電路腐蝕實(shí)驗(yàn)，空氣中有很多腐蝕性氣體，如H2S、NO2、H2S、鹵素氣體等。，與水蒸氣反應(yīng)后呈酸性。當(dāng)PCB在使用過(guò)程中長(zhǎng)時(shí)間處于酸性狀態(tài)時(shí)，銅箔、ic引腳、元器件等。被腐蝕形成開(kāi)路和短路，導(dǎo)致電子產(chǎn)品失效。
除了腐蝕性氣體含量對(duì)PCB的影響外，環(huán)境因素還包括溫度、濕度、海鹽霧、灰塵等。MFG氣體腐蝕實(shí)驗(yàn)是在溫度、相對(duì)濕度、腐蝕氣體濃度等重要變量(如體積轉(zhuǎn)化率和氣體流量)的監(jiān)控下，加速模擬腐蝕現(xiàn)象。
參考實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):
通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn):
ASTM 827-制造環(huán)境試驗(yàn)
ASTM 845-電氣插頭的制造試驗(yàn)
美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)，環(huán)境影響評(píng)估-364-65A-制造試驗(yàn)
IEC 60068-2-60-制造腐蝕試驗(yàn)
ISO 21207-加速腐蝕試驗(yàn)-氣體-中性鹽噴霧干燥循環(huán)試驗(yàn)
GB/T 7762-2003硫化橡膠或熱塑性橡膠抗臭氧開(kāi)裂靜態(tài)拉伸試驗(yàn)
GB/T 2423.51-2012環(huán)境試驗(yàn)第2部分:試驗(yàn)方法試驗(yàn)Ke:流動(dòng)混合氣體的腐蝕試驗(yàn)
IEC60068-2-60/GB-T 2423.51實(shí)驗(yàn)程序(無(wú)氯實(shí)驗(yàn)程序)
實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
設(shè)備:混合氣體測(cè)試箱。
IEC60068-2-60/GB-T 2423.51對(duì)含氯實(shí)驗(yàn)程序的描述如下:
1.調(diào)節(jié)溫度和濕度
2.引入氯氣并使其穩(wěn)定
3.穩(wěn)定溫度、濕度和氯濃度。(氯濃度初始階段，與實(shí)驗(yàn)樣品有較高的初始化學(xué)反應(yīng)和吸附速率，應(yīng)至少保持2h，長(zhǎng)不超過(guò)24h)
4.注入氣體使其穩(wěn)定。試驗(yàn)過(guò)程中，溫度、濕度和氣體濃度(氯除外)應(yīng)保持在規(guī)定范圍內(nèi)。
5.試驗(yàn)結(jié)束后，停止引入除氯氣以外的其他氣體，并測(cè)量氯氣濃度。
6.取出樣品。
H2S體積分?jǐn)?shù)會(huì)加速腐蝕現(xiàn)象。權(quán)威實(shí)驗(yàn)室通過(guò)增加H2S氣體的濃度來(lái)加速腐蝕過(guò)程。實(shí)驗(yàn)安排和時(shí)間如下:
腐蝕檢測(cè)方法:
在氣體腐蝕實(shí)驗(yàn)中，通常使用銅片和銀片作為參考樣品，對(duì)參考樣品和實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行暴露腐蝕實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)與標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各種限值的一致性。樣品的重量增加將作為合規(guī)性的衡量標(biāo)準(zhǔn)。
ISA 71.04過(guò)程測(cè)控系統(tǒng)環(huán)境條件:大氣污染物給出了銅、銀試樣的反應(yīng)性環(huán)境分類(lèi)(1985版只給出了銅試樣的分類(lèi)依據(jù)，2013新版增加了銀的反應(yīng)性依據(jù))。
1)嚴(yán)重性G1。弱點(diǎn)-環(huán)境控制得很好，所以在確定設(shè)備的可靠性時(shí)沒(méi)有必要考慮腐蝕因素。
2)嚴(yán)重程度G2。介質(zhì)環(huán)境腐蝕是可測(cè)量的，可能是決定設(shè)備可靠性的因素之一。
3)嚴(yán)重性G3。強(qiáng)環(huán)境會(huì)造成腐蝕破壞。應(yīng)對(duì)環(huán)境進(jìn)行進(jìn)一步評(píng)估，以確定是控制環(huán)境還是引入專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的密封裝置。
4)嚴(yán)重性GX。嚴(yán)重-在這種環(huán)境下，只能使用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的密封設(shè)備。設(shè)備的規(guī)格應(yīng)由用戶和制造商協(xié)商決定。
銅腐蝕是非線性的，經(jīng)驗(yàn)公式推導(dǎo)如下:
:30天后的等效膜厚
:測(cè)試時(shí)間后的薄膜厚度
:30天
:實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)間
a在G1是0.3，在G2是0.5，在G3和GX是1。
銀的腐蝕速率被認(rèn)為是線性的。
除了稱(chēng)重比例，還需要通過(guò)PCB外觀檢查來(lái)判斷。
常見(jiàn)的印刷電路板防腐方法:
(1)元器件選擇:選擇抗硫化或非硫化電阻。
(2) PCB表面處理工藝:無(wú)鉛熱風(fēng)整平、浸錫、禁止浸銀、高溫有機(jī)焊料保護(hù)、化學(xué)鍍鎳金慎用。
(3)助焊劑的選擇和清洗:PCB殘留物更容易引起吸濕，助焊劑的H+會(huì)分解氧化銅加速腐蝕。通過(guò)有效清潔焊劑殘留物或選擇合適的焊劑產(chǎn)品來(lái)降腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。
(4) PCB布局設(shè)計(jì)。
