作者：Ian Williams  德州儀器

在為非功能性或不良性能電路排除故障時，工程師通?？蛇\行仿真或其它分析工具從原理圖層面考量電路。如果這些方法不能解決問題，就算是最優秀的工程師可能也會被難住，感到挫敗或困惑。我也曾經經歷過這種痛苦。為避免鉆進類似的死胡同，我向大家介紹一個簡單而又非常重要的小技巧：為其保持清潔！

我這么說是什么意思呢？就是說如果PCB 沒有保持適當的清潔，在 PCB 裝配或修改過程中使用的某些材料可導致嚴重的電路功能性問題。此類現象中最為常見的問題之一就是焊劑。

圖 1 即為殘留過多數量焊劑的 PCB。

圖 1

焊劑是一種化學制劑，用于協助將組件焊接至 PCB。但令人遺憾的是如果在焊接后不加以清除，焊劑會劣化 PCB 的表面絕緣電阻，在該過程中會給電路性能造成嚴重退化！

圖 2

圖 2 是我用來展示焊劑污染所造成結果的測試電路。由 2.5V 參考電壓激活的平衡惠斯頓接橋網絡可仿真高阻抗橋接傳感器。差分橋接傳感器輸出 V_IN+ - V_IN- 可連接至增益為 101V/V 的 INA333。在理想狀態下，由于橋接處于平衡狀態，因而 V_IN+ - V_IN- = 0V。但焊劑污染會造成實際橋接傳感器電壓隨時間慢慢漂移。

在本次測試中，裝配后我同時記錄了不同程度清潔之后 V_IN- 和 V_OUT 一小時的變動情況：

1. 未清潔；

2. 手工清洗，風干；

3. 超聲波清洗，風干，烘烤。

圖 3

從圖 3 中可以看出，焊劑污染對橋接傳感器輸出性能有嚴重的影響。在未清潔或手工清洗的情況下，橋接傳感器電壓從未達到約 V_REF/2 的預期電壓，即便在一小時趨穩時間之后。此外，未清潔電路板還表現出大量外部噪聲收集。在使用超聲波浴清洗并完全干燥后，橋接傳感器電壓穩如磐石。

圖 4

觀察 INA333 的輸出電壓，我們會連續看到不當清潔造成的性能退化。

1. 未清潔的電路板出現了 DC 錯誤、超長趨穩時間以及嚴重的外部噪聲收集；

2. 手工清潔的電路板出現了奇怪的極低頻率噪聲。我最終找到了根源 — 是因為測試設施內部的空調循環！

3. 和預想的一樣，正確清潔并烘干的電路板表現優異，測試中的任何點都沒有發生漂移。

總之，焊劑清潔不當會造成嚴重的性能降低，特別是在高精度 DC 電路中。對所有手工裝配或修改過的 PCB，請務必使用超聲波浴（或類似方式）完成最終清潔。在使用空氣壓縮機風干后，采用稍高溫度烘烤裝配并清洗后的 PCB，可清除任何殘留濕氣。我們一般在 70°C 下烘烤 10 分鐘。

這個簡單的“保持清潔”技巧應該能夠幫助您大幅減少花在排除故障上的時間，幫助您將更多時間用于設計出色的高精度電路！

閱讀原文, 請參見http://e2e.ti.com/blogs_/b/precisiondesignshub/archive/2013/09/23/why-should-i-give-a-flux.aspx