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PCB板腐蚀原理

2024-01-09 17:47:12      点击:

PCB板若发生腐蚀会导致电路板出现短路、电流容量降低、电阻增加等诸多问题,本文和大家谈谈PCB板腐蚀原理,从PCB板腐蚀的类型和导致PCB板腐蚀的因素介绍。

PCB板腐蚀的类型

1、大气腐蚀:就是材料与空气中的氧气结合发生的腐蚀。如果存在空气中存在水分,也可能与铜反应引起腐蚀,这样发腐蚀一般是绿绣的化学物质,会慢慢侵蚀 PCB板。

2、微动腐蚀:当两个金属表面相互接触且其中一个金属处于腐蚀环境时发生的一种电化学腐蚀。通常,接触的表面是两种不同的金属,例如铜和钢/铜和铝。在这种情况下钢或铝表面充当阳极,并且腐蚀速度比铜表面更快,导致电流从铜流向钢或铝,导致铜电路板表面形成氧化铜。

3、电偶腐蚀:电偶腐蚀可能是由于电线/电缆的一端连接到正极而另一端连接到负极造成的腐蚀,电流会从一端流向另一端,使得电线/电缆的一端被阳极腐蚀,另一端被阴极腐蚀。

4、电解腐蚀:当电离物质(电解质)与两个电极(一个带正电,一个带负电) 接触并且电流通过 PCB上,就会发生电解腐蚀。电解质会加快电化学反应的速率,腐蚀过程也会比其他的情况要快。

5、局部腐蚀:通常是由于PCB部件暴露在湿气中。腐蚀的现象时组件失去光泽并形成绿色/棕色/红色涂层,可能会导致电路出现故障。

6、晶间腐蚀:当金属暴露于容易被侵蚀的金属晶界的电解质时,就会发生晶间腐蚀,这种腐蚀常见于低熔点和高导热率的金属。晶间腐蚀通常表现为深度小于 1mm 的微小凹坑,凹坑常常覆盖着白色/灰绿色的粉状物质。

7、电解枝晶腐蚀:当两种/多种不同的金属彼此靠近并且存在电解质时,就会发生这种情况,电解质会导致金属以不同的速率腐蚀,从而产生一系列称为“树突”微小树桩结构。

8、缝隙腐蚀:缝隙腐蚀是由于在两个金属表面之间存留少量液体发生的一种腐蚀,液体可以是水也可以是其他的。

9、丝状腐蚀:当湿气渗入电路时,会在铜迹线和通孔上形成一层薄薄的绣层,铁锈慢慢扩散,形成丝状图案,也就是丝状腐蚀。

导致PCB板腐蚀的因素

1、电解质:当电流施加到导体上,会产生电场,电场可以导致电子从电路的一个端子流到另一个端子,电子留下离子/带电粒子,离子被吸引到导体表面,并且黏附在上面引起腐蚀,这个过程称为电化学迁移。通常有电解质存在,就会发生这种迁移,常见的电解质是水。

2、水分:若渗透到 PCB的金属中,就特别容易腐蚀,如果不控制,进入到 PCB的其他部分,可能会造成严重损坏。

3、湿气:空气中如果湿度过高会导致 PCB 中使用的材料氧化。

4、助焊剂残留物:主要是焊接过程中留下的,通常由硼砂、氯化按和醋酸铅等化学物质组成,这些化学物质会腐蚀 PCB上铜迹线,时间越长腐蚀越严重。

PCB板线路腐蚀如何修复呢?

我们知道PCB板线路腐蚀会出现各种影响其性能的问题,那么PCB板线路腐蚀如何修复呢?

PCB板清洗注意事项

1、确保PCB没有连接电源,并且在清洁前取出电池,若条件允许,在清洁过程中如:IC 、电容和连接器等可能损坏的敏感的组件,确定PCB损坏的程度避免擦洗/刮擦等摩擦性的清洁方法,可能会去除铜迹线。

2、使用较温和的清洁方法,包括化学清洁剂腐蚀去除剂、超声波清洁和去离子水冲洗。整个PCB都使用化学清洁剂,而不是局部使用,这样可以防止以后腐蚀。

3、使用专门为PCB配置的清洁剂,可以较大限度地减少对 PCB的损坏。使用化学清洁剂时,需要仔细看说明书,包括注意事项、应用方法等。清洁后必须要测试PCB,确认完全干燥并没有残留水分和化学物质。

4、清洁后要检查组件是否有损坏,有松动的组件需要重新安装。腐蚀比较严重的组件可以考虑更换。清洁后在 PCB上涂上保护涂层/腐蚀抑制剂,防止后续发生腐蚀。清洁后,也需要定期对 PCB 进行检查和维护。

防止PCB板腐蚀的方法

1、受控层压程序:在这个过程中,PCB的所有层立即层压在一起,层与层之间形成气密密封,可以防止水进入 PCB 并引起腐蚀。

2、合适的阻焊层:可以保护PCB免受环境所造成的伤害,还可以防止 PCB表面氧化。

3、防静电存储袋:通过阻止电子流动来防止电子聚集,从而避免腐蚀。

4、微封装:通过在顶部多施加多层保护,提供了一种改进的保护形式。

5、热包覆成型:利用热量和压力在 PCB 表面形成一层薄而柔韧的涂层,涉及到将热塑料性材料应用到 PCB表面,然后将 PCB塑料加热并在PCB周围模制。

6、保形涂层:防止潮湿、腐蚀和其他可能降低质量的因素,应用于暴露和非暴露区域,并防止水、湿度、空气污染、温度变化或其他因素造成的损坏。

7、烘烤:通过加热 PCB去除 PCB上可能存在的水分,有助于防止以后发生腐蚀。

8、表面处理:可以提高电路的耐热性、耐湿性和其他环境因素,从而实现更好的性能。

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