L'acqua lascia dei danni dopo l' essiccazione?

Se lo fa, dove e come funziona esattamente? Come può essere riparato?

Esistono tre modi in cui l'acqua può danneggiare i componenti:

1. Danni all'interno dei pacchetti IC
2. Corrosione
3. Cortocircuito o modifica dell'impedenza.

Pacchetti IC

Ci sono molti circuiti integrati che hanno una tolleranza all'umidità specifica, in parte perché se riescono a penetrare nell'acqua cesseranno di funzionare. I dispositivi maggiormente interessati da questo sono accelerometri e altri dispositivi MEMS e alcuni dispositivi ottici. La maggior parte dei trucioli è sigillata in una certa misura, ma l'acqua che entra in essi può creare dei corti e una volta che l'acqua è dentro è difficile da rimuovere.

Tuttavia, se non si dispone di parti sensibili all'umidità, è possibile utilizzare effettivamente l'acqua per pulire PCB e circuiti integrati. Ecco come funziona la saldatura idrosolubile: il flusso è idrosolubile e si allontana (ed è così che prototipo i prodotti al lavoro, ma anche usando acqua deionizzata). La maggior parte dei processi di assemblaggio di PCB ora utilizza saldature non pulite, che si suppone siano non polari e non influenzate dall'acqua (ma chi lo sa davvero).

Corrosione

L'acqua può attivare sali e altri materiali su un PCB che può corrodere i metalli (e essenzialmente trasforma le tracce in una batteria). Qualsiasi acqua dissolverà i contaminanti e creerà problemi o lascerà residui anche dopo che è evaporata. Eventuali ioni nell'acqua (specialmente acqua salata) reagiranno con il metallo e contribuiranno alla corrosione.

Cortocircuito o modifica dell'impedenza

L'acqua pura non è conduttiva, ma questo cambia rapidamente man mano che raccoglie i contaminanti. Non appena inizia a essere conduttivo, non vi è più controllo sul punto in cui le correnti scorrono su un circuito stampato e riprenderanno il percorso più breve attraverso l'acqua fino alla sorgente. Ciò rovinerà il caos con l'alimentatore e qualsiasi componente elettronico sensibile alle sovratensioni. Anche piccole quantità di acqua cambieranno la capacità attorno alle tracce e causeranno problemi ai segnali ad alta velocità. Puoi effettivamente eseguire un computer per un breve periodo in acqua pura, ma dopo che inizia a condurre il computer si bloccherà e quindi entrerà in cortocircuito.

Riparazione

La prima cosa che fai è togliere l'alimentazione al prodotto, che si tratti della batteria o di un alimentatore.

La seconda cosa sarebbe rimuovere tutta l'acqua rimasta. Questo può essere fatto con calore (non abbastanza caldo per danneggiare i componenti), pacchi di essiccante (che funziona davvero bene) e molto tempo.

Se volessi davvero andare al limite, mettere il dispositivo nel vuoto (dopo aver rimosso le batterie e altri dispositivi incompatibili con il vuoto in un prodotto) rimuoverà eventuali gas o liquidi volatili come l'acqua.

Utilizzare il dispositivo di rimozione del flusso e rimuovere eventuali residui che possono essere lasciati sulla scheda. Controllare i cavi dei componenti per eventuali danni o corrosione. Eventuali parti danneggiate dovranno essere sostituite. Controllare i fogli dati per tutte le parti: tutte le parti che sono livello MSL (livello di sensibilità all'umidità) 3 dovranno essere sostituite.

Probabilmente la batteria è in corto e dovrà essere sostituita.

Ho avuto successo con telefoni e pacchi disseccanti e un giorno o due di asciugatura mentre applicavo un po 'di calore (circa 80 ° C).

L'acqua può danneggiare l'elettronica in alcuni modi.

Molte persone pensano solo ai danni dovuti alla conduttività dell'acqua. Ciò significa che l'acqua metterà in corto circuito l'elettronica (ed è per questo che le tensioni dell'acqua e della rete sono pericolose.

