PCB-corrosie begrijpen: oorzaken, typen en preventie

Inhoudsopgave:

• Wat is PCB-corrosie?
• Wat zijn de verschillende typen corrosie die kunnen optreden?
• Hoe corrosie van een printplaat te reinigen
• Natron gebruiken om een PCB te reinigen
• Hoe corrosie op PCB's te voorkomen

Corrosie is een van de grootste vijanden van printplaten. Een voldoende gecorrodeerde printplaat werkt niet, en de stille vooruitgang van corrosie is onvermijdelijk. Maar waarom corroderen printplaten, en wat zijn enkele van de meest voorkomende oorzaken van PCB-corrosie?

Wat is PCB-corrosie?

Corrosie is het oxidatieproces dat plaatsvindt wanneer zuurstof met metaal bindt, roest produceert en ervoor zorgt dat het metaal afvlaakt en zijn waardevolle chemische eigenschappen verliest. Aangezien printplaten grotendeels van metaal gemaakt zijn en aan zuurstof blootgesteld zijn, moeten ze uiteindelijk corrideren.

Echter, niet alle metalen zijn gelijk wanneer het gaat om corrosie. Sommige metalen corrideren bijna onmiddellijk terwijl anderen lijken nooit te corrideren. Metalen die zeer weerstandig zijn tegen corrosie zijn:

• Grafiet
• Goud
• Zilver
• Koper-nikkel legering

Metalen die zeer gevoelig zijn voor corrosie zijn:

• Geplateerd tin
• Lood
• Koper
• Geplateerd nikkel

Metalen die extreem weerstandig zijn tegen zuur en corrosie, zoals goud en zilver, worden edele metalen genoemd, terwijl die gevoelig voor corrosie zijn, zoals koper en tin, onedel metalen worden genoemd.

Vraag een gratis offerte aan

Wat zijn de verschillende typen corrosie die kunnen optreden?

Er zijn verschillende oorzaken waarom het metaal in uw printplaten corroderen. Enkele zijn:

• Atmosferisch: Dit is de meest standaardtype corrosie. Metaal wordt blootgesteld aan vocht, dat zuurstof bevat, wat een reactie veroorzaakt waarbij de metaalionen binden met de zuurstofatomen en een oxide creëren. Koper ervaart atmosferische corrosie heel gemakkelijk, wat geen probleem is voor koperleidingen omdat gecorrodeerd koper zijn mechanische eigenschappen behoudt. Het behoudt echter niet zijn elektrische geleiding, dus dit is een groot probleem voor printplaten.
• Galvanisch: Galvanische corrosie treedt op wanneer verschillende typen metalen in de aanwezigheid van een elektrolyt zijn. In deze omstandigheden zal het meer weerstandige metaal eigenlijk sneller corrideren dan het basismetaal waarmee het in contact is, dus wanneer goud in contact is met tin, zal het goud veel sneller corrideren dan normaal.
• Elektrolytisch: Bij dit type metalendegradering ervaren aangrenzende banen dendrietgroei wanneer ionisch gecontamineerd vocht de elektrische spanning tussen hen besmet, wat metaalsplinters creëert die resulteren in een kortsluiting.
• Fretting: Bij fretting-corrosie creëert de actie van het sluiten van gesoldeerde schakelaars een wissactie die de oppervlakteoxidelage verwijdert, waardoor de laag eronder oxideert. Uiteindelijk bouwt zich overmatig roest op en voorkomt het dat de schakelaar activeert.

Hoe corrosie van een printplaat te reinigen

Als uw PCB gecorrodeerd raakt door waterschade of een andere bron, kan het reinigen het herstellen. Het reinigen van een printplaat vereist alledaagse huishoudelijke items die zelfs kleine bedrijven zich kunnen permitteren. Echter, alleen iemand met een fundamentele kennis van elektronica zou moeten proberen een PCB te reinigen. Het proces omvat het demonteren van het bord en het vermijden van schade aan de componenten. Wanneer u de PCB van een elektronisch scheidt, blijf van water af en koppel het apparaat los.

