PCB-Neuigkeiten - Gründe, warum Leiterplatten sauber gehalten werden müssen

Bei der Fehlerbehebung eines nicht funktionsfähigen oder leistungsschwachen Schaltkreises können Ingenieure normalerweise Simulations- oder andere Analysewerkzeuge ausführen, um den Schaltkreis von der Schaltplanebene aus zu betrachten. Wenn diese Methoden das Problem nicht lösen, können selbst die besten Ingenieure gestört, frustriert oder verwirrt sein. Ich habe diese Art von Schmerz erlebt. Um nicht in ähnliche Sackgassen zu geraten, stelle ich Ihnen einen einfachen und sehr wichtigen Tipp vor: Halten Sie es sauber!

Was meine ich damit? Dies bedeutet, dass, wenn die Leiterplatte nicht ordnungsgemäß sauber gehalten wird, bestimmte Materialien, die bei der Leiterplattenmontage oder Modifikation verwendet werden, ernsthafte Probleme mit der Schaltungsfunktion verursachen können. Eines der häufigsten Probleme bei dieser Art von Phänomenen ist der Fluss.

Abbildung 1 zeigt die Leiterplatte mit zu viel Fluss übrig.

Abbildung 1

Flux ist ein chemisches Mittel, das beim Löten von Bauteilen auf die Leiterplatte verwendet wird. Aber es ist schade, dass, wenn es nach dem Löten nicht entfernt wird, das Flussmittel den Oberflächenisolationswiderstand der Leiterplatte verschlechtert und die Schaltungsleistung dabei ernsthaft beeinträchtigt wird!

Abbildung 2

Abbildung 2 ist der Testkreis, den ich verwendet habe, um die Ergebnisse zu zeigen, die durch Flussmittelkontamination verursacht wurden. Ein symmetrisches Wheatstone-Brückennetzwerk, das durch eine 2,5V-Referenzspannung aktiviert wird, kann hochohmige Brückensensoren emulieren. Der Differenzbrückensensorausgang VIN-VIN- kann mit einer Verstärkung von 101V/V an den INA333 angeschlossen werden. Im Idealzustand, da sich die Brücke in einem ausgeglichenen Zustand befindet, VIN-VIN- = 0V. Aber Flussverschmutzung führt dazu, dass die tatsächliche Brückensensorspannung im Laufe der Zeit langsam driftet.

In diesem Test, nach der Montage, habe ich auch die Änderungen von VIN- und VOUT für eine Stunde nach verschiedenen Reinigungsstufen aufgezeichnet:

Nicht gereinigtVon Hand waschen und an der Luft trocknen; Ultraschallreinigung, Lufttrocknung und Backen.

Bild 3

Aus Abbildung 3 ist ersichtlich, dass Flussverschmutzung erhebliche Auswirkungen auf die Ausgangsleistung des Brückensensors hat. Ohne Reinigung oder manuelle Reinigung erreichte die Spannung des Brückensensors auch nach einer Stunde Stabilisierungszeit nie die erwartete Spannung von etwa VREF/2. Darüber hinaus weisen ungereinigte Leiterplatten auch eine große Menge an externer Geräuschsammlung auf. Nach Reinigung im Ultraschallbad und vollständiger Trocknung ist die Brückensensorspannung steinstabil.

Abbildung 4

Wenn wir die Ausgangsspannung von INA333 beobachten, werden wir kontinuierlich Leistungseinbußen sehen, die durch unsachgemäße Reinigung verursacht werden.

Ungereinigte Leiterplatten haben DC-Fehler, lange Stabilisierungszeiten und ernsthafte externe Geräuschsammlung;

Die Platine, die von Hand gereinigt wurde, hatte seltsame sehr niederfrequente Geräusche. Endlich habe ich die Ursache gefunden – wegen des Klimazyklus in der Testanlage!

Wie erwartet schnitten die ordnungsgemäß gereinigten und getrockneten Leiterplatten gut ab, und es gab zu keinem Zeitpunkt im Test eine Drift.

Kurz gesagt, eine unsachgemäße Flussmittelreinigung kann insbesondere in hochpräzisen Gleichstromkreisen zu erheblichen Leistungseinbußen führen. Verwenden Sie für alle manuell montierten oder modifizierten Leiterplatten unbedingt ein Ultraschallbad (oder eine ähnliche Methode), um die Endreinigung abzuschließen. Nachdem Sie einen Luftkompressor zum Lufttrocknen verwendet haben, verwenden Sie eine etwas höhere Temperatur, um die montierte und gereinigte Leiterplatte zu backen, um Restfeuchte zu entfernen. Wir backen in der Regel bei 70°C für zehn Minuten.

Diese einfache "saubere" Technik sollte Ihnen helfen, die Zeit für die Fehlerbehebung drastisch zu reduzieren und Ihnen helfen, mehr Zeit für die Entwicklung ausgezeichneter hochpräziser Schaltungen zu verbringen!