10.14489/td.2024.03.pp.050-057

2024, 03 март (March)

DOI: 10.14489/td.2024.03.pp.050-057

Умбетов С. В., Пронин С. П.
КОМПЛЕКСНЫЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА КОРРОЗИИ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ В МОРСКОЙ ВОДЕ
(c. 50-57)

Аннотация. Представлены экспериментальные исследования проникновения коррозии в печатную плату лабораторных образцов. Были воссозданы условия, аналогичные условиям, возникающим при контакте с морской водой, и проведена серия экспериментов с каждой печатной платой устройства. Приведены результаты лабораторных исследований зависимости коррозии токопроводящих дорожек и их сопротивления по соотношению цветовых компонент в цифровом изображении корродированной поверхности дорожки печатной платы. На гистограмме распределения пикселей по цветам для фотографий отчетливо видно, что зеленый цвет обычно будет преобладать, так как он является основным цветом маски печатной платы, однако сама коррозия характеризуется красным цветом. Измерение сопротивления дорожек в ходе эксперимента позволяет определить эффективность защиты маски на печатной плате от коррозии и оценить качество проведения процесса металлизации и нанесения маски. В данном случае можно сказать, что между переменными существует линейная зависимость, что соответствует экспериментальным данным. Выполнен теоретический анализ факторов, влияющих на изменение яркости RGB-составляющих в изображении корродированной поверхности и сопротивления токопроводящей дорожки.

Ключевые слова: коррозия печатной платы, корродированная поверхность, изображение, гистограмма, контраст, глубина коррозии, соленая вода.

Umbetov S. V., Pronin S. P.
COMPREHENSIVE METHOD FOR MONITORING PCB CORROSION PROCESS
(pp. 50-57)

Abstract. Experimental studies of corrosion penetration into printed circuit boards of laboratory samples are presented. Conditions similar to those ignited in contact with sea water were recreated and a series of experiments were carried out with each printed circuit board of the device. The results of laboratory studies of the relationship between corrosion of conductive tracks and their resistance according to the ratio of color components in a digital image of the corroded surface of a printed circuit board track are presented. The histogram of the distribution of pixels by color for photographs clearly shows that green will usually always predominate, since it is the main color of the PCB mask, but the corrosion itself is characterized by red. Measuring the resistance of the tracks during the experiment allows us to determine the effectiveness of protecting the mask on the printed circuit board from corrosion and assess the quality of the metallization process and application of the mask. In this case, we can say that there is a linear relationship between the variables, which corresponds to experimental data. A theoretical analysis of the factors influencing the change in the brightness of RGB components in the image of a corroded surface and the resistance of the conductive path has been carried out..

Keywords: PCB corrosion, corroded surface, image, histogram, contrast, corrosion depth, salt water.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

С. В. Умбетов, С. П. Пронин (Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова, Барнаул, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

S. V. Umbetov, S. P. Pronin (Altai State Technical University named after I. I. Polzunov, Barnaul, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Кирдяев М. М., Кочегаров И. И., Трусов В. А. Влагозащитные покрытия печатных плат // Труды ХХ Междунар. симпозиума «Надежность и качество», Пенза, 25 – 31 мая 2015 г. В 2 т. Пенза, 2015. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vlagozaschitnye-pokry tiya-pechatnyh-plat (дата обращения: 23.05.2023).
2. Филимонова В. А., Харчевникова Ел. О. Защита металлов от коррозии // Вологдинские чтения. 2009. № 76. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/zaschita-metallov-ot-korrozii (дата обращения: 23.05.2023).
3. Zhou Y., Li Y., Chen Y., Zhu M. Life Model of the Electrochemical Migration Failure of Printed Circuit Boards Under NaCl Solution // IEEE Transactions on Device and Materials Reliability. 2019. V. 19, No. 4. P. 622 – 629.
4. ГОСТ 9.056–75. Единая система защиты от коррозии и старения. Термины и определения: утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 27.12.90 № 3403: дата введения 1976-07-01. М.: Изд-во стандартов, 1986. 17 с.
5. ГОСТ Р 55744–2013. Платы печатные. Методы испытаний физических параметров. М.: Стандартинформ, 2014. 24 с.
6. ГОСТ 26251–84. Протекторы для защиты от коррозии. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1984. 153 с.
7. Черепанов А. П., Ляпустин П. К. Метод экспертных оценок численных значений коррозии и коррозионной стойкости металлов // Сборник научных трудов Ангарского государственного технического университета. 2019. № 6. С. 128 – 136.
8. РД 50-708–91. Руководящий документ по стандартизации. Инструкция. Платы печатные. Требования к конструированию: утвержден и введен в действие постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 04.10.91 № 1595. М.: Изд-во стандартов, 1992. 20 с.
9. РД 52.10.842–2017. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. 9. Гидрометео-рологические наблюдения на морских станциях и постах. Часть I. Гидрологические наблюдения на береговых станциях и постах. Термины и определения: утвержден и введен в действие приказом Росгидромета от 27.11.2017 г. № 595. М.: Изд-во ИТРК, 2017. 385 с.
10. Умбетов С. В., Пронин С. П. Исследование возможности оценки глубины проникновения коррозии в металл по изображению корродированной поверхности // Оптический журнал. 2022. № 1. С. 63 – 73.
11. Khodabux W., Causon P., Brennan F. Profiling Corrosion Rates for Offshore Wind Turbines with Depth in the North Sea // Energies. 2019. V. 13, No. 10. P. 2518. URL: https://doi.org/10.3390/en13102518 (дата обращения: 23.05.2023).
12. Kourosh E., Banihashemi M. Influence of Impressed Current Cathodic Protection (ICCP) Systems on Chemical Characteristics of Underground Water // Water Environment Research. 2010. V. 92, No. 12. P. 2105 – 2111. URL: https://www.researchgate.net/journal/Water-Environ ment-Research-1554-7531 (дата обращения: 23.05.2023).

