Angelia

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marc
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Angelia

Messagepar marc » 27 mars 2019, 11:31

Bonjour
Ce fil de discussion est exclusivement consacré à l'assemblage, programmation, paramétrage de la carte SDR 16 bits Angelia.
N'entrent pas dans ce fil de discussion les échanges relatifs à d'autres projet SDR, qu'ils soient OpenHPSDR ou non (Hermes Lite notamment qui possède son propre fil de discussion) ni la fabrication des périphériques de filtrage/frontend (voir le thread "Alex Retrofit")
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marc
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Re: Angelia

Messagepar marc » 27 mars 2019, 11:50

Salut happy soudeurs

je viens d'achever une première ébauche du gerber "solderpaste mask" des 9 composants les plus "intégrés" de la carte Angelia.
Je vous demanderais donc de bien vouloir comparer ce travail avec le gerber originel de la face supérieure fourni par Abhi, et me signaler tout désalignement. J'ai un peu merdoyé pour trouver la bonne méthode, et si je suis certain que le bga est centré, ce n'est peut-être pas le cas des autres C.I.

les prochains échanges se feront via le forum, pour éviter d'avoir à gérer les mailing list directes.

Je demanderais cette semaine à Yannick de bien vouloir lancer la commande "MCL" des composants manquant et l'achat des FPGA déjà réglés à l'Electrolab
Pour mémoire, la commande en question est détaillée ci-dessous.

commande mcl angelia.png
commande mcl angelia.png (24.58 Kio) Vu 455 fois


Il serait donc sympa de votre part de bien vouloir verser à Coline une provision d'une soixantaine d'euros par carte à assembler, en ne perdant pas de vue qu'il s'agit là d'un premier versement qui ne comprend pas les frais d'expéditions de MCL.

N'oubliez pas de mentionner la nature du versement dans le cadre réservé à cet effet dans la case de correspondance Paypal. Ceux qui ne souhaitent pas utiliser Paypal devront donner un chèque ou du liquide à la trésorerie du Lab.

Bonne journée à tous
(ps : les deux fichiers Gerber sont, exceptionnellement, expédiés par mail)
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desty
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Re: Angelia

Messagepar desty » 30 mars 2019, 18:43

Coucou Marc,

A propos des frais à engager, j'ai fait le nécessaire, FPGA inclut.
j'ai commencé à vérifier ton gerber, la tache n'est pas aisé car il ne se superpose pas avec l'original, tu as du déplacer l'ensemble lors de sa création :

alignment_mismatch.png
alignment_mismatch.png (161.07 Kio) Vu 427 fois
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marc
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Re: Angelia

Messagepar marc » 30 mars 2019, 20:09

Effectivement Desty
je viens de créer un dépot git
https://github.com/F6ITU/soderpastemask

Lequelle comprend ma version du des empreintes au format pcb new (avec une belle faute de frappe dans le nom du dépot) ainsi qu'une version "exportée" à partir du gerber d'Angelia

la fonction d'export de kicad gerbview exporte des "via" à la place des pads cms, mais on est au moins certain que le centre du via correspond au centre du pad originel.
il est possible d'ouvrir 2 pcb depuis pcbnew si l'on lance pcbnew sans passer par l'ouverture classique d'un fichier pro.

En ouvrant donc solderpaste.kicad_pcb, puis en ouvrant ensuite gerber1.kicad_pcb, il est possible de sélectionner l'intégralité de gerber1.kicad_pcb et de le déplacer pour le faire coïncider avec les empreintes de solderpaste.kicad_pcb. Et ainsi faciliter la comparaison autrement que par le truchement d'une impression sur calque.

Plus difficile à expliquer qu'à faire. Dommage que Gerbview n'ait pas la capacité de modifier le point d'origine ou déplacer le calque à loisir (ce devrait être possible en patchant le fichier je pense.)

je demanderais à Yannick de graver un soldermask en feuille plastique pour effectuer une ultime vérification avec un des pcb "réels". Si tout va bien, je fais découper un véritable masque acier dès la semaine prochaine
Marc

ps : il devrait y avoir moyen de préserver l'origine du gerber au moment de l'exportation, mais je ne l'ai pas trouvé
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Re: Angelia

Messagepar F1CHF » 30 mars 2019, 20:37

une combine pour des composants GRATOS
quelques euros pour devenir membre
et roule ma poule
schouffe
https://www.microwavers.org/index.htm?chipbank.htm

et dire qu'a electrolab un inventaire existe
qu'un loulou avait dit "on va mettre cela en ligne"
mais nada ..
pourtant cela pourrait servir aux 14 projets de qui vous savez :diable:
papy F1CHF
nb: qui a un peu les Gxxxxx :inlove:
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desty
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Re: Angelia

Messagepar desty » 30 mars 2019, 22:01

Bon je vais reprendre le truc en main.

