《電子技術(shù)應(yīng)用》
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為什么要進行清洗,?
作者:Ian Williams 德州儀器
摘要: 作者:IanWilliams德州儀器在為非功能性或不良性能電路排除故障時,,工程師通??蛇\行仿真或其它分析工具從原理圖層面考量電路。如果這些方法不能解決問題,,就算是最優(yōu)秀的工程師可能也會被難住,,感到挫敗EETOPTI社區(qū)
Abstract:
Key words :
</a></a>功能" title="功能">功能性或不良性能電路排除故障時,工程師通??蛇\行仿真或其它分析工具從原理圖層面考量電路,。如果這些方法不能解決問題,就算是最優(yōu)秀的工程師可能也會被難住,,感到挫敗或困惑,。我也曾經(jīng)經(jīng)歷過這種痛苦。為避免鉆進類似的死胡同,,我向大家介紹一個簡單而又非常重要的小技巧:為其保持清潔,!

我這么說是什么意思呢?就是說如果PCB 沒有保持適當(dāng)?shù)那鍧?,?PCB 裝配或修改過程中使用的某些材料可導(dǎo)致嚴(yán)重的電路功能性問題,。此類現(xiàn)象中最為常見的問題之一就是焊劑。

圖 1 即為殘留過多數(shù)量焊劑的 PCB,。

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焊劑是一種化學(xué)制劑,,用于協(xié)助將組件焊接至 PCB。但令人遺憾的是如果在焊接后不加以清除,,焊劑會劣化 PCB 的表面絕緣電阻,,在該過程中會給電路性能造成嚴(yán)重退化!

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圖 2 是我用來展示焊劑污染所造成結(jié)果的測試電路,。由 2.5V 參考電壓激活的平衡惠斯頓接橋網(wǎng)絡(luò)可仿真高阻抗橋接傳感器,。差分橋接傳感器輸出 VIN+ - VIN- 可連接至增益為 101V/V 的 INA333,。在理想狀態(tài)下,由于橋接處于平衡狀態(tài),,因而 VIN+ - VIN- = 0V,。但焊劑污染會造成實際橋接傳感器電壓隨時間慢慢漂移,。

在本次測試中,,裝配后我同時記錄了不同程度清潔之后 VIN- 和 VOUT 一小時的變動情況:

  1. 未清潔;
  2. 手工清洗,,風(fēng)干,;
  3. 超聲波清洗,風(fēng)干,,烘烤,。

 

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從圖 3 中可以看出,焊劑污染對橋接傳感器輸出性能有嚴(yán)重的影響,。在未清潔或手工清洗的情況下,,橋接傳感器電壓從未達到約 VREF/2 的預(yù)期電壓,即便在一小時趨穩(wěn)時間之后,。此外,,未清潔電路板還表現(xiàn)出大量外部噪聲收集。在使用超聲波浴清洗并完全干燥后,,橋接傳感器電壓穩(wěn)如磐石,。

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觀察 INA333 的輸出電壓,我們會連續(xù)看到不當(dāng)清潔造成的性能退化,。

  1. 未清潔的電路板出現(xiàn)了 DC 錯誤,、超長趨穩(wěn)時間以及嚴(yán)重的外部噪聲收集;
  2. 手工清潔的電路板出現(xiàn)了奇怪的極低頻率噪聲,。我最終找到了根源 — 是因為測試設(shè)施內(nèi)部的空調(diào)循環(huán),!
  3. 和預(yù)想的一樣,正確清潔并烘干的電路板表現(xiàn)優(yōu)異,,測試中的任何點都沒有發(fā)生漂移,。

總之,焊劑清潔不當(dāng)會造成嚴(yán)重的性能降低,,特別是在高精度 DC 電路中,。對所有手工裝配或修改過的 PCB,請務(wù)必使用超聲波?。ɑ蝾愃品绞剑┩瓿勺罱K清潔,。在使用空氣壓縮機風(fēng)干后,采用稍高溫度烘烤裝配并清洗后的 PCB,,可清除任何殘留濕氣,。我們一般在 70°C 下烘烤 10 分鐘,。

這個簡單的“保持清潔”技巧應(yīng)該能夠幫助您大幅減少花在排除故障上的時間,幫助您將更多時間用于設(shè)計出色的高精度電路,!

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