Начало чего-то интересного.
Всем подписчикам, которым интересно читать мои посты, хочу сказать спасибо. Спасибо за то, что вам интересно "слушать", из-за этого мне интересно рассказывать.
Сегодня сделаю некоторое исключение и поупотребляю пару терминов, чтобы "хейтеры" больше не ныли. ))
И всем "хейтерам", сомневающимся в моей квалификации, хочу сказать следующее:
Я не работаю в СЦ, не занимаюсь постоянно ремонтом телефонов, планшетов, ноутов. Не люблю умные слова, поэтому делаю максимально простые посты. Отремонтировать ноутбук не представляет для меня жуткого интереса. Все мои посты - посты о моём хобби, которым я занимаюсь в свободное от работы время. И лично мне гораздо интереснее ремонтировать производственные вещи и в плане "сложности" и в плане финансовом. Этим я зарабатываю себе на масло. ))
И вот сегодня я дождался интересностей. Мне принесли кучу всего. Это радует. Вот, что мне принесли в ремонт:
Всё в кадр не влезло. Ни на одну из этих плат/блоков/драйверов схем вы не найдёте. Хотя вру, самые упёртые найдут на пару из них, но в моём представлении искать придётся долго. Без понятия, что, как и чем управляет, буду разбираться. ))
Но начать я решил с малого и простого - блоков питания. Кто-то попросил чуть подробнее, кто-то хотел "умных слов". Ладно, получайте. ))
Итак. Если мы заведомо знаем, что и где на входе и выходе у БП, то уже заранее легче. Вскрыть БП, как правило, недолго. Вот два из трёх - третий будет в конце.
Верхний (поменьше который) БП - в глаза сразу бросается сгоревший предохранитель.
Обычно предохранители *просто так* не горят. На блок дали нагрузку или попала влага, коротнули чем-нибудь или ударила молния.. неважно. Но есть уверенность, что помимо предохранителя сгорело что-то ещё, поэтому проверяем так: тестер на пищалку, один конец на сторону предохранителя, идущую в блок, второй конец - на другой провод, который не прозванивается с нашим сгоревшим товарищем.
В данном случае короткое замыкание между теоретически фазным и теоретически нулевым контактом. Хорошо. Следующее в цепи, что может коротить - диодный мост. Здесь он в виде 4-х отдельных диодов. Диодный мост "убирает" "отрицательную" синусоидную составляющую переменного тока, делая её положительной. Большой конденсатор после моста служит уже для выравнивания получившейся кривой, чтобы ток был относительно "постоянным". "Умники" пусть меня поправят, если что не так говорю. Ладно, не буду вдаваться в подробности. На выходе мы имеем плюс и минус в итоге. Проверяем диодный мост. Короткое. Диоды пробиты. Как оказалось, только два - те, что к переменному току.
Ну менять их стоит все, учитывая, что я ставлю "похожие, а не именно такие же.
Дальнейший осмотр показал вот что:
Сгоревший резистор 5 кОм.
Откуда я знаю, что он 5 кОм? Угадал. Здорово, правда? )) (теперь это моя любимая фразочка) :)
Резисторы тоже просто так не выгорают. Проверяем ближайший транзистор. Все в последнее время трындят "мосфет", ну а по мне - транзистор, он и в тайге транзистор.
На другом БП (тот, что побольше) на выходе не было лишь одного напряжения. Тут уже нужно плясать "от обратного" - смотреть, откуда оно должно идти. А идти оно должно после трансформатора со стабилизатора с малым падением напряжения. Тот, что ближе на фото.
Аналогов толковых практически нет, придётся заказывать такой же. можно поменять на нечто похожее, но тут уже важно понимать, где используются 5 Вольт с него. К тому же стабилизатор на 2 Ампера. Это прилично.
Ну и в третьем БП, по аналогии с первым обнаружились умершие* диодный мост и шим-контроллер со встроенным высоковольтным ключом.
Всё подлежит ремонту, если того пожелают владельцы данного оборудования. Только вот детали придётся поискать.
На этом, пожалуй, закончу. Хотел было написать про неудачу с телефоном розового цвета, ну да ладно, отдам его @gepka, может увидит то, чего не заметил я. В телефонах опыта у меня маловато. Да и оборудования не хватает для "серьёзного" подхода. ))
Как-то так. Небольшой пост вроде, ну и ладно. Когда начну ковырять всё остальное - вот там будет жесть и муки ада.
Надеюсь, было не слишком скучно.
@80cats, есть ещё небольшое пожелание. Когда пишешь о каком-либо конкретном элементе схемы, будь добр, укажи его на фото стрелочкой.
Я не понимаю ничего в электронике и вообще далека от мира ремонта, но мне интересно читать ваши посты. Написано просто и понятно. Спасибо.)
Совет небольшой, если в БП умирает ключевой транзистор, обязательно проверяйте снабберы (последовательные RC цепочки, стоять могут как на первичной обмотке, так и по вторичке) - они устраняют высокочастотный "звон", и тем самым снижая потери и пиковые токи в транзисторе. Работают они в тяжелых условиях, и очень часто именно выход из строя снаббера влечет за собой выход из строя блока питания.
А что за контроллеры на первом фото?
Было совершенно не кучно. Жду продолжения )
А вот у меня лежит дохлый FlatPack2 48V/2000W (rev 3.1).
С чего начать искать неисправность? На выходе выпрямителя 310В постоянки есть. Видимо, дальше нужно искать откуда берется питание на схемы управления? Визуально поджаренных элементов не обнаружил.
Привет, может и мне подскажешь? У меня старая мобилка htc desire v, работала идеально, потом плохо стал реагировать на касания к нижней части экрана. В итоге сейчас пролежав год где-то я его включил все гуд, но тач вообще не реагирует. Может можно чет сделать с ним? Разобрать там шлейф потыкать? В СЦ везти не охото, мобас старый я бумаю даж за чистку шлейфа возьмут как за половину нового. Мож посоветуешь чего?
Подскажете, в чем может быть дело? Ноутбук Леново G580, стало искажённое цветоотображение, например, красный цвет показывается какими-то пятнами, другие цвета тоже отображаются плохо. Пришлось даже уменьшить насыщенность, чтобы можно было пользоваться хоть как-то.
