Em dispositivos eletrônicos, a migração eletroquímica (ECM) é frequentemente chamada de "doença crônica" da confiabilidade ., corroja silenciosamente circuitos até que ocorram shorts, vazamentos ou até queimaduras catastróficas, e seu impacto é ampliado sob alta temperatura e umidade.}}}}}}}}
1. O que é a migração eletroquímica (ECM)?
O ECM é o transporte de íons metálicos-cobre, prata, lata, alumínio, etc..- de um ânodo a um cátodo, onde são reduzidos e depositados como filamentos dendríticos e condutores . que se desenrola em três estágios:
- Eletrólise do metal do ânodo em íons (e . g ., ag → ag⁺) na presença de umidade .
- Migração desses íons através do meio isolante em um campo elétrico aplicado .
- Crescimento dendrítico: os íons são reduzidos de volta ao metal no cátodo, construindo vias semelhantes a árvores que podem eventualmente preencher condutores .
A MEC é frequentemente observada durante testes de alta temperatura, alta fumidez e confiabilidade tendenciosa, como BHAST e H3TRB, e é especialmente problemático em pacotes de arremesso fino como BGA e CSP, onde o pequeno espaçamento da bolsa de solda torna os circuitos curtos mais prováveis .
2. condições que promovem o ECM
- Umidade: RH> 80 % forma um filme de água adsorvido que atua como um eletrólito e acelera o transporte de íons .
-Toltage Diferencial: um viés de DC entre condutores (E . g ., entre juntas de solda adjacente em um PCB) fortalece o campo elétrico e a força motriz da migração .
- Contaminação iônica: fluxo residual, poeira ou outros contaminantes fornecem o meio condutor necessário para a ECM .
5. medidas preventivas: quebrando a "cadeia de sobrevivência" do ECM
- Controle ambiental
- Reduza a umidade através de revestimentos conforme ou compostos de envasamento .
- Manter condições de armazenamento abaixo de 60 % rh .
- Otimização do projeto
-Aumente o espaçamento do condutor e minimize as micro-palhetas em laminados de fibra de vidro (abordando CAF) .
- Evite grandes diferenças de tensão CC entre condutores adjacentes .
-Selecione Materiais PCB resistentes a CAF .
- Melhorias do processo
- Aumente a limpeza para eliminar os resíduos iônicos .
-Melhore a qualidade da soldagem para evitar micro-palhetas .
- Seleção de material
-Use substratos e acabamentos metálicos de baixa absorção e acabamentos de metal que resistam à migração de íons .
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