Causas de corrosão do PCB

Índice:

• O que é corrosão de PCB?
• Quais são os tipos distintos de corrosão que podem ocorrer?
• Como limpar a corrosão de uma placa de circuito
• Usando bicarbonato de sódio para limpar um PCB
• Como prevenir a corrosão em PCBs

A corrosão é um dos maiores inimigos das placas de circuito impresso. Uma placa de circuito suficientemente corroída não funcionará e o avanço constante da corrosão é inevitável. Mas por que as placas de circuito impresso corroem e quais são algumas das causas mais comuns de corrosão de PCBs?

O que é corrosão de PCB?

A corrosão é o processo de oxidação que acontece quando o oxigênio se liga ao metal, produzindo ferrugem e fazendo com que o metal se desprenda e perca suas valiosas propriedades químicas. Como as placas de circuito impresso são em grande parte feitas de metal e expostas ao oxigênio, elas devem sofrer corrosão eventualmente.

No entanto, nem todos os metais são criados iguais quando se trata de corrosão. Alguns metais corroem quase imediatamente, enquanto alguns parecem nunca corroer. Os metais que são altamente resistentes à corrosão incluem:

• Grafite
• Ouro
• Prata
• Liga de cobre-níquel

Os metais que são altamente suscetíveis à corrosão incluem:

• Estanho chapeado
• Liderar
• Cobre
• Níquel chapeado

Metais que são extremamente resistentes ao ácido e à corrosão, como ouro e prata, são chamados de metais nobres, enquanto aqueles que são suscetíveis à corrosão, como cobre e estanho, são chamados de metais básicos.

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Quais são os tipos distintos de corrosão que podem ocorrer?

Existem várias causas para a corrosão do metal em suas placas de circuito. Alguns incluem:

• Atmosférico: Este é o tipo mais padrão de corrosão. O metal é exposto à umidade, que contém oxigênio, causando uma reação em que os íons metálicos se ligam aos átomos de oxigênio e criam um óxido. O cobre sofre corrosão atmosférica com muita facilidade, o que não é um problema para o encanamento de cobre porque o cobre corroído retém suas propriedades mecânicas. No entanto, ele não retém sua condutividade elétrica, então isso é um grande problema para as placas de circuito.
• Galvânico: A corrosão galvânica ocorre quando diferentes tipos de metais estão na presença de um eletrólito. Nessas circunstâncias, o metal mais resistente corroerá mais rápido do que o metal básico com o qual está em contato, portanto, quando o ouro estiver em contato com o estanho, por exemplo, o ouro corroerá muito mais rápido do que o normal.
• Eletrolítico: Nesse tipo de degradação de metal, os traços adjacentes experimentam o crescimento de dendritos quando a umidade iônica contaminada infecta a tensão elétrica entre eles, criando lascas de metal que resultam em um curto-circuito.
• Preocupação: Com a corrosão por atrito, a ação de fechar os interruptores banhados a solda cria uma ação de limpeza que remove a camada de óxido da superfície, permitindo que a camada abaixo oxide. Eventualmente, a ferrugem excessiva se acumula e impede a ativação do switch.

Como limpar a corrosão de uma placa de circuito

Se o seu PCB ficar corroído por danos causados ​​pela água ou por outra fonte, limpá-lo pode consertá-lo. A limpeza de uma placa de circuito requer utensílios domésticos diários que até pequenas empresas podem pagar. No entanto, apenas alguém com um conhecimento fundamental de eletrônica deve tentar limpar um PCB. O processo envolve desmontar a placa e evitar danos aos componentes. Ao separar o PCB de um eletrônico, fique longe da água e desconecte o dispositivo.

