一、電化學(xué)腐蝕的產(chǎn)生原因

1. 環(huán)境因素

• 電解質(zhì)污染：鹽霧（如NaCl）、硫化物（SO?、H?S）等污染物在潮濕環(huán)境中形成電解質(zhì)溶液，加速金屬離子遷移和腐蝕反應(yīng)。例如，沿海地區(qū)鹽霧中的Cl?會(huì)與Cu、Ni等金屬反應(yīng)，破壞防護(hù)層。

• 濕度與水膜：高濕度導(dǎo)致電路板表面吸附水膜（厚度≥1μm時(shí)腐蝕最嚴(yán)重），促進(jìn)電化學(xué)反應(yīng)，如Fe2?與OH?結(jié)合生成氧化鐵。

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2. 材料與設(shè)計(jì)缺陷

• 電偶腐蝕：不同金屬（如鍍金元件與基體金屬）因電位差形成原電池，活潑金屬（如Au鍍層下的Cu）作為陽(yáng)極被優(yōu)先腐蝕。

• 涂層缺陷：保護(hù)涂層（如化學(xué)鎳金、噴錫）的微孔或剝落暴露基材，導(dǎo)致局部腐蝕。

3. 工藝與使用因素

• 焊點(diǎn)/接觸不良：焊接缺陷或微動(dòng)磨損破壞金屬氧化保護(hù)層，使內(nèi)部金屬直接接觸電解質(zhì)。

• 偏壓與電場(chǎng)：相鄰導(dǎo)體間距過近且存在電壓差時(shí)，液膜中的離子遷移形成導(dǎo)電枝晶（CAF），導(dǎo)致短路。

二、電化學(xué)腐蝕的危害

1. 電氣性能失效

• 接觸電阻增大：腐蝕產(chǎn)物（如硫化銀、氧化銅）覆蓋導(dǎo)體表面，導(dǎo)致接觸不良或信號(hào)傳輸中斷。

• 短路/斷路：電解遷移形成的枝晶穿透絕緣層，或銅箔腐蝕導(dǎo)致線路斷裂。

2. 可靠性下降

• 封裝失效：腐蝕破壞器件封裝密封性，使?jié)駳夂臀廴疚餄B入內(nèi)部，加速二次腐蝕。

• 應(yīng)力開裂：腐蝕與機(jī)械應(yīng)力耦合引發(fā)裂紋，降低器件機(jī)械強(qiáng)度。

3. 維修與成本問題

• 不可逆損傷：腐蝕導(dǎo)致的材料退化難以修復(fù)，需更換組件或整板。

• 集中故障：相同環(huán)境下的產(chǎn)品可能因腐蝕進(jìn)入集中失效期，增加維護(hù)成本。

三、典型案例與防護(hù)建議

1. 案例

• 厚膜電阻硫化：銀電極與硫化物反應(yīng)生成硫化銀，體積膨脹導(dǎo)致電阻斷路。

• LED支架腐蝕：鍍銀支架在含硫環(huán)境中硫化，影響光學(xué)性能。

2. 防護(hù)措施

• 材料優(yōu)化：選用抗硫化金屬（如鎳鈀金替代銀電極）、耐腐蝕涂層（聚酰亞胺）。

• 工藝改進(jìn)：完善涂覆工藝，避免涂層微孔；控制焊點(diǎn)應(yīng)力以減少微動(dòng)腐蝕。

• 環(huán)境控制：在高污染區(qū)域采用密封設(shè)計(jì)，或使用干燥劑、防腐蝕氣體（如氮?dú)猓?/p>

通過以上分析可見，電化學(xué)腐蝕是環(huán)境、材料與工藝多因素耦合作用的結(jié)果，需從設(shè)計(jì)、制造和使用全生命周期進(jìn)行系統(tǒng)性防護(hù)。

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污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長(zhǎng)枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤(rùn)濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

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