Koks galvaninės korozijos poveikis PCB?

Jei kada nors susimąstėte, kokį poveikį galvaninė korozija daro spausdintinei plokštei, esate ne vienas. Dėl šios korozijos rūšies kaimyniniai pėdsakai užteršiami tirpalu arba joniniu skysčiu, ir tarp pėdsakų atsiranda mažų plyšelių. Šios drožlės gali sukelti trumpąjį jungimą arba net išjungti PCB funkcinį bloką. Jei korozija paveikia spausdintinės plokštės maitinimo linijas, gali sutrikti viso prietaiso veikimas.

Galvaninės korozijos ant PCB pavyzdžiai

Galvaninė korozija - tai elektrocheminis procesas, kurio metu vieno metalo paviršius reaguoja su kito metalo paviršiumi. Ši reakcija vyksta esant elektrolitui ir paprastai vyksta tarp nepanašių metalų. Pirminiuose elementuose šis procesas naudojamas naudingai įtampai sukurti.

Korozijos procesas prasideda tada, kai drėgmė arba joninis skystis patenka ant atviros metalinės dalies. Susilietus pradeda augti metalų oksidai ir sukelia paviršiaus koroziją. Šis procesas gali paveikti ir gretimas spausdintines plokštes, sukeldamas trumpąjį jungimą ir visos plokštės gedimą.

Vienas iš galvaninės korozijos mažinimo būdų - naudoti korozijos inhibitorius. Jie efektyviai mažina galvaninį potencialą, tačiau juos reikia nuolat stebėti. Jie taip pat padidina vandens laidumą. Taigi dirbant su PCB svarbu tinkamai prižiūrėti PCB.

Kitas galvaninės korozijos prevencijos būdas - naudoti antioksidacinę pastą tarp vario ir aliuminio elektros jungčių. Šią pastą sudaro metalas, kurio elektro potencialas yra žemesnis nei vario. Tai padės užtikrinti, kad metalai nesiliestų vienas su kitu, ir sumažins galvaninės korozijos tikimybę.

Galvaninė korozija dažnai atsiranda dėl nepanašių metalų, naudojamų litavimo jungtyse. Dėl šios priežasties labai svarbu pasirinkti tinkamą medžiagą jungiamosioms jungtims. Medžiagos, turinčios tą patį joninį potencialą, yra atsparesnės korozijai nei tos, kuriose yra nepanašių metalų.

PCB galvaninės korozijos laipsnio mažinimo procesas

Galvaninės korozijos laipsnį PCB plokštėje galima sumažinti įvairiais būdais. Pirmasis būdas apima tinklo analizę ir galvaninės korozijos priežasčių nustatymą, o antrasis - organinio dengimo proceso (OSP) disko ploto didinimą tinkle.

Varinės PCB kaladėlės yra apsaugotos paviršiaus apdaila, tačiau drėgmė gali patekti po šia apdaila. Patekusi į vidų drėgmė reaguoja su variu ir pradeda korozijos procesą. Šis procesas gali išplisti išilgai trasos. Daugeliu atvejų galvaninė korozija atsiranda dėl dviejų nepanašių metalų, pavyzdžiui, spausdintinės plokštės vario ir komponento metalo, sąlyčio. Galvaninės korozijos tikimybę taip pat padidina korozinio elektrolito buvimas.

Galvaninė korozija yra dažna elektronikos, ypač greitaeigių įrenginių, problema. Ji atsiranda, kai du nepanašūs metalai liečiasi su elektrolitu. Kai du nepanašūs metalai liečiasi elektriniu būdu, reaktyvesni metalo atomai praranda elektronus ir sukelia oksidaciją. Dėl to įvyksta trumpasis jungimas.

Švaros palaikymas PCB yra labai svarbus jų ilgaamžiškumui ir prietaisų ilgaamžiškumui užtikrinti. Korozijos prevencija prasideda nuo to, kad jos būtų sausos ir jose nebūtų skysčių. Todėl PCB gamintojai ir projektuotojai turi kruopščiai saugoti savo plokštes nuo drėgmės patekimo ant atvirų laidininkų.

Tipiniai korozijos gedimų tipai elektronikoje

Tipiniai galvaninės korozijos gedimų tipai elektroniniuose prietaisuose atsiranda dėl įvairių procesų. Vienas iš jų - vandens plėvelės susidarymas ant PCBA, dėl kurio gali atsirasti nuotėkio srovės ir netinkamas elektroninio prietaiso išėjimo signalas. Kitas korozijos gedimo tipas atsiranda dėl gamybos proceso defekto. Dėl šio korozijos tipo dažnai jungiklyje įvyksta trumpasis jungimas.

Korozijos greitis priklauso nuo kelių veiksnių, įskaitant temperatūrą ir supančią aplinką. Drėgmė, rasa ar kondensatas pagreitina procesą. Dulkių dalelių buvimas taip pat padidina korozijos greitį, nes jos sulaiko drėgmę. Dulkių dalelės atsiranda iš įvairių šaltinių, įskaitant dirvožemį ir (arba) smėlį, dūmus, suodžių daleles ir druskas.

Nerūdijantis plienas ir cinkas yra tauriųjų ir aktyviųjų medžiagų pavyzdžiai. Kuo didesnis santykinis skirtumas tarp dviejų metalų, tuo didesnė jėga veikia galvaninės korozijos metu. Didelį paviršiaus plotą turintis katodas dėl didelės srovės koroduos dideliu greičiu.

Galvaninė korozija yra pagrindinė pramoninio dizaino problema. Magnis yra labai aktyvus konstrukcinis metalas. Jis naudojamas aviacijos ir automobilių pramonėje. Katodo ir anodo ploto santykis taip pat turi įtakos galvaninės korozijos sukeliamos srovės kiekiui. Izoliaciniai tarpikliai tarp dviejų metalų taip pat gali sumažinti galvaninės korozijos riziką, nes keičiasi atstumas tarp jų.