ミニチュア化のブレークスルー:どのようにBright Towardが900cm²のボードに2,000チャンネルを収めたか。
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このケーススタディは、電源管理IC(PMIC)を専門とする主要なアナログおよびミックスドシグナルICプロバイダーを特集しています。 これらのデバイスを検証するために、高出力・高密度の負荷ボードが使用され、リレーが重要なスイッチングとチャネル制御を担当します。 しかし、限られたボードスペースがリレーの数を制限し、チャンネルを追加するためにインターフェース拡張ボードの使用を強いられました。 従来の電気機械リレーは、接点の摩耗による短い寿命と、チャネル密度を制限する大きなフットプリントに悩まされており、テストセットアップに不必要なボリュームと複雑さを加えていました。
顧客の課題: 高要求スイッチングアプリケーションにおける超高密度
PMICの検証は高出力、高密度の負荷ボードを要求しましたが、メインボードの物理的な面積がリレー数を制限し、必要なチャネル数に達するためにインターフェース拡張ボードを強いられました。従来のアプローチでは、電気機械リレー(EMR)が使用されており、これにより2つの主要なエンジニアリング制約が生じました:(1)頻繁な切り替えによる機械的摩耗からの短い負荷寿命、これによりダウンタイムとキャリブレーション/メンテナンスのオーバーヘッドが増加し、(2)大きなリレーフットプリントが、負荷基板上のチャネル密度を直接制限します。
Bright Towardのソリューション:1920チャネル、各チャネルが2A信号を処理
Bright TowardはEMRをVNシリーズのリードリレーに置き換え、テストの整合性を損なうことなく極限の統合のために基板を設計しました。移行後、顧客は960個のリレー(約1,920チャンネル)を40 × 50 cmの基板面積に詰め込み、大型の拡張ボードを排除し、オンボードのチャンネル密度を向上させました。リード技術は、安定した長期運用のために、著しく高いスイッチング耐久性を提供しました。この高密度/高出力スイッチング環境におけるEMIによる精度の損失を防ぐために、Bright Towardはシミュレーション駆動のレイアウト、最適化されたトレースルーティング、およびシールド戦略を使用して、クリーンな信号の整合性と一貫した絶縁を維持しました。顧客がSMT専用の組み立て(スルーホールなし)を要求したため、Bright Towardは密度や性能を犠牲にすることなく、直接表面実装統合のためにガルウィングリードを持つVNパッケージをカスタマイズしました。
電気機械リレーとリードリレーの比較に関する詳細
リードリレーは、通常、同等のストレス下で標準EMRの約100,000に対して、約1,000,000の負荷操作を達成します。これは主に基本的な構造の違いによるものです。リード接点は不活性ガスまたは真空で密閉されており、空気にさらされたEMR接点の酸化や汚染を防ぎます。スイッチング要素は低質量で、直接的に磁気で作動します(アーマチュア/スプリングなし)ので、摩耗、バウンス、アークエネルギーを減少させます。さらに、ロジウム/ルテニウム接触メッキはアーク侵食に対する抵抗を改善し、時間の経過とともに接触抵抗のドリフトを制限するのに役立ちます。簡素化されたメカニズムは、より小型のパッケージを可能にし、コンパクトなATE/ロードボードレイアウトのためにより高いチャネル密度をサポートします。
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