Você pode usar uma variedade de ferramentas para limpar um PCB, mas alguns itens funcionam melhor para eliminar a corrosão. A limpeza de uma placa de circuito com corrosão envolve os seguintes materiais:

• Bicarbonato de sódio: A alcalinidade e as qualidades abrasivas do bicarbonato de sódio o tornam um limpador perfeito para PCBs corroídos. Ele limpa e neutraliza quaisquer áreas corroídas sem danos.
• Deionizado água: Ao usar água para limpar uma placa de circuito, você deve certificar-se de que não haja contaminantes. Os íons na água regular têm propriedades condutoras que degradam a eletrônica. Enquanto isso, a água deionizada não possui contaminantes ou íons que causem danos.
• Limpador doméstico: Um limpador doméstico sem fosfato pode ajudá-lo a remover a sujeira e a corrosão de forma eficaz. Os fosfatos protegem os PCBs da corrosão, mas também atuam como uma importante fonte de poluição da água.
• Pincel fino e de cerdas macias: Se você não tiver uma ferramenta de limpeza de PCB especializada, uma escova de dentes ou pincel também pode funcionar. Uma escova com cerdas macias não arranhará os componentes delicados da prancha.
• Toalha sem fiapos: Panos feitos de microfibra e outros tecidos sem fiapos aceleram o processo de secagem sem deixar partículas para trás.
• Forno: Um forno doméstico simples seca completamente um PCB quando você usa calor indireto. No entanto, nunca coloque uma placa de circuito no forno sem antes garantir que o forno esteja desligado.

Usando bicarbonato de sódio para limpar um PCB

Os materiais listados acima podem restaurar áreas corroídas em um PCB. Siga estas etapas para limpar a corrosão de uma placa de circuito:

1. Registre o layout e a configuração do PCB. Lembre-se de capturar todos os detalhes com anotações ou uma foto para que você possa remontar o quadro depois de limpá-lo.
2. Desmonte os cabos e chips do PCB. Esta etapa permite acessar todas as partes corroídas da placa.
3. Limpe com bicarbonato de sódio e água destilada. Combine uma parte de bicarbonato de sódio com duas a quatro partes de água até que se tornem uma pasta grossa. Em seguida, use sua escova para esfregar a solução em todas as áreas corroídas. Deixe a placa secar por 20 a 30 minutos e depois enxágue com mais água destilada.
4. Use o limpador doméstico para fazer outra passagem. Pulverize todas as partes corroídas com o limpador e, em seguida, use uma escova limpa para esfregar novamente. Seque a placa com a toalha sem fiapos.
5. Seque o PCB no forno. Ajuste o forno para 170 graus e desligue-o completamente quando terminar de pré-aquecer. Coloque a placa de circuito no forno para deixar o calor remanescente secar qualquer umidade restante.
6. Remonte e teste a placa. Coloque todos os componentes de volta juntos e veja se o PCB funciona novamente. Use uma borracha para se livrar de qualquer corrosão restante se a placa ainda não funcionar.

Como prevenir a corrosão em PCBs

Então, como você pode evitar a corrosão da placa de circuito impresso? Você não pode evitar a corrosão para sempre, mas é possível atrasá-la além da vida útil esperada da placa de circuito. Quais são algumas das etapas para fazer isso?

Seu objetivo principal ao tentar prevenir a corrosão de PCB deve ser evitar a contaminação iônica. A exposição dos componentes da placa de circuito à umidade com contaminação iônica é a principal causa de corrosão da placa de circuito impresso. Sua primeira prioridade deve ser sempre manter suas placas de circuito impresso e seus componentes limpos e secos.

É muito importante manter essa prioridade em mente ao fabricar suas placas de circuito impresso. Os fabricantes devem evitar impressões digitais ou líquidos nas placas de circuito impresso e certificar-se de fabricar as placas em um ambiente limpo e seco. Os projetistas devem tomar cuidado para não deixar a umidade atingir os condutores expostos.

Se você estiver projetando qualquer placa de circuito impresso para uso em aplicações onde é mais do que provável que seja exposta a contaminantes líquidos - como a indústria automotiva, indústria agrícola ou muitos ambientes industriais - você deve tomar medidas para proteger suas placas do riscos ambientais que eles provavelmente enfrentarão.

Manter os PCBs limpos e secos o suficiente para evitar a corrosão não é difícil com um pouco de cuidado e atenção. Tomar essas medidas preventivas não garante que nenhuma de suas placas de circuito impresso seja corroída, mas pode torná-lo significativamente menos provável. Tomar medidas para reduzir a probabilidade de corrosão com a maior frequência possível invariavelmente vale o esforço.

Saiba mais sobre como evitar corrosão em placas de circuito impresso

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