3. Усилитель. Два нч фильтра на вход tpa3255 и далее на два нч динамика без всяких катушек и конденсаторов. Идеальный демпинг фактор. Питание 36 в 7А. Регулятор уровня логорифмический на галетнике и идеально подобранных резисторах. Никакого шороха и плавная регулировка. Общее сопротивление 10кОм.

На сч и вч ICEpower 125ASX2 . Идеальный звук, разгруженный от басов, без всяких регуляторов сразу с цапа на вход.

4. Источник. Цап Fosi Audio zd3. Использую в основном по bluetooth но также и по usb. Регулировка громкости общей на цапе. Уровень баса - на усилителе.

Итоговая стоимость 820$.

Прошивка здесь уже обновлённая, а платы всё те же:

Кнопки "<" и ">" теперь не нужны, так что я не стал их устанавливать.
Комплект ламп в этот раз необычный: все 8 ламп изготовлены в марте 1971 года - совсем недавно им исполнилось 55 лет. Их особенность - отсутствие геттера. Или поэтому, или из-за каких-то других особенностей тех лет, цифры в них светятся немного иначе: с менее чёткими контурами и с синей засветкой.

Корпус в этот раз почти такой же, как в предыдущих часах, но со скруглениями кромок. Так он визуально кажется ещё тоньше. После фрезеровки на станке мне оставалось только отшлифовать его, покрыть маслом, сделать 4 отверстия для крепления платы, установить разъём питания и в нескольких местах убрать немного лишнего:

На части ламп я сохранил маркировку, а на остальных она была очень сильно повреждена, так что удалил полностью:

В комплекте будут ещё 4 резиновые ножки на клейкой основе, но мне кажется, что и без них за счёт скругления по периметру часы как будто не касаются стола.
Всё так же "бегают" точки в третьей и шестой лампах каждую секунду:

Раз в минуту - показ одного из 4 чисел из аниме (первое фото), затем - дата:

И номер дня недели:

matvey6191@gmail.com

Причина проста: внешний вид платы, химическая чистота и электрическая надёжность — это три разных понятия.

Что вообще означает «чистая плата»

Чистота всегда определяется задачей.

Поверхность может быть:

• чистой для пайки, если ничто не мешает флюсу и припою контактировать с металлом;

• чистой для разъёма, если между контактами нет плёнки, повышающей сопротивление;

• чистой для нанесения защитного покрытия, если загрязнения не нарушают его адгезию;

• электрически чистой, если между соседними проводниками сохраняется высокое сопротивление даже при влажности и под напряжением.

Поэтому одного универсального признака чистоты не существует.

Именно здесь возникает первая распространённая ошибка:

Визуальный контроль способен оценить внешний вид платы, но не её ионную чистоту и не долгосрочную электрическую надёжность.

Ионные и неионные загрязнения: в чём разница

Загрязнения удобно разделить на две большие группы.

Неионные загрязнения

Это вещества, которые в обычных условиях не распадаются на подвижные заряженные частицы.

Типичные примеры:

• масла и смазки;

• жиры;

• силиконы;

• остатки некоторых смол;

• органические плёнки;

• частицы пыли и волокна.

Слово «неионные» не означает «безопасные».

Масляная плёнка на медной площадке мешает флюсу добраться до оксидов. Припой плохо смачивает металл, появляются непропаи и участки несмачивания. Даже более активный состав не всегда помогает, если между активатором и поверхностью находится посторонний слой. Подробнее сам механизм удаления оксидов мы разбирали в статье о том, почему слишком активный флюс может испортить плату.

После сборки неионные загрязнения тоже создают проблемы. Смазка на позолоченном контакте может увеличить контактное сопротивление, хотя само золото почти не окисляется. Масло или силикон способны ухудшить адгезию влагозащитного покрытия, компаунда или клея.

При этом тонкая органическая плёнка часто совершенно невидима.

Ионные и ионизируемые загрязнения

Это соли, кислоты и другие вещества, которые уже состоят из заряженных частиц либо образуют их при контакте с влагой.

