Welche Faktoren können zur Exposition gegenüber Kupfer auf PCB führen?

Die Vorrichtung von Leiterplatten (PCBs) basiert auf präzise geätzten Kupferspuren, um elektrische Verbindungen zwischen den Komponenten herzustellen.Unerwünschte Kupferbelastung, bei der Kupfer sichtbar oder ungeschützt wird, kann zu verschiedenen Zuverlässigkeitsproblemen führen.In diesem Artikel untersuchen wir die häufigsten Ursachen für Kupferbelastung durch PCB und ihre möglichen Auswirkungen auf Leistung und Langlebigkeit.

Häufige Ursachen für Kupferbelastung durch PCB
 

1. Unzulässiges Ätzverfahren
Bei der Herstellung von PCB wird überschüssiges Kupfer durch chemische Ätzung entfernt.die zu unbeabsichtigter Exposition führt.
 

2. Fehlstellung oder Defekte der Lötmaske
Die Lötmaske (eine Schutzschicht aus Polymer) verhindert Kupferoxidation und Kurzschlüsse.Kupferspuren können freigesetzt werden.
 

3Übermäßig aggressive PCB-Reinigung
Einige Reinigungsprozesse (z. B. mechanisches Schrubben oder harte chemische Behandlungen) können die Lötmaske abnutzen und das darunter liegende Kupfer freilegen.
 

4. Mechanische Beschädigungen (Risse oder Abrieb)
Durch Handhabung, Bohren oder Montage kann die PCB-Oberfläche zerkratzt, die Lötmaske entfernt und Kupferspuren freigelegt werden.
 

5. Schlechte Kupferbeschichtung oder Ablagerung
Eine unzureichende Kupferbeschichtung bei der PCB-Fertigung kann zu einer schwachen Haftung führen, wodurch das Kupfer im Laufe der Zeit abschält oder abflockt.
 

6Umweltfaktoren (Feuchtigkeit und Korrosion)
Feuchtigkeit und korrosive Umgebungen können die Lötmaske abbauen und das Kupfer der Oxidation und weiteren Beschädigung aussetzen.

Auswirkungen der Kupferbelastung auf PCB
 

1. Kurzschlüsse und elektrische Ausfälle
Exposed Kupfer kann unbeabsichtigte leitfähige Pfade erzeugen, was zu Kurzschlüssen zwischen benachbarten Spuren oder Komponenten führt.
 

2. Oxidation und Korrosion
Bares Kupfer reagiert mit Sauerstoff und Feuchtigkeit und bildet Kupferoxid (eine nicht leitfähige Schicht), was den Widerstand erhöht und zu intermittierenden Verbindungen oder vollständigen Leistungsstörungen führen kann.
 

3. Verringerte Signalintegrität
Korrosierte oder oxidierte Kupferspuren beeinträchtigen die Signalqualität, insbesondere bei Hochfrequenzanwendungen (z. B. HF-Schaltungen).
 

4Probleme mit der Schweißbarkeit
Exposed und oxidiertes Kupfer erschwert das Lötwerk, was zu schlechter Verbindung von Bauteilen und möglichen kalten Verbindungen führt.
 

5. Langfristige Zuverlässigkeitsprobleme
Korrosion und elektrochemische Migration (Dendritwachstum) können zu einem allmählichen Abbau führen und die Lebensdauer der PCB verringern.

Wie verhindert man eine Exposition gegenüber Kupfer?
Sorgen Sie dafür, dass die Lötmaske ordnungsgemäß aufgetragen wird(angemessene Dicke und Ausrichtung).
Optimierung der Ätzungsprozesseum überschüssiges Kupfer vollständig zu entfernen.
Verwendung einer konformen Beschichtungfür zusätzlichen Schutz in rauen Umgebungen.
Vermeiden Sie mechanischen Abriebwährend der Handhabung und Montage.
Aufbewahren von PCB in trockenen Bedingungenum Feuchtigkeitsabsorption zu verhindern.

Schlussfolgerung
Die Exposition von Kupfer auf PCBs kann durch Herstellungsfehler, mechanische Beschädigungen oder Umweltfaktoren entstehen, die unkontrolliert zu Kurzschlüssen, Korrosion und langfristigen Zuverlässigkeitsproblemen führen.Durch die gegenseitige Koordinierung zwischen Konstrukteuren und Herstellern, kann das Risiko einer Exposition der Kupferschicht minimiert und eine stabile PCB-Leistung gewährleistet werden.