De ce que j'ai pu comprendre, on partirait sur un FPGA ref EP4CE115F29C8N car c'est le seul dont le tarif affiché reste raisonnable (341,36$ chez digikey).

Pour ce qui est de la compatibilité, la précédente référence était EP4CE115F780.

D'après mes recherches, il semble qu'il n'y ait pas de différence entre F780 et F29, c'est juste le type de Référencement qui change.

Avant F780 signifiait "package 780-FBGA". Ensuite ils sont passé à F29 pour "Package 29x29mm".
Vous pouvez voir dans ce document Page 15 pour les ARRIA 10 ou l'option F29 décrit en faite un F780 pin (29mm).

J'en vient à l'emprunte du FBGA:

D'après cette page le EP4CE115F29 possède un package "780-Pin FBGA - Wire Bond - A:2.40". Le "Wire Bond" est plutôt important car cela a un impact sur la recommandation de design PCB:

On possède un joli PCB dont le Solder Mask du BGA est de type NSMD (le mask est en retrait par rapport aux pads cuivre).
Le tableau 3 page 8 nous propose 0.38mm de diamètre de pastille et d'avoir une ouverture de stencil pour la pâte à braser au moins égale à cette valeur et de ne pas dépasser la valeur du SMD pad size.
Je comprend donc "Pour un FBGA de pitch 1.00mm Wirebond, il me faut des pads cuivre de 0.38mm, une ouverture du Solder-Mask de 0.45mm et une ouverture stencil comprise entre 0.38mm et 0.45mm."

D'après le Solder-Mask original de Angelia nous avons une ouverture du Mask de "%ADD49C,0.02350*%" => 0.6mm... C'est à ce moment là que j'ai bogué.
Pour sauver la situation il faudrait connaitre la taille exacte du pad cuivre routé sur la carte et de s'en tenir à son diamètre comme ouverture pour le stencil (si pad cuivre = 0.5mm alors trou dans stencil = 0.5mm)

Bon on va dire que 0.5mm c'est bien.

On en vient à se poser la question de l'epaisseur du stencil... en fait le BGA est vraiment pas un problème de ce point de vu (130-150um ferait l'affaire voir ici) mais par contre les autres composants sont plus problématiques:

Pour rappel:

P3 (c'est notre FPGA) : 780-FBGA pitch 1.00mm billes de 0.60mm typ.
U301 (NAND flash) : 48-TSOP pitch 0.50mm déjà un peu plus compliqué...
U10 et U18 (ADC 16its 130Msps): 64-QFN pitch 0.50mm aussi.
U11 et U23 (ADC driver différentiel): 16-QFN pitch 0.50mm encore.
U12 et U24 (Atténuateur numérique): DG983-2, ca ressenble à du 20-QFN pitch 0.50mm
U13 (Ethernet transceiver): 64-E-LQFP pitch 0.50mm

On devrait donc plutôt viser du 125-130um pour que ça passe, et un electro-polissage serait pas de trop.

Je vais prendre en considération plusieurs paramètres pour la création du gerber du stencil:

-Épaisseur 0.130um max
-Ouverture BGA à 0.5mm (comme ce qu'a proposé Marc)
-Recouper entre les dimensions des shapes du gerber solder-Mask original et les recommandation de design des empreintes des composants QFN.

Voici les infos issue du gerber original:

-U10 et U18:
Élément graphique du gerber Solder-Mask D35-D36 et Ep Polygone bordel :
"%ADD35R,0.03406X0.01634*% %ADD36R,0.01634X0.03406*%" et polygone carré de "X498459Y352300* X498459Y379859* X470900Y379859* X470900Y352300*"

-U11 et U23:
Élément graphique du gerber Solder-Mask D35-D36 et Ep D87:
"%ADD35R,0.03406X0.01634*% %ADD36R,0.01634X0.03406*% %ADD87R,0.06398X0.06398*%"

-U12 et U24:
Élément graphique du gerber Solder-Mask D65-D66 et Ep D67:
"%ADD65R,0.03583X0.01378*% %ADD66R,0.01378X0.03583*% %ADD67R,0.08661X0.08661*%"

-U13:
Élément graphique du gerber Solder-Mask D28-D29 et Ep D30:
"%ADD28R,0.08374X0.01366*% %ADD29R,0.01366X0.08374*% %ADD30R,0.24909X0.24909*%"

