Il cattivo processo di fabbricazione / assemblaggio del PCB e il tipo di saldatura utilizzato possono causare problemi di EMF termico (vedere sul PCB)? È influenzato dal tipo di materiale utilizzato? Ad esempio, qualità della placcatura, via, uso di metalli diversi come oro, stagno, rame ecc.?
Risposte:
L'effetto Seebeck è sempre presente e non ha nulla a che fare con la qualità del processo di fabbricazione del PCB. Il rame è rame e presenta un certo effetto Seebeck.
A meno che non si disponga di un circuito analogico di basso livello molto sensibile, l'effetto Seebeck può essere ignorato su un normale circuito stampato.
Innanzitutto, affinché ci sia un offset di tensione dovuto all'effetto Seebeck, ci deve essere un gradiente termico. L'intero PCB allo stesso temperato non causerà alcun offset, indipendentemente dalla temperatura.
In secondo luogo, anche con gradienti termici su tutta la linea, l'offset è 0 su qualsiasi anello di tracce di rame. Qualunque tensione di offset sia causata lungo il gradiente a una diversa temperatura in uscita, è compensata dal gradiente inverso che ritorna alla temperatura iniziale.
In terzo luogo, le tensioni di offset dovute all'effetto Seebeck sono piccole. Il rame genera circa 6,5 µV / ° C. Anche se un lato di una scheda è più caldo di 50 ° C rispetto all'altro, ciò provoca solo un offset di 325 µV. E ancora, in genere non lo puoi percepire anche se lo volessi perché questo si annulla in un ciclo.
Le termocoppie sfruttano l'effetto Seebeck utilizzando due diversi materiali avanti e indietro. L'offset di tensione visto all'elettronica a temperatura ambiente è la differenza tra quella generata dai due materiali attraverso la differenza di temperatura.
Il motivo più comune per considerare l'effetto Seebeck su un circuito stampato è quando si progettano ricevitori per termocoppia. Poiché una termocoppia misura la differenza di temperatura, non la temperatura assoluta, è necessario conoscere la temperatura della giunzione in cui i fili della termocoppia sono collegati a tracce di rame sulla scheda. Anche queste due giunzioni devono essere alla stessa temperatura.
Nei circuiti ricevitori di termocoppia ad alta precisione, ciò avviene di solito tenendo le due giunzioni fisicamente vicine e bloccando una barra di rame su di esse. Il rame è isolato elettricamente dalle giunzioni, ma collegato termicamente il meglio possibile. Poiché il rame è un buon conduttore termico, si spera che le due giunzioni siano molto vicine tra loro in temperatura e al sensore di temperatura assoluta sulla scheda che viene utilizzato come temperatura di riferimento.
Sì, e può essere un problema quando si tenta di costruire strumenti di livello metrologico.
In genere vedi queste cose sudate da persone come Keithly e Keysight quando progettano voltmetri a 7 cifre in cui i campi elettromagnetici termici possono davvero importare.
Altre cose divertenti possono essere lo stress indotto termicamente che fa sì che gli oscillatori cambino frequenza e che i condensatori acquisiscano carica, molte cose divertenti di cui preoccuparsi quando si suona in quello spazio.
Abbastanza spesso vedi PCB con slot intagliati per limitare le perdite (probabilmente un problema maggiore con schede economiche), e l'ho fatto da solo quando ho a che fare con l'impedenza di giga ohm.
Ai tempi in cui le saldature a base di cadmio venivano utilizzate per connessioni a bassa emissione di calore termica con rame, ROHS lo ha reso più difficile di quanto non fosse una volta ....