Masalah solder SMD Crystal (?) Dan prosedur pengujian yang disarankan

Saya menggunakan kristal SMD 32.768 kHz ( lembar data ) untuk MCU. Berikut adalah tata letak bagian kristal.

Berikut ini adalah tampilan dari PCB yang sebenarnya

Saya memasang komponen dengan solder tangan, dan menghasilkan sekitar 30 modul.

Kristal Kebanyakan modul tidak mulai bekerja di awal, tapi saya menyelesaikannya dengan menyolder ulang kristal dengan menerapkan sedikit lebih banyak solder di bawahnya. Yang menarik adalah ketika saya menyentuh pin kristal oleh pinset, kristal itu mulai bekerja. Berikut ini adalah tampilan osiloskop dari sinyal kristal.

Kesalahan adalah di mana saya menyentuh jalan oleh pinset, dan kemudian osilasi dimulai.

Fakta lain adalah bahwa sebagian kristal papan berfungsi jika saya menyentuh jalur topi C451, beberapa dari mereka mulai bekerja jika saya menyentuh jalur topi C441 (misalnya, jika bekerja dengan menyentuh jalur tutup topi C451, itu tidak berfungsi jika saya menyentuh ke jalur cap C441).

Ini membuat saya ragu apakah itu terkait dengan solder di bawah kristal (mungkin permukaan kontak yang tidak rata atau alasan lain yang tidak dapat saya pikirkan). Atau jika itu bukan masalah yang berhubungan dengan solder murni, karena saya terkadang perlu melakukan proses penyolderan ulang beberapa kali hingga masalah kristal terpecahkan. Pada tampilan PCB di atas, solder tambahan menjulur keluar dari sisi kristal (tidak ada hubungan pendek ke bantalan lain atau kasing kristal), harus ada hubungan pasti antara pin kristal dan bantalan PCB, tetapi masalahnya masih sisa.

Masalah lain adalah bahwa saya mengalami pada 4 papan bahwa mereka bekerja setelah saya mendaftar ulang solder di bawah mereka, tetapi ketika saya mengujinya pada hari berikutnya, kristal memiliki masalah yang sama.

Pertanyaan.1 Apakah ada yang mengalami masalah yang sama atau bisa memikirkan apa yang bisa menjadi masalah yang sebenarnya?

Pertanyaan.2 Papan akan berada di lapangan, saya memiliki kekhawatiran bahwa mereka akan bekerja di sini tetapi memiliki masalah ketika pelanggan perlu menggunakannya. Cara saya mengujinya adalah memulai modul pasangan kali dalam sehari dan mengamati apakah ada kegagalan dan menyebarkan tes ini selama seminggu. Apakah ada metode / teknik untuk menguji (atau mendapatkan indikasi) jika kristal mungkin akan bekerja dengan baik di fitur dekat

• Saya memeriksa PCB dengan mikroskop bahwa tidak ada hubungan pendek antara jejak apa pun atau tidak ada sambungan solder dari wadah kristal ke jalur apa pun.
• Pada papan yang bermasalah, saya menempatkan kembali kristal dengan yang saya lepaskan dari papan yang berfungsi OK, oleh karena itu seharusnya tidak menjadi masalah komponen
• Saya membersihkan residu fluks pada PCB tetapi tidak mengubah hasilnya
• Saya memang mencari jika ada prosedur / teknik khusus untuk menyolder jenis kristal SMD tetapi tidak dapat menemukan informasi terkait.

EDIT Saya mencoba menempatkan nilai kapasitor yang berbeda tetapi tidak membantu.

EDIT2 Berikut ini adalah tampilan gerber dari desain referensi TI, karena merupakan kristal opsional, terhubung melalui resistor 0 ohm (R451, R441)

Tata letak Anda terlihat jauh lebih buruk di tangkapan layar daripada yang sebenarnya dengan tuangkan tanah, namun saya masih mencoba untuk mengisolasi pengembalian tanah dari tutup beban dan langsung kembali ke tanah pada chip. Saya juga ingin melihat tanah dituangkan di bawah topi dan kristal (mungkin Anda memilikinya) dan terhubung ke titik tanah yang sama dengan tutup beban.

