Desafío del Cliente

El cliente necesitaba una solución de conmutación que pudiera manejar un estrés eléctrico extremo (120 A, 1 ms de sobretensión) mientras se ajustaba a un módulo SMD ultra compacto (huella final: 11 × 14 mm).Al mismo tiempo, tenía que mantener una fuga de ≤1 mA y ser entregado como muestras funcionales dentro de un mes a partir de la solicitud inicial.

La solución de ['TOWARD']

['TOWARD'] desarrolló el ZHC-D05D20 (Serie Zenith) para satisfacer los requisitos del cliente en un módulo SMD compacto de 11 × 14 mm.La solución ofrece un manejo de corriente continua de 20 A, soporta un pico de 120 A / 1 ms y logra una fuga tan baja como 1 µA, con una velocidad de conmutación de menos de un milisegundo para un control rápido y fiable.

Avances en ingeniería

Más allá de objetivos eléctricos agresivos y un cronograma de un mes, el proyecto requería resolver múltiples problemas de diseño y proceso de alto riesgo en paralelo.['TOWARD'] tuvo que desarrollar rápidamente procesos de unión de chips desnudos y soldadura con estrictos controles de mano de obra para garantizar la repetibilidad bajo pulsos de alta corriente.El equipo también tuvo que gestionar un calentamiento localizado severo durante picos de 120 A / 1 ms, mitigando riesgos como la fatiga de las juntas, micro-agrietamiento y desoldadura a través de modelado térmico y optimización de juntas/pads.Debido a que las corrientes de pulso pueden crear gradientes de temperatura que introducen desplazamientos térmicos de EMF, el diseño tuvo que proteger la integridad de las mediciones de bajo nivel minimizando la distancia entre el chip y el sustrato y refinando los materiales de interfaz.El cliente también exigió una inductancia ultra baja para la fidelidad de pulso, lo que llevó a medidas de reducción de inductancia que resultaron en que el componente midiera cerca de “0” inductancia, siendo el enrutamiento de la PCB del cliente el elemento inductivo dominante.Finalmente, como un módulo SMD, la solución tuvo que sobrevivir al soldado por reflujo sin deformación ni deriva en el rendimiento, lo que requería un nuevo enfoque de embalaje diseñado para la robustez en el reflujo, mientras se cumplían las restricciones de entrega y costo.