Ungewöhnliche chemische Reaktion auf PCB (SMPS-Schaltung)

Ich habe eine Platine mit einer smps-Schaltung von 220 V bis 5 V (mit Viper22a). Hier ist das Schema:

Und hier ist das Board-Layout:

Im Bereich des gelben Kreises sehe ich eine Art weiße Abscheidung auf einigen PCBs (unterste Schicht). Bitte beachten Sie die Bilder unten:

Einmal abgekratzt, nimmt es die Lötmaske mit. Die Abscheidung beginnt an beiden Hilfswicklungsstiften und erstreckt sich bis zur Diode (unterste Schicht). Der verbleibende Bereich scheint nicht betroffen zu sein. Was könnte der Grund dafür sein und wie vermeide ich so etwas?

Ich denke, eine chemische Reaktion findet möglicherweise aufgrund billiger Materialien statt, die während der Herstellung verwendet wurden, oder aufgrund einer unsachgemäßen Reinigung des Lötflussmittels nach dem Löten. Aber auch hier sollte die Primärwicklung eine höhere Spannung und damit einen besseren Ort für solche chemischen Reaktionen haben.

Ich sehe keinen Temperaturanstieg in diesem Bereich. Es fühlt sich kalt an.

Updates: Ich hatte das Gefühl, dass dies eine Art chemische Reaktion ist. Ich überprüfte sofort die Stelle, an der ich die Leiterplatten platziert hatte und fand diese:

Ich habe die nackte, mit Strom versorgte Leiterplatte auf Marmor gelegt und dachte, sie sei isolierend. Scheint, als ob Säurespuren von dem durch Flussmittel ausgelösten Zerfall der Ionen im Marmor herrührten, und dann trieb Gleichstrom die Reaktion noch weiter voran. Weiße Ablagerung wird Kalzium niedergelegt, wie es scheint. Wie aus dem Marmorbild ersichtlich, scheint es korrodiert zu sein. Bei Berührung fühlt es sich rau an, als würde jemand einen Tropfen Säure darauf fallen lassen.

Dies hat eine ziemlich einfache Lösung: Stellen Sie 300 V nicht direkt auf Marmor auf 60 kHz ein. In der Tat sollten Sie davon ausgehen, dass so ziemlich alles NICHT sicher ist, 300 V bei 60 kHz einzuschalten.

Marmor ist ein metamorphes Gestein, das aus verschiedenen Gesteinskörnern aufgebaut ist und kleine Risse aufweist, die sich mit Feuchtigkeit füllen, in die leitfähige Ionen (Kalzium ist ein sicherer Weg) aus den umliegenden Mineralien gelangen. Es mag trocken erscheinen, aber es sei denn, Sie haben kürzlich die gesamte Platte für ein paar Tage oder länger in einem Ofen gebacken, ist wahrscheinlich viel Feuchtigkeit von der Umgebungsfeuchtigkeit eingedrungen.

Bevor jeder mit einem Ohmmeter anfängt, seine Zähler zu messen, spielt hier der spezifische Widerstand keine Rolle. Leitfähige Risse zwischen Nuggets verschiedener Mineralien. Mineralien mit dielektrischen Koeffizienten. Hört sich nach etwas Vertrautem an?

Ein Kondensator vielleicht? Zwei durch ein Dielektrikum getrennte leitende Platten ... Calciumelektrolytfeuchte in durch ein Dielektrikum getrennten Rissen.

Eine interessante Eigenschaft vieler Mineralien besteht darin, dass sich ihre Dielektrizitätskonstanten mit der Frequenz dramatisch erhöhen, wenn sie einem sich ändernden elektrischen Feld ausgesetzt werden. Sie benötigen keinen niederohmigen galvanischen Pfad, um Wechselstrom zu leiten. Es kann über die Polarisation und Depolarisation der elektrischen Dipole im Material Dielektrikum passieren. Einfach ausgedrückt, Kondensatoren leiten Wechselstrom und je mehr Kapazität, desto mehr passieren sie. Höhere Dielektrizitätskonstanten bedeuten mehr Kapazität.

Aus diesem Grund leitet Marmor hochfrequente Wechselströme oder sich ändernde Schaltwellenformen. Genau wie derjenige, der auf den beiden Stiften zu sehen wäre, die die "Ablagerung" aufweisen.

Meistens spielt das keine Rolle. Und es kann sehr nützlich sein, um die Dehnung und andere Effekte von Marmor zu messen, obwohl dieser Effekt auch bei anderen Gesteinsarten vorhanden ist. Es gibt ein ganzes Gebiet namens Dielektrische Spektroskopie , das versucht, verschiedene Aussagen über einen Materialblock zu treffen, indem es untersucht, wie sich die Wechselstromimpedanz mit der Frequenz ändert. Marmor geht nur in eine Richtung: nach unten (mit zunehmender Häufigkeit).

300 V von der eingestellten 220-V-Leitung, die auf 60 kHz geschaltet ist, sind jedoch kaum eine Kleinigkeit. Viele Mineralien und Keramiken (MnZn-Ferrit ist ein weiteres Beispiel) beginnen beim Erhitzen, häufig exponentiell, leitfähiger zu werden. Ich habe mehrere Ampere durch einen Ferritkern mit weniger als 30 V geschickt, man muss ihn nur heiß genug machen. Nun, bevor es zersplittert ist. In Verbindung mit der allgemein fürchterlichen Wärmeleitfähigkeit würde ich wetten, dass Sie eine ziemlich ernste lokale Erwärmung des Marmortisches durch diese beiden Stifte hatten.

In Anbetracht der Ionen und der alkalischen Natur der Ablagerungen in Marmor gibt es wahrscheinlich einige kleine elektrochemische Vorgänge. Sie leiten Strom durch seltsame Dinge und machen es heiß, alle möglichen Arten von Spielereien könnten möglicherweise passieren. Aber es ist definitiv stromgetrieben, es gibt keine Probleme mit Flussmittelrückständen oder irgendetwas, was dies verursacht. Dies ist ein Fall, in dem Sie Ihre 300-V-SMPS auf Dinge setzen, die Sie nicht sollten, das ist alles.

Die gute Nachricht ist, dass es spezifisch für das Board ist, das Sie getestet haben. Ich würde mir keine Sorgen um Herstellungsprobleme machen. Dies war eine sehr spezifische Instanz von "OOPS!".