[Карлсон 3]

Всем добрый вечер!

 

Делаю плату питания на основе Simple Switcher от TI.

У меня три десятиамперных источника. Предполагаемая нагрузка - в районе 5А на каждый.

У платы будет четыре слоя (чтобы лучше рассеивать тепло).

Сильно ограничен в габаритах, поэтому придется ставить преобразователи очень близко друг к другу.

Из-за используемых микросхем защиты не могу сделать медь толще 35мкм.

 

Предварительно прикидывал - на моих токах выходные трассы будут немного нагреваться (в пределах 20 градусов).

Меня это не устраивает, поскольку сами источники будут неплохо греться.

 

Неоднократно видел приём, когда с силовых трасс полностью или частично снимается маска и они покрываются припоем. Всё было бы хорошо, если бы я не хотел автоматический монтаж.

Что нужно делать перемычки маски около площадок компонентов - это очевидно.

Не совсем очевидно, какой ширины относительно ширины трассы делать вскрытие маски, если трафарет будет толщиной 0,12-0,15мм.

 

Может у кого-то есть рекомендации по этому вопросу?

 

И еще не понятно, почему некоторые трассы вскрываются полностью, а некоторые идут с диагональной штриховкой? От чего это зависит?

Возможно, существует какой-нибудь калькулятор, который учитывает обычный 63\37 хотя бы?

 

Тут искал, но не нашел.

Извините, если уже было.

 

[vitan 2]

Предварительно прикидывал - на моих токах выходные трассы будут немного нагреваться (в пределах 20 градусов).

Меня это не устраивает, поскольку сами источники будут неплохо греться.

 

Неоднократно видел приём, когда с силовых трасс полностью или частично снимается маска и они покрываются припоем.

У меня по этим 35 микронам по 20-30А бегает, и пока ничего не случилось... И температура под 70...

Можно подробности? Почему не устраивает, и в чем смысл этого приема?

[Myron 0]

Всем добрый вечер! Делаю плату питания на основе Simple Switcher от TI. У меня три десятиамперных источника. Предполагаемая нагрузка - в районе 5А на каждый. У платы будет четыре слоя (чтобы лучше рассеивать тепло). Сильно ограничен в габаритах, поэтому придется ставить преобразователи очень близко друг к другу. Из-за используемых микросхем защиты не могу сделать медь толще 35мкм. Предварительно прикидывал - на моих токах выходные трассы будут немного нагреваться (в пределах 20 градусов). Меня это не устраивает, поскольку сами источники будут неплохо греться. Неоднократно видел приём, когда с силовых трасс полностью или частично снимается маска и они покрываются припоем. Всё было бы хорошо, если бы я не хотел автоматический монтаж. Что нужно делать перемычки маски около площадок компонентов - это очевидно. Не совсем очевидно, какой ширины относительно ширины трассы делать вскрытие маски, если трафарет будет толщиной 0,12-0,15мм. Может у кого-то есть рекомендации по этому вопросу? И еще не понятно, почему некоторые трассы вскрываются полностью, а некоторые идут с диагональной штриховкой? От чего это зависит? Возможно, существует какой-нибудь калькулятор, который учитывает обычный 63\37 хотя бы? Тут искал, но не нашел. Извините, если уже было.

 

Если говорим об индустриальном/спец оборудовании в серии, то наложение припоя на трассы - нонсенс. Я играю шириной трасс и толщиной меди, например, типичные толщины медной фольги на базовом материале: 18, 35, 70, 105 мкм. "Стандартная" толщина фольги 18 мкм . Полагаю, что внутренние слои помогают рассеивать тепло примерно вдвое хуже, чем наружные. Если есть внутренние слои, то их все же лцчше использовать для доп. рассеивания - будет только лучше.

[garlands 0]

в чем смысл этого приема?

 

Смысл убрать ненулевое температурное сопротивление маски.

 

 

[Карлсон 3]

У меня по этим 35 микронам по 20-30А бегает, и пока ничего не случилось... И температура под 70...

Можно подробности? Почему не устраивает, и в чем смысл этого приема?

 

Т.е. температура проводника 70? Или окружающей среды?

 

Источник будет стоять в закрытом, очень тесном и герметичном корпусе. Чем меньше тепла он будет производить, тем лучше для остального оборудования. Плюс работать оно должно при +85 по ТЗ.

 

Смысл приёма - уменьшить сопротивление проводника, соответственно, снизить потери на тепло.

 

Вы полагаете, я страдаю фигней? :)

 

Если говорим об индустриальном/спец оборудовании в серии, то наложение припоя на трассы - нонсенс. Я играю шириной трасс и толщиной меди, например, типичные толщины медной фольги на базовом материале: 18, 35, 70, 105 мкм. "Стандартная" толщина фольги 18 мкм . Полагаю, что внутренние слои помогают рассеивать тепло примерно вдвое хуже, чем наружные. Если есть внутренние слои, то их все же лцчше использовать для доп. рассеивания - будет только лучше.