Мне вот интересно зачем предохранители в схемах, если кроме них выгорает еще куча деталей?
Если сервоприводами ещё не занялись, то сразу совет - пусть тащат двигатели. Ибо, судя по всему, сняты они либо с китайского широкоформатника, либо с такого же китайского CNC.
Погуглил, с китайского лазерного гравера, судя по всему.
Привет а ты можешь мышьку починить?) razer deathadder. стало очень странно кликать
А может кто знает куда ноут отдать в ремонт, чтобы не наебали? В Москве?
Никого не слушай,ты хорош в своем деле))) Привет от коллеги по труду)))
В лексиконе на форумах часто встречаю "Шимка", вот и у вас "шим-контроллер", я в принципе знаю что ну по крайней мере в ноутах называют шимками, но есть ли оригинальное сокращение как с "мосфет" с расшифровкой? кстати на последней справа это мост(выпаянные)?
Молодец, а сам что либо собираешь?
И вопрос кто такие хейтеры?
Где ж ты нашел такой резистор - на 5 кОм?
А как вы угадали что резистор на 5кОм ?
С точки зрения схемотехники там все прозрачно.
Это был CO2 лазер без трубки, и, если автор поста молодец, то это по прежнему CO2 лазер :)
Похоже, даже, три
Хороший пост. Читать интересно
БП- это Большой Пиздец?
Часы командирские калибра 2409, приводим в порядок
Здравствуйте дорогие читатели и огромный поклон моим подписчикам которые дают мне стимул творить чудеса и выкладывать на обзор свои работы для критики .
Сегодня рассмотрим часы которые пришли из далека. Прикладываю расстояние откуда шла посылка.
Расстояние Благовещенск Москва по трассе составляет 7840 км, а по прямой - 5614 км.
Вторые справа тоже довели до ума и состояние у них как новые но сейчас речь не об этих часах.
Видим Командиры без секундной стрелки и браслет замотан в синюю изоленту. Будем все исправлять.
Откроем крышку и сразу понимаем почему часы не работают. Градусник вырван от моста и волосок или пружина как удобно от баланса испорчен и к восстановлению не подлежит. Указано стрелкой.
Да кстати отсутствует резиновая прокладка и думаю найдем для таких диаметров родную свежую прокладку резиновую для герметики , чтобы часы более менее не боялись воды. Хочу напомнить что прокладка по диаметру там больше чем в стандартных командирских часах.
Далее видим по стрелке где я указал что на циферблате повреждена ножка крепление и поэтому до меня поставили другую , насквозь просверлили циферблат для вставки ножки , но это не повод отказаться довести до ума часики.
Далее видим убитый и непригодный баланс.
Сейчас можем наблюдать другой баланс который будет работать просто изумительно.
Видим стрелкой указан паз так как этот механизм не от 2409 калибра , у нас часы без числового диска , то есть на наших часах нет в циферблате окошка который показывает числовой период. Решено поставим нормальный родной механизм который слева .
Вот вам пример что в это пустое пространство должно находиться для того чтобы механизм толкал числовой диск.
Начинаем сборку механизма при этом все тщательно проверяем каждую деталь. Тут дело такое моя отдушина должна присутствовать во что бы не стало. От этого кстати и зависит результат. Ну не буду повторять что все тщательно промываем и смазываем.
Да кстати с пружиной проблемы поэтому видим кусок в кружке и меняем на новый.
И потихонечку собираем с огромной любовью механизм.
Очень долго промучался пока не заменил мост и анкерную вилку. Стрелкой указал что в утиль беспощадно.
Так секундный триб поставил другой который ровный а стрелкой что указано уберем подальше потому что он кривой и секундная стрелка будет бегать с наклоном а это не прваильно.
Да кстати перед секундным трибом ставим балансом с одной прокладкой вторая на мосту где указано стрелкой. И смотрим ход часов.
Воу воу смотрю часы заработали с огромным энтузиастом при этом приговаривали шепотом спасибо тебе Go2288 огромное за вторую жизнь.
Эту грязь мы видим в районе ремонтуара , поэтому все тщательно отмоем и смажем.
Тут легко догадаться что перечеркнутые и разбитые стрелки в утиль и поставим более менее и вдобавок секундную стрелку которой не было изначально.
Да стекло меняем и стрелкой видим указано что прокладку поставим которой изначально не было в часах.
Ну естественно безель заменим , негоже такой вид оставлять .
Прощальный бросок на готовый механизм и с любовью закручиваем кольцо крышки.
Понимаем что такой браслет в изоленте не должен быть на этих часах.
Отправляем заказчику готовые часы и старый браслет тоже так как он мне не нужен .)))))
Удачи вам ребята и не болейте . Увидимся ! С уважением ваш Go2288
Штроборез DeWalt
Наконец-то сделал сетевой штроборез DeWalt.Всегда восхищает продукция DeWalt. Ну делают же для людей! Но нет у них в линейках продукции обычного сетевого (220В) штробореза.Как-то для интереса заказал в ВИ аккумуляторный штроборез DCG200NT-XJ. Просто посмотреть вживую, так как аккумуляторный мне не нужен из-за цены, которая в итоге выходила под 60К в февральских ценах (два аккумулятора 9А 54В + зарядное + DCG200NT-XJ). И я был в шоке от гения инженерной мысли (речь о кожухе). Каждая проставочная шайба маркирована, глубина штробы выставляется моментально.
За мЕньшие можно было взять сетевые MAKITA, Metabo или EIBENSTOCK.
Но что меня в них абсолютно не устраивало: рез снизу вверх. А нужен сверху вниз. И DeWalt такое даёт.Кожух, конечно, шикарен! Плавное погружение, лёгкий доступ к дискам, вращающийся вывод на пылесос, широкая устойчивая платформа, лёгкий. И просто красивый.
К этому кожуху хотел приделать Метабо 17-125 RT.
Эта Метабо лучше всех для этого, т к есть ручка сзади для ухвата, на ней кнопка вкл. (удобнее), мощность 1750Вт и макс обороты 7500 (против 10500 у 4257 ДеВолта).
На ней, кстати, сделан EIBENSTOCK (убран только регулятор оборотов).
