我向大家介紹一個(gè)簡(jiǎn)單而又非常重要的小技巧：為PCB保持清潔!在為非功能性或不良性能電路排除故障時(shí)，工程師通常可運(yùn)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(wèn)題，就算是最優(yōu)秀的工程師可能也會(huì)被難住,，感到挫敗或困惑。而保持清潔可以預(yù)防這類(lèi)問(wèn)題。

    我這么說(shuō)是什么意思呢?就是說(shuō)如果PCB 沒(méi)有保持適當(dāng)?shù)那鍧?，?PCB 裝配或修改過(guò)程中使用的某些材料可導(dǎo)致嚴(yán)重的電路功能性問(wèn)題,。此類(lèi)現(xiàn)象中最為常見(jiàn)的問(wèn)題之一就是焊劑。

    圖 1 即為殘留過(guò)多數(shù)量焊劑的 PCB,。

    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(huì)劣化 PCB 的表面絕緣電阻,，在該過(guò)程中會(huì)給電路性能造成嚴(yán)重退化!

    圖 2 是我用來(lái)展示焊劑污染所造成結(jié)果的測(cè)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(huì)造成實(shí)際橋接傳感器電壓隨時(shí)間慢慢漂移。

    在本次測(cè)試中,，裝配后我同時(shí)記錄了不同程度清潔之后 VIN- 和 VOUT 一小時(shí)的變動(dòng)情況：

    未清潔;

    手工清洗，風(fēng)干;

    超聲波清洗,，風(fēng)干,，烘烤。

    從圖 3 中可以看出,，焊劑污染對(duì)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(dá)到約 VREF/2 的預(yù)期電壓,，即便在一小時(shí)趨穩(wěn)時(shí)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。

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

    未清潔的電路板出現(xiàn)了 DC 錯(cuò)誤、超長(zhǎng)趨穩(wěn)時(shí)間以及嚴(yán)重的外部噪聲收集;

    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?yàn)闇y(cè)試設(shè)施內(nèi)部的空調(diào)循環(huán)!

    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(cè)試中的任何點(diǎn)都沒(méi)有發(fā)生漂移,。

    總之,，焊劑清潔不當(dāng)會(huì)造成嚴(yán)重的性能降低，特別是在高精度 DC 電路中。對(duì)所有手工裝配或修改過(guò)的 PCB,，請(qǐng)務(wù)必使用超聲波浴(或類(lèi)似方式)完成最終清潔,。在使用空氣壓縮機(jī)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(gè)簡(jiǎn)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(shí)間,，幫助您將更多時(shí)間用于設(shè)計(jì)出色的高精度電路!