Itu tidak mungkin masalah Anda - sepertinya ada beberapa kemungkinan. Pertama, casing logam kristal mungkin mengalami korsleting atau ada beberapa masalah PCB. Deskripsi Anda cenderung tidak.

Ini adalah kristal tingkat daya yang sangat rendah (drive 100nW drive maksimum 500nW). Pastikan itu cocok dengan chip Anda. Anda tidak dapat mengubah kapasitansi beban mau tak mau jika Anda ingin waktu yang akurat (+/- 40ppm diperlukan) tetapi pastikan mereka sesuai (jika tidak ada tutup di dalam chip mereka umumnya harus beberapa pF kurang dari dua kali lipat kapasitansi yang ditentukan untuk kristal- bahwa lembar data menunjukkan beberapa nilai yang mungkin untuk kristal itu). Anda harus menguji papan untuk start-up pada suhu ekstrem-marginal startup pada suhu kamar menunjukkan masalah yang mungkin terkait dengan gm chip, dan itu berubah dengan suhu.

Akhirnya ( dan mungkin berita terbaik! ), Jika assembler Anda menggunakan fluks tanpa-bersih, dan terutama jika chipnya berdaya sangat rendah, saya berani bertaruh itulah masalah Anda. Menghapus residu membutuhkan pelarut yang kuat dan menggosok. Menyolder ulang suku cadang dapat memengaruhi residu dan memungkinkannya untuk mulai bekerja kembali.

Sunting: Saya menduga residu fluks tidak bersih - sangat sulit untuk dihilangkan. Anda juga dapat membandingkan nilai tutup beban dan spesifikasi kristal Epson yang Anda gunakan dengan kristal yang digunakan dalam desain referensi TI untuk melihat apakah ada sesuatu yang menyerang Anda. Tetapi juga gosok bagian atas papan itu di area kristal dengan sedikit pembersih PCB pelarut dan sikat gigi. Pelarut sendiri (bahkan sesuatu yang jahat seperti pernis tipis) tidak cukup.

Anda menyebutkan bahwa osilator dimulai ketika Anda menyentuhnya dengan pinset. Itu menunjukkan kepada saya bahwa mungkin Anda perlu kapasitansi sedikit lebih pada satu atau mungkin keduanya (tergantung pada bagaimana osilator ini bekerja) dari pin kristal. Saya berbicara tentang "(3) memuat kapasitansi" di lembar data. Apakah ada kapasitor beban yang terhubung ke kristal ini? Jika tidak, saya akan mulai dengan 10 pF, jika ada, tambah nilainya dengan 10 pF.

Saya merasa sulit untuk percaya bahwa itu ada hubungannya dengan PCB, dalam pengalaman saya menyolder kristal pada PCB seharusnya tidak terlalu merepotkan. Saya kebanyakan menggunakan udara panas untuk kristal kecil seperti itu dan itu hampir selalu berfungsi dengan baik.

Jam manakah yang seharusnya dikelola oleh dewan ini?

Sepertinya itu masalah dengan kapasitor. Ketika Anda menyentuh terminal, segala sesuatu bekerja karena kapasitansi Anda. Apakah nilai kapasitor kristal benar? Sudahkah Anda mencoba menyolder ulang (hanya memanaskan kembali terminal) kapasitor?

3 terminal kristal dapat berperilaku lebih baik, khususnya untuk sirkuit frekuensi tinggi. Anda juga harus ingin (tergantung dari kecepatan jam) untuk mencocokkan (dan mengurangi seminimal mungkin) panjang jejak kristal. Selalu mulai merutekan dari GND, Vcc, dan jam.