Как и обещал - по поводу "лишней тепловой нагрузки на чип" при процессе, где работают оба нагревателя прямо от комнатных температур. Так как "вольное" изложение моего понимания процесса в дискуссии в теме самоделок (без раскрытия контекста) не позволило оппонентам понять, что же именно я хочу сказать, то данное повествование уже в своей теме постараюсь изложить понятнее.
Предисловие:
для снятия или посадки чипа нам надо нагреть сам чим с шарами на нем до температуры плавления шаров. Все бы ничего, если бы не сам текстолит на котором этот самый чип сидит. Для того чтобы текстолит адекватно реагировал на нагрев отдельно взятого места на нем, нам нужно уговорить его не "кабелиться". Это мы можем сделать, нагревая его весь.
Итак, мы знаем, что в понимании людей, "классический" процесс подразумевает доставку низом, как можно БОЛЬШЕЙ доли тепла чипу (плате). Большей доли из того его количества, которое будет доставлено ОБЕИМИ нагревателями за весь процесс. Причина такого подхода (как было сказано оппонентами при обсуждении вопроса в теме самоделок) кроется в том, чтобы ограничить воздействие ИК излучения на чип (читай - нагрев чипа) сверху. Якобы такое воздействие, начинающееся с более ранней стадии процесса, вредит чипу потому, что длится весь процесс, а не только тот кусок времени, который необходим для наращивания температуры чипа от 160 градусов - до значений оплавления. Мол, верх больше напрягается и от того жарит чип, пытаясь доставить ему недостающее тепло от низа. По моему мнению, наряду со 100% успешностью классического метода у него есть недостаток, который на данном этапе нашего существования, не имеет последсвий (пока не имеет).
Этот недостаток состоит в том, что из всей продолжительности процесса (от комнатных температур- до температур оплавления), СКОЛЬКО бы у кого этот процесс не длился (4 минуты ...или 14), очень большая доля времени процесса приходится на поддержание платы на максимумах низа. А максимумы эти довольно высокие - порядка 180 град на нижней стороне текстолита. Сверху, где я устанавливаю датчик низа - меньше, естествено, - примерно на 20 градусов, но это не отменяет 180-ти снизу... и я об этом помню, рисуя профиль, ибо мне проще помнить об этом только при построении профиля, нежели каждую новую пайку "работать над этим", а именно - над менее удобной установкой датчика на нижнюю сторону. Если бы я юзал КВАРЦ на нижнем подогреве, то боялся бы ставить датчик на верхней стороне платы, из-за опасности того, что кварц такой шустрый, что успеет поджарить текстолит, за время, пока датчик на противоположной стороне почувствует его (кварца) "накал". А тем более поостерегся такой верхней установки датчика при пайке на скоростях, которые применяет один из оппонентов. Может, конечно, и все норм будет, но так сходу стремновато - это надо попробовать
Так вот, при классическом варианте мы "долго держим шашлык над углями" . То есть, температура платы с конкретной цифрой, например, в 160 градусов на ее верхней стороне, поддерживается все то время, которое необходимо для работы верха (от начала старта верха при 160 и до - до его полного выключения -на температурах оплавления).
Но, по моему мнению существует метод, лишенный этого недостатка. Заключается в том, что верх не ждет, пока низ сделает на плате эти 160 градусов. Оба нагревателя начинают работать одновременно, от нулевой точки по времени. То есть, - с самого начала. И в момент, когда низ догреет плату до 160 градусов - верх уже закончит работу и можно лететь вниз - к комнатным температурам.
Однако, мои оппоненты, без сомнения хорошие спецы с опытом, до которых мне в плане практики еще расти и расти (и это без всякого сарказма), заявляют о том, что так делать не желательно. Что же мешает им принять поближе к сердцу этот метод? Нет, они не против него - знают что он работает. Только один говорит о напряжениях в текстолите, а другой, думая что это "всего лишь только поможет ему легче управлять верхом", даже перешел бы на него, если бы не лень вылизывать новый профиль. Но все же, в глубине души, они "заботятся о чипе" - ограждают его от какого-то магического "более длительного воздействия верха на кристалл".
