Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Воздействие акустического шума
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Сборка РЭУ > Вопросы надежности и испытаний
Страницы: 1, 2, 3
Designer56
Цитата(zzzzzzzz @ Sep 25 2009, 01:07) *
Возможно. .....
Ваша нелюбовь к ОСТ-ам вполне понятна, по-человечески. Их никто не любит. smile.gif
Но, вроде бы, они, как и уставы, написаны кровью.

Любят, отчего же... просто к этой любви приходят не сразу! biggrin.gif beer.gif

Сначала надо посуды побить изрядно...
@Ark
Цитата
При акустике собственные резонансы проводков могут быть "ярче", хоть и, казалось бы, меньших мощностей. А для усталости металла большее значение имеет резонанс, чем подводимая мощность.

Не совсем понятно, что значит "ярче". Можно только повторить, что сама м/c или ее внутренние элементы от звуковой волны в резонанс войти не смогут - размеры, как правило, не позволяют. Поэтому - все идет через конструкцию. Именно поэтому-то для м/c и нет ни какой разницы, что явилось изначальной причиной вибрации - звук или стук..
Цитата
Ваша нелюбовь к ОСТ-ам вполне понятна, по-человечески.
Но, вроде бы, они, как и уставы, написаны кровью.

Последнее время начал в этом сильно сомневаться...
zzzzzzzz
Цитата(@Ark @ Sep 24 2009, 23:20) *
Не совсем понятно, что значит "ярче". Можно только повторить, что сама м/c или ее внутренние элементы от звуковой волны в резонанс войти не смогут - размеры, как правило, не позволяют. Поэтому - все идет через конструкцию. Именно поэтому-то для м/c и нет ни какой разницы, что явилось изначальной причиной вибрации - звук или стук..
Проведите простой эксперимент - громко крикните в гитару. Она вам ответит гармонией smile.gif А вот на стук даже кулаком по торцу корпуса не вызовет большего "ответа".
@Ark
Цитата
Проведите простой эксперимент - громко крикните в гитару. Она вам ответит гармонией А вот на стук даже кулаком по торцу корпуса не вызовет большего "ответа".

Проведите простой эксперимент. Возьмите камертон и громко крикните на него - это не вызовет большого ответа. А вот на стук, даже не по нему, а по его корпусу - он ответит Вам гармонией. smile.gif
zzzzzzzz
Цитата(@Ark @ Sep 24 2009, 23:55) *
Проведите простой эксперимент. Возьмите камертон и громко крикните на него - это не вызовет большого ответа. А вот на стук, даже не по нему, а по его корпусу - он ответит Вам гармонией. smile.gif
Согласен. Ну, вот мы и умозрительно доказали, что вибрация и звук по разному воздействуют на объекты. Разные объекты. И на что больше похожа ИС - на гитару или камертон - есть смысл задуматься. Хотя, зачем? Об этом уже думали. И пришли к выводу, что испытывать надо на оба вида воздействий. Возможно, если капнуть веселее, то и теорию можно найти в виде отчетов по НИР. Было бы желание.
Суть ведь одна - попытаться ввести элементы конструкции в резонансы. Они и есть самая страшная бяка. Аналогично многое испытывают. Даже сказочные роты солдат, марширующие по мосту, нашли отражения в руководствах передвижения войск по мостам - по ним маршировать в ногу категорически запрещено smile.gif
Кстати, если не изменяет склероз, то для проверки резонансов домов тоже применяются 2 методики параллельно - отклик на ударное воздействие и на звук. Было в СССР кое-где при аттестации новых проектов. Сейчас не знаю.

Цитата(@Ark @ Sep 24 2009, 23:20) *
Не совсем понятно, что значит "ярче". Можно только повторить, что сама м/c или ее внутренние элементы от звуковой волны в резонанс войти не смогут - размеры, как правило, не позволяют. Поэтому - все идет через конструкцию. Именно поэтому-то для м/c и нет ни какой разницы, что явилось изначальной причиной вибрации - звук или стук..
Это почему не смогут войти в резонанс? Пример с гитарой разве не говорит об ином?
Если Вам приходилось делать умножители частоты, то это самый наглядный пример возникновения резонансов более высокой частоты от более низкочастотных воздействий. Или, говоря иначе, пример усиления гармонических составляющих входного сигнала.
@Ark
Цитата
Ну, вот мы и умозрительно доказали, что вибрация и звук по разному воздействуют на объекты. Разные объекты. И на что больше похожа ИС - на гитару или камертон - есть смысл задуматься. Хотя, зачем? Об этом уже думали. И пришли к выводу, что испытывать надо на оба вида воздействий.

В том-то и дело, что на "гитару" больше похожа конструкция в целом. Печатная плата, например. Как и гитара она заставляет "звучать" свои элементы ("струны"), только когда она сама сравнима с размером звуковой волны. Отдельная м/c не похожа даже на камертон (будет слегка похожа только на ультразвуковых частотах). Поэтому, "кричать" на нее шумом, пытаясь ввести в ней что-то в резонанс - бестолковое занятие. Тем более, что на вибрацию, все равно, есть отдельные испытания. Смысл выделять акустику в отдельное испытание, есть только для объектов сравнимых с длинами звуковых волн - печатных плат в сборе, или гитар, например. smile.gif


... На частоте 10кГц длина звуковой волны 34мм. Если уж испытывать м/с на акустику и вибрации, то, по-моему, нужно начинать примерно с этих частот и выше, вплоть до ультразвука. Но ГОСТ, почему-то, этот диапазон совсем "не интересует". Поэтому и возникают сомнения в том, что:
Цитата
Но, вроде бы, они, как и уставы, написаны кровью.
zzzzzzzz
Цитата(@Ark @ Sep 25 2009, 01:16) *
... На частоте 10кГц длина звуковой волны 34мм. Если уж испытывать м/с на акустику и вибрации, то, по-моему, нужно начинать примерно с этих частот и выше, вплоть до ультразвука. Но ГОСТ, почему-то, этот диапазон совсем "не интересует". Поэтому и возникают сомнения в том, что:
А Вы ОСТ-то читали? smile.gif
@Ark
Цитата
А Вы ОСТ-то читали?


