Tipai, valymas ir prevencija, siekiant išvengti korozijos PCB

Įvadas

Kai pagalvoji apie koroziją, vienas iš pirmųjų dalykų, kuris tikriausiai ateina į galvą, yra rūdys – ir tu būsi teisus. Tačiau korozija taip pat gali sukelti kitų problemų, todėl dar svarbiau žinoti apie kai kuriuos skirtingus korozijos poveikio tipus.

Trumpas korozijos PCB aprašymas

Korozija yra procesas, kurio metu medžiaga praranda savo pirmines savybes dėl cheminės reakcijos su aplinka. Korozija ant spausdintinės plokštės rodo, kad varis pradėjo irti ir yra pakeičiamas kitomis medžiagomis, tokiomis kaip anglis ar deguonis.

Korozijos procesas gali sukelti daugybę elektronikos problemų, tokių kaip trumpasis jungimas dabartinis talpa ir padidinta elektrinė varža. Tai dažniausiai susidaro dėl oksidacijos (rūdžių), nors yra ir kitų korozijos formų, atsirandančių dėl cheminės sąveikos su komponentai ar kitos medžiagos.

Korozijos PCB

Korozijos PCB

Kodėl PCB vyksta korozija?

PCB yra linkę į koroziją, nes yra sudaryti iš įvairių komponentų, įskaitant varis, kuris lengvai sąveikauja su vandeniu.

Kiti elementai, galintys sukelti koroziją jūsų spausdintinėse plokštėse:

Elektrocheminė migracija

Kai į laidininką patenka srovė, jis sukuria elektrinį lauką. Dėl šio elektrinio lauko elektronai gali tekėti iš vieno grandinės gnybto į kitą. Šie elektronai palieka jonus arba įkrautas daleles. Jonai pritraukiami prie laidininko paviršiaus ir prilimpa prie jo, sukeldami koroziją.

Šis procesas vadinamas elektrochemine migracija ir vyksta kiekvieną kartą, kai yra elektrolito (kuris yra tik skystis, laiduojantis elektrą). Labiausiai paplitęs elektrolitas yra vanduo, tačiau kiti skysčiai, tokie kaip sūrus vanduo, taip pat gali būti elektrolitai.

Elektrocheminė migracija

Elektrocheminė migracija

Dulkių

Dulkės gali sukelti koroziją, veikdamos kaip izoliatorius tarp vario ir jo nikeliavimas, dėl ko prarandamas laidumas. Tai gali sukelti statinį jūsų PCB kaupimąsi, o tai blogai dėl įvairių priežasčių.

Drėgmė

Drėgmė prasiskverbia į spausdintinės plokštės metalas, sukuriant korozijai palankias sąlygas. Jei drėgmė nekontroliuojama ir leidžiama patekti į kitas plokštės dalis, tai gali sukelti rimtų pažeidimų.

Drėgmė

Drėgmė

Drėgmė

Dėl oro drėgmės spausdintinėse plokštėse naudojamos medžiagos gali oksiduotis. Šią oksidaciją gali sukelti nedidelis drėgmės kiekis, esantis ore, taip pat vandens lašeliai, patekę ant lentos paviršiaus.

Drėgmė

Drėgmė

Srauto liekanos

Tai yra šalutinis produktas litavimo procesas ir lieka ant plokštės, kol ji džiūsta. paprastai jį sudaro cheminės medžiagos, tokios kaip boraksas, amonio chloridas ir švino acetatas. Šios cheminės medžiagos ardo spausdintinės plokštės vario pėdsakus, todėl laikui bėgant jie rūdija.

Srauto liekanos

Srauto liekanos

Korozijos PCB tipai

Korozija kelia didelį susirūpinimą elektronikos pramonėje, ypač kai susiduriate su spausdintinėmis plokštėmis. Svarbu suprasti skirtingus korozijos tipus, kurie gali atsirasti jūsų grandinių plokštėse, ir kokių priemonių galite imtis, kad jos išvengtumėte.

atmosferos

Paprasčiausiu lygiu korozija yra cheminė reakcija tarp dviejų medžiagų. Kai medžiaga susijungia su ore esančiu deguonimi, išsivysto atmosferinė korozija. Tai gali kelti susirūpinimą spausdintinės plokštės, nes jos gaminamos iš vario, kuris yra puikus elektros laidininkas ir taip pat linkęs į oksidaciją.

Jei yra drėgmės, ji taip pat gali reaguoti su variu ir sukelti koroziją. Dėl šių reakcijų susidaro žalsva medžiaga, vadinama Green Rust, kuri pamažu ėda spausdintinę plokštę.

Atmosferos korozija

Atmosferos korozija

Susierzinimas

Elektrocheminės korozijos forma, kuri atsiranda, kai du metaliniai paviršiai liečiasi vienas su kitu, o vienas iš metalų yra veikiamas korozinės aplinkos.

