¿Cuál es el impacto de la corrosión galvánica en los PCB?

Si alguna vez se ha preguntado cuál es el impacto de la corrosión galvánica en un circuito impreso, no es el único. Este tipo de corrosión hace que las pistas vecinas se contaminen con una solución o un líquido iónico, y se formen pequeñas astillas entre las pistas. Estas astillas pueden provocar cortocircuitos o incluso inutilizar un bloque funcional de la placa de circuito impreso. Si la corrosión afecta a las líneas de alimentación de la placa de circuito impreso, podría producirse un fallo en todo el dispositivo.

Ejemplos de corrosión galvánica en un circuito impreso

La corrosión galvánica es un proceso electroquímico por el que la superficie de un metal reacciona con la superficie de otro metal. Esta reacción tiene lugar en presencia de un electrolito y suele producirse entre metales distintos. En las pilas primarias, este proceso se aprovecha para crear tensión útil.

El proceso de corrosión comienza cuando la humedad, o líquido iónico, entra en contacto con una pieza metálica expuesta. Al entrar en contacto, los óxidos metálicos comienzan a crecer y provocan la corrosión de la superficie. Este proceso también puede afectar a las placas de circuitos adyacentes, provocando cortocircuitos y el deterioro de toda la placa.

Una forma de minimizar la corrosión galvánica es utilizar inhibidores de corrosión. Éstos son eficaces para reducir el potencial galvánico, pero requieren una vigilancia constante. También aumentan la conductividad del agua. Por lo tanto, es importante mantener adecuadamente el PCB cuando se trabaja con él.

Otro método para evitar la corrosión galvánica es utilizar pasta antioxidante entre las conexiones eléctricas de cobre y aluminio. Esta pasta consiste en un metal con un potencial eléctrico inferior al del cobre. Esto ayudará a garantizar que los metales no entren en contacto entre sí y a minimizar la posibilidad de corrosión galvánica.

La corrosión galvánica suele ser el resultado de la utilización de metales distintos en las uniones soldadas. Por eso es fundamental elegir el material adecuado para los conectores. Los materiales con el mismo potencial iónico tienen más probabilidades de resistir la corrosión que aquellos con metales distintos.

Proceso para reducir el grado de corrosión galvánica en una placa de circuito impreso

El grado de corrosión galvánica en una placa de circuito impreso puede reducirse de varias maneras. La primera técnica consiste en analizar la red y encontrar las causas de la corrosión galvánica, y la segunda en aumentar la superficie del disco de proceso de recubrimiento orgánico (OSP) en la red.

Las almohadillas de cobre de una placa de circuito impreso están protegidas por un acabado superficial, pero la humedad puede penetrar por debajo del acabado. Una vez dentro, la humedad reacciona con el cobre e inicia un proceso de corrosión. Este proceso puede extenderse a lo largo de la traza. En muchos casos, la corrosión galvánica se produce debido al contacto entre dos metales distintos, como el cobre de una placa de circuito impreso y el metal de un componente. La presencia de un electrolito corrosivo también aumenta las posibilidades de corrosión galvánica.

La corrosión galvánica es un problema común en electrónica, sobre todo en aplicaciones de alta velocidad. Se produce cuando dos metales distintos entran en contacto con un electrolito. Cuando dos metales distintos entran en contacto eléctrico, los átomos metálicos más reactivos pierden electrones y se oxidan. Esto provoca un cortocircuito.

Mantener limpias las placas de circuito impreso es fundamental para su longevidad y garantizar la de los dispositivos. La prevención de la corrosión empieza por mantenerlas secas y libres de líquidos. Por ello, los fabricantes y diseñadores de PCB deben proteger cuidadosamente sus placas para evitar que la humedad se acumule en los conductores expuestos.

Tipos típicos de fallo por corrosión en electrónica

Los tipos típicos de fallo por corrosión galvánica en dispositivos electrónicos se producen debido a diferentes tipos de procesos. Uno de ellos es la formación de una película de agua en el PCBA, que puede provocar corrientes de fuga y una señal de salida errónea del dispositivo electrónico. Otro tipo de fallo por corrosión se debe a un defecto en el proceso de fabricación. Este tipo de corrosión suele provocar un cortocircuito en el interruptor.

La velocidad de corrosión depende de varios factores, como la temperatura y el entorno. La presencia de humedad, rocío o condensación acelerará el proceso. La presencia de partículas de polvo también aumentará la velocidad de corrosión porque retienen la humedad. Las partículas de polvo proceden de diversas fuentes, como tierra/arena, humo, partículas de hollín y sales.

El acero inoxidable y el zinc son ejemplos de materiales nobles y activos. Cuanto mayor sea la diferencia relativa entre los dos metales, mayor será la fuerza que se ejercerá durante la corrosión galvánica. Un cátodo con una gran superficie se corroerá a gran velocidad debido a la elevada corriente.

La corrosión galvánica es una de las principales preocupaciones en el diseño industrial. El magnesio es un metal estructural muy activo. Se utiliza en la industria aeroespacial y automovilística. La relación de área del cátodo y el ánodo también afectará a la cantidad de corriente producida por la corrosión galvánica. Los espaciadores aislantes entre dos metales también pueden reducir el riesgo de corrosión galvánica al modificar la distancia entre ellos.

Métodos para detectar fallos en las placas de circuito impreso

Existen varios métodos para detectar fallos en las placas de circuito impreso. Entre ellos se encuentran los rayos X, el análisis de cortes y la microscopía óptica. Cada uno de estos métodos es útil para identificar y evaluar el alcance de los daños en las PCB. Sin embargo, no todos estos métodos son adecuados para todos los fallos de PCB. Por ejemplo, los daños por descargas electrostáticas son difíciles de detectar. Afecta a los componentes reblandeciendo la soldadura y provocando múltiples cortocircuitos. Para evitar este problema, hay que supervisar minuciosamente el proceso de fabricación.

Rayos X

Las radiografías de PCB son una herramienta útil para detectar fallos en las placas de circuito impreso. Estas imágenes pueden revelar problemas como huecos y restos de soldadura. Estos problemas pueden deberse al escape de gases o al sobrecalentamiento de la soldadura.

Análisis de rodajas

El análisis de cortes es un método utilizado para analizar la microestructura de las placas de circuito impreso. Puede ayudar a detectar una gran variedad de fallos en los PCB. El análisis por cortes consiste en cortar la placa de circuito impreso en secciones verticales y horizontales y examinar sus características transversales. Puede identificar muchos fallos de PCB diferentes, como delaminación, estallido y humectación deficiente. Esta información puede ser útil para el control de calidad en el futuro.

Microscopía óptica

La microscopía óptica puede ser un método eficaz para detectar fallos en los PCB. Proporciona imágenes detalladas de los puntos de fallo y puede utilizarse para detectar no conformidades e identificar fuentes de contaminación. El método también es útil para documentar las muestras a medida que se reciben.

ALT

El método ALT para la detección de fallos en placas de circuito impreso es un enfoque más directo para medir las juntas de soldadura y la deposición de pasta de soldadura. Esta tecnología utiliza un rayo láser para escanear un conjunto de placas de circuito impreso y medir la reflectividad de varios componentes. A continuación, el valor medido se compara con las especificaciones estándar de una placa para determinar si hay algún fallo.

Análisis microinfrarrojo

Los fallos de las placas de circuito impreso suelen deberse a defectos en las juntas de soldadura. Al determinar la causa del defecto, los fabricantes pueden tomar las medidas necesarias para evitar que se repita. Estas medidas pueden incluir la eliminación de la contaminación de la pasta de soldadura, asegurarse de que la PCB tiene la relación de aspecto correcta y minimizar el tiempo de reflujo de la PCB. Existen diversos métodos para analizar los fallos de las placas de circuito impreso, desde simples mediciones eléctricas hasta el análisis de secciones transversales de muestras al microscopio.

