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PCB腐蚀及其预防方法


PCB腐蚀是电子设备故障的主要原因。腐蚀的原因是它增加了电路板上铜走线的电阻,并且随着积累,电路板将开始工作效率低下或完全停止工作。了解PCB腐蚀的常见原因并确保对其进行适当的保养,可以使PCB在整个使用期间正常工作。

腐蚀是氧与金属结合时发生的氧化过程,导致生锈并导致金属剥落或失去其宝贵的化学性能。由于PCB主要由金属制成并暴露于氧气中,因此最终会腐蚀。但是,不同种类的金属会以不同的速率腐蚀。有些更耐腐蚀,而另一些则很容易腐蚀。这样的一个例子是铜合金,银,金和石墨如何无限地抵抗腐蚀,而铜,铅,锡和镍的薄层则极易腐蚀。这是金属如金和银也被称为贵金属,而容易腐蚀的金属如锡和铜被称为贱金属的原因之一。

由于电路板包含大量的铜层和走线形式的铜,因此电路板极易受到腐蚀。

腐蚀类型

通过了解不同类型的腐蚀,可以诊断腐蚀以及它们如何导致PCB故障。

普通腐蚀

最常见的腐蚀类型,也称为大气腐蚀或均匀腐蚀,通常是由空气中的氧气/水分与铜之间的化学反应引起的。该反应导致形成氧化铜。低电导率会在PCB中引起问题,但是机械性能保持不变。通常这很容易诊断和预防。

局部腐蚀

顾名思义,局部腐蚀仅限于较小的区域,并且可能是以下三种类型之一:

丝状腐蚀: 进入表面光洁度之下的水分会导致铜中的缺陷,从而有可能扩散到整个电路板上。

缝隙腐蚀: 由于残留物,电路板上的硬件或组件下面的区域可能会腐蚀。此类缝隙中的助焊剂,清洁溶液或其他污染物通常会导致这种类型的腐蚀。

点腐蚀: 这种腐蚀被视为铜中的空洞或。局部电反应会导致变质,导致凹坑直径和深度增加,最终导致失效。产生腐蚀的化合物通常会掩盖凹坑,使其很难被发现。

电腐蚀

当两种不同的金属(例如铜和一种成分的金属,金或锡)结合在腐蚀性电解液中时,就会发生电化腐蚀,也称为双金属腐蚀。这类似于点蚀,但主要的区别是,电化学腐蚀的金属在电接触时仅在电化学不同的金属之间发生电化腐蚀,并且金属都暴露于电解质中。

电解枝晶形成

当水分中存在离子污染时,铜迹线上会形成树枝状晶体。当相邻的铜走线中生长出树枝状晶体时,可能会短路并导致故障。

晶间腐蚀

当铜迹线的晶界上存在化学物质时,会发生晶间腐蚀。晶界通常含有较高的杂质,这些杂质更容易受到这种腐蚀的影响。

防止PCB腐蚀

如果您已经在本文中做得如此充分,那么显然腐蚀主要是由于电路板上存在水分或电解污染物。当PCB在航空航天或海洋等极端环境中使用时,PCB极易受到不同类型的腐蚀的影响。OEM,制造商和消费者可以通过确保以下几点来防止腐蚀。

在组装过程中充分清洁PCBA,并确保已清除所有助焊剂残留物。

2.确保PCB保持干燥

3.确保电解液不会弄湿PCB

4.保形涂覆PCB组件以保护其免受环境影响

防止PCB腐蚀的主要方法是防止水分或其他液体进入电路板。一种方法是将PCBA放置在具有适当IP等级的机箱内。

当您的PCB无法封装在机箱或其他类型的保护罩中时,可以使用保形涂层。保形涂层有多种不同形式,但有些包括简单的阻焊膜,气溶胶喷涂或环氧涂层。这些都有助于防止PCB腐蚀。保形涂料并不是所有电路板的解决方案。工程师将不得不考虑需要掩盖哪些部分,或者是否添加保形涂层会影响电路板的使用和功能。

PCB腐蚀修复

消除PCB上的腐蚀并不是一件容易的事。一旦发生这种情况,董事会就会受到威胁。但是,您可以清理干净,并希望获得最好的结果。确保从板上断开所有电源并尽可能地隔离。为此,您可以用棉签蘸异丙醇,小苏打和水,甚至用醋等清洁剂进行清洁。

 

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