SMD क्रिस्टल मिलाप (?) समस्या और कोई अनुशंसित परीक्षण प्रक्रिया


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मैं MCU के लिए 32.768 kHz SMD क्रिस्टल ( डेटाशीट ) का उपयोग करता हूं । यहाँ क्रिस्टल का लेआउट भाग है।

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यहाँ एक वास्तविक पीसीबी से एक दृश्य है

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मैंने हाथ-टांका लगाने से घटकों को माउंट किया, और लगभग 30 मॉड्यूल का उत्पादन किया।

अधिकांश मॉड्यूल्स के क्रिस्टल ने शुरुआत में काम नहीं किया था, लेकिन मैंने इसे थोड़ा और अधिक सोल्डर लगाकर क्रिस्टल को फिर से मिला कर इसे हल किया। दिलचस्प बात यह है कि जब मैं एक चिमटी से क्रिस्टल के पिन को छूता हूं, तो क्रिस्टल काम करना शुरू कर देता है। यहाँ क्रिस्टल के संकेत के एक आस्टसीलस्कप दृश्य है।

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गड़बड़ यह है कि मैंने एक चिमटी से पथ को स्पर्श किया, और फिर दोलन शुरू होता है।

एक और तथ्य यह है कि बोर्ड के कुछ क्रिस्टल का काम अगर मैं C451 कैप के पथ को छूता हूं, तो उनमें से कुछ काम करना शुरू कर देते हैं यदि मैं C441 कैप के पथ को छूता हूं (उदाहरण के लिए, यदि यह C451 कैप के पथ को छूकर काम करता है, तो यह काम नहीं करता है यदि यह स्पर्श करता है) C441 टोपी का रास्ता)।

इससे मुझे संदेह हुआ कि क्या यह क्रिस्टल के नीचे मिलाप से संबंधित है (शायद असमान संपर्क सतह या किसी अन्य कारण से जो मैं सोच भी नहीं सकता)। या अगर यह शुद्ध रूप से मिलाप संबंधी समस्या नहीं है, जैसा कि मुझे कभी-कभी क्रिस्टल समस्या हल होने तक कई बार फिर से टांका लगाने की प्रक्रिया करने की आवश्यकता होती है। उपरोक्त पीसीबी दृश्य पर, क्रिस्टल के किनारे से अतिरिक्त मिलाप चिपक जाता है (क्रिस्टल के दूसरे शॉर्ट या केस में शॉर्ट सर्किट नहीं होता है), क्रिस्टल के पिन और पीसीबी पैड के बीच संबंध सुनिश्चित करने के लिए होना चाहिए, लेकिन समस्या अभी भी है बाकी है।

एक और मुद्दा यह है कि मैंने 4 बोर्डों पर अनुभव किया कि वे उनके तहत मिलाप को फिर से लागू करने के बाद काम करते हैं, लेकिन जब मैं उन्हें अगले दिन परीक्षण करता हूं, तो क्रिस्टल में एक ही मुद्दा होता है।

प्रश्न .1 क्या किसी को भी ऐसी ही समस्या का सामना करना पड़ा है या वह सोच सकता है कि वास्तविक समस्या क्या हो सकती है?

प्रश्न .2 बोर्ड मैदान पर होंगे, मुझे चिंता है कि वे यहां काम करेंगे लेकिन समस्या है जब ग्राहक को उनका उपयोग करने की आवश्यकता है। मैं एक दिन में मॉड्यूल जोड़े को शुरू करने और किसी भी विफलता होने पर निरीक्षण करने और इस परीक्षण को एक सप्ताह तक फैलाने के लिए उनका परीक्षण कैसे करता हूं। क्या परीक्षण (या संकेत प्राप्त) करने के लिए कोई विधि / तकनीक है यदि क्रिस्टल संभवतः निकट सुविधा में ठीक काम करेगा

