電子機器の故障は、世界中の誰もが大きな懸念を抱いているものの 1 つです。 ただし、腐食はこの故障の主な原因の 1 つです。 腐食により、回路基板表面上の銅の耐トラック性が向上します。 さらに、進行性の腐食は基板の効率に影響を与えたり、場合によっては基板を完全に損傷したりします。 したがって、基板腐食の基本的な詳細を詳しく見てみましょう。 これは、PCB を適切に管理するのにも役立ち、PCB がその寿命全体にわたって良好に動作できるようになります。
腐食とは何ですか?
腐食とは、金属の酸化プロセスを指します。 これは金属が酸素と結合するときに起こります。 銅の痕跡があるプリント回路では、腐食により銅が酸化され、電気的不導体として機能します。 銅の酸化物が飛び散ると、銅の痕跡によって体積が減少し、抵抗が増加するため、効率の問題が発生する可能性があります。
PCB 表面は、鉛、銅、ニッケル、錫の薄い層で構成されており、腐食されやすくなっています。 同時に、金、銀、グラファイト、銅などの一部の金属基材は耐腐食性を備えています。 したがって、多くの PCB 製造業者は、腐食を避けるために、回路上の銅などの基板金属を金などの金属で覆うことがほとんどです。 PCB には銅の微量が多量に含まれているため、腐食されやすくなっています。
腐食にはさまざまな種類があり、それぞれに異なる性質があり、それを理解することで腐食の防止に役立ちます。
腐食した PCB の形態
1. 全般的な腐食
一般腐食は最も典型的なタイプの腐食を指し、大気腐食または攻撃腐食とも呼ばれます。 環境中の酸素と PCB の銅の間で一種の化学反応が発生し、腐食が発生します。 この反応により、銅は電気伝導度の低い銅の酸化物に変わります。 抵抗の上昇により、基板内の電流の自由な動きが停止するため、PCB に問題が発生する可能性があります。 PCB の色は変わりますが、銅の機械的特性の痕跡はそのまま残ります。 このプロセスにより、問題の検出と回避が容易になります。
空気中の硫黄や湿気は腐食を引き起こす可能性があります。 PCB の銅と反応し、硫酸銅の結合を形成します。 硫酸銅は緑色の腐食性の粉末状物質で構成されています。 これは非導電性の材料であり、基板と銅を徐々に侵食し、最終的には銅の経路に不連続性が生じます。
このタイプの腐食は、特に海域など、空気中の湿気や塩分によっても発生する可能性があります。 これは微量銅と反応し、鉛錫/鉄と電気部品の微量銅の化合物を形成します。 したがって、このプロセスにより銅が腐食され、電気伝導度が不連続になります。
2. 局所的な腐食
局所的な腐食とは、回路の非常に狭い特定の領域の腐食レベルを制限する腐食の形態を指します。 したがって、局部腐食には次の 3 つのタイプがあります。
・孔食
これは主に銅の表面の空洞や穴として注目され、導電領域の損傷につながる局所的な電気腐食の一種です。 ピットの深さと直径が増加すると、自動的に不連続などの基板の故障が発生します。 孔食を引き起こす化合物は通常、これらの欠陥を隠し、発見するのを困難にします。
・隙間腐食
要素やその他の装置の下の隙間には、動きなどの残りの問題や、洗浄用懸濁液などのさまざまな不純物が溜まる可能性があります。 近くにある銅はこれらの物質と反応し、隙間で分解が始まります。
・糸状腐食
表面エナメルは一般に銅のクッションを保存するという事実にもかかわらず、同様の表面エナメルの下に湿気が侵入する可能性があります。 銅に反応して湿気が分解サイクルを開始し、同じトラックを通ってパネルの異なる破片に広がる可能性があります。
3. ガルバニック腐食
バイメタル腐食などの他の用語もあります。 これは通常、2 つの異なる金属が利用できるためです。 ガルバニック腐食は主に、電解腐食が存在すると、錫や金メッキなどの金属の部品と基板の銅の間で発生します。 ただし、ガルバニック腐食は、孔食と挙動においてさまざまな類似点があります。 しかし、それらには大きな違いもあります。 ガルバニック腐食は、2 つの異なる電気化学金属が回路電解液と接続する際に電気的に接触すると発生します。
