Понимание коррозии печатных плат: причины, типы и предотвращение

Содержание:

• Что такое коррозия печатной платы?
• Каковы различные типы коррозии, которые могут произойти?
• Как очистить коррозию с печатной платы
• Использование пищевой соды для очистки печатной платы
• Как предотвратить коррозию на печатных платах

Коррозия — один из главных врагов печатных платы. Достаточно сильно скорродированная печатная плата не будет работать, и стабильное продвижение коррозии неизбежно. Но почему печатные платы корродируют, и какие некоторые из самых распространенных причин коррозии печатных плат?

Что такое коррозия печатной платы?

Коррозия — это процесс окисления, который происходит, когда кислород связывается с металлом, производя ржавчину и заставляя металл шелушиться и терять свои ценные химические свойства. Поскольку печатные платы в основном сделаны из металла и подвергаются воздействию кислорода, они должны в конечном итоге корродировать.

Однако не все металлы созданы равными, когда речь идет о коррозии. Некоторые металлы корродируют почти немедленно, в то время как некоторые, кажется, никогда не корродируют. Металлы, которые высоко устойчивы к коррозии, включают:

• Графит
• Золото
• Серебро
• Медно-никелевый сплав

Металлы, которые высоко восприимчивы к коррозии, включают:

• Покрытое олово
• Свинец
• Медь
• Покрытый никель

Металлы, которые экстремально устойчивы к кислоте и коррозии, вроде золота и серебра, называются благородными металлами, в то время как те, которые восприимчивы к коррозии, вроде меди и олова, называются основными металлами.

Запросить бесплатную котировку

Каковы различные типы коррозии, которые могут произойти?

Существует несколько причин, почему металл в ваших печатных платах корродирует. Некоторые включают:

• Атмосферная: Это самый стандартный тип коррозии. Металл подвергается воздействию влаги, которая содержит кислород, вызывая реакцию, где ионы металла связываются с атомами кислорода и создают оксид. Медь испытывает атмосферную коррозию очень легко, что не является проблемой для медной пломбы, потому что корродированная медь сохраняет свои механические свойства. Однако она не сохраняет свою электрическую проводимость, поэтому это большая проблема для печатных плат.
• Гальваническая: Гальваническая коррозия происходит, когда разные типы металлов находятся в присутствии электролита. В этих обстоятельствах более устойчивый металл на самом деле будет корродировать быстрее, чем основной металл, с которым он в контакте, так что когда золото в контакте с оловом, например, золото будет корродировать намного быстрее обычного.
• Электролитическая: В этом типе деградации металла, смежные трассы испытывают дендритный рост, когда ионно загрязненная влага заражает электрическое напряжение между ними, создавая металлические сливки, которые приводят к короткому замыканию.
• Фреттинг (трибокоррозия): С фреттинг-коррозией, действие закрытия паяных переключателей создает вытирающее действие, которое удаляет поверхностный оксидный слой, позволяя слою под ним окисляться. В конечном счете, излишек ржавчины накапливается и предотвращает активацию переключателя.

Как очистить коррозию с печатной платы

Если ваша печатная плата корродировала от водного ущерба или от другого источника, очистка её может отремонтировать её. Очистка печатной платы требует обычных предметов быта, которые даже маленькие компании могут позволить. Однако только кто-то с фундаментальными знаниями электроники должен пытаться очистить печатную плату. Процесс включает разборку платы и избегание повреждения компонентов. Когда вы отделяете печатную плату от электронного устройства, держитесь подальше от воды и отключите устройство.

Вы можете использовать разнообразие инструментов для очистки печатной платы, но определенные предметы работают лучше всего для устранения коррозии. Очистка печатной платы с коррозией включает следующие материалы:

