Wie kann übermäßige PCB-Korrosion effektiv vermieden werden?----14 Tipps, die Ihnen die Bewältigung erleichtern

ⅠWas ist PCB-Korrosion?

Leiterplattenkorrosion ist die Hauptursache für Ausfälle elektronischer Produkte.Zunächst bestand die Wirkung der Korrosion darin, den Widerstand der Kupferleiterbahnen auf der Leiterplatte zu erhöhen, aber mit zunehmendem Korrosionsgrad nahm die Effizienz der Leiterplattenarbeit ab oder funktionierte sogar nicht mehr.

Korrosion ist ein Oxidationsprozess, der auftritt, wenn sich Sauerstoff mit einem Metall verbindet, wodurch Rost entsteht und sich das Metall ablöst und seine wertvollen chemischen Eigenschaften verliert.Da PCB hauptsächlich aus Metall besteht und Sauerstoff ausgesetzt ist, ist es anfällig für Korrosion.

Allerdings sind nicht alle Metalle hinsichtlich der Korrosion gleich.Einige Metalle korrodieren fast sofort, während andere scheinbar nie korrodieren.

Zu den hochkorrosionsbeständigen Metallen gehören:

*Graphit

· *Gold

*Silber

· *Kupfer-Nickel-Legierung

Zu den stark korrosiven Metallen gehören:

* Verzinnen

*Führen

*Kupfer

*Platte mit Nickel

Metalle, die sehr säure- und korrosionsbeständig sind, wie zum Beispiel Gold und Silber, werden als Edelmetalle bezeichnet, während Metalle, die anfällig für Korrosion sind, wie zum Beispiel Kupfer und Zinn, als unedle Metalle bezeichnet werden.

ⅡPCB-Korrosionstyp

01 Allgemeine Angriffskorrosion (atmosphärische Korrosion oder gleichmäßige Korrosion)

Die häufigste Art von Korrosion, auch atmosphärische Korrosion oder gleichmäßige Korrosion genannt, wird normalerweise durch eine chemische Reaktion zwischen Sauerstoff/Wasser in der Luft und Kupfer verursacht.

Allgemeine Korrosionsangriffe führen zur Bildung von Kupferoxid und eine geringe Leitfähigkeit kann zu PCB-Problemen führen, die mechanischen Eigenschaften bleiben jedoch unverändert, was in der Regel leicht zu diagnostizieren und zu verhindern ist.

02 Lokale Korrosion

✷Fadenförmige Korrosion

Unter die Oberfläche eindringende Feuchtigkeit kann zu Defekten im Kupfer führen, die sich dann auf breitere Leiterplatten ausbreiten können.

✷Spaltkorrosion

Aufgrund von Reststoffen kann es in diesen Lücken zu Korrosion im Bereich unterhalb der Bauteile auf der Hardware bzw. Platine kommen.Das Flussmittel, die Reinigungslösung oder andere Verunreinigungen in dieser Art von Spalt führen häufig zu dieser Art von Korrosion.

✷Pitting

Diese Art von Korrosion wird als Hohlräume oder „Hohlräume“ in Kupfer bezeichnet.Lokale elektrochemische Reaktionen führen zu einer Degradation, was zu einer Vergrößerung des Durchmessers und der Tiefe der Löcher führt und letztendlich zum Ausfall führt.Verbindungen, die Korrosion verursachen, verbergen häufig Löcher, sodass sie schwer zu erkennen sind.

03 Galvanische Korrosion

Wenn zwei verschiedene Metalle (z. B. Kupfer und die Metallbestandteile Gold oder Zinn) in einem korrosiven Elektrolyten gekoppelt werden, kommt es zu galvanischer Korrosion, auch Bimetallkorrosion genannt.

Dies ähnelt Lochfraß, der Hauptunterschied besteht jedoch darin, dass elektrochemische Korrosion nur zwischen Metallen mit unterschiedlicher Elektrochemie auftritt, wenn sie in elektrischem Kontakt stehen und die Metalle dem Elektrolyten ausgesetzt sind.

04 Bildung elektrolytischer Dendriten

Bei einer Ionenverunreinigung im Wasser bilden sich Dendriten auf der Kupferspur.Wenn in benachbarten Kupferleiterdrähten Dendriten wachsen, kann es zu einem Kurzschluss kommen, der zum Ausfall der Leiterplatte führen kann.

