了解清潔PCB的重要性

當(dāng)消除非功能性或性能不佳電路的麻煩時(shí)，工程師通常可以運(yùn)行仿真或其他分析工具從電路原理圖級(jí)別獲取電路。如果這些方法無法解決問題，即使是最好的工程師也可能會(huì)感到困惑，沮喪或困惑。我也經(jīng)歷過這種痛苦。為了避免鉆進(jìn)類似的死胡同，我想向您介紹一個(gè)簡(jiǎn)單且非常重要的提示：保持清潔！

這是什么意思？這意味著如果未正確清潔PCB，PCB組裝或修改中使用的某些材料可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的電路功能問題。這種現(xiàn)象最常見的問題之一是焊劑。圖1顯示了剩余焊劑多余的PCB。

Fiture1

Flux is用于幫助將元件焊接到PCB的化學(xué)品。不幸的是，如果在焊接后沒有去除焊劑，焊劑將降低PCB的表面絕緣電阻，這將導(dǎo)致電路性能嚴(yán)重下降！

圖2

圖2顯示了用于顯示助焊劑污染結(jié)果的測(cè)試電路。由2.5V參考電壓激活的平衡惠斯通電橋網(wǎng)絡(luò)模擬高阻抗橋式傳感器。差分電橋傳感器輸出VIN + - VIN-可以連接到INA333，增益為101V/V.理想情況下，VIN + - VIN- = 0V，因?yàn)殡姌蛱幱谄胶鉅顟B(tài)。然而，焊劑污染會(huì)導(dǎo)致實(shí)際橋式傳感器電壓隨時(shí)間緩慢漂移。

在此測(cè)試中，組裝后，我還記錄了VIN和VOUT的變化。不同程度清洗后一小時(shí)：

（1）未清洗;

（2）手動(dòng)清洗和風(fēng)干;

（3）超聲波清洗，風(fēng)干，烘烤。

圖3

從圖3中可以看出，磁通污染對(duì)橋式傳感器的輸出性能有嚴(yán)重影響。在未清潔或手動(dòng)清潔的情況下，即使經(jīng)過一小時(shí)的穩(wěn)定時(shí)間，橋式傳感器電壓也不會(huì)達(dá)到大約VREF/2的預(yù)期電壓。此外，未清潔的電路板還會(huì)顯示大量的外部噪聲。用超聲波清洗并完全干燥后，橋式傳感器電壓與隕石一樣穩(wěn)定。

觀察INA333的輸出電壓，我們會(huì)不斷看到清潔不當(dāng)造成的性能下降。

（1）未清潔的電路板有直流誤差，建立時(shí)間長，外部噪聲嚴(yán)重;

（2）手工清潔的電路板頻率很低噪聲。我終于找到了根本原因 - 這是因?yàn)闇y(cè)試設(shè)施內(nèi)部的空調(diào)循環(huán)！

（3）正如預(yù)期的那樣，正確清潔和干燥的電路板表現(xiàn)異常，并且在測(cè)試的任何一點(diǎn)都沒有漂移

總之，不正確的焊料清潔會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的性能下降，尤其是在高精度直流電路中。對(duì)于所有手動(dòng)組裝或改裝的PCB，請(qǐng)務(wù)必使用超聲波浴（或類似）進(jìn)行最終清潔。在使用空氣壓縮機(jī)進(jìn)行空氣干燥之后，將組裝并清潔的PCB在略微升高的溫度下烘烤以除去任何殘留的水分。我們通常在70°C下烘烤10分鐘。

這種簡(jiǎn)單的“保持清潔”技術(shù)應(yīng)該可以幫助您大大減少故障排除所花費(fèi)的時(shí)間，并幫助您將更多時(shí)間花在設(shè)計(jì)上精密電路！