А Вы тему-то читали? smile.gif

Цитата
Цитата(Ильдус @ Sep 18 2009, 19:54)

Прошу пардону, забыл сказать:

ГОСТ 11 0398 Микросхемы интегральные Общие технические условия. А там: "Должны быть стойкими к акустическому шуму в диапазоне частот 50 - 10000 Гц"

Т.е. ни какой ВЧ акустики, ни какого ультразвука.
zzzzzzzz
Цитата(@Ark @ Sep 25 2009, 01:30) *
А Вы тему-то читали? smile.gif
1:1. rolleyes.gif
Ну, можно спорить, конечно, какова мощность второй, третьей, четвертой гармоники в испытательном сигнале. ПМСМ, весьма высоки. Ибо этот самый звук производят путем "выхлопа" сжатого воздуха из камеры. Никаких жестких требований к спектральной частоте звука в методиках не предъявляется. Так что, все частоты, в том числе ультразвук, там есть. Тут то и есть простор для совершенства методики и ОСТ-а.
@Ark
Цитата
1:1.

2:2 (с учетом гитары и камертона). rolleyes.gif
Цитата
... этот самый звук производят путем "выхлопа" сжатого воздуха из камеры. Никаких жестких требований к спектральной частоте звука в методиках не предъявляется...

Интересно, какой естественный звук (или процесс) разработчики методики взяли за основу?
Даже, боюсь предположить... biggrin.gif
x736C
Цитата(@Ark @ Sep 24 2009, 21:15) *
А для чего, по Вашему, для м/c нужен корпус, как не для этого? smile.gif Хотя, сейчас, и бескорпусное исполнение - не редкость. И сути дела это, к принципе, не меняет.
Меняет же. И бескорпусные, и гибридные, микросборки, с механическими компонентами, разварка, о которой упоминалось и т. д.

Цитата(@Ark @ Sep 24 2009, 21:15) *
Ссылка на ГОСТ не может быть доказательством. Укажите, пожалуйста, какие-такие физические эффекты появляются при падении на поверхность ИМС акустической волны звукового диапазона в 130дБ. Пусть даже будет бескорпусной вариант ИМС. Только, не упоминайте вибрацию - это следствие того, что ИМС является часть какой-то механической конструкции. И следствие - не всегда обязательное. Укажите примеры, исследования, ссылки...
Иначе, дискуссия получается какой-то беспредметной.
Привел уже цитату из справочника «Конструирование радио-электронных средств» Ненашева о физических эффектах.
Если я правильно понял, то и герметичный корпус вы как обязательно условие упразднили.
Еще я совсем не понимаю (наверное, пробел в физике), причем тут длина волны и линейные размеры, если в формулу собственных колебаний входит только масса, причем в знаменателе. В числителе коэффициент жесткости, определяемый как отношение силы к деформации, вызванной этой силой. То есть опять-таки частоту резонанса надо прикидывать, а не отодвигать ее «априори» далеко вверх.
При различных линейных размерах можно найти соответствующую жесткость, при которой влияние будет сопоставимо.
Иначе как бы работали крохотные smd-микрофоны (на низких частотах)? К вопросу о разварке. smile.gif


Есть еще приличных размеров книга (в англоязычном торренте):
Harris C. M., Piersol. A. G. Harris' Shock And Vibration Handbook (5th Ed. 2002)
Авторы также отделяют виброакустику от вибрации по природе возникновения.
Там же сказано, что разработаны стандарты NASA на виброакустику полезной нагрузки.
Уж большой объект полезной нагрузки проще всего протрясти на вибростенде и этим ограничиться. Перебдели?

Беглый перевод фрагмента стандарта:
Два типа объектов нуждаются в обязательном вибрационном и акустическом тестированиях:
1. объекты, смонтированные на амортизаторах,
2. объекты, существенная часть которых имеет первые резонансные частоты выше 2000 Гц.
Амортизаторы уменьшают высокочастотную механическую вибрацию ниже уровня, получающегося от прямого акустического воздействия. ...
Также многие «черные ящики» с электроникой и оптические компоненты имеют микроструктурные
элементы с резонансом выше 2000 Гц. Это является главным ограничением большинства крупных вибростендов.


То, о чем писал выше Designer56 в сообщении #16.

Конкретно об ИМС найти не удалось, не считая небольшого замечания в справочнике Ненашева.
Думаю, если покопаться, то можно отыскать.
@Ark
Цитата
Еще я совсем не понимаю (наверное, пробел в физике), причем тут длина волны и линейные размеры, если в формулу собственных колебаний входит только масса, причем в знаменателе. В числителе коэффициент жесткости, определяемый как отношение силы к деформации, вызванной этой силой. То есть опять-таки частоту резонанса надо прикидывать, а не отодвигать ее «априори» далеко вверх.

В формулу колебаний LC-контура, тоже, входит только L и С. Если Вы настроите его на частоту, соотв. длине э/м волны, скажем в 10 метров, то это совсем не значит, что он будет "принимать" с эфира эти частоты, и резонировать. Пока нет антенны, либо линейные размеры не будут соответствующими. А вот для резонанса в электрической цепи, геометрические размеры значения не имеют. С акустикой - тоже самое, только волны - звуковые а не э/м.
Продолжая сравнение можно сказать, что механическое разрушение звуковыми волнами (шумом) каких-то элементов м/c, также невероятно, как "выжигание" ее электрических элементов за счет шума в эфире. Напомню, что мы говорим, об отдельно взятой м/c (в корпусе или без). И в том, и в другом случае проблема становится актуальна только для устройства в целом.
Цитата
... Авторы также отделяют виброакустику от вибрации по природе возникновения.
Там же сказано, что разработаны стандарты NASA на виброакустику полезной нагрузки.
Уж большой объект полезной нагрузки проще всего протрясти на вибростенде и этим ограничиться. Перебдели?

Цитата
Конкретно об ИМС найти не удалось...

Вот, именно. Можно и дальше продолжить аналогию. Мы обсуждаем "точечные" элементы. А Вы ссылаетесь на "пособия по строительству антенн для рлс"... smile.gif
Цитата
Думаю, если покопаться, то можно отыскать.

Это уже совсем не аргумент.
x736C
Цитата(@Ark @ Sep 25 2009, 10:36) *
В формулу колебаний LC-контура, тоже, входит только L и С. Если Вы настроите его на частоту, соотв. длине э/м волны, скажем в 10 метров, то это совсем не значит, что он будет "принимать" с эфира эти частоты, и резонировать. Пока нет антенны, либо линейные размеры не будут соответствующими. А вот для резонанса в электрической цепи, геометрические размеры значения не имеют. С акустикой - тоже самое, только волны - звуковые а не э/м.
Иногда для резонанса в электрической цепи имеют значение как раз геометрические размеры (СВЧ).

В любом случае, не надо подменять, пожалуйста. Еще раз. Частота собственных колебаний может быть разной для одних и тех же линейных размеров — это то, что я пытался сказать. В зависимости от нее и проводят те или иные виды испытаний механическим воздействием.
Например, объекты, у которых низшая резонансная частота превышает 1-2 кГц на ударную прочность не испытываются. Что отражено в наших ГОСТах и стандартах NASA. Как раз то, что пытался мне сказать ув. автор темы в сообщении #46. Ключевым словом в его сообщении является слово «посчитали».
Естественным образом прослеживается общая тенденция, согласно которой с уменьшением размеров увеличиваются и резонансные частоты. Это понятно.

Цитата(@Ark @ Sep 25 2009, 10:36) *
Продолжая сравнение можно сказать, что механическое разрушение звуковыми волнами (шумом) каких-то элементов м/c, также невероятно, как "выжигание" ее электрических элементов за счет шума в эфире. Напомню, что мы говорим, об отдельно взятой м/c (в корпусе или без). И в том, и в другом случае проблема становится актуальна только для устройства в целом.
Сравнивать акустический шум 130 дБ и шум в эфире.. Ну знаете.
Если вы так любите говорить об аргументах, то это как раз не они.
Я привел источники, которые достаточно уважаю, один из которых вы проигнорировали.
Спасибо, кстати, за напоминание, я уже забывать стал. В таком случае можно вообще не испытывать ИМС на допустимые нагрузки отдельно. ИМС же отдельно никогда не используется, только в составе изделия. Делайте свои уникальные изделия, господа! Если что не заладится, по рекламациям и замечаниям будем поправлять.

Заметьте, в отличии от многих в этой теме вы не привили ни одного аргумента. Одни утверждения «невозможно», «нереально».
Сентябрьские тезисы двумя словами. Даже ув. автор темы потрудился прикинуть какие-то цифры.
Не стану повторяться, что речь идет не только и не столько о разрушении или «выжигании».

Цитата(@Ark @ Sep 25 2009, 10:36) *
Вот, именно. Можно и дальше продолжить аналогию. Мы обсуждаем "точечные" элементы. А Вы ссылаетесь на "пособия по строительству антенн для рлс"... smile.gif
Вы раздел книги-то читали? Это не пособие по строительству РЛС, странный метод ведения дискуссии.

Цитата(@Ark @ Sep 25 2009, 10:36) *
Это уже совсем не аргумент.
«Пепел от сигареты» — аргумент, безусловно.
Это было не в качестве аргумента, вроде ясно же.

Все ваши «аргументы» сводятся к «не верю». smile.gif
И вы странным образом отвечаете только на то, на что вам хочется или удобно отвечать.

С уважением к вам smile.gif

Добавлю. Как вы действительно представляете вибростенд на 40кГц?
Я не зря спросил именно про авиационную турбину.
Понятия виброакустики, акустического шума появилось с реактивным движением, космической, авиационной техникой и многим другим, где скорости истечения, вращения, стекания, срывания, движения и тому подобное очень высоки. (см. Handbook).
Ильдус
Цитата(x736C @ Sep 25 2009, 20:17) *
Понятия виброакустики, акустического шума появилось с реактивным движением, космической, авиационной техникой и многим другим, где скорости истечения, вращения, стекания, срывания, движения и тому подобное очень высоки. (см. Handbook).

В добрые старые времена католическая церковь запрещала простым попам читать библию. - Идеологически нестойким могли в голову придти бесовские мысли.

Ощущаю себя таким попом.

ГОСТ РВ 20.39.304 говорит, что для дозвуковых самолётов для "Аппаратуры, размещаемой в центральной части фюзеляжа вдали от двигателей и винтов (грузопассажирская кабина) - гр.3.1.1, и аппаратура, размещаемая в носовой части фюзеляжа, включая кабину экипажа - гр.3.1.2" определяет уровень звукового давления в 130 дБ. диапазон частот 50-10'000 Гц

Справочник по элементарной физике. Н.И.Кошкин, М.Г.Ширкевич определяет уровень звукового давления 130 дБ как "Сила звука вблизи болевого предела, звук уже не слышен".

Подчёркиваю: включая кабину экипажа. Да, возможно разрушение кабины и звук турбин достигнет внутрикабинной аппаратуры. Но самолёт при этом разрушении будет представлять обломки. Тут уж не до стойкости (по моему)

Поэтому у меня бесовские мысли: перебдели и тратим деньги на ненужные испытания.
@Ark
Цитата
Заметьте, в отличии от многих в этой теме вы не привили ни одного аргумента. Одни утверждения «невозможно», «нереально». ... Все ваши «аргументы» сводятся к «не верю».

Мои аргументы основываются на физических законах и принципах, в меру моего знания о них, и на здравом смысле, если хотите. То, что пространственная волна не может оказывать резонансного воздействия на объекты много меньше собственной длины - для меня очевидно и не требует доказательств. И с этой точки зрения, испытания на акустику отдельных м/c (если понимать ГОСТ буквально) выглядит абсурдом. По крайней мере, для длин волн много больше характерных размеров м/с. Вы усомнились в этом, поэтому я Вас попросил пояснить или дать ссылки на то, какие физические эффекты при этом наблюдаются. Что происходит при падении звуковой волны на поверхность м/c. Какова физика явления? Вместо этого, Вы даете ссылки на различные виды вибро и акустических испытаний, принятых NASA. Причем, даже не для м/c.. То есть, Вам задают один вопрос, а Вы отвечаете на совсем другой... Так предметной дискуссии не получится никогда. Тем более, если Вы будете доказывать свою правоту ссылкой на ГОСТЫ или иные нормативные документы, пусть даже принятые авторитетными людьми.
Да, в м/c могут быть резонансные элементы на звуковых частотах (да, на любых в принципе), но выявить их можно только при аккустических испытаниях всего изделия, а не отдельной м/c. По причинам, изложенным выше. Не согласны? Тогда обясните, почему и как это происходит, в случае с отдельно взятой м/c.
Цитата
ИМС же отдельно никогда не используется, только в составе изделия.