Paviršiai, kurie liečiasi, dažnai yra du skirtingi metalai, tokie kaip varis ir plienas arba varis ir aliuminis. Šiuo atveju plieno arba aliuminio paviršius veikia kaip anodas ir korozuoja greičiau nei vario paviršius. Dėl to elektros srovė teka iš vario į plieną arba aliuminį, todėl vario plokštės paviršiuje susidaro vario oksidas.

Triukšminga korozija

Triukšminga korozija

Galvaninis

Tai gali atsitikti dėl laido ar kabelio, kai vienas galas yra prijungtas prie teigiamo gnybto, o kitas galas yra prijungtas prie neigiamo gnybto. Srovė tekės iš vieno galo į kitą, todėl vienas laido ar kabelio galas gali būti padengtas anodine korozija, o kita pusė - katodine.

Galvaninė korozija

Galvaninė korozija

Elektrolitinis

Elektrolitinė korozija atsiranda, kai jonizuota medžiaga (elektrolitas) liečiasi su dviem elektrodais – vienu teigiamai įkrautu ir vienu neigiamai – ir per juos teka elektros srovė. Elektrolito buvimas padidina elektrocheminių reakcijų greitį; tai reiškia, kad korozijos procesas vyksta greičiau nei kitu atveju.

Elektrolitinė korozija

Elektrolitinė korozija

Lokalizuota

Kai yra lokalizuotas korozijos šaltinis, tai gali sukelti grandinės problemų. Paprastai tai atsitinka su komponentais, kurie buvo paveikti drėgmės.

Pirmasis lokalizuotos korozijos požymis yra tai, kad komponentas pradeda dėmėti ir susidaro žalia, ruda arba raudona danga. Dėl to jis gali atrodyti senas, bet dar svarbiau, kad grandinė gali sugesti.

Lokalizuota korozija

Lokalizuota korozija

Tarpkristalinis

Tarpkristalinė korozija atsiranda, kai metalas yra veikiamas elektrolitu, kuris gali atakuoti metalą ties grūdelių ribomis. Šio tipo korozija būdinga metalams, kurių lydymosi temperatūra yra žema ir kurių šilumos laidumas yra aukštas.

Tarpkristalinės korozijos problema yra ta, kad ji atrodo kaip kitų rūšių korozija, todėl gali būti sudėtinga nustatyti, ar jos yra. Paprastai jis rodomas kaip mažos duobės, kurių gylis yra mažesnis nei 1 mm. Šios duobutės taip pat dažnai būna padengtos balta arba pilkšvai žalsva miltelių pavidalo medžiaga. Ši miltelių pavidalo medžiaga iš tikrųjų yra oksidas – medžiagos sluoksnis, susidarantis metalui rūdijant.

Tarpkristalinė korozija

Tarpkristalinė korozija

Elektrolitinis dendritas

Taip atsitinka, kai du ar daugiau skirtingų metalų yra arti vienas kito ir yra elektrolitas (dažniausiai vanduo). Elektrolitas gali sukelti metalų koroziją skirtingu greičiu, todėl susidaro mažos į medį panašios struktūros, vadinamos „dendritais“.

Elektrolitinė dendrito korozija

Elektrolitinė dendrito korozija

Įtrūkimai

Korozijos rūšis, atsirandanti, kai tarp dviejų metalinių paviršių įstringa nedidelis skysčio kiekis. Skystis gali būti vanduo arba bet koks kitas skystis, tačiau jo turi būti ir pakankamas kiekis, kad sukeltų koroziją.

Plyšinė korozija dažniausiai atsiranda, kai tarp dviejų plokštės elementų, pvz., integrinio grandyno (IC) laidų ar kitų komponentų, yra nedidelis tarpelis, be kliūčių, neleidžiančių patekti drėgmei.

Plyšio korozija

Plyšio korozija

Filiformas

Spausdintinių plokščių korozija atsiranda dėl drėgmės patekimo į plokštę, kur ji sudaro ploną rūdžių sluoksnį ant vario pėdsakų ir būdai. Iš ten rūdys pasklinda, sukeldamos „gijuotą“ raštą.

Filliforminė korozija

Filiforminė korozija

Korozijos PCB valymo metodai

Korozija yra viena iš labiausiai paplitusių problemų, galinčių turėti įtakos spausdintinėms plokštėms. Ją sukelia ore esanti vario ir deguonies reakcija, dėl kurios plokštės paviršiuje susidaro plonas korozijos sluoksnis.

Šis sluoksnis gali būti pašalintas vienu iš kelių skirtingų metodų, įskaitant:

Suslėgtu oru

Suspausto oro naudojimas korozijos spausdintinių plokščių valymui yra geras pasirinkimas, jei turite prieigą prie kompresoriaus arba galite jį išsinuomoti. Turėsite mokėti pūsti orą per skylutes plokštės, todėl ji geriausiai tinka smulkaus masto valymui.

