migración electroquímica

La migración electroquímica ( ECM ) es la disolución y el movimiento de iones metálicos en presencia de potencial eléctrico, lo que da lugar al crecimiento de estructuras dendríticas entre el ánodo y el cátodo . Este proceso se observa con mayor frecuencia en placas de circuitos impresos, donde puede disminuir significativamente el aislamiento entre los conductores.

El principal factor que facilita la formación de la membrana de intercambio de cationes (ECM) es la humedad. En presencia de agua, la ECM puede crecer muy rápidamente. Generalmente, el proceso consta de varias etapas: adsorción de agua, disolución del metal del ánodo, acumulación de iones, migración de iones al cátodo y crecimiento dendrítico. El crecimiento de la dendrita tarda una fracción de segundo, durante la cual la resistencia entre el ánodo y el cátodo cae casi a cero. ^{[ 1 ]}

Además de la diferencia de potencial eléctrico, la presencia de humedad es un factor determinante en la ECM. Si existe una película de humedad suficiente con condensación, incluso a bajo voltaje eléctrico, la ECM puede formar una estructura de puente entre los contactos en tan solo unos minutos. ^{[ 2 ]}

En general, el proceso se puede dividir en los siguientes pasos: ^{[ 3 ]}

• Adsorción de agua por condensación en la superficie entre los contactos (a menudo promovida por impurezas iónicas higroscópicas ^{[ 4 ]} )
• Alcalinización del agua debido a la diferencia de potencial aplicada y, por lo tanto, disminución del valor de pH en la película de agua (inicia la corrosión de metalizaciones (de contacto), por ejemplo, plata, cobre, estaño).
• Disolución del material del ánodo (plata, cobre, estaño, etc.)
• Migración de los cationes metálicos al cátodo
• Reducción de los cationes migrados y deposición en el cátodo con la formación de una dendrita metálica.
• Crecimiento dendrítico en dirección opuesta, hacia el ánodo.
• Reducción de la resistencia entre los contactos hasta un cortocircuito permanente.
• También se produce la formación de puentes mediante la interacción con impurezas, como el NaCl que va del ánodo al cátodo ^{[ 5 ].}

Este mecanismo perjudica la fiabilidad y la vida útil de los conjuntos electrónicos. Por ello, la migración electroquímica suele ser el foco de los análisis de las causas raíz de los fallos, como posible desencadenante de averías en el campo.

• Bigote (metalurgia)