Do Conceito às Amostras em 30 Dias: Como B.T Desenvolveu um Módulo de Potência de 120A, 11x14mm, Único no Mercado.
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O cliente apresentado neste estudo de caso é um fornecedor líder de ICs de gerenciamento de energia (PMICs). Eles estavam desenvolvendo um componente de comutação de alta potência para sua placa de teste de chip de IA interna. O design inicial deles dependia de um componente que parecia atender aos requisitos no papel, mas o OEM não conseguiu produzi-lo em massa devido a restrições de produção. Dada a combinação de corrente de surto, vazamento e tamanho do pacote, não havia relé/módulo disponível comercialmente com densidade de potência comparável que pudesse ser qualificado dentro do cronograma do cliente. Com os prazos do programa se aproximando, o cliente exigiu uma solução de substituição em um cronograma acelerado.
Desafio do Cliente
O cliente precisava de uma solução de comutação que pudesse lidar com estresse elétrico extremo (120 A, 1 ms de pico) enquanto ainda se encaixasse em um módulo SMD ultra compacto (dimensões finais: 11 × 14 mm).Ao mesmo tempo, tinha que manter um vazamento de ≤1 mA e ser entregue como amostras funcionais dentro de um mês após o pedido inicial.
A Solução de B.T
B.T desenvolveu o ZHC-D05D20 (Série Zenith) para atender às necessidades do cliente em um módulo SMD compacto de 11 × 14 mm.A solução oferece manuseio de corrente contínua de 20 A, suporta um pico de 120 A / 1 ms e alcança vazamento tão baixo quanto 1 µA, com velocidade de comutação de sub-milisegundo para controle rápido e confiável.
Avanços em engenharia
Além de metas elétricas agressivas e um cronograma de um mês, o projeto exigiu a resolução de múltiplos problemas de design e processo de alto risco em paralelo.B.T teve que desenvolver rapidamente processos de fixação de chip sem encapsulamento e soldagem com rigorosos controles de qualidade para garantir a repetibilidade sob pulsos de alta corrente.A equipe também teve que gerenciar aquecimento localizado severo durante picos de 120 A / 1 ms, mitigando riscos como fadiga de junção, microfissuras e desoldagem por meio de modelagem térmica e otimização de junção/pad.Porque correntes de pulso podem criar gradientes de temperatura que introduzem desvios térmicos de EMF, o design teve que proteger a integridade de medições de baixo nível, minimizando a distância entre o chip e o substrato e refinando os materiais de interface.O cliente também exigiu uma indutância ultra-baixa para a fidelidade de pulso—levando a medidas de redução de indutância que resultaram no componente medindo perto de “0” indutância, com o roteamento da PCB do cliente se tornando o elemento indutivo dominante.Finalmente, como um módulo SMD, a solução teve que sobreviver à soldagem por refluxo sem deformação ou desvio de desempenho, exigindo uma nova abordagem de embalagem projetada para robustez ao refluxo, enquanto ainda atendia às restrições de entrega e custo.
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Estudo de Caso: Do Conceito às Amostras em 30 Dias
Como B.T desenvolveu um módulo de potência de 11x14mm 120A único no mercado.
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