Dal concetto ai campioni in 30 giorni: come ['Toward'] ha sviluppato un modulo di potenza unico nel mercato, 11x14mm 120A.
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Il cliente presentato in questo caso studio è un fornitore leader di circuiti integrati per la gestione dell'energia (PMIC). Avevano sviluppato un componente di commutazione ad alta potenza per la loro scheda di test del chip AI interna. Il loro design iniziale si basava su un componente che sembrava soddisfare i requisiti sulla carta, ma l'OEM non è stato in grado di produrlo in serie a causa di vincoli di produzione. Data la combinazione di corrente di picco, perdita e dimensione del pacchetto, non c'era alcun relè/modulo disponibile in commercio con densità di potenza comparabile che potesse essere qualificato entro la tempistica del cliente. Con le scadenze del programma in avvicinamento, il cliente richiedeva una soluzione sostitutiva con un programma accelerato.
Sfida del Cliente
Il cliente aveva bisogno di una soluzione di commutazione in grado di gestire stress elettrici estremi (120 A, picco di 1 ms) pur adattandosi a un modulo SMD ultra-compatto (dimensioni finali: 11 × 14 mm).Allo stesso tempo, doveva mantenere una perdita ≤1 mA e essere consegnato come campioni funzionali entro un mese dalla richiesta iniziale.
La soluzione di ['TOWARD']
['TOWARD'] ha sviluppato lo ZHC-D05D20 (Serie Zenith) per soddisfare le esigenze del cliente in un modulo SMD compatto di 11 × 14 mm.La soluzione offre una gestione di corrente continua di 20 A, supporta un picco di 120 A / 1 ms e raggiunge una dispersione di soli 1 µA, con una velocità di commutazione inferiore a un millisecondo per un controllo rapido e affidabile.
Innovazioni ingegneristiche
Oltre a obiettivi elettrici aggressivi e a un programma di un mese, il progetto ha richiesto di risolvere in parallelo molteplici problemi di design e processo ad alto rischio.['TOWARD'] ha dovuto sviluppare rapidamente processi di attacco di chip nudi e saldatura con controlli di lavorazione rigorosi per garantire la ripetibilità sotto impulsi di alta corrente.Il team ha dovuto gestire anche un riscaldamento localizzato severo durante picchi di 120 A / 1 ms, mitigando rischi come la fatica delle giunzioni, micro-fessurazioni e dissaldatazione attraverso la modellazione termica e l'ottimizzazione delle giunzioni/pad.Poiché le correnti impulsive possono creare gradienti di temperatura che introducono offset EMF termici, il design doveva proteggere l'integrità delle misurazioni a basso livello minimizzando la distanza tra il die e il substrato e affinando i materiali di interfaccia.Il cliente ha anche richiesto un'induttanza ultra-bassa per la fedeltà degli impulsi, portando a misure di riduzione dell'induttanza che hanno portato il componente a misurare un'induttanza vicina a "0", con il routing della PCB del cliente che è diventato l'elemento induttivo dominante.Infine, come modulo SMD, la soluzione doveva resistere alla saldatura a riflusso senza deformazioni o variazioni nelle prestazioni, richiedendo un nuovo approccio al confezionamento progettato per la robustezza al riflusso, pur rispettando i vincoli di consegna e costo.
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Studio di caso: Da concetto a campioni in 30 giorni
Come ['Toward'] ha sviluppato un modulo di potenza 120A 11x14mm unico nel mercato.
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