¿Por qué el agua daña la microelectrónica de bajo voltaje tan fácilmente?

El agua pura no es mala para la electrónica. El agua pura no no conduce la electricidad. He visto PCBs enteros sumergidos en agua pura y funcionan bien. El problema es que el agua pura no permanece pura por mucho tiempo. Disolverá / absorberá rápidamente varios contaminantes del medio ambiente, y esos contaminantes harán que el agua, ahora no pura, conduzca la electricidad.

Estos contaminantes provienen del medio ambiente, incluido el aire. Por lo tanto, el polvo, la suciedad e incluso el CO2 harán que el agua conduzca. El agua del grifo tiene una gran cantidad de minerales y sales que también se realizarán.

Pero el agua normal (no agua pura) no destruirá la mayoría de los componentes electrónicos cuando el circuito está apagado. Con frecuencia lavo los PCB en el fregadero, o incluso un lavaplatos normal, para limpiarlo. Solo tengo que asegurarme de que el agua se seque por completo y no deje residuos antes de encenderla.

Pero la razón por la que los circuitos normales, sumergidos en agua normal, no funcionan, es porque el agua normal es conductora. No es un conductor perfecto, pero es un buen conductor. Si tienes suficiente electricidad que fluye en / a través de lugares a los que no estaba destinada, eso es malo. Si tienes suerte, solo hará que el circuito se comporte mal. Si no tienes suerte, tendrás un daño permanente.

Es probable que los circuitos simples, como un LED + Resistor + Batería, funcionen bien cuando estén sumergidos. Es posible que el LED no se mantenga encendido y que la batería esté completamente descargada. Pero séquelo, reemplace la batería y debería funcionar bien. Pero algunos circuitos son más sensibles. Piense en un MOSFET que está cambiando cientos de amperios / voltios. Solo se necesita un poco de electricidad para encender el MOSFET, y el agua es lo suficientemente conductora como para hacer que se encienda. Pero ahora tienes una gran cantidad de energía encendida cuando no debería, por lo que no es sorprendente que algo pueda dañarse.

O piense en el divisor de voltaje resistivo en la retroalimentación de un convertidor de CC / CC. Eso es lo que establece el voltaje de salida. Agregue un poco de agua y la tensión de salida podría ser forzada demasiado alta. No se necesitaría mucho para que el agua arruinara a ese divisor. Ahora, en lugar de generar 3.3v, está escupiendo 9v. Por supuesto, cualquier chip que esté siendo alimentado desde 9v en lugar de 3.3v probablemente esté muerto.

Entonces, el agua no pura es mala. Mata las cosas.

Aunque nunca he escuchado que esto suceda, también es posible que se encienda un dispositivo empapado de agua que contenga un SRBP barato. el tablero podría ser un riesgo de incendio.

Cuando era un adolescente imprudente, solía deleitarme con el cableado de 12V dc a través de un par de pistas adyacentes en un pedazo de stripboard barato, y luego colocar una gota de agua del grifo en las pistas. Al principio, todo lo que obtienes es una carga de hidrógeno y amp; oxígeno pero eventualmente el agua calentada se evapora parcialmente y se absorbe parcialmente en el material base barato de SRBP. Finalmente, el tablero se calienta tanto que comienza a carbonizarse, luego aparecen chispas entre las pistas y, en última instancia, ¡el tablero se incendia!

No sé cuál sería el voltaje mínimo para que esto ocurra (¡no lo he intentado recientemente!) pero 12V a unos cientos de miliamperios lo hará con 0.1 "pitch Veroboard.

Tengo un cargador de teléfono móvil en el automóvil en desuso que sería un candidato ideal para un experimento más adelante ...

Las microelectrónicas de bajo voltaje a menudo tienen bajas tolerancias a corrientes y voltajes más altos. Es la naturaleza de la micronización mejorada y la eficiencia energética. Al agregar agua, está agregando caminos eléctricos para varias partes que no estaban destinadas a estar allí. Las cosas se ponen en cortocircuito, las partes de protección se saltan, las partes pueden recibir voltajes más altos que los que pueden tolerar.

Un dispositivo determinado puede ser alimentado por una batería de 3.7 V o una conexión USB de 5 V, pero podría haber reguladores incrementales para ciertas subsecciones de sus componentes electrónicos. Es posible que tenga un dispositivo con un escalón de hasta 18 V. Agregue agua para crear una ruta eléctrica no deseada, y esa subsección de 18 V acaba de formar un cortocircuito en una sección de solo 5 V, matando a cada chip que se encuentre allí.

Un IC solo puede admitir el hundimiento o el suministro de 10 mA. Agregar agua y un cortocircuito al suelo o V _cc causaría que se extraiga mucho más de 10 mA, friendo el pin de ese IC, si no todo el chip. Poof, ahí va la LCD en tu teléfono.

La razón principal por la que esto sucede es porque no se trata de partes individuales sin alimentación, sino de una tabla completa de posiblemente miles de partes, todas con diversos umbrales de tensión máxima y corriente que se establecen cuidadosamente de una manera en la que las rutas eléctricas se controlan cuidadosamente.

Para comparar, su auto puede sentarse bajo la lluvia sin que entre agua (si está bien diseñado y mantenido, naturalmente). Condúzcalo en un río (o el río llega a usted), y el agua destruirá el interior de la cabina y el motor. Eso es lo que estás haciendo cuando introduces agua en la electrónica.