Schnellreaktions-Leitfaden zu häufigen PCB-Defekten

Kein Ingenieur wünscht sich Defekte – doch manche PCB-Probleme entstehen durch Umgebung, unsachgemäße Anwendung oder Unfälle. Wichtig: Unfälle verhindern, aber sofort handeln beim Auftreten.

Defekt #1: Kurzschlüsse (Shorts)

Häufigste Ausfallursache. Notfallmaßnahmen nach Dringlichkeit:

1. Falsches Pad-Design: Pads oval statt rund → größere Abstände zwischen Punkten → Kurzschluss vermeiden.
2. Falsche Bauteilausrichtung: Platzierrichtung korrigieren.
3. Gebogene Pins bei SMT-Bauteilen: Lötstelle ≥ 2 mm von Leiterbahnen entfernt halten.
4. Weitere Ursachen: Zu große Substratbohrungen, zu niedrige Löttemperatur, schlechte Benetzbarkeit, defekte Lötstoppmaske, Oberflächenverunreinigung.

Defekt #2: Dunkle oder partikelförmige Lötstellen

1. Verunreinigtes Zinn / Oxid-Eintrag in Schmelze → spröde Lötstellen.
2. Verunreinigte Lötpaste: Paste wechseln oder reines Zinn nutzen.

Defekt #3: Goldgelbe Lötstellen

Normal: silbergrau. Goldgelb → zu hohe Temperatur. Ofentemperatur senken.

Defekt #4: Schlecht performende PCB nach Fertigung

Meist Umwelteinflüsse:

1. Extreme/schwankende Temperatur, hohe Feuchte, Vibration → Verformung → Lötstellen brechen.
2. Feuchte → Kupferoxidation/Korrosion → freiliegende Leiter, Pads, Pins funktionsunfähig.
3. Staubbedeckung → Luftstrom/Kühlung behindert → Überhitzung, Degradation.

Defekt #5: Unterbrechungen (Opens)

Leiterbahnen durchtrennt / Lötpaste nur auf Pad, nicht auf Pin. Ursachen: Fertigungs-/Lötprozess, Board-Verformung, Fallen, mechanische Verformung, chemische Angriffe/Feuchte → Löt-/Metallabrieb → Leiterbruch.

Defekt #6: Lose oder versetzte Bauteile

Beim Reflow: kleine Bauteile auf geschmolzenem Lötzinn „schwimmen“ weg. Ursachen: unzureichende Board-Unterstützung, falsche Reflow-Profile, Lötpaste, Bedienfehler.

Defekt #7: Lötfehler

1. Externe Störung vor Erstarren (wie Kaltlötstelle) → Nachhitzen, Störquelle beim Abkühlen fernhalten.
2. Kaltlötstelle: Lötzinn nicht voll geschmolzen → raue Oberfläche, unzuverlässige Verbindung. Zuviel Lötzinn verhindert vollständiges Schmelzen. Gegenmaßnahme: Nachhitzen, Überschuss entfernen.
3. Bridging (Brückenbildung): Lötzinn verbindet zwei Leiterbahnen → Kurzschluss, Bauteilschaden, Leiterbahnbrand bei Hohem Strom.
4. Unzureichende Benetzbarkeit Pins/Pads: Zu viel/zu wenig Lötzinn. Pad durch Überhitzung/raues Löten angehoben.

Weiterführende Ressourcen

• Zuverlässigkeitsvergleich: Blei vs. Bleifrei Lötstellen
• Qualitätssicherung BGA-Lötstellen
• Vergleich: Wellenlöten vs. Reflow-Löten
• Vergleich: Bleihaltig vs. Bleifrei in PCBA