Не говорите о том, чего не знаете. М/c и сама может быть законченным изделием, и использоваться одна, непосредственно. Типичный и массовый пример - RFID-изделия (это билеты в транспорте, различные бесконтактные карты, датчики и т.д.). Ничего, кроме одного кристалла собственно м/c (часто даже без корпуса) и небольшой навесной антенны - там нет. Кстати, в такие изделия по полной программе подвергаются непосредственному акустическому воздействию в самых разнообразных условиях. И что, это как-то влияет на их работу?
Ильдус
У меня как раз крамольная мысль о наличии здравого смысла в "ГОСТ 11 0398 Микросхемы интегральные Общие технические условия", который описывет технические требования именно м/с самих по себе, без привязки к какому-либо прибору, куда судьба может впаять эту м/с.
* * * * *
Интересно сравнение акустического "крика" и механического удара на гитару. - Думаю, отклик есть всегда, только чем его мерить.

Немного о самолётах:
Новые самолёты подвергают исследованию (испытанию) на резонансы (частотные испытания). У нас трясут самолёт синусом от нуля и выше, датчиками регистрируют резонансы. Американцы "ударяют" по самолёту и датчиками регистрируют спектр колебаний конструкции.

У американцев получается быстрее выявить наличие резонансов. У нас получается быстрее определить точную частоту резонансов.

А потом в электрическую цепь датчиков полёта мы ставим режекторные фильтры, которые вырезают эти резонансные частоты. Микросборка, с которой началась эта ветка, как раз реализует режекторный фильтр. - О как темы завязались-переплелись.
* * * * *
Интересный пример с виброиспытанием хрустального бокала и воздействием на него оперного певца. Я даже усомнился в своих сомнениях smile.gif
Но везде в легендах (а они несомненно имеют реальную почву) фигурирует стакан (фужер) и ни где стопка или рюмка. То ли у певцов и дьяконов мелкая посуда не применяется smile.gif, то ли размеры мелкой посуды малы по сравнению с звуковой волной баса, а теноры с более короткой волной не достигают нужной мощности?
x736C
Цитата(@Ark @ Sep 26 2009, 10:34) *
Мои аргументы основываются на физических законах и принципах, в меру моего знания о них, и на здравом смысле, если хотите.
Здравый смысл, что-то у Эйнштейна было про здравый смысл..

Цитата(@Ark @ Sep 26 2009, 10:34) *
То, что пространственная волна не может оказывать резонансного воздействия на объекты много меньше собственной длины - для меня очевидно и не требует доказательств.
Я за вас рад. Много меньше, это сколько меньше? В любом случае, пространственная волна не может, я этого и не утверждал smile.gif
Вы путаете длину волны в теле (пространстве) ИМС, которая не может вызывать резонанс не имея необходимых для этого размеров, и влияние снаружи, которое может вызывать такие волны. 130 дБ — это 10 ватт на кв. метр. Какое-то влияние все-таки будет.

Цитата(@Ark @ Sep 26 2009, 10:34) *
И с этой точки зрения, испытания на акустику отдельных м/c (если понимать ГОСТ буквально) выглядит абсурдом. По крайней мере, для длин волн много больше характерных размеров м/с. Вы усомнились в этом, поэтому я Вас попросил пояснить или дать ссылки на то, какие физические эффекты при этом наблюдаются. Что происходит при падении звуковой волны на поверхность м/c. Какова физика явления?
Падении акустической волны на поверхность микросхемы сопровождается вибрацией ее элементов, которая может оказать пагубное влияние.
Придется повторится. Под влиянием механических вибраций происходят изменения некоторых характеристик диодов Ганна, Шотки (каких конкретно - см. выше).
Хотите, чтобы я нашел протоколы испытаний с подробной выкладкой? Ну вы много хотите. Я и так потрудился хоть что-то найти (не говорите, что не то), потратил свое время, а вы две цифры перемножить ленитесь.

Цитата(@Ark @ Sep 26 2009, 10:34) *
Вместо этого, Вы даете ссылки на различные виды вибро и акустических испытаний, принятых NASA. Причем, даже не для м/c..

Я даю ссылки на авторитетные издания (не стандарты). Handbook, который я привел, считается библией по вопросам вибраций на западе.
Естественно ДАЖЕ не ИМС, микросхема — это такой же объект. Вы игнорируете то, что я пишу. Отвечая только на слова про ГОСТы.

Цитата(@Ark @ Sep 26 2009, 10:34) *
Да, в м/c могут быть резонансные элементы на звуковых частотах (да, на любых в принципе), но выявить их можно только при аккустических испытаниях всего изделия, а не отдельной м/c. По причинам, изложенным выше. Не согласны? Тогда обясните, почему и как это происходит, в случае с отдельно взятой м/c.
Нет уж, это вы сначала потрудитесь обосновать эти причины, изложенные выше, которые для вас очевидны. smile.gif
Хотя бы одну-две формулы для наглядности с подставленными цифрами, я физику в школе неважно учил. unsure.gif

Цитата(@Ark @ Sep 26 2009, 10:34) *
Не говорите о том, чего не знаете.
Вы цепляетесь к словам, это была гипербола, чтобы показать абсурдность такого подхода. Тем более, что класс ширпотреба мы не рассматриваем, вы же понимаете.
Да и зачем делать вид, что не понимаете о чем я в действительности написал, если сами пишите:
«но выявить их можно только при аккустических испытаниях всего изделия, а не отдельной м/c».
@Ark
Цитата
Иногда для резонанса в электрической цепи имеют значение как раз геометрические размеры (СВЧ).

Не иногда, а когда характерные размеры устройства сопоставимы с длиной э/м волны. Либо когда для работы устройства имеют значение собственные паразитные емкости, индуктивности, сопротивления проводников, которые напрямую зависят от геометрии.
Цитата
Вы путаете длину волны в теле (пространстве) ИМС, которая не может вызывать резонанс не имея необходимых для этого размеров, и влияние снаружи, которое может вызывать такие волны.