Но это надо переходную пластину фрезеровщику заказывать.
У DeWalt есть сетевые УШМ 4257 (полный фарш по технологиям типа плавного пуска и поддержания оборотов) и 4357 (бесщётка, 1800Вт, моментальный стоп мотора). У них механическая часть абсолютна идентична аккумуляторной УШМ DCG418N, на базе которой сделан аккумуляторный штроборез DCG200NT (все характеристики один в один но добавлен блютуз).Вскрытие показало различие в шестернях. Можно было поменять только ведомую, но там запресовка. Заморачиваться не стал, а просто поменял головы в сборе с 4257 на 418-ю. Полная идентичность по размерам и отверстиям.
Теперь в наличии мощный в полном фарше штроборез, который, самое главное, режет сверху вниз.
Mifare 1k - самый странный копировальщик на ардуино
Ничего не предвещало беды и вдруг приходит предложение.
Странное тех задание. Но задача крайне простая, решил взяться. В процессе изготовления заказчик попросил добавить функцию записи определенной информации в определенные блоки. А я решил, что неплохо бы помимо смены идентификатора добавить возможность хотя бы копировать его. Иначе копировальщик получился бы совсем странным, без функции копирования. В общем сам навесил на себя доп задач. В качестве мозгов использовал arduino pro mini. Для работы с mifare модуль RC522. И по мелочи, пищалка, контроллер заряда tp4056 и rbg светодиод для обозначения режимов работы.Нарисовал плату. Схемы не будет - она стандартная.
Подготовил кусок фольгированного стеклотекстолита. Зачистил наждаком.
Распечатал рисунок дорожек и с помощью тепла, нажима и какой-то там матери перевел на заготовку.
Пора резать и очищать от тонера.
Залудил - покрыл слоем припоя олово-свинец.
Магия монтажа и все компоненты на своих местах.
Припаял АКБ из электронной сигареты.
Осталось подключить модуль RC522 и подклеить, чтобы бутерброд не развалился раньше времени.
Допилил прошивку. Логика работы такая. При включении устройства по умолчанию режим записи случайного UID. Черт бы его знал, зачем это нужно. Будем считать главной функцией и цвет настроения светодиода синий. При коротком нажатии на кнопку, переходим в режим записи заранее(в прошивке) выбранных блоков. Цвет меняется на зеленый. Успешная запись сигнализируется двойным сигналом.Если сделать длительное нажатие, то перейдем из режимов random uid и write block в режимы чтения и записи uid. В первом светодиод горит фиолетовым. Подносим исходный ключ, а устройство издает сигнал и запоминает uid. Далее переходим в режим записи. Загорается красный и можно любое количество раз записать тот самый uid на заготовку zero. Очень удобно, если нужно сделать много копий для домофона домру или подобных, где авторизация идет по идентификатору. Плюсом можно посмотреть служебную информацию в ком порте.
Заказчик доволен. ТЗ перевыполнено. Завтра плата уезжает в город поребриков и шаверм.
Мой пустой сайт http://safboard.ru/ Телеграм для связи https://t.me/bb773301 Если будет отклик и кто то захочет повторить, пишите в комментарии. Выложу прошивку и плату(если не забуду).upd. Я таки заказал ещё раз proxmark3 и заготовки cuid от разных поставщиков, fuid и ufuid. Будут обзоры и инструкция по интерфейсу под виндовс для proxmark. О нем почему то знают не только лишь все. Попробую найти в Китае удачные cuid, которые mf3. И посмотрим, обходят ли защиту iron logic заготовки fuid и ufuid. Это кому нибудь интересно?
Про транзисторы и электрический ток в целом
Интересный канал про различные инженерные системы. В данном случае электроника. Можно включить английские субтитры и перевести на русский, всё вполне понятно.
Нужен совет!
Всем привет! Я знаю тут на Пикабу большой охват, в общем нужен совет
Я занимаюсь стройкой, дома из разных материалов: брус, каркас, газобетон. Небольшие такие домики, бюджетные , квадратов 60 -150. Строю уже почти 20 лет.
Нужен мне Ваш совет! Все мы знаем ,что случилось пару месяцев назад. Как только мы послушали выступление президента по телевизору, все клиенты которые готовились заказать дома отказались. Причем не просто отказались, а категорично, нет типа, не время, страшно. Ипотеки все взлетели в цене и мы сели ждать.
Спустя пару месяцев, вернули более менее доступные ставки по ипотекам, но люди не хотят все равно заказывать. Я уж подумал может, что то не так делаю? Сходил на тренинг продована из Москвы, но и он сказал, что в Московии нет заказов на стройку и вся недвижимость стоит мертвым колом. Позвонил строителям коллегам, часть сами раньше позвонили, все говорят нет работы, и в 2014-15 не было такого и в ковид не было.
В общем сидим без работы, все сидят. Самое главное не могу я понять, может я просто нюх потерял, стресс там и все такое, новости разные? Или так у всех? Может мне надо что то менять и я что то не вижу? Или у все жопа настала?
Напишите в комментариях, самодельщики, строители, ремонтники, предприниматели! Как у вас дела с работой?
Fluke 8060A 1984 год, США
Любимый экспонат коллекции. Удивительный техноартефакт эпохи. Отличная сохранность, полная работоспособность, богатая комплектация.
Размещается вот в такой минималистичной сумке, кожзам за сорок лет ни капли не потерял в качестве. Сумка просторная и удобная.
Прибор снабжен удобным, очень гибким и подвижным соединительным кабелем в силиконовой (!) изоляции длиной примерно 1,4 метра.
Примечательная деталь, у щупов сменные вывинчивающиеся наконечники. Зачем так сделано мне не понятно.
Сменные наконечники снабжены колпачками и контактной пружиной под гнездо типа "банан". Очень острые, как иголки, отлично прокалывают оксидную плёнку.
Очень удобные гибкие цанговые щупы позволяющие залезть вглубь схемы, удобно зацепиться за измеряемую точку и не замкнуть ничего по пути.
Вот так. Кстати, у кого какие идеи для чего нужна эта плата?
Коннекторы крокодилы, сделаны качественно, щечки сходятся идеально.
Справа виден разъём внешнего питания.
