O que é corrosão de PCB? E o que causa a corrosão de PCB?

O que é corrosão de PCB?

A corrosão é o processo pelo qual o PCB reage quimicamente com o meio ambiente e perde seu desempenho. A corrosão pode causar muitos problemas na PCB, como curto-circuito, redução da capacidade de corrente, aumento da resistência, etc.

A corrosão é o processo de oxidação que ocorre quando o oxigênio se combina com um metal, produzindo ferrugem e fazendo com que o metal se descasque e perca suas valiosas propriedades químicas. Como os PCBS são feitos principalmente de metal e expostos ao oxigênio, eles são vulneráveis ​​à corrosão.

No entanto, nem todos os metais são criados iguais quando se trata de corrosão.

Metais altamente corrosivos incluem:

· grafite

· ouro

· prata

· Liga de cobre-níquel

Metais facilmente corrosivos incluem:

· estanho

· guia

· cobre

· Revestimento de níquel

O que causa a corrosão do PCB?

1. Eletrólito

Quando uma corrente elétrica é aplicada a um condutor, é gerado um campo elétrico, que pode fazer com que os elétrons fluam de um terminal do circuito para outro, deixando para trás íons/partículas carregadas, que são atraídas para a superfície do condutor e aderem a ele causando corrosão, um processo chamado migração eletroquímica.

Essa migração geralmente ocorre na presença de um eletrólito, sendo o mais comum a água.

2. Água

A água penetra no metal do PCB, que é particularmente sujeito à corrosão, e se não controlado, entrar em outras partes da PCB, pode causar sérios danos.

3. Umidade

Se a umidade do ar for muito alta, fará com que o material usado no PCB oxide.

4. Resíduo de fluxo

O resíduo de fluxo é deixado principalmente durante o processo de soldagem, geralmente composto de produtos químicos como bórax, prensa clorada e acetato de chumbo, que irá corroer o traço de cobre no PCB, e quanto mais longa a corrosão, mais grave.

Você sabe quais são os tipos de corrosão de PCB?

1. Corrosão de ataque geral (corrosão atmosférica ou corrosão uniforme)

O tipo mais comum de corrosão, também conhecido como corrosão atmosférica ou corrosão uniforme, geralmente é causado por uma reação química entre o oxigênio/umidade do ar e o cobre.

Ataques gerais de corrosão levam à formação de óxido de cobre, a baixa condutividade pode causar problemas com o PCB, mas as propriedades mecânicas permanecem as mesmas, o que geralmente é fácil de diagnosticar e prevenir.

2.Corrosão local

· Corrosão filiforme

A entrada de umidade abaixo do acabamento superficial pode causar defeitos no cobre, que então têm o potencial de se espalhar para um PCB mais amplo.

· Corrosão intersticial

As áreas abaixo dos componentes do hardware ou PCB podem sofrer corrosão nessas lacunas devido a substâncias residuais. Fluxo, soluções de limpeza ou outros contaminantes nessas lacunas costumam causar esse tipo de corrosão.

· corrosão corrosiva

Este tipo de corrosão é visto como vazios ou “buracos” no cobre. As reações eletroquímicas locais levam à deterioração, resultando no aumento do diâmetro e da profundidade do poço e, por fim, na falha. Compostos produtores de corrosão muitas vezes escondem buracos, tornando-os difíceis de detectar.

3.Corrosão galvânica

A corrosão galvânica, também conhecida como corrosão bimetálica, ocorre quando dois metais diferentes (como cobre e o metal do componente, ouro ou estanho) são acoplados em um eletrólito corrosivo.

Isto é semelhante ao pite, mas a principal diferença é que a corrosão eletroquímica ocorre apenas entre metais eletroquimicamente diferentes quando eles estão em contato elétrico e os metais estão ambos expostos ao eletrólito.

4. Formação de dendritos eletrolíticos

Quando há contaminação iônica na água, dendritos se formarão na linha traço de cobre. Quando o traço de cobre adjacente desenvolve dendritos, ele pode entrar em curto-circuito e causar falha na PCB.

5.Corrosão intergranular

A corrosão intergranular ocorre quando há produtos químicos nos limites dos grãos dos vestígios de cobre. Os limites dos grãos normalmente contêm impurezas mais elevadas que são mais sensíveis a este tipo de corrosão.

6.Corrosão de resíduos de resistência à solda

Os resíduos de fluxo da soldagem sempre foram uma das principais causas de corrosão. O fluxo é muito importante no processo de soldagem porque evita a oxidação durante a soldagem.Na verdade, o fluxo reduz os óxidos metálicos que se formam nos contatos elétricos da solda devido ao aquecimento.O fluxo também melhora a umedecimento do cordão na almofada.

Materiais de fluxo mais antigos contêm produtos químicos corrosivos, como cloro, e o resíduo deve ser removido após a soldagem. Os fluxos mais recentes usam ácidos orgânicos que se decompõem em altas temperaturas.

Ao soldar componentes por refluxo, geralmente não há resíduo de resistência de solda.Mas com a soldagem por onda, é improvável que o fluxo atinja a temperatura necessária para quebrar o ácido. Qualquer resíduo de fluxo restante é ácido e altamente corrosivo.

7. Corrosão por fricção

Na corrosão por atrito, a ação de desligar o interruptor de soldagem produz uma ação de limpeza que remove a camada superficial de óxido e oxida a camada subjacente. Eventualmente, muita ferrugem pode se acumular e impedir a ativação do interruptor.

