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詳細分析機電1-Wire接觸封裝解決方案及其安裝方法

analog_devices ? 來源:未知 ? 2023-12-18 18:25 ? 次閱讀
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本文介紹已獲專利的適用于機電接觸應用的1-Wire接觸封裝解決方案,并對比傳統的封裝解決方案以展示1-Wire接觸封裝解決方案的優越性。本文還就如何將該解決方案安裝到配件或耗材提供了建議,并作了機械規格和可靠性分析。

越來越多的系統要求為傳統的非電子外設或耗材添加電子功能,包括存儲校準數據或制造信息,或者存儲外設、配件或耗材的OEM認證。這就要求系統需要添加存儲和安全功能,還必須在主機和外設之間添加機電連接功能。

已獲專利的1-Wire接觸封裝(以前稱為SFN封裝)專為機電接觸環境而設計,典型應用包括對象識別、身份驗證、以及使用存儲芯片中的數據進行自動校準。身份驗證可以確保產品的可靠性和質量,從而避免假冒產品的出現。該封裝非常適合打印機耗材、醫療傳感器和試劑瓶等應用。

1-Wire接觸封裝僅設計用于接觸,不能用于焊接。

1-Wire接觸封裝

1-Wire接觸封裝是將機電觸點整合到應用中的出色解決方案,它將IC和接觸焊盤集成到單個封裝中以減小產品尺寸并提高機械可靠性。圖1為1-Wire接觸封裝的示意圖。

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圖1. 6 mm × 6 mm × 0.9 mm 1-Wire接觸封裝。

封裝特性

1-Wire接觸封裝提供三種尺寸(如表1所示),圖2顯示了這三種封裝的相對尺寸。

wKgaomWAHyqAeo2nAANDoZUfCl4458.png

圖2. 1-Wire接觸封裝尺寸(底視圖)

芯片的引線框架由CDA194銅合金制成,焊盤鍍有1.02 μm的鎳、0.02 μm的鈀和0.005 μm的金。芯片的塑封材料是Sumitomo G600/G770或類似產品。有關其它機械數據,請參閱表1列出的外形圖。

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表1. 封裝和接觸焊盤尺寸

安裝方法

該封裝首選安裝方法是使用機械夾具??蛻舯仨毟鶕鋺迷O計與終端產品相兼容的機械夾具。圖3顯示了一種定制固定夾具的理論設計,圖4顯示了一種已經商用的機械夾具,其已經被集成到了待認證的物品中。該封裝也可以被注塑成型為塑料部件,如《將IC注塑到一個連接器或消耗品內》(https://www.analog.com/cn/technical-articles/injection-molding-an-ic-into-a-connector-or-consumable-item.html)所述。

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圖3. 插入1-Wire接觸封裝前和插入1-Wire接觸封裝后的固定夾具

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圖4. 最終產品中的1-Wire接觸封裝的安裝夾具

可以用雙面泡沫膠帶或雙面膠帶替代夾具。3M公司生產這些適用于各種環境的壓敏粘合劑產品。

選擇連接器

1-Wire接觸封裝經過專門設計,可與低成本的行業標準連接器兼容。此處顯示了兩個商用連接器及其大致尺寸。

示例1:Bourns 70AB/公頭—模塊化觸點

圖5顯示了這種連接器的大致觸點位置,觸點間距為1.27 mm。這種連接器適用于6.5 mm × 3.5 mm和6.0 mm × 6.0 mm的1-Wire接觸封裝,并且便于在插入時擦拭觸點。

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圖5. Bourns 70AB/公頭—模塊化觸點。

示例2:Mill-Max系列811/813彈簧式觸點

圖6顯示了這種連接器的大致觸點位置,觸點間距為2.54 mm。這種連接器適用于所有三種1-Wire接觸封裝。

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圖6. Mill-Max系列811/813觸點。

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圖7. 第三方觸點解決方案

示例3:定制觸點設計指南

圖8展示了一種定制彈簧觸點的指南,該觸點為貫通式安裝,即可以使得封裝沿著彈簧滑動,并且在插入時擦拭觸點。

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圖8. 定制觸點示例。

可靠性測試

可靠性測試對該封裝進行鑒定試驗,以確保在-40°C至+85°C的工業應用溫度范圍內,該封裝滿足與常規IC封裝相同的可靠性要求。

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表2. 1-Wire接觸封裝鑒定試驗

我們的網站提供了1-Wire接觸封裝的鑒定試驗報告(https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/tech-articles/sd4801-2.pdf)。

結語

相比于將焊有芯片的PCB模塊安裝到待識別的外設物品上,1-Wire接觸封裝是一種經濟高效的替代方案,可以使用夾具或雙面膠帶安裝1-Wire接觸封裝。這種封裝可以用于為手機電池應用等低成本連接器提供電氣連接,可靠性與常規IC的封裝相當。

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表3.相關器件

wKgaomWAHyuAUCMFAACKAR9sZ48165.gifwKgaomWAHyuAXNicAAAAjgjvZ2U665.png ?查看往期內容↓↓↓


原文標題:詳細分析機電1-Wire接觸封裝解決方案及其安裝方法

文章出處:【微信公眾號:analog_devices】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。


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