4. デンドライトの形成
微量の銅は、水分と PCB 表面の間のイオン汚染により樹枝状結晶を生成します。 しかし、これらの樹状突起の成長により短絡が発生し、PCB の誤動作につながります。
5. 粒界腐食
PCB 銅トレースの粒状エッジに化学物質が存在すると、粒界腐食が発生します。 これは、粒子のエッジのほとんどに高レベルの不純物が含まれているために発生します。 したがって、この形態の腐食に対して敏感になります。
腐食したPCBを除去する効果的な方法
腐食した PCB を洗浄するには 2 つの方法があります。 これには、PCB 用の特別な洗浄スプレーと、重曹、アルコール、水の溶液が含まれます。
- まず、デバイスの電源と電池を取り外します。 これは、ショートを防ぐだけでなく、怪我を防ぐのにも役立ちます。 また、このプロセスにより PCB 電子コンポーネントが腐食にさらされる可能性があることにも注意してください。 したがって、このプロセスは注意深く慎重に行ってください。
- 腐食は、地殻のように感じられ、見た目も緑がかったまたは白色の物質の形で発生します。 腐食を探す一般的な領域には、バッテリー コネクタ、充電ポート、SIM カード ポート、およびそれらとデバイス間の接続を可能にするその他の配線材料が含まれます。
- 綿棒や綿棒などで掃除してください。 これに加えて、水、重曹、イソプロピル アルコールを使用して腐食を洗浄することもできます。 お酢も効果があります。 溶液を影響を受ける表面に塗布し、腐食がすべて除去されるまで前後に拭き取ります。 また、腐食面に溶液を使用し、長時間放置した後、拭き取ることも可能です。
- 乾燥機を使用して、柔らかい生地とクールセットでサーキットを乾燥させます。 回路を乾燥させるために、ヒートアップ設定でドライヤーを使用しないように常に注意してください。 デバイスの電源を入れる前、またはバッテリーを交換する前に、回路が完全に乾燥していることを確認してください。
- 故障した電池は必ず新しい電池と交換してください。 古い電池はリサイクルに出してください。 また、深刻な環境破壊を引き起こす可能性があるため、一般のゴミと一緒に捨てないように注意してください。
腐食した PCB を除去するために使用されるツール。
・ 重曹
重曹は、PCB の腐食を除去するのに役立ちます。 酸の漏れや塩水への曝露により、この種の腐食が発生します。 ソーダは軽度の研磨作用しかないため、悪影響を与えることなく浸食を除去します。
・ イソプロピルアルコール
イソプロピル アルコールは容易に蒸発し、安価であるため、優れた回路クリーナーになります。 ただし、他のサーキットクリーナーとは異なり、この飲料に含まれる化学物質は少ないです。 イソプロピル アルコールを取り扱うときは、濃度が高いと皮膚に悪影響を与える可能性があるため、必ず手袋を使用してください。
· 脱イオン水または蒸留水
大多数の人は脱イオン水または蒸留水を優先します。 これは、電気を伝導するイオンが含まれていないために起こります。 したがって、PCB を劣化させません。 使用しないときは、ウォーターボトルを必ず閉めてください。 これにより、水が大気中の塵や汚れの粒子によって汚染されるのを防ぎます。
・ 圧縮空気
圧縮空気は、上部および内部に集まる空間の汚れを落ち着かせる方法として機能し、光電を活用して亀裂を利用してツール内の周囲の空気をデバイスの開口領域全体に吹き付けます。 開口部は小さく見えるため、装置を開けて、圧縮空気と一緒に基板を慎重に洗浄するのに役立ちます。
腐食したPCB用の重曹
上記で記録された材料は、PCB 上の消費された領域を再構築できます。 主要な回路本体の消費を除去するには、次の手順に従います。
