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電路板廠之PCB為什么要進行清洗?

在為非功能性或不良性能電路排除故障時,工程師通??蛇\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題,就算是最優秀的工程師可能也會被難住,感到挫敗或困惑。為避免鉆進類似的死胡同,電路板廠小編向大家介紹一個簡單而又非常重要的小技巧:為其保持清潔!


電路板廠小編這么說是什么意思呢?就是說如果PCB沒有保持適當的清潔,在PCB裝配或修改過程中使用的某些材料可導致嚴重的電路功能性問題。此類現象中最為常見的問題之一就是焊劑。


圖1即為殘留過多數量焊劑的PCB。

圖1


焊劑是一種化學制劑,用于協助將組件焊接至PCB。但令人遺憾的是如果在焊接后不加以清除,焊劑會劣化PCB的表面絕緣電阻,在該過程中會給電路性能造成嚴重退化!


圖2


圖2是我用來展示焊劑污染所造成結果的測試電路。由2.5V參考電壓激活的平衡惠斯頓接橋網絡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。在理想狀態下,由于橋接處于平衡狀態,因而VIN+-VIN-=0V。但焊劑污染會造成實際橋接傳感器電壓隨時間慢慢漂移。

在本次測試中,裝配后我同時記錄了不同程度清潔之后VIN-和VOUT一小時的變動情況:

未清潔;手工清洗,風干;超聲波清洗,風干,烘烤。


圖3


從圖3中可以看出,焊劑污染對橋接傳感器輸出性能有嚴重的影響。在未清潔或手工清洗的情況下,橋接傳感器電壓從未達到約VREF/2的預期電壓,即便在一小時趨穩時間之后。此外,未清潔電路板還表現出大量外部噪聲收集。在使用超聲波浴清洗并完全干燥后,橋接傳感器電壓穩如磐石。


圖4


觀察INA333的輸出電壓,我們會連續看到不當清潔造成的性能退化。

未清潔的電路板出現了DC錯誤、超長趨穩時間以及嚴重的外部噪聲收集;

手工清潔的電路板出現了奇怪的極低頻率噪聲。我最終找到了根源—是因為測試設施內部的空調循環!


和預想的一樣,正確清潔并烘干的電路板表現優異,測試中的任何點都沒有發生漂移。


總之,焊劑清潔不當會造成嚴重的性能降低,特別是在高精度DC電路中。對所有手工裝配或修改過的PCB,請務必使用超聲波?。ɑ蝾愃品绞剑┩瓿勺罱K清潔。在使用空氣壓縮機風干后,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。

這個簡單的“保持清潔”技巧應該能夠幫助您大幅減少花在排除故障上的時間,幫助您將更多時間用于設計出色的高精度電路!

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