Tuttavia, con la maggior parte dei dispositivi elettronici a bassa tensione, le correnti che scorrono nell'acqua non sono così sostanziali e non fanno molti danni (anche se può!).

Ciò che è spesso la causa del danno con l'elettronica esposta all'acqua è la corrosione. L'acqua fungerà da elettrolita e come tale si dissolverà e corroderà via molti dei minuscoli binari e pin sui componenti e sui circuiti stampati. In questo caso, a volte è possibile ripararlo dopo aver ricollegato le parti corrette.

Questo è il motivo per cui la rimozione della batteria da un telefono che è stato esposto all'acqua può spesso salvare il dispositivo. Con la fonte di energia rimossa, non più corrente può fluire attraverso le parti esposte all'acqua e quindi il tasso di corrosione diminuisce.

L'acqua può creare un percorso conduttivo tra due elementi del circuito (ad esempio tracce su un circuito, pin su un chip, ecc.) Che ha una resistenza elettrica molto inferiore rispetto al percorso previsto. Pertanto, quando la stessa tensione viene applicata dalla fonte di alimentazione, la corrente può essere molto maggiore (legge di Ohm).

Questa corrente più elevata crea più calore e può bruciare parti, incluse minuscole parti all'interno dei chip. In tal caso, il ripristino non è possibile senza la sostituzione di parti così danneggiate, proprio come la necessità di sostituire i fusibili anziché ripararli.

Se l'acqua creava percorsi di corrente non intenzionali ma nessuno produceva cortocircuiti o bruciava qualsiasi componente, potrebbe avere un comportamento molto strano e imprevedibile che potrebbe essere temporaneo, fino a quando non si asciugherà, perché i segnali stanno andando in luoghi in cui non erano destinati ad andare. Se il dispositivo contiene motori, elementi riscaldanti, ecc., Potrebbe danneggiare fisicamente se stesso (e / o l'ambiente circostante) in base a questi percorsi di segnale errati. Spegnilo e rimuovi le fonti di alimentazione fino a quando tutto non si è asciugato per evitare un simile risultato.

Durante il periodo in cui l'acqua stava creando molte connessioni extra al circuito, la memoria integrata (macchine a stati, ecc. Programmate) potrebbe entrare in uno stato strano con dati incoerenti o imprevisti. In questo caso, potrebbe essere necessario un ripristino. Alcuni dispositivi hanno un piccolo pulsante di ripristino che puoi colpire con uno spillo o uno stecchino per tali scopi.

La rimozione di qualsiasi fonte di alimentazione (inclusa l'energia immagazzinata in batterie, condensatori, ecc.) Prima dell'esposizione all'acqua può aiutare a evitare danni da cortocircuiti ed è una buona idea se è prevista un'elevata probabilità di esposizione all'acqua. Se il dispositivo è già spento prima dell'esposizione all'acqua, non riaccenderlo immediatamente dopo l'esposizione all'acqua (ad es. "Per vedere se funziona"), ma rimuovere le fonti di alimentazione e attendere che si asciughi!

L'acqua può anche rendere alcuni materiali fisici (soprattutto a base di polpa) più flessibili e malleabili, rendendo più probabile che le parti vengano danneggiate da movimenti fisici che altrimenti non causerebbero danni. L'acqua può anche dissolvere alcune colle che tengono insieme le parti.

L'acqua può anche dissolvere alcuni materiali e trasportare via gli ioni, e un po 'di corrosione può essere un grosso problema per un piccolo componente.

Gran parte dei danni causati dall'acqua sono causati sia dall'acqua che dalla corrente elettrica, ma è stato chiesto dopo che l'acqua è sparita.

In teoria, no, l'acqua prosciugata non dovrebbe danneggiare i componenti elettronici poiché qualsiasi H2O sarà evaporato, prosciugato, ecc. Tuttavia, la teoria e la realtà non sono le stesse. In realtà, la stragrande maggioranza dell'acqua contiene una sorta di particelle e sono queste particelle che possono causare danni all'elettronica dopo il fatto. A seconda della quantità delle particelle, del tipo di particelle e dei fattori ambientali che il sistema sperimenta, è possibile riscontrare una varietà di problemi.

