Dankzij de recente opkomst van betaalbare printplaatproductiediensten, leren veel mensen die Hackaday lezen nu pas de kunst van PCB-ontwerp.Voor degenen onder jullie die nog steeds het "Hello World"-equivalent van FR4 maken, alle sporen komen waar ze horen te zijn, en dat is genoeg.Maar uiteindelijk zullen uw ontwerpen ambitieuzer worden, en met deze extra complexiteit zullen natuurlijk nieuwe ontwerpoverwegingen komen.Hoe voorkom je bijvoorbeeld dat de printplaat zichzelf doorbrandt in toepassingen met een hoge stroomsterkte?
Dat is precies de vraag die Mike Jouppi wilde helpen beantwoorden toen hij vorige week de Hack Chat organiseerde.Het is een onderwerp dat hij zo serieus neemt dat hij een bedrijf begon met de naam Thermal Management LLC, dat zich toelegt op het helpen van ingenieurs met thermisch PCB-ontwerp.Hij was ook voorzitter van de ontwikkeling van IPC-2152, een standaard voor het correct dimensioneren van sporen van printplaten op basis van de hoeveelheid stroom die het bord moet dragen.Dit is niet de eerste standaard die het probleem aanpakt, maar het is zeker de modernste en meest uitgebreide.
Voor veel ontwerpers is het gebruikelijk dat ze in sommige gevallen verwijzen naar gegevens uit de jaren vijftig, gewoon uit voorzichtigheid om hun sporen te vergroten.Vaak is dit gebaseerd op concepten waarvan Mike zegt dat zijn onderzoek onnauwkeurig is gebleken, zoals de veronderstelling dat de interne sporen van een PCB de neiging hebben heter te zijn dan de externe sporen.De nieuwe standaard is ontworpen om ontwerpers te helpen deze potentiële valkuilen te vermijden, hoewel hij erop wijst dat het nog steeds een onvolmaakte simulatie van de echte wereld is;aanvullende gegevens, zoals de montageconfiguratie, moeten worden overwogen om de thermische eigenschappen van het bord beter te begrijpen.
Zelfs bij zo'n complex onderwerp zijn er enkele breed toepasbare tips om in gedachten te houden.Substraten hebben altijd slechte thermische prestaties in vergelijking met koper, dus het gebruik van interne koperen vlakken kan helpen om warmte door het bord te geleiden, zei Mike.Bij SMD-onderdelen die veel warmte genereren, kunnen grote verkoperde via's worden gebruikt om parallelle thermische paden te creëren.
Tegen het einde van de chat had Thomas Shaddack een interessante gedachte: aangezien de weerstand van sporen toeneemt met de temperatuur, kan dit worden gebruikt om de temperatuur te bepalen van anders moeilijk te meten interne PCB-sporen?Mike zegt dat het concept goed is, maar als je nauwkeurige metingen wilt krijgen, moet je de nominale weerstand weten van het spoor dat je aan het kalibreren bent.Iets om in de toekomst in gedachten te houden, vooral als je geen thermische camera hebt waarmee je in de binnenste lagen van je PCB kunt kijken.
Hoewel hackerchats meestal informeel zijn, merkten we deze keer een aantal behoorlijk schrijnende problemen op.Sommige mensen hebben zeer specifieke problemen en hebben hulp nodig.Het kan moeilijk zijn om alle nuances van complexe problemen in een openbare chat op te lossen, dus in sommige gevallen weten we dat Mike rechtstreeks contact heeft met aanwezigen, zodat hij problemen één-op-één met hen kan bespreken.
Hoewel we niet altijd kunnen garanderen dat je dat soort persoonlijke service krijgt, denken we dat het een bewijs is van de unieke netwerkmogelijkheden die beschikbaar zijn voor degenen die deelnemen aan Hack Chat en bedanken Mike voor het doen van een extra stap om ervoor te zorgen dat iedereen de het beste wat hij kan doen.
Hack Chat is een wekelijkse online chatsessie die wordt gehost door vooraanstaande experts uit alle hoeken van het hardware-hackingveld.Het is een leuke en informele manier om in contact te komen met hackers, maar als je het niet haalt, zorgen deze overzichtsberichten en transcripties op Hackaday.io ervoor dat je niets mist.
Dus de fysica van de jaren vijftig is nog steeds van toepassing, maar als je veel lagen gebruikt en veel koper ertussen injecteert, zijn de binnenste lagen misschien niet meer isolerend.
Posttijd: 22 april-2022