¿El agua daña realmente o sólo inutiliza temporalmente los aparatos electrónicos hasta que se secan?

Question

El agua deja daños después de ¿se está secando?

Si lo hace, ¿dónde y cómo lo hace exactamente? ¿Cómo se puede reparar?

Answer 1

El agua puede dañar los aparatos electrónicos de varias maneras.

La mayoría de la gente sólo piensa en los daños debidos a la conductividad del agua. Esto significa que el agua provocará un cortocircuito en los componentes electrónicos (y por eso el agua y las tensiones de la red son peligrosas).

Sin embargo, con la mayoría de los aparatos electrónicos de bajo voltaje, las corrientes que fluyen a través del agua no son tan sustanciales y no hacen mucho daño (¡aunque pueden hacerlo!).

Lo que suele ser la causa de los daños en los aparatos electrónicos expuestos al agua es la corrosión. El agua actúa como un electrolito y, por tanto, disuelve y corroe muchas de las pequeñas pistas y clavijas de los componentes y placas de circuitos. Si este es el caso, a veces es posible repararlo a posteriori volviendo a conectar las piezas correctas.

Por eso, retirar la batería de un teléfono que ha estado expuesto al agua puede salvar a menudo el dispositivo. Al eliminar la fuente de energía, no puede circular más corriente por las partes expuestas al agua y, por tanto, la tasa de corrosión disminuye.

Answer 2

Hay tres maneras en que el agua puede dañar los componentes:

1. Daños en el interior de los paquetes de CI
2. Corrosión
3. Cortocircuito o cambio de impedancia.

Paquetes IC

Hay muchos circuitos integrados que tienen una tolerancia a la humedad especificada, en parte porque si les entra agua dejarán de funcionar. Los dispositivos más afectados son los acelerómetros y otros dispositivos MEMS, así como algunos dispositivos ópticos. La mayoría de los chips están sellados hasta cierto punto, pero la entrada de agua en ellos puede crear cortocircuitos y, una vez que el agua está dentro, es difícil de eliminar.

Sin embargo, si no tiene piezas sensibles a la humedad, puede utilizar agua para limpiar las placas de circuito impreso y los circuitos integrados. De hecho, así es como funciona la soldadura soluble en agua: el fundente es soluble en agua y se desprende (así es como hago el prototipo de los productos en el trabajo, pero también utilizando agua desionizada). En la actualidad, la mayoría de los procesos de montaje de PCB utilizan soldaduras no limpias, que supuestamente no son polares y no se ven afectadas por el agua (pero quién sabe realmente).

Corrosión

El agua puede activar las sales y otros materiales en una placa de circuito impreso, lo que puede corroer los metales (y esencialmente convierte los rastros en una batería). Cualquier agua disolverá los contaminantes y creará problemas, o dejará residuos incluso después de haberse evaporado. Cualquier ión en el agua (especialmente el agua salada) reaccionará con el metal y contribuirá a la corrosión.

Cortocircuito o cambio de impedancia

El agua pura no es conductora, pero esto cambia rápidamente a medida que recoge contaminantes. En cuanto empieza a ser conductora, ya no se puede controlar por dónde fluyen las corrientes en una placa de circuito impreso, y éstas tomarán el camino más corto a través del agua para volver a la fuente. Esto causará estragos en la fuente de alimentación y en cualquier componente electrónico sensible a la sobretensión. Incluso pequeñas cantidades de agua cambiarán la capacitancia alrededor de las trazas y causarán problemas para las señales de alta velocidad.
De hecho, se puede hacer funcionar un ordenador durante un corto periodo de tiempo en agua pura, pero después de que empiece a conducir (porque el agua recoge y disuelve los contaminantes, lo que la hace conductora) el ordenador se bloqueará y luego hará un cortocircuito.

Reparar

Lo primero que hay que hacer es quitar la energía al producto, ya sea la batería o una fuente de alimentación.

Lo segundo sería eliminar todo el agua restante. Esto se puede hacer con calor (no lo suficientemente caliente como para dañar los componentes), paquetes de desecante (que realmente funciona bien) y mucho tiempo.

Si realmente quieres ir al extremo, colocar el dispositivo en el vacío (después de quitar las pilas y otros dispositivos incompatibles con el vacío en un producto) eliminaría cualquier gas o líquido volátil como el agua.

Utilice removedor de fundente y elimine los residuos que puedan quedar en la placa. Compruebe que los cables de los componentes no estén dañados o corroídos. Cualquier pieza dañada deberá ser sustituida. Compruebe las hojas de datos de todas las piezas: cualquier pieza que tenga un nivel 3 de sensibilidad a la humedad deberá ser sustituida.