К ним относятся:

• хлориды и бромиды;

• соли органических кислот;

• остатки флюсовых активаторов;

• продукты реакции активаторов с оксидами металлов;

• остатки травления и гальванических процессов;

• загрязнения из водопроводной или плохо подготовленной воды;

• соли из пота и отпечатков пальцев;

• остатки некоторых моющих средств.

Отпечаток пальца, кстати, относится сразу к обеим группам. Он содержит неионный кожный жир и одновременно ионные соли пота.

Почему ионные остатки опасны не сразу

На сухой плате твёрдая соль может почти не проявлять себя. Ионы в кристалле малоподвижны, поэтому сборка проходит проверку и нормально работает.

Проблема начинается с появлением влаги.

На поверхности платы всегда может существовать тончайший адсорбированный слой воды. Гигроскопичные загрязнения притягивают дополнительную влагу и растворяются в ней. Ионы становятся подвижными, а между соседними проводниками появляется проводящий путь.

В результате:

1. Снижается поверхностное сопротивление изоляции.

2. Возникают токи утечки.

3. Начинаются нестабильность аналоговых и высокоомных цепей, ложные срабатывания и плавающие неисправности.

4. При подходящих металлах, напряжении и влажности запускается электрохимическая миграция.

5. Между проводниками могут вырасти металлические дендриты либо начаться коррозия.

Дендриты — уже следующий этап. Металл растворяется на одном электроде, его ионы перемещаются через влажную плёнку и восстанавливаются на другом. Постепенно образуется металлическая нить, способная замкнуть соседние дорожки.

Видимый остаток флюса — ещё не признак грязной платы

После пайки на плате часто остаётся янтарная или прозрачная плёнка.

Большую часть её обычно образуют плёнкообразователи: канифоль, смолы и другие высокомолекулярные компоненты. Их задача — защитить очищенный металл от кислорода во время пайки и сформировать остаток, внутри которого активаторы теряют подвижность.

Но цвет плёнки ничего не говорит о количестве ионов и их способности перемещаться во влажной среде.

Возможны обе ситуации:

• хорошо активированный заметный no-clean остаток проходит SIR и не ухудшает электрическую надёжность;

• прозрачный или почти невидимый остаток содержит непрореагировавшие активаторы и резко снижает сопротивление при повышении влажности.

Видимый остаток становится проблемой, когда он:

• не прошёл полную тепловую активацию;

• мешает контактированию измерительных щупов или разъёмов;

• несовместим с защитным покрытием, клеем или андерфиллом;

• содержит посторонние загрязнения;

• не соответствует требованиям заказчика или квалифицированного процесса.

Поэтому ошибочны оба крайних подхода:

«Остаток видно — значит, плата грязная».

И:

«На упаковке написано no-clean — значит, любой остаток можно оставлять в любом количестве».

Почему протереть плату изопропиловым спиртом недостаточно

Полноценная очистка состоит не только в том, чтобы растворить загрязнение.

Необходимо:

1. Смочить поверхность и проникнуть к остатку.

2. Растворить или диспергировать его.

3. Удалить загрязнённую жидкость.

4. Выполнить достаточное ополаскивание.

5. Полностью высушить сборку.

Если пройтись по плате одной салфеткой или щёткой с небольшим количеством спирта, часть загрязнения может раствориться, но затем распределиться по большей площади. Внешне поверхность станет чище, хотя суммарное количество вещества почти не изменится.

Не существует и универсального растворителя для всех флюсов. Водосмываемые остатки, канифольные составы и синтетические no-clean системы имеют разную растворимость.

Можно ли отмыть флюс из-под QFN и BGA

Компоненты с малым зазором действительно создают серьёзную проблему.

Флюс легко затекает под корпус благодаря низкому поверхностному натяжению и капиллярным силам. Моющая жидкость тоже может проникнуть в зазор, но одного проникновения недостаточно.

Необходимо обеспечить обмен жидкости:

• доставить свежий растворитель к остатку;

• растворить загрязнение;

• вывести насыщенный раствор наружу;

• заменить его ополаскивающей жидкостью;

• удалить растворитель при сушке.

