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1     家具记忆 1.1      IT工程师谈红木 当喜欢上红木的时候，才发现自己原来是开始老了...... 本来象我这种IT工程师是没有资格谈红木的，却偏偏买了个很低端的红木家具，出于职业的习惯，在对所买物品进行细节及系统的研究后，有了从工程师的角度调侃红木行业的冲动。 对于何为红木，人们总是被商家的销售忽悠得云里雾里，如非洲花梨会被简说成花梨，普通百姓会把它看成是与海南黄花梨一样贵，而两者价格会相差几十倍。因而何为红木？先简单定义为：凡用紫檀、花梨、酸枝、乌木、鸡翅木为原料，用明清传统工艺制作的硬木家具称红木家具，上述木材统称红木（后面的章节会有更详细的定义及分类）。可见，红木是一个集合概念。不同时代、不同的地区，有着不 同的内涵。 “红木”给人的感觉就是高不可攀，不法奸商混淆概念、以次充好，以假乱真的加工手法再加上“假一赔十”的叫嚣，效果就如“专家”解释雾霾产生的原因一样，无所适从。 1.2      记忆里的家具   家庭出身“根正苗红”，用现在的话来说就是“农二代“，祖辈一直在温饱线上挣扎，没有能力买红木家具，因而就没有机会继承。由于父辈兄弟姐妹较多，几十年前分家时，我家分到一张八仙桌及一张弯把手的椅子（圈椅），如下图，年代久了，椅子已在前些年损坏，那时对物品保值及增值的意识不强，关键还是不懂及贫穷，椅子所用的是很普通的木材且做工很一般。从有记忆起这张椅子及八仙桌就陪着我一起成长，经历了从乡下到农场再到城里近30多年，现在那张椅子由于年久已损坏，八仙桌是用杉树做的且是榫卯结构，换了部分损坏的部件后现在还放在老家。 图1. 小时伴随成长的家具 1.3      红木初接触 真正接触红木是在朋友家里，20多年前他家在省城，买到了一套泰国花梨餐桌（明式的），花了他几个月的工资，现在这套餐桌还挺结实完好。近几年来他家还添置了不少酸枝的家具，每次到他家都能接触到这些家具，还常听他讲挑选红木的心得，开始知道什么是独板，什么是白皮...... 初时对红木的欣赏基于上漆后整套家具色彩的一致性，雕花的一致性等。而对于上蜡家具木头间的色差总是不习惯，直到我我买了这套低档货后才慢慢明白其中道理并开始真的喜欢欣赏原木的木纹。只有家具摆放在自家里，朝夕相处才体会较深。 2      红木简史 红本家具历史追溯到明朝1460年，那时郑和七次下西洋，每次都载满中华大地的货物到各地去馈赠以示天威后，回程时顺便带些香料，象牙等物品，这些玩意不多又轻，船吃水太浅，回来万一遇到大风浪那可不是闹着玩的，不但交不了皇命如翻了船那可就小命不保啊。在印度的某个港口停靠想办法时，发现不远处有片”无主“的树林，这树林的木头又大又重，于是就砍下来放船上用来压舱底。郑和每次船队带回来的木头都堆推放在常熟港口，一来二去结果堆了很大的一堆，拿来当柴烧嘛这木头味道还让有些人受不了，加上木质硬砍起来也耗体力啊，于是就推放在那里任凭日晒雨淋。   图2. 红木与郑和 郑和出海的那段时间，金丝楠木、海南黄花梨等被炒得很高及资源短缺，大家就开始四处寻找替代木材，有两个搞技术的木匠屌丝不知何故来到港口，竟无意中发现了这大堆木材，从此开始了印度小叶紫檀家具时代。 由于印度小叶紫檀木质坚硬、细腻、纹理好非常合适做精细的雕刻，因此到清朝以后的图案越来越复杂越来越精细，如下面的精细图案在其它木材上是很难雕出来的。   图3. 适合精雕细琢的小叶紫檀 这些“进口”的木材做成的家具及工艺品只能特供给皇宫里及有特权等大富大贵之人享用，直到后期红木进一步的大量输入及王朝灭亡，这些红木家具才有机会流落到民间。 明朝皇帝都是富N代，吃老朱打下的江山老本，没有多大理想，喜欢书法、做手工等活，有二个皇帝手艺特好还亲自参与设计及制造家具，技艺之精简直在华为都可以评到8级专家了。 宫廷阶层追求奢侈生活，由于皇帝有红木家具的喜好，下面全国各地的官员也挖空心思拍马屁，每年都向皇上及在其周边混的人进贡自己收集到的上好红木家具及木制器皿，在官方的积极参与下，红木家具工艺得到了迅速发展。皇上最后把国家都给玩没了。国家虽玩没了但红木却还在！ 高层爱玩这个，下面也就有样学样，明代的一大批文人墨客热衷于玩赏收藏、园林和家具设计，刻意追求天然、神逸、优雅的生活意境，提高家具造形和装饰的古朴、典雅、简略的艺术风格，为红木家具的设计注入了新的理念和文人气质。 由于有文人的积极参与，使得红木家具日臻完善，并带有浓郁的读书人所具有的“酸”味，从官帽椅的寓意就可以看出。红木家具在发展过程中，受到当时社会环境的影响，特别是在清代，闭关失败后受到西方文化渗透，在造型设计风格上有了很大的突破，出现了许多中西合璧的独特风格。 如清代的广式红木家具，一方面继承了优秀红木家具的传统，同时也大量吸收了外来文化艺术和家具造型手法，创造了独具风貌的家具形式。其艺术形式从原来朴素、单纯的造型逐渐被多变富有动感的曲线造型所取代。追求富丽、豪华、纤巧、婉致的风格，同时也使用了各种装饰材料，融合了多种艺术表现手法，形成了自己鲜明的红木家具特色。 未完待续......

