Printplaten (PCB's) vormen het hart van elektronica fabricagePCB's kunnen echter soms defect raken door een defect dat delaminatie wordt genoemd. PCB-delaminatie treedt op wanneer de lagen van een PCB loskomen, wat leidt tot storingen of uitval van elektronische apparaten. Het aanpakken van dit probleem kan kostbaar en tijdrovend zijn. In deze uitgebreide gids gaan we dieper in op de oorzaken van PCB-delaminatie, verkennen we effectieve preventiemethoden en bespreken we de beste werkwijzen voor het repareren van PCB-delaminatie.
Wat is PCB-delaminatie?
Delaminatie is een intralaminaire scheiding tussen de gelamineerde lagen van glasvezel en hars die een meerlagige printplaatHet kan variëren van een kleine scheuring tot volledige loslating over grote oppervlakken. Deze scheiding verstoort de elektrische connectiviteit en de werking van een printplaat. Scheuren breken de dunne kopersporen tussen de lagen, waardoor circuits worden onderbroken. Verdere delaminatie kan ook leiden tot kortsluiting tussen de lagen nadat ze geïsoleerd zijn.
Delaminatie treft voornamelijk complexe, meerlaagse printplaten (PCB's) en niet enkel- of dubbellaags printplaten die geen interlaminaire verbinding hebben. Indien delaminatie niet wordt aangepakt, kan de schade snel toenemen, wat de levensduur verkort en uiteindelijk tot PCB-falen leidt.
Oorzaken van PCB-delaminatie
Delaminatie kan verschillende oorzaken hebben, waaronder productiefouten en operationele spanningen in het veld. Het begrijpen van de onderliggende oorzaken is essentieel om toekomstige gevallen te voorkomen. Veelvoorkomende factoren die bijdragen aan PCB-delaminatie zijn onder andere:
- Thermische spanning
Herhaaldelijk verwarmen en afkoelen leidt tot verschillen in thermische uitzetting en krimp tussen PCB-lagen. Deze mismatches genereren na verloop van tijd mechanische spanningen. Langzame temperatuurschommelingen tijdens de stroomcyclus en snelle, lokale verhitting kunnen delaminatie veroorzaken.
- Mechanische spanning
Fysieke buiging van de printplaat, schokken en trillingen veroorzaken ook spanningen tussen de lagen. Beperkingen op de printplaat, zoals bevestigingsmiddelen, bevestigingsmiddelen of chassisintegratie, kunnen de spanningen in bepaalde gebieden concentreren.
- Defecten in het laminatieproces
Onvoldoende hechting, ongelijkmatige harsstroom, verontreiniging en holtes tussen de lagen kunnen zwakke plekken creëren die vatbaar zijn voor delaminatie. Dit toont het belang aan van een nauwkeurige controle van de parameters van de lamineerpers.
- Overmatig vocht
Een van de meest voorkomende oorzaken van PCB-delaminatie is vocht. Zelfs een kleine hoeveelheid vocht die in de printplaat achterblijft, kan leiden tot scheuren wanneer de printplaat wordt blootgesteld aan hoge temperaturen, omdat het vocht in stoom verandert en uitzet. In veel gevallen kan vocht door slechte hechting of onvoldoende lijm tussen de lagen van de printplaat binnendringen.
- Overmatige buigstralen
Dun, flexibele printplaten PCB's die aan scherpe bochten worden blootgesteld, ervaren herhaaldelijk gerichte spanningen tussen de lagen. Het gebruik van adequate buigradiusnormen helpt dit te verminderen. Nu we de meest voorkomende oorzaken van delaminatie begrijpen, laten we bespreken hoe PCB-fabrikanten en productontwerpers deze problemen kunnen voorkomen...
Hoe werkt het? Voorkomen Delaminatie?
