개념에서 샘플까지 30일: B.T가 시장 고유의 11x14mm 120A 전원 모듈을 개발한 방법.
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이 사례 연구에 등장하는 고객은 전력 관리 IC(PMIC)의 선도적인 공급업체입니다. 그들은 자사 AI 칩 테스트 보드를 위한 고전력 스위칭 컴포넌트를 개발하고 있었습니다. 그들의 초기 디자인은 서류상 요구 사항을 충족하는 것으로 보이는 구성 요소에 의존했지만, OEM은 생산 제약으로 인해 결국 대량 생산할 수 없었습니다. 서지 전류, 누설 및 패키지 크기의 조합을 고려할 때, 고객의 일정 내에 적격할 수 있는 상업적으로 이용 가능한 릴레이/모듈은 동일한 전력 밀도에서 존재하지 않았습니다. 프로그램 마감일이 다가오면서 고객은 가속화된 일정으로 대체 솔루션을 요구했습니다.
고객의 도전
고객은 극한의 전기 스트레스(120 A, 1 ms 서지)를 처리할 수 있으면서도 초소형 SMD 모듈(최종 면적: 11 × 14 mm)에 맞는 스위칭 솔루션이 필요했습니다.동시에 ≤1 mA의 누설 전류를 유지해야 하며, 초기 요청 후 한 달 이내에 기능 샘플로 제공되어야 했습니다.
B.T의 솔루션
B.T는 고객의 요구를 충족하기 위해 컴팩트한 11 × 14 mm SMD 모듈로 ZHC-D05D20 (제니스 시리즈)을 개발했습니다.이 솔루션은 20 A의 지속 전류 처리를 제공하며, 120 A / 1 ms의 서지를 지원하고, 누설 전류를 1 µA로 낮추며, 빠르고 신뢰할 수 있는 제어를 위해 서브 밀리초 스위칭 속도를 달성합니다.
공학적 혁신
공격적인 전기 목표와 한 달 일정 외에도, 이 프로젝트는 여러 고위험 설계 및 프로세스 문제를 병행하여 해결해야 했습니다.B.T는 고전류 펄스 하에서 반복성을 보장하기 위해 엄격한 작업 품질 관리를 갖춘 벌크 다이 부착 및 납땜 공정을 신속하게 개발해야 했습니다.팀은 또한 120 A / 1 ms 서지 동안 심각한 국부 가열을 관리해야 했으며, 열 모델링 및 조인트/패드 최적화를 통해 조인트 피로, 미세 균열 및 탈납과 같은 위험을 완화했습니다.펄스 전류가 열 EMF 오프셋을 유도하는 온도 구배를 생성할 수 있기 때문에, 설계는 다이와 기판 간의 거리를 최소화하고 인터페이스 재료를 정제하여 저수준 측정의 무결성을 보호해야 했습니다.고객은 또한 펄스 충실도를 위해 초저 인덕턴스를 요구했습니다. 이로 인해 인덕턴스를 줄이는 조치가 취해져 부품의 인덕턴스가 거의 “0”에 가까워졌으며, 고객의 PCB 배선이 주요 인덕티브 요소가 되었습니다.마지막으로, SMD 모듈로서 이 솔루션은 변형이나 성능 저하 없이 리플로우 납땜을 견뎌야 했으며, 납품 및 비용 제약을 충족하면서 리플로우 강인성을 위해 설계된 새로운 포장 접근 방식이 필요했습니다.
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