  • मैंने एक माइक्रोस्कोप द्वारा PCBs का निरीक्षण किया कि किसी भी ट्रेस के बीच कोई शॉर्ट सर्किट नहीं है या क्रिस्टल के मामले से किसी भी रास्ते में कोई मिलाप कनेक्शन नहीं है
  • समस्याग्रस्त बोर्डों पर, मैंने क्रिस्टल को उन लोगों के साथ फिर से रखा, जिन्हें मैंने उस बोर्ड से हटा दिया था जो ठीक काम करता है, इसलिए इसे एक घटक समस्या नहीं होनी चाहिए
  • मैंने पीसीबी पर फ्लक्स के अवशेषों को साफ किया लेकिन यह परिणाम नहीं बदलता है
  • मैंने खोज की कि क्या इस प्रकार के SMD क्रिस्टल को मिलाप करने के लिए कोई विशेष प्रक्रिया / तकनीक है, लेकिन इससे संबंधित कोई जानकारी नहीं मिल सकती है।

संपादित मैंने एक अलग संधारित्र मान रखने की कोशिश की, लेकिन मदद नहीं की। यहां छवि विवरण दर्ज करें

EDIT2 यहाँ TI के संदर्भ डिजाइन का गेरबर दृश्य है, क्योंकि यह एक वैकल्पिक क्रिस्टल है, यह 0 ओम रेसिस्टर्स (R451, R441) के माध्यम से जुड़ा हुआ है यहां छवि विवरण दर्ज करें


C431 और C451 कितने बड़े हैं, और आपके क्रिस्टल CL क्या हैं? नोट करें कि डेटशीट में सीएल सटीक भाग संख्या पर निर्भर करता है।
टर्बो जे

कौन सा MCU है?
पेड्रो क्वाड्रो

क्रिस्टल का भाग संख्या FC-12M 32.7680KA-A5 है, MCU CC2538 है
Angs

क्या चित्र और फोटो एक ही पीसीबी के हैं? तस्वीर ने मुझे बाएं (ऊर्ध्वाधर) लोड कैप के जमीन कनेक्शन के बारे में थोड़ा परेशान किया, लेकिन फोटो पर मुझे एक बड़ा ग्राउंड प्लेन दिखाई देता है जो तस्वीर पर मौजूद नहीं है? क्या चिप में थरथरानवाला के लिए एक ग्राउंड पिन नहीं है जो सीधे कैप से जुड़ा होना चाहिए, न कि एक बड़े ग्राउंड प्लेन के माध्यम से जो अन्य धाराओं को वहन करता है?
राउटर वैन ऊइजेन

मैंने बोर्ड का एक बेहतर स्क्रीनशॉट रखा। लेआउट के बारे में चेतावनी और सिफारिश के लिए धन्यवाद। मैंने संदर्भ डिजाइन से एक स्क्रीन शॉट रखा, वापसी का रास्ता जमीन-तल पर जाता है (परतों के पास एक विशिष्ट पथ नहीं है)
एंग्स

जवाबों:


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आपका शॉट स्क्रीन शॉट में बहुत खराब लग रहा है, क्योंकि यह वास्तव में ग्राउंड डालने के साथ है, हालांकि मैं अभी भी लोड कैप से ग्राउंड रिटर्न को अलग करने की कोशिश करूंगा और यह चिप पर वापस जमीन पर चला जाएगा। मैं कैप्स और क्रिस्टल (शायद आपके पास एक है) के नीचे एक जमीन डालना चाहता हूं और लोड कैप के समान जमीन बिंदु से जुड़ा होना चाहिए।

यह आपकी समस्या की संभावना नहीं है- ऐसा लगता है कि कई संभावनाएं हैं। सबसे पहले, क्रिस्टल का धातु का मामला छोटा हो सकता है या कुछ पीसीबी की समस्या हो सकती है। आपका विवरण इंगित करता है कि नहीं।

