Escolha do cristal de quartzo que influencia a solda?

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Eu tive problemas com DS1307relógios baseados em tempo real, o culpado parece ser a solda que usamos. Deixe-me explicar.

Estávamos usando um módulo RTC I2C baseado em Adafruit DS1307 em um Raspberry Pi padrão . Os relógios foram construídos - e se comunicaram bem (por exemplo, I2C foi bom), mas não "funcionando", por exemplo. o segundo não estava avançando. Construí-los em uma tábua de pão (sem soldar) levou a relógios funcionais; portanto, o próprio módulo estava fora de questão.
Além disso, a conexão elétrica entre o cristal e o CI, testada por um multímetro simples, passou em todas as unidades.

Uma investigação mais aprofundada e o estreitamento das coisas com meu confiável pirata de ônibus (um dispositivo enviado por Deus para nós sem equipamento de teste pesado!) Me levou a soldar novamente as conexões com minha própria solda (ou seja, o que eu uso em casa) - e pronto, eles trabalhou. Um estreitamento adicional mostrou que, na verdade, eu só tinha que limpar e soldar novamente as conexões do quartzo de cristal, nem mesmo o lado do CI precisava ser soldado novamente.

Alguém sabe ou tem uma idéia ou explicação por que
S-Pb60Sn40 faz não ,
S-Sn60Pb36Cu1 faz o trabalho em conectar o cristal de quartzo para o PCB bem, por exemplo. de uma maneira que DS1307começa a funcionar?
A grande diferença entre a solda usada parece estar em proporções aproximadamente trocadas de chumbo e estanho usado, mas talvez o cobre a 1% funcione de alguma forma?
Meu palpite adicional seria que isso tem algo a ver com a escolha da solda de alguma forma amortecendo o oscilador, mas o "como" ainda me deixa perplexo.

Para as estatísticas: soldamos 87 unidades com a solda "ruim", nenhuma delas funcionando (por exemplo, "marcando"). Voltei a soldar manualmente 53 deles agora, todos funcionando. Para 48 daqueles que eu apenas de-, eles soldaram novamente as conexões do oscilador de cristal.

Editar 1 - Limpando as almofadas de solda
Conforme proposto por alguns de vocês, eu limpei manualmente um número de PCBs com álcool isopropílico a 70% e / ou água pura - sem sucesso, os relógios ainda não "marcavam". Somente a des soldagem e a soldagem dos dois conectores de cristal os fazem começar a funcionar.

Editar 2 - O tipo de solda que eu usei
A solda que fez não trabalho é o produto da Stannol , o que faz o trabalho é o produto da Felder Löttechnik GmbH (pdf em alemão, desculpe, eles não parecem ter uma versão Inglês conectados).

Edit 3 - O fluxo que está na solda (ou seja, aproximando-se ...)
A solda Stannol que não funciona usa um fluxo do tipo 2.1.2.A - ou seja, de acordo com a Wikipedia um líquido orgânico solúvel em água (? ? isso parece estar errado!) fluxo com halogenetos. A solda de trabalho da Felder utiliza um fluxo do tipo 1.1.2.B, que é um fluxo sólido à base de resina com haletos de resina.
O culpado pode ser o fluxo "orgânico, solúvel em água" desconhecido da Stannol ou a fórmula diferente da solda com adição de cobre da Felder.

cristão
fonte
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Por acaso, sua solda teve um fluxo solúvel em água que não foi limpo da placa?
Tut
@tut - Esse seria o meu voto, com base em experiências semelhantes de cristais impuros que não começaram.
John
@JohnU Sim, deparamos com isso há muito tempo, em um local onde trabalhei, onde o gerente processou uma ordem de placas-mãe sem limpar o fluxo solúvel em água. Os osciladores RTC começaram a falhar no primeiro dia chuvoso.
Tut
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Você pode tentar revender manualmente alguns usando a solda "ruim". Você pode achar que se trata da conexão que está sendo feita, e não do material. Principalmente por curiosidade, já que as respostas sobre fluxo e assim por diante ainda se aplicam, e você desejará usar a solda adequada no processo automatizado.
precisa saber é o seguinte
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Os osciladores @Christian RTC não devem ser tão exigentes. Talvez seja hora de reavaliar o design do oscilador, incluindo: componentes exatos usados ​​(incluindo peças # s), layout da placa (e material?), Solda e qualquer outra coisa que possa ser pertinente. Provavelmente seria melhor servir em outra pergunta. Também qual é a precisão dos osciladores em funcionamento? Rápido ou lento e por quanto? Isso poderia fornecer uma pista sobre a seleção de componentes, como capacitores.
30514 Tut

Respostas:

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Seu problema quase certamente não é um problema direto com a própria solda, mas com o fluxo da solda. Muitos fluxos deixam uma placa condutora na placa que deve ser removida para circuitos como o seu.

Observe que os chips RTC tentam ter uma potência extremamente baixa para preservar a bateria o máximo possível. Como tal, a polarização do cristal de 32.768KHz para o oscilador é projetada para ter corrente bastante baixa (ou seja, circuito de alta impedância). Às vezes, a condutividade do fluxo pode ser baixa o suficiente para inundar completamente e, literalmente, causar um curto-circuito no oscilador, impedindo-o de funcionar.

Michael Karas
fonte
Por curiosidade, você se importaria de listar alguns tipos de fluxo que são condutores? Eu só sabia que os fluxos de ácido muriático eram condutores, mas eles não são normalmente usados ​​para eletrônicos.
TimH - Codidact
Tentei limpar 12 PCBs aleatórios com álcool isopropílico a 70% e 14 PCBs aleatórios com água simples; nenhum dos mais de 40 PCB que eu inspecionei visualmente tinha depósitos visíveis de fluxo entre as pastilhas de solda do cristal. Limpar o PCB não mudou nada, ou seja. os relógios ainda não estavam correndo. Embora sua suposição faça muito sentido, parece haver algo na composição da própria solda.
Christian
@TimH Os fluxos "condutores" com os quais estou familiarizado são aqueles solúveis em água que se tornam parcialmente condutores à medida que absorvem a umidade do ar. Um exemplo de fluxo solúvel em água é o Kester 331 Organic Flux .
30514 Tut
Eu vejo o que você quer dizer. Fluxos de ácido orgânico também danificarão a placa (corrosão ruim) se forem deixados na placa de circuito impresso; portanto, um processo de montagem adequado deve sempre incluir a limpeza do fluxo de OA.
TimH - Codidact
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Você pode usar cola quente para fixar a caixa de cristal no PCB, a fim de inibir a vibração parasitária. Soldar o gabinete ao PCB é mais completo se alguém for esperto o suficiente para fornecer um suporte para isso, mas não parece.

Se a lata está apenas tocando a placa de forma que possa zumbir, esse é o pior caso de perda de energia parasitária.

user69712
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Obrigado, mas por mais estranho que pareça, o problema estava realmente errado na solda. Não é o fluxo, mas a solda ...
Christian