Problem z lutem SMD Crystal (?) I zalecana procedura testowa

Używam kryształu SMD 32,768 kHz ( arkusz danych ) do MCU. Oto część układu kryształu.

Oto widok z rzeczywistej płytki drukowanej

Zamontowałem komponenty ręcznie lutując i wyprodukowałem około 30 modułów.

Kryształ większości modułów nie zaczął na początku działać, ale rozwiązałem go, lutując kryształ przez nałożenie nieco więcej lutu. Ciekawe jest to, że kiedy dotknę pin szpilki kryształu pęsetą, kryształ zacznie działać. Oto widok oscyloskopu sygnału kryształu.

Usterka polega na tym, że dotknąłem ścieżki pęsetą, a następnie zaczęły się oscylacje.

Innym faktem jest to, że niektóre z kryształów planszy działają, jeśli dotykam ścieżki czapki C451, niektóre z nich zaczynają działać, jeśli dotykam ścieżki czapki C441 (np. Jeśli działa poprzez dotknięcie ścieżki czapki C451, to nie działa, jeśli dotknę do ścieżki C441).

To wzbudziło we mnie wątpliwości, czy jest to związane z lutem pod kryształem (może nierówna powierzchnia styku lub inny powód, o którym nie mogę myśleć). Lub jeśli nie jest to problem związany wyłącznie z lutowaniem, ponieważ czasami musiałem kilkakrotnie wykonać proces lutowania, aż problem kryształów zostanie rozwiązany. Na powyższym widoku PCB dodatkowe lutowie wystaje z boku kryształu (brak zwarcia do innego pada lub obudowy kryształu), na pewno powinno być połączenie między pinem kryształu a padem PCB, ale problem nadal występuje pozostaje.

Inną kwestią jest to, że na 4 płytach zauważyłem, że działają po ponownym nałożeniu lutu pod nimi, ale kiedy testuję je następnego dnia, kryształ ma ten sam problem.

Pytanie 1 Czy ktoś napotkał podobny problem lub może pomyśleć o tym, co może być rzeczywistym problemem?

Pytanie 2 Deski będą na boisku, obawiam się, że tutaj będą działać, ale mam problem, kiedy klient będzie musiał z nich skorzystać. Testuję je, aby uruchamiać pary modułów kilka razy dziennie i obserwować, czy wystąpiła awaria, i rozłożyć ten test na tydzień. Czy jest jakaś metoda / technika do testowania (lub uzyskania wskazania), czy kryształ prawdopodobnie będzie działał dobrze w funkcji near

• Obejrzałem płytki drukowane pod mikroskopem, czy nie ma zwarcia między śladami lub nie ma połączenia lutowanego z obudowy kryształu do dowolnej ścieżki
• Na problematycznych płytach ponownie umieściłem kryształ na tych, które usunąłem z płyty, które działają OK, dlatego nie powinno to stanowić problemu z komponentem
• Oczyściłem resztki topnika na PCB, ale to nie zmienia wyniku
• Szukałem, czy istnieje specjalna procedura / technika lutowania takich kryształów SMD, ale nie mogłem znaleźć żadnych powiązanych informacji.

EDYCJA Próbowałem umieścić inne wartości kondensatora, ale nie pomogłem.

EDIT2 Oto gerber widok referencyjnego projektu TI, ponieważ jest to opcjonalny kryształ, jest on podłączony przez rezystory 0 omów (R451, R441)

Twój układ wygląda o wiele gorzej na zrzucie ekranu niż w rzeczywistości przy zalewaniu gruntu, jednak nadal starałbym się odizolować powrót gruntu od ograniczeń obciążeń i pozwolić mu wrócić z powrotem na ziemię na chipie. Chciałbym również zobaczyć, jak ziemia wlewa się pod korki i kryształ (być może masz) i jest połączona z tym samym punktem uziemienia, co czapy obciążenia.

To nie jest prawdopodobnie twój problem - wydaje się, że istnieje kilka możliwości. Po pierwsze, metalowa obudowa kryształu może być zwarta lub występuje problem z płytką drukowaną. Twój opis zwykle wskazuje, że nie.

Jest to wyjątkowo niski poziom mocy kryształu (napęd 100nW, maksymalny napęd 500nW). Upewnij się, że jest dobrze dopasowany do Twojego układu. Nie możesz zmienić pojemności obciążenia willy-nilly, jeśli chcesz dokładnego pomiaru czasu (wymagane jest +/- 40ppm), ale upewnij się, że są odpowiednie (jeśli w układzie nie ma żadnych ograniczeń, powinny one być o kilka pF mniejsze niż dwukrotność określona pojemność dla kryształu - ten arkusz danych pokazuje kilka możliwych wartości dla tego kryształu). Powinieneś przetestować płyty pod kątem rozruchu w temperaturze ekstremalne uruchomienie krańcowe w temperaturze pokojowej wskazuje na prawdopodobny problem związany z gm mikroukładu, który zmienia się wraz z temperaturą.

Wreszcie ( i być może najlepsza wiadomość! ), Jeśli twój asembler używa strumienia nie wymagającego czyszczenia, a zwłaszcza jeśli układ ma ekstremalnie niską moc, założę się, że to właśnie twój problem. Usuwanie pozostałości wymaga silnego rozpuszczalnika i szorowania. Ponowne lutowanie części może mieć wpływ na resztki i umożliwić ich ponowne uruchomienie.

Edycja: Podejrzewam, że resztki topnika, które nie są czyste, są niezwykle trudne do usunięcia. Możesz także porównać wartości maksymalnego obciążenia i specyfikacje używanego kryształu Epson z kryształem zastosowanym w projekcie referencyjnym TI, aby sprawdzić, czy coś na ciebie nie wyskoczy. Ale również wyszoruj górną część płyty w obszarze kryształów przy pomocy paskudnego rozpuszczalnikowego środka do czyszczenia płytek drukowanych i szczoteczki do zębów. Sam rozpuszczalnik (nawet coś tak paskudnego jak rozcieńczalnik do lakieru) nie wystarczy.

Wspominasz, że oscylator uruchamia się po dotknięciu go pęsetą. To wskazuje mi, że być może potrzebujesz nieco większej pojemności jednego lub dwóch (zależnie od tego, jak działa ten konkretny oscylator) pinów kryształu. Mówię o „(3) pojemności obciążenia” w arkuszu danych. Czy są jakieś kondensatory obciążające podłączone do tego kryształu? Jeśli nie, zacznę od 10 pF, jeśli tak, zwiększ jego wartość o 10 pF.

Trudno mi uwierzyć, że ma to coś wspólnego z PCB, z mojego doświadczenia, lutowanie kryształu na PCB nie powinno być tak kłopotliwe. Najczęściej używam gorącego powietrza do takich małych kryształów i to prawie zawsze działa dobrze.

Który zegar ma zarządzać tą tablicą?

Wygląda na to, że to problem z kondensatorami. Po dotknięciu terminala wszystko działa z powodu pojemności. Czy wartości kondensatora kryształu są prawidłowe? Czy próbowałeś ponownie lutować (tylko podgrzewać zaciski) kondensatory?

3 zaciski kryształy mogą zachowywać się bardziej poprawnie, szczególnie w obwodach wysokiej częstotliwości. Powinieneś także chcieć (w zależności od prędkości zegara) dopasować (i zmniejszyć do minimum) długość śladów kryształu. Zawsze zaczynaj trasy od GND, Vcc i zegara.