Haben Sie sich schon einmal gefragt, warum manche Produkte langlebig sind und andere, die nach drei bis sechs Monaten kaputtgehen? Einer der Hauptgründe dafür ist die Leiterplattenkorrosion. Was versteht man eigentlich unter dem Begriff „Leiterplattenkorrosion“? Es handelt sich um den Verschleiß der Materialien und Komponenten einer Leiterplatte durch chemische Wechselwirkungen mit der Umgebung. Diese Korrosion kann zu Problemen wie eingeschränkter Funktionalität und Zuverlässigkeit sowie einer verkürzten Lebensdauer elektronischer Geräte führen.
Selbst kleine Korrosionsschichten auf Produkten, die vielleicht nicht viel hergeben, sind gefährlich. Zu den physikalischen Folgen von Korrosion gehören Überhitzung und Funkenbildung der korrodierten Teile oder manchmal sogar Feuer. In diesem Blogbeitrag untersuchen wir vier Hauptursachen für Leiterplattenkorrosion, geben Tipps zur Vorbeugung und Methoden zur Beseitigung von Leiterplattenkorrosion.
Ursachen für Leiterplattenkorrosion
- Umweltfaktoren
Dies gilt insbesondere für Leiterplatten, da die Umgebung und die Bedingungen, unter denen sie eingesetzt werden, einen starken Einfluss auf deren Verschleiß haben. Werden Metallleiterbahnen einem feuchten, sauerstoffhaltigen Material ausgesetzt, kommt es zu einer chemischen Veränderung, bei der die Leitfähigkeit durch die Bildung oxidierter Schichten beeinträchtigt wird. Leiterplatten bestehen zu einem großen Teil aus Kupfer, das von diesem atmosphärischen Korrosionsprozess besonders stark betroffen ist.
- Galvanische Korrosion
Werden zwei unterschiedliche Metalle miteinander verbunden und einem Elektrolyten ausgesetzt, spricht man von galvanischer Korrosion . Dabei korrodiert das korrosionsbeständigere Metall deutlich schneller als das weniger korrosionsbeständige, mit dem es in Kontakt kommt. Dies liegt an der Bildung einer galvanischen Zelle: Das edlere Metall zersetzt sich als Anode, während das unedlere Metall als Kathode korrodiert und das darunterliegende Metall reduziert.
- Elektrische Kräfte
In anderen Fällen führt die Spannungsdifferenz zwischen benachbarten Leiterbahnen in Verbindung mit der Trennung von Ionen zu einem elektrolytischen Versagen. In der Folge bilden sich Metalldendriten, und wenn diese in Verbindung miteinander wachsen, bilden sich Kurzschlüsse.
- Mechanischer Verschleiß
Wiederholte Berührungen, wie beispielsweise der Kontakt der stromführenden Schalter, führen zu Wischbewegungen, die die schützende Oxidschicht abtragen und das Grundmetall korrosiven Einflüssen aussetzen. Dadurch bildet sich durch Passungsrost kontinuierlich Rost, was die optimale Funktion des Schalters beeinträchtigt.
So reinigen Sie PCB-Korrosion: Eine Schritt-für-Schritt-Erklärung
Um Korrosion von einer Leiterplatte fachgerecht zu entfernen, gehen Sie folgendermaßen vor:
Schritt 1: Untersuchen Sie unbedingt die gesamte Leiterplatte auf Bereiche, die von Korrosion betroffen sind. Diese zeigen sich als grüne, blaue oder weiße Formen auf Kupferspuren, deren Bildung auf das Vorhandensein von Kupferoxid oder einer anderen Verbindung dieser Art hindeutet.
Schritt 2: Entfernen Sie Staub, Asche und andere Partikel von der Leiterplatte, die den Korrosionsschutz beeinträchtigen könnten. Wischen Sie die Leiterplatte anschließend mit Isopropylalkohol und einer weichen Bürste ab. Achten Sie dabei darauf, die Leiterplatte nicht zu beschädigen.
