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Notizie
Rapporto completo relativo al problema con il bus transceiver.
2016-12-08:
Quello che segue è un rapporto completo sul "guastafeste" dell'Estate...

Tutto è cominciato con la constatazione che la maggior parte delle schede complete arrivate a Medusa non si avviava. Le poche che lo facevano assorbivano così tanta energia da causare il malfunzionamento di alimentatori di generose dimensioni. Non vogliamo annoiarvi con i dettagli di come abbiamo individuato il problema e dell'hardware impiegato nel debug, ma preferiamo invece saltare alla descrizione del problema vero e proprio. Dopo molte prove è apparso (e più tardi confermato) che il problema era con i bus transceiver del FireBee. I sei bus transceiver presenti sulla scheda (posizioni U25 e da U31 a U35) sono piccoli chip usati per convertire l'alimentazione e creare tutte le tensioni speciali necessarie per i vari integrati, ad esempio 3,3 Volt, 1,45 Volt, 1,8 Volt ecc. Si tratta di convertitori di tensione direzionali a 8-linee di Texas Instruments. È un modello "standard": 74LVC(8T)245. È necessario perché ai tempi di Atari, 5V era la tensione standard nei computer, ma la più moderna elettronica del FireBee utilizza 3.3 v (o, come accennato, anche tensioni più basse). L'involucro che usiamo è un "QFN" (Quad Flatpack No leads, 4-side casing without legs) con un pad esposto, cioè una superficie metallica sul lato inferiore. Questo doveva essere usato come "pad termico", al fine di migliorare il raffreddamento dell'integrato attraverso il circuito stampato.

Questi cosiddetti "pad termici", pertanto, devono essere saldati in piano sulla scheda per dissipare adeguatamente il calore generato durante la conversione della tensione. Gli schemi di questo integrato (chiamato anche "convertitore di livello") di Texas Instrument non mostrano alcun collegamento elettrico sulla superficie inferiore del "pad termico esposto" con qualsiasi altra struttura, o all'interno del chip. La specifica indica solo che il pad termico "deve" essere saldato. Per questo motivo, il FireBee è stato progettato per utilizzare la parte a 3.3 v per il raffreddamento. Un'idea piuttosto innovativa e anticonvenzionale che avrebbe consentito di risparmiare spazio sulla scheda. I prototipi hanno confermato che questa soluzione funzionava correttamente. L'approccio "conservativo" sarebbe stato quello di saldare alla massa i "pad termici" di questi sei convertitori di tensione.

Quello che è successo con il secondo lotto è che la resistenza dei convertitori cambiava durante il funzionamento. Da nuova, la resistenza tra il "pad termico esposto" e la terra era infinita. Quando i componenti venivano dissaldati e sostituiti con nuovi acquistati da MCS per la verifica, la resistenza risultava di alcuni kOhm durante il funzionamento a 25° C. Quando la temperatura saliva a 100° C, il livello era sceso ad alcuni centinaia di Ohm. A volte i bus transceiver si riscaldavano ad oltre i 110°C.... un vero circolo vizioso: direttamente dopo l'accensione del computer, la scheda iniziava a cambiare. Più si scaldava, minore era la resistenza, maggiore potenza transitava e si scaldava ancora di più.


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Così senza alcuna influenza esterna, il comportamento dei computer cambiava sotto carico. Potete probabilmente immaginare che cosa sono state le prime settimane di debug hardware. Un sistema con quasi 1000 parti su un multistrato di livello 8, che aveva già dimostrato di lavorare bene e che non era stato minimamente modificato, ma che all'improvviso aveva iniziato a fare ciò che voleva e che si comportava in modo diverso dopo alcuni secondi. Col senno di poi, è stato un grande episodio... del negozio degli orrori E-tech, ma nel mese di luglio, senza alcuna idea su quale fosse il problema, non è stato per niente divertente!

La nostra ipotesi finale è che TI, nella loro produzione IC, ha cambiato il "materiale diebond" (colla nel chip) che viene utilizzato per collegare internamente la struttura IC con il pad termico. Alcune di queste colle possono diventare conduttive quando riscaldate. Purtroppo, siamo riusciti ad ottenere solo una breve dichiarazione da TI sul pad termico che presumibilmente doveva risultare ancora "non collegato internamente".

Il problema è chiaramente con TI. La società, in qualche modo ed in un certo momento, ha cambiato le caratteristiche fisiche degli integrati ma non ha documentato queste modifiche. Fino a oggi e nonostante le ricerche intensive di PCN (Product Change Notes) su vari canali, non siamo riusciti a trovare alcuna informazione al riguardo. Quindi il chip attuale è, ufficialmente, esattamente lo stesso dei precedenti lotti - ma oggettivamente non è vero.Siamo stati anche in grado di scoprire quando esattamente è intervenuto il cambiamento - con quale nuova serie di chip ed in quale periodo di produzione.

Uno sviluppatore di hardware che, offerendo il suo aiuto, si è unito alla discussione durante l'analisi del problema, si è espresso in questo modo: "MCS ha lavorato al meglio delle sue conoscenze e per me non dovrebbe pagarene i costi". Tutto questo spiega anche perché la società di assemblaggio non può essere incolpata di questa situazione. Nonostante il nostro annuncio di poter risolvere il problema senza costi aggiuntivi, sono state accumulate spese per quasi 3000 Euro. La ragione è che l'azienda di assemblaggio ha dovuto rimuovere i sei transceiver, incollare del nastro dissipatore termico Kapton sulla superficie dei pad termici ed infine saldarli nuovamente - tutto questo per un numero di schede a 3 cifre. E nonostante che non avessero fatto nulla di sbagliato o causato alcun problema di produzione. Chiunque abbia familiarità con la produzione di schede madri sa che questo processo di modifica personalizzato, per un gran numero di schede ed a quel prezzo, è assolutamente incredibile! La nostra società di assemblaggio inoltre è stata molto vicina e solidale durante la ricerca della causa dei problemi e durante la comunicazione con i fornitori e produttori. Un ottimo servizio ed una collaborazione esemplare!

Ci auguriamo che questo spieghi perche vi stiamo chedendo una donazione. Noi, come progetto, non vogliomo che una sola persona che già ha investito molto del suo tempo libero per consentire la disponibilità dei FireBee al prezzo di produzione dell'hardware, ora debba pagare tutte le spese aggiuntive. D'altra parte, anche non vogliamo aumentare il prezzo delle schede, poiché sono state pre-ordinate ad un prezzo preciso. E la società di assemblaggio non ha alcuna colpa in tutto questo, come descritto in precedenza. Infine, qualsiasi tentativo di ottenere denaro da un grande produttore di semiconduttori, a causa di problemi causati dalla loro documentazione inesatta - anche se il primo lotto ed i prototipi si erano comportati in modo completamente diverso - è ovviamente futile. Quindi, per tutti questi motivi, ancora una volta vi chiediamo gentilmente di mostrare solidarietà e di pagare il conto insieme.

Grazie ancora anche per tutta la fiducia che avete posto in Medusa ed il supporto che ci avete dato durante i ritardi di consegna e l'analisi del problema!

Le donazioni possono essere effettuate tramite PayPal

MCS (at) kingx (dot) com

o bonifico bancario a:

MCS Aschwanden
Buchhaldenstr.16
8610 Uster
Switzerland
Bank account Nr.: 202-805498.40F
IBAN: CH22 0020 2202 8054 9840 F
BIC: UBSWCHZH80A
"reason for payment": FB series 2 donation


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