微型化突破:拓緯如何在900 cm² 的板子上整合2,000 个通道
客户挑战:在高要求切换应用中实现极致高密度
PMIC 验证需要高功率、高密度的load board,但主板可用面积受限,导致可放置的继电器数量不足——为了达到所需通道数,只能额外加装介面延伸板。既有方案采用机械式继电器(EMR),造成两个核心工程限制:(1) 在高频切换下因机构磨耗导致带载寿命偏短,增加停机时间,以及校正与维护的负担;(2) 继电器占板面积大,直接限制load board 的通道密度上限。
拓緯的解决方案:1,920 个通道、每通道可切换2A 讯号
拓緯使用自家研发VN 系列簧片继电器取代机械式继电器(EMR),并针对极致高整合度重新设计板端架构,在不牺牲测试可靠度的前提下达成高密度布局。导入后,客户在40 × 50 cm 的板面内整合960 颗继电器(约1,920 个通道),不再需要笨重的延伸板,同时大幅提升板上通道密度。簧片技术也带来显著更高的切换耐久度,支撑长期稳定运行。为避免在高密度、高功率切换环境下因EMI 造成量测精度劣化,拓緯透过仿真驱动的布局设计、优化走线与屏蔽策略,维持干净的讯号完整性与一致的隔离表现。另因客户要求全SMT 组装(不接受穿孔件),拓緯也客制VN 封装为SMD的鸥翼脚(gull-wing)结构,实现直接表面黏着,同时不牺牲密度与效能。
更多关于机械式继电器(EMR)与簧片继电器(Reed Relay)的比较
在相同的阻性负载、额定条件下,簧片继电器的带载寿命通常可达约1,000,000 次操作,相较之下,一般机械式继电器在类似应力下约为100,000 次;差异主要来自结构本质。簧片继电器的接点密封于惰性气体或真空的玻璃管内,能避免暴露在空气中的氧化与污染,这些因素往往会加速EMR 接点劣化。其切换元件质量小,并以磁力直接驱动(无传统的电枢/弹簧机构),可降低机械磨耗、接点弹跳与电弧能量。此外,铑/钌等接点镀层可提升抗电弧侵蚀能力,并抑制接触电阻随时间漂移。由于机构更简化,簧片继电器也更容易做成小型化封装,进一步支援更高的通道密度,适用于紧凑的ATE/load board 布局。
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