SMD Crystal 솔더 (?) 문제 및 권장되는 테스트 절차

MCU에 32.768kHz SMD 크리스털 ( 데이터 시트 )을 사용합니다. 여기 크리스탈의 레이아웃 부분이 있습니다.

실제 PCB에서 본 모습

손으로 납땜하여 구성품을 장착하고 약 30 개의 모듈을 생산했습니다.

대부분의 모듈의 크리스털은 처음에는 작동하지 않았지만, 그 아래에 약간의 솔더를 적용하여 크리스털을 다시 납땜함으로써 크리스털을 해결했습니다. 흥미로운 점은 핀셋으로 크리스탈 핀을 만지면 크리스탈이 작동하기 시작한다는 것입니다. 다음은 크리스탈 신호의 오실로스코프입니다.

글리치는 핀셋으로 경로를 만진 곳에서 진동이 시작됩니다.

또 다른 사실은 C451 캡의 경로를 만지면 보드의 수정 작업 중 일부는 C441 캡의 경로를 만지면 작동하기 시작한다는 것입니다 (예 : C451 캡의 경로를 만지면 작동하면 터치하면 작동하지 않습니다) C441 캡 경로).

이것은 크리스탈 아래의 솔더와 관련이 있는지 의심 스럽습니다 (접촉 표면이 고르지 않거나 생각할 수없는 다른 이유 일 수 있습니다). 또는 순수한 솔더 관련 문제가 아닌 경우 수정 문제가 해결 될 때까지 때때로 납땜 제거 프로세스를 여러 번 수행해야했기 때문입니다. 위의 PCB보기에서 여분의 솔더가 크리스탈 측면에서 튀어 나옵니다 (다른 패드 또는 크리스탈 케이스에 단락이 없음). 크리스탈 핀과 PCB 패드 사이에 연결되어 있어야하지만 문제는 여전히 유적.

또 다른 문제는 솔더를 다시 적용한 후 작동하는 4 개의 보드에서 발생했지만 다음날 테스트 할 때 크리스탈에 동일한 문제가 있다는 것입니다.

질문 1 비슷한 문제가 발생했거나 실제 문제가 무엇인지 생각할 수있는 사람이 있습니까?

질문 .2 보드는 현장에있을 것입니다. 나는 그들이 여기서 일할 것이지만 고객이 보드를 사용해야 할 때 문제가 있다고 걱정합니다. 내가 테스트하는 방법은 하루에 몇 번 모듈을 시작하고 실패가 있는지 관찰 하고이 테스트를 일주일 동안 확산시키는 것입니다. 크리스탈이 근거리에서 잘 작동하는지 테스트하거나 표시 할 방법 / 기술이 있습니까?

• 현미경으로 PCB를 검사하여 트레이스 사이에 단락이 없거나 결정의 경우에서 경로까지의 땜납 연결이 없음을 확인했습니다.
• 문제가있는 보드에서 보드에서 제거한 보드로 크리스탈을 교체 했으므로 구성 요소 문제가 아니어야합니다.
• PCB의 플럭스 잔류 물을 청소했지만 결과가 바뀌지 않습니다.
• 이러한 유형의 SMD 결정을 납땜하는 특별한 절차 / 기술이 있는지 검색했지만 관련 정보를 찾을 수 없었습니다.

편집 다른 커패시터 값을 배치하려고 시도했지만 도움이되지 않았습니다.

EDIT2 다음은 TI의 레퍼런스 디자인에 대한 거버 뷰입니다. 선택적인 크리스탈이므로 0 옴 저항 (R451, R441)을 통해 연결되어 있습니다.

레이아웃은 실제지면 쏟아짐보다 스크린 샷에서 훨씬 나빠 보이지만 여전히로드 캡에서 그라운드 리턴을 분리하고 칩의지면으로 다시 돌아 가려고합니다. 또한 캡과 크리스탈 아래에 접지가 부어 있고로드 캡과 동일한 접지 지점에 연결되어 있는지 확인하고 싶습니다.

그것은 당신의 문제가 아닐 것입니다-몇 가지 가능성이있는 것 같습니다. 첫째, 결정의 금속 케이스가 단락되었거나 PCB 문제가있을 수 있습니다. 귀하의 설명은 그렇지 않은 것으로 나타납니다.

이것은 매우 낮은 전력 레벨 크리스탈입니다 (100nW 드라이브 최대 500nW 드라이브). 칩과 잘 맞는지 확인하십시오. 정확한 타이밍 (+/- 40ppm이 필요함)을 원한다면로드 커패시턴스를 변경할 수는 없지만 적절해야합니다 (칩 내부에 캡이없는 경우 일반적으로 두 배 미만의 몇 pF 여야 함) . 결정에 대한 지정된 정전 용량 은 해당 결정에 대한 몇 가지 가능한 값을 보여줍니다. 극한 온도에서의 스타트 업을 위해 보드를 테스트해야합니다. 실온에서의 마진 스타트는 칩의 gm과 관련이있을 수있는 문제를 나타내며 온도에 따라 변합니다.

마지막으로 ( 아마도 가장 좋은 소식입니다! ) 어셈블러가 무 세척 플럭스를 사용하고 특히 칩이 극도로 낮은 전력을 사용하는 경우에는 이것이 바로 귀하의 문제입니다. 잔류 물을 제거하려면 강한 용매와 세척이 필요합니다. 부품을 다시 판매하면 잔여 물에 영향을 미쳐 다시 작업을 시작할 수 있습니다.

편집 : 깨끗하지 않은 플럭스 잔류 물이 의심됩니다. 제거하기가 매우 어렵습니다. 또한 사용중인 Epson crystal의로드 캡 값과 사양을 TI의 레퍼런스 디자인에 사용 된 크리스탈과 비교하여 어떤 것이 눈에 띄는 지 확인할 수도 있습니다. 또한, 솔벤트 PCB 클리너와 칫솔을 사용하여 수정 영역에서 보드 상단을 문지릅니다. 용제만으로는 충분하지 않습니다 (래커 희석제만큼 불쾌한 것).

족집게로 만지면 발진기가 시작된다는 것을 언급했습니다. 그것은 크리스탈 핀의 하나 또는 둘 다 (이 특정 오실레이터의 작동 방식에 따라 다름)에 약간 더 많은 커패시턴스가 필요하다는 것을 나타냅니다. 데이터 시트에서 "(3)로드 커패시턴스"에 대해 이야기하고 있습니다. 이 크리스탈에 연결된 부하 커패시터가 있습니까? 10 pF로 시작하지 않으면 10 pF로 값을 늘리십시오.

PCB와 관련이 있다고 생각하기가 어렵습니다. 제 경험상 PCB에 크리스털을 납땜하는 것이 번거롭지 않아야합니다. 나는 주로 그러한 작은 결정에 열풍을 사용하며 거의 항상 잘 작동합니다.

이 보드가 관리해야하는 시계는 무엇입니까?

커패시터에 문제가있는 것 같습니다. 단자를 만지면 정전 용량으로 인해 작동합니다. 크리스탈 커패시터의 값이 맞습니까? 커패시터를 다시 납땜하려고 했습니까 (단자 만 다시 가열)?

특히 고주파 회로의 경우 3 단자 결정이 더 올바르게 작동 할 수 있습니다. 또한 크리스탈의 트레이스 길이에 맞추고 (클럭 속도에 따라) 가능한 최소로 줄 이길 원합니다. 항상 GND, Vcc 및 시계에서 라우팅을 시작하십시오.