Wahl des Lots, das den Quarzkristall beeinflusst?

Ich hatte Probleme mit DS1307Echtzeituhren, der Schuldige scheint das von uns verwendete Lot zu sein. Lassen Sie mich erklären.

Wir verwendeten ein Adafruit DS1307-basiertes RTC I2C-Modul auf einem serienmäßigen Raspberry Pi. Die Uhren wurden gebaut - und es wurde festgestellt, dass sie in Ordnung kommunizieren (z. B. I2C war gut), aber nicht "ticken", z. der zweite kam nicht voran. Der Bau auf einem Steckbrett (nicht Löten) führte zu funktionierenden Uhren, sodass das Modul selbst nicht in Frage kam.
Auch die elektrische Verbindung zwischen Kristall und IC, die mit einem einfachen Multimeter getestet wurde, wurde an allen Einheiten weitergegeben.

Weitere Nachforschungen und Eingrenzungen mit meinem vertrauenswürdigen Buspiraten (ein von Gott gesandtes Gerät für uns ohne schwere Testgeräte!) Führten mich dazu, die Verbindungen mit meinem eigenen (dh dem, was ich zu Hause verwende) Lötmittel neu zu löten - und voilà, sie hat funktioniert. Eine weitere Eingrenzung zeigte, dass ich eigentlich nur die Verbindungen des Kristallquarzes reinigen und neu löten musste, nicht einmal die IC-Seite musste neu verlötet werden.

Weiß jemand, oder haben eine Idee oder eine Erklärung , warum
S-Pb60Sn40 tut nicht ,
S-Sn60Pb36Cu1 tut Arbeit in den Kristall Quarz gut an die PCB verbinden, zB. in einer Weise, dass das DS1307anfängt zu ticken?
Der große Unterschied zwischen dem verwendeten Lot scheint in ungefähr vertauschten Anteilen von verwendetem Blei und Zinn zu liegen, aber vielleicht funktioniert das 1% ige Kupfer irgendwie?
Meine weitere Vermutung wäre, dass dies etwas mit der Wahl des Lots zu tun hat, das den Oszillator irgendwie dämpft, aber das "Wie" lässt mich immer noch ratlos.

Für die Statistik: Wir haben 87 Einheiten mit dem "schlechten" Lot verlötet, von denen keines funktioniert (z. B. "Ticking"). Ich habe jetzt 53 von ihnen manuell neu verlötet, alle funktionieren. Für 48 von denen habe ich nur die Quarzoszillatoranschlüsse neu verlötet.

Bearbeiten 1 - Reinigen der Lötpads
Wie von einigen von Ihnen vorgeschlagen, habe ich eine Reihe von Leiterplatten manuell mit 70% Isopropylalkohol und / oder reinem Wasser gereinigt - ohne Erfolg, die Uhren "tickten" immer noch nicht weg. Erst durch Entlöten und erneutes Löten der beiden Kristallstecker beginnen sie zu ticken.

Edit 2 - Die Art von Lot I verwenden
das Lot , das tat nicht Arbeit ist das Produkt aus Stannol , denjenigen, der tut Arbeit ist das Produkt von Feldern Löttechnik GmbH (pdf in Deutsch, sorry, sie scheinen nicht eine Englisch - Version zu haben online).

Edit 3 - Das Flussmittel, das sich im Lot befindet (auch bekannt als ... näher kommen ...)
Das nicht arbeitende Stannol-Lot verwendet Flussmittel vom Typ 2.1.2.A - das ist laut Wikipedia eine organische, wasserlösliche Flüssigkeit (? Das scheint falsch zu sein!) Flussmittel mit Halogeniden. Das Arbeitslot von Felder verwendet Flussmittel vom Typ 1.1.2.B, dh festes Flussmittel auf Harzbasis auf Kolophoniumbasis mit Halogeniden.
Der Schuldige könnte entweder das unbekannte "organische, wasserlösliche" Flussmittel von Stannol oder die andere Lötformel mit Kupferzusatz von Felder sein. $\Longrightarrow$

soldering crystal

— Christian
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Hatte Ihr Lot zufällig wasserlösliches Flussmittel, das nicht von der Platine gereinigt wurde?

— Tut

@tut - Das wäre meine Stimme, basierend auf ähnlichen Erfahrungen mit unreinen Kristallen, die nicht starten.