यह एक अत्यंत निम्न शक्ति-स्तर का क्रिस्टल (100nW ड्राइव 500nW अधिकतम ड्राइव) है। सुनिश्चित करें कि यह आपकी चिप से अच्छी तरह से मेल खाता है। यदि आप सटीक समय (+/- 40ppm आवश्यक है) चाहते हैं तो आप लोड कैपेसिटेंस विली-नीली को नहीं बदल सकते हैं, लेकिन सुनिश्चित करें कि वे उपयुक्त हैं (यदि चिप के अंदर कोई कैप नहीं हैं तो उन्हें आम तौर पर डबल से कम कुछ पीएफ होना चाहिए क्रिस्टल के लिए निर्दिष्ट समाई- कि डेटाशीट उस क्रिस्टल के लिए कई संभावित मान दिखाता है)। आपको तापमान चरम पर स्टार्ट-अप के लिए बोर्डों का परीक्षण करना चाहिए- कमरे के तापमान पर सीमांत स्टार्टअप चिप के ग्राम से संबंधित एक संभावित समस्या को इंगित करता है, और यह तापमान के साथ बदलता है।

अंत में और शायद सबसे अच्छी खबर! ), अगर आपका कोडक बिना-साफ प्रवाह का उपयोग कर रहा है, और विशेष रूप से अगर चिप चरम कम शक्ति है, तो मैं शर्त लगा सकता हूं कि वास्तव में आपकी समस्या है। अवशेषों को हटाने से एक मजबूत विलायक और स्क्रबिंग होती है। आपके पुन: टाँके लगाने वाले हिस्से अवशेषों को प्रभावित कर सकते हैं और उन्हें फिर से काम करना शुरू कर सकते हैं।

संपादित करें: मुझे नो-क्लीन फ्लक्स अवशेषों पर संदेह होगा- इसे निकालना बेहद मुश्किल है। आप टीपीएस के संदर्भ डिजाइन में इस्तेमाल किए गए क्रिस्टल के लोड कैप मूल्यों और चश्मे की तुलना भी कर सकते हैं, यह देखने के लिए कि क्या आपके ऊपर कुछ भी कूदता है। लेकिन कुछ गंदा विलायक पीसीबी क्लीनर और एक टूथब्रश के साथ क्रिस्टल क्षेत्र में उस बोर्ड के शीर्ष को भी साफ़ करें। अकेले विलायक (यहां तक ​​कि गंदा के रूप में बुरा कुछ भी) पर्याप्त नहीं है।


बहुमूल्य टिप्पणियों के लिए धन्यवाद। मैंने खुद से असेंबली की, मैं बिना किसी साफ-सुथरे पेस्ट (मिलाप के) का उपयोग करता हूं, जैसा कि आपने कहा, लेकिन मैंने फ्लक्स से छुटकारा पाने के लिए एक विलायक द्वारा बोर्डों को साफ किया, लेकिन समस्या का समाधान नहीं किया।
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मैं केवल PCB की सफाई करता था लेकिन इस बार घटक को भी साफ कर दिया और यह काम कर गया। सुनिश्चित करने के लिए, मैंने इसे दूसरे बोर्ड के लिए किया, जिसने काम करना भी शुरू कर दिया। मदद के लिए धन्यवाद :)
Angs

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प्रतिक्रिया @ धन्यवाद के लिए धन्यवाद, यह जानना हमेशा अच्छा होता है कि जब कोई गंभीर समस्या सामने आई है।
स्पेरो पेफेनी

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आज मुझे प्रोटोटाइप बोर्ड के एक बैच के साथ यही समस्या थी। उनमें से आधे ने बूट नहीं किया या कई सेकंड लगे। फिर मैंने उन्हें आइसोप्रोपिल अल्कोहल से साफ़ किया और वे निर्दोष रूप से काम करने लगे। हम अभी भी शोध कर रहे हैं कि यह बैच क्यों विफल रहा जबकि पिछले वाले नहीं थे (हमने क्रिस्टल ब्रांड को बदल दिया, लेकिन मिलाप पेस्ट ब्रांड को भी बदल दिया, इसलिए ...)।
एम.वी.

