Was ist Cracking?

Was ist Cracking?

Rissbildung bezieht sich im Zusammenhang mit Leiterplatten auf einen bedeutenden Ausfallmechanismus, der bei konformen Beschichtungen, Lötstellen oder Laminaten auf einer Leiterplatte auftreten kann. Es handelt sich dabei um die Entstehung von Brüchen oder Rissen in der Beschichtung oder dem Laminat, die sich nachteilig auf die Leistung und Zuverlässigkeit der Leiterplatte auswirken können.

Bei konformen Beschichtungen kommt es in der Regel zu Rissbildung, wenn die glatte Oberfläche der Beschichtung in Abschnitte zerbricht und sichtbare Risse hinterlässt, die den darunter liegenden Bereich potenziellen Verunreinigungen aussetzen. Dies kann die Funktionalität der Komponenten auf der Leiterplatte beeinträchtigen. Die Ursachen für Risse in Schutzlacken können auf Temperaturschwankungen während des Aushärtungs- oder Trocknungsprozesses zurückgeführt werden. Zu hohe Aushärtungstemperaturen, insbesondere wenn die Beschichtung zu schnell aushärtet, können zu einer vorzeitigen Aushärtung der äußeren Oberfläche führen, ohne dass genügend Zeit für die Trocknung bei Raumtemperatur bleibt, was zu einer rissigen Oberfläche führt. Umgekehrt können auch sehr niedrige Temperaturen, insbesondere nach extremer Hitze, zu Rissen führen.

Risse können auch in Lötstellen auftreten, die für die Verbindung von Bauteilen mit der Leiterplatte verantwortlich sind. Risse in Lötstellen sind relativ selten, können aber durch Faktoren wie schlechtes Design, unzureichende Lötbarkeit, wiederholte Bewegung während der Verarbeitung oder Wärmeausdehnung entstehen. Diese Risse können zu elektrischen Verbindungsproblemen und potenziellen Ausfällen führen.

Außerdem können in den Laminaten einer Leiterplatte Risse auftreten, insbesondere wenn bleifreie Materialien verwendet werden. Einige der in Leiterplatten verwendeten Basismaterialien können spröde sein, was zum Reißen des Epoxids im Laminat führt. Dies kann bei BGA-Gehäusen zu Pad-Lifting führen, bei dem sich die Pads, die zur Verbindung des BGA-Gehäuses mit der Leiterplatte dienen, ablösen. Risse können auch beim Biegen von Leiterplatten oder bei Falltests auftreten, insbesondere bei bestimmten Laminaten. Biegen bedeutet, dass sich die Leiterplatte bei normalem Gebrauch oder bei mechanischer Beanspruchung verbiegt oder verformt. Bei Falltests wird die Leiterplatte absichtlich fallen gelassen, um den Aufprall zu simulieren, den sie während des Transports oder der Handhabung erfahren kann. Das Auftreten von Rissen während dieser Tests deutet darauf hin, dass die in den Leiterplatten verwendeten Laminate unter mechanischer Belastung rissig werden können.