Delaminering av PCB: Orsaker, symtom och hur man förebygger det

Delaminering av kretskort är ett av de mest destruktiva och ofta oåterkalleliga felen i kretskort.

Till skillnad från ytdefekter uppstår delaminering inuti PCB-strukturenoch separerar kopparskikt eller dielektriska material, vilket äventyrar mekanisk hållfasthet, elektrisk isolering och långsiktig tillförlitlighet.

Den här artikeln förklarar:

• Vad delaminering av kretskort är
• Varför det inträffar
• Hur tillverkare upptäcker och förhindrar det

Delaminering av kretskort är ett av de mest destruktiva och ofta oåterkalleliga felen i kretskort.

Till skillnad från ytdefekter uppstår delaminering inuti PCB-strukturenoch separerar kopparskikt eller dielektriska material, vilket äventyrar mekanisk hållfasthet, elektrisk isolering och långsiktig tillförlitlighet.

Den här artikeln förklarar:

• Vad delaminering av kretskort är
• Varför det inträffar
• Hur tillverkare upptäcker och förhindrar det

Vad är PCB-delaminering?

Delaminering av kretskort avser förlust av vidhäftning mellan skikten inom ett kretskort.

Det kan inträffa mellan:

• Kopparfolie och dielektrikum
• Intilliggande dielektriska lager
• Gränssnitt mellan harts och glasfiber

När delamineringen väl har börjat sprider den sig ofta under termisk eller mekanisk påfrestning.

Vanliga symptom på PCB-delaminering

Delaminering kanske inte alltid är synlig först.

Typiska symtom

• Blåsbildning eller bubblor efter lödning
• Interna hålrum upptäckta med röntgen
• Plötslig minskning av isolationsmotståndet
• Mekanisk svaghet under montering

Detektionsmetoder:
Röntgeninspektion vid tillverkning av mönsterkort

Primära orsaker till PCB-delaminering

H3: Överdriven fuktabsorption

Fukt som fångats i kretskortsmaterial expanderar snabbt under lödning eller återflöde.

Denna expansion skapar ett inre tryck som kan separera skikten.

Bidragande faktorer är bland annat:

• Felaktig lagring av material
• Miljöer med hög luftfuktighet
• Lång exponering före montering

Felaktiga laminerings parametrar

Laminering är en kritisk process vid tillverkning av flerskiktskretskort.

Delaminering kan uppstå på grund av:

• Otillräckligt lamineringstryck
• Otillräckligt flöde av harts
• Felaktig härdningstemperatur eller härdningstid

Översikt över processen:
Förklaring av PCB-lamineringsprocessen

Materialets inkompatibilitet

Alla PCB-material fäster inte lika bra.

Riskfaktorer inkluderar:

• Blandning av material med olika glasomvandlingstemperaturer (Tg)
• Kopparfolier med låg skalhållfasthet
• Dålig vidhäftning mellan harts och glas

Materialvalet har stor betydelse för risken för delaminering.

Termisk stress och upprepad uppvärmning

Upprepade termiska cykler orsakar:

• Expansionsspänning i Z-axeln
• Utmattning vid gränsytor av koppar och harts

Kretskort med många lager är särskilt sårbara.

Länk till tillförlitlighet:
Test av termisk tillförlitlighet för kretskort

Designfaktorer som ökar risken för delaminering

Konstruktionsbeslut förstärker ofta risken för delaminering.

Konstruktionsmetoder med hög risk

• Mycket tunna dielektriska skikt
• Obalans vid hög koppartäthet
• Stora kopparplan utan relief
• Otillräckligt avstånd nära brädans kanter

En tidig DFM-granskning bidrar till att minska dessa risker.

Hur delaminering av PCB upptäcks

Vanliga detektionsmetoder

• Röntgeninspektion
• Tvärsnittsanalys
• Termisk belastningsprovning
• Visuell kontroll efter lödning

Inspektionsnav:
Inspektion och testning av kretskort förklaras

Förhindra delaminering av kretskort

Förvaring av kontrollerat material

• Vakuumförseglad förpackning
• Övervakning av temperatur och luftfuktighet
• Korrekta procedurer för utbakning

Optimerad kontroll av lamineringen

• Verifierade tryckprofiler
• Kontrollerat hartsflöde
• Konsekventa härdningscykler

Design för tillförlitlighet

• Balanserad distribution av koppar
• Tillräcklig dielektrisk tjocklek
• Verifiering av materialkompatibilitet

Förhållandet mellan delaminering och andra PCB-fel

Delaminering utlöser ofta sekundära fel:

• Via sprickbildning
• CAF-bildning
• Uppdelning av isolering

Relaterade fel:
Förklaring av vanliga PCB-fel

Industrins perspektiv på delamineringskontroll

Vid modern tillverkning av mönsterkort förebyggs delaminering genom:

• Materialkvalificering
• Kontroll av processfönster
• Återkopplingsslingor för inspektion

Tillverkare som TOPFAST behandlar delaminering som en tillförlitlighetsproblem på systemnivåoch inte bara en enskild processdefekt.

Industrins perspektiv på delamineringskontroll

Vid modern tillverkning av mönsterkort förebyggs delaminering genom:

• Materialkvalificering
• Kontroll av processfönster
• Återkopplingsslingor för inspektion

Tillverkare som TOPFAST behandlar delaminering som en tillförlitlighetsproblem på systemnivåoch inte bara en enskild processdefekt.

Slutsats

Delaminering av mönsterkort är en komplex felkälla som påverkas av material, konstruktion och tillverkningsförhållanden.

Även om den inte alltid kan elimineras kan den effektivt kontrollerad genom:

• Korrekt materialhantering
• Optimerade lamineringsprocesser
• Genomtänkta designbeslut

Att förstå delamineringsmekanismerna är avgörande för att kunna bygga tillförlitliga PCB med lång livslängd.

Vanliga frågor om PCB-delaminering