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了解 PCB 腐蝕

印刷電路板 （PCB） 對(duì)于現(xiàn)代電子產(chǎn)品至關(guān)重要，但它們?nèi)菀赘g，從而導(dǎo)致設(shè)備故障。當(dāng)氧氣和水分與金屬部件相互作用時(shí)，就會(huì)發(fā)生腐蝕，從而導(dǎo)致氧化。隨著時(shí)間的推移，這會(huì)增加電阻，損壞走線，甚至可能導(dǎo)致短路。預(yù)防和修復(fù) PCB 腐蝕對(duì)于保持可靠性能至關(guān)重要。

什么原因?qū)е?PCB 腐蝕？

有幾個(gè)因素會(huì)導(dǎo)致 PCB 腐蝕，每個(gè)因素都以不同的方式影響電路板：

• 暴露在空氣和濕度中：銅跡線與氧氣接觸時(shí)會(huì)氧化，形成降低導(dǎo)電性的氧化銅。潮濕或沿海環(huán)境會(huì)加速這一過(guò)程，使腐蝕成為一個(gè)重大問(wèn)題。

• 電偶腐蝕：當(dāng)兩種不同的金屬與電解質(zhì)接觸時(shí)，它們會(huì)形成一個(gè)原電池。這導(dǎo)致一種金屬比另一種金屬腐蝕得更快，從而導(dǎo)致 PCB 組件的劣化不均勻。

• 電解腐蝕：外部電流會(huì)觸發(fā)電解腐蝕，導(dǎo)致金屬遷移和形成意外的導(dǎo)電路徑，這可能會(huì)使 PCB 短路。

• 機(jī)械磨損：振動(dòng)或重復(fù)使用會(huì)剝奪金屬的保護(hù)層，使其受到氧化并加速變質(zhì)。

• 局部腐蝕：這包括點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕和絲狀腐蝕，所有這些都會(huì)削弱 PCB 結(jié)構(gòu)并損害導(dǎo)電性。

PCB 腐蝕的類型

• 大氣腐蝕：這是最常見(jiàn)的類型，是由于長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中的氧氣和濕氣而發(fā)生的。隨著時(shí)間的推移，氧化會(huì)導(dǎo)致形成氧化銅，從而降低導(dǎo)電性。

• 電偶腐蝕：當(dāng)兩種不同的金屬在電解質(zhì)存在下接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致一種金屬比另一種金屬腐蝕得更快。

• 電解腐蝕：當(dāng)外部電源引起金屬遷移時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況，導(dǎo)致形成導(dǎo)電枝晶，從而產(chǎn)生意外的電氣連接和短路。

• 微動(dòng)腐蝕：這種類型的反應(yīng)是由于重復(fù)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)（例如振動(dòng)）引起的，這些運(yùn)動(dòng)會(huì)逐漸去除保護(hù)層并使下面的金屬受到氧化。

• 蝕：這種高度局部的腐蝕形式表現(xiàn)為金屬表面的小孔，隨著時(shí)間的推移會(huì)削弱 PCB 結(jié)構(gòu)。

• 縫隙腐蝕：發(fā)生在助焊劑殘留物等污染物積聚的密閉空間內(nèi)，產(chǎn)生腐蝕金屬的局部反應(yīng)。

• 絲狀腐蝕：當(dāng)水分被困在保護(hù)涂層下時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種形式的腐蝕，導(dǎo)致沿著 PCB 走線形成螺紋狀腐蝕路徑。

如何防止 PCB 腐蝕

應(yīng)用保護(hù)涂層是防止 PCB 腐蝕的最佳方法之一。環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸或硅膠等保形涂料可形成防潮層，保護(hù)板材免受環(huán)境影響。阻焊層在保護(hù)銅走線免受氧化和污染方面也起著至關(guān)重要的作用。

使用耐腐蝕材料還可以延長(zhǎng) PCB 的使用壽命。鍍金表面具有很強(qiáng)的抗氧化性，但成本會(huì)增加。鎳銅合金在耐用性和經(jīng)濟(jì)性之間取得了平衡，使其成為 PCB 制造的熱門選擇。

適當(dāng)?shù)那鍧嵆绦蛲ㄟ^(guò)消除可能吸引水分的助焊劑殘留物來(lái)幫助防止腐蝕。使用異丙醇或?qū)Ｓ?PCB 清潔劑進(jìn)行定期維護(hù)，確保不會(huì)有有害物質(zhì)積聚在電路板上。

環(huán)境控制是另一種有效的策略。將 PCB 存放在低濕度、溫度受控的環(huán)境中可減少潮濕。使用干燥劑或氮?dú)鈨?chǔ)存可以進(jìn)一步降低氧化風(fēng)險(xiǎn)。

將 PCB 放置在保護(hù)外殼中可提供額外的防潮防護(hù)。這對(duì)于工業(yè)和海洋應(yīng)用尤其重要，因?yàn)樵谶@些應(yīng)用中，暴露在惡劣的條件下會(huì)加速腐蝕。

PCB 腐蝕修復(fù)

當(dāng)發(fā)生腐蝕時(shí)，及時(shí)修復(fù)對(duì)于恢復(fù)功能至關(guān)重要。以下步驟有助于減輕損害：

1. 評(píng)估損失：檢查痕跡是否有氧化、斷裂或變色。

2. 清潔 PCB：使用異丙醇、醋或小蘇打溶液去除腐蝕沉積物。軟刷或棉簽可以幫助輕柔擦洗。

3. 修復(fù)損壞的痕跡：如果腐蝕已經(jīng)損害了痕跡，請(qǐng)使用導(dǎo)電墨水或?qū)Ь€跳線來(lái)恢復(fù)電氣連接。

4. 涂上保護(hù)涂層：清潔和修復(fù)后，在 PCB 上涂上保形涂層以防止將來(lái)腐蝕。

最后的思考

PCB 腐蝕是電子設(shè)備的主要威脅，但了解其原因并采取預(yù)防措施可以延長(zhǎng)其使用壽命。定期維護(hù)、保護(hù)涂層在確保 PCB 可靠性方面起著關(guān)鍵作用。投資采用耐腐蝕材料的高質(zhì)量 PCB 有助于減少故障和維修成本。對(duì)于耐用的 PCB 解決方案，與經(jīng)驗(yàn)豐富的制造商合作可確保最佳性能和長(zhǎng)期可靠性。