Каково влияние гальванической коррозии на печатную плату?

Если вы когда-нибудь задумывались о том, как влияет гальваническая коррозия на печатную плату, то вы не одиноки. При этом виде коррозии соседние дорожки загрязняются раствором или ионной жидкостью, и между ними вырастают небольшие щели. Они могут вызвать короткое замыкание или даже вывести из строя функциональный блок печатной платы. Если коррозия затрагивает силовые линии печатной платы, то может произойти сбой в работе всего устройства.

Примеры гальванической коррозии на печатной плате

Гальваническая коррозия - это электрохимический процесс, при котором поверхность одного металла реагирует с поверхностью другого металла. Эта реакция протекает в присутствии электролита и обычно происходит между разнородными металлами. В первичных элементах этот процесс используется для создания полезного напряжения.

Процесс коррозии начинается при контакте влаги или ионной жидкости с открытой металлической деталью. При контакте начинается рост окислов металла, что приводит к коррозии поверхности. Этот процесс может затронуть и соседние печатные платы, вызывая короткое замыкание и разрушение всей платы.

Одним из способов минимизации гальванической коррозии является использование ингибиторов коррозии. Они эффективно снижают гальванический потенциал, но требуют постоянного контроля. Кроме того, они увеличивают проводимость воды. Поэтому при работе с печатными платами важно правильно их обслуживать.

Другим способом предотвращения гальванической коррозии является использование антиоксидантной пасты между медными и алюминиевыми электрическими соединениями. Эта паста состоит из металла с более низким электропотенциалом, чем у меди. Это позволит исключить контакт металлов друг с другом и свести к минимуму вероятность возникновения гальванической коррозии.

Гальваническая коррозия часто является следствием использования разнородных металлов в паяных соединениях. В связи с этим очень важно правильно выбрать материал для сопряжения разъемов. Материалы с одинаковым ионным потенциалом с большей вероятностью будут противостоять коррозии, чем материалы с разнородными металлами.

Процесс снижения степени гальванической коррозии печатной платы

Степень гальванической коррозии печатной платы может быть снижена различными способами. Первый способ предполагает анализ сети и поиск причин гальванической коррозии, второй - увеличение площади диска с органическим покрытием (OSP) в сети.

Медные площадки печатной платы защищены поверхностным покрытием, но влага может проникать под него. Попадая внутрь, влага вступает в реакцию с медью и запускает процесс коррозии. Затем этот процесс может распространиться вдоль трассы. Во многих случаях гальваническая коррозия возникает из-за контакта между двумя разнородными металлами, например медью на печатной плате и металлом компонента. Присутствие агрессивного электролита также увеличивает вероятность возникновения гальванической коррозии.

Гальваническая коррозия является распространенной проблемой в электронике, особенно в высокоскоростных устройствах. Она возникает при контакте двух разнородных металлов с электролитом. Когда два разнородных металла находятся в электрическом контакте, более реактивные атомы металла теряют электроны и окисляются. Это приводит к короткому замыканию.

Сохранение чистоты печатных плат имеет решающее значение для их долговечности и обеспечения долговечности устройств. Предотвращение коррозии начинается с содержания их в сухости и отсутствии жидкостей. Поэтому производители и разработчики печатных плат должны тщательно защищать свои платы от попадания влаги на открытые проводники.

Типичные виды коррозионных разрушений в электронике

Типичные виды гальванических коррозионных разрушений в электронных устройствах возникают вследствие различных процессов. Одним из них является образование водяной пленки на ПКП, что может привести к возникновению токов утечки и неправильному выходному сигналу электронного устройства. Другой тип коррозионного разрушения вызван дефектом в процессе производства. Этот вид коррозии часто приводит к короткому замыканию в коммутаторе.

Скорость коррозии зависит от нескольких факторов, включая температуру и окружающую среду. Присутствие влаги, росы или конденсата ускоряет процесс. Присутствие частиц пыли также увеличивает скорость коррозии, поскольку они удерживают влагу. Частицы пыли образуются из различных источников, включая почву/песок, дым, частицы сажи и солей.

Нержавеющая сталь и цинк являются примерами благородных и активных материалов. Чем больше относительная разница между двумя металлами, тем больше сила, действующая в процессе гальванической коррозии. Катод с большой площадью поверхности будет корродировать с высокой скоростью из-за большого тока.

Гальваническая коррозия является одной из основных проблем промышленного дизайна. Магний является высокоактивным конструкционным металлом. Он используется в аэрокосмической и автомобильной промышленности. Соотношение площадей катода и анода также влияет на величину тока, возникающего при гальванической коррозии. Изоляционные прокладки между двумя металлами также могут снизить риск гальванической коррозии за счет изменения расстояния между ними.