Taip pat norėsite įsitikinti, kad naudojate filtruotą suslėgtą orą, nes bet kokios jame esančios dulkių dalelės gali užkimšti lentą ir apsunkinti valymą.

Suslėgtu oru

Suslėgtu oru

Pagal Brush

Valymas šepečiu yra paprastas būdas pašalinti spausdintinių plokščių koroziją nepažeidžiant jokios plokštės sudedamosios dalies. Tai taip pat nebrangi, nes viskas, ko jums reikia, yra dantų šepetėlis ir šiek tiek vandens.

Jei turite daug PCB, kuriuos reikia išvalyti, gali būti verta investuoti į tam skirtą šepetį (ir galbūt net apsvarstyti galimybę įsigyti kai kurių pakaitinių galvučių). Bet jei turite tik kelias lentas, kurias reikia nuvalyti, bet koks senas dantų šepetėlis puikiai tiks.

Pagal Brush

Pagal Brush

Pagal buitinio valymo sprendimą

Įsitikinkite, kad naudojate sprendimą, kuris yra saugus jūsų spausdintinės plokštės medžiagai. Pavyzdžiui, jei jis pagamintas iš plastiko, turėtumėte naudoti tik plastikui saugų tirpalą. Taip pat norite įsitikinti, kad tirpalas nėra per stiprus ar koncentruotas – norite tik tiek, kad jis veiksmingai ištirpintų koroziją nepažeisdamas plokštės.

Norėdami išvalyti spausdintinės plokštės koroziją, tiesiog pamirkykite ją pasirinktame valymo tirpale maždaug 15 minučių. Tada išimkite ir nuvalykite likusią koroziją skudurėliu arba popieriniu rankšluosčiu.

Dejonizuotas vanduo

Šio tipo vanduo yra vanduo, iš kurio pašalinti visi jonai, įskaitant natrio ir chlorido jonus. Tai reiškia, kad vandenyje neliko druskos. Toks vanduo puikiai tinka spausdintinių plokščių korozijai valyti, nes nepalieka jokių likučių ir neįstrigo jokiuose įtrūkimuose, kurie gali dar labiau sugadinti.

Šio vandens pH yra 7 ir jame nėra mineralinių jonų, todėl jis nesukels papildomos korozijos, kai bus naudojamas ant jūsų lentos. Šį vandenį ant lentos galite purkšti oro kompresoriumi ar kitu purkštuvu.

Dejonizuotas vanduo

Dejonizuotas vanduo

Su kepimo soda

Jei norite išvalyti spausdintinės plokštės koroziją, pabandykite soda. Tai šarminė medžiaga, kuri gali padėti pašalinti koroziją nuo PCB paviršiaus. Be to, jis padės neutralizuoti bet kokias koroziniame tirpale esančias rūgštis.

Pagal rankšluostį

Rekomenduojame pabandyti rankšluosčiu nuvalyti koroziją. Galite naudoti mikropluošto šluostę ar net įprastą seną indų šluostę, kad švelniai pašalintumėte nešvarumus ar nešvarumus nuo korozijos atsiradimo vietos. Įsitikinkite, kad netrinkite per stipriai – nenorite subraižyti lentos!

Pagal rankšluostį

Pagal rankšluostį

Iki Orkaitės

Kitas variantas yra orkaitės valiklis. Šis metodas gerai veikia, jei jūsų lentose yra tik nedidelė korozija ir jos nėra pernelyg pažeistos dėl vandens pažeidimų ar kitų problemų, pvz., elektros trumpų. Šio metodo trūkumas yra tas, kad jis gali užtrukti ilgiau nei kiti variantai, nes norint vėl jį naudoti, reikia daugiau laiko išdžiūti.

Iki Orkaitės

Iki Orkaitės

Korozijos prevencijos būdai PCB

Prevencija yra geriau nei gydymas. Štai keletas būdų, kaip išvengti spausdintinių plokščių korozijos:

Kontroliuojama laminavimo procedūra

Vienas geriausių būdų apsisaugoti nuo korozijos spausdintinėse plokštėse yra naudoti kontroliuojamą laminavimo procedūrą. Šios procedūros metu visi lentos sluoksniai yra laminuojami iš karto, o tai sukuria sandarų sandarumą tarp sluoksnių. Hermetiškas sandariklis neleidžia vandeniui patekti į plokštę ir sukelti koroziją.

Galima naudoti kontroliuojamą laminavimo procedūrą vienpusis or dvipusis lentos. Naudojant vienpuses plokštes, viena pusė turės klijus iš abiejų pusių, kad būtų galima laminuoti kitu medžiagos sluoksniu. Dvipusės lentos turi klijus tik vienoje pusėje, todėl jas galima laminuoti tiek kitu medžiagos sluoksniu, tiek su savimi.