Необычная конструкция переключения пределов измерения. Сначала кажется неинтуитивной, но со временем привыкаешь.
Слева находится механический выключатель питания. Небольшой минус прибора это слабоконтрастный дисплей. Он и при взгляде точно перпендикулярно он такой же вяленький. Подсветки нет.
Под дисплеем расположены кнопки функций. Левая включает частотомер, вторая измерение в децибелах, третья включает режим прозвонки. Однократное нажатие — беззвучный режим (вверху дисплея загорается черный прямоугольник), двукратное нажатие — подключается еще и пищалка. Задержки срабатывания прозвонки почти нет, но всё же она ощущается.
Кнопка REL включает режим относительного измерения. Например, можно закоротить щупы, нажать кнопку и прибор будет считать за нулевую отметку, учитывая сопротивление проводников щупов.
Эта функция аналогична "обнулению" показаний весов, когда вычитается масса тары, тут суть точно такая же.
Справа от кнопок пределов видно изображение диода, это режим измерение падения напряжения на гетеропереходах диодов, транзисторов.
Выше режим включения измерения проводимости в наносименсах. Проводимость — физическая величина обратная сопротивлению. Этот режим позволяет измерять утечки в конденсаторах, качество изоляции и т.п.
Переключатели режимов измерения и терминалы прибора. Пластик пожелтел от времени.
Приметная деталь, коннекторы "бананы" имеют пластиковый кончик, облегчающий соединение.Прибор и аксессуары сделаны очень качественно, со вниманием к деталям.
Внизу имеется откидная подставка, крышка отсека батареи "крона" и резиновые ножки. Вот их не пощадило время и они превратились во что-то похожее на сырую, липкую резину.
Инструкции в комплекте не было, но она легко находится в интернете. Это 135 страничный внушительный мануал с описанием всех характеристик прибора, методик измерения, устройством схемотехники:
Т.к. моя квалификация в сфере электроники любительского уровня, я не возьмусь за описание технических подробностей прибора, ограничусь лишь некоторыми данными.
Измерение сопротивления от 200 Ом до 300 Мегаом.
Постоянное напряжение от 200 милливольт, до 1000 вольт (Есть защита от импульсов-иголок 1500 вольт и постоянки в 300 вольт).
Измерение частоты до 200 Килогерц
Имеется высокоимпедансный режим измерения на пределах 200 милливольт и 2 вольт с входным сопротивлением 10 гигаом! (Десять тысяч мегаом). Можно косвенно измерять наноамперные токи.
Работа от одной батарейки 170 часов.
Полные характеристики можно посмотреть вот тут.
Спасибо за внимание! Рад поделиться с вами фотографиями. Будут еще стрелочные советские приборы, не переключайтесь.
Панель управления подсветкой на адресных светодиодах WS2812 и дисплее DWIN
Управлять подсветкой на адресных светодиодах WS2812 можно различными способами. У меня есть реализованные управления по Wi-Fi с помощью сенсорных и тактовых кнопок и дисплея Nextion. Сегодня реализовал управление с помощью сенсорного дисплея компании DWIN.
Данный дисплей мне понравился своей производительностью. Он работает гораздо быстрее, чем Nextion, при том, что стоимость его гораздо меньше. Например, 7-дюймовый дисплей с доставкой можно купить от 2500 рублей. А если воспользоваться купоном, то стоимость будет ещё меньше.
В панели управления реализовал только базовые функции:
• Выбор статического цвета с помощью ползунка;
• Включение автоматического переключения эффектов. Время, через которое будет переключаться эффект, прописывается в прошивке.
Пишите ваши предложения, чего не хватает в данной панели управления подсветкой. Постараюсь реализовать вторую версию с учётом ваших пожеланий и предложений.
Исходные материалы проекта можно скачать на сайте.
Надеюсь моя информация будет полезной.
Спасибо! Всем добра!
Эта компания делает машины, которые делают процессоры. Без нее невозможно будущее
Когда вы за несколько сотен долларов покупаете процессор, выполненный по 7-нанометровому техпроцессу, к вам в руки попадает произведение искусства. Технологического искусства. Чтобы его создать, требуется невероятно длинная цепочка исследований, открытий, прорывов, инвестиций и труда. В создании такого процессора задействован весь потенциал технологий и науки, которые человечество прошло всего за несколько тысяч лет.
Темная лошадка из Нидерландов:
Ключевой шаг во всем этом технологическом процессе — создании машины, которая создает процессоры. По сути это не одна машина, а литографическая система. Она едва ли не более удивительная и сложная в производстве, чем сами компьютерные чипы. И делают ее в компании, исчезновение которой на добрых два десятка лет затормозило бы цифровой прогресс.Эта компания находится в самом сердце 400-миллиардной индустрии производства чипов, без ее оборудования Intel, Samsung и TSMC не способны производить микросхемы. Оборудование это столь сложное, что в год его выпускают в объеме всего нескольких десятков. И эта сложившаяся естественным путем монополия немного пугает.
Речь про мультинациональную компанию ASML из Нидерландов, которая разрабатывает и производит системы фотолитографии — кирки для шахтеров, добывающих чипы на фабриках Intel, Samsung и TSMC. ASML — уникальная компания. Она единственная в мире сегодня владеет системами, которые способны давать излучение с длиной волны в 13,5 нм. Этот диапазон называют свержестким ультрафиолетовым излучением. Рядышком с уровнем рентгеновского излучения.
Чем ýже световая волна, тем более мелкие детали она способна рисовать на кремниевых пластинах для будущих процессоров. Чем мельче детали, тем меньше размеры транзисторов, тем больше их умещается на одном кристалле и тем производительнее и энергоэффективнее получаются чипы.
Сложно вспомнить еще одну такую компанию, которая была бы столь важной и одновременно настолько неизвестной для широкой публики.
Новейшие системы ASML стоят больше сотни миллионов долларов и жизненно необходимы для производителей чипов, которые рассчитывают выпускать их на передовых технологических процессах. Которые хотят совершенствовать свою продукцию, умещать все больше транзисторов на подложке, повышать энергоэффективность и мощность чипов.