Se stai parlando di versare un bicchiere di acqua potabile su un circuito una volta, probabilmente non devi preoccuparti di queste particelle e dovresti semplicemente concentrarti sulla rimozione dell'alimentazione al più presto e sull'essiccazione del sistema il più possibile. Se, d'altra parte, stai parlando di acqua di fiume, soda, esposizione ripetuta a qualsiasi liquido, ecc., Dovresti essere preoccupato per queste particelle.

Si noti che l'acqua può anche causare problemi non elettrici che possono o meno influire sulla funzionalità dell'intero sistema.

aneddoto

Durante il mio primo anno di college, la mia compagna di stanza lasciò cadere un piccolo cartone di latte sulla tastiera del suo laptop. Dopo aver scollegato l'alimentazione e la batteria, ho consultato mio padre che mi ha suggerito di fare un bagno al laptop e lasciarlo asciugare per diversi giorni. Sfortunatamente, il laptop non si adattava al lavandino, quindi l'ho portato sotto la doccia e ho fatto il possibile per sciacquare il latte dall'elettronica. Abbiamo quindi installato il laptop su un lato con una ventola per una settimana prima di rimettere la batteria e accenderla.

Forse ha avuto altri tre mesi di vita da quel laptop. Questo è stato abbastanza lungo per recuperare i suoi dati, ma non abbastanza per sopravvivere durante l'anno scolastico. L'acqua non aveva causato ulteriori danni ai circuiti, ma le particelle lasciate dal latte (e, realisticamente, alcune lasciate dall'acqua) hanno causato corrosione sui fili metallici e sui giunti di saldatura, alla fine li hanno divorati abbastanza da non poterli passa efficacemente la corrente elettrica.

Le particelle lasciate dal latte sono basiche (come al contrario dell'acido, non al contrario del complesso) e possono quindi reagire con gli elementi che compongono i circuiti elettrici. Le particelle acide avrebbero un risultato simile. Spesso l'acqua contiene una sorta di sale (non sempre NaCl); i sali (dato sufficiente umidità / umidità) possono trasportare corrente elettrica e causare cortocircuiti all'interno dei circuiti. Probabilmente ci sono molte altre categorie realistiche di particelle che potrebbero causare danni ai circuiti elettrici.

Soluzione

Se possibile, scollegare la parte danneggiata del sistema e lavorare solo con quella parte per evitare ulteriori danni elettrici. Questa non è spesso un'opzione con l'elettronica che è stata acquistata.

Prima di riaccendere il circuito,

1. Fai il possibile per ridurre al minimo l'area interessata. Se è necessario inclinare il circuito sottosopra per rimuovere molto liquido, farlo rapidamente / con attenzione per evitare di far scivolare il liquido in aree aggiuntive.
2. Doppio, triplo, quadruplo verificare che il circuito sia effettivamente asciutto. A seconda della dimensione dell'area interessata, puoi asciugare una piccola quantità di alcool isopropilico e lasciare evaporare per 24 ore. Spesso le persone mettono piccoli dispositivi elettronici in un sacchetto di riso per aiutare ad assorbire anche l'umidità. Meglio prevenire che curare qui.
3. Se pensi che ci sia una possibilità di accumulo di particelle, usa uno spazzolino morbido o simile per allentare il maggior numero possibile di particelle e quindi aria compressa per rimuoverle completamente. Probabilmente non è una cattiva idea usare una lente d'ingrandimento per esaminare da vicino potenziali aree problematiche e ripulirla ripetutamente fino a quando appare visivamente pulita. L'ultima cosa che vuoi è un corto circuito una volta che l'alimentazione è applicata.
4. Utilizzare un multimetro per verificare la continuità su tutte le connessioni per assicurarsi che le uniche connessioni siano quelle che dovrebbero esistere. Se ci sono connessioni che non dovrebbero esistere, rimuovere qualsiasi cosa causi il ponte (probabilmente particelle). Se ci sono connessioni che dovrebbero esistere ma non esistono, è possibile che alcune tracce del pcb siano state danneggiate. A seconda delle dimensioni e della sensibilità delle tracce, saldare un filo attraverso il circuito aperto può essere un buon modo per ricollegarlo (fare attenzione a non causare ulteriori cortocircuiti).
5. Se solo una parte del sistema si è bagnata, prendere in considerazione la sostituzione completa di quella parte del sistema.