Вы сами-то понимаете, что пишите?
Цитата
130 дБ — это 10 ватт на кв. метр. Какое-то влияние все-таки будет.

Вам уже посчитали это "влияние" - 0,6 гр. на кв.см. И даже сравнили его с "влиянием" ветра от кулера...
Цитата
Падении акустической волны на поверхность микросхемы сопровождается вибрацией ее элементов,...

Падение акустической волны на поверхность м/c может вызывать вибрацию, при определенных условиях. А может и не вызывать, если таких условий нет. При данном соотношении длины звуковой волны в воздухе и характерных размеров м/c - не может. Считаете по другому - докажите.
Цитата
Под влиянием механических вибраций происходят изменения некоторых характеристик диодов Ганна, Шотки (каких конкретно - см. выше)... Хотите, чтобы я нашел протоколы испытаний с подробной выкладкой?... Я даю ссылки на авторитетные издания (не стандарты). Handbook, который я привел, считается библией по вопросам вибраций на западе...

Ну и зачем ломиться в открытую дверь, доказывая опасность вибраций? Этого никто и не оспаривал. Вы даже не потрудились вникнуть в суть обсуждаемого вопроса: под сомнением само возникновение вибраций под воздействием воздушной звуковой волны, в случае отдельно взятой м/c, а не опасные последствия вибраций, которые всем известны. Вам дважды задавали вопрос: почему Вы считаете, что в данном конкретном случае, могут возникать вибрации? А в ответ Вы рассказываете про вредность вибраций. При таком подходе продолжать дискуссию не имеет смысла...
Цитата
... я физику в школе неважно учил.

Это, конечно, многое оправдывает...
zzzzzzzz
Цитата(@Ark @ Sep 27 2009, 22:48) *
...под сомнением само возникновение вибраций под воздействием воздушной звуковой волны, в случае отдельно взятой м/c, а не опасные последствия вибраций, которые всем известны. ...
ЧеготоВынетого. Если бы звуковая волна не вызывала бы вибрацию, у Вас пропал бы слух... Микрофоны бы не работали, итпитд.
А размер барабанной перепонки вполне сравним с ИС. А уж мембраны у микрофонов вообще малюсенькие бывают.

Нет уж. Связка звук - вибрация - резонансы железобетонна и даже не требует дополнительных доказательств в виду своей очевидности.
Соизмеримость длины волны и объекта испытаний - надуманное условие необходимости возникновения вибрации. А вот когда длина волны равна периоду резонансных колебаний элементов - вибрация максимальна.
Designer56
Цитата(zzzzzzzz @ Sep 28 2009, 01:22) *
ЧеготоВынетого. Если бы звуковая волна не вызывала бы вибрацию, у Вас пропал бы слух... Микрофоны бы не работали, итпитд.
А размер барабанной перепонки вполне сравним с ИС. А уж мембраны у микрофонов вообще малюсенькие бывают.

Нет уж. Связка звук - вибрация - резонансы железобетонна и даже не требует дополнительных доказательств в виду своей очевидности.

да, и микрофонная мембрана имеет резонанс далеко от 20 Гц- но ведь снимает ЗД. У меня есть "Октава 012" конденсаторный. Могу привести его АЧХ индивидуальный.
@Ark
Цитата
ЧеготоВынетого. Если бы звуковая волна не вызывала бы вибрацию, у Вас пропал бы слух... Микрофоны бы не работали, итпитд. А размер барабанной перепонки вполне сравним с ИС.

Хорошо. Давайте уточним. Нас интересуют вибрации с уровнем, представляющим опасность для целостности м/c либо спобными какими-либо способами повлиять на ее работу. А также, вибрации способные вызвать резонанс элементов ее конструкции. Так может звуковая волна длиной на порядок больше размера м/c вызвать резонанс
каких-либо элементов ее конструкции или нет? Собственно к этому сводится вопрос темы, а не к обсуждению вредности вибраций.
zzzzzzzz
Цитата(@Ark @ Sep 27 2009, 23:44) *
Хорошо. Давайте уточним. Нас интересуют вибрации с уровнем, представляющим опасность для целостности м/c либо спобными какими-либо способами повлиять на ее работу. А также, вибрации способные вызвать резонанс элементов ее конструкции. Так может звуковая волна длиной на порядок больше размера м/c вызвать резонанс
каких-либо элементов ее конструкции или нет? Собственно к этому сводится вопрос темы, а не к обсуждению вредности вибраций.
Конечно может. Вот наоборот, более коротковолновая будет меньше влиять. Но, тоже будет из-за пространственных эффектов и неоднородностей.
К тому же, как я уже писал, в сигнале будет и частота, абсолютно равная частоте резонанса конструкции, как гармоника.
DS
С одной стороны @Ark не совсем прав, поскольку звуковая волна - продольная и дипольные эффекты здесь не важны, а значит не важна и длина волны. Сила просто пропорциональна площади. С другой стороны, амплитуды смещений внутри корпуса будут ничтожны, а резонансы с добротностью больше 10 весьма трудно представить. Так что механическое воздействие звука на микросхему мне тоже не очень понятно.
Какие нагрузки допустимы на корпус микросхемы при виброиспытаниях ?
zzzzzzzz
Цитата(DS @ Sep 27 2009, 23:57) *
С одной стороны @Ark не совсем прав, поскольку звуковая волна - продольная и дипольные эффекты здесь не важны, а значит не важна и длина волны. Сила просто пропорциональна площади. С другой стороны, амплитуды смещений внутри корпуса будут ничтожны, а резонансы с добротностью больше 10 весьма трудно представить. Так что механическое воздействие звука на микросхему мне тоже не очень понятно.
Какие нагрузки допустимы на корпус микросхемы при виброиспытаниях ?
Разные для разных. Вплоть до 50 000 g есть требования иногда.
А сила отрыва проводка - порядка нескольких грамм. Добротность может быть порядка 10 у проводков (интуитивно). Весьма "гармоничные" дуги бывают при разварке. ОСТ-ы требуют максимальной длины проводка 3 мм для ВП. Наиболее распространен проводок 30 мкм диаметром. Всё можно посчитать, если это действительно нужно.