Гонка вдолгую:
Делать процессоры крайне сложно и дорого. Производство многогранно, требовательно к экспертизе и многочисленным технологиям на переднем крае науки. В этом процессе приходится плавить кремний, выращивать из этого монокристаллы цилиндрической формы, нарезать алмазной пилой эти цилиндры на тончайшие, ровные и отполированные вафли — кремниевые пластины. На эти вафли затем воздействуют светом, чтобы создать мельчайшие детали будущих интегральных схем.
Первую твердотельную интегральную схему, которую назвали микрочипом, показала в 1959 году американская компания Texas Instruments. И фотолитография сыграла значительную роль в ее создании. С помощью системы линз и зеркал на поверхности светочувствительной кремниевой пластины фокусировали лучи света, которые проходили через заранее подготовленный шаблон и запечатлевали его схему на пластине. Пластину двигают и постепенно всю покрывают шаблонным узором.
В те годы фотолитография была более грубым искусством, чем сегодня. В 1980-х годах компаний, которые делали или пытались делать фотолитографические машины, было с десяток. Среди них Canon, Nikon, а также Phillips. Эта компания из Нидерландов в 1984 году создала совместное производство вместе с компанией Advanced Semiconductor Materials. Первая хотела получить оборудование для производства собственных чипов. Вторая выпускала такое оборудование.
В годы, когда основали ASML, самым современным источником света для литографии была ртутная лампа. Ртуть нагревали током до состояния плазмы, которая испускала излучение света с различной длиной волны. С помощью специального фильтра отбиралась необходимая длина. В ASML это были 436 нанометров. Со временем длину волны уменьшали, переходя от ртутных ламп к лазерам со смесями различных газов. Криптон и фтор производили свет на волне 248 нанометров, а со временем при допиливании такие лазеры сужали волну до 150 и даже 80 нанометров. Следующим поколением лазерных технологий стали лазеры на фтористом аргоне, который излучал свет с длиной волны 193 нанометра. Уменьшение длины волны позволяло наносить на кремний все больше транзисторов меньших размеров.
Вы, вероятно, слышали про закон Мура, согласно которому каждые два года удваивается количество транзисторов, размещенных на кристалле интегральной схемы. На самом деле это не обязательный к исполнению закон, а всего лишь наблюдение одного из основателей Intel, которое тем не менее долгое время выполнялось благодаря совершенствованию фотолитографического оборудования.
Сверхжесткий ультрафиолет:
В начале 2000-х годов ландшафт этого рынка серьезно поменялся. Из крупных конкурентов ASML остались только Nikon и Canon, а требования рынка возросли — цифровые камеры, MP3-плееры, мобильные телефоны, все более широкое проникновение компьютерной техники в массы. Все это нуждалось в чипах. Для их совершенствования ASML решила сосредоточиться на технологии EUV — сверхжесткого ультрафиолетового излучения на длине волны в 13,5 нанометра.
Такие машины должны были каждую секунду бить лазером по потоку из 50 000 капель расплавленного олова, чтобы из образовавшейся плазмы извлечь свет на длине волны 13,5 нанометра. Эти капли диаметром всего около 25 микрон выбрасывает генератор на скорости 70 метров в секунду. Производитель сравнивает точность выстрелов по каплям с фонариком, который с Земли попал бы лучом в монетку на Луне.
Надо сказать, что все начинается с довольно простого углекислотного лазера. Но его луч проходит через пять стадий усиления в 10 000 раз каждый. На выходе получается пиковая мощность в несколько мегаватт. Столь высокая мощность нужна, так как по пути к каплям олова часть этой энергии теряется.
Притом по каплям сперва бьют лазером с низкой интенсивностью. Они приобретают форму блина, после чего уже подключается более мощный лазер, который испаряет «блин» в состояние плазмы. В этом состоянии она излучает сверхжесткий ультрафиолет. 50 000 раз каждую секунду, чтобы сверкало достаточно ярко. Параболическое зеркало собирает этот свет, фокусирует его на точке, из которой он передается на сканер в вакуумной камере и на кремниевую пластину.
Этот технологический процесс на многие годы опережал то, что было на тот момент стандартом индустрии. Однако разработка такой машины была крайне трудной. То, что задумали на рубеже тысячелетий, до рынка добралось только спустя 16 лет.
В первую очередь все упиралось в то, что сверхжесткий ультрафиолет не может распространяться в воздухе. Тот абсолютно черный для такого излучения. Так что с самого начала было очевидно, что придется работать с вакуумной камерой, куда через воздушный шлюз будет поступать пластина. Вес такой камеры в финальном продукте составляет 7,5 тонны.
К тому же через простое стекло спроецировать сверхжесткий ультрафиолет на пластину не выйдет. Стекло также поглотит излучение. Потому от линз отказались, начали искать зеркальные поверхности с достаточной отражательной способностью для EUV.
Остановились на брэгговском отражателе с показателем отражаемости в 70% от давних партнеров из оптической компании Zeiss. Их зеркало представляет собой слоистую структуру из сотни пар кремния и молибдена, уложенных слоями в несколько нанометров. Они невероятно плоские. Если такое масштабировать до размеров Германии, то самая высокая выпуклость на его поверхности не превысит 1 мм. Производство такого зеркала — отдельное искусство.
Стоит отметить, что подрядчиков и стратегических партнеров у ASML немало. Как нам известно, есть такие партнеры и в Беларуси. Тут они задействованы в обеспечении работы системы автоматизированного проектирования электронных схем и печатных плат в ASML. Такое сотрудничество продолжается уже 14-й год.
Первый прототип EUV-машины был готов в 2010 году, а первая полноценная готовая к производству — спустя шесть лет. Каждый такой аппарат весит больше 180 тонн, в нем 100 000 частей, 3000 кабелей, 40 000 болтиков. На его создание уходит больше четырех месяцев, а для доставки покупателю необходимо несколько рейсов «Боинга» с рассованными по 40 грузовым контейнерам частями.
К тому же на заводах, где работают эти системы, постоянно должны находиться специалисты ASML, которые обслуживают, ремонтируют и обновляют их.
Конкурентов нет:
Машины эти прорывные, но пока не захватили весь рынок. Не каждому нужна передовая технология, многие производители довольствуются более дешевыми и старыми технологиями для производства чипов. Из 258 систем фотолитографии, которые ASML поставила в прошлом году(2021), только 31 была со сверхжестким ультрафиолетом. Тем не менее, производитель уверен, что к 2025 году три четверти своей выручки будет получать именно от них.
