Comprender la Corrosión en PCB: Causas, Tipos y Prevención

Tabla de Contenidos:

• ¿Qué es la Corrosión en PCB?
• ¿Cuáles son los Tipos Distintos de Corrosión que Pueden Ocurrir?
• Cómo Limpiar Corrosión de una Placa de Circuito
• Uso de Bicarbonato de Sodio para Limpiar un PCB
• Cómo Prevenir la Corrosión en PCB

La corrosión es uno de los mayores enemigos de las placas de circuito impreso. Una placa de circuito lo suficientemente corroída no funcionará, y el avance constante de la corrosión es inevitable. Pero, ¿por qué se corroen las placas de circuito impreso, y cuáles son algunas de las causas más comunes de corrosión en PCB?

¿Qué es la Corrosión en PCB?

La corrosión es el proceso de oxidación que ocurre cuando el oxígeno se une con el metal, produciendo óxido y causando que el metal se descame y pierda sus valiosas propiedades químicas. Dado que las placas de circuito impreso están hechas en gran parte de metal y están expuestas al oxígeno, eventualmente deben corroerse.

Sin embargo, no todos los metales son iguales cuando se trata de corrosión. Algunos metales se corroen casi inmediatamente mientras que algunos parecen nunca corroerse. Metales altamente resistentes a la corrosión incluyen:

• Grafito
• Oro
• Plata
• Aleación cobre-níquel

Metales altamente susceptibles a la corrosión incluyen:

• Estaño plateado
• Plomo
• Cobre
• Níquel plateado

Metales extremadamente resistentes al ácido y corrosión, como el oro y la plata, se llaman metales nobles, mientras que los susceptibles a la corrosión, como el cobre y el estaño, se llaman metales base.

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¿Cuáles son los Tipos Distintos de Corrosión que Pueden Ocurrir?

Hay varias causas por las que el metal en sus placas de circuito se corroe. Algunas incluyen:

• Atmosférica: Este es el tipo más estándar de corrosión. El metal se expone a la humedad, que contiene oxígeno, causando una reacción donde los iones metálicos se unen con átomos de oxígeno y crean un óxido. El cobre experimenta corrosión atmosférica muy fácilmente, lo cual no es un problema para la fontanería de cobre porque el cobre corroído retiene sus propiedades mecánicas. Sin embargo, no retiene su conductividad eléctrica, por lo que esto es un gran problema para las placas de circuito.
• Galvánica: La corrosión galvánica ocurre cuando diferentes tipos de metales están en presencia de un electrolito. En estas circunstancias, el metal más resistente en realidad se corroerá más rápido que el metal base con el que está en contacto, por lo que cuando el oro está en contacto con el estaño, por ejemplo, el oro se corroerá mucho más rápido de lo habitual.
• Electrolítica: En este tipo de degradación metálica, pistas adyacentes experimentan crecimiento dendrítico cuando humedad contaminada iónicamente infecta el voltaje eléctrico entre ellas, creando filamentos metálicos que resultan en un cortocircuito.
• Por Rozamiento (Fretting): Con la corrosión por rozamiento, la acción de cerrar interruptores plateados en estaño crea una acción de limpieza que remueve la capa de óxido superficial, permitiendo que la capa debajo se oxide. Eventualmente, el óxido excesivo se acumula y previene que el interruptor se active.

Cómo Limpiar Corrosión de una Placa de Circuito

Si su PCB se corroe por daño de agua u otra fuente, limpiarlo puede repararlo. Limpiar una placa de circuito requiere artículos cotidianos del hogar que incluso pequeñas empresas pueden pagar. Sin embargo, solo alguien con conocimiento fundamental de electrónica debería intentar limpiar un PCB. El proceso implica desensamblar la placa y evitar dañar los componentes. Cuando separe el PCB de un electrónico, manténgase alejado del agua y desconecte el dispositivo.

