發(fā)布時(shí)間:2023-12-12
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PCB板若發(fā)生腐蝕會(huì)導(dǎo)致電路板出現(xiàn)短路、電流容量降低、電阻增加等諸多問(wèn)題,本文和大家談?wù)?/span>PCB板腐蝕原理,從PCB板腐蝕的類型和導(dǎo)致PCB板腐蝕的因素介紹。
PCB板腐蝕的類型
1、大氣腐蝕:就是材料與空氣中的氧氣結(jié)合發(fā)生的腐蝕。如果存在空氣中存在水分,也可能與銅反應(yīng)引起腐蝕,這樣發(fā)腐蝕一般是綠繡的化學(xué)物質(zhì),會(huì)慢慢侵蝕 PCB板。
2、微動(dòng)腐蝕:當(dāng)兩個(gè)金屬表面相互接觸且其中一個(gè)金屬處于腐蝕環(huán)境時(shí)發(fā)生的一種電化學(xué)腐蝕。通常,接觸的表面是兩種不同的金屬,例如銅和鋼/銅和鋁。在這種情況下鋼或鋁表面充當(dāng)陽(yáng)極,并且腐蝕速度比銅表面更快,導(dǎo)致電流從銅流向鋼或鋁,導(dǎo)致銅電路板表面形成氧化銅。
3、電偶腐蝕:電偶腐蝕可能是由于電線/電纜的一端連接到正極而另一端連接到負(fù)極造成的腐蝕,電流會(huì)從一端流向另一端,使得電線/電纜的一端被陽(yáng)極腐蝕,另一端被陰極腐蝕。
4、電解腐蝕:當(dāng)電離物質(zhì)(電解質(zhì))與兩個(gè)電極(一個(gè)帶正電,一個(gè)帶負(fù)電) 接觸并且電流通過(guò) PCB上,就會(huì)發(fā)生電解腐蝕。電解質(zhì)會(huì)加快電化學(xué)反應(yīng)的速率,腐蝕過(guò)程也會(huì)比其他的情況要快。
5、局部腐蝕:通常是由于PCB部件暴露在濕氣中。腐蝕的現(xiàn)象時(shí)組件失去光澤并形成綠色/棕色/紅色涂層,可能會(huì)導(dǎo)致電路出現(xiàn)故障。
6、晶間腐蝕:當(dāng)金屬暴露于容易被侵蝕的金屬晶界的電解質(zhì)時(shí),就會(huì)發(fā)生晶間腐蝕,這種腐蝕常見(jiàn)于低熔點(diǎn)和高導(dǎo)熱率的金屬。晶間腐蝕通常表現(xiàn)為深度小于 1mm 的微小凹坑,凹坑常常覆蓋著白色/灰綠色的粉狀物質(zhì)。
7、電解枝晶腐蝕:當(dāng)兩種/多種不同的金屬彼此靠近并且存在電解質(zhì)時(shí),就會(huì)發(fā)生這種情況,電解質(zhì)會(huì)導(dǎo)致金屬以不同的速率腐蝕,從而產(chǎn)生一系列稱為“樹突”微小樹樁結(jié)構(gòu)。
8、縫隙腐蝕:縫隙腐蝕是由于在兩個(gè)金屬表面之間存留少量液體發(fā)生的一種腐蝕,液體可以是水也可以是其他的。
9、絲狀腐蝕:當(dāng)濕氣滲入電路時(shí),會(huì)在銅跡線和通孔上形成一層薄薄的繡層,鐵銹慢慢擴(kuò)散,形成絲狀圖案,也就是絲狀腐蝕。
導(dǎo)致PCB板腐蝕的因素
1、電解質(zhì):當(dāng)電流施加到導(dǎo)體上,會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng),電場(chǎng)可以導(dǎo)致電子從電路的一個(gè)端子流到另一個(gè)端子,電子留下離子/帶電粒子,離子被吸引到導(dǎo)體表面,并且黏附在上面引起腐蝕,這個(gè)過(guò)程稱為電化學(xué)遷移。通常有電解質(zhì)存在,就會(huì)發(fā)生這種遷移,常見(jiàn)的電解質(zhì)是水。
2、水分:若滲透到 PCB的金屬中,就特別容易腐蝕,如果不控制,進(jìn)入到 PCB的其他部分,可能會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p壞。
3、濕氣:空氣中如果濕度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致 PCB 中使用的材料氧化。
4、助焊劑殘留物:主要是焊接過(guò)程中留下的,通常由硼砂、氯化按和醋酸鉛等化學(xué)物質(zhì)組成,這些化學(xué)物質(zhì)會(huì)腐蝕 PCB上銅跡線,時(shí)間越長(zhǎng)腐蝕越嚴(yán)重。
PCB板線路腐蝕如何修復(fù)呢?