Давайте выясним, а нужна ли чипу, на самом деле, эта забота? И в чем здесь, на самом деле, проявляется магия воздействия на чип верхом.
Попробуем разобраться - действительно ли там такOОе воздействие" верха на чип. Какая именно ДОЛЯ мощности, из ВСЕЙ поданной мощности на верхний излучатель (а эта ВСЯ мощность может быть и 5%, и 50%, и 100% ) приходится на беднягу чип, о котором так надо заботиться?
Уточню - нам не горит, или похер, или нет необходимости юзать второй метод, но в той нашей дискуссии было два заявления:
заявление о "воздействии" на чип
и
заявление о напряжениях текстолита. Мол его предпочтительней не греть локально, если до этого не подогрели весь.
Теперь вот vitalikforex зацепил "больную" тему
И я обязан внести ясность по этим пунктам... то, как ЙА это понимаю (с точки зрения теоретика). Возможно где-то ошибаюсь, но по моей логике все правильно. А там вам судить....
ГлАвы.
Начнем с простого и постепенно усложним до наших реалий:
Допустим, у нас есть плата и нижний подогрев. ВЕРХА НЕТ. Чтобы еще и не думать о неравномерности нагрева тел разного цвета, размера, массы и свойств самого текстолита (фольга...нет фольги) чистым ИК излучением, низ возьмем конвективный - попросту электроплитку подходящих размеров. Ну, пусть будет еще датчик и обратная связь по нему.
Исходные понятны?
Поехали...
поставим плату на электроплитку, и будем ее греть до какой- то определенной температуры.
Чтобы еще сильнее упростить данные, мы не будем связываться с ростом температуры платы ВО ВРЕМЯ нагрева, а просто нагреем, остановимся и будем поддерживать температуру платы на одном уровне.
Итак, нагрели, отстановились и ПОДДЕРЖИВАЕМ.
Внимание! Сейчас будет МАГИЧЕСКИЙ вопрос:
Как нам повысить температуру какого -нибудь локального места нашей УЖЕ нагретой платы, без вмешательства нагревателей? Просто из воздуха?
Помним - верха у нас НЕТ вообще, а низ дальше НЕ поднимает температуру - ПРОСТО ПОДДЕРЖИВАЕТ НА ОДНОМ УРОВНЕ!
Похоже на магию, не правда ли?
Для того чтобы вы точно поняли, что именно хочу сказать, чтобы думали именно в нужном направлении, а не в сторону "у меня процесс всего 4 минуты", я уже в такую теорию углублюсь, которая без разговоров о ней должна читаться с контекста, пониматься на уровне интуиции и быть инстинктивным знанием. Как у птицы которая знает, как свить гнездо.
Так что же мы можем сделать? Как можно поиметь что-то из ничего?
Все очень просто. Мы можем накрыть этот локальный участок теплоизолятором (в идеале), а по факту - просто фольгой.
Что нам это даст?
Простая теория (на практике не проверялось, так как мне больше нехрен делать, чем заниматься проверкой очевидного, но я уверен на сотню, что все именно так):
Низ продолжает доставлять тепло плате, чтобы ее температура оставалась одной и той же. Почему он это делает? Потому что плата остывает, интенсивно отдавая тепло вверх в воздух. Итак, плата на открытых участках теряет тепло. А под фольгой не теряет - там образовалась "тепличка". И так как, тепло ПРОДОЛЖАЕТ ПРИБЫВАТЬ на ВСЮ нижнюю сторону платы (для компенсаци потерь с открытых участков, где у нас находится датчик низа), то прибывает оно и на нижную часть того места, где у нас лежит фольга. И так как теплу с этого места некуда деваться, то в этой тепличке оно накапливается. То есть, потихоньку растет температура... с какой-то скоростью - пусть и мизерной (а может и не мизерной совсем).
ЭТОГО волшебники не будут отрицать?
