Обновить

«It depends: как перестать верить «золотым правилам», или почему ИИ будет проектировать печатные платы»

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение17 мин
Охват и читатели9.4K
Всего голосов 20: ↑17 и ↓3+20
Комментарии12

Комментарии 12

Температура стеклования обычного FR4 составляет всего 130–180°C. Как только дорожка разогревается выше этого предела, смола размягчается, адгезия пропадает, и медная трасса просто «всплывает» или отслаивается (деломинация).

О чем здесь речь? Температура пайки выше указанных значений.

Да вы правы. Данные цифры температуры немного условны, это те допущения о которых я говорил в начале статьи. Если рассматривать дорожку в длительный период времени при одной плотности тока, она будет очень долго иметь одну температуру. При этом длительном воздействие 130-180, начнутся процессы деломинации, которые вредны для нашей печатный платы. При пайке эти процессы не успевают дать о себе знать

Но в целом, я считаю, что это не важно, цифры тут достаточно условны, так как все в этом мире “it depends”, это лишь ориентир

Н...да...

Прочитал первую статью - многое спорно, прочитал эту - какой-то сюр. Автор путает определения, подгоняет цифры под себя.

Температура стеклования обычного FR4 составляет всего 130–180°C. Как только дорожка разогревается выше этого предела, смола размягчается, адгезия пропадает, и медная трасса просто «всплывает» или отслаивается (деломинация).

Тут автор или явно, или от незнания (?) путает параметры стеклотекстолитов Tg (glass transition) и Td (decomposition). Первый параметр, Tg - это действительно температура размягчения смолы. Кстати, самый "плохой" из стеклотекстолитов FR4 имеет этот параметр от 135 градусов, а не 130. А вот отслаивание и деламинация происходят при температуре Td, которая в худшем случае начинается от 340-350 градусов. Что такое "всплытие" трассы вообще не представляю. Если кто-то хочет проверить - поиск по "FR4 material parameters".

При значении 1.82*104 А/см2 (100 А/мм2) первые отказы происходят через 1143 часа, что примерно, 15 лет нормальной работы микросхемы.

Извините сколько лет? 1143 часа это даже не год! Если 15 лет, то это более 130 тысяч часов! Ошибка в два порядка. Или может под "нормальным режимом" понимается некий прерывистый режим работы, не полный день? Но тогда получается примерно микросхема работает по 12,5 минут в день. Что это за оборудование так работает? На телевизор или компьютер не похоже, тем более не похоже на пром-оборудование.

Дальше даже не хочу дискутировать. Но с названием согласен - всё зависит от конкретной ситуации и требует обязательного моделирования.

Отличный комментарий, я прям полностью с ним согласен.

Полностью признаю, что с температурами и напутал и осознано заложил именно такие, чтобы не углубляться в тему (мне хотелось рассказать про другое). А так можно рассказать какие эффекты к вашей медью происходят при тех или иных температурах и как они сказываются, я вижу вы лучше меня об этом знаете и можете рассказать в своей статье, на которую я обязательно сошлюсь. А вот по поводу часов, я все же прокомментирую.

Ошибок там нет, в статье явно говорится именно о таком времени и говорят, что это более 15 лет безотказной работы, я лишь слово в слово повторил их вывод. Как они это посчитали, вопрос который стоял и у меня, но это бьется с цифрами которые показывают и исследования. Думаю, вы правы, тут долю скепсиса добавить стоило

Ну и я полностью с Вами согласен, что дискуссия не поможет, прочитайте лучше книги и исследования из статьи, думаю вам понравится

Нашел и прочитал статью:

As a result, the tested parts in this group exhibit a shorter lifetime in the test, with the first failure occurring at 1,143 hours.

Вам стоило написать, что эти самые "тесты" из статьи проводились при температурах 110-125-150 градусов цельсия, для ускорения процессов. Об этом прямо говорят в начале. Но если вы ссылаетесь на статью, то стоило корректно перенести из неё информацию, чтобы другие не бегали и не тратили своё время.

И ещё - данный эффект в статье описан для соединения медь-олово. А вот для плат с покрытием никель золото - полностью отсутствует вплоть до 4000 часов при 150 градусах.

PS. Кстати, дефектов расслоения или отрыва дорожек у них не наблюдалось за такое длительное время при столь высоких температурах.

Снимаю перед вами шляпу, спасибо что прочитали эту статью. Да все так, наверное стоило бы уточнить этот момент, в тексте сейчас это поправлю. Довольно тяжело анализируя все статьи не забыть написать про все условия и но и если, поэтому если ввел в заблуждение извините. Моей целью было подсветить данный аспект, так как о нем вообще мало кто думает

Про FR-4 добавил оговорку и опять же вас благодарю, это очень точное и хорошое замечание. Но опять же эта температура не так сильно важна, она лишь какое-то значение (которое хоть как-то можно соотнести с IPC, а то температуры 300+ градусов там нет). Ведь все калькуляторы эти и другие статьи по расчетам, почти гречки о том, что надо так иначе у вас все сгорит. Да, еще и форма такой подачи выбрана специально, чтобы зародить споры и тему обсуждали, захотели проверить меня, подловить. Это не идеальная форма, но зато +1 человек прочитал хорошую статью и задумался над вопросом

А так еще раз благодарю, надеюсь вы получили новые знания и как это зародило зерно сомнения по некоторым вопросам, особенно на счет автора)

Ну вот про "лишние" переходные отверстия на полигонах не надо, это не только про отвод тепла. Во-первых это параллельное соединение индуктивностей - уменьшается общая, что особенно полезно для земляных площадок аналоговых микросхем, во-вторых, совершенно внезапно, это уменьшает массу печатной платы!

Да, вы правы, наверное чуть перебор, но в контексте отвода тепла они явно лишние. Все что связано с СВЧ и аналоговых делах, вопросов не имею, разрабатывая топологию на 40ГГц, я могу точно это понять. Про массу это очень хорошо, прям супер, даже теперь интересно посчитать, а правда сколько выходит сократить массу.

Автор наделал кучу ошибок и на них построил систему доказательств очевидного. Так и хочется сказать: "Спасибо, Кэп!"

Я буду признателен, если вы скажете что вам очевидно и сферу вашей деятельности. Правда интересно, так как люди здесь сидят разные, одним очевидно одно, другим другое

Ну и про ошибки тоже послушать очень хочу, учиться и исправляться никогда не поздно

Первую статью прочитал с огромным интересом, эту тоже. Спасибо!

В последнее время сильно выручает, что отверстия IPC4761 Type VII (заполнены компаундом с восстановлением металлизации) освоили все, кому не лень, включая "Резонит". Когда переходное отверстие можно поставить прямиком на площадку - хорошо помогает со снижением паразитной индуктивности.

Кстати, у конденсатора что схемотехнику, что топологу, на мой взгляд, стоит помнить не ESR в омах, а FSR в герцах (для тополога ещё и рекомендованную площадку, при котором проведено измерение) - так проще понять, для каких именно ВЧ/СВЧ сигналов этот конденсатор будет фильтрующим.

Спасибо, если все действительно так, рад что кому то это реально важно.

Еще к вашему комментарию можно добавить, что емкость керамического конденсатора зависит от температуры . Поэтому любые расчеты и моделирования должны быть после тепловых, о чем тоже много кто забывает.

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации