Ytmonterat kontra hålmonterat

[bengt-re]

Jag har ett rätt enkelt kort som varken är överdrivet priskänsligt eller något hysteriskt krav på litet ytrymme, men det måste vara tillförlitligt och kommer att uppleva många temperaturväxlingar, stötar, vibrationer och i viss mån elektrisk stress.

Frågan är om man törs lita på ytmonterade småseriekort när man har denna miljö och väldigt höga tillförlitlighetskrav? Finns det något som motiverar ytmonterat kontra hålmonterat om alla komponenter finns som hålmonterade, priset för monteringen är oviktig och eventuellt insparat utrymme kvittar ?

När det gäller kortet är det bättre med tjockare kopparskikt eller kvittar det med tanke på risk för brott på banor av utmattningbrott orsakade av stötar, skakningar och temperaturstress?

Orsaken till att jag frågar är att jag har sett ett flertal kort som börjat glappa på grund av att lödningen på något eller några padarna har släppt på mångbenta kapslar. Inte så att man med blotta ögat ser någon defekt, men att kortet fungerar igen efter stokastiska fel när man trycker på en krets där man misstänker att felet låg.

[tecno]

Ett klart och entydigt HÅLMONTERAT !!

[Icecap]

Ett klart och entydigt YTMONTERAT !!

Med ytmonterat har man mindre kretsar = mindra skillnader pga. termiska differenser osv. MEN: välj rätt kapsling!!! BGA och den sorts går fett bort, den bästa kapslingen som finns är måsving eller J-pinnar (PLCC), se till att det inte är CSP osv. Ska du greja ett högtstabilt kort är det viktigaste nog att du inte väljer FR4 som basmatrial, det suger fukt och delaminerar med tiden.

Att lacka kan göra kretskortet fint men är nyttolöst i vatten-skyddstankar, det finns dock en polymercoating som ger ett bra skydd men den kan du inte lägga på själv!

Så det rätta svaret är: det beror på en massa omständigheter som inte har med hål-/yt-montering att göra men ser man enbart på hål-/yt-monterat vinner ytmonterat. Fast det är bara 10-15% av hela bilden.

[tecno]

.... många temperaturväxlingar, stötar, vibrationer och i viss mån elektrisk stress.

Tolkar detta som kort som utsätts för KYLA och HÖGA strömmar, därav mitt svar HÅLMONTERAT. Om så är fallet så är det definitivt inte lämpligt att ytmontera.

Klart att mera 'data' skulle sitta bra för en bättre analys.

[bengt-re]

Nej, tänker självklart inte tillverka korten själv. Visst har jag lödcert, men tänker inte löda ett par hundra kort för hand inte... Finns ju folk som lever på att göra kort, de skall ju leva de också.

Själva orsaken till frågan är att jag aldrig (förutom dåliga IC-hållare då) har upplevt glapp eller spruckna lödningar med DIL kapslar, men med TO-220 och ytmonterat har jag råkat ut för problemet mer än en gång. Iofs inte på kort som varken har lött eller konstruerat själv och inte vet något om hur väl tillverkat det. Men jag har gått ifrån att tro på och gilla ytmonterat till att snegla lite skeptiskt på tekniken.

Självklart finns det fler aspekter. Alla komponenter finns inte som ytmonterade heller, men för att sluta svamla och komma till skott Om man inte har några ekonomiska, storleksmässiga, viktmässiga, hf-egenskapsmäsiga egenskaper som talar för ytmonterat - Finns det då något som skulle motivera mig att välja den tekniken när de normala fördelarna inte är till någon betydelse i just detta fallet? Tillförlitlighet är egentligen det enda viktiga.

[Fagge]

Jag håller med Icecap till 100%!.
1. Ju mindre hål i laminatet desto hållfastare!.
2. Ju mindre & lättare komponenter desto mindre risk för kallödningar, som uppkommer när komponenterna börjar röra sig vid vibrationer & spänningar i metallen vid värme & kyla!.
Så den största boven är kallödningar & har någon någonsin sätt en kallödning på ett ytmonterat kort?.
Och vill man gardera sig extremt mycke, så kan man lägga en liten klick lim för ändamålet under varje komponent, & vill man gå enu längre så är det bara att doppa ner kortet i epoxylim & då blir det stabilt kan jag låva!.

[bengt-re]

Kortet skall fungera mellan -20 och +70 grader och inte bara på pappret utan i den hårda verkligheten. Luftfuktigheten kommar att lyckas hållas ner under en icke-kondenserande nivå i 99% av fallen, men självklart så är det onödigt om en kondensdroppe vilken dock aldrig bör kunna hamna där råkar landa på kortet en gång eller två. Det sitter MCU och lite kraftelektronik samt lite småtjafs på kortet. Dock har kortet enda halvan där i stort sett hela effektförlusterna sker och andra halvan i princip befriad ifrån effektutveckling. Kortet kommer att gå mellan 10 och 100% intermitens och skall hålla i minst tre år. Kortet som blir mest drabbat kommer att avkrävas en livslängd på 30" timmar och kanske 300-500 kraftiga temperaturcykler. Komponenterna är tåliga och dimetionerade med stora marginaler för att klara sig väl även vid höga temperaturer. Visst åldras elektronik av hög temp, men efter 3 år har den gjort sitt, så komponenterna har tidigare visat att de klarar av detta, men vill inte bli sviken av korten då ett haveri på ett kort kostar i bästa fall 15 gånger uppskattad tillverknkingskostnad.

[bengt-re]

re. fagge.

Har tänkt på idén att limma faktist, det bökar dock till det eftersom vissa komponenter behöver leda av värme och kan bli varmt. Gjutmassa kanske för att fixera ? Har för mig att det finns sådan med väldigt bra värmeledningsförmåga ?

[Jonaz]

Kanske liknande den typen som sitter mellan CPU och kylfläns?

EDIT kylpasta heter det väl?

[Meduza]

re. fagge.

Har tänkt på idén att limma faktist, det bökar dock till det eftersom vissa komponenter behöver leda av värme och kan bli varmt. Gjutmassa kanske för att fixera ? Har för mig att det finns sådan med väldigt bra värmeledningsförmåga ?

Det finns ickeledande lim med väldigt god kylförmåga, är som kylpasta men kan limmas med.

Kör inte med någon silverpasta, kan ge mer problem än vad det har som fördel, kör ickeledande lim

tex.
http://www.elfa.se/elfa-bin/setpage.pl? ... 008152.htm

[MadModder]

Appropå kallödningar, så är väl iaf det när man t.ex inte värmer komponentbenet ordentligt (det har varit för kallt), utan tennet lägger sig som en krage runt benet på lödstället, så det inte blir någon bra kontakt? Sprickor och glapp som uppkommer efter ett tag av temperaturväxlingar och vibrationer är just sprickbildningar...

[David Nyström]

Tänk bara på att vissa känsliga detaljer kanske inte passar att expoxylimma
då limmet expanderar och krymper under härdningen. Detta kan resultera
i sprickor i PCBn samt avslitna banor.
Men jag vet att det finns lim som inte har den egenskapen och är anpassat
just för denna tillämpning.
Men jag kommer inte ihåg på rak arm vad limmet heter.

/Nysan