Pytanie:
Dlaczego kryształowe puszki 32,786 kHz są przylutowane do PCB?
efox29
2015-03-06 10:12:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Każda płytka rozwojowa, której kiedykolwiek używałem, która zawiera kryształ 32,786 kHz, zawsze miała swoją puszkę przylutowaną bezpośrednio do płytki.

Jaki jest tego powód? Czy ma to na celu zminimalizowanie energii wypromieniowanej z kryształu podczas jego działania (zakładając, że pad, do którego jest przylutowany, jest szlifowany)?

Jaki byłby efekt, gdyby puszka nie była przylutowana do płytki?

Dodane

Jeśli spojrzysz na ten obrazek, kryształ ma 3 punkty lutownicze. Dwie na nóżki i jedną na futerał / muszlę / puszkę (zielona strzałka).

Moje pytanie dotyczy powodu przylutowania obudowy / powłoki / puszki do płytki.

enter image description here

Zauważ, że często można znaleźć puszki przymocowane do podkładki za pomocą odizolowanego drutu przylutowanego po obu stronach.
Sześć odpowiedzi:
user69298
2015-03-06 16:48:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

„Energia promieniowana” to właściwy pomysł, ale Twoje pytanie sugeruje, że myślisz tutaj o energii elektromagnetycznej. To raczej mechaniczne. 32768 Hz to ultradźwięki o długości fali około 1 cm, a oscylator kwarcowy działa poprzez wibracje mechaniczne. Jeśli chcesz mieć stałe Q i stałą charakterystykę częstotliwościową, mechaniczne naprawienie obudowy ma sens.

Adam Davis
2015-03-06 20:15:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kryształy 32 kHz i 32,768 kHz są fizycznie duże. Im niższa częstotliwość rezonansowa, tym większy kryształ - im wyższa częstotliwość rezonansowa, tym mniejszy kryształ. Można więc oczekiwać, że obudowa i prowadzi będą większe niż kryształy o wyższej częstotliwości, które oczywiście mają wyprowadzenia, które są wystarczająco mocne, aby utrzymać puszkę, kryształ i wszystko inne.

Jednak zamiast tego odkrywasz, że puszka jest niewiele większe niż sam kryształ, a przewody są bardzo, bardzo cienkie - nie są wystarczająco mocne, aby same utrzymać ciężar puszki.

Powodem, dla którego te kryształy o niskiej częstotliwości mają tak pozornie kiepskie metody pakowania, jest ze względu na przemysł zegarmistrzowski.

Każdego roku sprzedaje się 1,2 miliarda zegarków. Większość z nich to niedrogie zegarki cyfrowe, wymagające małego kryształu 32 kHz. Kryształowa puszka jest bezpiecznie zamocowana wewnątrz obudowy zegarka za pomocą nacisku lub kleju, podczas gdy przewody są przylutowane do płytki drukowanej. Nie ma potrzeby stosowania mocnych, wspierających leadów.

Aby utrzymać koszt setek milionów kryształów na niskim poziomie, elektrody są cienkie, puszka jest mała i cienka, a jej produkcja jest możliwie najtańsza. Umożliwia to tanie, małe i lekkie zegarki.

W rezultacie te kryształy są niezwykle niedrogie - w ich obecnej formie. Możesz dostać droższe kryształy 32 kHz z lepszym mocowaniem mechanicznym, ale kosztują one od 10 do 100 razy więcej niż te niedrogie kryształy do ​​zegarków.

Niektórzy producenci dostosowali je, zginając przewody i wkładając je do opakowania rolkowego nadaje się do montażu powierzchniowego, sugerując podkładkę i układ lutowania, który pozwala na przymocowanie puszki za pomocą lutu. Ponieważ płyty już przechodzą przez pastę lutowniczą, umieszczanie i proces w piekarniku, nie wymaga to dodatkowych czynności, takich jak klejenie, lutowanie ręczne, lutowanie na fali itp., A także zmniejsza nakład pracy wymagany do korzystania z tych urządzeń.

Więc wszystko sprowadza się do wykorzystania w projekcie części przeznaczonej dla innej dużej branży i konieczności radzenia sobie z kompromisami, które pasują do innej branży, ale mogą być uwzględnione w projekcie.

Chociaż jest to bardzo wiarygodna odpowiedź, poważnie wątpię, czy każdego roku sprzedaje się miliard zegarków na rękę, zwłaszcza w erze smartfonów.Wątpię również, czy link, który podałeś, jest wiarygodnym źródłem, tym bardziej, jeśli kiedykolwiek zawierał 1,2 miliarda, gdy uzyskałeś do niego dostęp, ponieważ obecnie wymienia 6,8 miliona jako liczba z 2014 roku.
@AyberkÖzgür Rozważ ten artykuł z 2017 roku, w którym wskazano, że Szwajcaria produkuje 30 milionów zegarków rocznie, co stanowi zaledwie 2,5% światowych zegarków, co daje bardzo ładną wartość 1,2 miliarda zegarków: https://www.swissinfo.ch/eng/baselworld_six-things-you-should-know-about-the-watchmaking-industry / 43038180 Zgodnie z następnym artykułem, światowe przychody ze sprzedaży zegarków wyniosą ponad 125 miliardów dolarów.Samo Apple sprzedaje ponad 20 milionów zegarków rocznie.Nie wydaje mi się to niemożliwe, ale oszałamiające jest myślenie, że każdego roku produkujemy zegarek na 7 osób na ziemi.
Pomyśl jednak o tym, jakie są tanie zegarki, zwłaszcza dla dzieci, a nawet jak często osoba dorosła je wymienia.7 lat między zegarkami nie jest nierozsądne, choć z pewnością nie każdy nosi zegarki.
Nie jestem pewien, czy wszystkie linki przeszły przez - https://www.statista.com/outlook/13010100/100/watches/worldwide
Some Hardware Guy
2015-03-06 10:39:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Myślę, że znajdziesz więcej informacji w tej starej odpowiedzi Czy uziemienie obudowy jest obowiązkowe w typowym krysztale 32,768 kHz dla zegara czasu rzeczywistego?