Да, еще раз напомню, что испытания на вибростендах проводятся только в нескольких строго заданных направлениях (туды-сюды)...
DS
Ну на частоте килогерц 30 - 50 я еще могу представить себе ускорения порядка нескольких g, а вот на 100 Герцах - с трудом. А как крепятся микросхемы во время акустических испытаний ? На веревочках подвешиваются ? Ведь если они стоят на пластине - это будут те же виброиспытания, только с другим способом раскачки.
zzzzzzzz
Цитата(DS @ Sep 28 2009, 00:13) *
Ну на частоте килогерц 30 - 50 я еще могу представить себе ускорения порядка нескольких g, а вот на 100 Герцах - с трудом. А как крепятся микросхемы во время акустических испытаний ? На веревочках подвешиваются ? Ведь если они стоят на пластине - это будут те же виброиспытания, только с другим способом раскачки.
30-50 кГц - это всего 3-5 гармоника весьма "загармоненного", "кривого" сигнала.
Не я сочинял требования к таким испытаниям. rolleyes.gif
Но, могу предположить, что проверяется усталость металла и мест разварки проводков - для этого не надо больших g, нужен относительно продолжительный резонанс.

Не помню точно, вроде бы ИС испытывают в контактирующих устройствах на общей плате, сразу всю выборку. Но, тут могу ошибаться, давно это было.
x736C
Цитата(zzzzzzzz @ Sep 27 2009, 23:22) *
ЧеготоВынетого. Если бы звуковая волна не вызывала бы вибрацию, у Вас пропал бы слух... Микрофоны бы не работали, итпитд.
А размер барабанной перепонки вполне сравним с ИС. А уж мембраны у микрофонов вообще малюсенькие бывают.

Человек на своей волне, че уж тут, бесполезно biggrin.gif

У меня, кстати, созрела мысль, на вашу экспертную оценку которой я надеюсь.
Жесткость и масса определяют частоту собственных колебаний. При одной же длине струна на гитаре имеет различный резонанс в зависимости от толщины и степени натяжения. С этим ясно. Так же ясно, что низкочастотное воздействие или простой удар вызовет колебания на частоте резонанса. Теперь если представить разваренную проволоку внутри ИМС, то, наверное, можно искусственным образом подобрать такие параметры, при которых эта проволока будет иметь резонанс достаточно низкий. Например, на ноте «Ля» первой октавы (440 Гц). Понятно, что в реальности действуют в точности наоборот, избегая подобной ситуации, но все-таки..

Цитата(@Ark @ Sep 27 2009, 22:48) *
При таком подходе продолжать дискуссию не имеет смысла...

Это, конечно, многое оправдывает...

На том и порешили. smile.gif
@Ark
Цитата
А как крепятся микросхемы во время акустических испытаний ? На веревочках подвешиваются ? Ведь если они стоят на пластине - это будут те же виброиспытания, только с другим способом раскачки.

Так и я про то же. Чем для м/c акустические испытания принципиально отличаются от виброиспытаний, если диапазон частот будет одинаков? Только ускорения будут на порядки меньше, в случае акустики. Смысл-то какой?
x736C
Цитата(DS @ Sep 28 2009, 00:13) *
А как крепятся микросхемы во время акустических испытаний ? На веревочках подвешиваются ? Ведь если они стоят на пластине - это будут те же виброиспытания, только с другим способом раскачки.
Искал методику испытаний, что-то сходу не нашел. Тоже интересно. Может ее распаивают на технологическую печатку.. smile.gif
zzzzzzzz
Цитата(x736C @ Sep 28 2009, 00:32) *
... У меня, кстати, созрела мысль, на вашу экспертную оценку которой я надеюсь.
Жесткость и масса определяют частоту собственных колебаний. При одной же длине струна на гитаре имеет различный резонанс в зависимости от толщины и степени натяжения. С этим ясно. Так же ясно, что низкочастотное воздействие или простой удар вызовет колебания на частоте резонанса. Теперь если представить разваренную проволоку внутри ИМС, то, наверное, можно искусственным образом подобрать такие параметры, при которых эта проволока будет иметь резонанс достаточно низкий. Например, на ноте «Ля» первой октавы (440 Гц). Понятно, что в реальности действуют в точности наоборот, избегая подобной ситуации, но все-таки..
Вы хотите попасть звуком в резонанс проводка как можно эффективнее? Наверняка, можно подобрать такой сигнал, но он всё равно будет в довольно большом диапазоне - все варят проводки по разному. Тут и стиль работы, и настройка аппарата. И все проводки разной длины и ориентации.
@Ark
Цитата
Теперь если представить разваренную проволоку внутри ИМС, то, наверное, можно искусственным образом подобрать такие параметры, при которых эта проволока будет иметь резонанс достаточно низкий. Например, на ноте «Ля» первой октавы (440 Гц).

Хотите сказать, что эта проволочка "зазвучит", когда на ближайшем рояле возьмете ноту "Ля" первой октавы. В том-то и дело, что не зазвучит, пока не поставите м/c на какую-либо основу. Да и когда поставите - не факт, что зазвучит, от основы все будет зависеть.
x736C
Цитата(zzzzzzzz @ Sep 28 2009, 00:44) *
Вы хотите попасть звуком в резонанс проводка как можно эффективнее? Наверняка, можно подобрать такой сигнал, но он всё равно будет в довольно большом диапазоне - все варят проводки по разному. Тут и стиль работы, и настройка аппарата. И все проводки разной длины и ориентации.

Нет, я о принципиальной возможности расчета модели проводка (с креплением) с низкой частотой резонанса (с длиной волны, много большей его собственной длины).
zzzzzzzz
Цитата(@Ark @ Sep 28 2009, 00:48) *
Хотите сказать, что эта проволочка "зазвучит", когда на ближайшем рояле возьмете ноту "Ля" первой октавы. В том-то и дело, что не зазвучит, пока не поставите м/c на какую-либо основу. Да и когда поставите - не факт, что зазвучит, от основы все будет зависеть.
Почему это? Естественно, зазвучит. Нужно доказать? Вспомните про оперного певца и фужер, например.
Цитата(x736C @ Sep 28 2009, 00:51) *
Нет, я о принципиальной возможности расчета модели проводка (с креплением) с низкой частотой резонанса (с длиной волны, много большей его собственной длины).
Это вряд ли. Существенно "опустить" собственный резонанс проводка непонятно как. Вот увеличить - понятно.
x736C
Цитата(zzzzzzzz @ Sep 28 2009, 00:52) *
Это вряд ли. Существенно "опустить" собственный резонанс проводка непонятно как. Вот увеличить - понятно.
Ну, раз понятно, как увеличить, то не может быть непонятно, как опустить. Формула-то одна.
zzzzzzzz
Цитата(x736C @ Sep 28 2009, 00:59) *
Ну, раз понятно, как увеличить, то не может быть непонятно, как опустить. Формула-то одна.
Ну, возможно, что-то и можно придумать. Типа спиралек, например. Но, всё это противоречит требованиям по разварке.
Да и непонятно - зачем?