05 Interkristalline Korrosion

Wenn sich Chemikalien an den Korngrenzen von Kupferspuren befinden, kommt es zu interkristalliner Korrosion.Korngrenzen enthalten typischerweise einen höheren Anteil an Verunreinigungen, die empfindlicher auf diese Art von Korrosion reagieren.

06 Korrosion durch Restlötmaske

Die beim Schweißen zurückbleibenden Flussmittelrückstände sind seit jeher die Hauptursache für Korrosion.Flussmittel sind im Schweißprozess sehr wichtig, da sie eine Oxidation während des Schweißprozesses verhindern können.Flussmittel reduzieren tatsächlich die Bildung von Metalloxiden an den elektrischen Kontakten beim Schweißen aufgrund der Erwärmung.Das Flussmittel verbessert außerdem die Benetzung der Lotperlen auf den Lötpads.

Ältere Flussmittel enthalten ätzende Chemikalien wie Chlor und müssen nach dem Schweißen von Rückständen befreit werden.Neuere Flussmittel verwenden organische Säuren, die sich bei hohen Temperaturen zersetzen.

Bei der Verwendung von Reflow-Lötbauteilen bleiben in der Regel keine Rückstände von Lötstopplack zurück.Beim Wellenlöten ist es jedoch unwahrscheinlich, dass das Flussmittel die zur Zersetzung der Säure erforderliche Temperatur erreicht.Eventuell verbleibende Flussmittelrückstände sind säurehaltig und stark ätzend.

07 Mikroseismische Korrosion

Bei Mikrokorrosion erzeugt das Ausschalten des Schweißschalters einen Wischvorgang, um die oberflächliche Oxidschicht zu entfernen und die untere Schicht zu oxidieren.Letztendlich sammelt sich übermäßiger Rost an und verhindert die Aktivierung des Schalters.

Ⅲ Verhindern Sie Leiterplattenkorrosion

01 Leiterplatte mit Schutzlackierung abdecken

In Fällen, in denen es nicht möglich ist, die Leiterplatte im Gehäuse zu verpacken, kann Conformal Coating Abhilfe schaffen.Unterschiedliche Formen von Schutzbeschichtungen, wie zum Beispiel einfache Lötmaskenschichten, Aerosol-Sprühbeschichtungen oder Epoxidharzbeschichtungen, sind wirksame Korrosionsschutzmaßnahmen.Bei Leiterplatten mit Komponenten, die Wärme erzeugen, kann es jedoch erforderlich sein, solche Schutzbeschichtungen sinnvoll aufzutragen, um das Wärmemanagement nicht zu behindern.

02 Halten Sie die Leiterplatte trocken

Bemühen Sie sich nach Kräften, Feuchtigkeit um die Leiterplatte herum zu vermeiden.Versuchen Sie, sie in einer Umgebung aufzustellen, die nicht durch Feuchtigkeit beeinträchtigt wird.

03 Verhindern Sie, dass Elektrolyt die Leiterplatte benetzt

Indem verhindert wird, dass Feuchtigkeit oder andere Flüssigkeiten auf die Leiterplatte gelangen, kann der Korrosion der Leiterplatte wirksam vorgebeugt werden.Es gibt viele Möglichkeiten, dies zu erreichen, beispielsweise die Platzierung der Leiterplatte in einem Gehäuse mit einer entsprechenden IP-Schutzart.

04 Entfernen Sie effektiv Lötrückstände auf der Leiterplatte

Ältere Flussmittel sind dafür bekannt, dass sie Chlor oder andere schädliche Halogene produzieren. Wenn das Flussmittel nach dem Schweißvorgang nicht entfernt wird, kann es zu Lochfraß an den Kupferspuren kommen.Allerdings enthalten die organischen Säuren im neuen Flussmittel keine Halogene und zersetzen sich bei höheren Temperaturen, etwa beim Reflow-Löten.Allerdings erreichen Leiterplatten, die einer Spitzenlötung ausgesetzt sind, möglicherweise nicht die Zersetzungstemperatur und verbleibende Flussmittelrückstände müssen möglicherweise gründlich manuell gereinigt werden, um Spaltkorrosion zu verhindern.

Ⅳ Wie entferne ich Korrosion auf PCBs – häufig verwendete chemische Reagenzien?