Puede usar una variedad de herramientas para limpiar un PCB, pero ciertos artículos funcionan mejor para eliminar la corrosión. Limpiar una placa de circuito con corrosión involucra los siguientes materiales:

• Bicarbonato de sodio: La alcalinidad y cualidades abrasivas del bicarbonato de sodio lo hacen un limpiador perfecto para PCB corroídos. Limpia y neutraliza áreas corroídas sin daño.
• Agua desionizada: Cuando use agua para limpiar una placa de circuito, debe asegurar que no tiene contaminantes. Los iones en el agua regular tienen propiedades conductoras que degradan la electrónica. Mientras tanto, el agua desionizada no tiene contaminantes ni iones que causen daño.
• Limpiador doméstico: Un limpiador doméstico libre de fosfatos puede ayudarle a remover suciedad y corrosión eficazmente. Los fosfatos protegen los PCB de corroerse, pero también actúan como una fuente mayor de contaminación del agua.
• Cepillo de cerdas suaves y fino: Si no tiene una herramienta especializada de limpieza de PCB, un cepillo de dientes o pincel también puede funcionar. Un cepillo con cerdas suaves no rayará los delicados componentes de la placa.
• Toalla sin pelusa: Telas hechas de microfibra y otras telas sin pelusa aceleran el proceso de secado sin dejar partículas atrás.
• Horno: Un horno doméstico simple seca completamente un PCB cuando usa calor indirecto. Nunca coloque una placa de circuito en el horno sin asegurar que el horno está apagado primero, sin embargo.

Uso de Bicarbonato de Sodio para Limpiar un PCB

Los materiales listados arriba pueden restaurar áreas corroídas en un PCB. Siga estos pasos para limpiar una placa de circuito de corrosión:

1. Registre el layout y configuración del PCB. Recuerde capturar cada detalle con notas o una foto para poder reensamblar la placa después de limpiarla.
2. Desensamble los cables y chips del PCB. Este paso le permite acceder a cada parte corroída de la placa.
3. Limpie con bicarbonato de sodio y agua destilada. Combine una parte de bicarbonato de sodio con dos a cuatro partes de agua hasta que se conviertan en una pasta espesa. Luego, use su cepillo para fregar la solución en todas las áreas corroídas. Deje secar la placa por 20 a 30 minutos, luego enjuague con más agua destilada.
4. Use el limpiador doméstico para otra pasada. Rocíe todas las partes corroídas con el limpiador, luego use un cepillo limpio para fregar de nuevo. Seque la placa con la toalla sin pelusa.
5. Seque el PCB en el horno. Configure el horno a 170 grados, luego apáguelo completamente una vez que termine el precalentamiento. Coloque la placa de circuito en el horno para que el calor residual seque cualquier humedad restante.
6. Reensamble y pruebe la placa. Vuelva a armar todos los componentes y vea si el PCB funciona de nuevo. Use un borrador para deshacerse de cualquier corrosión residual si la placa aún no funciona.

Cómo Prevenir la Corrosión en PCB

Entonces, ¿cómo puede prevenir la corrosión de placas de circuito impreso? No puede evitar la corrosión para siempre, pero es posible retrasarla más allá de la vida esperada de la placa de circuito. ¿Cuáles son algunos de los pasos para hacer esto?

Su objetivo principal al intentar prevenir la corrosión en PCB debe ser evitar la contaminación iónica. Exponer componentes de placa de circuito a humedad con contaminación iónica es la causa principal de corrosión en placas de circuito impreso. Su primera prioridad siempre debe ser mantener sus placas de circuito impreso y sus componentes limpios y secos.

Es muy importante mantener esta prioridad en mente al fabricar sus placas de circuito impreso. Los fabricantes deben evitar obtener huellas dactilares o líquidos en placas de circuito impreso y asegurar la fabricación de las placas en un ambiente limpio y seco. Los diseñadores deben tener cuidado de no dejar que la humedad se acumule en conductores expuestos.

Si está diseñando placas de circuito impreso para uso en aplicaciones donde es más que probable que estén expuestas a contaminantes líquidos, como la industria automotriz, industria agrícola o muchos entornos industriales, debe tomar medidas para proteger sus placas de los peligros ambientales que probablemente enfrentarán.

Mantener los PCB lo suficientemente limpios y secos para evitar la corrosión no es difícil con un poco de cuidado y atención. Tomar estos pasos preventivos no garantiza que ninguna de sus placas de circuito impreso se corroerá, pero puede hacer que sea significativamente menos probable. Tomar medidas para reducir la probabilidad de corrosión tan a menudo como sea posible es invariablemente bien vale el esfuerzo.

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