Кстати, проводки "стоят" без какого-либо натяжения и напряжения вообще.
x736C
Цитата(zzzzzzzz @ Sep 28 2009, 01:03) *
Ну, возможно, что-то и можно придумать. Типа спиралек, например. Но, всё это противоречит требованиям по разварке.
Да и непонятно - зачем?

Кстати, проводки "стоят" без какого-либо натяжения и напряжения вообще.
Понятно, что незачем.
Натяжения и не обязательно, достаточно того, что у них жесткие заделки на концах. Были бы натянуты, было бы только лучше. Не с технологической точки зрения, разумеется, а с т. з. физики обсуждаемого процесса. Мне думается так.
zzzzzzzz
Ну да. Есть вполне понятная тенденция повышения резонансов проводков.
В особо ответственных случаях чип с проводками покрывают спец. лаком. Основания проводков (и весь проводок, конечно) получают дополнительную прочность за счет капиллярного утолщения.
И это хорошо согласуется с "природой" - высокочастотных механических воздействий гораздо меньше, чем низкочастотных.
Ильдус
Цитата(DS @ Sep 27 2009, 23:57) *
Какие нагрузки допустимы на корпус микросхемы при виброиспытаниях ?

ГОСТ 11 0398 МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ.
1.1. Область применения
Настоящий стандарт распространяется на микросхемы интегральные (далее микросхемы) в корпусном исполнении*, предназначенные для использования в качестве элементов внутреннего монтажа в ранее разработанной РЭА специального назначения всех климатических исполнений по ГОСТ В 20.39.302 и ГОСТ В 20.39.304.
. . . . . .
2.4.1. Микросхемы должны быть стойкими к механическим воздействиям и допускать эксплуатацию в условиях воздействия на них механических внешних воздействующих факторов в соответствии с ГОСТ В 20.39.404, согласно таблицы 2.
* * * * *
Таблица 2

Воздействующий фактор и его характеристика = Значение характеристики = Примечание
1 Синусоидальная вибрация
диапазона частот, Гц . . . . 1 - 5000
амплитуда ускорения, мс-2 (g) . . . 400 (40)

2 Механический удар: прим. 1

одиночного действия пиковое
ударное ускорение, мс-2 (g) . . . 15000 (1500)
длительность действия
ударного ускорения, мс . . . 0,1 - 2,0

многократного действия пиковое
ударное ускорение, мс-2 (g) . . . 1500 (150)
длительность действия
ударного ускорения, мс . . . 1 - 5

3 Линейное ускорение
значение линейного ускорения, мс-2 (g) . . 5000 (500)

4 Акустический шум:
диапазон частот, Гц . . . . 50 - 10000
уровень звукового давления
(относительно 2*10-5 Па), дБ . . . 170
* * * * *
Здесь уровень звукового давления 170 - у меня по ТЗ на систему 130, поэтому в начале ветки вопрос был о 130 дБ (и далее по тексту)
DS
Интересно, в пункте 4 подразумевается одинаковое звуковое давление на всех частотах ? Это же означает, что и так нехилые 170 Дб мозности на частоте 50 Гц на частоте 10 Кгц увеличатся еще в 200 раз.
Чем такое собираются генерить ? Подозпительные что-то требования, невзаимосогласованные. Наводит на мысль, что вписано "от балды".
asdf
Цитата(Ильдус @ Sep 28 2009, 19:59) *
4 Акустический шум:
диапазон частот, Гц . . . . 50 - 10000
уровень звукового давления
(относительно 2*10-5 Па), дБ . . . 170
* * * * *
Здесь уровень звукового давления 170 - у меня по ТЗ на систему 130, поэтому в начале ветки вопрос был о 130 дБ (и далее по тексту)

Люди, 140-150дБ - это в районе кожухов и экранов ДУ РН "Энергия" при старте, где же вы 170 берете, при ядреном воздействии?
DS
Цитата(asdf @ Sep 29 2009, 12:04) *
Люди, 140-150дБ - это в районе кожухов и экранов ДУ РН "Энергия" при старте, где же вы 170 берете, при ядреном воздействии?


Так и я про то же - при 10 Кгц будет все 193 Дб при таком определении.
zzzzzzzz
Ну а если близкий взрыв?
А чип, например, стоит в одной из отделяемых головок, которая еще не ..., но скоро обязательно должна?
Нет, я не спорю. Просто есть ощущение, что эти нормы не с потолка упали. Хотя, и такое возможно, перебдеть-то лучше, чем недобдеть. Иногда.
Причем, и 300 дБ - легко переносимо правильной конструкцией ИС. А вот потенциальное дерьмо отфильтруется быстро.
x736C
Цитата(zzzzzzzz @ Sep 29 2009, 17:26) *
Причем, и 300 дБ - легко переносимо правильной конструкцией ИС. А вот потенциальное дерьмо отфильтруется быстро.
Шкала же логарифмическая.
300 дБ — это 2 x 10^10 Н/см²
2 млн тонн на квадратный сантиметр знакопеременного давления, если нигде не напутал. То есть еще умножаем на два.


Для справки:
200 дБ — звуковое давление при взрыве атомной бомбы
То есть при 140 дБ вылетают барабанные перепонки, а 200 дБ в миллион раз сильнее.
zzzzzzzz
Цитата(x736C @ Sep 29 2009, 18:54) *
Шкала же логарифмическая.
300 дБ — это 2 x 10^10 Н/смІ
2 млн тонн на квадратный сантиметр знакопеременного давления, если нигде не напутал. То есть еще умножаем на два.