Tinkama litavimo kaukė

Norint išvengti spausdintinių plokščių korozijos, svarbu naudoti tinkamą litavimo kaukę.

A litavimo kaukė yra apsauginis sluoksnis, dengiantis PCB vario pėdsakus ir apsaugantis juos nuo aplinkos sukeliamos korozijos. Paprastai jis gaminamas naudojant epoksidinę medžiagą arba lako pagrindu pagamintus dažus.

Tinklinės varinės plokštumos

Tinklinė vario plokštuma yra vario sluoksnis, einantis per spausdintinės plokštės vidurį. Šis sluoksnis padeda išvengti oksidacijos plokštės paviršiuje ir taip pat veikia kaip šilumos kriauklė, išsklaidanti šilumą nuo komponentų.

ESD maišeliai saugojimui

ESD maišelis yra specialiai sukurtas laikymo konteineris, kuris neleidžia susidaryti elektrostatiniam krūviui ant jūsų grandinių plokščių. Jei plokštė turi elektros krūvį, ji pritrauks kitus elektronus, o tai gali sukelti koroziją. ESD maišelis gali to išvengti blokuodamas elektronų srautą, todėl jie negali kauptis jūsų grandinių plokštėse.

ESD maišeliai

ESD maišeliai

Mikrokapsuliavimas

Kai gaminama spausdintinė plokštė (PCB), ji yra padengta lako sluoksniu, kuris apsaugo grandinę nuo oksidacijos ir kitų korozijos formų. Šis apsauginis sluoksnis vadinamas „danga“ ir gali būti pagamintas iš įvairių medžiagų, pvz epoksidinė derva ir silikoninė guma.

Tačiau ši danga išsilaiko tik apie 10 metų, kol ji pradeda nusidėvėti ir tampa neveiksminga apsaugant PCB nuo pažeidimų. Mikrokapsuliavimas suteikia patobulintą apsaugos formą, kai vienas ant kito padengiami keli apsauginės dangos sluoksniai, o ne tik vienas sluoksnis, kaip tradicinės dangos.

Terminis perliejimas

Tai procesas, kurio metu šiluma ir slėgis sukuria ploną, lankstūs: padengti spausdintinių plokščių paviršiumi. Šis procesas apima termoplastinės medžiagos uždėjimą ant PCB paviršiaus. Tada plastikas kaitinamas ir formuojamas aplink PCB.

Atitinkama danga

Dangos tipas, naudojamas apsaugoti kokybė ir spausdintinių plokščių vientisumą. Konforminė danga yra plona filmas kuris eina per objekto paviršių, kad apsaugotų jį nuo drėgmės, korozijos ir kitų veiksnių, galinčių pabloginti jo kokybę.

Konforminės dangos ypač svarbios spausdintinėms plokštėms, nes leidžia joms išlaikyti savo funkcijas įvairiose aplinkose. Jie gali būti naudojami tiek atvirose, tiek neveikiamose vietose ir apsaugoti nuo vandens, drėgmės, oro taršos, temperatūros pokyčių ar kitų veiksnių padarytos žalos.

Kepimo

Tai yra PCB plokštės išdžiovinimo būdas po to, kai ji buvo pagaminta. Tai atliekama kaitinant lentą ir leidžiant jai sėdėti tokioje temperatūroje tam tikrą laiką. Šis procesas pašalina visą drėgmę, kuri gali būti ant plokštės, ir padeda išvengti korozijos atsiradimo vėliau.

paviršiaus apdaila

paviršiaus apdailos yra svarbi spausdintinių plokščių gamybos proceso dalis. Būtina užtikrinti, kad jūsų PCB paviršius nebūtų užterštas, galintis sukelti koroziją. Šis procesas taip pat gali padėti pasiekti geresnių grandinių našumo, nes jos tampa atsparesnės karščiui, drėgmei ir kitiems aplinkos veiksniams.

Tai yra įprasti paviršiaus apdailos tipai, naudojami siekiant išvengti korozijos PCB:

paviršiaus apdaila

paviršiaus apdaila

Išvada

Gali būti apmaudu ir varginantis jūsų PCB korozija, kuri ne tik sumažina jūsų darbo estetiką, bet ir paveikia jo funkcionalumą. Korozija paprastai įvyksta po kurio laiko, priklausomai nuo to, kaip laikote savo grandines plokštes arba tinkamai jas duodate. Pavyzdžiui, jei PCB paliekamas lauke per lietų ir nėra apsaugotas, yra tikimybė, kad ji patirs koroziją.

Atnaujinkite slapukų nuostatas
Pereikite į viršų