Lo más probable es que la batería tenga un cortocircuito y haya que cambiarla.

He tenido éxito con teléfonos y paquetes desecantes y un día o dos de secado aplicando un poco de calor (unos 80 °C).

Answer 3

El agua puede crear una vía de conducción entre dos elementos del circuito (por ejemplo, trazos en una placa de circuito, clavijas en un chip, etc.) que tiene mucha menos resistencia eléctrica que la vía prevista. Por tanto, cuando la fuente de alimentación aplica la misma tensión, la corriente puede ser mucho mayor (ley de Ohm).

Esta corriente más alta crea más calor y puede quemar piezas, incluso las más pequeñas dentro de los chips. Si esto ha ocurrido, la recuperación no es posible sin la sustitución de las piezas que han sido tan dañadas, al igual que los fusibles deben ser reemplazados en lugar de reparados.

Si el agua creara caminos de corriente no deseados pero ninguno produjera cortocircuitos o quemara algún componente, podría tener un comportamiento muy extraño e impredecible que podría ser temporal, hasta que se secara, porque las señales están yendo a lugares que no debían ir. Si el dispositivo contiene motores, elementos calefactores, etc., podría dañarse físicamente (y/o sus alrededores) a causa de estas rutas de señal erróneas. Apáguelo y elimine las fuentes de alimentación hasta que todo se haya secado para ayudar a prevenir tal resultado.

Durante el tiempo en que el agua estaba creando muchas conexiones de circuitos adicionales, la memoria de a bordo (máquinas de estado, etc. programadas) podría entrar en un estado extraño con datos inconsistentes o inesperados. En este caso, podría ser necesario un reinicio. Algunos dispositivos tienen un pequeño botón de restablecimiento que se puede pinchar con un alfiler o un palillo para tales fines.

Retirar cualquier fuente de energía (incluida la energía almacenada en baterías, condensadores, etc.) antes de la exposición al agua puede ayudar a evitar daños por cortocircuitos, y es una buena idea si se prevé una elevada probabilidad de exposición al agua. Si el dispositivo ya está apagado antes de la exposición al agua, no lo vuelva a encender inmediatamente después de la exposición al agua (por ejemplo, "para ver si funciona"), sino que retire las fuentes de energía y espere a que se seque.

El agua también puede hacer que algunos materiales físicos (especialmente los basados en la pasta de papel) sean más flexibles y maleables, lo que hace que las piezas sean más propensas a sufrir daños por movimientos físicos que de otro modo no causarían ningún daño. El agua también puede disolver algunas colas que mantienen las piezas unidas.

El agua también puede disolver algunos materiales y arrastrar iones, y un poco de corrosión puede ser un gran problema para un componente diminuto.

Answer 4

Gran parte de los daños causados por el agua se producen mientras el agua y la corriente eléctrica están presentes, pero usted ha preguntado por el momento en que el agua desaparece.

En teoría, no, el agua seca no debería dañar los componentes electrónicos, ya que el H2O se habrá evaporado, secado, etc. Sin embargo, la teoría y la realidad no son lo mismo. En realidad, la inmensa mayoría del agua contiene algún tipo de partículas y son éstas las que pueden causar daños en los aparatos electrónicos a posteriori. Dependiendo de la cantidad de partículas, del tipo de partículas y de los factores ambientales que experimente el sistema, puede encontrarse con diversos problemas.

Si se trata de derramar una vez un vaso de agua potable sobre un circuito, probablemente no hay que preocuparse por estas partículas y sólo hay que centrarse en retirar la energía lo antes posible y secar el sistema en la medida de lo posible. Si, por el contrario, se trata de agua de río, refrescos, exposición repetida a cualquier líquido, etc., debería preocuparse por estas partículas.

Tenga en cuenta que el agua también puede causar problemas no eléctricos que pueden afectar o no a la funcionalidad de todo el sistema.

Anécdota

Durante mi primer año de universidad, a mi compañera de piso se le cayó un pequeño cartón de leche sobre el teclado de su portátil. Tras desconectar la alimentación y la batería, consulté a mi padre, que me sugirió que bañara el portátil y lo dejara secar durante varios días. Por desgracia, el portátil no cabía en el fregadero, así que lo metí en la ducha e hice lo que pude para enjuagar la leche de los componentes electrónicos. Luego pusimos el portátil de lado con un ventilador durante una semana antes de volver a ponerle la batería y encenderlo.

Le quedan unos tres meses de vida a ese portátil. Era suficiente para recuperar sus datos, pero no para pasar el curso escolar. El agua no había causado ningún daño adicional a los circuitos, pero las partículas dejadas por la leche (y, siendo realistas, algunas dejadas por el agua) causaron corrosión en los cables de metal y en las juntas de soldadura, y finalmente los corroyeron lo suficiente como para que no pudieran pasar efectivamente la corriente eléctrica.