    新书的命名除了体现所述内容外还需要有吸引读者的地方。第一本书《IC封装基础与工程设计实例》是与另两个作者拍脑袋定下来的，到目前为止对这个名字还挺满意，看来当时拍对了地方。 有了上次的经验这次新书命名还需与时俱进，因而在微信的朋友圈中征集不同背景读者的意见。这次只是在小范围内人员参与，没有在大群中及EDA365网上大力宣传，通过对结果样本的分析，名字基本心中有数了，下面是小范围的投票结果： 可以看到大家对标题中含有“华为”，“回忆”等字眼比较感兴趣，在此前提下加点文艺词更受欢迎，如上面选中的“……青春”得票最多。 与高中曾同学（很有文艺范的双胞胎之弟弟）私聊，当时他正看D版电视剧：“敌营十八年”，看到卧底在受刑时有了灵感---书名马上定下来：《华为研发十四年---那些一起奋斗过的互连岁月》...... 曾同学才高八斗，早在多年前写过大作《那场大雪》，可惜只给小圈子内的人看没有象我般高调。可能是他写《那场大雪》时听信了天气预报雪而真实的下雪量不够大造成了今年深圳天气异常，现在都11月底了还在夏天的模式。最近发现身边的高人、实力派、热心人士很多，受益匪浅。 除了书名外，他给了我不少很好的建议，看下下面你就会明白。 感谢微信朋友圈中大家的热情参与，这些行动对我来说就是最好的鼓励。 11.26向出版社交稿时才知我语言功底的浅薄，王社长只需给我改一个字就起到了点睛之笔。书名最后确定为：《华为研发14载：那些一起奋斗过的互连岁月》，太完美了！ 感谢大家的支持，目前稿已交出版社，合同已完成，希望书中的内容除了满足你的好奇外还能增加你的知识。 关于书的进度及更多的信息，请关注我的公众号： amao_eda365        

确保您的IC封装/PC电路板设计的散热完整性     您只构建了一个专业设计的电路实验板。您完成了布局以前需要做的所有仿真，并查看了厂商对于特定封装下获得较好散热设计的建议方法。您甚至仔细检查了纸面上的初步热分析方程式，给予了它们应有的注意，旨在确保不超出 IC 结点温度，并具有较为宽松的容限。但稍后，您开启电源，IC 摸起来还是非常的热。对此，您感到很不满意（更不用说您的散热专家以及可靠性设计人员的焦虑了）。现在，您该怎么办？ 　　在谈到整体设计的可靠性时，通过让 IC 结点温度远离绝对最大值水平，在环境温度不断升高的条件下保持您的PCB电路设计的完整性是一个重要的设计考虑因素。当您逐步接近具体PCB电路设计中央芯片的最大功耗水平（Pd 最大值）时更是如此。 　　您进行散热完整性分析的第一步是深入理解 IC 封装热指标的基础知识。 　　到目前为止，封装热性能最常见的度量标准是 Theta JA，即结点到环境测得（建模）的热阻。Theta JA 值也是最需要解释的内容。能够极大影响 Theta JA 测量和计算的一些因素包括： 　　贴装板：是/否？ 　　线迹：尺寸、成分、厚度和几何结构 　　方向：水平还是垂直？ 　　环境：体积 　　靠近程度：有其他表面靠近被测器件吗？ 　　热阻 (Theta JA) 数据现在对使用新 JEDEC 标准的有引线表面贴装封装有效。实际数据产生于数个封装上，同时热模型在其余封装上运行。按照封装类型以及不同气流水平显示的 Theta JA 值来对数据分组。 　　结点到环境数据是结点到外壳 (Theta JC) 的热阻数据。实际 Theta JC 数据会根据使用 JEDEC 印制电路板 (PCB) 测试的封装生成。 　　天啊，谁有这么多时间和耐性做完所有这种分析和测试——当然 JEDEC 除外！在本文中，您将了解到在测试您设计的散热完整性时如何安全地绕过这些步骤。 　　通过访问散热数据，您可以将散热数据用于您正使用的具体封装。这里，您会发现额定参量曲线、不同流动空气每分钟直线英尺 (LFM) 的 Tja，以及对您的设计很重要的其他建模数据。 　　所有这些信息都会帮助您不超出器件的最大结点温度。尤为重要的是坚持厂商和 JEDEC 建议的封装布局原则，例如：那些使用 QFN 封装的器件。4下列各种设计建议可帮助您实施最佳的散热设计。 　　既然您阅读了全部建模热概述，并且验证了您的电路板布局和散热设计，那么就让我们在不使用散热建模软件或者热电偶测量实际温度的情况下检查您散热设计的实际好坏程度吧。