我們知道PCB板線路腐蝕會(huì)出現(xiàn)各種影響其性能的問(wèn)題,那么PCB板線路腐蝕如何修復(fù)呢?
PCB板清洗注意事項(xiàng)
1、確保PCB沒(méi)有連接電源,并且在清潔前取出電池,若條件允許,在清潔過(guò)程中如:IC 、電容和連接器等可能損壞的敏感的組件,確定PCB損壞的程度避免擦洗/刮擦等摩擦性的清潔方法,可能會(huì)去除銅跡線。
2、使用較溫和的清潔方法,包括化學(xué)清潔劑腐蝕去除劑、超聲波清潔和去離子水沖洗。整個(gè)PCB都使用化學(xué)清潔劑,而不是局部使用,這樣可以防止以后腐蝕。
3、使用專門為PCB配置的清潔劑,可以較大限度地減少對(duì) PCB的損壞。使用化學(xué)清潔劑時(shí),需要仔細(xì)看說(shuō)明書,包括注意事項(xiàng)、應(yīng)用方法等。清潔后必須要測(cè)試PCB,確認(rèn)完全干燥并沒(méi)有殘留水分和化學(xué)物質(zhì)。
4、清潔后要檢查組件是否有損壞,有松動(dòng)的組件需要重新安裝。腐蝕比較嚴(yán)重的組件可以考慮更換。清潔后在 PCB上涂上保護(hù)涂層/腐蝕抑制劑,防止后續(xù)發(fā)生腐蝕。清潔后,也需要定期對(duì) PCB 進(jìn)行檢查和維護(hù)。
防止PCB板腐蝕的方法
1、受控層壓程序:在這個(gè)過(guò)程中,PCB的所有層立即層壓在一起,層與層之間形成氣密密封,可以防止水進(jìn)入 PCB 并引起腐蝕。
2、合適的阻焊層:可以保護(hù)PCB免受環(huán)境所造成的傷害,還可以防止 PCB表面氧化。
3、防靜電存儲(chǔ)袋:通過(guò)阻止電子流動(dòng)來(lái)防止電子聚集,從而避免腐蝕。
4、微封裝:通過(guò)在頂部多施加多層保護(hù),提供了一種改進(jìn)的保護(hù)形式。
5、熱包覆成型:利用熱量和壓力在 PCB 表面形成一層薄而柔韌的涂層,涉及到將熱塑料性材料應(yīng)用到 PCB表面,然后將 PCB塑料加熱并在PCB周圍模制。
6、保形涂層:防止潮濕、腐蝕和其他可能降低質(zhì)量的因素,應(yīng)用于暴露和非暴露區(qū)域,并防止水、濕度、空氣污染、溫度變化或其他因素造成的損壞。
7、烘烤:通過(guò)加熱 PCB去除 PCB上可能存在的水分,有助于防止以后發(fā)生腐蝕。
8、表面處理:可以提高電路的耐熱性、耐濕性和其他環(huán)境因素,從而實(shí)現(xiàn)更好的性能。
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