Риски оставления голой меди на печатных платах при сборке


У нас образовалось большое количество печатных плат, в которые были внесены изменения после первоначальной сборки. Модификация заключалась в припайке чипа к существующей площадке и прилегающему поверхностному слою заземления. Изменение правильное, но на зачищенный для монтажа участок не было нанесено никакого покрытия.

При этом, печатная плата используется в наружной среде, подверженной высокой влажности и экстремальным температурам. Стоит ли беспокоиться о коррозии? Что вы посоветуете?

Я бы не рекомендовал оставлять открытую медь в ЛЮБОЙ среде. Есть несколько способов справиться с этой проблемой:

  • Поскольку речь идет об относительно небольшой области на плате, я бы посоветовал использовать специальный карандаш для подкраски паяльной маски, чтобы покрыть защитным слоем только эту область.
  • Конформное покрытие также подойдет, но, вероятно, его придется наносить небольшой кистью на открытую медь.
  • На эту область можно нанести аэрозольный конформный слой. Это устранит оголенную медь, но процесс нанесения сложнее контролировать, и вы можете покрыть участки, где это нежелательно.

Mark Finstad, Senior Applications Engineer, Flexible Circuit Technologies

Медь легко восприимчива к окислению, но, скорее всего, не вызовет слишком большого риска коррозии. Однако покрыть его эпоксидной смолой или паяльной маской — легко, дешево и исключает коррозию и другие проблемы.

T.J. Hughes, Manufacturing Engineer, Esterline Interface Technologies

Я бы посоветовал приобрести специальную ручку для ретуши паяльной маски и просто пройтись по участкам открытой меди. Этого должно быть более чем достаточно.

Если у вас нет такой ручки, то достаточно будет легкого слоя конфорного покрытия на этом участке, но используйте материал, нанесения которого можно было бы контролировать с помощью ультрафиолетового излучения.

Greg York, Technical Sales Manager, BLT Circuit Services Ltd

Открытая медь, примыкающая к слою заземления, потенциально подвержена коррозии из-за ионного загрязнения и воздействия окружающей среды. Ионы галогенидов, особенно ионы хлорида и бромида, могут проникать в участки поверхности меди. Когда медная площадка подвергается воздействию окружающей среды, на ее поверхности могут образовываться крошечные ямки.

Окисление меди приводит к точечной и щелевой коррозии. Чтобы снизить потенциал коррозии, я рекомендую очистить открытую медь после пайки, а затем нанести на нее покрытие, чтобы предотвратить воздействие окружающей среды.

Mike Bixenman, CTO, Kyzen Corp.

Открытая медь определенно представляет собой проблему для окружающей среды и влажности. Медь может подвергнуться коррозии и разъедаться из-за коррозии. Получающийся продукт коррозии (соль) может образовывать кислоту при избыточной влажности, что приводит к более низком сопротивлении изоляции между расположенными поблизости дорожками.

Одним из типов коррекции может быть выборочное нанесение защитного покрытия (предпочтительно полиуретана) на открытые участки, что обеспечит некоторую защиту от коррозии. Открытая медь определенно не соответствует требованиям IPC-A-610E.

KN Murli, Head-Quality, Astra Microwave Products, Hyderabad, AP India

Голая медь? Вы когда-нибудь оставляли обычную медную монетку снаружи? Зеленый цвет — в кратчайшие сроки. Я предлагаю либо использовать защитное покрытие для всей платы, либо локальное защитное покрытие для переработанной области.

Вы указываете, что печатная плата используется «во внешней среде, подверженной высокой влажности и экстремальным температурам. Стоит ли нам беспокоиться о коррозии?» Если ваш продукт в настоящее время не защищен от суровых условий окружающей среды, разве вы уже не видите сбои? Печатная плата, используемая в таких условиях, должна иметь качественное защитное покрытие.

Jerry Karp, President, JSK Associates

Да, вам следует беспокоиться, если вы ожидаете, что ваш продукт будет храниться более 18 месяцев, и если ваш продукт будет в дальнейшем подвергаться воздействию влажности и температуры.

Для доказательства надежности сборки необходимо будет подтвердить, что все предварительные производственные процессы, как пайка волновой пайкой и ручная пайка, соответствуют требованиям RoHS. Продукты (флюсы), не соответствующие требованиям RoHS, содержат кислоты (хлор или бром). Что после пайки вызывает коррозию поверхности при эксплуатации изделия.

Для очистки поверхностей и проверки их некоррозийности разработано множество методов очистки и тестирования. Большинство этих методов испытаний включали проверку на ионное загрязнение. (Настоятельно рекомендую провести этот тест, чтобы убедиться, что продукты, используемые на вашей печатной плате, соответствуют требованиям RoHS.)

Флюсы, не требующие очистки, состоят из органических кислот, таких как дипиновая или лимонная кислота. Эти органические кислоты разлагаются под действием температур во время пайки, и, вероятно, оказывают очень медленное или слабое коррозионное воздействие.

Также я рекомендую использовать ручку для нанесения паяльной маски на открытую медь. Это самый безопасный и экономически эффективный способ решить вашу проблему.

Kishan Sarjoo, Process Engineering Manager — Electronics, Altech UEC, South Africa

Да, вам стоит насторожиться. Уровень риска действительно зависит от типа корпуса чипа и рабочей среды. Если продукт будет постоянно выделять достаточно тепла, чтобы поддерживать температуру выше точки росы, риск будет существенно ниже. Однако если продукт не работает непрерывно, риск повышается.

Другой проблемой является уровень содержания ионных материалов в среде конечного использования. Если, например, продукт применяется там, где присутствует соль,
риск коррозии выше. Открытая медь всегда представляет больший риск коррозии, чем припой. Конформное покрытие может помочь защитить от умеренного количества влаги. Однако он не защитит от большого количества жидкости.

Fritz Byle, Process Engineer, Astronautics

Комментарий читателя

Если печатные платы (PWB) должны работать во влажных условиях, особенно для приложений с высокой надежностью, я бы предложил нанести конфорное покрытие для защиты от различных ионных загрязнений, а также от окисления открытой меди.

Можно выполнить следующую процедуру:

  • Очистите печатную плату изопропиловым спиртом и высушите ее.
  • Нанесите паяльную маску с помощью карандаша для ретуширования.
  • Нанесите конформное покрытие – либо полиуретановую смолу, либо параксилен (парилен) и дождитесь затвердевания.

Парилен предпочтительнее полиуретана из-за его более низкой влагопроницаемости, способности покрывать неровные края и переходные отверстия, а также закрывать отверстия и трещины.

Dr. KUTTIYIL THOMAS OOMMEN THARAKAN, VSSC

При пайке чип-резистора к открытой заземляющей пластине просто одновременно флюсуйте и припаивайте открытую медь вокруг детали. Затем очистите, высушите и подкрасьте участок конформным покрытием. Таким образом, исключается возможность обнажения меди, покрытия или отсутствия покрытия.

Richard D. Stadem, Advanced Engineer/Scientist, General Dynamics

По материалам с портала www.circuitinsight.com

Еще статьи по теме монтажа печатных плат: