¿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.