Las partículas que deja la leche son básicas (como lo contrario de ácidas, no lo contrario de complejas) y, por tanto, pueden reaccionar con los elementos que componen los circuitos eléctricos. Las partículas ácidas tendrían un resultado similar. A menudo, el agua contiene algún tipo de sal (no siempre NaCl); las sales (con suficiente humedad) pueden transportar la corriente eléctrica y provocar cortocircuitos en los circuitos. Probablemente hay otras categorías de partículas que podrían dañar los circuitos eléctricos.

Solución

Si es posible, desconecte la parte dañada del sistema y trabaje sólo con esa parte para evitar causar más daños eléctricos. A menudo, esto no es una opción con los componentes electrónicos que se han comprado.

Antes de aplicando energía de nuevo al circuito,

1. Haz lo que puedas para minimizar la zona afectada. Si tiene que volcar el circuito para eliminar gran parte del líquido, hágalo con rapidez/cuidado para evitar que el líquido salpique otras zonas.
2. Comprueba dos, tres y cuatro veces que el circuito está realmente seco. Dependiendo del tamaño de la zona afectada, puede aplicar una pequeña cantidad de alcohol isopropílico y dejar que se evapore durante 24 horas. A menudo, la gente pone pequeños aparatos electrónicos en una bolsa de arroz para ayudar a absorber la humedad también. Más vale prevenir que curar.
3. Si cree que existe la posibilidad de que se acumulen partículas, utilice un cepillo de dientes suave o algo similar para aflojar todas las partículas posibles y luego aire comprimido para eliminarlas por completo. Probablemente no sea mala idea utilizar una lupa para examinar de cerca las posibles zonas problemáticas y limpiarlas repetidamente hasta que parezcan visualmente limpias. Lo último que quieres es un cortocircuito una vez que se aplica la energía.
4. Utilice un multímetro para comprobar la continuidad de todas las conexiones para asegurarse de que las únicas conexiones son las que deberían existir. Si hay conexiones que no deberían existir, retire lo que esté causando el puente (probablemente partículas). Si hay conexiones que deberían existir pero no existen, es posible que alguna de las trazas de la pcb esté dañada. Dependiendo del tamaño y la sensibilidad de las trazas, soldar un cable a través del circuito abierto puede ser una forma suficientemente buena de reconectarlo (tenga cuidado de no causar más cortocircuitos).
5. Si sólo se ha mojado una parte del sistema, considere la posibilidad de sustituirla por completo.

Después de aplicando energía de nuevo en el circuito si todavía hay daños,

1. Si el sistema se enciende, guarde inmediatamente todo lo importante que pueda. Los daños existentes significan que vas contrarreloj. Un sistema que se enciende y permanece encendido durante más de unos segundos generalmente significa que has evitado un cortocircuito, pero aún así podría significar problemas a largo plazo. Realice las comprobaciones del sistema que existan. Comience a planificar la compra/construcción de su próximo sistema.
2. Si el sistema no se enciende como se espera, desconecte la alimentación inmediatamente. Es muy posible que haya un cortocircuito en alguna parte del sistema que podría rebotar en diferentes partes del mismo. Si trabaja con la parte dañada por sí misma, utilice un multímetro u osciloscopio para sondear el circuito y ver qué funciona como se espera y qué no.
3. En este punto, las opciones se están agotando. Puedes volver a secar la zona y/o eliminar de nuevo la acumulación de partículas. Puedes llevarlo a un lugar de electrónica/reparación personalizada (no sólo al Geek Squad o al Genius Bar). Puedes rendirte y buscar comprar o construir un nuevo sistema.

Answer 5

Otro punto que no he visto mencionar que el agua puede causar es el estrés térmico.

He visto dos formas más o menos separadas de esto. Ambas (por si no fuera obvio) se aplican principalmente a los circuitos que funcionan en caliente.

1. El circuito se sumerge rápidamente en agua fría. El enfriamiento rápido puede (por ejemplo) agrietar varios materiales duros (por ejemplo, he visto uno en el que una resistencia simplemente se partió por la mitad bajo la tensión).
2. El circuito es parcialmente sumergido. La parte que está en el agua se enfría casi inmediatamente, pero el FR4 (por ejemplo) no es un buen conductor térmico, por lo que las partes fuera del agua no se enfrían tanto. Especialmente a lo largo de la línea de agua, el gradiente térmico puede crear una gran cantidad de estrés físico que puede hacer cualquier cosa, desde tirar de una junta de soldadura débil, hasta romper una traza (especialmente si ya se ha agrietado), hasta romper componentes.