ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบหลัก แผงวงจรซึ่งเมื่อสึกกร่อนแล้วจะทำให้เกิดความผิดปกติของการส่งสัญญาณ การลัดวงจร และข้อผิดพลาดอื่นๆ ส่งผลให้อายุการใช้งานของอุปกรณ์สั้นลงอย่างมาก การกัดกร่อนของแผงวงจรเกิดจากหลายปัจจัยทำงานร่วมกัน การทำความเข้าใจกลไกการกัดกร่อนและการใช้มาตรการป้องกันตามเป้าหมายเป็นสิ่งสำคัญในการรับรองความน่าเชื่อถือและความเสถียรของแผงวงจร
1 การวิเคราะห์สาเหตุของการกัดกร่อนในแผงวงจร
การกัดกร่อนของแผงวงจรส่วนใหญ่เกิดจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและคุณสมบัติของวัสดุเอง สภาพแวดล้อมที่เปียกชื้นเป็นหนึ่งใน "ตัวการ" ที่ทำให้เกิดการกัดกร่อน น้ำในอากาศจะควบแน่นเป็นฟิล์มน้ำบนพื้นผิวแผงวงจร เมื่อมีตัวนำโลหะอยู่บนแผงวงจร ฟิล์มน้ำจะก่อให้เกิดสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้ากับโลหะ หากอากาศมีก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น ซัลไฟด์และคลอไรด์ ก๊าซเหล่านี้จะละลายในฟิล์มน้ำและเร่งกระบวนการกัดกร่อนของโลหะ นอกจากนี้ วัสดุที่ใช้ในกระบวนการผลิตแผงวงจร เช่น ทองแดงฟอยล์ บัดกรี ฯลฯ หากความบริสุทธิ์ไม่สูงหรือการรักษาพื้นผิวไม่ดี ก็จะลดความต้านทานการกัดกร่อนได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น เส้นทองแดงที่ไม่ได้รับการปกป้องอย่างดีมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนของซัลไฟด์ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นและกำมะถัน- ซึ่งนำไปสู่ความต้านทานที่เพิ่มขึ้นและแม้กระทั่งการแตกหักของเส้น
2 การใช้วัสดุป้องกัน
(1) การเคลือบสีสามหลักฐาน
สีเคลือบสามสี (ป้องกันความชื้น- ป้องกันเชื้อรา สเปรย์ป้องกันเกลือ) เป็นวัสดุที่ใช้กันทั่วไปเพื่อป้องกันการกัดกร่อนของแผงวงจร โดยการฉีดพ่น จุ่ม หรือการแปรง ฟิล์มป้องกันที่มีความหนาแน่นจะถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของแผงวงจรเพื่อแยกความชื้น ก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อน และการสัมผัสกับแผงวงจร สีโพลียูรีเทนป้องกันสามสีมีความต้านทานการสึกหรอและความยืดหยุ่นที่ดี เหมาะสำหรับแผงวงจรอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการการสั่นสะเทือนบ่อยครั้ง เช่น แผงวงจรหน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ของยานยนต์ สีอะคริลิกสามหลักฐานมีความเร็วแห้งเร็วและต้นทุนต่ำ และมักใช้สำหรับการปกป้องแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคทั่วไป หลังจากใช้สีกันซึม 3 สี ความต้านทานการกัดกร่อนของแผงวงจรจะดีขึ้นอย่างมาก และอายุการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงสามารถขยายได้ 2-3 เท่า
(2) การเคลือบนาโน
ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุ การเคลือบนาโนจึงค่อยๆ ถูกนำไปใช้ในการป้องกันแผงวงจร ขนาดอนุภาคโมเลกุลของการเคลือบนาโนมีขนาดเล็กมาก ซึ่งสามารถเจาะเข้าไปในรูพรุนเล็กๆ บนพื้นผิวของแผงวงจร ทำให้เกิดฟิล์มป้องกันที่สม่ำเสมอ ทินเนอร์ และแข็งแกร่งยิ่งขึ้น การเคลือบนาโนกราฟีนมีเสถียรภาพทางเคมีและการนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม ซึ่งไม่เพียงแต่ป้องกันการกัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายความร้อนและความสามารถในการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าของแผงวงจรในระดับหนึ่งอีกด้วย เหมาะสำหรับ-อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ระดับไฮเอนด์ที่มีความต้องการประสิทธิภาพสูงมาก เช่น แผงวงจรการบินและอวกาศ และแผงวงจรเซิร์ฟเวอร์ประสิทธิภาพสูง-
