¿Elección de soldadura que influye en el cristal de cuarzo?


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Tuve problemas con DS1307los relojes basados ​​en tiempo real, el culpable parece ser la soldadura que usamos. Dejame explicar.

Estábamos usando un módulo RTC I2C basado en Adafruit DS1307 en un Raspberry Pi de serie. Los relojes fueron construidos y se encontró que se comunicaban bien (p. Ej., I2C era bueno), pero no "marcaban", p. Ej. el segundo no avanzaba. Construirlos en una placa de prueba (sin soldar) condujo a relojes en funcionamiento, por lo que el módulo en sí estaba fuera de discusión.
Además, la conexión eléctrica entre el cristal y el IC, según lo probado por un multímetro simple, pasó en todas las unidades.

Investigar más y reducir las cosas con mi pirata de autobús de confianza (¡un dispositivo enviado por Dios para nosotros sin equipos de prueba pesados!) Me llevó a volver a soldar las conexiones con mi propia soldadura (es decir, lo que uso en casa), y voilà, ellos trabajó. Un mayor estrechamiento mostró que en realidad solo tenía que limpiar y volver a soldar las conexiones del cristal de cuarzo, ni siquiera tenía que volver a soldar el lado IC.

¿Alguien sabe o tiene una idea o explicación de por qué
S-Pb60Sn40 lo hace , no ,
S-Sn60Pb36Cu1 hace el trabajo en la conexión del cristal de cuarzo a la PCB así, por ejemplo. de una manera que DS1307comienza a funcionar?
La gran diferencia entre la soldadura utilizada parece estar en proporciones aproximadamente intercambiadas de plomo y estaño, pero ¿quizás el 1% de cobre funciona de alguna manera?
Mi conjetura adicional sería que esto tiene algo que ver con la elección de la soldadura de alguna manera amortiguando el oscilador, pero el "cómo" todavía me deja desconcertado.

Para las estadísticas: hemos soldado 87 unidades con la soldadura "mala", ninguna de ellas funcionando (por ejemplo, "marcando"). He vuelto a soldar manualmente 53 de ellos ahora, todos trabajando. Para 48 de los que solo dediqué, volví a soldar las conexiones del oscilador de cristal.

Edición 1 : limpieza de las almohadillas de soldadura
Según lo propuesto por algunos de ustedes, limpié manualmente una serie de PCB con alcohol isopropílico al 70% y / o agua pura; sin resultado, los relojes todavía no se "marcaron". Solo des, luego volver a soldar los dos conectores de cristal hace que comiencen a funcionar.

Edición 2 - El tipo de soldadura que utilicé
La soldadura que no funcionó es este producto de Stannol , el que funciona es este producto de Felder Löttechnik GmbH (pdf en alemán, lo siento, no parecen tener una versión en inglés) en línea).




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¿Su soldadura por casualidad tuvo fundente soluble en agua que no se limpió de la placa?
Tut

@tut: ese sería mi voto, basado en una experiencia similar de cristales impuros que no se inician.
John U

@JohnU Sí, nos encontramos con esto hace mucho tiempo en un lugar donde trabajaba, donde el gerente apresuró un pedido de placas base sin limpiar el fundente soluble en agua. Los osciladores RTC comenzaron a fallar en el primer día lluvioso.
Tut

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Puede intentar resolver manualmente algunos utilizando la soldadura "mala". Puede descubrir que se trata de la conexión que se está haciendo, más que del material. Principalmente por curiosidad, ya que las respuestas sobre el flujo y demás aún se aplican, y querrá usar la soldadura adecuada en el proceso automatizado.
gbarry

1
Los osciladores @Christian RTC no deberían ser tan quisquillosos. Puede ser el momento de reevaluar el diseño del oscilador, incluidos los componentes exactos utilizados (incluidas las partes # s), el diseño de la placa (¿y el material?), La soldadura y cualquier otra cosa que pueda ser pertinente. Probablemente sea mejor responder esto en otra pregunta. Además, ¿qué tan precisos son los osciladores de trabajo? ¿Rápido o lento y por cuánto? Esto podría proporcionar una pista sobre la selección de componentes, como los condensadores.
Tut

Respuestas:


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Es casi seguro que su problema no es un problema directo con la soldadura en sí, sino con el flujo en la soldadura. Muchos flujos dejan una película conductora en el tablero que debe eliminarse para circuitos como el suyo.

Tenga en cuenta que los chips RTC intentan tener una potencia extremadamente baja para preservar la batería tanto como sea posible. Como tal, la polarización del cristal de 32.768 KHz para el oscilador está diseñada para ser de corriente bastante baja (es decir, circuito de alta impedancia). La conductividad del flujo a veces puede ser lo suficientemente baja como para apagarse por completo y literalmente acortar el oscilador evitando que funcione.


Solo por curiosidad, ¿le importaría enumerar un par de tipos de flujo que son conductores? Solo sabía que los flujos de ácido muriático eran conductores, pero generalmente no se usan para la electrónica.
TimH - Codidact

Intenté limpiar 12 PCB al azar con alcohol isopropílico al 70% y 14 PCB al azar con agua simple; ninguno de los> 40 PCB que inspeccioné visualmente tenía depósitos visibles de flujo entre las almohadillas de soldadura del cristal. La limpieza de la PCB no cambió nada, es decir. los relojes aún no funcionaban. Aunque su suposición tiene mucho sentido, parece ser algo en la composición de la propia soldadura.
Christian

@TimH Los flujos "conductivos" con los que estoy familiarizado son aquellos que son solubles en agua que se vuelven parcialmente conductivos a medida que absorben la humedad del aire. Un ejemplo de flujo soluble en agua es Kester 331 Organic Flux .
Tut

Veo a que te refieres. Los flujos de ácido orgánico también dañarán realmente la placa (corrosión grave) si se dejan en la PCB, por lo que un proceso de ensamblaje adecuado siempre debe incluir la limpieza del flujo de OA.
TimH - Codidact

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Es posible que desee usar pegamento caliente para fijar la caja de cristal a la PCB para inhibir la vibración parasitaria. Soldar la carcasa a la PCB es más completo si alguien fue lo suficientemente inteligente como para darle una almohadilla para eso, pero no lo parece.

Si la lata toca el tablero de manera tal que puede zumbar, ese es el peor caso para la pérdida de energía parasitaria.


Gracias, pero por extraño que parezca, el problema fue una soldadura incorrecta. No el flujo, sino la soldadura ...
Christian
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