Может ли кто-то повторить подобное? Время стремительно утекает, а конкурентов на горизонте и не видно. В научно-исследовательском направлении ASML трудятся 5,5 тысячи инженеров, на нужды которых выделяют ежегодно более 1 млрд евро. Для любой компании, чтобы конкурировать с ASML, потребуются десятилетия инноваций и огромный капитал. Такое могли бы себе позволить крупнейшие производители полупроводниковой продукции, однако они не хотели бы нарушить устоявшийся баланс и попасть в опалу у разработчика новейших технологий. Да и все три крупнейших производителя Intel, Samsung и TSMC в 2012 году инвестировали в ASML миллиарды долларов. Тогда рыночная капитализация ASML составляла всего $26 млрд, сегодня она перевалила за $300 млрд.
К тому же не ведутся какие-либо серьезные разработки конкурирующей со сверхжестким ультрафиолетом технологии. Компания, которая пару десятков лет экспериментировала с литографией с помощью пучка электронов, обанкротилась несколько лет назад и была выкуплена той же ASML. Разрешение у этого метода литографии было высоким, в экспериментальных установках удавалось получать структуры с разрешением менее 1 нм. Однако масштабировать эти рекорды до скоростей литографии в массовом производстве не получилось.
Монополия на будущее:
TSMC сегодня покупает половину всех выпускаемых систем литографии на сверхжестком ультрафиолете. Эти машины есть и у Samsung. Intel немного отстает. В этом году будет выпущено до 50 таких машин, в следующем — до 60 штук.
Руководство ASML говорит, что нынешний дефицит чипов — это не разовая волна, а выход рынка на качественно и количественно новый уровень. А это значит, что ASML в ближайшие десятки лет будет укреплять свою естественно сложившуюся монополию. Жизненно важные для прогресса технологии будут сосредоточены в руках одной компании, которая способна превратиться в оружие геополитики.
Ее уже используют в торговой войне с Китаем. Правительство Нидерландов по настоятельным просьбам США запретило ASML продавать EUV-системы Китаю — крупнейшему рынку в мире, готовому поглощать чипы сотнями миллиардов.
Это может как замедлить технологический прогресс Поднебесной, так и вырастить местных конкурентов ASML. Китай планирует вложить $30 млрд в то, чтобы создать производство чипов, не зависящее от зарубежных компаний, и это у него вполне может получиться.
Большой гигант с маленького острова. Почему TSMC рулит миром?
На северо-западном побережье небольшого острова Тайвань, сопоставимого по размерам с Брестской областью, находится одна из самых важных в мире компаний, о которой многие слышали лишь вскользь. Она является крупнейшим контрактным производителем полупроводниковых чипов (или интегральных схем, или просто чипов), благодаря которым работают наши телефоны, ноутбуки, автомобили, часы, холодильники и многое другое. Делая чипы для Apple, Intel, Qualcomm, AMD, Nvidia и многих других важных для современного технологического уклада компаний, эта фирма является геостратегической мигренью для крупнейших экономик мира и технологической жемчужиной Тайваня.
Рыночная капитализация TSMC оценивается в почти полтриллиона долларов, она контролирует половину рынка заказных чипов. И, что важнее, по оценкам некоторых экспертов, имеет еще более жесткий контроль над самыми передовыми процессорами — более чем 90% доли на рынке. Пандемия и дефицит чипов сделали из этой в основном анонимной сервисной компании центр глобальной борьбы за будущее технологий. Американцы называют ее продукцию критической, а правительства Японии и Южной Кореи по важности сравнивают с рисом.
Почему Тайвань?
Остров Тайвань от материкового Китая отделяет Тайваньский пролив. Между частично признанной Китайской республикой, под чьим контролем находится остров, и Китайской народной республикой, которая правит материковым Китаем, в разных местах по прямой всего 130—170 км соленой воды. Но в политике и идеологии расстояние между ними куда больше.
Оба этих государства делят общую историю, которая разошлась по итогам гражданской войны в середине прошлого века. Проигравшие бежали на Тайвань, победители остались на материке. С некоторыми особенностями, но и те, и другие смогли построить ведущие экономики мира, сохраняя при этом напряженные отношения друг с другом. Материковый коммунистический Китай получил мировое признание и по итогу занял место Тайваня в ООН, а тот в свою очередь, несмотря на крайне ограниченное дипломатическое признание, обзавелся многочисленными партнерами по всему миру.
Эти непростые и комплексные отношения оставим на откуп историкам и политикам. Минимально необходимого бэкграунда достаточно, чтобы оценить уникальность компании TSMC, ее удивительную историю становления и еще более поразительное положение в настоящем.
В период зарождения современной компьютерной индустрии такие пионеры, как Intel, разработали и построили чипы собственными силами. Но в 1980-х годах американским фирмам пришлось вступить в борьбу с японскими конкурентами.
Чтобы сохранять конкурентоспособность, многие передали производственные стороны своего бизнеса на аутсорсинг. А вместо этого сосредоточились на более прибыльных аспектах — в частности, на разработке и дизайне чипов. Производственные фабрики дорогие, наемная сила в Штатах недешевая, маржа низкая. С экономической точки зрения все было логично.
Этот тренд уловил Моррис Чан. Он родился в Китае, а во времена Второй мировой войны и последовавшего гражданского противостояния успел пожить в Гонконге, который тогда еще был британской колонией. Оттуда он перебрался в США, где поучился в Гарварде и получил степени бакалавра и магистра в области машиностроения в Массачусетском технологическом институте.
В 1958-м Чан устроился на работу в Texas Instruments. Именно в этом году в центральной исследовательской лаборатории компании сделали первую рабочую интегральную схему. Так что у Морриса были все шансы застать этот ключевой исторический момент, который заложил новое направление в компьютерной индустрии.
