PCB腐蚀及其预防方法

2021-02-22

PCB腐蚀是電(diàn)子设备故障的主要原因。腐蚀的原因是它增加了電(diàn)路板上铜走線(xiàn)的電(diàn)阻，并且随着积累，電(diàn)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(kě)以使PCB在整个使用(yòng)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學(xué)性能(néng)。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(yǒu)些更耐腐蚀，而另一些则很(hěn)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為(wèi)贵金属，而容易腐蚀的金属如锡和铜被称為(wèi)贱金属的原因之一。

由于電(diàn)路板包含大量的铜层和走線(xiàn)形式的铜，因此電(diàn)路板极易受到腐蚀。

腐蚀类型

通过了解不同类型的腐蚀，可(kě)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，也称為(wèi)大气腐蚀或均匀腐蚀，通常是由空气中的氧气/水分(fēn)与铜之间的化學(xué)反应引起的。该反应导致形成氧化铜。低電(diàn)导率会在PCB中引起问题，但是机械性能(néng)保持不变。通常这很(hěn)容易诊断和预防。

局部腐蚀

顾名思义，局部腐蚀仅限于较小(xiǎo)的區(qū)域，并且可(kě)能(néng)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(fēn)会导致铜中的缺陷，从而有(yǒu)可(kě)能(néng)扩散到整个電(diàn)路板上。

缝隙腐蚀： 由于残留物(wù)，電(diàn)路板上的硬件或组件下面的區(qū)域可(kě)能(néng)会腐蚀。此类缝隙中的助焊剂，清洁溶液或其他(tā)污染物(wù)通常会导致这种类型的腐蚀。

点腐蚀： 这种腐蚀被视為(wèi)铜中的空洞或“孔”。局部電(diàn)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(wù)通常会掩盖凹坑，使其很(hěn)难被发现。

電(diàn)腐蚀

当两种不同的金属（例如铜和一种成分(fēn)的金属，金或锡）结合在腐蚀性電(diàn)解液中时，就会发生電(diàn)化腐蚀，也称為(wèi)双金属腐蚀。这类似于点蚀，但主要的區(qū)别是，電(diàn)化學(xué)腐蚀的金属在電(diàn)接触时仅在電(diàn)化學(xué)不同的金属之间发生電(diàn)化腐蚀，并且金属都暴露于電(diàn)解质中。

電(diàn)解枝晶形成

当水分(fēn)中存在离子污染时，铜迹線(xiàn)上会形成树枝状晶體(tǐ)。当相邻的铜走線(xiàn)中生長(cháng)出树枝状晶體(tǐ)时，可(kě)能(néng)会短路并导致故障。

晶间腐蚀

当铜迹線(xiàn)的晶界上存在化學(xué)物(wù)质时，会发生晶间腐蚀。晶界通常含有(yǒu)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(wén)中做得如此充分(fēn)，那么显然腐蚀主要是由于電(diàn)路板上存在水分(fēn)或電(diàn)解污染物(wù)。当PCB在航空航天或海洋等极端环境中使用(yòng)时，PCB极易受到不同类型的腐蚀的影响。OEM，制造商(shāng)和消费者可(kě)以通过确保以下几点来防止腐蚀。

在组装过程中充分(fēn)清洁PCBA，并确保已清除所有(yǒu)助焊剂残留物(wù)。

2.确保PCB保持干燥

3.确保電(diàn)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(fēn)或其他(tā)液體(tǐ)进入電(diàn)路板。一种方法是将PCBA放置在具有(yǒu)适当IP等级的机箱内。

当您的PCB无法封装在机箱或其他(tā)类型的保护罩中时，可(kě)以使用(yòng)保形涂层。保形涂层有(yǒu)多(duō)种不同形式，但有(yǒu)些包括简单的阻焊膜，气溶胶喷涂或环氧涂层。这些都有(yǒu)助于防止PCB腐蚀。保形涂料并不是所有(yǒu)電(diàn)路板的解决方案。工程师将不得不考虑需要掩盖哪些部分(fēn)，或者是否添加保形涂层会影响電(diàn)路板的使用(yòng)和功能(néng)。

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(kě)以清理(lǐ)干净，并希望获得最好的结果。确保从板上断开所有(yǒu)電(diàn)源并尽可(kě)能(néng)地隔离。為(wèi)此，您可(kě)以用(yòng)棉签蘸异丙醇，小(xiǎo)苏打和水，甚至用(yòng)醋等清洁剂进行清洁。