Дальше:
Теперь возьмем конкретную плату, на которой нам надо заменить чип. И к ней полноценную паяльную станцию, в которой есть верхний и нижний нагреватели.
Опа... неприятный сюрприз... Как же нам "из воздуха" взять полезное, если тама тепличку из фольги ставить нельзя?
Да очень просто - мы сделаем ее из этого самого воздуха.
А как же нам сделать ее из воздуха?
А так же, как делают тепловую завесу возле входных дверей внутри маркетов. Ее роль - не давать смешиваться холодному воздуху из улицы с нагретым воздухом помещения. Правда, та завеса имеет бОлее высокую температуру, чем внутренний воздух, к тому же дует и не совсем нам подходит для сравнения, но аналогия та же.
Итак, нам надо нагреть верх до ТАКОЙ температуры, чтобы его излучение (тепло исходящее от верха) компенсировало потери тепла в этом конкретном месте под верхом.
Заметьте - температура верха будет такой ( возможно правильнее будет сказать: "воздействие на чип будет такИм"), которая не способна поднимать температуру чипа, но способна компенсировать потери. Потому локальная зона будет НЕ НАГРЕВАТЬСЯ, от воздействия верха, а будут именно компенсироваться потери. То есть, верх НИКАК не воздействует на чип.
Итак, мы сотворили и положили на чип фольгу из воздуха и стали гаррипоттерами.
Будем звать эту фольгу, как и в магазине - "тепловой завесой".
Дальше:
Мы уже поняли, что вся НЕПРИКРЫТАЯ часть платы, которую мониторит датчик низа, интенсивно отдает тепло вверх. И чем горячее плата -тем отдача интенсивнее. Почему отдача интенсивнее? Потому что, чем больше разница между одной температурой (окружающей среды) и другой (платы), тем сильнее "ветер". Помните, как в погодных новостях - холодный фронт + теплый фронт =ветер... Теплое стремится передать энергию холодному, а холодное перестанет ее брать, когда уравняется по температуре с теплым. Таким образом, есть движение воздуха и чем оно сильнее, тем больше энергии перемещает за единицу времени. Это можно наблюдать на нагретом текстолите при его остывании, где температура падает быстрее на более высоких значениях, чем на более низких, приближенных к температуре окружающей среды.
Так вот, плата теряет тепло и нижнему подогреву надо компенсировать эти потери, что он и делает, следя за своим датчиком и доставляя все новые порции тепла, для того чтобы температура платы не падала.
Тут у нас задача немного усложняется. Низ, в этой нашей задаче (по пересадке чипа), будет постоянно ПОДНИМАТЬ ТЕМПЕРАТУРУ ВСЕЙ ПЛАТЫ ОТ КОМНАТНОЙ ДО 160. Для чего же нам надо, чтобы низ грел плату аж туда? А чтобы сократить разницу температур между местом пайки
(примем 230 градусов) и остальной частью платы (которую будем греть до 160 на верхней стороне) - то есть, сделать эту разницу безопасной для текстолита, иначе его покрутит. А его обязательно покрутит если в одном месте будет 50, а в другом 230. Эта безопасная для текстолита разница температур (которыя на нашем примере составляет 230-160=70 градусов) у нас будет называться "диаппазон живучести текстолита".
Так вот, - раз низ поднимает температуру платы, то и верх тоже должен повышать температуру тепловой завесы, потребляя бОльшую мощность. В противном случае, теплозавеса просто перестанет действовать и будет, как и более холодный воздух, отбирать тепло. То есть, верх должен будет НАРАЩИВАТЬ МОЩНОСТЬ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕПЛОВОЙ ЗАВЕСЫ, но чип этого не будет чувствовать, так как тепло приходит от верха такой же температуры, как сам чип, подогреваемый низом (так же, как мы своим дыханием не можем подогреть горячий чай И так же, как и два тела одинаковой температуры не могут нагреть друг друга сильнее).
