Может ли плохой процесс изготовления / сборки печатной платы и тип используемого припоя вызвать проблему термоэдс (см. На печатной плате)? Это зависит от типа используемого материала? Например, качество покрытия, переходные отверстия, использование различных металлов, таких как золото, олово, медь и т. Д.?
Ответы:
Эффект Зеебека всегда присутствует и не имеет ничего общего с качеством процесса изготовления печатной платы. Медь - это медь, и она обладает определенным эффектом Зеебека.
Если у вас нет очень чувствительной низкоуровневой аналоговой схемы, эффект Зеебека можно игнорировать на обычной печатной плате.
Во-первых, чтобы иметь место смещение напряжения из-за эффекта Зеебека, должен быть тепловой градиент. Вся печатная плата при одной и той же умеренной температуре не вызовет смещений, независимо от температуры.
Во-вторых, даже при тепловых градиентах по всей плате смещение равно 0 по любой петле следов меди. Независимо от того, какое напряжение смещения вызывается вдоль градиента для выхода другой температуры, оно компенсируется обратным градиентом, возвращающимся к начальной температуре.
В-третьих, напряжения смещения из-за эффекта Зеебека невелики. Медь генерирует около 6,5 мкВ / ° C. Даже если одна сторона платы на 50 ° C горячее другой, это вызывает только смещение 325 мкВ. И опять же, вы, как правило, не можете почувствовать это, даже если бы захотели, потому что это сводится на нет.
Термопары используют эффект Зеебека, используя два разных материала: наружу и обратно. Смещение напряжения, наблюдаемое в электронике при комнатной температуре, представляет собой разницу между смещением , создаваемым двумя материалами, по разности температур.
Наиболее распространенной причиной для рассмотрения эффекта Зеебека на печатной плате является проектирование приемников термопар. Поскольку термопара измеряет разницу в температуре, а не абсолютную температуру, вы должны знать температуру соединения, где провода термопары подключены к медным следам на вашей плате. Эти два соединения также должны быть при одинаковой температуре.
В высокоточных схемах приемников термопар это обычно делается путем физического удержания двух соединений и прижимания к ним медной шины. Медь электрически изолирована от соединений, но термически соединена как можно лучше. Поскольку медь является хорошим проводником тепла, мы надеемся, что эти два перехода будут очень близки по температуре друг к другу и к датчику абсолютной температуры на плате, который используется в качестве эталонной температуры.
Да, и это может быть проблемой при создании измерительных приборов для метрологии.
Как правило, вы видите, что такие люди, как Кейтли и Кейсайт, потеют, когда проектируют 7-разрядные вольтметры, где тепловые ЭДС могут действительно иметь значение.
Другие забавные вещи могут быть вызваны тепловым стрессом, который заставляет осцилляторы менять частоту, и конденсаторы приобретают заряд, много забавных вещей, о которых нужно беспокоиться, играя в этом пространстве.
Довольно часто вы видите печатные платы с прорезями в них, чтобы ограничить утечку (вероятно, большая проблема с дешевыми платами), и я делал это сам, когда имел дело с импедансом гигаом.
В свое время припои на основе кадмия использовались для соединений с низкими тепловыми ЭДС с медью, ROHS сделал это более трудным, чем когда-то было ....