01 Druckluft

Druckluft ist ein häufig verwendetes Werkzeug zur Reinigung elektronischer Produkte.Bei einfachen Reparaturen bietet sich Druckluft als unauffällige Möglichkeit an, Staub aus elektronischen Geräten oder Maschineninnenräumen zu entfernen und auszublasen.Mit einem Kurzzeitspray Luft in die Lüftungsöffnung einblasen.Wenn Sie mit der Entfernung des Staubs nicht zufrieden sind, können Sie das Gerät mit einem Schraubendreher öffnen, an den Komponenten herumarbeiten und den Kreislauf vorsichtig mit Luft reinigen.

02 Backpulver

Backpulver kann zum Entfernen von Korrosion auf Leiterplatten verwendet werden.Backpulver enthält Natriumbikarbonat, das beim Sammeln von Schmutz und Staub von PCBs eine Rolle spielt und den Schmutz in kleine Partikel zerlegt.Die milden Schleifeigenschaften von Sodawasser können Korrosion beseitigen, ohne dass es zu Nebenwirkungen kommt.

03 Entionisiertes Wasser

Wenn Sie die Platine mit Wasser reinigen, müssen Sie darauf achten, dass diese frei von Schadstoffen ist.Ionen in gewöhnlichem Wasser haben leitende Eigenschaften, die die elektronische Leistung verringern.Deionisiertes Wasser hingegen verursacht keine schädlichen Schadstoffe oder Ionen

04 Destilliertes Wasser

Aufgrund des Fehlens von Ionen, die Elektrizität zu elektronischen Geräten leiten, übertrifft destilliertes Wasser beim Mischen von Reinigungslösungen jede andere Flüssigkeitsform.Destilliertes Wasser wird speziell behandelt, um schädliche Schadstoffe zu entfernen, sodass die Leiterplatte nicht beschädigt wird.

Es kann auch schnell durch Schmutz an den Händen oder in der Luft verunreinigt werden. Bei Nichtgebrauch ist es notwendig, den destillierten Wasservorrat zu verschließen und den Kontakt mit bloßen Händen zu vermeiden.

05 Isopropanol

Wenn es um chemische Reinigungsmittel geht, können Isopropanol oder externer Alkohol verschiedene Verschmutzungen, Ablagerungen, Flussmittel und Rost auf Leiterplatten entfernen.Isopropanol ist ein guter PCB-Reiniger, da es günstig ist und schnell verdunstet.Im Vergleich zu anderen Reinigungsmitteln, die für ähnliche Zwecke verwendet werden, enthält Alkohol weniger Chemikalien.

Wichtig ist, dass der zur Reinigung von Leiterplatten verwendete Isopropanolgehalt 90 % oder mehr beträgt.Hohe Konzentrationen von Isopropanol können bei Kontakt mit dem Körper schädliche Auswirkungen haben. Seien Sie daher beim Umgang vorsichtig und verwenden Sie Latexhandschuhe und Schutzbrillen.

Ⅴ Schritte zum Entfernen von Leiterplattenkorrosion

Nachdem Sie alle notwendigen Reinigungsmittel und Werkzeuge für die Leiterplattenarbeiten vorbereitet haben, können Sie die angegebenen Schritte befolgen, um die Korrosion auf der Leiterplatte zu beseitigen:

Step

1. Öffnen Sie zunächst die entsprechenden elektrischen Geräte oder Geräte und steuern Sie die Platine fern, indem Sie alle Anschlüsse und Stromquellen trennen.

2. Zeichnen Sie das Layout und die Konfiguration der Leiterplatte auf. Dabei ist es wichtig, sich jedes Detail zu merken, da die Leiterplatte nach der Reinigung wieder zusammengebaut werden muss.

3. Bei der Verwendung der richtigen Werkzeuge ist es notwendig, die Bedienungsanleitung zu lesen und die Werkzeuge richtig zu verwenden.

4. Verwenden Sie nach dem Entfernen der Platine Reinigungslösungen wie Isopropanol oder Backpulver.

5. Tragen Sie es nun mit einem weichen Pinsel auf die Leiterplatte auf und tragen Sie es so lange auf, bis Rost und Staub weicher sind.

6. Anschließend können Sie den Schmutz mit einer Bürste entfernen und anschließend mit destilliertem Wasser den verbleibenden Staub und die Korrosion entfernen.

7. Wenn auf der Platine immer noch harte Korrosion vorhanden ist, können Sie noch mehr Isopropanol auftragen, da es ein stärkeres Reagenz ist.

8. Reinigen Sie abschließend die Leiterplatte mit einem ultrafeinen Faserteppich, trocknen Sie sie mit einem Lufttrockner und bauen Sie sie dann wieder in die elektrischen Geräte ein entfernen Alles Korrosion.