Schritt 3: Stellen Sie fest, ob die Korrosion gelöst oder chemisch aufgelöst werden kann. Bei leichter bis mittelschwerer Korrosion verwenden Sie eine handelsübliche PCB-Fluoreszenzlösung mit Ammoniak oder Zitronensäure, da diese Kupferoxid und andere Kupfersalze auflösen kann. Reiben Sie das Bild mit einer weichen Bürste ein, bis es sich sauber anfühlt, spülen Sie es mit Isopropylalkohol ab und trocknen Sie es.
Schritt 4: Wenn die chemische Entfernung nicht funktioniert, versuchen Sie es mit Schleifmaterial feinerer Körnung, etwa 400 und feinere Schleifmittel, einschließlich Scheuerschwamm Nr. 400, Schleifpapier der Körnung 400 und feiner oder Bimsstein sehr feiner Körnung, um die verbleibende Korrosion vorsichtig abzuschrubben.
Schritt 5: Tragen Sie stattdessen nach der Reinigung der Kupferflächen eine dünne Schicht flüssigen Lötstopplacks oder Acryl -Schutzlacks auf , um erneute Oxidation oder andere umweltbedingte Schäden zu verhindern. Es empfiehlt sich, mit weiteren Arbeitsschritten erst fortzufahren, nachdem der Lack ausreichend ausgehärtet ist.
Schritt 6: Besprechen Sie die Möglichkeit, Funktionstests der Leiterplatte mit den entsprechenden Diagnosetools durchzuführen, um zu überprüfen, ob die ordnungsgemäße Funktion wiederhergestellt wurde.
Wie kann PCB-Korrosion verhindert werden?
Wie bereits erwähnt, sind Feuchtigkeit oder elektrolytische Verunreinigungen die größten Korrosionsursachen. Um Leiterplatten vor Korrosion zu schützen, sollten folgende Maßnahmen ergriffen werden:
- Reinigen Sie unbedingt die Leiterplatten während der Montage, um Flussmittelrückstände zu entfernen.
- Achten Sie darauf, dass die Leiterplatten keiner Feuchtigkeit ausgesetzt werden und trocken gehalten werden.
- Vermeiden Sie, dass Elektrolyte mit der Leiterplatte in Kontakt kommen.
- Tragen Sie als Nächstes Schutzbeschichtungen auf die Leiterplattenbaugruppe auf, um sie vor der Umgebung abzuschirmen.
- Der wichtigste Ansatz zum Schutz von Leiterplatten vor Korrosion besteht darin, den Kontakt mit Feuchtigkeit oder Flüssigkeiten zu vermeiden. Eine Möglichkeit besteht darin, die Leiterplatte in ein geeignetes IP-geschütztes Gehäuse zu integrieren.
- Wenn keine Gehäuse eingebaut werden können, kann eine Schutzbeschichtung verwendet werden. Diese kann unter anderem als Lötstopplack, Aerosolspray oder Epoxidbeschichtung aufgetragen werden und dient dem Schutz der Leiterplatte vor der Umgebung.
Fazit
Es gibt zwar Strategien zur Minderung von Leiterplattenkorrosion, doch lässt sich dieses Problem nie vollständig beseitigen, insbesondere mit zunehmendem Alter elektronischer Geräte durch langjährige Nutzung. Daher ist es notwendig, verschiedene Methoden zur Korrosionsprävention und -reinigung zu kennen. Wir von MOKO Technology haben uns der Entwicklung und dem Vertrieb hochwertiger, zuverlässiger Leiterplatten verschrieben, die von Natur aus korrosionsbeständiger sind. Kontaktieren Sie uns noch heute, um mehr über unsere Leistungen zu erfahren und wie wir Ihre anstehenden Leiterplattenprojekte mit robusten, korrosionsbeständigen Lösungen unterstützen können.
