嵌入式计算市场是广泛而多样的,而且每天都在增长。从零售显示器到航空航天部件的应用都包含嵌入式计算机,但在最终产品的形式、配合和功能方面有非常不同的要求。因此,嵌入式模块上系统(SOM)市场已经做出了各种各样的选择。在这篇博客中,我们将主要关注适合SOMs的安装风格。
从表面贴装(SMT)开始
SOM模块的物理规格,包括其尺寸、形状、布局和连接接口,在模块安装(或安装)到模块的适应性、稳健性和性能方面起着关键作用
成品.
三种最常见的安装方式是:板对板连接器,边缘安装连接器和表面安装技术(SMT)。在表面安装格式中,有许多连接选项,包括陆地网格阵列(LGA),球网格阵列(BGA)和蜂窝垫(也称为“蜂窝安装孔”)。
SMT模块以多种方式适应载波板设计的复杂性。首先,边缘城堡(因其外观像中世纪城堡的墙壁而得名)是简单产品设计的理想选择。castellations有助于减少载波板的层数,并提供具有成本效益的设计集成,包括手工焊接原型的能力。为了获得更多功能齐全的产品设计,
LGA和BGA安装选项提供了完全的设计自由,便于可靠的制造过程。
SOM安装在载波板上
Digi使用一种我们称之为挂载系统
数码网络SMTplus®它将两种技术合二为一。SMTplus提供了边缘排序,以简化载波板和通用LGA的开发
垫,提供对SOM上所有可用功能的访问。
这个设计已经被简化和
优化提供最大的灵活性,使开发人员能够选择最适合其产品需求的配置。Digi SMTplus专为低产量和高产量应用程序的自动定位而设计,以优化成本。此外,它还从针数的角度提供了最佳解决方案。
Digi ConnectCore 6UL与Digi SMTplus -俯视图
Digi ConnectCore 6UL与Digi SMTplus底部视图
SOM安装注意事项
在选择嵌入式格式时,了解不同安装选项的特点、优点和缺点是很重要的。尺寸、连接性、安全性、坚固性、热性能和连接器类型等因素都会影响制造的便利性和总拥有成本。让我们回顾一下这些主要考虑事项。
- 尺寸和信号可用性:带边缘连接器的SOMs(如SO DIMM 200,260)提供了一个良好的引脚数/尺寸比,但引脚的数量会增加模块的长度到一个不切实际的点。具有大量功能的som可以通过板对板连接器来实现,这种连接器提供了更好的引脚数/尺寸比,是更复杂设计的理想选择。SMT安装提供了针数和尺寸的良好平衡,允许SOM上可用的所有功能暴露,同时保持一系列产品尺寸的实用尺寸。
- 机械可靠性:许多嵌入式产品部署在恶劣的振动环境中。SMT设计的多个焊点在这些条件下提供了优越的机械稳健性。表面贴装模块的低外形也有助于整体机械强度。SMT模块可以通过高加速寿命测试(HALT)、振动和跌落测试,而不会产生与将模块固定在载体板相关的额外材料和人工成本。
- 热力性能:基于对Digi ConnectCore®6SMT安装表现出最佳的热管理性能。造成这种情况的原因与SMT格式有效传递热量的两种方式有关:1)屏蔽层充当散热器,2)SMT设计有效地将热量传导到载体板的地平面。
- 电磁免疫:SMT提供了一流的EMI性能。具体来说,Digi SMTplus设计减少了引线电感的辐射发射,并限制了辐射环面积的大小。此外,使用覆盖整个SOM的全屏蔽不仅减少了无线接口的辐射,还减少了整个模块的辐射。
- 系统成本:在评估嵌入式模块时,应始终考虑总拥有成本(TCO),而不仅仅是单位成本。如果一个模块需要额外的连接器,一定要确定这将增加多少总材料清单(BOM)成本。例如,表面贴装模块不需要载波板上的连接器,而其他设计可能需要一个或多个这样的连接器。这可能会使产品的最终成本每件增加2至3美元,这还不包括螺丝、支架或人工等附件组件。
安装方式比较
下表提供了一个比较图表,以帮助您评估一系列SOM功能和安装选项。
功能 |
Digi SMTplus LGA |
SMTplus槽形 |
边缘连接器 |
Board-to-board连接器 |
载体板设计 |
好 |
最好的 |
最好的 |
好 |
Pinoutcount /尺寸 |
最好的 |
更好的 |
好 |
最好的 |
机械鲁棒性 |
最好的 |
最好的 |
好 |
好 |
热力性能 |
最好的 |
最好的 |
好 |
好 |
EMI |
最好的 |
最好的 |
更好的 |
好 |
产品寿命长- Digi ConnectCore 8M Nano
的
Digi ConnectCore®8M Nano SOM,基于NXP®i.m mx 8M Nano应用处理器,采用Digi SMTplus安装格式,最大限度地提高可靠性和设计自由度。它专为许多嵌入式设备延长的10年以上的产品生命周期而设计,并帮助原始设备制造商降低其研发和开发成本。通过利用预先认证的无线连接,它还有助于降低总体拥有成本。Digi ConnectCore®8M Nano还提供远程管理功能,以及云集成和基于Yocto Project的完整Linux软件平台。
Digi ConnectCore 8M纳米开发工具包
总结和收获
所有的安装方式都有其优点和缺点。考虑到所有的因素-连接器类型,坚固性,尺寸,连接性,易于制造,特别是总拥有成本-将允许最大限度的设计寿命和未来的兼容性,而不影响您优化电路板设计的能力。
接触数码网络以帮助选择适合您产品愿景的正确嵌入式解决方案。Digi团队可以在您的旅程的任何阶段为您提供支持,从规划到开发和生产。