コンセプトからサンプルまで30日:Bright Towardが市場独自の11x14mm 120Aパワーモジュールを開発した方法。
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このケーススタディに登場する顧客は、パワーマネジメントIC(PMIC)の主要な供給者です。 彼らは自社のAIチップテストボード用の高出力スイッチングコンポーネントを開発していました。 彼らの初期のデザインは、書面上の要件を満たしているように見えるコンポーネントに依存していましたが、OEMは最終的に生産の制約によりそれを大量生産することができませんでした。 サージ電流、リーク、パッケージサイズの組み合わせを考慮すると、顧客のタイムライン内で認定できる同等の電力密度を持つ商業的に入手可能なリレー/モジュールは存在しませんでした。 プログラムの締切が迫る中、顧客は迅速なスケジュールでの代替ソリューションを求めました。
顧客の課題
顧客は、極端な電気ストレス(120 A、1 msサージ)に対応できるスイッチングソリューションが必要であり、なおかつ超コンパクトなSMDモジュール(最終フットプリント:11 × 14 mm)に収まる必要がありました。同時に、≤1 mAの漏れを維持し、最初のリクエストから1か月以内に機能サンプルとして納品する必要がありました。
Bright Towardのソリューション
Bright Towardは、コンパクトな11 × 14 mm SMDモジュールで顧客の要件を満たすためにZHC-D05D20(ゼニスシリーズ)を開発しました。このソリューションは20Aの連続電流処理を提供し、120A / 1msのサージをサポートし、漏れを1µAまで低減し、高速で信頼性のある制御のためにサブミリ秒のスイッチング速度を実現します。
技術革新
攻撃的な電気目標と1か月のスケジュールを超えて、このプロジェクトは複数の高リスクの設計およびプロセスの問題を並行して解決する必要がありました。Bright Towardは、高電流パルス下での再現性を確保するために、厳密な作業管理を伴う裸ダイ接着およびはんだ付けプロセスを迅速に開発する必要がありました。チームはまた、120 A / 1 msのサージ中に発生する深刻な局所加熱を管理し、熱モデル化と接合部/パッドの最適化を通じて、接合疲労、微小亀裂、はんだ付け剥離などのリスクを軽減しなければなりませんでした。パルス電流が温度勾配を生み出し、熱起電力オフセットを導入する可能性があるため、設計はダイと基板の距離を最小限に抑え、インターフェース材料を精練することで低レベルの測定の整合性を保護する必要がありました。顧客はパルスの忠実度のために超低インダクタンスを要求しました。その結果、インダクタンス削減措置が講じられ、コンポーネントは「0」に近いインダクタンスを測定し、顧客のPCB配線が支配的なインダクティブ要素となりました。最終的に、SMDモジュールとして、このソリューションは変形や性能のドリフトなしにリフローはんだ付けを耐えなければならず、リフローの堅牢性を考慮した新しいパッケージングアプローチが必要であり、納期とコストの制約を満たす必要がありました。
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