Veelvoorkomende PCB-defecten: Oorzaken, symptomen en oplossingen

PCB-defecten zijn zelden willekeurig.
In de meeste gevallen zijn storingen het gevolg van ontwerpbeslissingen, materiaalkeuzes of beperkingen van het productieproces.

Inzicht in veelvoorkomende PCB-faalwijzen helpt ingenieurs:

• Achterliggende oorzaken sneller opsporen
• Design-for-manufacturability (DFM) verbeteren
• Storingen in het veld en garantiekosten verminderen

Dit artikel geeft een praktisch overzicht van de meest voorkomende PCB-fouten, hun symptomen en hoe ze worden voorkomen in de moderne PCB-productie.

Wat is een printfout?

Een PCB-fout treedt op wanneer een printplaat niet langer voldoet aan zijn elektrische, mechanische of betrouwbaarheidsvereisten.

Er kunnen storingen optreden:

• Tijdens het elektrisch testen
• Tijdens PCB-assemblage
• Na thermische cycli
• In de praktijk

Veel storingen ontstaan lang voordat de printplaat wordt ingeschakeld.

Open en kortsluiting

Typische symptomen

• Elektrische test mislukt
• Geen signaalcontinuïteit
• Onverwachte stroompaden

Veel voorkomende oorzaken

• Onvolledig koperplateren
• Over-etsen of onder-etsen
• Misregistratie van de binnenste laag

Preventiemethoden

• Gecontroleerde etsprocessen
• Elektrisch testen (E-test)
• AOI-inspectie tijdens fabricage

Gerelateerd: PCB elektrisch testen uitgelegd

Delaminatie

Delaminatie verwijst naar de scheiding tussen PCB-lagen of tussen koper en diëlektrisch materiaal.

Symptomen

• Blaarvorming tijdens solderen
• Interne holtes zichtbaar met röntgenstralen
• Verminderde mechanische sterkte

Onderliggende oorzaken

• Overmatige vochtopname
• Verkeerde lamineerparameters
• Incompatibele materiaalselectie

Diepgaande gids:
PCB Delaminatie Oorzaken en Preventie

Delaminatie

Delaminatie verwijst naar de scheiding tussen PCB-lagen of tussen koper en diëlektrisch materiaal.

Symptomen

• Blaarvorming tijdens solderen
• Interne holtes zichtbaar met röntgenstralen
• Verminderde mechanische sterkte

Onderliggende oorzaken

• Overmatige vochtopname
• Verkeerde lamineerparameters
• Incompatibele materiaalselectie

Diepgaande gids:
PCB Delaminatie Oorzaken en Preventie

Defecten aan geleidende anodraad (CAF)

CAF is een latente storingsmodus die zich na verloop van tijd ontwikkelt.

Kenmerken

• Progressieve afbraak van isolatie
• Verschijnt vaak na maanden of jaren
• Getriggerd door vocht en spanningsvervorming

Sleutelfactoren

• Blootstelling aan glasvezel
• Harsrijke gebieden
• Omgevingen met een hoge luchtvochtigheid

Technisch defect:
CAF-defect in PCB uitgelegd

Soldeermasker en oppervlakte-gerelateerde fouten

Hoewel dit vaak over het hoofd wordt gezien, kunnen defecten aan het oppervlak echte functionele problemen veroorzaken.

Voorbeelden

• Soldeermasker barst
• Slechte hechting
• Blootstelling aan corrosie

Preventie

• Juiste voorbereiding van het oppervlak
• Gecontroleerde uithardingsprocessen
• Materiaalcompatibiliteitscontroles

Hoe PCB-defectanalyse wordt uitgevoerd

Wanneer er storingen optreden, gebruiken fabrikanten gestructureerde analysemethoden.

Veelgebruikte hulpmiddelen zijn onder andere:

• Doorsnede-analyse
• Röntgeninspectie
• Thermische belastingstesten
• Elektrisch hertesten

Overzicht van methoden:
Uitleg over PCB-defectanalysemethoden

De rol van productieprocescontrole

De meeste PCB-defecten zijn te voorkomen.

De belangrijkste controlegebieden zijn:

• Lamineerprofielen
• Koperen plateerdikte
• Materiaalopslag en -verwerking
• Inspectie en testen

Fabrikanten zoals TOPFAST integreren feedback over storingen in voortdurende procesverbetering in plaats van storingen te behandelen als geïsoleerde gebeurtenissen.

Ontwerpbeslissingen die het risico op storingen verhogen

Ontwerpkeuzes beïnvloeden de faalkans sterk.

Ontwerppraktijken met een hoog risico zijn onder andere:

• Extreem dunne diëlektrica
• Minimale ringvormige ringen
• Vias met hoge hoogte-breedteverhouding
• Krappe afstanden in vochtige omgevingen

Ontwerpperspectief:
PCB ontwerprichtlijnen voor kwaliteit en betrouwbaarheid

Conclusie

PCB-defecten worden zelden veroorzaakt door één enkele factor.
Ze zijn meestal het gevolg van interacties tussen ontwerp, materialen en productieprocessen.

Inzicht in veelvoorkomende faalwijzen stelt ingenieurs in staat om:

• Robuustere PCB's ontwerpen
• Geschikte materialen kiezen
• De juiste inspectie- en teststrategieën toepassen

Dit artikel dient als basis voor de PCB-defectanalyse inhoud cluster.

Veelvoorkomende PCB-defecten FAQ