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Und ich dachte man wäre schon technologisch weiter .....

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  1. Und ich dachte man wäre schon technologisch weiter .....

    Autor: Oldy 06.05.14 - 13:26

    Zitat ....Die Schaltung und das Platinenlayout stehen - doch wird der Rechner funktionieren? Das lässt sich erst feststellen, wenn tatsächlich die erste Platine hergestellt, bestückt und mit Strom versorgt wird. Denn eine korrekte Schaltung bedeutet nicht automatisch eine funktionierende oder produktionstaugliche Schaltung, gerade bei einem Prozessorboard......

    und man kann den Prozess schon am PC simulieren.

  2. Re: Und ich dachte man wäre schon technologisch weiter .....

    Autor: am (golem.de) 06.05.14 - 13:41

    Ja, entsprechende Simulatoren gibt es durchaus. Allerdings simulieren sie eben nur eine "ideale" Welt ohne Produktionstoleranzen und externe Einflüsse.

    Grüße,
    Alexander Merz (golem.de)

  3. Re: Und ich dachte man wäre schon technologisch weiter .....

    Autor: M.P. 06.05.14 - 16:02

    Als Jung-Ingenieur war ich bei einer Firma, wo mal eine komplette Prototypenserie von ca 15 Leiterplatten mit einem QFP-Prozessor nicht funktionierte, weil der Prozessor nicht angelötet, sondern "angeklebt" war.
    Da musste dann jeder reihum unter dem Stereo-Mikroskop einige Lötstellen nacharbeiten.
    Nach drei Tagen liefen dann wenigstens vier Boards...
    Wenn man mehr als 1 Stunde durch das Mikroskop gearbeitet hatte, sah man weiße Mäuse durch das Bild laufen ;-)


    War vor ca 20 Jahren, ein 386 SX, und der erste SMD-Baustein in der Abteilung, der direkt aufgelötet worden ist. Deshalb gab es nur eine sehr begrenzte Auswahr an SMD Werkzeugen.

  4. Re: Und ich dachte man wäre schon technologisch weiter .....

    Autor: Wiggy 06.05.14 - 16:13

    am (golem.de) schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ja, entsprechende Simulatoren gibt es durchaus. Allerdings simulieren sie
    > eben nur eine "ideale" Welt ohne Produktionstoleranzen und externe
    > Einflüsse.

    Jein... Simulieren kann man Versorgungsspannungen, Signale, die auf der Platine herumflitzen, Wärmeausbreitung auf der Platine, EMV-Abstrahlung und solche Sachen. Da kann man meistens auch Toleranzen einstellen (die kriegt man vom Hersteller der Platine bzw. der Bauteile), und die ermitteln einem dann den "Worst Case".

    Nicht simulieren kann man aber z.B., was ein Mikrocontroller macht, wenn an einem Pin statt den vorgeschriebenen 100k Ohm versehentlich 100 Ohm angeschlossen sind (da steht halt nur im Datenblatt, dass da 100k Ohm hinsollen; was das Ding dann tut, wenn es falsch beschalten ist, ist undefiniert). Oder was irgendein anderer Baustein tut, wenn sein Takt ein bisschen zu viel jittert oder die Versorgungsspannung in einem bestimmten Frequenzbereich schwankt. Dafür bräuchte man detailierteste Simulationsmodelle von ALLEN involvierten Chips, und die werden nie rausgegeben, das würde ja das Nachbauen vereinfachen. Da bekommt man höchstens ein Modell für das Verhalten der Pins (IBIS-Modell), damit man seine Signalstrecken vernünftig simulieren kann (dafür braucht man ja die Eigenschaften der Leiterbahn und von Sender und Empfänger), mehr i.d.R. nicht.

    Nicht simulieren kann man auch Fertigungsfehler. Passiert immer mal wieder, dass ein Lotkügelchen hingerät, wo es nicht hinsoll, und dort einen Kurzschluß verursacht. Oder dass einzelne Pins (nicht) vernünftig angelötet sind. Oder dass Vias (Löcher in der Platine, um mit einem Signal von einer auf eine andere Lage zu kommen) nicht vernünftig beschichtet sind und daher nicht-leitend, oder reißen, wenn das Board ein paarmal heiß und wieder kalt geworden ist...

    Oder, was das ganze System tut, wenn ein bestimmtes Programm läuft... Ein FPGA beispielsweise kann je nachdem, was es mit welcher Taktfrequenz tut, Ströme von 0 - zig Ampere ziehen, darauf müssen die Spannungsversorgungskomponenten entsprechend reagieren. Weiß man aber auch erst wirklich exakt, wenn die komplette Funktionalität fix ist, wenn also das komplette FPGA-Design abgeschlossen ist. Bis dahin ist Schätzen angesagt...
    Gleiches gilt - weniger drastisch - aber auch für Mikrocontroller: Auch da schwanken Verlustleistung, Stromaufnahme etc. natürlich mit dem Programmcode, der tatsächlich läuft.

    Viel zu viele Unbekannte für eine aussagekräftige Simulation. Da kann man ein paar Einzelteile simulieren, mehr leider nicht...

  5. Re: Und ich dachte man wäre schon technologisch weiter .....

    Autor: MarioWario 06.05.14 - 17:15

    Schön beschrieben - erinnert mich an die Probleme mit RAM-Modulen (Spannung und Clock). Die Beschreibung/Beschriftung von Bauteilen und Platinen ist auch (vllt. gerade) heute sehr unbedarft - vgl. auch Arduino & Klones…

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