Como prevenir a corrosão do PCB？

1.Cobrir PCB com revestimento isolante

Nos casos em que não é possível encapsular o PCB no invólucro, os revestimentos isolantes podem ajudar.Diferentes formas de revestimento isolante, como resistência à solda simples, revestimento em spray aerossol ou revestimento de resina epóxi, são medidas eficazes de proteção contra corrosão.No entanto, para PCBS com componentes que geram calor, tais revestimentos isolantes podem ter que ser aplicados criteriosamente para não prejudicar o gerenciamento do calor.

2. Mantenha o PCB seco

Faça o possível para evitar umidade ao redor do PCB. Procure mantê-los em um ambiente que não seja afetado pela umidade.

3. Evite que o eletrólito molhe o PCB

Ao evitar que umidade ou outros líquidos cheguem ao PCB, a corrosão do PCB pode ser efetivamente evitada. Há muitas maneiras de conseguir isso, como colocar a PCB dentro de uma caixa com o grau IP correto.

4. Remova efetivamente o resíduo de fluxo no PCB

Materiais de fluxo mais antigos são conhecidos por produzirem cloro ou outros halogênios nocivos, o que pode causar corrosão em vestígios de cobre, a menos que o material do fluxo seja removido após o processo de soldagem. No entanto, os ácidos orgânicos nos novos fluxos não contêm halogênios e se decompõem em temperaturas mais altas, como durante a soldagem por refluxo.No entanto, a placa de circuito soldada por onda pode não atingir a temperatura de decomposição e o resíduo de fluxo residual pode ter que ser cuidadosamente limpo manualmente para evitar a corrosão da lacuna.

5.10 melhor tecnologia de proteção contra corrosão de PCB

Em muitos casos, os desenvolvedores optam por não proteger a placa contra corrosão.Por exemplo, protótipos ou placas descartáveis ​​que serão utilizadas imediatamente geralmente não são protegidos contra

corrosão.No entanto, pode ser melhor desenvolver algum tipo de proteção contra corrosão de PCB para todas as placas, e a tabela a seguir lista 10 tecnologias de proteção contra corrosão de PCB.

Como remover a corrosão do PCB - reagentes químicos comuns?

1.Ar comprimido

O ar comprimido é uma ferramenta bastante comum para limpeza de produtos eletrônicos. Para reparos simples, o ar comprimido fornece uma maneira discreta de remover qualquer poeira do interior de um dispositivo eletrônico ou máquina e soprá-lo.Use um jato curto para injetar ar na ventilação. Caso não fique satisfeito com a remoção do pó, pode-se abrir o aparelho com uma chave de fenda e operar em torno do conjunto, limpando cuidadosamente o circuito com ar.

2. Bicarbonato de sódio

Você pode usar bicarbonato de sódio para remover a corrosão do PCB. O bicarbonato de sódio contém bicarbonato de sódio, que atua na coleta de sujeira e poeira do PCB, quebrando a sujeira em pequenas partículas.As propriedades abrasivas suaves da água com gás podem eliminar a corrosão sem quaisquer efeitos colaterais.

3.Água desionizada

Ao limpar uma placa de circuito com água, certifique-se de que ela esteja livre de contaminantes.Os íons da água comum têm propriedades condutoras que reduzem as propriedades dos elétrons. Ao mesmo tempo, a água deionizada não contém contaminantes ou íons prejudiciais.

4. Água destilada

Como não existem íons que conduzam eletricidade para dispositivos eletrônicos, a água destilada supera qualquer outra forma de líquido quando se trata de misturar soluções de limpeza. A água destilada é especialmente tratada para remover contaminantes prejudiciais e não danificar o PCB.

Também pode ser contaminado rapidamente com sujeira nas mãos ou no ar e deve ser armazenado em água destilada selada quando não estiver em uso e evitado com as mãos desprotegidas.

5.Álcool isopropílico

Quando se trata de produtos de limpeza químicos, o álcool isopropílico ou álcool isopropílico pode remover todos os tipos de sujeira, detritos, fluxo e ferrugem da placa de circuito.O álcool isopropílico é um bom limpador de PCB porque é barato e evapora rapidamente.Existem menos produtos químicos no álcool em comparação com outros produtos de limpeza usados ​​para fins semelhantes.

É importante que o teor de álcool isopropílico usado para limpar a placa de circuito seja 90% ou superior.Altas concentrações de álcool isopropílico podem causar efeitos adversos em contato com o corpo, portanto, manuseie-o com cuidado e use luvas e óculos de látex.

Etapas para remover a corrosão do PCB

Depois de preparar todos os produtos de limpeza e ferramentas necessários para o funcionamento da placa, você pode seguir as etapas fornecidas para limpar a corrosão da placa:

1.Primeiro ligue os equipamentos ou aparelhos elétricos fornecidos e remotamente a PCB, desconectando todas as conexões e energia.

2.Registre o layout e configuração da PCB, deve lembrar de cada detalhe, pois após a limpeza também é necessário remontar a PCB.

3.Na utilização da ferramenta correta, deve-se verificar no manual do usuário, o uso correto da ferramenta.

4. Após remover a placa de circuito, use uma solução de limpeza, como álcool isopropílico ou solução de bicarbonato de sódio.

5.Agora, use um pincel macio para aplicá-lo na placa de circuito e continue a aplicar até que a ferrugem e a poeira amoleçam.

6. você pode então usar uma escova para remover a sujeira e usar água destilada para remover a poeira e corrosão restantes.

7.se ainda houver corrosão forte na placa, você pode aplicar ainda mais álcool isopropílico, porque é um agente mais forte.

8.Finalmente, limpe com carpete de microfibra e seque a placa de circuito com um secador de ar e, em seguida, instale-a novamente no equipamento elétrico para remover toda a corrosão.