• Пищевая сода: Щелочность и абразивные качества пищевой соды делают её идеальным чистящим средством для корродированных печатных плат. Она очищает и нейтрализует любые корродированные области без повреждений.
• Дейонизированная вода: Когда вы используете воду для очистки печатной платы, вы должны убедиться, что в ней нет загрязнителей. Ионы в обычной воде имеют проводящие свойства, которые деградируют электронику. В то же время, дейонизированная вода не имеет загрязнителей или ионов, вызывающих повреждение.
• Бытовое чистящее средство: Безфосфатное бытовое чистящее средство может помочь вам эффективно удалить грязь и коррозию. Фосфаты защищают печатные платы от корродирования, но они также действуют как основной источник загрязнения воды.
• Тонкая мягкощеточная кисть: Если у вас нет специализированного инструмента для очистки печатных плат, зубная щетка или кисть для рисования тоже могут сработать. Кисть с мягкими щетинами не поцарапает деликатные компоненты платы.
• Безворсовое полотенце: Ткани из микроволокна и других безворсовых тканей ускоряют процесс сушки без оставления частиц позади.
• Духовка: Простая домашняя духовка тщательно сушит печатную плату, когда вы используете непрямое тепло. Однако никогда не кладите печатную плату в духовку без обеспечения, что духовка выключена сначала.

Использование пищевой соды для очистки печатной платы

Материалы, перечисленные выше, могут восстановить корродированные области на печатной плате. Следуйте этим шагам, чтобы очистить печатную плату от коррозии:

1. Запишите компоновку и конфигурацию печатной платы. Помните, чтобы запечатлеть каждый деталь с заметками или картинкой, чтобы вы могли пересобрать плату после очистки.
2. Разберите кабели и чипы печатной платы. Этот шаг позволяет вам получить доступ к каждой корродированной части платы.
3. Очистите с пищевой содой и дистиллированной водой. Соедините одну часть пищевой соды с двумя-четырьмя частями воды, пока они не станут густой пастой. Затем используйте вашу кисть, чтобы натереть раствор во все корродированные области. Позвольте плате высохнуть 20-30 минут, затем промойте больше дистиллированной водой.
4. Сделайте еще один проход бытовым чистящим средством. Оправьте все корродированные части чистящим средством, затем используйте чистую кисть, чтобы натереть снова. Промокните плату сухой безворсовой полотенцем.
5. Сушите печатную плату в духовке. Установите духовку на 170 градусов, затем полностью выключите её, когда она закончит предварительный нагрев. Поместите печатную плату в духовку, чтобы остаточное тепло высохло любую оставшуюся влагу.
6. Соберите и протестируйте плату. Соберите все компоненты обратно вместе и посмотрите, функционирует ли печатная плата снова. Используйте ластик, чтобы избавиться от любой оставшейся коррозии, если плата все еще не работает.

Как предотвратить коррозию на печатных платах

Так, как вы можете предотвратить коррозию печатных плат? Вы не можете избежать коррозии навсегда, но возможно задержать её за пределы ожидаемого срока службы печатной платы. Каковы некоторые шаги для этого?

Ваша первичная цель при попытке предотвратить коррозию печатных плат должна быть избежание ионного загрязнения. Воздействие компонентов печатной платы на влагу с ионным загрязнением — ведущая причина коррозии печатных плат. Ваш первый приоритет должен всегда быть держать ваши печатные платы и их компоненты чистыми и сухими.

Это очень важно держать этот приоритет в уме при производстве ваших печатных плат. Фабриканты должны избегать попадания отпечатков пальцев или жидкостей на печатные платы и убедиться в производстве плат в чистой, сухой среде. Проектировщики должны заботиться о том, чтобы не дать влаге собираться в каплях на открытых проводниках.

Если вы проектируете какие-либо печатные платы для использования в приложениях, где они более чем вероятно будут подвергаться воздействию жидких загрязнителей — таких как автомобильная промышленность, сельскохозяйственная промышленность или многие промышленные среды — вы должны предпринять шаги для защиты ваших плат от экологических опасностей, с которыми они, вероятно, столкнутся.

Держание печатных плат достаточно чистыми и сухими для отталкивания коррозии не сложно с небольшой заботой и вниманием. Принятие этих превентивных шагов не гарантирует, что ни одна из ваших печатных плат никогда не будет корродировать, но это может сделать это значительно менее вероятно. Принятие мер для снижения вероятности коррозии настолько часто, насколько возможно, инвариабельно стоит усилий.

Узнайте больше о предотвращении коррозии в печатных платах

Для информации о том, как Millennium Circuits Limited работает, чтобы убедиться, что печатные платы, которые мы распределяем, максимально устойчивы к коррозии, или чтобы узнать о наших многих других строгих методах обеспечения качества, свяжитесь с MCL сегодня.

Запросить бесплатную котировку