产品说明书中的 Theta JA 额定值一般基于诸如 JEDEC #JESD51 的行业标准，其使用的是一种标准化的布局和测试电路板。因此，您的散热设计可能会不同，会有不同于标准的 Theta JA，这是因为您具体的 PC 电路板设计需求。 　　如果您想知道您的设计离最佳散热设计还有多远，那么请对您的 PC 电路板设计执行下列系统内测试。（尝试将电压设置到其最大可能值，以测试极端条件。） 　　要想获得最佳结果，请使用一台烤箱（非热感应系统），然后靠近电路板只测量 Ta，因为烤箱有一些热点。如果可能，请在电路板底部使用一个热绝缘垫，以防止室温空气破坏测量。 　　我们此处的测试中，我们只关心我们测试电路板上具体芯片的 Tj 情况。我们将其用作方程式的替代引用，该方程式计算得到具体测试 PC 电路板的热阻 Theta JA。它应该非常明显地表明我们的散热设计质量。如果芯片具有这种散热片，则对几块 PC 电路板进行测试以获得一些区域（例如：PowerPadTM）焊接完整性的较好采样，目的是正确使用这种独特的封装散热片技术。要找到 teF 允许的器件最大 Tj，请将 PC 电路板置入恒温槽中，同时器件无负载且仅运行在静态状态。缓慢升高恒温槽温度，直到 TEF 被触发。出现这种情况时恒温槽的温度点便为Tj，因为 Ta = Tj。这种情况下，功耗 (Pd) 必须处在非常低的静态水平，并且可被视作零。将该温度记录为 Tj。它将用于我们的方程式，计算 Theta JA。5 　　其次，计算出您电路的最大 Pd。将恒温槽温度升高到产品说明书规定的 IC 最大环境温度以上约 10 或 15 度（将该温度记录为 Ta）。这样做会使 TEF 更快地通过自加热。现在，通过缓慢增加 Pd 直至 TEF 断开，我们将全部负载施加到 IC。在 TLC5940 中，我们改变外部电阻 R(IREF)，其设置器件的 Io 吸收电流。如果超高温电路有滞后，则电路会缓慢地温度循环，从而要求我们缓慢地降低 Pd 直至循环停止。这时，恒温槽温度应被记录为 Pd 最大值。 　　最后，要获得您电路板的 Theta JA，请将测得的 Tj 值、Ta 值和 Pd 最大值插入到下列方程式中： 　　Theta JA = (Tj-Ta)/Pd max 　　如果您拥有一个较好的散热设计，则该值应接近 IC 产品说明书中的 Theta JA。 　　幸运的是，这种测试不依赖于外壳 (Tc) 或结点 (Tj) 的直接温度测量，因为很难准确地在现场测量到它们。 　　小贴士： 　　· 一定要将 PC 电路板放入恒温槽中几分钟 　　· 将 Vsupply X Iq 加上理想 Pd，考虑 Iq 的 IC 功耗。这可能是也可能不是一个忽略因素。 　　在本文一开始提及的情况中，如果您的设计的 Pd 接近 Pd 最大值，则您可以利用如下方法来改善散热设计：使用更好的散热定额封装。在 TLC5940 案例中，带散热垫 (PowerPad) 的 HTSSOP 可能更佳。 　　· 增加 PC 电路板铜厚度，其通过散热垫或者其他散热片器件来对 IC 散热。 　　· 如果可能，利用气流来降低 IC 承受的最高环境温度。 　　·降低器件 Pd。在我们的测试中，可以通过如下几种方法完成这项工作： 　　降低 V(LED) 　　将一个串联电阻添加到 LED 电流通路。这样做不会改变设计的总功耗，但它会将 IC 封装的一些 Pd 移到外部串联电阻。 　　总结 　　优秀的PCB电路设计人员要务必有一个稳健的电气设计，它可以在最高环境温度下处理极端电压和电流。很多时候，人们常常遗忘的方面或者一个较少考虑的方面是极端工作条件下封装的散热设计完整性。这可能是您的设计中一个更为重要的方面，因为它在很大程度上决定着电路的可靠性。 　　这里说的是一种就散热方面而言确定最佳设计的相对快速和简单的方法，其无需一些笨拙或耗时的方法，或者价格昂贵的软件分析。另外还介绍了一些降低 Pd 或者至少降低 IC 封装自身功耗的一些方法。 　　我们希望您找到这些有用的方法和工具，以及一些确保您的设计的完整性的方法，从而让您能够节省出时间用于繁忙的 EE 工作的其他方面。