Powiedziałbym, że to więcej ze względów mechanicznych i że te pakiety, których zwykle używają, są najtańsze z możliwych. Są to w zasadzie stare pakiety z otworami przelotowymi przekształcone w montaż powierzchniowy, które nie miałyby dużej stabilności mechanicznej bez przylutowania obudowy.

Jednak inna osoba w tej odpowiedzi zauważa, że ​​może to pomóc w przypadku pojemności pasożytniczej. p>

Część mechaniczna ma sens.Czy jest więc powód, dla którego 2-pinowe kryształy o wyższej częstotliwości (8 MHz, 12 MHz itp.) Nie uziemiają swojej obudowy z podobnych przyczyn pasożytniczych związanych z pojemnością?
WhatRoughBeast
2015-03-06 10:20:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Zrobiono to, ponieważ jest tańsze niż zapewnienie gniazda.

Używane jest 32,768 kHz, ponieważ można je podzielić do 1 Hz. Systemy, które robią to w ten sposób, zwykle nie wymagają ogromnej dokładności, więc zewnętrzny kryształ jest używany w połączeniu z oscylatorem na chipie, zamiast kompletnego oscylatora, który można przyciąć do wartości końcowej w ramach procesu montażu .

ETA: (po nowym obrazku i trochę wyjaśnieniu w PO) Ach. Powody są co najmniej 2. Trzecia zakładka to przypadek - zapewnia to fizyczne przywiązanie do kryształu i zapobiega uszkodzeniu nóg w wyniku wibracji. Zapewnia również stałą pojemność uziemienia dla wewnętrznych przewodów, co pomaga utrzymać stałą częstotliwość.

Chociaż zapewnia (również) ekranowanie, nie stanowi to szczególnego problemu. Kryształ pracuje przy dość wysokich napięciach (w tym przypadku wolt lub więcej liczy się jako wysoki) i ma wyjątkowo wysokie Q, więc trudno jest, aby hałas promieniowany miał na niego znaczący wpływ. Poza tym, oczywiście, przy częstotliwości 32 kHz nie zachodzi dużo promieniowania. Wszystko inne na płycie będzie działało w zakresie MHz.

Myślę, że w ogóle nie wyjaśniłem poprawnie swojego pytania.Daj mi kilka minut, a dodam zdjęcie.Wiem, co xtal jest używane do lol
To wyjaśnia, dlaczego miałbyś dostarczyć kryształ do zegarka, a nie dlaczego przylutowałeś jego puszkę.
I. Wolfe
2015-03-06 10:58:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jednym z powodów lutowania obudowy do płyty jest czysto mechaniczna stabilność. Jeśli chcesz odłożyć obudowę, aby zminimalizować wysokość, lutowanie jest bardziej stabilne niż zwykłe pozostawienie luźnego do poruszania się. Prawdopodobnie jest to główny powód, dla którego to zrobiono.

Istnieją również elektryczne powody, aby przylutować obudowę do płyty.
Jednym z powodów jest uziemienie obudowy, aby zapobiec uszkodzeniom spowodowanym przez ESD, jeśli planujesz często dotykając tablicy w pobliżu kryształu. Zwykle w produkcji nie jest to potrzebne, ale jeśli testujesz / programujesz płytkę i planujesz często ją obsługiwać, może to być dobry pomysł.
Istnieje również potencjalna ścieżka sprzężenia od obudowy kryształu do sam kryształ. W większości przypadków nie ma to znaczenia, ponieważ jest bardzo mały, ale w rzadkich przypadkach może być znaczący.
Wzmianka SHG o pojemności pasożytniczej również nie będzie problemem przez większość czasu.

Elektryczne powody lutowania puszki są po prostu niezbyt ważne w większości projektów / sytuacji. Gdybym miał się założyć, powiedziałbym, że deski, które widziałeś z puszkami przylutowanymi do płytki, zostały wykonane wyłącznie z powodów mechanicznych i nie było powodu elektrycznego stojącego za tą decyzją.

david
2015-03-06 15:28:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Klejenie, które jest drugą popularną opcją, jest stosowane, gdy obudowa jest mniejsza, a wymagany zakres temperatur jest bardzo wąski. Trudno jest uzyskać klej, który jest zarówno „dobrym klejem”, jak i jest bardzo odporny na temperaturę i wodę. Co ważniejsze, dodaje dodatkowy krok - nawet jeśli już sklejasz inne komponenty, ale szczególnie jeśli NIE sklejasz już innych komponentów.



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...