Vi siete mai chiesti perché alcuni prodotti durano a lungo e altri si rompono dopo appena tre o sei mesi? Uno dei principali responsabili è la corrosione dei PCB. Innanzitutto, cerchiamo di capire cosa si intende esattamente con il termine "corrosione dei PCB". Si tratta dell'usura subita dai materiali e dai componenti presenti su un circuito stampato a causa delle interazioni chimiche con l'ambiente circostante. Questa corrosione può causare problemi come la riduzione delle funzionalità e dell'affidabilità e la riduzione della longevità degli apparati elettronici.
Anche piccoli strati di corrosione sui prodotti, anche se a prima vista sembrano insignificanti, sono segnali pericolosi. Alcune delle conseguenze fisiche della corrosione includono il surriscaldamento e la formazione di scintille nelle parti corrose, o persino l'incendio. In questo articolo del blog, esploreremo 4 cause principali che causano la corrosione dei circuiti stampati, i suggerimenti per prevenire questo problema e i metodi per pulire la corrosione dei PCB.
Cause di corrosione del circuito stampato
- Fattori ambientali
Ciò è particolarmente vero nel caso dei circuiti stampati, poiché l'ambiente e le condizioni in cui vengono utilizzati influenzano notevolmente il loro deterioramento. Quando le tracce metalliche vengono esposte a un materiale umido contenente ossigeno, si verifica un cambiamento chimico in cui la conduttività viene ostacolata dalla formazione di strati ossidati. I PCB dipendono fortemente dal rame, ed è particolarmente soggetto a questo processo di corrosione atmosferica.
- Corrosione galvanica
Se due pezzi di metalli diversi vengono uniti insieme ed esposti a una sostanza chimica, nota come elettrolita, si chiama corrosione galvanicaIn una situazione del genere, il metallo più resistente alla corrosione ha iniziato a corrodersi a una velocità molto maggiore rispetto al metallo meno resistente con cui è entrato in contatto. Questo a causa della formazione di una cella galvanica, in cui il metallo più nobile si disintegra corrosivamente come anodo, mentre il metallo di qualità inferiore o più vile si corrode riducendo il metallo come catodo.
- Forze elettriche
In altri casi, la differenza di tensione tra tracce adiacenti, associata alla segregazione degli ioni, provoca un guasto elettrolitico. Di conseguenza, si sviluppano dendriti metallici che, crescendo insieme, danno origine a cortocircuiti.
- Usura meccanica
Problemi ripetitivi, come il contatto degli interruttori che trasportano corrente, sono soggetti a movimenti di sfregamento che raschiano via gli strati protettivi di ossido e lasciano il metallo di base esposto a fattori corrosivi. Così facendo, la corrosione da sfregamento accumula progressivamente ruggine, interferendo così con il funzionamento ottimale dell'interruttore.
Come pulire la corrosione del PCB: una spiegazione passo passo
Per rimuovere professionalmente la corrosione da un circuito stampato, seguire questi passaggi:
Fase 1: Assicurarsi di esaminare l'intero PCB per cercare aree interessate dalla corrosione, che si presentano come forme verdi, blu o bianche sulle tracce di rame, la cui formazione implica la presenza di ossido di rame o di qualsiasi altro composto di questo tipo.
Fase 2: Pulire il PCB da polvere, cenere e altre particelle che potrebbero ostacolare il processo di eliminazione della corrosione. Successivamente, pulire il PCB con alcol isopropilico e una spazzola a setole morbide, facendo attenzione a non danneggiarlo durante l'operazione.
Fase 3: Determinare se la corrosione potrebbe essere dissociata o dissolta chimicamente. In caso di corrosione da lieve a moderata, applicare la soluzione commerciale deflussante per PCB contenente ammoniaca o acido citrico, poiché questa ha la capacità di dissolversi in ossido di rame e altri sali di rame. Utilizzare una spazzola morbida e strofinarla fino a quando l'immagine non risulta pulita al tatto, risciacquare con alcol isopropilico e asciugare.
Fase 4: Se la rimozione chimica non funziona, provare a utilizzare materiali abrasivi di grana più fine, come abrasivi da 400 e più fini, tra cui una spugna abrasiva da 400, carta abrasiva da 400 e più fini o pietra pomice di grana molto fine per strofinare delicatamente la corrosione residua.
Passaggio 5: utilizzare invece uno strato sottile di maschera di saldatura liquida o acrilico rivestimento conforme Dopo la pulizia delle aree in rame, come misura preventiva contro la riossidazione o altri agenti di degradazione ambientale. Si consiglia di procedere con altre operazioni solo dopo che il rivestimento abbia avuto il tempo di indurire come prescritto.
Fase 6: discutere la possibilità di effettuare test funzionali sul PCB con gli strumenti diagnostici appropriati per verificare se è stato ripristinato il corretto funzionamento.
Come prevenire la corrosione dei PCB?
Come accennato in precedenza, l'umidità e i contaminanti elettrolitici sono i principali responsabili della corrosione. Per proteggere i PCB dalla corrosione, è necessario adottare le seguenti misure:
- Assicurati di pulire il PCBA durante il montaggio per rimuovere i residui di flusso.
- Assicurarsi che i PCB non siano esposti all'umidità e che siano mantenuti asciutti.
- Evitare che gli elettroliti entrino in contatto con il PCB.
- Successivamente applicare rivestimenti conformi sull'assemblaggio del PCB per proteggerlo dall'ambiente circostante.
- L'approccio principale per proteggere i PCB dalla corrosione è evitare il contatto con l'umidità o qualsiasi liquido. Un modo è quello di posizionare il PCB in un alloggiamento con grado di protezione IP adeguato.
- Se non è possibile incorporare contenitori, è possibile utilizzare il conformal coating. Questo può essere applicato, tra gli altri, con maschere di saldatura, spray aerosol o rivestimenti epossidici, e sono progettati per proteggere il PCB dall'ambiente circostante.
Considerazioni finali
Sebbene esistano strategie per mitigare la corrosione dei circuiti stampati, questo problema non può mai essere completamente eliminato, soprattutto con l'invecchiamento dei dispositivi elettronici dovuto all'uso prolungato. È quindi necessario identificare diversi metodi per prevenire e pulire la corrosione. Noi di MOKO Technology ci impegniamo a fornire ai clienti circuiti stampati di altissima qualità e affidabili, che riducono intrinsecamente la suscettibilità alla corrosione. Contattaci oggi stesso per scoprire di più sui nostri servizi e su come possiamo supportare i tuoi prossimi progetti PCB con soluzioni robuste e resistenti alla corrosione.