Met kennis van de typische grondoorzaken kunnen stappen worden ondernomen om de risico's van delaminatie bij het ontwerpen en produceren van PCB's te minimaliseren:
- Materiaalkeuze
Onderzoek hechtingsfilms met maximale kleefkracht over het volledige bedrijfstemperatuurbereik van het eindproduct, inclusief thermische schokbestendigheid. Zorg ervoor dat harsmaterialen tussen de lagen een lage thermische uitzettingscoëfficiënt hebben, vergelijkbaar met die van kopersporen, waardoor spanningen door uitzettingsverschillen worden verminderd. Vraag leveranciers om partijtestgegevens en certificeringen voor de harskwaliteit te verstrekken. Tg, modulus en rekparameters.
- Vochtbeheersing
Grondstoffen moeten worden bewaard in opslagruimtes met droogmiddelen om actief vocht te absorberen vóór gebruik. Platen kunnen vóór het solderen worden voorgebakken om eventueel restvocht te verdrijven. De assemblagevloer zelf heeft klimaatbeheersing nodig, zoals luchtontvochtigers, om een optimale lage vochtigheidsgraad te handhaven. Het is ook belangrijk om de tijd dat materialen aan de omgevingsvochtigheid worden blootgesteld, te minimaliseren.
- Vermijd oververhitting
Oververhitting tijdens het solderen kan leiden tot thermische spanning, wat op zijn beurt delaminatie kan veroorzaken. Gebruik geschikte soldeertechnieken, zoals reflow solderenen zorg ervoor dat de temperatuurprofielen binnen het aanbevolen bereik vallen voor zowel de componenten als de PCB.
- Procescontroles
Controleer nauwgezet de verwarmings-/afkoelsnelheid van het lamineren, de temperatuurintervaltijden, de drukprofielen van de hechting en de vloeiparameters van de hars. Controleer de kwaliteit van het laminaat door middel van microsectieanalyse en destructief onderzoek naar de hechtsterkte na het persen.
- Beschermende coatings
Specificeren conforme coatings Met hoge chemische, vocht- en temperatuurbestendigheid om PCB's te beschermen. Zorg voor volledige coatingdekking op alle blootgestelde oppervlakken om ze volledig te isoleren tegen invloeden van buitenaf.
- Buigradiusnormen
Definieer en verplicht minimale buigradiussen voor de verwerking en installatie van PCB's op basis van flextestgegevens om overbelasting te voorkomen. Neem radiuslimieten op in de assemblage-instructies en kwaliteitsinspectiecriteria.
De beste praktijk voor PCB-delaminatiereparatie
Als delaminatie wordt gedetecteerd, kunnen gespecialiseerde reparatieprocessen lagen losmaken, versterken en opnieuw lamineren om de integriteit van de PCB te herstellen. Hier is een overzicht van professionele reparatieprocedures:
- Verwijder de beschermende coating indien aanwezig om toegang te krijgen tot de gehele printplaat.
- Gebruik röntgenfoto's om alle loszittende delen te identificeren. Repareer alleen de gedelamineerde delen.
- Verwijder de gelamineerde lagen voorzichtig met behulp van zachte hitte en snijtechnologie om bij de beschadigde interface te komen.
- Reinig en bereid de te lijmen oppervlakken voor. Verstevig met zelfklevende tussenlagen met een hoge pelsterkte.
- Gebruik thermische drukbinding om de lagen opnieuw te lamineren met optimale temperatuur en druk.
- Controleer de reparatie met een röntgenfoto en bevestig dat de mechanische en elektrische integriteit is hersteld.
- Breng indien nodig een nieuwe beschermlaag over het hele bord aan.
Conclusie
Het voorkomen van delaminatie door middel van robuust PCB-ontwerp en -productie is essentieel voor de betrouwbaarheid van het product. Onvoorziene factoren kunnen echter na verloop van tijd toch leiden tot loslating van de tussenlaag.
Het integreren van strategieën zoals simulatie, testen, materiaalkeuze, procescontrole en beschermende coatings vermindert de risico's aanzienlijk. Wanneer delaminatie optreedt, kan professionele reparatie de functionaliteit van de PCB vaak herstellen.
Met de kennis in deze gids bent u nu in staat om PCB-delaminatieproblemen met vertrouwen op te sporen en aan te pakken. Door gebruik te maken van best practices voor preventie en reparatietechnieken kunt u de betrouwbaarheid en levensduur van uw elektronica maximaliseren.
