SMD Kristal lehim (?) Sorunu ve önerilen herhangi bir test prosedürü

Bir MCU için 32.768 kHz SMD kristal ( veri sayfası ) kullanıyorum. İşte kristalin düzen kısmı.

İşte gerçek bir PCB'den bir görünüm

Bileşenleri elle lehimleyerek monte ettim ve yaklaşık 30 modül ürettim.

Çoğu modülün kristali başlangıçta çalışmaya başlamamıştı, ancak altına biraz daha lehim uygulayarak kristali yeniden lehimleyerek çözdüm. İlginç olan şey, bir cımbızla kristalin bir iğnesine dokunduğumda, kristalin çalışmaya başlamasıdır. İşte kristal sinyalinin bir osiloskop görünümü.

Aksaklık, cımbızla yola dokunduğum yer ve sonra salınım başlıyor.

Başka bir gerçek, C451 kapağının yoluna dokunursam, kartın bazı kristallerinin çalışması, C441 kapağının yoluna dokunursam, bazıları çalışmaya başlar (örneğin, C451 kapağının yoluna dokunarak çalışırsa, dokunursam işe yaramazsa) C441 başlığının yoluna).

Bu, kristalin altındaki lehim ile ilişkili olduğundan şüphe duymamı sağladı (belki de düzensiz temas yüzeyi veya düşünemediğim başka bir neden). Ya da tamamen lehimle ilgili bir sorun değilse, bazen kristal sorunu çözülene kadar birkaç kez yeniden lehimleme işlemini gerçekleştirmem gerekiyordu. Yukarıdaki PCB görünümünde, ekstra lehim kristalin yanından yapışır (başka bir pede veya kristal vakasına kısa devre olmaz), kristalin pimi ve PCB pedi arasında bir bağlantı olduğundan emin olunmalıdır, ancak sorun hala kalıntıları.

Başka bir sorun, altlarında lehim uyguladıktan sonra çalıştıkları 4 tahtada yaşadığım, ancak ertesi gün test ettiğimde, kristalin aynı sorunu yaşıyor.

Question.1 herkes benzer bir sorun yaşamış veya gerçek sorun ne olabilir düşünebildiğim Has?

Soru.2 Kurullar sahada olacak, burada çalışacakları için bir endişem var, ancak müşterinin bunları kullanması gerektiğinde sorun yaşıyorum. Onları nasıl test ettiğim, modülleri çiftler günde bir kez başlatmak ve herhangi bir arıza olup olmadığını gözlemlemek ve bu testi bir haftaya yaymaktır. Kristalin yakın özellikte muhtemelen iyi çalışıp çalışmadığını test etmek (veya endikasyon almak) için herhangi bir yöntem / teknik var mı?

• PCB'leri bir mikroskopla inceledim, herhangi bir iz arasında kısa devre olmadığını veya kristal durumundan herhangi bir yola herhangi bir lehim bağlantısı olmadığını kontrol ettim.
• Sorunlu tahtalarda, kristali, düzgün çalışan tahtadan çıkardığımlarla yeniden yerleştirdim, bu yüzden bir bileşen sorunu olmamalı
• PCB üzerindeki akı kalıntılarını temizledim, ancak sonucu değiştirmiyor
• Bu tür SMD kristallerini lehimlemek için özel bir prosedür / teknik olup olmadığını araştırdım, ancak ilgili herhangi bir bilgi bulamadım.

EDIT Farklı bir kapasitör değerleri yerleştirmeye çalıştım ama yardım etmedim.

EDIT2 İşte TI'nin referans tasarımının gerber görünümü, isteğe bağlı bir kristal olduğu için, 0 ohm dirençlerle (R451, R441) bağlanır

Düzeniniz ekran görüntüsünde aslında zemin dökülmesinden çok daha kötü görünüyor, ancak yine de toprak dönüşünü yük kapaklarından izole etmeye çalışıyorum ve çip üzerindeki zemine geri dönmesini sağlıyorum. Ayrıca kapakların ve kristalin (belki de bir tane var) altına bir toprak dökmek ve yük kapaklarıyla aynı toprak noktasına bağlı olmak istiyorum.