В Texas Instruments Чан провел 25 лет, дослужившись до позиции вице-президента группы, ответственной за мировой полупроводниковый бизнес компании. За это время он успел поработать над одним из первых контрактных проектов в этой сфере: производство одного из чипов было отдано на аутсорс американской IBM. К тому же Моррис был пионером в тактике первоначального ценообразования на чипы в убыток, ожидая, что получение ранней доли рынка позже увеличит масштаб до такой степени, что снижение затрат принесет прибыль.
Чем же в эти годы занимались на Тайване? Как и в большинстве южно-азиатских экономик, основным занятием для местных жителей было сельское хозяйство. Где-то с 1960-х начинается закладка фундамента будущего тайваньского чуда. Одного из четырех экономических чудес в Юго-Восточной Азии, которые больше известны как «азиатские тигры». Правительство приняло много новых законов, провело земельную реформу, на зарубежные кредиты начало индустриализацию, ослабило контроль за рынком и финансами, открылось зарубежным капиталам.
Краткая история экспансии:
В 1973 году в стране основали Научно-исследовательский институт промышленных технологий. Один из главных архитекторов тайваньского «экономического чуда» Сунь Юнь-суань во второй половине 1980-х захантил Морриса Чана на место председателя и президента этого института. Тот переехал на Тайвань и в 1987-м в сотрудничестве с правительством, технологическим гигантом Phillips и частными инвесторами основал TSMC. Это было время, когда западные фирмы все чаще видели ценность в аутсорсинге своих производственных мощностей в Азии.
В стране открывались технопарки, а местные компании становились важными поставщиками микроэлектроники, периферии, персональных компьютеров для всемирно известных брендов, таких как DEC или IBM. И TSMC не стала исключением. Эта компания была как тот парень в классе, который делает домашку для всех остальных.
Все началось с Fab 1 — первой лаборатории, которую превратили в фабрику по производству чипов. Компания TSMC арендовала ее у государства на протяжении 14 лет. На этой фабрике долгие годы выпускали 6- и 8-дюймовые кремниевые пластины с использованием техпроцесса 0,5 мкм (500 нм) или выше. Начинали вообще с двух микронов, но быстро сократили разрыв с современными на тот момент стандартами индустрии.
Для сравнения, сегодня самые продвинутые технологии позволяют «распаивать» транзисторы на кремниевых пластинах по техпроцессу 5 нм. Опять же для сравнения, большинство изученных сегодня вирусов имеют диаметр в пределах 20—300 нм. Разница колоссальная с учетом того, что транзисторы делает человек, а не природа. Подробнее о процессах производства чипов в посте про ASML.
Компания быстро росла, открывая новую фабрику примерно каждые три года и внедряя новые технологии, такие как тестирование сортировки пластин, изготовление масок для литья, проектирование микросхем. К 1992 году TSMC признавалась ведущим контрактным производителем чипов.
Середина 1990-х — это настоящий бум в сфере персональных компьютеров. Компания TSMC строит третью фабрику, договаривается с AMD на выпуск ее процессоров, размещает акции на Тайваньской бирже и продолжает инвестировать деньги в технологии и новые мощности — миллиарды долларов в год.
Сложный гигант:
На сегодня TSMC — это 17 действующих фабрик по производству чипов. И этого все еще мало. Если на границе 2000-х компания вкладывала в развитие около миллиарда долларов в год, то в ближайшие три года собирается инвестировать $100 млрд. Дело в том, что фабрики, на которых делают чипы, экстремально дорогие. Они наполнены экстремально точными инструментами и передовыми технологиями, а потому и стоят бешеных денег — одна запросто потянет на $15 млрд.
В частности, так дорого обходятся чистые комнаты. Для того чтобы делать супермегамаленькие транзисторы на кремниевых пластинах, нельзя допустить попадания на эти пластины ни единой пылинки, так как гигантский объем работы просто пойдет насмарку.
А пыль повсюду: частички человеческой кожи и тканей, грязь с улицы и ботинок. Именно поэтому на таких производствах сотрудники всегда одеты в защитные костюмы и маски. Не потому, что им нечто угрожает, а потому, что они сами являются опасностью для технологических процессов и могут неосознанно стать причиной брака на производстве. С этим справляются специальные костюмы и система шлюзов для очистки сотрудников от всяческой пыли, которую они принесли на себе с улицы.
Но этого, конечно, недостаточно. Чтобы снизить количество частиц пыли в воздухе до минимально возможного в теории уровня, строится сложнейшая система вентиляции и фильтрации воздуха. Все комнаты изолированы, а пол в самых дорогих и важных может быть перфорированным приемником воздуха. Естественно, и климатические нормы в таких комнатах строго стандартизированы: влажность и температура поддерживаются в рамках заданных значений, вибрация и даже электромагнитные поля находятся под строгим контролем.
Все эти комнаты, материалы, оборудование, экипировка, расходники делаются из специальных материалов, которые не генерируют пыль в опасных для производства масштабах. Именно поэтому нужна астрономическая сумма на создание одной такой фабрики, не говоря уже об оборудовании для непосредственного производства чипов.
Последняя новейшая фабрика TSMC — это чистые комнаты площадью с два десятка футбольных полей, с уровнем чистоты не больше 10 частиц на кубический метр воздуха, со специальными роботами под потолком, перевозящими материалы, и уникальными машинами фотолитографии.
TSMC — фаворит в гонке по уменьшению техпроцесса. Компания способна выпускать чипы с невероятной плотностью транзисторов. Только Samsung еще кое-как конкурирует в этой сфере, но тайваньцы уже готовы обойти их на одно поколение. Упомянутая выше фабрика будет производить чипы по 3-нанометровому техпроцессу. Транзисторы будут еще меньше, производительность чипов станет выше, а их энергопотребление снова уменьшится. С этим техпроцессом TSMC оставит такого гиганта, как Intel, на два поколения позади.
Intel уже заметно отстает от своего конкурента:
Последние успехи тайваньцев многие связывают с одним важным клиентом — американской Apple. Когда-то чипы для смартфонов этой компании делала Samsung. Но из-за растущей конкуренции Apple решила сменить подрядчика — TSMC никогда не будет конкурировать со своим клиентом в сфере производства смартфонов.
Сейчас это крупнейшее сотрудничество: Apple резервирует за собой передовые мощности TSMC, а та переходит на все более совершенные техпроцессы, так как клиенту каждый год нужны еще более совершенные процессоры для смартфонов и ноутбуков.