— John U

@JohnU Ja, wir sind vor langer Zeit an einem Ort darauf gestoßen, an dem ich gearbeitet habe, wo der Manager eine Bestellung von Motherboards herausgebracht hat, ohne das wasserlösliche Flussmittel zu reinigen. Die RTC-Oszillatoren fielen am ersten Regentag aus.

— Tut

Sie können versuchen, einige manuell mit dem "schlechten" Lot aufzulöten. Möglicherweise geht es eher um die Verbindung als um das Material. Meistens aus Neugier, da die Antworten bezüglich Flussmittel usw. immer noch zutreffen und Sie im automatisierten Prozess das richtige Lot verwenden möchten.

— Gbarry

@Christian RTC Oszillatoren sollten nicht so pingelig sein. Es kann an der Zeit sein, das Oszillatordesign neu zu bewerten, einschließlich: genauer verwendeter Komponenten (einschließlich Teilenummern), Platinenlayout (und Material?), Lötmittel und allem anderen, was relevant sein kann. Dies wäre wahrscheinlich besser in einer anderen Frage zu bedienen. Wie genau sind die Arbeitsoszillatoren? Schnell oder langsam und um wie viel? Dies könnte einen Hinweis auf die Auswahl von Komponenten wie Kondensatoren geben.

— Tut

Antworten:

Ihr Problem ist mit ziemlicher Sicherheit kein direktes Problem mit dem Lot selbst, sondern mit dem Flussmittel im Lot. Viele Flussmittel hinterlassen einen leitenden Film auf der Platine, der für Schaltkreise wie Ihren entfernt werden muss.

Beachten Sie, dass RTC-Chips versuchen, extrem wenig Strom zu verbrauchen, um den Akku so gut wie möglich zu schonen. Daher ist die Vorspannung des 32,768-kHz-Kristalls für den Oszillator so ausgelegt, dass sie einen relativ niedrigen Strom aufweist (dh eine Schaltung mit hoher Impedanz). Die Flussleitfähigkeit kann manchmal niedrig genug sein, um den Oszillator vollständig zu überfluten und buchstäblich kurzzuschließen, wodurch verhindert wird, dass er funktioniert.

— Michael Karas
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Würde es Ihnen aus Neugier etwas ausmachen, ein paar Flussmittelarten aufzulisten, die leitfähig sind? Mir war nur bewusst, dass Salzsäureflüsse leitfähig sind, aber sie werden normalerweise nicht für die Elektronik verwendet.

— TimH - Codidact

Ich habe versucht, 12 zufällige PCBs mit 70% Isopropylalkohol und 14 zufällige PCBs mit einfachem Wasser zu reinigen. Keine der> 40 Leiterplatten, die ich visuell untersucht habe, wies sichtbare Flussmittelablagerungen zwischen den Lötpads des Kristalls auf. Das Reinigen der Leiterplatte hat nichts geändert, dh. Die Uhren tickten immer noch nicht. Obwohl Ihre Annahme sehr sinnvoll ist, scheint es etwas in der Zusammensetzung des Lots selbst zu sein.

— Christian

@TimH Die mir bekannten "leitfähigen" Flussmittel sind wasserlösliche, die teilweise leitfähig werden, wenn sie Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen. Ein Beispiel für ein wasserlösliches Flussmittel ist Kester 331 Organic Flux .

— Tut

Ich verstehe was du meinst. Organische Säureflüsse beschädigen die Platine auch wirklich (schlechte Korrosion), wenn sie auf der Leiterplatte verbleiben. Daher sollte ein ordnungsgemäßer Montageprozess immer das Reinigen des OA-Flussmittels umfassen.

— TimH - Codidact

Möglicherweise möchten Sie Heißkleber verwenden, um das Kristallgehäuse auf der Leiterplatte zu befestigen, um parasitäre Vibrationen zu verhindern. Das Löten des Gehäuses auf die Leiterplatte ist gründlicher, wenn jemand klug genug war, Ihnen ein Pad dafür zu geben, aber es sieht nicht so aus.

Wenn die Dose das Board nur so berührt, dass es möglicherweise summt, ist dies der schlimmste Fall für einen parasitären Energieverlust.

— user69712
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Danke, aber so seltsam es auch klingen mag, das Problem war in der Tat falsches Löten. Nicht das Flussmittel, sondern das Lot ...

— Christian