Чем меньше зазор, тем хуже отмывка проникает в него и тем сложнее удалить уже растворённое загрязнение.

На практике существуют две нормальные стратегии:

Квалифицированный no-clean процесс. Под компонент попадает остаток, рассчитанный на длительное пребывание на плате. Контролируются количество флюса, термопрофиль и электрические характеристики остатка.

Квалифицированный процесс отмывки. Используется совместимый с очисткой флюс, а мойка гарантированно удаляет его из наиболее труднодоступных зон.

Самый опасный вариант — активный водосмываемый флюс под компонентом и символическая очистка спиртом только по открытой поверхности платы.

Как на самом деле проверяют чистоту

Одного теста, отвечающего на все вопросы, не существует.

Визуальный осмотр

Показывает частицы, волокна, шарики припоя, видимые остатки, следы коррозии и нарушения качества обработки.

Не обнаруживает тонкие органические плёнки и невидимые ионные загрязнения.

ROSE

Метод измеряет проводимость спиртоводного экстракта и пересчитывает её в условный эквивалент хлорида натрия.

Он удобен для текущего контроля стабильного процесса, но:

• не определяет конкретный вид ионов;

• усредняет загрязнение по всей площади платы;

• плохо показывает локальную грязь под компонентом;

• видит только то, что перешло в экстракт;

• не предсказывает электрическую надёжность изделия.

ROSE имеет смысл после квалификации процесса как контроль отклонения от установленного нормального состояния линии.

Ионная хроматография

Позволяет определить, какие именно ионы присутствуют в экстракте и в каком количестве.

Локальная экстракция помогает отдельно исследовать участок под компонентом, около разъёма или в зоне ремонта. Это значительно полезнее общего числа без химической расшифровки.

Но ионная хроматография всё равно показывает состав экстракта, а не непосредственно поведение платы под напряжением.

SIR и испытания на электрохимическую миграцию

SIR показывает, как система «материалы — флюс — термопрофиль — остаток» ведёт себя во влажной среде под напряжением.

Это уже функциональная проверка:

• сохраняется ли сопротивление между проводниками;

• появляются ли нестабильные утечки;

• растут ли дендриты;

• насколько результат зависит от времени и влажности.

Поэтому электрическую надёжность нельзя подтвердить только красивым видом платы или низким показанием ROSE.

Практический алгоритм для производства и ремонта

1. Сначала определить процесс. Остаток должен остаться на плате или будет полностью удаляться?

2. Контролировать загрязнения до пайки. Безотмывочный процесс не удалит отпечатки пальцев, масла, пыль и соли, уже находившиеся на компонентах и плате.

3. Подбирать очиститель под конкретный флюс. Привычка использовать один спирт для любой химии не является технологией.

4. Проверять реальные условия. Учитываются количество флюса, термопрофиль, зазор под компонентами, напряжение, влажность, защитные покрытия и условия эксплуатации.

5. Квалифицировать процесс электрически. Для ответственной электроники нужны SIR или испытания на электрохимическую миграцию. ROSE и визуальный контроль остаются вспомогательными инструментами.

6. Повторять квалификацию после изменений. Новый флюс, другой профиль, иной очиститель, новый корпус компонента или защитное покрытие могут полностью изменить результат.

Главное

Чистая плата — это не плата без видимого остатка.

Это сборка, на которой:

• загрязнения не мешают пайке и электрическим контактам;

• остатки совместимы с последующими материалами;

• между проводниками сохраняется требуемое сопротивление;

• во влажной среде не развиваются утечки, миграция металла и коррозия.

Поэтому правильный вопрос к производителю звучит не так:

«Этот флюс точно no-clean?»

А так:

«Какое сопротивление изоляции сохраняет его остаток после моего термопрофиля и в каких условиях это проверялось?»

Поскольку большинство производителей не дадут вменяемого ответа, то лучше тестировать это самому, и это тема для отдельнйо статьи. Мы кстати в нашей лаборатории можем измерить сопротивление изоляции флюса и также выпускаем SIRпластины чтобы наши клиенты могли протестировать и сравнить разные виды продукции