PCB腐蚀：原因、预防和维修

了解 PCB 腐蚀

印刷电路板 （PCB） 对于现代电子产品至关重要，但它们容易腐蚀，从而导致设备故障。当氧气和水分与金属部件相互作用时，就会发生腐蚀，从而导致氧化。随着时间的推移，这会增加电阻，损坏走线，甚至可能导致短路。预防和修复 PCB 腐蚀对于保持可靠性能至关重要。

什么原因导致 PCB 腐蚀？

有几个因素会导致 PCB 腐蚀，每个因素都以不同的方式影响电路板：

• 暴露在空气和湿度中：铜迹线与氧气接触时会氧化，形成降低导电性的氧化铜。潮湿或沿海环境会加速这一过程，使腐蚀成为一个重大问题。

• 电偶腐蚀：当两种不同的金属与电解质接触时，它们会形成一个原电池。这导致一种金属比另一种金属腐蚀得更快，从而导致 PCB 组件的劣化不均匀。

• 电解腐蚀：外部电流会触发电解腐蚀，导致金属迁移和形成意外的导电路径，这可能会使 PCB 短路。

• 机械磨损：振动或重复使用会剥夺金属的保护层，使其受到氧化并加速变质。

• 局部腐蚀：这包括点蚀、缝隙腐蚀和丝状腐蚀，所有这些都会削弱 PCB 结构并损害导电性。

PCB 腐蚀的类型

• 大气腐蚀：这是最常见的类型，是由于长时间暴露在空气中的氧气和湿气而发生的。随着时间的推移，氧化会导致形成氧化铜，从而降低导电性。

• 电偶腐蚀：当两种不同的金属在电解质存在下接触时，会发生电化学反应，导致一种金属比另一种金属腐蚀得更快。

• 电解腐蚀：当外部电源引起金属迁移时，就会发生这种情况，导致形成导电枝晶，从而产生意外的电气连接和短路。

• 微动腐蚀：这种类型的反应是由于重复的机械运动（例如振动）引起的，这些运动会逐渐去除保护层并使下面的金属受到氧化。

• 蚀：这种高度局部的腐蚀形式表现为金属表面的小孔，随着时间的推移会削弱 PCB 结构。

• 缝隙腐蚀：发生在助焊剂残留物等污染物积聚的密闭空间内，产生腐蚀金属的局部反应。

• 丝状腐蚀：当水分被困在保护涂层下时，就会发生这种形式的腐蚀，导致沿着 PCB 走线形成螺纹状腐蚀路径。

如何防止 PCB 腐蚀

应用保护涂层是防止 PCB 腐蚀的最佳方法之一。环氧树脂、丙烯酸或硅胶等保形涂料可形成防潮层，保护板材免受环境影响。阻焊层在保护铜走线免受氧化和污染方面也起着至关重要的作用。

使用耐腐蚀材料还可以延长 PCB 的使用寿命。镀金表面具有很强的抗氧化性，但成本会增加。镍铜合金在耐用性和经济性之间取得了平衡，使其成为 PCB 制造的热门选择。

适当的清洁程序通过消除可能吸引水分的助焊剂残留物来帮助防止腐蚀。使用异丙醇或专用 PCB 清洁剂进行定期维护，确保不会有有害物质积聚在电路板上。

环境控制是另一种有效的策略。将 PCB 存放在低湿度、温度受控的环境中可减少潮湿。使用干燥剂或氮气储存可以进一步降低氧化风险。

将 PCB 放置在保护外壳中可提供额外的防潮防护。这对于工业和海洋应用尤其重要，因为在这些应用中，暴露在恶劣的条件下会加速腐蚀。

PCB 腐蚀修复

当发生腐蚀时，及时修复对于恢复功能至关重要。以下步骤有助于减轻损害：

1. 评估损失：检查痕迹是否有氧化、断裂或变色。

2. 清洁 PCB：使用异丙醇、醋或小苏打溶液去除腐蚀沉积物。软刷或棉签可以帮助轻柔擦洗。

3. 修复损坏的痕迹：如果腐蚀已经损害了痕迹，请使用导电墨水或导线跳线来恢复电气连接。

4. 涂上保护涂层：清洁和修复后，在 PCB 上涂上保形涂层以防止将来腐蚀。

最后的思考

PCB 腐蚀是电子设备的主要威胁，但了解其原因并采取预防措施可以延长其使用寿命。定期维护、保护涂层在确保 PCB 可靠性方面起着关键作用。投资采用耐腐蚀材料的高质量 PCB 有助于减少故障和维修成本。对于耐用的 PCB 解决方案，与经验丰富的制造商合作可确保最佳性能和长期可靠性。