Dopo aver ripristinato l'alimentazione nel circuito in caso di danni,

1. Se il sistema si accende, salva immediatamente tutto ciò che è importante. Il danno esistente significa che stai correndo per il tempo. Un sistema che si accende e rimane acceso per più di qualche secondo in genere significa che hai evitato un cortocircuito, ma potrebbe comunque significare problemi a lungo termine. Esegui tutti i controlli di sistema esistenti. Inizia a pianificare l'acquisto / la costruzione del tuo prossimo sistema.
2. Se il sistema non si accende come previsto, togliere immediatamente l'alimentazione. È del tutto possibile che ci sia un cortocircuito da qualche parte nel sistema che potrebbe rimbalzare in diverse parti del sistema. Se si lavora con la parte danneggiata da sola, utilizzare un multimetro o un oscilloscopio per sondare il circuito per vedere cosa funziona come previsto e cosa no.
3. A questo punto, le opzioni si stanno esaurendo. Puoi tornare indietro e asciugare l'area e / o rimuovere di nuovo l'accumulo di particelle. Puoi portarlo in un luogo di riparazione / elettronica personalizzato (non solo Geek Squad o Genius Bar). Puoi rinunciare e esaminare l'acquisto o la costruzione di un nuovo sistema.

Un altro punto che non ho visto menzionato che l'acqua può causare è lo stress termico.

Ho visto due forme più o meno separate di questo. Entrambi (nel caso non fosse ovvio) si applicano principalmente ai circuiti a caldo.

1. Il circuito viene rapidamente immerso in acqua fredda. Il raffreddamento rapido può (ad esempio) rompere vari materiali duri (ad esempio, ne ho visto uno in cui un resistore si è semplicemente rotto a metà sotto lo stress).
2. Il circuito è parzialmente sommerso. La parte che si trova nell'acqua si raffredda quasi immediatamente, ma l'FR4 (per un ovvio esempio) non è un buon conduttore termico, quindi le parti fuori dall'acqua non si raffreddano così tanto. Soprattutto lungo la linea di galleggiamento, il gradiente termico può creare un sacco di stress fisico che può fare qualsiasi cosa, dal liberare un giunto di saldatura debole, alla rottura di una traccia (specialmente se potrebbe essere già stata rotta), alla rottura dei componenti.

Se si dispone di un dispositivo elettronico immerso in acqua, rimuovere innanzitutto qualsiasi fonte di alimentazione, se si tratta di una batteria non sigillata, scartarla. Risciacquare in acqua deionizzata o distillata, quindi asciugare.

I danni causati dipendono dal tipo di contenuto di acqua ed elettrolita e dalle condizioni meteorologiche in cui era disponibile una fonte di alimentazione e dal tempo di esposizione

L'essiccazione può essere fatta con riso, secondo la televisione si potrebbe fare con riso.

20 anni fa abbiamo usato qualcosa chiamato Fomblin che in seguito si è rivelato una cattiva idea per lo spostamento dell'acqua.

Meglio usare temperature elevate e un essiccante come zeolite 3A o preferibilmente una camera a vuoto. I primi telefoni cellulari avevano display LCD che non avevano sigilli laterali e che potevano danneggiarmi facilmente. Altri componenti come i condensatori elettrolitici dovrebbero essere sostituiti.

EDIT: i vecchi elettrolitici a volte avevano uno sfiato (tipo di filo) e i microfoni avevano una copertura protettiva durante la fabbricazione, anche questi dovevano essere sostituiti. Non conosco le attuali raccomandazioni per dispositivi più moderni. Lo spostamento dell'acqua era solito essere raccomandato, ma non so quale sia il migliore per questo in questi giorni.