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Noticias
Informe completo sobre el problema del transceptor de bus
2016-12-08:
A continuación un informe profundamente detallado sobre el incidente de este verano...

Todo comenzó con el hecho de que la mayoría de las placas terminadas no arrancaban, después de su llegada a Medusa. Las pocas que arrancaban consumían tanta potencia que hacían que fallaran las fuentes de alimentación más potentes. No queremos aburrirle con los detalles de cómo se localizó el problema y depuramos el hardware, sino que vamos directamente a la descripción del problema real. Después de muchas pruebas apareció (y más tarde se confirmó) que el problema eran los convertidores de nivel del FireBee. Estos 6 convertidores de nivel que hay en cada placa (posiciones U25 y U31 a U35) son pequeños chips que convierten la potencia y crean todos los voltajes especiales que son necesarios por los diferentes circuitos integrados, por ejemplo 3,3 voltios, 1,45 voltios, 1,8 voltios, etc. Estos son convertidores de voltaje direccionales de 8 líneas de Texas Instruments. Es un modelo "estándar": 74LVC(8T)245. Es necesario porque en la época de Atari, 5V eran el voltaje estándar en los ordenadores, pero la electrónica más moderna del FireBee usa 3.3V (o, como se mencionó, incluso voltajes más bajos). El encapsulado que usamos es un "QFN" (Quad Flatpack No leads, encapsulado de 4 lados sin pines) con una almohadilla externa, es decir, una superficie metálica en el lado inferior. Esto se suponía que debía servir como una "almohadilla térmica", con el fin de mejorar la refrigeración de los circuitos integrados a través de la placa de circuito.

Por lo tanto, estas "almohadillas térmicas" tienen que soldarse sobre la placa completamente planas para disipar adecuadamente el calor generado al convertir la tensión. Los esquemas de este circuito integrado de Texas Instrument no muestran ninguna conexión eléctrica de la superficie inferior de la "almohadilla térmica externa" con ninguna otra estructura sobre o dentro del chip. La especificación sólo indica que la almohadilla térmica "debe" soldarse. Por esta razón, el FireBee fue diseñado para utilizar la parte de 3.3V para la refrigeración. Una idea poco convencional y realmente bastante innovadora que ayudaría a ahorrar recursos y espacio en la placa del circuito. Los prototipos también confirmaron que esto funcionaba bien. El enfoque "conservador" habría sido soldar las "almohadillas térmicas" de estos seis convertidores de tensión a GND (tierra).

Lo que ocurrió con el segundo lote es que la resistencia de los convertidores de nivel comenzó a cambiar durante el funcionamiento. Cuando esta fresco, la resistencia entre la "almohadilla térmica externa" y GND es infinita. Cuando las piezas fueron soldadas, y las nuevas que compró y probó MCS para la verificación, la resistencia pasó a unos pocos KiloOhm funcionando a 25°C. Cuando la temperatura subió a 100°C, la resistencia cayó a unos pocos cientos de Ohm. A veces los convertidores de nivel se calentaban a más de 110°C... una especie de círculo vicioso: inmediatamente después de encender el ordenador, la placa comenzaba a cambiar. Cuanto más se calentaba, más bajaba la resistencia, y más potencia circulaba y se calentaba aún más.


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Así, sin ninguna influencia externa, el comportamiento de los ordenadores cambió bajo carga. Puede imaginar lo que eso significó para las primeras semanas de depuración del hardware. Un sistema con casi 1000 componentes en una placa multicapa de 8 capas, que esta comprobado que funciona bien, y en el que nada había cambiado, pero que de repente comenzó a hacer lo que quería y se comportaban de manera diferente cada pocos segundos. Resumiendo, que fue un gran episodio de la tienda E-tech de los horrores... pero en julio, sin ninguna idea de cuál era el problema, ¡no es nada divertido!

La suposición final por nuestra parte es que TI cambió el "diebond material" (pegamento en el chip) en su producción de circuitos integrados, que se utiliza para conectar la estructura del circuito integrado con la almohadilla térmica internamente. Algunos de estos pegamentos pueden llegar a ser conductores cuando se calientan. Por desgracia, sólo pudimos obtener una breve declaración de TI sobre la almohadilla térmica que supuestamente "no esta conectada internamente".

El problema radica claramente en TI. La compañía habia cambiado las especificaciones físicas de los circuitos integrados de alguna manera, y en algún momento, pero no documentó estos cambios en ninguna parte. Hasta hoy, y a pesar de las búsquedas intensivas por PCN (Product Change Notes) en varios canales, no hemos podido encontrar ninguna información al respecto. Así que el chip actual es, oficialmente, exactamente el mismo que en los lotes anteriores - pero no es realmente cierto. Tampoco pudimos saber cuándo ocurrieron exactamente los cambios - con qué nueva serie de chips, o en qué período de producción.

Un desarrollador de hardware que se unió a la discusión durante el análisis y ofreció su ayuda, lo expuso de esta manera: "MCS ha trabajado a su leal saber y entender y en mi humilde opinión no son los que deben pagar por ello". Todo esto también explica por qué la compañía de montaje no debe ser culpada por toda esta miseria. A pesar de nuestro anuncio para solucionar el problema de forma gratuita, los costes se han incrementado en casi 3.000 euros. La razón es que la empresa de ensamblaje ahora tiene que quitar los seis convertidores de nivel, poner un poco de aislamiento, para la disipación de calor cinta Kapton en la superficie inferior de las almohadillas térmicas, y luego tiene que soldar de nuevo - todo esto para un número de placas de tres cifras. Y a pesar de que tampoco hicieron nada malo y no causaron problemas de producción en absoluto. Cualquiera que esté familiarizado con la producción de placas de circuito impreso sabe que este proceso de fijación personalizada, para un número tan grande de placas, y a ese precio, ¡es absolutamente increíble! Nuestra empresa de montaje también ha sido muy cercana y amable durante la búsqueda de la causa de los problemas, comunicándose con los vendedores y fabricantes. ¡Un gran servicio y una colaboración ejemplar!

Esperamos que esto explique por qué les estamos pidiendo donaciones. Nosotros, como proyecto, no queremos que ninguna persona que ya ha invertido mucho de su tiempo libre para hacer que los FireBees estén disponibles dentro del coste de producción del hardware, ahora tenga que pagar por todo. Por otro lado, tampoco queremos elevar el precio de las placas, ya que los pedidos anticipados son a un precio determinado. Y la empresa de montaje no tiene culpa alguna de esto, como se ha descrito anteriormente. Por último, cualquier intento de obtener una compensación de un gran fabricante de semiconductores debido a problemas causados por su incompleta documentación -aunque el primer lote y los prototipos se comportaron de manera totalmente diferente- es obviamente inútil. Así que, por todas estas razones, les pedimos una vez más que sean solidarios y que den soporte al proyecto.

Gracias de nuevo a todos por su confianza en Medusa y el apoyo que han dado por los retrasos en la entrega y el análisis de los problemas.

Las donaciones se pueden realizar por PayPal a

mcs (at) kingx (dot) com

o por transferencia bancaria 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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