 

Не согласен. Разберите любой ATX блок питания и посмотрите на трассировку. Или разберите любой питальник для LCD монитора. Там тоже такого полно.

[vitan 2]

Смысл убрать ненулевое температурное сопротивление маски.

Ага, спасибо.

 

Т.е. температура проводника 70? Или окружающей среды?

Ну да, проводника.

 

Источник будет стоять в закрытом, очень тесном и герметичном корпусе. Чем меньше тепла он будет производить, тем лучше для остального оборудования. Плюс работать оно должно при +85 по ТЗ.

Я не понял, основное тепло же производится не в проводниках на плате, а в нагревающихся элементах. Если маску снимают, то, как сказал ув. garlands, для лучшего переноса тепла с проводников в окр. среду. Вы же говорите, что Вас не устраивает именно нагрев проводника, я правильно понял? Если да, то снова повторяю вопрос: почему не устраивает? Наоборот, Вы должны радоваться, что проводник нагревается, это значит, что он хорошо воспринимает тепло с греющегося компонента. Или Вы рассчитали, что собственный нагрев из-за протекания тока будет таким, что начнет мешать процессу съема тепла с компонентов? Вы же сказали, что этот нагрев будет по Вашим оценкам около 20 градусов. Как у Вас греются компоненты: меньше, больше или сравнимо с этим?

[Myron 0]

Т.е. температура проводника 70? Или окружающей среды? Источник будет стоять в закрытом, очень тесном и герметичном корпусе. Чем меньше тепла он будет производить, тем лучше для остального оборудования. Плюс работать оно должно при +85 по ТЗ. Смысл приёма - уменьшить сопротивление проводника, соответственно, снизить потери на тепло. Вы полагаете, я страдаю фигней? :) Не согласен. Разберите любой ATX блок питания и посмотрите на трассировку. Или разберите любой питальник для LCD монитора. Там тоже такого полно.

 

Бог в помощь.

 

 

[Карлсон 3]

Бог в помощь.

 

Ну вот к чему наезды? Лучше бы что-нибудь посоветовали дельное. Или Вы категорически не согласны с разработчиками такого массового продукта, как блоки питания для компьютеров?

Да, сейчас вспомнил нюанс - блоки, как правило, паяют волной. У меня такой фокус не пройдет.

 

Ага, спасибо.

 

 

Ну да, проводника.

 

 

Я не понял, основное тепло же производится не в проводниках на плате, а в нагревающихся элементах. Если маску снимают, то, как сказал ув. garlands, для лучшего переноса тепла с проводников в окр. среду. Вы же говорите, что Вас не устраивает именно нагрев проводника, я правильно понял? Если да, то снова повторяю вопрос: почему не устраивает? Наоборот, Вы должны радоваться, что проводник нагревается, это значит, что он хорошо воспринимает тепло с греющегося компонента. Или Вы рассчитали, что собственный нагрев из-за протекания тока будет таким, что начнет мешать процессу съема тепла с компонентов? Вы же сказали, что этот нагрев будет по Вашим оценкам около 20 градусов. Как у Вас греются компоненты: меньше, больше или сравнимо с этим?

 

ОК. Из-за чего нагревается проводник?

 

Да, меня не устраивает нагрев проводника. Я не хочу, чтобы энергия, которую отдает преобразователь, тратилась на нагрев проводника. Разве я не прав?

 

У меня есть отладка от тексаса с нужным Simple Switcher. При тестовой нагрузке около 5А самый горячий элемент, разумеется, преобразователь. В его центре примерно до 40 градусов. Вся остальная плата существенно холоднее (около 25, могу завтра сделать ик-фото ради интереса). Но это на открытом воздухе при температуре около +22-23 градусов.

 

Одна из моих проблем в том, что на площади, несколько меньшей, чем сама отладка, мне нужно разместить три таких источника, каждый из которых будет нагреваться.

 

Еще раз. Я хочу уменьшить сопротивление проводников, чтобы на них было как можно меньшее падение напряжения и, как следствие, чтобы они меньше нагревались.

Надеюсь, так понятнее.

[ms1 0]

Дельное:

Тепловое сопротивление маски вам не помешает.

Тепла плата будет отдавать столько же, сколько и с маской.

Единственный вариант уменьшить выделение тепла от проводников от проходящего по ним тока это снижать их сопротивление. Если прямые приемы (увеличение ширины и толщины) уже исчерпаны, остается нарастить их.

Однако наращивание припоем на мой взгляд неважная затея. Удельное сопротивление ПОС61 почти в 10! раз выше уд.сопротивления меди. Для того чтобы снизить сопротивление вдвое вам надо налить 0,3мм припоя. Это уже не "просто залудить". Есть еще менее технологичный метод - дублирование дорожек медными голыми проводами. Вопрос в том надо ли Вам все это?

 

Лучше подумайте еще раз нельзя ли увеличить толщину меди (так и не понял чем обусловлено 35мкм, у меня были платы 105мкм с "обычными" SMD. Да. технологические нормы там другие, но не катастрофически другие)

 

И еще оцените надо ли это вообще?

