Delamination von Leiterplatten und wie man sie vermeidet

Unter Delaminierung von Leiterplatten (PCB) versteht man die physische Trennung der Schichten einer Leiterplatte
Sie wird in der Regel im Laminat der eigentlichen Leiterplatte bei der Sichtprüfung festgestellt
Kann aber auch in den Innenlagen auftreten
Wenn Delaminierung in internen Lagen auftritt, kann sie zu Fehlfunktionen führen
Deren Ursache ohne gründliche Untersuchung der PCB-Lagen nur schwer zu ermitteln ist

Wie wirkt sich die Delaminierung von Leiterplatten auf die Baugruppe aus?

Die Delaminierung von Leiterplatten wirkt sich auf zwei (2) Arten auf die Baugruppe aus:

Optisch - weil sie unerwünschte Blasen auf der Leiterplatte erzeugt
Technisch - weil sie Störungen in den inneren Lagen der Leiterplatte verursacht, was zu Fehlfunktionen der Schaltkreise führen kann

Die Delaminierung von Leiterplatten entsteht, weil Feuchtigkeit in den inneren Schichten eingeschlossen wird
Die eingeschlossene Feuchtigkeit kann nicht durch andere Bereiche der Leiterplatte entweichen

Bei der Herstellung von Leiterplatten gibt es eine Reihe von "nassen" Prozessen, insbesondere bei mehrlagigen Leiterplatten
Verschiedene Arten von Flüssigkeiten und/oder Chemikalien werden zur Herstellung der Leiterplatte verwendet
Während dieser Prozesse neigt das PCB-Material dazu, Feuchtigkeit zu absorbieren
Diese Feuchtigkeit sammelt sich in den Schichten der Leiterplatte

Beim Löten von Bauteilen auf die Leiterplatte während der Elektronikbestückung wird Wärme zugeführt:
- Trocknen der Leiterplatte
- Handlöten
- Reflow-Löten
- Wellenlöten
Wenn Feuchtigkeit erhitzt wird, entweicht die in den Schichten der Leiterplatte angesammelte Feuchtigkeit in Form von Wasserdampf
Dieser Wasserdampf erhöht den Druck, wodurch die Schichten der Leiterplatte belastet werden
Dieser Druck durch den aufgestauten Wasserdampf wird schließlich "platzen", wenn er nicht durch die Leiterplattenkanten oder Vias entweichen kann

Vermeiden Sie große Kupferflächen
Entwerfen Sie stattdessen Masseflächen mit einem schraffierten Raster
Damit kann die eingeschlossene Feuchtigkeit langsam aus der Leiterplatte entweichen

Doppellagige Leiterplatten werden in der Regel nicht getrocknet, es sei denn, sie haben Kupferflächen, die kein Gittermuster haben
Mehrlagige und starr-flexible Leiterplatten werden immer getrocknet
Starrflexible Leiterplatten sind aufgrund des hygroskopischen Klebers, der zur Verbindung der starren und flexiblen Teile verwendet wird, besonders anfällig für Delamination
Die Dauer der Trocknung von Leiterplatten hängt von ihren technischen Merkmalen ab

Wenn Leiterplatten auf unbestimmte Zeit gelagert werden sollen, werden sie vor dem Versiegeln in einem trockenen Beutel ordnungsgemäß mit Stickstoff behandelt
Alternativ können sie in einem trockenen Beutel mit einem Silika-Beutel versiegelt und datiert werden, um Feuchtigkeitsansammlungen zu verhindern