Vanliga PCB-fel: Orsaker, symtom och lösningar

PCB-fel är sällan slumpmässiga.
I de flesta fall är misslyckanden ett resultat av designbeslut, materialval eller begränsningar i tillverkningsprocessen.

Att förstå vanliga felmoder på kretskort hjälper ingenjörer:

• Identifiera grundorsaker snabbare
• Förbättra design för tillverkningsbarhet (DFM)
• Minska antalet fel på fältet och garantikostnaderna

Den här artikeln ger en praktisk översikt över de vanligaste felen i mönsterkort, deras symtom och hur de förebyggs i modern mönsterkortstillverkning.

Vad är ett PCB-fel?

Ett kretskortsfel uppstår när ett kort inte längre uppfyller sina Elektriska, mekaniska eller tillförlitlighetskrav.

Fel kan uppstå:

• Under elektrisk provning
• Under PCB-montering
• Efter termisk cykling
• I verklig drift

Många fel uppstår långt innan kretskortet slås på.

Öppna kretsar och kortslutningar

Typiska symtom

• Fel vid elektriskt test
• Ingen signalkontinuitet
• Oväntade strömvägar

Vanliga orsaker

• Ofullständig kopparplätering
• Överetsning eller underetsning
• Felregistrering av inre skikt

Förebyggande metoder

• Kontrollerade etsningsprocesser
• Elektrisk testning (E-test)
• AOI-inspektion under tillverkning

Relaterat: Elektrisk testning av kretskort förklaras

Delaminering

Delaminering avser separation mellan PCB-lager eller mellan koppar och dielektriskt material.

Symptom

• Blåsbildning vid lödning
• Inre hålrum synliga med röntgen
• Minskad mekanisk hållfasthet

Grundläggande orsaker och fördelarKärnbaserad HDI

• Överdriven fuktabsorption
• Felaktiga lamineringsparametrar
• Inkompatibelt materialval

Fördjupad guide:
Delaminering av PCB Orsaker och förebyggande åtgärder

Delaminering

Delaminering avser separation mellan PCB-lager eller mellan koppar och dielektriskt material.

Symptom

• Blåsbildning vid lödning
• Inre hålrum synliga med röntgen
• Minskad mekanisk hållfasthet

Grundläggande orsaker och fördelarKärnbaserad HDI

• Överdriven fuktabsorption
• Felaktiga lamineringsparametrar
• Inkompatibelt materialval

Fördjupad guide:
Delaminering av PCB Orsaker och förebyggande åtgärder

Fel i ledande anodisk filament (CAF)

CAF är ett latent felbeteende som utvecklas över tid.

Egenskaper

• Progressiv nedbrytning av isoleringen
• Uppträder ofta efter månader eller år
• Utlöses av fukt och spänningsförskjutning

Bidragande faktorer

• Exponering av glasfiber
• Hartsrika områden
• Miljöer med hög luftfuktighet

Teknisk uppdelning:
CAF:s misslyckande i PCB förklaras

Lödmask- och ytrelaterade fel

Även om de ofta förbises kan ytrelaterade defekter orsaka verkliga funktionsproblem.

Exempel

• Sprickbildning i lödmask
• Dålig vidhäftning
• Korrosionsexponering

Förebyggande åtgärder

• Korrekt ytbehandling
• Kontrollerade härdningsprocesser
• Kontroll av materialkompatibilitet

Hur analys av PCB-fel utförs

När fel uppstår använder tillverkarna strukturerade analysmetoder.

Vanliga verktyg inkluderar:

• Tvärsnittsanalys
• Röntgeninspektion
• Termisk belastningsprovning
• Omtestning av elektricitet

Översikt över metoder:
Förklaring av metoder för analys av PCB-fel

Rollen för styrning av tillverkningsprocessen

De flesta PCB-fel är förebyggbar.

Viktiga kontrollområden inkluderar:

• Lamineringsprofiler
• Tjocklek på kopparplätering
• Förvaring och hantering av material
• Inspektions- och testtäckning

Tillverkare som TOPFAST integrerar feedback om misslyckanden i kontinuerliga processförbättringar i stället för att behandla misslyckanden som isolerade händelser.

Konstruktionsbeslut som ökar risken för haverier

Konstruktionsval påverkar i hög grad sannolikheten för fel.

Designmetoder med hög risk inkluderar:

• Extremt tunna dielektrika
• Minimala ringformade ringar
• Vior med högt aspektförhållande
• Tätt avstånd i fuktiga miljöer

Designperspektiv:
Riktlinjer för kvalitet och tillförlitlighet för mönsterkort

Slutsats

Fel på kretskort orsakas sällan av en enda faktor.
De är vanligtvis resultatet av samspelet mellan design, material och tillverkningsprocesser.

Genom att förstå vanliga felmoder kan ingenjörer:

• Konstruera mer robusta kretskort
• Välj lämpliga material
• Tillämpa rätt inspektions- och teststrategier

Denna artikel utgör grunden för Analys av PCB-fel innehållskluster.

Vanliga PCB-fel FAQ