Какое тепловыделение (рассеиваемая мощьность всех элементов вашей платы) и какое тепловыделение в проводниках? Если проводники вносят 10% и менее, на мой взгляд не стоит этим заниматься вообще

 

PS

пока писал свой ответ, ваше предыдущее сообщение заметно удлиннилось )

В свете чего, часть написанного уже неактуальна. )

Изменено 5 марта, 2014 пользователем ms1

[Карлсон 3]

Дельное:

Тепловое сопротивление маски вам не помешает.

Тепла плата будет отдавать столько же, сколько и с маской.

Единственный вариант уменьшить выделение тепла от проводников от проходящего по ним тока это снижать их сопротивление. Если прямые приемы (увеличение ширины и толщины) уже исчерпаны, остается нарастить их.

Однако наращивание припоем на мой взгляд неважная затея. Удельное сопротивление ПОС61 почти в 10! раз выше уд.сопротивления меди. Для того чтобы снизить сопротивление вдвое вам надо налить 0,3мм припоя. Это уже не "просто залудить". Есть еще менее технологичный метод - дублирование дорожек медными голыми проводами. Вопрос в том надо ли Вам все это?

 

Лучше подумайте еще раз нельзя ли увеличить толщину меди (так и не понял чем обусловлено 35мкм, у меня были платы 105мкм с "обычными" SMD. Да. технологические нормы там другие, но не катастрофически другие)

 

И еще оцените надо ли это вообще?

Какое тепловыделение (рассеиваемая мощьность всех элементов вашей платы) и какое тепловыделение в проводниках? Если проводники вносят 10% и менее, на мой взгляд не стоит этим заниматься вообще

 

PS

пока писал свой ответ, ваше предыдущее сообщение заметно удлиннилось )

В свете чего, часть написанного уже неактуальна. )

 

Спасибо, приму к сведению.

 

Насчет норм. Делать хочу в Резоните. У них для меди 70 микрон зазор-проводник 0,3. А у меня есть корпус типа 8-Lead Plastic MSOP (http://cds.linear.com/docs/en/packaging/05081660_G_MS8.pdf). Даже если делать площадки под выводы точно в размер, получается зазор в 0,215мм максимум (вроде нигде не напутал). Да, я знаю, что в Китае можно и 105 такое сделать. Но это несколько долго и хотелось бы выловить все возможные глюки побыстрее.

[octobus 0]

Вы можете использовать не 4, а 6 слоев, и во внутренних слоях применить толщину меди 70um, оставляя на внешних 35um. Еще учтите, что на внешних слоях толщина меди 45um минимум, а не 35, если конечно Вы специально не указываете производителю, чтобы он что угодно делал, но получил 35.

Если Вы возьмете четырехслойку 35 микрон на внешних слоях и 70 на внутренних, 5A отвести можно даже в очень стесненных условиях.

 

[KSN 0]

Вариант установки компонента "силовая" шина (не помню как точно называется) рассматривали? По факту - это отрезок меди необходимой толщины и ширины, который напаивается на печатную дорожку, маска которой вскрыта.

[Myron 0]

Ну вот к чему наезды? Лучше бы что-нибудь посоветовали дельное. Или Вы категорически не согласны с разработчиками такого массового продукта, как блоки питания для компьютеров?

 

1. См. мое Сообщение #3 выше

 

2. Мне "разработчики такого массового продукта, как блоки питания для компьютеров" не указ и не закон. И советовать как лучше лудить проводники, как они это делают не собираюсь. Если вам это подходит и вы тащитесь от этого "метода" - бог в помощь. Ваш первый пост ввел меня в заблуждение по поводу "серъезности" вашей работы. Я же предпочитаю другие методы разработки.

[SM 0]

Насчет норм. Делать хочу в Резоните. У них для меди 70 микрон зазор-проводник 0,3.

 

Лучше смените производителя. Сразу все эти проблемы разом и отпадут. Зазоры-дорожки 0.25/0.25 делают не только на 70 микронах, но даже и на 105 микрон. А для срочных тестов в макет поставьте эту микруху на мезонинной платке, сделанной на обычном текстолите, ну или попробуйте в tepro сделать, у них дороже, но зато сделают 0.25/0.25 на 70 микронной фольге (нам сделали вообще без лишних вопросов).

[vitan 2]

Да, меня не устраивает нагрев проводника. Я не хочу, чтобы энергия, которую отдает преобразователь, тратилась на нагрев проводника. Разве я не прав?

В общем случае прав, конечно. Только дальше-то что? Вам же справедливо заметили, что это борьба с этим, скорее всего, не будет того стоить. Ну вот, греются они, энергия преобразователя на это тратится, ну и что? Какое количество этой энергии тратится? Даже не так: насколько серьезные проблемы вызовут затраты этой энергии?

Я могу понять, например, если у Вас там батарейное питание, и этот эффект сжирает половину времени автономной работы. Или, если нагрев становится таким, что мешает каким-нибудь точным измерениям. И т.д.

В чем реальная причина недовольства?