Corrosión galvánica de cobre, aluminio y recubrimiento ENIG

2

Necesito conectar un disipador de calor a una PCB. El PCB es una tira de LED de 560 mm x 9 mm. Los LED varían de potencia media a alta. Tengo una solución de cobre puro para la alta potencia. Estoy investigando el extremo de menor potencia donde una tira de 25 mm de ancho sería suficiente para la gestión térmica. El extremo inferior, la potencia media, es sensible al presupuesto y estoy experimentando con disipadores de calor extruidos de aluminio.

Mi preocupación acerca de un disipador de calor de aluminio es la corrosión galvánica donde el aluminio toca el cobre. En el primer prototipo para el cobre puro, la almohadilla térmica de la PCB era de cobre desnudo sin desbastar.

Esta imagen muestra la ruta térmica de cobre puro desde la almohadilla térmica del LED hasta la tubería de agua de cobre de 1/2 ".


Estaeslahuelladeotroprototiporecientementecreado.MuestralarutatérmicadecobredesdeunLEDdealtapotenciaCreeXPoOSRAM.LaalmohadillacentraldelahuellaeslaalmohadillatérmicadelLED.Sedirigeaunatiradecobrealolargodelbordequeseatornillaaunabarradealuminioounabarradecobre.


Conunabarradecobremásdelgada,puedoacercarlabarradecobrealLED,loquereducelaresistenciatérmica.


TengonuevastirasconrevestimientoENIG.



ElrecubrimientoHASLnoesunaopción
EstoestáusandounahuellaparaunOslonSSLsimilaralaimagendeKiCadanterior.


Elsiguienteexperimentoesprobartresextrusionesdealuminiodiferentes.

UtilicéelENIGasumiendoquepuedoatornillaraluminioocobrealENIGconmuypocasposibilidadesdecorrosióngalvánica,peronotengoideadeporquécreoqueesopuedeserciertoono.Sino,siguesiendounabuenasuperficieplana.

Hecomprado0.062"de espesor $ 2.75 6061 T4 aluminio (1.35 "de ancho) y $ 5.50 C110 de cobre (1" de ancho) barras de 24 "de largo.

Voy a suponer para este problema que el aluminio funcionará tan bien como el cobre.

Las barras se atornillan a la PCB y los disipadores de calor se atornillan a la barra.

Supongo que habrá un problema con el acoplamiento de una barra de cobre con el disipador de calor de aluminio. Podría usar una cinta térmica TIM como 3M's 5 Cintas de transferencia adhesiva de conductividad térmica mil. O atornille las piezas con un compuesto térmico.

Podría usar una barra de aluminio atornillada a la PCB y no habrá ningún problema con el acoplamiento de la barra y el disipador de calor.

Las preguntas:
¿Habrá un problema de corrosión galvánica con el ENIG y el cobre o el aluminio?

¿Habrá un problema con la barra de cobre y el disipador de calor de aluminio?

    
pregunta Misunderstood

1 respuesta

2
  

¿Habrá un problema de corrosión galvánica con el ENIG y el cobre o   aluminio?

El aluminio es una clase propia y no le gusta el cobre. Existe cierto riesgo de poner aluminio directamente sobre el cobre, y es inteligente comenzar a cuestionar esto.

La corrosión se produce cuando hay una solución iónica (muy probablemente humedad) con dos metales que no están en la misma serie galvánica. La serie galvánica a la que sus materiales podrían estar más expuestos es algo parecido al agua del grifo, pero puede ser diferente según el entorno. La idea es hacer coincidir los potenciales, cuanto más separados están los metales, mayor es el riesgo de corrosión.


Fuente:

Con aluminio en la parte superior a alrededor de -1100mV, níquel en el centro a ~ -300mV y cobre en la parte inferior + 80mV. Así que intercalar níquel entre los dos reduce el potencial entre los dos y el riesgo de corrosión.

Si el aluminio entra en contacto con el cobre, no habrá necesariamente corrosión, es necesario que haya agua o alguna otra solución para eliminar los iones, así que intente mantener la humedad como primera regla, pero siempre hay algunos Humedad en el aire.

Lo segundo sería planear el aluminio con níquel (he oído que el cromo no es tan bueno para los disipadores). Un revestimiento enig en el lado de la PCB también podría estar bien, siempre y cuando no se raye demasiado. O incluso mejor, un recubrimiento ENIG en ambos.

Este artículo muestra lo que puede suceder en una microescala con un recubrimiento ENIG en aluminio, debe ser continuo o puede haber problemas .

  

¿Habrá un problema con la barra de cobre y el disipador de calor de aluminio?

Sí, el cobre sobre el aluminio es malo, con un recubrimiento de ENIG habrá menos corrosión.

    
respondido por el laptop2d

Lea otras preguntas en las etiquetas