Из-за этой гонки самые передовые технологии в процессоростроении сосредоточились на маленьком острове. Пандемия и дефицит чипов продемонстрировали, что весь технологический мир очень сильно от него зависим. А потому конкуренты у TSMC появляются в основном со стороны государств. Создать столь же масштабный и совершенный технологический бизнес одной компании уже не под силу.
В Европе собираются создать государственно-частный полупроводниковый альянс, чтобы к 2030 году захватить хотя бы 20% глобального рынка производства чипов. Южная Корея собирается вложить $450 млрд в развитие этой отрасли. Китай и США движутся в этом же направлении. Но быстрого успеха никому достичь не удастся: закачка денег в столь комплексное и сложное производство не гарантирует победы.
Спасибо за внимание!
P.S. Вы найдете еще много интересных постов у меня в профиле о науке, истории и географии.UPD. Сделал пост про ASML:
Идеи для контроллера гроубокса
Не так давно писал пост про контроллер для гроубокса.
Пришло время изготовить следующую версию. И нужны идеи. Уверен, что в сообществе много толковых электронщиков. Которые в том числе могут увлекаться выращиванием растений в контролируемой среде. Речь не про запрещенные(не стоит шутить с временем законом).
Возможно пост будет полезен тем, кто хочет свой контроллер с блэкджеком и шлюхами.
8 каналов управления постоянным током. 4 из которых управляется ШИМ. Планирую использовать драйвер вроде UCC37322 и какие нибудь мосфет с низким сопротивлением. Спасибо пикабушникам, которые вбили мне в голову необходимость использования драйверов. Для более быстрого открытия/закрытия транзистора. Особенно актуально при высокочастотном шим и мосфет с большой емкостью затвора.
2 канала управления переменным током.
В качестве мозгов atmega328. Управление энкодером плюс дисплей i2c 2004. Возможно выведу единственную кнопку reset.
5-6 разъемов для датчиков температуры ds18b20. 2 из которых будут нужны для отслеживания температуры на светодиодных бордах lm281. Последние будут запитаны через светодиодный драйвер в половину мощности, без радиаторов. На мой взгляд это самый лучший вариант в плане цена/эффективность. С ними вполне можно добиться 190 люменов на ватт при минимальном нагреве.
Так же хочется отслеживать температуру внутри корпуса и питательной жидкости.
3 разъема шины i2c. Для подключения дисплея и датчиков температуры/влажности. Так же по i2c будет подключена DS3231 в качестве часов реального времени. И датчик тока/напряжения ina260 на входе.
Пару аналоговых разъемов для подключения датчиков уровня или/и датчика протечки.
4 канала постоянного тока 12 вольт с шим:
-планки красных(660нм) светодиодов для досветки на стадии цветения. Хочу использовать высокоэффективные lh351h. Ватт 40, 12 вольт.
-вентилятор вытяжной вентиляции, 30-50 ватт, 12 вольт.
-вентилятор обдува, 120мм которые для охлаждения корпуса ПК.
-приточный вентилятор, скорее всего такой же, 120 мм, 12 вольт.
4 канала постоянного тока 12 вольт без шим:
-ультразвуковой увлажнитель, который в сборе на 24 вольта. Предполагаю работу этого канала через повышающий dc-dc на xl6009.
-1 или 2 насоса 12 вольт для аэропоники. Это когда корни опрыскиваются питательным раствором через какой то период времени.
2 канала управления переменным током 220 вольт(симисторы bta16):
-драйвер(а) светодиодов основного освещения.
-возможно подключить что нибудь еще, например инфракрасную лампу для обогрева в зимнее время(если надо).
Логика работы достаточно простая. Можно настроить время включения света и время выключения. Включить досветку красным и настроить процент мощности. Задать период для работы насосов аэропоники. Задать температуру и влажность, которую будут стараться поддерживать вентиляторы вытяжной/приточный и ультразвуковой испаритель. Задать мощность вентиляторов обдува. Защиты вроде тех, что отключат свет при перегреве светодиодных бордов или протечке жидкости и т.д.
В общем, здесь еще есть над чем подумать. Если есть какие то мысли, предлагаю высказывать. Хочется получить полностью автономное устройство, которое не страшно оставить на неделю.
В качестве ИП хочу использовать блок питания от ПК и светодиодный драйвера для питания основного освещения.
И вот мы подходим к сути. Хочется реализовать автономную работу насосов от резервного источника питания. Так как при отсутствии напряжения в сети, растения проживут совсем недолго. Планирую использовать сборки АКб 3s, для получения 12.6 вольт на выходе.
Есть две идеи. Мосфет (закрытый при наличии напряжения на выходе блока питания) который в случае аварии, будет открыт. При этом все остальные нагрузки будут выключены (все вентиляторы, увлажнитель и досветка красным). Реализовать достаточно просто. На входе питания atmega328 поставить диод, а после емкости, которые позволят проработать достаточно для открытия мосфет.
И второй вариант, это полностью независимая система на attiny88. С атмегой они будут взаимодействовать только для установки периода запуска насосов. Если пропадает основное питание, то основной контроллер перестает выполнять свою функцию. А attiny88 так же включает мосфет и получает питания от резервных АКБ.
Это первый опыт реализации частичного резервного питания. И честно говоря, не знаю как лучше. Мне кажется первый вариант. Но если у вас есть готовые схемы и предложения готов выслушать. Ну и вообще, подкиньте идей. В этот раз будут заводские платы и есть возможность реализовать практически любой функционал в рамках своих возможностей и необходимости. Хочется на выходе получить готовое устройство на гроубокса. Уже пообещали подарить семян острых перчиков.
Как лучше всего реализовать резервное питание и чего не хватает контроллеру? Сейчас в процессе разработки принципиальной схемы. Хочу в ближайший месяц заказать недостающие детали и платы. А так же подумать и изготовить корпус и систему аэропоники.
Если вы делали что то подобное, поделитесь информацией. А если хотите сделать сами, может эта информация будет полезна. Может кто знает, где заказать недорого драйвера 80-120 вольт 0.7 ампер. Или около того. Может в Китае есть варианты? Я не нашел. Только дорогие Mean Well и наши Неон.