Réaction chimique inhabituelle sur PCB (circuit SMPS)

J'ai un PCB avec circuit smps sur 220V à 5V (en utilisant Viper22a). Voici le schéma:

Et voici la disposition du tableau:

Dans la région du cercle jaune, je vois une sorte de dépôt blanc dans quelques PCB (couche inférieure). Veuillez voir les images ci-dessous:

Une fois gratté, il enlève le masque de soudure avec lui. Le dépôt commence sur les deux broches d'enroulement auxiliaires et s'étend jusqu'à la diode (couche inférieure). La zone restante ne semble pas être affectée. Quelle pourrait être la raison derrière cela et comment puis-je éviter une telle chose?

Je pense qu'une sorte de réaction chimique se produit probablement en raison de matériaux bon marché utilisés lors de la fabrication ou peut-être en raison d'un nettoyage incorrect du flux de soudure après soudure. Mais encore une fois, l'enroulement primaire devrait avoir une tension plus élevée et donc un meilleur endroit pour de telles réactions chimiques.

Je ne vois pas d'élévation de température dans cette zone. Il fait froid au toucher.

Mises à jour: J'avais le sentiment qu'il s'agit d'une sorte de réaction chimique. J'ai immédiatement vérifié l'endroit où j'avais placé les PCB et j'ai trouvé ceux-ci:

J'ai placé le PCB nu sur du marbre en pensant qu'il était isolant. On dirait que des traces d'acide de la désintégration ionique initiée par le flux dans le marbre d'abord, puis le courant continu ont poussé la réaction encore plus loin. Le dépôt blanc est du calcium déposé semble-t-il. Vu de l'image en marbre, il semble corrodé. Au toucher, il semble rugueux comme si quelqu'un y laissait tomber une goutte d'acide.

Cela a une solution assez simple: ne réglez pas le 300V commuté à 60KHz directement sur le marbre. En fait, vous devez supposer que presque tout n'est PAS sûr de mettre 300V allumé à 60KHz.

Le marbre est une roche métamorphique, structurée en différents grains de différentes roches, avec de petites fissures qui se remplissent d'humidité dans laquelle les ions conducteurs (le calcium est une valeur sûre) pénètrent dans les minéraux environnants. Cela peut sembler sec, mais à moins que vous n'ayez récemment cuit la dalle entière dans un four pendant quelques jours ou plus, il y a probablement beaucoup d'humidité qui s'est infiltrée juste à partir de l'humidité ambiante.

Avant que tout le monde commence à mesurer leurs comptoirs avec un ohmmètre, la résistivité n'est pas la chose en jeu ici. Fissures conductrices entre les pépites de divers minéraux. Minéraux à coefficients diélectriques. Cela vous semble familier?

Un condensateur, peut-être? Deux plaques conductrices séparées par un diélectrique ... l'humidité électrolytique du calcium dans les fissures séparées par un diélectrique.

Une propriété intéressante de nombreux minéraux est s'ils sont soumis à un champ électrique changeant, leurs constantes diélectriques augmentent de façon assez spectaculaire avec la fréquence. Vous n'avez besoin d'aucun chemin galvanique à faible résistance pour conduire le courant alternatif. Il peut traverser le diélectrique via la polarisation et la dépolarisation des dipôles électriques dans le matériau. Autrement dit, les condensateurs passent AC, et plus il y a de capacité, plus ils passent. Des constantes diélectriques plus élevées signifient plus de capacité.

C'est pourquoi le marbre est conducteur de courant alternatif à haute fréquence ou de toute forme d'onde de commutation changeante. Exactement comme celui que l'on verrait sur les deux broches qui ont le «dépôt».

La plupart du temps, cela n'a pas vraiment d'importance. Et il peut être très utile pour mesurer la déformation et d'autres effets du marbre, bien que cet effet soit également présent dans d'autres types de roches. Il existe tout un domaine appelé spectroscopie diélectrique qui essaie de déduire diverses choses sur un morceau de matériau en regardant comment son impédance AC varie avec la fréquence. Le marbre ne va que dans un sens: vers le bas (avec une fréquence croissante).

Cependant, 300V de la ligne 220V recitfiée commutée à 60KHz n'est pas une banalité. De nombreux minéraux et céramiques (la ferrite MnZn en est un autre exemple) commencent à devenir plus conducteurs avec le chauffage, souvent de façon exponentielle. J'ai envoyé plusieurs amplis à travers un noyau en ferrite avec moins de 30V, il suffit de le faire assez chaud. Eh bien, avant qu'il ne soit brisé / semi-éclaté. Couplé à la conductivité thermique généralement terrible, je parierais que vous avez eu un échauffement localisé assez sérieux de la table en marbre par ces deux broches.

Quant au dépôt, étant donné la nature ionique et alcaline des dépôts dans le marbre, il se passe probablement quelque chose d'électrochimique ou autre. Vous passez du courant à travers des trucs étranges et le rendez chaud, toutes sortes de manigances pourraient potentiellement se produire. Mais il est définitivement piloté par le courant, il n'y a pas de problème avec les résidus de flux ou quoi que ce soit qui provoque cela. Il s'agit de mettre votre SMPS 300V sur des choses que vous ne devriez pas, c'est tout.

La bonne nouvelle est qu'elle est spécifique à la carte que vous avez testée, je ne m'inquiéterais pas des problèmes de fabrication. Il s'agissait d'un exemple très spécifique de «OOPS!».