PCB 腐蚀是电子制造业中影响产品可靠性的核心问题之一，据行业统计，约 25% 的电子设备故障源于 PCB 腐蚀，尤其在汽车电子、户外通信设备、医疗仪器等复杂环境中，腐蚀可能导致焊点脱落、导线断裂、绝缘失效，直接缩短产品使用寿命。作为深耕 PCB 领域 10 年的技术专家，笔者发现多数企业对 PCB 腐蚀的认知仅停留在 “氧化” 层面，缺乏对类型、成因的系统了解，导致防控措施针对性不足。本文将结合 IPC-TM-650 测试标准与实战经验，全面拆解 PCB 腐蚀的常见类型、成因及识别方法，为工程技术人员提供可落地的参考方案。

一、PCB 腐蚀的核心类型与技术定义

1.1 按腐蚀机理分类（基于 IPC-9201 标准）

化学腐蚀：指 PCB 表面与环境中的化学物质（如湿气、酸碱盐、污染物）发生氧化还原反应，常见形式包括铜箔氧化、焊盘腐蚀、阻焊剂老化。根据IPC-TM-650 2.6.15 标准，铜箔氧化的核心是 Cu 与 O₂、H₂O 反应生成 CuO（黑色）或 Cu₂O（红色），氧化层厚度超过 0.05μm 时会影响焊接可靠性。

电化学腐蚀：这是最常见的腐蚀类型，由 PCB 表面形成微电池引发，需满足 “电解质（湿气）、两极（不同金属或电位差区域）、回路” 三要素。例如，沉金焊盘与镀锡引脚接触时，在潮湿环境中会形成原电池，金作为阴极、锡作为阳极，导致锡层加速腐蚀溶解。

电解腐蚀：由外部电场引发，多发生在电源板、高频板中，当 PCB 表面存在离子污染物（如助焊剂残留、手指汗渍）时，电场会促使离子迁移，形成腐蚀通道。根据IPC-6012 标准，电解腐蚀的特征是出现 “dendritic growth（树枝状生长）”，严重时会导致短路。

物理腐蚀：由机械磨损、温度冲击、紫外线照射等物理因素引发，表现为阻焊剂脱落、铜箔剥离，常与化学腐蚀叠加发生。

1.2 按腐蚀位置分类

表面腐蚀：铜箔、焊盘、阻焊剂表面的腐蚀，肉眼可见，如焊盘发黑、阻焊剂起泡；

内部腐蚀：层间介质、过孔内壁的腐蚀，隐蔽性强，需通过切片检测或 X-Ray 观察，如过孔铜层脱落导致的导通不良；

焊点腐蚀：焊点处的 IMC 层（金属间化合物）腐蚀，表现为焊点发灰、脆性增大，剥离强度下降。

二、PCB 腐蚀的核心成因拆解

2.1 环境因素（占比 60%）

温湿度：温度＞60℃、湿度＞85% RH 时，腐蚀速率会提升 5-10 倍，尤其在温湿度循环环境中（如 - 40℃~85℃），PCB 内部湿气凝结，加速电化学腐蚀；

污染物：工业环境中的 SO₂、Cl⁻、NOₓ等气体，海洋环境中的盐雾（NaCl 浓度＞0.05%），会形成酸性或碱性电解质，直接侵蚀铜箔与焊盘；

紫外线：户外设备的 PCB 长期暴露在阳光下，紫外线会加速阻焊剂老化开裂，导致湿气渗入，引发内部腐蚀。

2.2 生产工艺因素（占比 30%）

清洁不彻底：SMT 贴片后助焊剂残留（尤其活性等级 ROL2/ROL3 的助焊剂）、蚀刻工艺后化学药剂残留，会成为离子污染物，在潮湿环境中引发电解腐蚀；

表面处理不当：沉金工艺金层厚度＜0.05μm、喷锡工艺锡层不均（厚度＜1.0μm），或 OSP 工艺膜层破损，无法有效隔绝湿气与氧气；

板材选型失误：普通 FR-4 板材（Tg＜140℃）用于高温环境，或未选用耐化学腐蚀的特种板材（如罗杰斯 RO4350B），导致腐蚀抗性不足；

设计缺陷：焊盘间距过小（＜0.15mm）、过孔孔径过大（＞0.8mm）、无三防设计，增加腐蚀风险。

2.3 存储与使用因素（占比 10%）

存储环境潮湿（湿度＞70% RH）、未密封包装或包装内未放置干燥剂；

装配过程中手指直接接触 PCB（汗渍中的盐分、油脂引发腐蚀）；

户外设备未做防水、防尘防护，或防护结构破损。

三、PCB 腐蚀的专业识别方法

3.1 外观检测（初步筛查）

目视观察：使用 10-20 倍放大镜（Leica D700M）观察，铜箔腐蚀表现为发黑、发绿，焊盘腐蚀表现为失去光泽、出现麻点，阻焊剂腐蚀表现为起泡、开裂、变色；

附着力测试：用 3M 胶带粘贴 PCB 表面，用力撕扯后观察是否有铜箔、阻焊剂脱落，脱落面积＞5% 即为腐蚀导致的附着力下降（参照IPC-TM-650 2.4.18 标准）。

3.2 仪器检测（精准判定）

离子污染测试：使用 LD-LZ20 离子污染测试机，检测 PCB 表面离子浓度，＞1.5μg/cm² 时表明存在腐蚀风险（符合 IPC-TM-650 2.3.25 标准）；

切片检测：通过 PCB 切片制作，用显微镜观察层间、过孔内壁是否有腐蚀产物，如铜箔氧化层厚度、过孔铜层剥离情况；

X-Ray 检测：使用日联 X-Ray 设备，观察内部过孔、层间的隐蔽性腐蚀，如过孔铜层空洞、层间分离；

电化学测试：采用极化曲线测试，通过腐蚀电流密度判断腐蚀速率，电流密度＞10μA/cm² 时为严重腐蚀。

3.3 环境模拟测试（预判腐蚀趋势）

盐雾测试：按照IPC-TM-650 2.6.11 标准，5% NaCl 溶液，35℃，连续喷雾 48 小时，观察 PCB 表面腐蚀情况；

温湿度循环测试：-40℃~85℃，湿度 5%~95%，循环 50 次，检测是否出现腐蚀失效；

耐化学性测试：浸泡在机油、制动液等介质中（85℃，1000 小时），观察 PCB 表面变化。

PCB 腐蚀的防控核心是 “源头规避 + 过程管控 + 后期防护”：设计阶段需选用耐腐板材（如高 Tg FR-4、罗杰斯特种板）、优化布局（增大焊盘间距、增加三防设计）；生产阶段需严控表面处理质量（金层≥0.05μm、锡层≥1.0μm）、彻底清洁（离子浓度≤1.5μg/cm²）；存储使用阶段需保持干燥环境、避免直接接触、做好防护措施。