Diese und letzte Woche fragte ein Kunde, ob man mit TRM Hinweise für das Lötergebnis in der Welle erhalten kann. Also haben wir eine Wärmesimulation mit allen Lagen, allen Bauteilen, allen durchkontaktierten Pins und angenommener Lotfläche und -zeit durchgeführt. Natürlich kann eine rein thermische Simulation nur die Effekte des Wärmedurchstiegs und der Wärmespreizung betrachten und muss metallurgische und fertigungstechnische Aspekte außer Acht lassen. Weil aber TRM eine Durchrechnung mit dem gesamten Layout aller Lagen, dem Bohrbild und der Bestückung macht sieht man wo lokal Wärme zur Loststelle hinfließt und wo sie abfliest. Am Ende zeigten die Berechnungsergebnisse die schlechter und besser gelöteten Pins genau dort an wo sie nach der Welle beobachtet wurden. Das Lötergebnis hing stark von lokalen Details der Bottom und Innenlagen ab. Eine derartige Berechnung kann natürlich den Musterdurchlauf nicht ersetzen, aber die Zahl der Muster reduzieren.
Schlagwort: PCB
Temperaturbewußtsein und Temperaturintegrität
Warum ist die Temperatur einer Leiterplatte so wichtig?
Weil es Grenztemperaturen für die Funktionsfähigkeit gibt:
- sichere maximale Arbeitstemperatur eines Bauteils
- Glasübergangstemperatur des Boardmaterials
- Haltbarkeit von Lötverbindungen
Warum sollte man es möglichst genau wissen?
Weil zu vieles von der Temperatur abhängt:
- Materialeigenschaften, z.B. elektrischer Widerstand von Leiterbahnen und damit auch die Spannungsversorgung oder die Impedanz für die Signalübertragung.
- Performance und Funktion von Bauteilen
- Genaues drosseln (derating) der Leistung bei hoher Umgebungstemperatur
Warum funktionieren vereinfachende Berechnungen nicht?
Weil die lokale Wärmeleitung (das Layout) die Temperatur eines Bauteils kontrolliert. Es ist unmöglich die Kupferbelegung, Bohrungen und den Einfluß anderer Bauteile ein einer einfachen Formel, einem Datenblatt oder einem einfachen Netzwerk darzustellen. Am Besten man macht eine ganzheitliche Simulation mit dafür angepasste Software.