ALT mide la deposición de soldadura

ALT (Aligned Light Transmitter) es una tecnología más reciente para medir la altura y la forma de las juntas de soldadura y la deposición de pasta de soldadura en las placas de circuito impreso. Esta tecnología es más precisa y permite una medición rápida. El sistema ALT utiliza varias fuentes de luz, como cámaras o LED programables, para iluminar los componentes de las juntas de soldadura. La cantidad de luz reflejada por cada componente se mide utilizando la potencia del haz. Sin embargo, la reflexión secundaria puede provocar un error en la medición, ya que el haz puede reflejarse desde más de una posición.

Descarga electrostática

El método de descarga electrostática (ESD) se utiliza para detectar fallos en las placas de circuito impreso. Una ESD es el resultado de una tensión eléctrica extrema, que puede provocar fallos catastróficos y daños ocultos. Puede producirse por diversas razones, como una alta densidad de corriente, un gradiente de campo eléctrico aumentado y la formación de calor localizado. Los daños resultantes son difíciles de detectar y pueden provocar fallos importantes en los productos. Los ensamblajes de PCB son más susceptibles a las ESD cuando están en contacto con otros objetos portadores de carga.

Exclusive Layout Tips For BGA Chips

To layout a BGA chip, you should understand its footprint. There are several different types of layouts. You can choose from Vias, Fanouts, and Fiducial marks. The datasheet for the NCP161 chip provides the recommended pad size and shape.

Fanouts

If you’re designing a PCB with BGA chips, it is important to consider the best routing pattern for your part. A high pin-count BGA chip, for example, requires meticulous planning to achieve the right escape routing patterns. You’ll need to take into account factors such as the component’s pitch and the desired spacing between its balls.

The best route for a BGA chip consists of two basic steps. First, you should calculate the number of layers needed to route the signal pins. There are two basic routes you can use for your BGA: a traditional fanout, or a dog-bone fanout. Typically, the dog-bone fanout method is used for larger-pitch BGAs. It allows you to route the outer two rows of pins on the surface layer, while leaving the remaining inner pads free of vias.

Fiducial marks

BGA chips are widely used in electronic assembly. However, because of their peculiar shape, they present a higher risk of short circuits during soldering. The right layout tips and practices can help you avoid these problems. In this article, you will learn how to correctly place BGA chips on your PCB in order to maximize the soldering effect.

The first step in proper BGA chip layout is to ensure the proper spacing of the components. Usually, the pads are not numbered sequentially but rather in a column-row format. The columns are numbered from left to right, starting with A1. Pin A1 is typically indicated by a mark on the top side of the chip.

Corner marks

When it comes to PCB layout, the same rules apply whether you’re working with BGA chips or other types of electronic components. The best way to achieve optimum performance is to make sure that your BGAs are mounted with a powerful X-ray system. You should also use a vision placement system to ensure that your BGAs are positioned correctly.

When working with high-pin-count BGA chips, planning is key. You may need to add several board layers to accommodate all the escape routing. You must also carefully consider the placement of components before you begin routing the traces.

Power integrity

High-pin-count BGA chips require careful planning before routing traces. You should also take into account the routing channels required for vias that exit the pins. In some cases, it may be necessary to add two additional board layers to accommodate the extra pins. Moreover, BGAs have multiple rows and columns, which requires careful placement of components.

The first step is to decide where to place the BGAs. Some designers use flip-chip BGAs, in which some pins are removed from the interior rows. Others use microvias, which are drilled by laser. Blind vias are also an option, but they are more expensive. Blind vias are usually included in the most expensive layout plans.

¿Cuál es la diferencia entre Hasl sin plomo y Hasl sin plomo?

HASL es una aleación de estaño y plomo. Forma uniones con facilidad y se utiliza a menudo en soldadura manual. Sus fuertes uniones son posibles gracias a la estrecha unión molecular de los dos metales. Esto lo convierte en el acabado preferido para aplicaciones de alta fiabilidad.

HASL es una aleación de estaño y plomo

HASL es una aleación de estaño y plomo que se utiliza a menudo para placas de circuitos electrónicos. Forma uniones fuertes con facilidad y se suele utilizar para soldar a mano. Los dos tipos de HASL son similares e interactúan a nivel molecular. Estas similitudes hacen que HASL sea una opción excelente para aplicaciones de alta fiabilidad.