3 การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิต
(1) การปรับปรุงกระบวนการปรับสภาพพื้นผิว
กระบวนการปรับสภาพพื้นผิวของแผงวงจรมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพการต้านทานการกัดกร่อน การใช้กระบวนการชุบทองนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า ชั้นของนิกเกิลจะถูกสะสมบนพื้นผิวของแผงวงจรก่อน ตามด้วยชั้นของทอง ซึ่งสามารถแยกอากาศและความชื้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ และป้องกันการเกิดออกซิเดชันของโลหะที่อยู่ด้านล่าง ชั้นนิกเกิลมีความทนทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อนได้ดี ในขณะที่ชั้นทองมีคุณสมบัติทางเคมีที่เสถียรและสามารถต้านทานการกัดกร่อนจากสารเคมีต่างๆ เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการปรับระดับลมร้อนแบบเดิม พื้นผิวของแผงวงจรที่เคลือบด้วยกระบวนการชุบนิเกิลทองแบบไม่ใช้ไฟฟ้าจะเรียบเนียนกว่า มีความสามารถในการบัดกรีที่ดีขึ้น และความต้านทานการกัดกร่อนดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด
(2) กระบวนการปิดผนึกและบรรจุภัณฑ์
สำหรับแผงวงจรที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น อุปกรณ์สำรวจใต้ทะเลลึก-และอุปกรณ์การผลิตสารเคมี การใช้เทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์แบบปิดผนึกเป็นมาตรการป้องกันที่มีประสิทธิภาพ การวางแผงวงจรในปลอกโลหะหรือพลาสติกที่ปิดสนิทแล้วเติมด้วยน้ำยาซีลนำความร้อนไม่เพียงป้องกันการบุกรุกของสารกัดกร่อนจากภายนอกเท่านั้น แต่ยังมีหน้าที่ในการต้านทานแรงกระแทกและการกระจายความร้อนอีกด้วย กาวยาแนวอีพอกซีเรซินมักจะใช้สำหรับการปิดผนึกซึ่งมีฉนวนที่ดี ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมี และความแข็งแรงทางกล และสามารถให้การป้องกันที่ครอบคลุมสำหรับแผงวงจร
4 ใช้การควบคุมสิ่งแวดล้อม
(1) การควบคุมอุณหภูมิและความชื้น
การรักษาสภาพแวดล้อมอุณหภูมิและความชื้นให้คงที่สำหรับการใช้แผงวงจรสามารถลดความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมอุณหภูมิและความชื้นในห้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ศูนย์ข้อมูล และสถานที่อื่นๆ เพื่อควบคุมอุณหภูมิโดยรอบที่ 20-25 องศา และความชื้นสัมพัทธ์ที่ 40% -60% สภาพแวดล้อมอุณหภูมิและความชื้นที่มั่นคงสามารถลดการควบแน่นของไอน้ำบนพื้นผิวแผงวงจรและยับยั้งการเกิดการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า
(2) การฟอกอากาศ
สิ่งสำคัญคือต้องทำให้อากาศบริสุทธิ์ในสภาพแวดล้อมที่มีก๊าซกัดกร่อนที่มีความเข้มข้นสูง เช่น ใกล้โรงงานเคมีและพื้นที่ชายฝั่ง ติดตั้งตัวกรองอากาศเพื่อกรองก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น ซัลไฟด์ และคลอไรด์ในอากาศ ใช้อุปกรณ์ฟอกอากาศเพื่อกำจัดฝุ่นละอองออกจากสิ่งแวดล้อม และหลีกเลี่ยงการเร่งการกัดกร่อนของแผงวงจรหลังจากที่ฝุ่นดูดซับความชื้น นอกจากนี้ ในสภาพแวดล้อมแบบปิด สามารถใช้การป้องกันไนโตรเจนเพื่อทดแทนออกซิเจนและความชื้นในอากาศ ทำให้เกิดออกซิเจนต่ำและสภาพแวดล้อมที่แห้ง ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของแผงวงจรอีกด้วย