Проблема припоя SMD Crystal (?) И рекомендуемая процедура испытаний

Я использую кристалл SMD 32,768 кГц ( таблица данных ) для MCU. Вот макет части кристалла.

Вот вид с реальной платы

Я установил компоненты с помощью ручной пайки и произвел около 30 модулей.

Кристалл большинства модулей не начал работать в начале, но я решил это, перепаяв кристалл, применив немного больше припоя под ним. Интересно то, что когда я касаюсь пинцетом кристалла пинцетом, кристалл начинает работать. Вот осциллографический вид сигнала кристалла.

Глюк - это то, где я коснулся пути пинцетом, и затем начинается колебание.

Другой факт заключается в том, что некоторые кристаллы платы работают, если я касаюсь пути колпачка C451, некоторые из них начинают работать, если я касаюсь пути колпачка C441 (например, если он работает, касаясь пути колпачка C451, он не работает, если я касаюсь к пути колпачка C441).

Это заставило меня усомниться, связано ли это с припоем под кристаллом (возможно, неровная поверхность контакта или другая причина, о которой я не могу думать). Или, если это не просто проблема, связанная с припоем, мне иногда приходилось несколько раз выполнять процесс повторной пайки, пока проблема с кристаллами не будет решена. На приведенном выше изображении печатной платы дополнительный припой торчит со стороны кристалла (нет короткого замыкания на другую площадку или корпус кристалла), должно быть обязательно соединение между выводом кристалла и подушкой печатной платы, но проблема по-прежнему остается.

Другая проблема заключается в том, что на 4 платах я обнаружил, что они работают после того, как я повторно применил припой под ними, но когда я проверяю их на следующий день, у кристалла возникает та же проблема.

Вопрос.1 Кто-нибудь сталкивался с подобной проблемой или мог подумать, что может быть реальной проблемой?

Вопрос 2 Доски будут на поле, у меня есть опасения, что они будут работать здесь, но есть проблема, когда клиенту нужно их использовать. Как я их тестирую, так это запускаю пары модулей раз в день и наблюдаю, есть ли сбой, и распространяю этот тест на неделю. Есть ли какой-либо метод / метод для проверки (или получения указания), будет ли кристалл нормально работать в ближайшем объекте?

• Я осмотрел печатные платы под микроскопом, что между какими-либо следами нет короткого замыкания или нет соединения припоя от корпуса кристалла к любому пути
• На проблемных платах я заменил кристалл на те, которые я снял с платы, которая работает нормально, поэтому это не должно быть проблемой компонентов
• Я очистил остатки флюса на печатной плате, но это не меняет результат
• Я действительно искал, есть ли специальная процедура / техника для пайки такого типа кристаллов SMD, но не смог найти никакой связанной информации.

РЕДАКТИРОВАТЬ Я попытался поместить другие значения конденсатора, но не помогло.

РЕДАКТИРОВАТЬ2 Вот вид Gerber эталонного дизайна TI, так как это дополнительный кристалл, он подключен через резисторы 0 Ом (R451, R441)

На снимке экрана ваш макет выглядит намного хуже, чем на самом деле с грунтовым наливом, однако я все же попытался бы изолировать возврат грунта от защитных крышек и вернуть его обратно на землю на чипе. Я также хотел бы видеть, как земля заливается под колпачки и кристалл (возможно, у вас есть) и подключается к той же точке заземления, что и крышки нагрузки.

Это вряд ли ваша проблема - кажется, есть несколько возможностей. Во-первых, металлический корпус кристалла может быть закорочен или существует некоторая проблема с печатной платой. Ваше описание имеет тенденцию указывать нет.

Это кристалл с очень низким уровнем мощности (максимальная мощность 100 нВт, максимальная мощность 500 нВт). Убедитесь, что он хорошо сочетается с вашим чипом. Вы не можете менять емкость нагрузки волей-неволей, если вам нужна точная синхронизация (требуется +/- 40 ppm), но убедитесь, что они подходят (если в чипе нет пробок, они обычно должны быть на несколько пФ меньше, чем в два раза). указанная емкость для таблицы данных кристалла показывает несколько возможных значений для этого кристалла). Вам следует проверить платы на запуск при экстремальных температурах - предельный запуск при комнатной температуре указывает на возможную проблему, связанную с граммами микросхемы, которая меняется с температурой.

Наконец ( и, возможно, лучшая новость! ), Если ваш ассемблер использует неочищенный флюс, и особенно если чип чрезвычайно маломощный, держу пари, что это именно ваша проблема. Удаление остатка требует сильного растворителя и очистки. Ваша повторная пайка деталей может повлиять на остаток и позволить им снова начать работать.

Редактировать: Я подозреваю, что не чистые остатки флюса - это очень трудно удалить. Вы также можете сравнить значения крышки и характеристики используемого кристалла Epson с кристаллом, использованным в эталонном дизайне TI, чтобы увидеть, выпадает ли что-нибудь на вас. Но также потрите верхнюю часть этой платы в кристальной области с помощью какого-нибудь грязного растворителя для очистки печатных плат и зубной щетки. Одного растворителя (даже такого неприятного, как разбавитель лака) недостаточно.

Вы упоминаете, что генератор запускается, когда вы касаетесь его пинцетом. Это указывает мне на то, что, возможно, вам нужно немного больше емкости на одном или, может быть, на обоих (в зависимости от того, как работает этот конкретный генератор) выводов кристалла. Я говорю о "(3) нагрузочной емкости" в техническом описании. Есть ли нагрузочные конденсаторы, подключенные к этому кристаллу? Если нет, я бы начал с 10 пФ, если есть, увеличьте его значение на 10 пФ.

Мне трудно поверить, что это имеет какое-либо отношение к печатной плате, по моему опыту пайка кристалла на печатной плате не должна быть такой сложной. Я обычно использую горячий воздух для таких маленьких кристаллов, и это почти всегда работает нормально.

Какими часами должна управлять эта доска?

Кажется, это проблема с конденсаторами. Когда вы касаетесь терминала, все работает из-за вашей емкости. Верны ли значения кристаллического конденсатора? Вы пытались перепаять (только повторно нагреть клеммы) конденсаторы?

3 клеммы кристаллов могут вести себя более корректно, особенно для высокочастотных цепей. Вы также должны хотеть (в зависимости от скорости часов) соответствовать (и уменьшать до минимума, насколько это возможно) длину следов кристалла. Всегда начинайте прокладывать маршрут от GND, Vcc и часов.