Muhtemelen senin problemin yok - birkaç olasılık var gibi görünüyor. İlk olarak, kristalin metal kasası kısa olabilir veya bazı PCB problemleri olabilir. Açıklamanız belirtmez.

Bu son derece düşük bir güç seviyesi kristalidir (100nW sürücü 500nW maksimum sürücü). Çipinizle iyi eşleştiğinden emin olun. Doğru zamanlama istiyorsanız (+/- 40ppm gereklidir) yük kapasitelerini değiştiremezsiniz, ancak uygun olduklarından emin olun (çip içinde kapak yoksa, genellikle çiftten birkaç pF daha az olmalıdır kristal veri sayfası için belirtilen kapasitans , o kristal için birkaç olası değer gösterir). Panoları aşırı sıcaklıkta başlatma için test etmelisiniz, oda sıcaklığında aşırı marjinal başlatma, çipin gm'si ile ilgili olası bir sorunu gösterir ve bu sıcaklıkla değişir.

Son olarak ( ve belki de en iyi haber! ), Eğer montajcınız temiz bir akı kullanıyorsa ve özellikle çip aşırı düşük güçse, tam olarak sizin probleminiz olduğuna eminim. Tortunun çıkarılması güçlü bir çözücü ve fırçalama gerektirir. Parçaları yeniden lehimlemeniz kalıntıyı etkileyebilir ve tekrar çalışmaya başlamalarına izin verebilir.

Düzenleme: Temiz olmayan akı kalıntısından şüphelenirim - çıkarmak son derece zordur. Ayrıca, kullandığınız Epson kristalinin yük kapağı değerlerini ve teknik özelliklerini, TI'nin referans tasarımında kullanılan kristalden, size bir şey olup olmadığını görmek için karşılaştırabilirsiniz. Ancak, kristal alandaki tahtanın üstünü, bazı kötü solvent PCB temizleyici ve bir diş fırçası ile ovun. Yalnız çözücü (lake inceltici kadar kötü bir şey bile) yeterli değildir.

Osilatörün cımbızla dokunduğunuzda başladığını belirtiyorsunuz. Bu bana kristalin pimlerinin birinde veya belki her ikisinde (bu özel osilatörün nasıl çalıştığına bağlı olarak) biraz daha fazla kapasitansa ihtiyacınız olduğunu gösterir. Veri sayfasında "(3) yük kapasitansından" bahsediyorum. Bu kristale bağlı herhangi bir yük kapasitörü var mı? Değilse, 10 pF ile başlarım, eğer varsa, değerini 10 pF ile artırın.

PCB ile ilgili herhangi bir şeye sahip olduğuna inanmak zor buluyorum, benim deneyimime göre bir PCB'ye bir kristal lehimleme o kadar da zor olmamalı. Bu tür küçük kristaller için çoğunlukla sıcak hava kullanıyorum ve bu neredeyse her zaman iyi çalışıyor.

Bu kurulun yönetmesi gereken saat hangisidir?

Kapasitörlerde sorun var gibi görünüyor. Bir terminale dokunduğunuzda kapasiteniz nedeniyle işler çalışır. Kristal kapasitörün değerleri doğru mu? Kapasitörleri yeniden lehimlemeye çalıştınız mı (sadece terminalleri yeniden ısıtın)?

3 terminal kristalleri, özellikle yüksek frekanslı devreler için daha düzgün davranabilir. Ayrıca (saatin hızına bağlı olarak) kristal izlerinin uzunluğuyla eşleşmesini (ve olabildiğince minimuma indirmesini) de istemelisiniz. Her zaman GND, Vcc ve saatten yola çıkmaya başlayın.