-U301:
Élément graphique du gerber Solder-Mask D48:
"%ADD48R,0.07500X0.01500*%"

On est en mils faut convertir en mm: (valeur * 25.4 = mm)

U10-U18
D35/D36= 0.8651 x 0.4150 mm
EP: 7.0000 x 7.0000 mm

U11-U23
D65/66= 0.8651 x 0.4150 mm
EP: 1.6251 x 1.6251 mm

U12-U24
D65/66= 0.9101 x 0.3500 mm
EP: 2.2000 x 2.2000 mm

U13:
D28/29= 2.1270 x 0.3470 mm
EP: 6.3270 x 6.3270 mm

U301:
D48= 1.9050 x 0.3810 mm

Ouf!
Bon maintenant essayons de trouver une logique dans tout ce bordel... J'ai un Solder-Mask, donc en théorie je devrait toujours avoir un trou légèrement plus large que le pad cuivre...
Sauf que j'ai des chiffres ronds pour deux expose pad (U10/U18 et U12/U24). Comparons avec les recommandations des datasheets:

U10/U18:

Recommande un EP de 7.15 x 7.15mm et des pads de 0.70 x 0.25 mm. Cela nous donne un écart de 0.1651 mm sur X et Y soit une marge de 82.5um.

U11/U23:

Recommande un EP de 1.45 x 1.45 mm et des pads de 0.70 x 0.25 mm. Cela nous donne un écart de 0.1651 mm sur X et Y soit une marge de 82.5um.

U12/U24:

Recommande un EP de 2.06 x 2.06 mm et des pads de 0.81 x 0.25 mm. Cela nous donne un écart de 0.100 mm sur X et Y soit une marge de 50um.

U13:

Recommande un EP de 7.00 x 7.00 mm et des pads de 1.00 x 0.25 mm. Cela nous donne un écart de 1.127 mm sur X et 0.097 mm sur Y soit une marge de 50um sur Y (X étant hors limites mais pas critique pour un TQFP.)

U301:

Recommande des pads de 2.124 x 0.3 mm. Cela nous donne un écart négatif sur X et 0.081 mm sur Y soit une marge de moins de 50um sur Y.

Si l'on considère ces valeurs, sans oublier le BGA (billes de 0.60 mm typ, Solder-Mask à 0.60 mm, pastilles cuivres probablement à 0.50mm soit une marge de 50um) on peut considérer qu'il y a un écart typique de 50um sur l'ensemble du PCB entre le cuivre et le Solder-Mask.

A ce moment là on peut utiliser: ouverture stencil = ouverture Solder-Mask - marge de 50um.

Maintenant il reste à redessiner les empruntes, calculer leurs coordonnées de placement exacte, mesurer et tracer le contour PCB et générer le gerber.

Je vais tenter de faire ça durant les deux prochaines heures.
Modifié en dernier par desty le 31 mars 2019, 11:54, modifié 5 fois.
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Re: Angelia

Messagepar desty » 31 mars 2019, 00:51

C'est prêt.
J'ai ajouté quatre mires d'alignement.
Je recommande de demander un Stencil dont les dimensions sont plus grande que le PCB.
Le PCB Angelia fait 120x160mm. Le Stencil devrait faire au moins 160x200mm pour pouvoir être facilement manipulable.
Fichiers joints
Angelia_Gerber_Stencil_v1.1.zip
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Re: Angelia

Messagepar marc » 31 mars 2019, 11:48

Merci pour ce travail d'artiste
je récupère, colle ça sur le ouiki par mesure de sécurité et hop, on fait buriner

Marc
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Re: Angelia

Messagepar desty » 31 mars 2019, 12:02

Je vais continuer à bosser dessus pour me faire une version full composants.
Mais là je dois recompiler Kicad pour pouvoir avoir une grille plus fine (0.00001mm) et retrouver des coordonnées de placements plus facile à gerer.
J'ai aussi modifié l'export de gerbers vers pcbnew pour avoir les vrais pads de composants au lieu de pleins de via.
J'essaye aussi de gérer les pads traversants.
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Re: Angelia

Messagepar marc » 31 mars 2019, 12:34

le "select all" fonctionne sous Gerbview... je viens de m'en rendre compte... question précédente idiote
Au passage, tes modifs sur l'exportation de Gerbview vont un peu remuer la pulpe de l'équipe de dev du CERN...
Du coup, tu es encore en train de me filer des complexes, tu te tapes tout le boulot.

J'attends ton oeuvre avec impatience.
Marc

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