Так вот, - низ подает тепловую энергию на свой датчик. Величина этого подаваемого тепла, состоит из ДВУХ СОСТАВЛЯЮЩИХ: компенсация потерь + рост выше (до наших 160). Таким образом, у нас чип, НАХОДЯЩИЙСЯ В ТЕПЛИЧКЕ, получает ДВЕ составляющие от НИЗА, а чесно потребляет только одну - "рост выше" (для роста выше вместе с платой).
Чип не имея тепловых потерь, благодаря наличию тепловой завесы, накапливает вторую составляющую - "компенсацию потерь". Нет потерь -значит накапливаются излишки. А накапливаются эти излишки с ОПРЕДЕЛЕННОЙ СКОРОСТЬЮ.
ВООООООТ за счет чего добавляется скорость роста на чипе, к которой верх не имеет никакого отношения. Ну, имеет конечно, но не в ТОМ смысле. Оно косвенное.
Теперь подходим к СТЕПЕНИ верхнего воздействия на чип, которого так все боятся. Где же это падло-воздействие будет проявляться и в какой степени?
Раз ДОБАВЛЯЕТСЯ ЛИШНЯЯ скорость роста ТОЛЬКО на чипе - значит рост температуры на чипе и рост на плате не одинаковы. А раз не одинаковы, то происходит отклонение графиков от параллельных курсов. Они расходятся. Заметьте - САМИ ПО СЕБЕ. Точнее, только за счет работы низа -- как и хочется волшебникам.
Итак, график верха отходит от графика низа. То есть, становится более вертикальным. И вот, если нам не достаточно его вертикали (а вполне может быть достаточно), мы попросим верх чуть-чуть поднапрячься... НА МАЛЕНЬКИЙ МИЗЕР (этот мизер - и есть та "степень воздействия", где чип почувствует только ЭТОТ мизер. Понимаете? Не всю мощу, а именно ЭТОТ МИЗЕР из той мощи, которая подается на нагреватель и состощую из "тепловая завеса"+"чуть-чуть". И вот этот эффект тепловой завесы + если нужно еще и маленький мизер, ЗА ВРЕМЯ ПРЕДНАГРЕВА (зона преднагрева -это ТОТ участок, ГДЕ будет проявляться кака-воздействие), потихоньку, по крохам (ну, на самом деле здесь, на преднагреве, можно далеко не крохи - целые буханки применять, но пусть будут крохи) отведут температуру нашего локального места достаточно далеко выше температуры оставшейся части платы. То есть, сделают разницу температур между локальным местом и остальной частью платы.
А так как, - эта разница по "габаритам" вписывается в наш диаппазон живучести текстолита, то с тем текстолитом ниче не будет (а на самом деле, разница состоит в принятых нами 40ка градусах... и этот сороковник гораздо уууже того безопасного диаппазона в 70 градусов). И ЭТО ОТВЕТ - НА ЗАЯВЛЕНИЕ О НАПРЯЖЕНИЯХ ТЕКСТОЛИТА. Оно граздо меньше, чем на участке 160 -230, где при классике и не только работает верх. Уже один работает.
В итоге, не делая практически ничего, никак не воздействуя на чип, мы имеем рост температуры на чипе за счет исключения потерь, а вместе с этим и два приятных бонуса - сокращение времени пребывания текстолита на максимумах низа, и, если смотреть на процесс в целом, то и сокращение всего процесса. Почему мы имеем такое сокращение? Потому что оно происходит за счет того, что в момент, когда плата достигла 160 градусов, нам осталось поднимать температуру чипа не на 70 градусов, а на 20-30. Мы украли эти 40 градусов у процесса. Смотрите на вторую картинку - там профиль верха нарисован так, чтобы расстояние между графиками температур увеличилось, примерно, на 40 градусов.
