Dank des jüngsten Anstiegs erschwinglicher Leiterplatten-Produktionsdienste lernen viele Leute, die Hackaday lesen, gerade jetzt die Kunst des Leiterplattendesigns.Für diejenigen unter Ihnen, die immer noch das „Hello World“-Äquivalent von FR4 produzieren, alle Spuren kommen dort an, wo sie sein sollen, und das ist genug.Aber irgendwann werden Ihre Designs ehrgeiziger, und mit dieser zusätzlichen Komplexität werden natürlich neue Designüberlegungen einhergehen.Wie kann beispielsweise verhindert werden, dass sich die Leiterplatte bei Hochstromanwendungen selbst durchbrennt?
Genau diese Frage wollte Mike Jouppi beantworten helfen, als er letzte Woche den Hack Chat moderierte.Es ist ein Thema, das er so ernst nimmt, dass er eine Firma namens Thermal Management LLC gründete, die sich darauf spezialisiert hat, Ingenieuren beim thermischen Design von Leiterplatten zu helfen.Er leitete auch die Entwicklung von IPC-2152, einem Standard für die richtige Dimensionierung von Leiterbahnen auf Leiterplatten basierend auf der Strommenge, die die Leiterplatte führen muss.Dies ist nicht die erste Norm, die sich mit dem Thema befasst, aber sicherlich die modernste und umfassendste.
Für viele Designer ist es üblich, sich teilweise auf Daten aus den 1950er Jahren zu berufen, einfach aus Vorsicht, um ihre Spuren zu vermehren.Oftmals basiert dies auf Konzepten, die Mike laut seiner Forschung für ungenau befunden hat, wie z. B. die Annahme, dass die internen Spuren einer Leiterplatte tendenziell heißer sind als die externen Spuren.Der neue Standard soll Designern helfen, diese potenziellen Fallstricke zu vermeiden, obwohl er darauf hinweist, dass es sich immer noch um eine unvollkommene Simulation der realen Welt handelt;Zusätzliche Daten wie die Montagekonfiguration müssen berücksichtigt werden, um die thermischen Eigenschaften der Platine besser zu verstehen.
Auch bei einem so komplexen Thema gibt es einige allgemeingültige Tipps zu beachten.Substrate haben im Vergleich zu Kupfer immer eine schlechte thermische Leistung, sodass die Verwendung interner Kupferebenen dazu beitragen kann, Wärme durch die Platine zu leiten, sagte Mike.Bei SMD-Teilen, die viel Wärme erzeugen, können große verkupferte Vias verwendet werden, um parallele Wärmepfade zu schaffen.
Gegen Ende des Chats hatte Thomas Shaddack einen interessanten Gedanken: Da der Widerstand von Leiterbahnen mit der Temperatur zunimmt, kann dies verwendet werden, um die Temperatur von ansonsten schwer zu messenden internen Leiterbahnen zu bestimmen?Mike sagt, das Konzept sei solide, aber wenn Sie genaue Messwerte erhalten möchten, müssen Sie den Nennwiderstand der Spur kennen, die Sie kalibrieren.Etwas, das Sie in Zukunft im Hinterkopf behalten sollten, insbesondere wenn Sie keine Wärmebildkamera haben, mit der Sie in die inneren Schichten Ihrer Leiterplatte blicken können.
Während Hacker-Chats normalerweise informell sind, sind uns dieses Mal einige ziemlich ergreifende Probleme aufgefallen.Manche Menschen haben ganz spezielle Probleme und brauchen Hilfe.Es kann schwierig sein, alle Nuancen komplexer Probleme in einem öffentlichen Chat zu lösen, daher wissen wir in einigen Fällen, dass Mike sich direkt mit den Teilnehmern verbindet, damit er Probleme mit ihnen persönlich besprechen kann.
Obwohl wir nicht immer garantieren können, dass Sie diese Art von personalisiertem Service erhalten, glauben wir, dass dies ein Beweis für die einzigartigen Networking-Möglichkeiten ist, die denjenigen zur Verfügung stehen, die am Hack Chat teilnehmen, und danken Mike dafür, dass er die Extrameile geht, um sicherzustellen, dass alle antworten am besten er kann problem.
Hack Chat ist eine wöchentliche Online-Chat-Sitzung, die von führenden Experten aus allen Bereichen des Hardware-Hacking-Bereichs veranstaltet wird.Es ist eine unterhaltsame und informelle Möglichkeit, mit Hackern in Kontakt zu treten, aber wenn Sie es nicht schaffen, stellen diese Übersichtsposts und Transkripte, die auf Hackaday.io gepostet werden, sicher, dass Sie nichts verpassen.
Die Physik der 1950er Jahre gilt also immer noch, aber wenn Sie viele Schichten verwenden und viel Kupfer dazwischen injizieren, sind die inneren Schichten möglicherweise nicht isolierender.
Postzeit: 22. April 2022