Для справки:
200 дБ — звуковое давление при взрыве атомной бомбы
То есть при 140 дБ вылетают барабанные перепонки, а 200 дБ в миллион раз сильнее.
Это была литературная метафора, не более. Пардон педантам. biggrin.gif
Смысл моей реплики в том, что правильно собранная ИС никогда не откажет от акустического воздействия. По крайней мере, ни разу такого прецедента не слышал. Посему, суть испытаний такого рода - выявление брака. Или уж какого-то неслыханного ляпа в конструкции при квалификации изделия. Надо отметить, что в периодические испытания акустику и не включают. А брак в квалификационной выборке - редкая наглость для разработчика.
Аналогично и для виброиспытаний. За исключением особых требований заказчика. Как, например, требование по выживаемости внутри артиллерийского снаряда, 30 000 g (такое и мне приходилось исполнять как то).
Есть параллели между 200 дБ и, например, требованиями по некоторым спец. видам импульсных испытаний. ИС должна выдержать 3 импульса определенной интенсивности. То есть, четвертая головка должна остаться управляемой и долететь как положено! rolleyes.gif
Кстати, возможно, что при объемных взрывах давление достижимо и повыше.
Ильдус
Цитата(asdf @ Sep 29 2009, 12:04) *
Люди, 140-150дБ - это в районе кожухов и экранов ДУ РН "Энергия" при старте, где же вы 170 берете, при ядреном воздействии?

Насчёт 170 дБ - не знаю. А 130 дБ нормируется в пилотской кабине (!!!) дозвукового самолёта. Я это писал http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...st&p=654780 ( сообщение #64 ) и там же приложил ГОСТ, где это нормируется.
140 дБ для дозвукового самолёта нормируется в других частях самолёта.

Если верить Справочнику по элементарной физике. Н.И.Кошкина, М.Г.Ширкевича, то уровень звукового давления 130 дБ это "Сила звука вблизи болевого предела, звук уже не слышен". Т.е. перепонки не вылетят, но мало не покажется.

Поэтому, возможно, наша техника работает в самых невообразимых нештатных ситуациях. Поэтому и сомнения в экономической целесообразности.
zzzzzzzz
Если пилот в скафандре, а в фонаре дыра от снаряда, то почему бы и не быть 130 дБ в кабине?
Не помирать же, если снаряд над ухом просвистел... smile.gif

Насчет экономической целесообразности - разговор отдельный.
Там, где она побеждает остальные целесообразности, хреновато воевать, наверное...
Да и не только воевать. Например, все средства спасения на гражданских самолетах отсутствуют именно из-за экономической целесообразности. Пассажирам остается только хлопать экипажу в ладоши после удачного приземления. А ведь можно было несколько иначе поставить задачу. Но, это дорого.
asdf
Цитата(x736C @ Sep 29 2009, 18:54) *
Для справки:
200 дБ — звуковое давление при взрыве атомной бомбы

Почему 200дБ от ядерного взрыва - это понятно, перепад больше 0.2 мПа может быть только на фронте сверхзвуковой ударной волны.
Ильдус
Цитата(zzzzzzzz @ Sep 29 2009, 19:56) *
... Например, все средства спасения на гражданских самолетах отсутствуют именно из-за экономической целесообразности. Пассажирам остается только хлопать экипажу в ладоши после удачного приземления. А ведь можно было несколько иначе поставить задачу. Но, это дорого.

По этому поводу есть интересная статья "Цена жизни" Главного конструктора самолёта-амфибии Александра Васильевича Явкина.
http://www.aviaport.ru/news/2009/07/06/176254.html
khach
Значит так. немного собственного опыта. Микросхемы в ДИП, в SMD пластике и в керамике ведут себя абсолютно по-разному, даже если кристалл один и тот же. ДИПы отрывало при механическом резонансе ножек. Лечилось приклейкой под "брюхо" пластиковой вставки. военная плоская керамика летела от резонанса бондов. Частоты ультразвуковые но никто незнает когда оно случится- от партии к партии и от экземпляра к экзкмпляру параметр менялся. Лечилось "доработкой" микросхемы- просверливали крышечку и под вакуумом пускали каплю силикона. Этот изврат нужен при применении на корпусах турбин и ТНА- там УЗ нагрузки не в дБ, а в Вт на см^2 меряли. Гражданский пластиковый планар как не странно самый стойкий был- бонды залиты пластмассой, металлическая подложка под кристалл тонкая- кристалл не отлетает от подолжки.
Есть еще специфический эффект у современных КМОП микросхем- пьезоэффекты в слое подзатворного диэлектрика. Микросхема работает, но "что-то чувстует". Наблюдалось у встроенных предусилителей УЗ датчиков, где в кристалле гуляли единицы- десятки ватт УЗ мощи.
Короче, вибростенд (вернее два- обычный и УЗ) с рабочей платой и анализ фурье преобразования тестовых сигналов- это обязательно, даже если заказчик этого явно не требует по ТЗ. Самому потом спокойнее спать.
По устойчивости к УЗ ускорениям и статическим ускорениям- они не коррелируют. И сильно зависят от направления ускорений особенно отрыв кристалла- вдоль или поперек колебания.
Про современный BGA и флипчип сказать сложно- опыта применения и "изнасилования" на вибростендах пока нет.
Иногда помагает моделирование в механических КАДах, но там слишком много неизвестных- демпфирование корпуса, клая и лака, механические свойства припоя, особенно безсвинцового. Короче, "трясти надо" (с).
zzzzzzzz
Цитата(khach @ Oct 1 2009, 15:29) *
... Короче, "трясти надо" (с).
+1.
Вы иногда дорабатываете металлокерамику путем "заливки" лаком внутрикорпусного пространства? Чисто интерес - на это ведь нужно разрешение производителя ИС. Как с этим? Да и зачем самим, если это можно сделать у изготовителя, по всем технологическим нормам?

Кстати, сколько видел собранных качественных модулей, - как правило, платы покрыты резиноподобным высокотемпературным силиконом.

Еще "спортивный" вопрос - если у Вас настолько хорошо проработан вопрос таких виброиспытаний, - возможно ли как-нибудь воспользоваться Вашими услугами?
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.