Прорыв в миниатюризации: как ['TOWARD'] разместить 2,000 каналов на плате размером 900 см².
Нажмите на изображение слева, чтобы скачать полный электронный учебник
Этот кейс-стадия представляет собой ведущего поставщика аналоговых и смешанных сигнальных ИС, специализирующегося на ИС управления питанием (PMIC). Для проверки этих устройств используются высокомощные, высокоплотные нагрузочные платы, где реле выполняют критическое переключение и управление каналами. Однако ограниченное пространство на плате ограничивало количество реле, что заставляло использовать плату расширения интерфейса для добавления каналов. Обычные электромеханические реле также страдали от короткого срока службы из-за износа контактов и большого размера, что ограничивало плотность каналов — добавляя ненужный объем и сложность к тестовой установке.
Задача клиента: Ультра высокая плотность в высоко требовательном переключающем приложении
Валидация PMIC требовала высокомощные, высокоплотные нагрузочные платы, но физическая площадь на основной плате ограничивала количество реле — что вынудило создать плату расширения интерфейса только для достижения необходимого количества каналов.Устаревший подход использовал электромеханические реле (EMR), что создало два основных инженерных ограничения: (1) короткий срок службы под нагрузкой из-за механического износа при частом переключении, увеличивающий время простоя и накладные расходы на калибровку/обслуживание, и (2) большой размер реле, непосредственно ограничивающий плотность каналов на нагрузочной плате.
Решение ['TOWARD']: 1920 каналов, каждый обрабатывающий сигналы 2A
['TOWARD'] заменил ЭМР на реле с контактами серии VN и спроектировал плату для экстремальной интеграции без ущерба для целостности тестирования.После миграции клиент упаковал 960 реле (~1,920 каналов) в печатную плату размером 40 × 50 см, устранив громоздкие расширительные платы и увеличив плотность каналов на плате.Технология реле обеспечила значительно большую стойкость переключения для стабильной долгосрочной работы.Чтобы предотвратить потерю точности из-за ЭМИ в этой среде с высокой плотностью и высокой мощностью переключения, ['TOWARD'] использовал макет, основанный на симуляции, оптимизированную маршрутизацию трасс и стратегии экранирования для поддержания чистоты сигнала и постоянной изоляции.Поскольку клиент требовал только сборку SMT (без сквозных отверстий), ['TOWARD'] также адаптировал пакет VN с крыловидными выводами для прямой интеграции на поверхность без ущерба для плотности или производительности.
Подробнее о том, как электрические механические реле сравниваются с реле с лампочками
Реле с лампочками обычно достигают ~1,000,000 загруженных операций (при резистивных, номинальных условиях) по сравнению с ~100,000 для стандартных ЭМР при сопоставимом напряжении, в основном из-за фундаментальных различий в конструкции.Рид-контакты герметично запечатаны в инертном газе или вакууме, что предотвращает окисление/загрязнение, которое ухудшает работу ЭМР-контактов, подверженных воздействию воздуха.Переключающий элемент также имеет малую массу и приводится в действие непосредственно магнитным способом (без якорей/пружин), что снижает износ, пружинистость и энергию дуги.Кроме того, покрытие контактов родием/рутением улучшает сопротивление эрозии дуги и помогает ограничить дрейф контактного сопротивления со временем.Упрощенный механизм также позволяет использовать более компактные корпуса, поддерживая более высокую плотность каналов для компактных макетов ATE/нагрузочных плат.
- Скачать файлы