提问:PCB 屏蔽罩与 PCB 板的连接部位是腐蚀的重灾区,很多屏蔽罩失效都是从这个部位开始的。到底该怎么设计才能防止连接部位被腐蚀?有哪些关键细节需要注意?回答:PCB 屏蔽罩与 PCB 板的连接部位,是整个屏蔽系统的薄弱环节。这个部位通常采用焊接或卡扣方式连接,存在缝隙、接触电阻和电化学腐蚀的风险。一旦连接部位被腐蚀,不仅会导致屏蔽罩接触不良,失去电磁屏蔽效果,还可能产生锈粉或氧化层,引发 PCB 板短路。捷配工程师在处理失效案例时发现,80% 以上的屏蔽罩腐蚀问题都出现在连接部位。下面我们就来分析连接部位防腐蚀设计的 3 个关键细节。
细节 1:选择合适的连接方式,减少缝隙腐蚀
缝隙腐蚀是连接部位最常见的腐蚀类型。当屏蔽罩与 PCB 板之间存在缝隙时,水分、灰尘和腐蚀性气体会进入缝隙,形成一个封闭的腐蚀环境,导致局部腐蚀加速。常用的连接方式有两种:焊接和卡扣。焊接方式能形成连续的密封层,减少缝隙,防腐蚀效果更好。但传统的波峰焊可能会导致屏蔽罩变形,建议采用激光焊或手工焊,保证焊接质量。卡扣方式安装方便,但存在明显的缝隙,适合对防腐蚀要求不高的环境。如果必须使用卡扣方式,建议在卡扣与 PCB 板的接触部位增加密封垫,如硅胶垫或橡胶垫,防止水分进入。捷配建议,对于户外、工业腐蚀环境的 PCB,优先选择焊接方式连接屏蔽罩;对于消费电子 PCB,可根据装配需求选择卡扣方式,但必须增加密封措施。
细节 2:优化连接部位的表面处理,避免电化学腐蚀
电化学腐蚀是连接部位的另一个常见问题。当两种不同的金属接触时,在电解质(如水分、汗液)的作用下,会形成原电池,导致活泼金属被腐蚀。比如,屏蔽罩采用镀锌钢板,而 PCB 板的焊盘采用镀锡工艺,锌和锡形成原电池,锌会被加速腐蚀。解决这个问题的关键是保证连接部位的金属材质相同或进行相同的表面处理。比如,屏蔽罩采用镀镍工艺,PCB 板的焊盘也采用镀镍工艺;屏蔽罩采用不锈钢材质,PCB 板的连接点采用不锈钢铆钉。这样可以避免形成原电池,防止电化学腐蚀。此外,还可以在连接部位涂覆防腐蚀涂层,如三防漆,隔绝电解质与金属的接触。但需要注意的是,三防漆不能影响屏蔽罩的电磁屏蔽效果。
细节 3:增加排水和通风设计,防止积水腐蚀
在潮湿环境中,连接部位容易积水,导致腐蚀加速。因此,需要在屏蔽罩和 PCB 板的连接部位增加排水和通风设计。具体来说,可以在屏蔽罩的底部开设微小的排水孔,让进入缝隙的水分能够及时排出。排水孔的直径要适中,一般为 0.5-1mm,既不能影响屏蔽效果,又能保证排水通畅。同时,在 PCB 板的连接部位预留通风槽,促进空气流通,减少水分凝结。捷配在为客户设计 PCB 时,会根据屏蔽罩的安装位置,在 PCB 板上预留排水孔和通风槽的位置,帮助客户提升连接部位的防腐蚀能力。