谢亚光

摘要：二十一世纪是信息技术高速发展的时代，随着信息技术核心承载部件电子元器件的集成化、小型化，所需要解决的故障和失效问题越来越多、越来越复杂，尤其是电子电器的腐蚀防护问题被日益重视。极微量的吸附液膜或腐蚀产物都可能会对电子元件的性能产生严重的影响，本文分析了导致电子电器件腐蚀的主要环境因素和腐蚀机理，并对电子电器件的腐蚀防护技术中的深度清洗剂和防护剂的选择和应用提出了相关建议。

关键词：腐蚀；防护；电子电器

1、腐蚀定义及其相关理论

腐蝕是指自然界的各种材料在周围介质（水、空气、酸、碱、盐、溶剂等）作用下产生损耗与破坏的过程。即物质在化学或电化学环境下的退化，通常一种物质会和它所处的环境之间发生反应，这种退化过程可能会相当复杂，所以要解决腐蚀问题就要求我们在采取措施之前应先作大量的调查研究。事实上，腐蚀现象通常会有多种腐蚀形式同时存在，腐蚀会造成电子系统的间歇性故障，电子设备参数的未预期变化，甚至设备的完全失效。研究中发现，在近乎理想的环境中甚至也会出现一些形式的腐蚀。所以在设计时就要考虑部件在生命周期内的防腐能力、预防措施及维护手段。

2、电子元器件环境腐蚀特点

电子元器件环境腐蚀的性质是其金属表面上一旦形成薄液膜则开始发生腐蚀电化学反应，特别当存在SO2、H2S、NOx等污染气体，以及电子元器件中使用的有机化合物分解产生的气体时，电子元器件将会加速腐蚀，从而使电器件功能丧失，进而整体系统崩溃。即使在大气环境中存在ppb级浓度的SO2、H2S、NOx有害气体，也可能会对电子设备造成严重腐蚀，导致电子设备故障。某企业价值2亿元的计算机主机房电路板中的镀银电子元器件在含硫空气中多次快速发生腐蚀故障，致使金融数据系统多次崩溃，损失惨重。此外，附着在金属表面上的含盐的各种尘埃不仅有助于水膜的形成，而且还会加速腐蚀反应过程。尘埃中含有SO42-、NO3-、Cl-离子等水溶性成分，尘埃附在电子元器件机构和触点等部位上，在相对湿度达到40%RH时即会发生腐蚀。电子元器件在使用时还处于电场和磁场共同作用下的复杂环境中，外界电场和磁场对带电离子在薄液膜中迁移、运动以及沉积的影响十分显著，将加速电子元器件环境腐蚀过程的发展。

3、导致电子产品腐蚀的主要环境因素

3.1温度

从化学反应动力学的观点来看，温度升高，化学反应速率会加快，但实际温度到底在多大程度上影响了腐蚀的速率目前并不明确，只是一个定性的关系。

3.2相对湿度

相对湿度是左右腐蚀的最大因素之一，当与其它腐蚀因素协同作用时，腐蚀速率增大，但其它腐蚀因素即使存在但相对湿度不大时，腐蚀几乎不发生（硫化氢环境除外）。通常相对湿度在60%左右腐蚀会加快，相对湿度超过80%腐蚀速率会急剧增大。

3.3腐蚀性气体及含量

腐蚀性气体及含量是左右腐蚀的另一重要环境因素，电子产品工作时，环境中的二氧化硫、二氧化氮、硫化氢、卤素气体、氨气等都会对电子产品构成危害，具体表现为电子产品中的印刷线路板（PCB）的铜箔、电阻内部端电极、集成芯片（IC）管脚、分立半导体管脚、继电器触点、连接器接触部位、开关的触点等发生腐蚀，引起电子电路开路或短路，最终导致电子产品失效。

3.4海盐雾

海盐雾是一种气溶胶（气溶胶是气体或空气中携带的雾状小液滴），主要出现在海上及近海地区。海盐雾的主要腐蚀成分是氯化钠和氯化镁，能对金属、电子产品产生强烈的腐蚀。

3.5粉尘

一般粉尘中通常含有硫酸根离子、硝酸根离子等水溶性成分，当粉尘附着在电子产品上时，在一定的湿度下将导致电子产品发生腐蚀。另有部分粉尘还会直接导致电路短路的发生，如碳尘。

3.6霉菌

热带气候环境隐藏着严重的霉菌腐蚀影响，霉菌分泌出的各种酶可破坏许多有机物和它们的衍生物，还可破坏许多矿物质，从而影响电子产品的密封、绝缘，从而降低其性能甚至会缩短使用寿命。

4、电子电器腐蚀防护技术的研究

4.1深度清洗剂的选择与应用

4.1.1清洗剂的选择要求

综合考虑电子电器所处的酸性环境及腐蚀类型，结合常见电气设备运行工况，提出了清洁剂产品参数要求，并应同时具备清洗能力强、清洗后无残渣、无腐蚀、无损伤等特点，确保清洗维护的安全性和清洗质量。清洗剂参数见表1。

4.2.3深度防护剂的选择

基于深度防护剂的性能以及经济性，在实际操作中，优选BHJ01和BHJ02两种电子电器防护剂，并对其进行现场试验及分析。为验证该两种不同电子电器防护剂的现场实用效果，选择腐蚀环境恶劣的1#硫磺料仓，分别进行2组现场腐蚀试验：①1#硫磺料仓内涂敷2种不同防护剂的2块新电路板进行为期1个月现场暴露对比试验；②1#硫磺料仓空调室外机涂敷DJB-823电子隧道效应防护剂进行为期20个月现场暴露对比试验。经过2组对比试验，BHJ02防护剂防护性表现更好。因而该净化厂决定采用BHJ02电子电器防护剂。

5、结束语

电子设备中接点、连接件和集成电路等电子元器件具有尺寸小、形状复杂的特点，与结构材料相比，微量的腐蚀产物就可能造成失效，因此其腐蚀常常要比结构材料的腐蚀更为严重。电子设备在大气使用环境中又多在电场和磁场的作用下工作，电子元器件不仅对大气污染物和尘埃非常敏感，而且电场和磁场会加速离子的迁移而促进腐蚀的发展。

参考文献

[1]苑国良.电子元器件发生腐蚀的原因[J].电气时代，2017

[2]丁晓东.电子元器件的腐蚀[J].环境技术，2017

[3]田世爱，迟宏伟.室内电子控制设备的腐蚀与防护[J].洁净与空调技术，2016

（作者单位：广东美的厨卫电器制造有限公司）