腐蚀防护

恶劣环境下的威胁:PCBA爬行腐蚀的成因与特征

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爬行腐蚀(Creep Corrosion)常与腐蚀性气体、湿度、材料表面状态及结构有关。导电腐蚀产物可能沿电路板表面延伸并影响相邻导体;与电化学迁移不同,它通常不需要外加电场驱动。

1. 什么是爬行腐蚀?

爬行腐蚀通常指腐蚀产物沿印制电路板或组件表面扩展的现象。含硫污染气体是常见诱因之一,但产物组成和扩展情况会随金属表面、镀层、污染物及环境条件变化。

重要特征: 爬行腐蚀通常不依赖外加电场,因此断电设备在适合腐蚀反应的环境中也可能受影响。是否发生及其速度仍取决于具体的气体成分、湿度、温度、表面状态和暴露时间。

2. 腐蚀机理

具体反应取决于污染气体和金属体系。对电子组件进行初步分析时,可从以下环节理解风险:

  • 腐蚀反应: 暴露的金属表面与环境中的腐蚀性组分接触,生成相应的腐蚀产物。
  • 表面扩展: 腐蚀产物可能在表面状态、湿度和结构等因素作用下延伸或沉积到邻近区域。
  • 电气影响: 当腐蚀产物侵入导体间隙时,可能增加漏电风险;是否形成导电桥接取决于产物性质和具体结构。

腐蚀痕迹可能沿铜箔边缘、焊盘或其他表面路径扩展,形态和范围需要结合实物检查判断。

3. 危害与影响

腐蚀产物可能造成局部绝缘性能下降、漏电或相邻导体间的异常连接;金属线路本身受到腐蚀时,也可能出现开路或电阻变化:

  • 电气短路: 腐蚀产物连接相邻的导体。
  • 开路: 细微的电路走线被完全腐蚀断裂。
  • 电阻值异常: 导致敏感电路功能失效。

含硫工艺气体、某些橡胶材料及其他腐蚀性污染源都值得纳入环境调查。仅凭行业或设备类别不能判断风险等级,应结合实际气氛、材料和暴露条件评估。

PCB 表面可见的腐蚀痕迹

图:PCB 表面可见的腐蚀痕迹示例,具体失效机理需结合样品分析确认。

4. 风险识别与控制

排查时可记录设备附近的腐蚀性气体来源、温湿度和暴露时间,并检查金属镀层、表面污染及外壳通风或密封情况。对已出现腐蚀的组件,应通过显微观察、材料分析和适用的环境验证确定原因,再评估清洁、材料或防护设计的调整方向。

#爬行腐蚀 #含硫环境 #PCBA失效
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