PCB Delamination: PCB-puristeiden poistaminen: Syyt, oireet ja niiden ehkäiseminen.

Piirilevyjen delaminaatio on yksi piirilevyjen tuhoisimmista ja usein peruuttamattomista vikaantumistavoista.

Toisin kuin pintaviat, delaminaatio tapahtuu PCB-rakenteen sisällä, kuparikerrosten tai dielektristen materiaalien erottaminen toisistaan ja mekaanisen lujuuden, sähköeristyksen ja pitkäaikaisen luotettavuuden vaarantaminen.

Tässä artikkelissa selitetään:

• Mitä PCB-delaminaatio on
• Miksi se tapahtuu
• Miten valmistajat havaitsevat ja estävät sen

Piirilevyjen delaminaatio on yksi piirilevyjen tuhoisimmista ja usein peruuttamattomista vikaantumistavoista.

Toisin kuin pintaviat, delaminaatio tapahtuu PCB-rakenteen sisällä, kuparikerrosten tai dielektristen materiaalien erottaminen toisistaan ja mekaanisen lujuuden, sähköeristyksen ja pitkäaikaisen luotettavuuden vaarantaminen.

Tässä artikkelissa selitetään:

• Mitä PCB-delaminaatio on
• Miksi se tapahtuu
• Miten valmistajat havaitsevat ja estävät sen

Mikä on PCB Delamination?

PCB-delaminaatiolla tarkoitetaan kerrosten välisen tartunnan heikkeneminen piirilevyn sisällä.

Se voi tapahtua välillä:

• Kuparifolio ja dielektrinen
• Vierekkäiset dielektriset kerrokset
• Hartsin ja lasikuidun rajapinnat

Kun delaminaatio on alkanut, se etenee usein lämpö- tai mekaanisen rasituksen vaikutuksesta.

PCB:n delaminaation yleiset oireet

Delaminaatio ei aina näy aluksi.

Tyypilliset oireet

• Rakkuloita tai kuplia juottamisen jälkeen
• Röntgenkuvauksella havaitut sisäiset tyhjät tilat
• Äkillinen eristysresistanssin lasku
• Mekaaninen heikkous kokoonpanon aikana

Havaintomenetelmät:
Röntgentarkastus PCB-valmistuksessa

PCB:n delaminaation ensisijaiset syyt

H3: Liiallinen kosteuden imeytyminen

Piirilevymateriaaleihin jäänyt kosteus laajenee nopeasti juottamisen tai uudelleenjuottamisen aikana.

Tämä laajeneminen luo sisäistä painetta, joka voi erottaa kerrokset toisistaan.

Myötävaikuttavia tekijöitä ovat muun muassa:

• Materiaalin virheellinen varastointi
• Korkean kosteuden ympäristöt
• Pitkä valotus ennen kokoonpanoa

Virheelliset laminointiparametrit

Laminointi on kriittinen prosessi monikerroksisen PCB:n valmistuksessa.

Delaminaatio voi johtua seuraavista syistä:

• Riittämätön laminointipaine
• Riittämätön hartsin virtaus
• Väärä kovettumislämpötila tai -aika

Prosessin yleiskatsaus:
PCB-laminointiprosessi selitetty

Materiaalin yhteensopimattomuus

Kaikki piirilevymateriaalit eivät liimautu yhtä hyvin.

Riskitekijöitä ovat:

• Materiaalien sekoittaminen, joilla on eri lasittumislämpötilat (Tg)
• Kuparikalvot, joiden kuorintalujuus on alhainen
• Huono hartsin ja lasin välinen tartunta

Materiaalin valinta vaikuttaa voimakkaasti delaminaatioriskiin.

Lämpörasitus ja toistuva lämmitys

Toistuvat lämpösyklit aiheuttavat:

• Z-akselin laajenemisjännitys
• Väsyminen kupari-hartsin rajapinnoilla

Erityisen haavoittuvia ovat korkean kerrospitoisuuden omaavat levyt.

Luotettavuuslinkki:
PCB:n lämpöluotettavuuden testaus

Delaminaatioriskiä lisäävät suunnittelutekijät

Suunnittelupäätökset lisäävät usein delaminaatioriskiä.

Korkean riskin suunnittelukäytännöt

• Erittäin ohuet dielektriset kerrokset
• Korkea kuparin tiheyden epätasapaino
• Suuret kuparitasot ilman helpotusta
• Riittämätön väli levyn reunojen lähellä

Varhainen DFM-arviointi auttaa vähentämään näitä riskejä.

Miten PCB Delamination havaitaan

Yleiset havaitsemismenetelmät

• Röntgentarkastus
• Poikkileikkausanalyysi
• Lämpökuormitustestaus
• Silmämääräinen tarkastus juottamisen jälkeen

Tarkastusnapa:
PCB:n tarkastus ja testaus selitetty

PCB-delaminaation estäminen

Valvottu materiaalin varastointi

• Tyhjiöpakatut pakkaukset
• Lämpötilan ja kosteuden seuranta
• Asianmukaiset bake-out-menettelyt

Optimoitu laminoinnin ohjaus

• Tarkastetut paineprofiilit
• Hallittu hartsin virtaus
• Johdonmukaiset kovettumisjaksot

Luotettavuutta edistävät suunnittelukäytännöt

• Tasapainotettu kuparin jakelu
• Riittävä dielektrinen paksuus
• Materiaalien yhteensopivuuden todentaminen

Delaminaation ja muiden PCB-virheiden välinen suhde

Delaminaatio aiheuttaa usein sekundäärisiä vikoja:

• Via cracking
• CAF:n muodostaminen
• Eristyksen hajoaminen

Aiheeseen liittyvät epäonnistumiset:
Yleiset PCB-viat selitetty

Teollisuuden näkökulma delaminaation hallintaan

Nykyaikaisessa PCB-valmistuksessa delaminaation ehkäisyyn käytetään:

• Materiaalin kelpoisuus
• Prosessin ikkunan ohjaus
• Tarkastuksen palautekierrokset

Valmistajat kuten TOPFAST käsittelevät delaminaatiota kuin järjestelmätason luotettavuusongelma, ei vain yksittäinen prosessivirhe.

Teollisuuden näkökulma delaminaation hallintaan

Nykyaikaisessa PCB-valmistuksessa delaminaation ehkäisyyn käytetään:

• Materiaalin kelpoisuus
• Prosessin ikkunan ohjaus
• Tarkastuksen palautekierrokset

Valmistajat kuten TOPFAST käsittelevät delaminaatiota kuin järjestelmätason luotettavuusongelma, ei vain yksittäinen prosessivirhe.

Päätelmä

Piirilevyn delaminaatio on monimutkainen vikaantumistapa, johon vaikuttavat materiaalit, suunnittelu ja valmistusolosuhteet.

Vaikka sitä ei voida aina poistaa, sitä voidaan kuitenkin vähentää. valvotaan tehokkaasti kautta:

• Materiaalin asianmukainen käsittely
• Optimoidut laminointiprosessit
• Harkitut suunnittelupäätökset

Delaminaatiomekanismien ymmärtäminen on olennaista luotettavien ja pitkäikäisten piirilevyjen rakentamisessa.

PCB Delamination FAQ