La meilleure pratique pour Réparation du délaminage des circuits imprimés
En cas de délaminage, des procédés de réparation spécialisés permettent de détacher, de renforcer et de relaminer les couches afin de restaurer l'intégrité du circuit imprimé. Voici un aperçu des procédures de réparation professionnelles :
- Retirez le revêtement conforme s'il est présent pour accéder à l'ensemble de la carte.
- Utilisez l'imagerie par rayons X pour identifier toutes les zones de séparation. Ciblez uniquement les sections délaminées à réparer.
- Détachez soigneusement les couches laminées à l'aide d'une chaleur douce et d'une technologie de tranchage pour accéder à l'interface endommagée.
- Nettoyer et préparer les surfaces à coller. Renforcer avec des films intercalaires adhésifs à haute résistance au pelage.
- Utilisez le collage par compression thermique pour re-stratifier les couches avec une température et une pression optimales.
- Inspectez la réparation aux rayons X et confirmez l'intégrité mécanique et électrique restaurée.
- Appliquez un nouveau revêtement conforme sur toute la carte si nécessaire.
Réflexions finales
Prévenir le délaminage grâce à une conception et une fabrication robustes des circuits imprimés est essentiel à la fiabilité des produits. Cependant, des facteurs imprévus peuvent néanmoins entraîner une séparation entre les couches au fil du temps.
L'intégration de stratégies telles que la simulation, les tests, la sélection des matériaux, le contrôle des procédés et les revêtements de protection réduit considérablement les risques. En cas de délaminage, une réparation professionnelle permet souvent de restaurer la fonctionnalité du circuit imprimé.
Grâce aux connaissances fournies dans ce guide, vous êtes désormais équipé pour détecter et résoudre tout problème de délaminage de circuits imprimés en toute confiance. L'utilisation des meilleures pratiques de prévention et des techniques de réparation optimisera la fiabilité et la durée de vie de vos composants électroniques.
