Choix de la soudure influençant le cristal de quartz?


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J'ai eu des problèmes avec DS1307les horloges basées sur le temps réel, le coupable semble être la soudure que nous avons utilisée. Laisse-moi expliquer.

Nous utilisions un module RTC I2C basé sur Adafruit DS1307 sur un Raspberry Pi d'origine. Les horloges ont été construites - et se sont avérées communiquer correctement (par exemple. I2C était bon), mais pas "en marche", par exemple. le second n'avançait pas. Les construire sur une planche à pain (pas de soudure) a conduit à des horloges de travail, donc le module lui-même était hors de question.
De plus, la connexion électrique entre le cristal et le circuit intégré, testée par un simple multimètre, a été transmise à toutes les unités.

Une enquête plus approfondie et un resserrement des choses avec mon pirate de bus de confiance (un appareil envoyé par Dieu sans équipement de test lourd!) M'ont amené à ressouder les connexions avec ma propre soudure (c'est-à-dire ce que j'utilise à la maison) - et voilà, ils travaillé. Un rétrécissement supplémentaire a montré que je n'avais en fait qu'à nettoyer et ressouder les connexions du quartz cristallin, pas même le côté IC ne devait être ressoudé.

Quelqu'un sait -il ou avoir une idée ou une explication pourquoi
S-Pb60Sn40 ne pas ,
S-Sn60Pb36Cu1 ne le travail en connectant le cristal de quartz au PCB ainsi, par exemple. d'une manière qui DS1307fait tic tac?
La grande différence entre la soudure utilisée semble être dans des proportions approximativement échangées de plomb et d'étain utilisées, mais peut-être que le cuivre à 1% est-ce que cela fonctionne d'une manière ou d'une autre?
Ma conjecture supplémentaire serait que cela a quelque chose à voir avec le choix de la soudure en quelque sorte amortissant l'oscillateur, mais le "comment" de celui-ci me laisse toujours perplexe.

Pour les statistiques: Nous avons soudé 87 unités avec la "mauvaise" soudure, aucune d'entre elles ne fonctionnant (par exemple "ticking"). J'ai soudé manuellement 53 d'entre eux maintenant, tous fonctionnant. Pour 48 de ceux que j'ai seulement dé-, les ressorts ont soudé les connexions de l'oscillateur à cristal.

Edit 1 - Nettoyage des plots à souder
Comme proposé par certains d'entre vous, j'ai nettoyé manuellement un certain nombre de PCB avec de l'alcool isopropylique à 70% et / ou de l'eau pure - en vain, les horloges ne "fonctionnaient" toujours pas. Seul le dé- puis ressoudage des deux connecteurs en cristal les fait commencer à tourner.

Edit 2 - Le type de soudure que j'ai utilisé
la soudure qui n'a pas de travail est ce produit de Stannol , celui qui fait le travail est ce produit de Felder Löttechnik GmbH (pdf en allemand, désolé, ils ne semblent pas avoir une version anglaise en ligne).

Edit 3 - Le flux qui se trouve dans la soudure (aka.
Se rapprocher ...) La soudure Stannol non fonctionnelle utilise un flux de type 2.1.2.A - c'est-à-dire, selon wikipedia, un liquide organique soluble dans l'eau (? ? cela semble être faux!) flux avec des halogénures. La soudure de travail de Felder utilise un flux de type 1.1.2.B, c'est-à-dire un flux solide à base de résine et de colophane avec des halogénures.
Le coupable pourrait être le flux inconnu "organique, soluble dans l'eau" de Stannol ou la formule de soudure différente avec du cuivre ajouté de Felder.


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Votre soudure a-t-elle par hasard un flux soluble dans l'eau qui n'a pas été nettoyé de la carte?
Tut

@tut - Ce serait mon vote, basé sur une expérience similaire de cristaux impurs ne commençant pas.
John U

@JohnU Oui, nous nous sommes heurtés à cela il y a longtemps dans un endroit où je travaillais où le gestionnaire a précipité une commande de cartes mères sans nettoyer le flux soluble dans l'eau. Les oscillateurs RTC ont commencé à tomber en panne le premier jour de pluie.
Tut

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Vous pouvez essayer de ressouder manuellement quelques-uns en utilisant la «mauvaise» soudure. Vous constaterez peut-être qu'il s'agit de la connexion en cours, plutôt que du matériel. Surtout par curiosité, car les réponses concernant le flux et ainsi de suite s'appliquent toujours, et vous voudrez utiliser la soudure appropriée dans le processus automatisé.
gbarry

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Les oscillateurs @Christian RTC ne devraient pas être aussi capricieux. Il peut être temps de réévaluer la conception de l'oscillateur, y compris: les composants exacts utilisés (y compris les numéros de pièce), la disposition de la carte (et le matériel?), La soudure et tout autre élément pouvant être pertinent. Cela serait probablement mieux servi dans une autre question. Quelle est également la précision des oscillateurs de travail? Rapide ou lent et de combien? Cela pourrait fournir un indice concernant la sélection des composants tels que les condensateurs.
Tut

Réponses:


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Votre problème n'est presque certainement pas un problème direct avec la soudure elle-même mais avec le flux dans la soudure. De nombreux flux laissent un film conducteur sur la carte qui doit être retiré pour des circuits comme le vôtre.

Notez que les puces RTC essaient d'être extrêmement faibles afin de préserver autant que possible la batterie. En tant que tel, la polarisation du cristal à 32,768 KHz pour l'oscillateur est conçue pour être un courant plutôt faible (c'est-à-dire un circuit à haute impédance). La conductivité du flux peut parfois être suffisamment faible pour submerger complètement et court-circuiter littéralement l'oscillateur l'empêchant de fonctionner.


Par simple curiosité, cela vous dérangerait-il d'énumérer quelques types de flux conducteurs? Je savais seulement que les flux d'acide muriatique étaient conducteurs, mais ils ne sont généralement pas utilisés pour l'électronique.
TimH - Codidact

J'ai essayé de nettoyer 12 PCB aléatoires avec 70% d'alcool isopropylique et 14 PCB aléatoires avec de l'eau simple; aucun des> 40 PCB que j'ai inspectés visuellement n'avait de dépôts de flux visibles entre les plots de soudure du cristal. Le nettoyage du PCB n'a rien changé, c'est à dire. les horloges ne fonctionnaient toujours pas. Bien que votre hypothèse ait beaucoup de sens, elle semble être quelque chose dans la composition de la soudure elle-même.
Christian

@TimH Les flux "conducteurs" que je connais sont ceux qui sont solubles dans l'eau et deviennent partiellement conducteurs lorsqu'ils absorbent l'humidité de l'air. Un exemple de flux soluble dans l'eau est le flux organique Kester 331 .
Tut

Je vois ce que tu veux dire. Les flux d'acide organique endommageront également la carte (mauvaise corrosion) s'ils sont laissés sur le PCB, donc un processus d'assemblage approprié devrait toujours inclure le nettoyage du flux OA.
TimH - Codidact

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Vous voudrez peut-être utiliser de la colle chaude pour fixer le boîtier en cristal au PCB afin d'inhiber les vibrations parasites. Souder le boîtier au PCB est plus approfondi si quelqu'un était assez intelligent pour vous donner un tampon pour cela, mais cela ne ressemble pas à cela.

Si la boîte touche juste la carte de telle sorte qu'elle puisse éventuellement bourdonner, c'est à peu près le pire des cas de perte d'énergie parasite.


Merci, mais aussi étrange que cela puisse paraître, le problème était en effet une mauvaise soudure. Pas le flux, mais la soudure ...
Christian
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