La soldadura de estaño-plomo tiene varias características únicas. Las propiedades químicas y físicas de la soldadura de estaño y plomo han sido objeto de numerosas investigaciones en los últimos 50 años.

Es más fino

Las placas de circuito impreso sin plomo tienen varias ventajas en comparación con las HASL. Entre estas ventajas, HASL tiene la mejor vida útil. Además, los PCB sin plomo son más untables. Esto los hace mejores para soldar cobre. Sin embargo, los PCB sin plomo presentan varias desventajas.

El HASL sin plomo es más fino y tiene mejor coplanaridad que el HASL con plomo-plomo. La diferencia en el grosor de la capa de soldadura es aproximadamente la mitad del acabado plomo-plomo. HASL sin plomo tiene un punto de fusión más alto y requiere un ligero ajuste en el proceso de soldadura. El proceso es similar al HASL estándar, pero utiliza un fundente especial. Este fundente ayuda a activar la superficie de cobre de la placa de circuito impreso. Cuando se aplica la soldadura a la placa, es importante que tenga un grosor uniforme. La cuchilla de aire es una herramienta importante en este proceso.

Es más uniforme

Desde que se inició el movimiento de fabricación sin plomo en la industria electrónica en 2006, la soldadura sin plomo se ha convertido en un método popular para ensamblar placas de circuitos impresos. Antes de la evolución hacia la fabricación sin plomo, este método se consideraba una tecnología obsoleta. Sin embargo, era el método de acabado predominante en Norteamérica, Europa y Asia fuera de Japón. Ahora se considera el método preferido para la producción sin plomo. Varias plantas chinas de fabricación de circuitos impresos han instalado líneas HASL sin plomo para satisfacer la creciente demanda en Europa. El HASL sin plomo también está ganando popularidad en la India y el sudeste asiático.

La aleación sin plomo es mucho menos tóxica para el ser humano que la versión HASL. Su temperatura eutéctica es de unos doscientos setenta grados, sensiblemente inferior a la de la aleación sin plomo HASL. Además, tiene un mayor grado de resistencia mecánica y brillo que su homóloga de plomo-estaño. Sin embargo, existen algunos inconvenientes asociados a la ausencia de plomo, como su mayor coste.

Tiene una vida útil más larga

La soldadura sin plomo Hasl tiene una vida útil más larga que la soldadura con plomo. También es más barata y puede reelaborarse. Sin embargo, no proporciona un acabado liso y no es fiable en aplicaciones de paso fino. También crea puentes de soldadura a lo largo de la placa, lo que da como resultado una superficie de la zapata de montaje menos uniforme. La soldadura de estaño por inmersión es otra opción. Se trata de una sustancia metálica blanca que se aplica directamente sobre el cobre. Los dos metales se atraen mutuamente.

La soldadura sin plomo tiene una vida útil más larga que la de plomo estañado, pero presenta algunas desventajas. El plomo de estaño es tóxico y puede perjudicar al medio ambiente. La soldadura sin plomo es más respetuosa con el medio ambiente. También es más fácil de limpiar. A diferencia de la soldadura con base de plomo, la soldadura sin plomo Hasl es compatible con la mayoría de los acabados alternativos.

Cumple la directiva RoHS

La versión sin plomo de HASL es similar al HASL PCB convencional, pero no utiliza estaño-plomo en el proceso de producción. Es una alternativa que cumple la directiva RoHS, pero puede no ser adecuada para piezas ultrafinas, como los diminutos LED.

HASL sin plomo tiene un rango de temperatura más elevado, de 260 a 270°C, un régimen de temperatura que puede provocar resultados sesgados y fallos en la placa. El HASL sin plomo también es menos eficaz para componentes SMD/BGA con pasos de elementos inferiores a 20 mm. Además, el HASL LF es menos uniforme que el HASL Pb/Sn. También puede provocar cortocircuitos debido a los vapores sin plomo exudados durante el proceso de aplicación.