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आप उल्लेख करते हैं कि थरथरानवाला तब शुरू होता है जब आप इसे चिमटी से छूते हैं। यह मुझे इंगित करता है कि हो सकता है कि आपको क्रिस्टल के पिनों में से एक या शायद दोनों पर थोड़ा अधिक समाई की आवश्यकता हो (यह निर्भर करता है कि यह विशेष थरथरानवाला कैसे काम करता है)। मैं डेटाशीट में "(3) लोड कैपेसिटेंस" के बारे में बात कर रहा हूं। क्या इस क्रिस्टल से कोई लोड कैपेसिटर जुड़ा हुआ है? यदि मैं 10 pF के साथ शुरू नहीं होता, अगर वहाँ है, तो 10 pF के साथ इसका मान बढ़ाएँ।

मुझे यह विश्वास करना कठिन है कि इसका पीसीबी के साथ कोई लेना-देना नहीं है, मेरे अनुभव में पीसीबी पर क्रिस्टल को टांका लगाना उस परेशानी का कारण नहीं होना चाहिए। मैं ज्यादातर ऐसे छोटे क्रिस्टल के लिए गर्म हवा का उपयोग करता हूं और यह लगभग हमेशा ठीक रहता है।


मैं उन्हें अलग-अलग कैप वैल्यू के साथ टेस्ट करता था लेकिन न तो मदद करता था। (मैं गर्म-बालों वाले स्टेशन का भी उपयोग करता हूं)। आपने एक अच्छी बात को छुआ है कि पिनों में अंतर समाई हो सकती है
Angs

डेटाशीट को देखते हुए, मैं देखता हूं कि CC2538 में पहले से ही 12 pf (टाइप) लोड कैपेसिटेंस है। शायद कुछ बाहरी कैप के साथ यह बहुत अधिक है? मैं बाहरी टोपियां निकालने की कोशिश करूंगा और देखूंगा कि क्या होता है।
बिम्पील्रेकी

मैंने कैप हटा दिए, लेकिन पिन पर कोई दोलन नहीं देखा।
अंग्स

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जैसा कि मैंने ऊपर देखा, यह आप पर खेलने वाले फ्लक्स अवशेष था! मैंने कभी उम्मीद नहीं की थी कि ऐसा हो सकता है, इसलिए मैंने कुछ सीखा,
तूफान

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वह कौन सी घड़ी है जिसे इस बोर्ड को प्रबंधित करना है?

ऐसा लगता है कि यह कैपेसिटर के साथ समस्या है। जब आप एक टर्मिनल चीजों को छूते हैं तो आपके समाई के कारण काम करते हैं। क्या क्रिस्टल के संधारित्र के मूल्य सही हैं? क्या आपने कैपेसिटर को फिर से मिलाप करने की कोशिश की है (केवल टर्मिनलों को फिर से गर्म करें)?

3 टर्मिनलों क्रिस्टल अधिक ठीक से व्यवहार कर सकते हैं, विशेष रूप से उच्च आवृत्ति सर्किट के लिए। आपको क्रिस्टल की निशानियों के निशान के मिलान (और संभव के रूप में न्यूनतम तक कम करने) के लिए भी (घड़ी की गति के आधार पर) चाहिए। हमेशा GND, Vcc और घड़ी से रूट करना शुरू करें।


यह एक 32 kHz क्रिस्टल के लिए है इसलिए शायद ही उच्च आवृत्ति। मैं केवल 50 मेगाहर्ट्ज या उससे अधिक के पीसीबी पर मिलान की गई ट्रेस लंबाई के बारे में चिंता करना शुरू कर दूंगा।
बिमपेलरेकी

ज़रूर। आवृत्ति नहीं देखी और निश्चित रूप से "कम" है, उत्तर के दूसरे भाग को भूल जाओ।
पेड्रो क्वाड्रो

इसके अलावा, जैसा कि आपके कैपेसिटर वास्तव में छोटे हैं (शायद 0402 आकार?) सुनिश्चित करें कि आपको सोल्डर करते समय उनके टर्मिनलों को छोटा नहीं किया गया है
पेड्रो क्वाड्रो
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