Durante la risoluzione dei problemi di circuiti non funzionanti o con scarse prestazioni, gli ingegneri possono spesso eseguire simulazioni o altri strumenti di analisi per considerare il circuito a livello di schema. Se questi metodi non risolvono il problema, anche i migliori ingegneri potrebbero rimanere perplessi, frustrati o confusi. Anch'io ho sperimentato questo dolore. Per evitare di finire in simili vicoli ciechi, lascia che ti presenti un consiglio semplice ma molto importante: mantienilo pulito!
Cosa intendo con questo? Detto questo, alcuni materiali utilizzati durante l'assemblaggio o la modifica del PCB possono causare seri problemi di funzionalità del circuito se il PCB non viene mantenuto adeguatamente pulito. Uno dei problemi più comuni con questo fenomeno è il flusso.
La Figura 1 mostra un PCB con quantità eccessive di residui di flusso.
Il flusso è un agente chimico utilizzato per facilitare la saldatura dei componenti su un PCB. Purtroppo, se non rimosso dopo la saldatura, il flusso può degradare la resistenza di isolamento superficiale del PCB, causando un grave degrado delle prestazioni del circuito durante il processo!
figura 2
La Figura 2 è un circuito di prova che ho utilizzato per dimostrare i risultati della contaminazione del flusso. Una rete a ponte di Wheatstone bilanciata attivata da una tensione di riferimento di 2,5 V emula un sensore a ponte ad alta impedenza. Le uscite del sensore a ponte differenziale VIN+ - VIN- possono essere collegate all'INA333 con un guadagno di 101 V/V. In un mondo ideale, poiché il ponte è in equilibrio, VIN+ - VIN- = 0V. Ma la contaminazione del flusso può causare una lenta deriva nel tempo della tensione effettiva del sensore a ponte.
In questo test, dopo il montaggio, ho registrato anche le modifiche di VIN- e VOUT per un'ora dopo diversi livelli di pulizia:
1.Non pulito;
2.Pulire a mano e asciugare all'aria;
3. Pulizia ad ultrasuoni, asciugatura all'aria, cottura.
figura 3
Come si può vedere nella Figura 3, la contaminazione del flusso ha un grave impatto sulle prestazioni di uscita del sensore a ponte. Senza pulizia o pulizia manuale, la tensione del sensore del ponte non ha mai raggiunto la tensione prevista di circa VREF/2, anche dopo un tempo di stabilizzazione di un'ora. Inoltre, i circuiti stampati non puliti mostrano anche una significativa raccolta di rumore esterno. Dopo la pulizia con un bagno a ultrasuoni e l'asciugatura completa, la tensione del sensore del ponte era solida come la roccia.
figura 4
1. Le schede non pulite presentavano errori DC, lunghi tempi di assestamento e una forte captazione di rumore esterno;
2.I circuiti stampati manualmente presentano strani rumori a frequenza molto bassa. Alla fine ho trovato la causa: era il circuito dell'aria condizionata all'interno della struttura di prova!
3. Come previsto, le tavole adeguatamente pulite e asciugate hanno funzionato molto bene, senza che si verificassero derive in nessun momento durante il test.
In sintesi, una pulizia impropria del flusso può causare un grave degrado delle prestazioni, soprattutto nei circuiti CC ad alta precisione. Come per tutti i PCB assemblati o modificati a mano, assicurati di utilizzare un bagno a ultrasuoni (o un metodo simile) per la pulizia finale. Cuocere il PCB assemblato e pulito a una temperatura leggermente più alta per rimuovere l'eventuale umidità residua dopo l'asciugatura all'aria utilizzando un compressore d'aria. Generalmente inforniamo a 70°C per 10 minuti.
Questo semplice suggerimento "mantienilo pulito" dovrebbe aiutarti a dedicare molto meno tempo alla risoluzione dei problemi e più tempo alla progettazione di circuiti fantastici e ad alta precisione!
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Orario di pubblicazione: 17 aprile 2024