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技術(shù)專(zhuān)題
PCB腐蝕及其預防方法
PCB腐蝕是電子設備故障的主要原因。腐蝕的原因是它增加了電路板上銅走線(xiàn)的電阻，并且隨著(zhù)積累，電路板將開(kāi)始工作效率低下或完全停止工作。了解PCB腐蝕的常見(jiàn)原因并確保對其進(jìn)行適當的保養，可以使PCB在整個(gè)使用期間正常工作。
腐蝕是氧與金屬結合時(shí)發(fā)生的氧化過(guò)程，導致生銹并導致金屬剝落或失去其寶貴的化學(xué)性能。由于PCB主要由金屬制成并暴露于氧氣中，因此最終會(huì )腐蝕。但是，不同種類(lèi)的金屬會(huì )以不同的速率腐蝕。有些更耐腐蝕，而另一些則很容易腐蝕。這樣的一個(gè)例子是銅合金，銀，金和石墨如何無(wú)限地抵抗腐蝕，而銅，鉛，錫和鎳的薄層則極易腐蝕。這是金屬如金和銀也被稱(chēng)為貴金屬，而容易腐蝕的金屬如錫和銅被稱(chēng)為賤金屬的原因之一。
由于電路板包含大量的銅層和走線(xiàn)形式的銅，因此電路板極易受到腐蝕。
腐蝕類(lèi)型
通過(guò)了解不同類(lèi)型的腐蝕，可以診斷腐蝕以及它們如何導致PCB故障。
普通腐蝕
最常見(jiàn)的腐蝕類(lèi)型，也稱(chēng)為大氣腐蝕或均勻腐蝕，通常是由空氣中的氧氣/水分與銅之間的化學(xué)反應引起的。該反應導致形成氧化銅。低電導率會(huì )在PCB中引起問(wèn)題，但是機械性能保持不變。通常這很容易診斷和預防。
局部腐蝕
顧名思義，局部腐蝕僅限于較小的區域，并且可能是以下三種類(lèi)型之一：
絲狀腐蝕： 進(jìn)入表面光潔度之下的水分會(huì )導致銅中的缺陷，從而有可能擴散到整個(gè)電路板上。
縫隙腐蝕： 由于殘留物，電路板上的硬件或組件下面的區域可能會(huì )腐蝕。此類(lèi)縫隙中的助焊劑，清潔溶液或其他污染物通常會(huì )導致這種類(lèi)型的腐蝕。
點(diǎn)腐蝕： 這種腐蝕被視為銅中的空洞或“孔”。局部電反應會(huì )導致變質(zhì)，導致凹坑直徑和深度增加，最終導致失效。產(chǎn)生腐蝕的化合物通常會(huì )掩蓋凹坑，使其很難被發(fā)現。
電腐蝕
當兩種不同的金屬（例如銅和一種成分的金屬，金或錫）結合在腐蝕性電解液中時(shí)，就會(huì )發(fā)生電化腐蝕，也稱(chēng)為雙金屬腐蝕。這類(lèi)似于點(diǎn)蝕，但主要的區別是，電化學(xué)腐蝕的金屬在電接觸時(shí)僅在電化學(xué)不同的金屬之間發(fā)生電化腐蝕，并且金屬都暴露于電解質(zhì)中。
電解枝晶形成
當水分中存在離子污染時(shí)，銅跡線(xiàn)上會(huì )形成樹(shù)枝狀晶體。當相鄰的銅走線(xiàn)中生長(cháng)出樹(shù)枝狀晶體時(shí)，可能會(huì )短路并導致故障。
晶間腐蝕
當銅跡線(xiàn)的晶界上存在化學(xué)物質(zhì)時(shí)，會(huì )發(fā)生晶間腐蝕。晶界通常含有較高的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)更容易受到這種腐蝕的影響。
防止PCB腐蝕
如果您已經(jīng)在本文中做得如此充分，那么顯然腐蝕主要是由于電路板上存在水分或電解污染物。當PCB在航空航天或海洋等極端環(huán)境中使用時(shí)，PCB極易受到不同類(lèi)型的腐蝕的影響。OEM，制造商和消費者可以通過(guò)確保以下幾點(diǎn)來(lái)防止腐蝕。
在組裝過(guò)程中充分清潔PCBA，并確保已清除所有助焊劑殘留物。
2.確保PCB保持干燥
3.確保電解液不會(huì )弄濕PCB
4.保形涂覆PCB組件以保護其免受環(huán)境影響
防止PCB腐蝕的主要方法是防止水分或其他液體進(jìn)入電路板。一種方法是將PCBA放置在具有適當IP等級的機箱內。
當您的PCB無(wú)法封裝在機箱或其他類(lèi)型的保護罩中時(shí)，可以使用保形涂層。保形涂層有多種不同形式，但有些包括簡(jiǎn)單的阻焊膜，氣溶膠噴涂或環(huán)氧涂層。這些都有助于防止PCB腐蝕。保形涂料并不是所有電路板的解決方案。工程師將不得不考慮需要掩蓋哪些部分，或者是否添加保形涂層會(huì )影響電路板的使用和功能。
PCB腐蝕修復
消除PCB上的腐蝕并不是一件容易的事。一旦發(fā)生這種情況，董事會(huì )就會(huì )受到威脅。但是，您可以清理干凈，并希望獲得最好的結果。確保從板上斷開(kāi)所有電源并盡可能地隔離。為此，您可以用棉簽蘸異丙醇，小蘇打和水，甚至用醋等清潔劑進(jìn)行清潔。