Перейти к содержанию

Сдвиг после пайки (solder shift)

Источник опорного напряжения проверили на заводе, запаяли на плату — и измеренное напряжение уже отличается от того, что было в коробке. Пайка — тепловой удар для корпуса и кристалла, и он сдвигает выход. Производители называют это solder shift.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

Сдвиг после пайки (solder shift, у ADI — solder heat resistance shift) — изменение выходного напряжения источника опорного напряжения после монтажа на плату. Пайка — тепловой удар для корпуса и кристалла, и он смещает выход относительно значения, которое производитель измерил до монтажа. TI подчёркивает: даже если сдвиг не указан в даташите, физически он есть всегда, а после нескольких оплавлений он больше (SNAA320B, разд. 3.1).

Почему это важно

Ошибку, измеренную на запаянной плате при 25 °C, часто принимают за начальную точность. По TI это заблуждение: к начальной точности добавился сдвиг после пайки, и разделить их на готовом приборе очень трудно. При этом ни та, ни другая величина не включает долговременный дрейф, температурный гистерезис и температурный дрейф — их учитывают отдельно (SNAA320B, разд. 3.1). Не случайно и отсчёт долговременного дрейфа TI начинает «сразу после пайки» (SBAA436, разд. 2).

Сколько это

У ADR4525 предельная начальная ошибка классов B–D — ±0,02 % (500 мкВ при 2,5 В), а сдвиг после пайки — ±0,02 % типично (ADR4525, табл. 2). Наш расчёт: если сложить предел начальной ошибки и типовой сдвиг, выйдет около ±0,04 %, или ±1 мВ при 2,5 В. Это ориентир, а не гарантия — одно из слагаемых типовое (см. «Типовое значение»), — но порядок ясен: для самого точного класса пайка сопоставима со всей паспортной начальной ошибкой. У источников с начальной точностью 0,5–2 % такой сдвиг теряется на фоне допуска, а в системах высокого разрешения (пример TI — 18 разрядов) такие ошибки нужно калибровать (SNAA320B, разд. 3.1).

Как с ним справляются

Начальная точность и сдвиг после пайки — ошибки усиления, которые убирает калибровка в одной точке на собранной плате (SNAA320B, табл. 5-1). Калькулятор погрешности опорного напряжения учитывает сдвиг отдельной строкой, если он указан в даташите, и исключает его при включённой калибровке.

Частые вопросы

Насколько велик сдвиг после пайки?

Зависит от прибора. У ADR4525 ADI указывает ±0,02 % типично — столько же, сколько предельная начальная ошибка классов B–D (±0,02 %). Наш вывод: судя по типовому значению, после монтажа ошибка точного источника может примерно вдвое превышать паспортную начальную точность — гарантии на этот счёт производитель не даёт. У многих источников сдвиг вообще не указан, хотя по TI он присутствует всегда.

Можно ли его избежать?

Полностью — нет: пайка всегда даёт тепловой удар. TI отмечает, что при нескольких оплавлениях сдвиг больше; наш вывод — точный источник лучше паять один раз и не перепаивать. Главный способ — калибровка уже на собранной плате: измеренное значение просто записывают и используют в расчётах (SNAA320B, разд. 3.1, табл. 5-1).

Входит ли сдвиг после пайки в начальную точность из даташита?

Нет. Начальная точность — свойство прибора до монтажа, при условиях из таблицы характеристик. Сдвиг от пайки добавляется к ней, и на готовой плате разделить их практически невозможно (SNAA320B, разд. 3.1).

Источники

  1. Texas Instruments. Voltage Reference Selection and Design Tips For Data Converters, SNAA320B — разд. 3.1 — распространённое заблуждение: ошибка, измеренная на запаянной плате при 25 °C, — не только начальная точность, каждый запаянный прибор испытывает тепловой удар; сдвиг указывают не всегда, но он присутствует всегда; при нескольких оплавлениях больше; разделить его и начальную точность на запаянном приборе очень трудно; ни то ни другое не включает долговременный дрейф, гистерезис и температурный дрейф; обе ошибки калибруются; табл. 5-1 — устраняется калибровкой в одной точке
  2. Analog Devices. ADR4520/ADR4525/ADR4530/ADR4533/ADR4540/ADR4550, Rev. G — табл. 2 — ADR4525: начальная ошибка классов B, C, D ±0,02 % макс. (500 мкВ), класс A ±0,04 %; solder heat resistance shift ±0,02 % тип. для всех классов
  3. Texas Instruments. Long-Term Drift in Voltage References, SBAA436 — разд. 2 — отсчёт долговременного дрейфа начинают сразу после пайки

Нашли ошибку?

Смотрите также