U kunt een verscheidenheid aan tools gebruiken om een PCB te reinigen, maar bepaalde items werken het beste voor het elimineren van corrosie. Het reinigen van een printplaat met corrosie omvat de volgende materialen:

• Natron: De alkalijnheid en schurende eigenschappen van natron maken het een perfecte reiniger voor gecorrodeerde PCB's. Het verwijdert en neutraliseert gecorrodeerde gebieden zonder schade.
• Gedemineraliseerd water: Wanneer u water gebruikt om een printplaat te reinigen, moet u ervoor zorgen dat het geen verontreinigingen heeft. De ionen in gewoon water hebben geleidende eigenschappen die elektronica degraderen. Tussen gedemineraliseerd water heeft geen verontreinigingen of ionen die schade veroorzaken.
• Huishoudelijk reiniger: Een fosfaatvrij huishoudelijk reiniger kan u helpen vuil en corrosie effectief te verwijderen. Fosfaten beschermen PCB's tegen corrosie, maar ze fungeren ook als een grote bron van waterverontreiniging.
• Dunne, zachte borstel: Als u geen gespecialiseerd PCB-reinigingsgereedschap heeft, kan een tandenborstel of penseel ook werken. Een borstel met zachte haren zal de gevoelige componenten van het bord niet schuren.
• Pluisvrij handdoek: Doeken gemaakt van microvezel en andere pluisvrije stoffen versnellen het droogproces zonder deeltjes achter te laten.
• Oven: Een eenvoudige huishoudelijke oven droogt een PCB grondig met indirecte warmte. Plaats nooit een printplaat in de oven zonder ervoor te zorgen dat de oven uitstaat, echter.

Natron gebruiken om een PCB te reinigen

De bovenstaande materialen kunnen gecorrodeerde gebieden op een PCB herstellen. Volg deze stappen om een printplaat van corrosie te reinigen:

1. Noteer de lay-out en configuratie van de PCB. Onthoud om elk detail vast te leggen met notities of een foto, zodat u het bord na reiniging kunt hermonteren.
2. Demonteer de kabels en chips van de PCB. Deze stap stelt u in staat om toegang te krijgen tot elk gecorrodeerd deel van het bord.
3. Reinig met natron en gedistilleerd water. Meng één deel natron met twee tot vier delen water totdat ze een dikke pasta vormen. Gebruik dan uw borstel om de oplossing in alle gecorrodeerde gebieden te schrobben. Laat het bord 20 tot 30 minuten drogen, spoel vervolgens met meer gedistilleerd water.
4. Maak een tweede pas met de huishoudelijke reiniger. Spray alle gecorrodeerde delen met de reiniger, gebruik dan een schone borstel om opnieuw te schrobben. Droog het bord af met het pluisvrije handdoek.
5. Droog de PCB in de oven. Zet de oven op 170 graden, zet hem dan volledig uit zodra hij voorverwarmd is. Leg de printplaat in de oven om de resterende warmte eventueel overgebleven vocht te laten drogen.
6. Hermonten en test het bord. Zet alle componenten terug en kijk of de PCB weer functioneert. Gebruik een gum om eventuele overgebleven corrosie te verwijderen als het bord nog steeds niet werkt.

Hoe corrosie op PCB's te voorkomen

Hoe kunt u printplaatcorrosie voorkomen? U kunt corrosie niet voor altijd vermijden, maar het is mogelijk om het uit te stellen tot na de verwachte levensduur van de printplaat. Wat zijn enkele stappen om dit te doen?

Uw primaire doel bij het proberen PCB-corrosie te voorkomen, moet zijn om ionische contaminatie te vermijden. Het blootstellen van printplaatcomponenten aan vocht met ionische contaminatie is de leidende oorzaak van printplaatcorrosie. Uw eerste prioriteit moet altijd zijn om uw printplaten en hun componenten schoon en droog te houden.

Het is erg belangrijk om deze prioriteit in gedachten te houden bij het produceren van uw printplaten. Fabrikanten moeten vingerafdrukken of vloeistoffen op printplaten vermijden en ervoor zorgen dat de borden in een schone, droge omgeving geproduceerd worden. Ontwerpers moeten ervoor zorgen dat vocht niet op blootgestelde geleiders ophoopt.

Als u printplaten ontwerpt voor gebruik in toepassingen waar ze meer dan waarschijnlijk blootgesteld zullen zijn aan vloeistofverontreinigingen – zoals de auto-industrie, landbouwindustrie of veel industriële omgevingen – moet u stappen ondernemen om uw borden te beschermen tegen de omgevingsgevaren waaraan ze waarschijnlijk blootgesteld zullen zijn.

PCB's schoon en droog genoeg te houden om corrosie af te weren, is niet moeilijk met een beetje zorg en aandacht. Deze preventiestappen garanderen niet dat geen van uw printplaten ooit zullen corrideren, maar het kan de kans aanzienlijk verkleinen. Maatregelen nemen om de kans op corrosie zo vaak mogelijk te verminderen, is onvermijdelijk de moeite waard.

Meer leren over het voorkomen van corrosie in printplaten

Voor informatie over hoe Millennium Circuits Limited ervoor zorgt dat de printplaten die wij distribueren zo weerstandig mogelijk zijn tegen corrosie, of om te leren over onze vele andere strenge kwaliteitsborgingsmethoden, neem vandaag nog contact op met MCL.

Vraag een gratis offerte aan