Eng

1. Kirdyaev M. M., Kochegarov I. I., Trusov V. A. (2015). Moistureproof coatings for printed circuit boards. Proceedings of the XX International Symposium “Reliability and Quality”, in 2 volumes. Penza. Retrieved from https://cyberleninka.ru/article/n/vlagozaschitnye-pokrytiya-pechatnyh-plat (Accessed: 23.05.2023). [in Russian language]
2. Filimonova V. A., Harchevnikova El. O. (2009). Protection of metals from corrosion. Vologdinskie chteniya, 76. Retrieved from https://cyberleninka.ru/article/n/zaschita-metallov-ot-korrozii (Accessed: 23.05.2023). [in Russian language]
3. Zhou Y., Li Y., Chen Y., Zhu M. (2019). Life Model of the Electrochemical Migration Failure of Printed Circuit Boards Under NaCl Solution. IEEE Transactions on Device and Materials Reliability, 19(4), 622 – 629.
4. Unified system of protection against corrosion and aging. Terms and Definitions. (1986). Ru Standard No. GOST 9.056–75. Moscow: Izdatel'stvo standartov. [in Russian language]
5. Printed circuit boards. Test methods for physical parameters. (2014). Ru Standard No. GOST R 55744–2013. Moscow: Standartinform. [in Russian language]
6. Protectors for protection against corrosion. Terms and Definitions. (1984). Ru Standard No. GOST 26251–84. Moscow: Izdatel'stvo standartov. [in Russian language]
7. Cherepanov A. P., Lyapustin P. K. (2019). Method of expert assessments of numerical values of corrosion and corrosion resistance of metals. Sbornik nauchnyh trudov Angarskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, (6), 128 – 136. [in Russian language]
8. Guidance document on standardization. Instructions. Printed circuit boards. Design requirements. (1992). Guidance Document No. 50-708–91. Moscow: Izdatel'stvo standartov. [in Russian language]
9. Instructions for hydrometeorological stations and posts. Vol. 9. Hydrometeorological observations at sea stations and posts. Part I. Hydrological observations at coastal stations and posts. Terms and Definitions. (2017). Guidance Document No. 52.10.842–2017. Moscow: Izdatel'stvo ITRK. [in Russian language]
10. Umbetov S. V., Pronin S. P. (2022). Study of the possibility of assessing the depth of corrosion penetration into metal from an image of a corroded surface. Opticheskiy zhurnal, (1), 63 – 73. [in Russian language]
11. Khodabux W., Causon P., Brennan F. (2019). Profiling Corrosion Rates for Offshore Wind Turbines with Depth in the North Sea. Energies, 13(10). Retrieved from https://doi.org/10.3390/en13102518 (Accessed: 23.05.2023).
12. Kourosh E., Banihashemi M. (2010). Influence of Impressed Current Cathodic Protection (ICCP) Systems on Chemical Characteristics of Underground Water. Water Environment Research, 92(12), 2105 – 2111. Retrieved from https://www.researchgate.net/journal/Water-Environ ment-Research-1554-7531 (Accessed: 23.05.2023). .

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 500 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/td.2024.03.pp.050-057

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 500 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/td.2024.03.pp.050-057

and fill out the form