なぜ長持ちする製品と、3～6ヶ月で壊れてしまう製品があるのだろうと、疑問に思ったことはありませんか？その最大の原因の一つがPCB腐食です。まず、「PCB腐食」とは一体何を意味するのか、考えてみましょう。PCB腐食とは、プリント基板上の材料や部品が周囲の環境との化学反応によって摩耗・劣化することです。この腐食は、電子機器の機能や信頼性の低下、寿命の短縮といった問題を引き起こす可能性があります。
製品に小さな腐食層が現れたとしても、一見大したことではないように見えるかもしれませんが、危険な兆候です。腐食の物理的な影響としては、腐食した部品の過熱や火花の発生、さらには発火などが挙げられます。このブログ記事では、回路基板の腐食を引き起こす4つの主な原因、この問題を防ぐためのヒント、そしてPCBの腐食を除去する方法について解説します。
回路基板の腐食の原因
- 環境要因
これは特に回路基板に当てはまります。使用環境や条件が劣化に大きく影響するからです。金属配線が酸素を含む湿った物質にさらされると化学変化が起こり、酸化層が形成されて導電性が低下します。PCBは銅を多く使用しており、この大気腐食の影響を特に受けます。
- ガルバニック腐食
異なる金属の2つの部分を接合し、電解質と呼ばれる化学物質にさらすと、 電気腐食このような状況では、耐食性の高い金属は、接触した耐食性の低い金属よりもはるかに速い速度で腐食を開始します。これはガルバニ電池の形成によるもので、より貴な金属は陽極として腐食分解し、より低品位の金属は陰極として腐食し、金属を還元します。
- 電気力
場合によっては、隣接するトラック間の電位差とイオンの偏析が相まって電解故障を引き起こします。その結果、金属デンドライトが形成され、それらが互いに結合して成長することで短絡が発生します。
- 機械的摩耗
通電スイッチの接触といった繰り返し動作は、摺動動作によって酸化物の保護層が削り取られ、ベースメタルが腐食因子にさらされる状況下で行われます。その結果、フレッティング腐食によって錆が着実に蓄積され、スイッチの最適な動作が妨げられます。
PCB腐食の除去方法：ステップバイステップの説明
プリント回路基板から腐食を専門的に除去するには、次の手順に従います。
ステップ 1: PCB 全体を検査して、腐食の影響を受けている領域を探します。腐食は銅のトレース上に緑、青、または白の形で現れ、その形成は銅酸化物またはこの種の他の化合物の存在を示唆します。
ステップ2：PCBを拭いて、腐食除去の妨げとなる可能性のある埃、灰、その他の粒子を取り除きます。その後、イソプロピルアルコールと柔らかい毛のブラシでPCBを拭きます。この作業でPCBを傷つけないように注意してください。
ステップ3：腐食が分解または化学的に溶解できるかどうかを判断します。軽度から中程度の腐食の場合は、市販のPCBフラックス除去液（アンモニアまたはクエン酸を含む）を塗布します。これらの溶液は酸化銅やその他の銅塩を溶解する性質があるためです。柔らかいブラシを使って、触ってきれいになるまで擦り込み、イソプロピルアルコールですすぎ、乾燥させます。
ステップ 4: 化学的な除去が機能しない場合は、400 番以上の研磨剤 (研磨パッド番号 400 を含む)、400 番以上の研磨紙、または非常に細かい研磨剤の軽石など、より細かい研磨材を使用して、残っている腐食を優しくこすり落とします。
ステップ5: 代わりに、液体はんだマスクまたはアクリルのヒント層を使用します コンフォーマルコーティング 銅部分は、再酸化やその他の環境劣化の影響を防ぐため、洗浄後、コーティングが規定通りに硬化するのに十分な時間が経過した後にのみ、他の作業を続けることをお勧めします。
ステップ 6: 適切な診断ツールを使用して PCB の機能テストを実行し、正常な機能が回復されたかどうかを確認する可能性について話し合います。
PCB 腐食を防ぐには?
前述の通り、湿気や電解質汚染物質は腐食を引き起こす最大の要因です。PCBを腐食から守るためには、以下の対策を講じる必要があります。
- 必ず掃除してください PCBA 組み立て中にフラックス残留物を除去します。
- PCB が湿気にさらされず、乾燥した状態に保たれていることを確認してください。
- 電解液が PCB に接触しないようにしてください。
- 次に、PCB アセンブリにコンフォーマルコーティングを施して、周囲の環境から保護します。
- PCBの腐食防止の主な方法は、湿気や液体との接触を避けることです。一つの方法としては、PCBAを適切なIP規格のハウジングに収納することが挙げられます。
- 筐体を組み込むことができない場合は、コンフォーマルコーティングを使用できます。これは、はんだマスク、エアゾールスプレー、エポキシコーティングなどとして塗布でき、PCBを周囲の環境から保護するように設計されています。
最終的な考え
回路基板の腐食を軽減する方法はいくつかありますが、特に電子機器は長期間の使用で経年劣化するため、この問題を完全に排除することはできません。そのため、腐食を防止し、除去するための様々な方法を確立する必要があります。MOKOテクノロジーは、腐食に対する感受性を本質的に低減する、最高品質で信頼性の高いプリント回路基板をお客様にお届けすることに尽力しています。 お問い合わせ 当社のサービスの詳細と、堅牢で耐腐食性のあるソリューションで今後の PCB プロジェクトをどのようにサポートできるかについて、ぜひ今日にでもご確認ください。