На языке магии это звучит так (смотрим на первый и второй график):
Вложение:
600 сек.jpg [ 88.18 КБ | Просмотров: 6462 ]
Вложение:
параллельная работа нагревателей.jpg [ 94.04 КБ | Просмотров: 6462 ]
"Украли 40 градусов и превратили их, примерно, в 200 секунд. На шкале времени выбрали ПОСЛЕДНИЙ отрезок в эти 200 секунд, переместили его ближе в начало процесса и там наложили на шкалу времени (одновременная работа нагревателей) . Эта накладка "превратилась" в скорость и прибавилась к графику верхнего излучателя, и этот график стал отходить вверх от того наклонного параллельного курса, которым шел в паре с графиком низа. Этим отклонением он стал опережать рост температуры остальной части платы, которую грел низ, и увеличил разницу между локальной и остальной зонами текстолита - до комфортных нам 40 градусов, которые мы потом и украли"
Послесловие:
Вот и все. Как видите, - то, что я расписал, находится прямо у нас перед глазами. И расписал я - идеальный вариант развития событий, которого на, самом деле, нам нахер не надо придерживаться, если мы вспомним, что чип в штатном режиме (при работе ноута) может очень быстро, гораздо быстрее того времени, которое отведено при пайке на "зону преднагрева", нагреться от комнатной до х.з. какой температуры. А вместе с собой нагреть текстолит под ним. И этот нагрев может быть гораздо большим, чем на 40 градусов. А следовательно, их (чип и место под ним) можно еще на самом низу температур быстро подогреть верхом - то есть, устроить разницу в эти 40 градусов с самого начала.
Кстати, можем и в нули выйти, а не оставлять 20-30 градусов, потому как запас по скорости нагрева чипа и запас по живучести текстолита такое позволяет.... но не будем наглеть
Правильно спецы ставят вопрос - нужно ли это СЕГОДНЯ? Да - все верно - задача такая не стоит на сегодняшний день. Но зато это может стать актуальным, когда сука- производитель перейдет на что-то типа "говняного гетинакса из 3УСЦТ"....
Помните, как столетние декстопные дубовые матери паялись строительным феном без подогрева? А сейчас что происходит? А что будет впереди? .... Тогда мы уже будем знать, с чего начинать обманывать судьбу. Будем знать потому, что сегодня это обсудили. И не будем боятся никаких воздействий "бредовой ИК радиации и гамма- излучения" на чипы.
У него (производителя) много вариантов сделать каку. И первый - применить слишком нежный текстолит. Нежный по материалу, или нежный по толщине... Например, он может сильно уменьшить толщину текстолита, за счет уменьшения количества слоев... Вот засунет, сучара, в один корпус и проц и мосты и оперативу и все остальное, и будет тот чип нуждаться только подключения питания и средств ввода/ вывода. А сучара, благодаря этому, перестанет нуждаться в многослойном текстолите, в котором раньше прокладывал связи между теперь отсутствующими компонентами и сделает его толщиной с бумажный лист... или применит "каменный" компаунд под чипом, как в сотовых... Если это не поможет - объединит эти два варианта вместе...
или изобретет какой- нить БИОшлейф подключения дисплея, с хреновыми характеристиками по нагреву и выпустит его из толщи текстолита без возможности замены... а нам скажет что "зеленые", приказали сокращать загрязнение окр среды (как это уже было со свинцом)... Скажут, что это - "Их вклад в охрану среды, так как тот шлейф разлагается за 15 лет" .... Заметьте, не сделает эту связь дисплея с матерью безпроводной, а применит именно шлейф нам назло. Чтобы мы не отбирали у него сервисный рынок. И не вернется к выводным корпусам чипов (хотя такой расклад с мега чипом и отсутствием необходимости в многослойном текстолите позволит ему сделать это) На крайняк - при изготовлении девайса, применит вариант пайки платы в паровой фазе слишком тугоплавким припоем. Который мы сможем плавить без ущерба для компонетов и текстолита, только если будем иметь какой- нить гелеобразный "сплав Розе", который зальем под чип..... хотя, редиске довольно накладно отработать пайку в паровой фазе, чтобы та протекла как нужно, - в любой части платы)...
в общем, не весело там, в будущем. КАзлы, одним словом...