¿Material adecuado para soldadores auto-aislantes y contactos eléctricos?

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He estado trabajando en este proyecto personal de impermeabilización de un reloj de alarma electrónico, cuando se me ocurrió la idea de hacer que los contactos eléctricos no sean conductores cuando se producen. Específicamente he estado pensando en las propiedades únicas de pasivación del aluminio. Cuando se expone al aire, el aluminio sólido reacciona con el oxígeno para producir una capa delgada de óxido de aluminio no conductor (y bastante inerte) en su superficie.

Así que pensé que sería lógico que si todos los pines de contacto de exposición en los componentes electrónicos están hechos de aluminio (u otro metal / aleación que muestre pasivación), y todos los componentes estén soldados a una PCB utilizando aluminio, la pasivación ocurrirá en todos superficies metálicas expuestas de la PCB, por lo que sería intrínsecamente impermeable al agua sin tratamiento adicional como la laminación (suponiendo que los componentes electrónicos estén bien aislados) (suponiendo que no se necesitan dedos o conectores externos).

Entonces, mi pregunta es si esto es un pensamiento práctico, y si es así, ¿por qué no se ha visto mucha / alguna aplicación?

    
pregunta cyqsimon

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Al ignorar los problemas específicos con el aluminio, hay problemas de producción con el concepto en general. Si los componentes y el PCB están cubiertos con una capa no conductora, ¿cómo se hacen las conexiones eléctricas entre ellos?

Es necesario eliminar primero la capa aislante. Hacer esto mecánicamente sería complicado y podría dañar las piezas pequeñas. Hacerlo químicamente evitaría problemas mecánicos, pero necesita encontrar una mezcla química que disuelva la capa aislante pero no el material conductor subyacente, no dañe las partes y se pueda quitar fácilmente al final del proceso. Cualquier problema con cualquier punto en este proceso resultaría en altas resistencias o uniones mecánicamente débiles.

Hasta cierto punto, el problema de tener que eliminar una capa delgada ya existe en la fabricación convencional, ya que hay una capa de suciedad y material oxidado en todas las piezas. Puede ser conductor, pero causa problemas de confiabilidad en las articulaciones. Es por eso que utiliza el fundente al soldar, para eliminar químicamente la suciedad al realizar la unión.

Para cosas bastante limpias, puede usar un flujo suave que será inerte bastante rápido (un flujo sin limpieza), para artículos más sucios, necesita un flujo más agresivo. Si no puede limpiar el flujo restante de la placa (lo que implica algunos productos químicos nocivos), este flujo puede destruir las uniones con el tiempo.

También está el problema de la metalurgia. La soldadura debe fundirse a una temperatura suficientemente baja para que una breve exposición no dañe los componentes. La soldadura formará una aleación con el metal en la PCB y las partes, la estructura cristalina de esa aleación debe ser compatible con la estructura del metal subyacente o la unión será más débil.

Esta es la razón por la cual la soldadura 63/37 de estaño / plomo era tan buena que la metalurgia subyacente era lo más perfecta que se podía obtener. Las actuales soldaduras de plata / cobre / estaño no son tan malas, pero no son tan buenas. Tan pronto como agrega el baño de oro, comienza a debilitar las uniones, las aleaciones de oro que se forman son muy pobres mecánicamente.

O la respuesta corta: Un método para hacer conexiones eléctricas que sea confiable y adecuado para la producción en masa es mucho más complejo que simplemente elegir un metal para usar. En lugar de comprometer las características eléctricas de algo impermeable, es mucho más sencillo utilizar un proceso normal y luego agregar una capa de recubrimiento conformal si es necesario.

    
respondido por el Andrew

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