- プリント基板の設計と配置を記録します。 クリーニング後にボードを再構築できるように、すべてを把握してメモまたは画像を作成してください。
- PCB のリンクとチップを取り外します。 このステップにより、ボードの各分解部分に到達できるようになります。
- 重曹と精製水でこすります。 重曹 1 部と水 2 ～ 4 部を合わせ、よく混ぜてペーストを作ります。
次に、その時点でブラシを使用して、侵食された領域すべてにペーストを洗い流します。 ボードから 20 ～ 30 分間湿気を取り除いてから、精製水で洗います。 - 家にあるクリーナーを利用して、もう一度パスしてください。 汚れた部分すべてにクリーナーを吹きかけ、その時点で新しいブラシを使用してもう一度洗浄します。 付着物のないタオルでボードを拭きます。
- ブロイラー内の PCB から湿気を取り除きます。 ブロイラーを170℃に設定し、予熱プロセスが完了したら完全にスイッチを切ります。 ボードをブロイラーに置き、待機中の熱で余分な湿気を乾燥させます。
- ボードを再構築して試してください。 すべての部品を元に戻し、PCB が動作するかどうかをもう一度確認します。 ボードが再び機能しなくなる可能性がある場合は、リムーバーを使用して余分な浸食を除去してください。
基板の腐食を防ぐ
上記の会話により、浸食は基本的に PCB の外層に存在する湿気や異物の電解物質の見える範囲内で発生することが明らかになりました。 これは、海洋地域や航空機など、法外な気圧環境にある回路シートに特に当てはまります。 このような状況では、プリント基板はさまざまな種類の消費に対して非常に無力になります。
腐食を確実に防止するためにいくつかの措置を講じる
メーカー、OEM、消費者は、すべての残留物やフラックス残留物のような化学汚染物質を確実に除去しながら、PCB アセンブリを簡単に洗浄できます。
- PCB アセンブリは常に乾燥した状態に保ってください。
- 第二に、PCB の組み立て中に電解質が存在してはなりません。
- 最後になりますが重要なことは、電解質や水分を除去するため、PCB アセンブリの表面にコンフォーマル仕上げを使用するようにしてください。
ただし、回路腐食を回避する主な目的は、基板が PCB 表面と接触する液体や湿気から遠ざけることです。 このための 1 つの実際的な方法は、適切な IP 定格を備えた密閉空間内に PCB アセンブリを配置することを示しています。
したがって、これは常に機能するとは限りません。 したがって、回路を液体や湿気との接触から安全に保つための別のアプローチを試み、PCB の周囲に保護コーティングを使用する必要があります。 このプロセスはコンフォーマルコーティングと呼ばれます。 コンフォーマルコーティングにはさまざまな形式があります。 これには、はんだマスク、エポキシ コーティング、またはエアロゾル コーティングが含まれます。 したがって、タブーサーマル管理などの懸念を避けるために、コンフォーマル コーティングを適切に使用してください。
腐食したPCBボードの修理
腐食による損傷の量は、PCB の修復の成功を表します。 ただし、硫酸塩や酸化物の形成を拭き取った後は、損傷が視覚的にわかります。 したがって、再発を防ぐために、これらの化学残留物を基板の表面から完全に抽出することが重要です。 したがって、エンジニアは糸くずの出ない生地をイソプロピル アルコールに完全に浸して使用することをお勧めします。 あるいは、まさにこの目的のために、酢、水、または重曹を使用することもできます。
結論
PCB の腐食を防ぐために、多くの設計者は PCB を構築し、PCB が動作する環境を念頭に置くことをお勧めします。 RayPCB は、ほぼすべての種類の環境での個別の用途向けに、ほぼすべての形式の回路基板の組み立てと製造において長年の豊富な経験を持っています。
