تحلیل معتبر | چرا ماژول‌های اصلی بیشتر و بیشتری اتصالات برد به برد (B2B) را انتخاب می‌کنند؟

در طراحی یک ماژول اصلی، روش اتصال اغلب نادیده گرفته می‌شود، با این حال ثبات ساختاری، یکپارچگی سیگنال و قابلیت نگهداری کل سیستم را تعیین می‌کند. در چند سال گذشته، تعداد فزاینده‌ای از ماژول‌های اصلی، بردهای توسعه و حتی سیستم‌های کنترل اصلی کل دستگاه‌ها شروع به تکامل به سمت اتصالات برد به برد کرده‌اند. چرا تعداد بیشتری از تولیدکنندگان به این راه‌حل روی می‌آورند؟ آیا واقعاً برتر است؟ امروز، ما همه چیز را از طراحی ساختاری تا تمرین تولید انبوه به طور کامل توضیح خواهیم داد.

در سیستم‌های SoC با محاسبات بالا و تراکم رابط بالا، کانکتورهای برد به برد به راه‌حل ترجیحی تبدیل شده‌اند که یکپارچگی سیگنال را با قابلیت اطمینان مکانیکی متعادل می‌کند.

با SoCهای با کارایی بالا مانند RK3588 و RK3576 که به جریان اصلی می‌روند، سیگنال‌دهی ماژول به حامل دیگر یک کار «چند دوجین خطی» نیست - این یک مشکل کانال با سرعت بالا با بیش از صد خط است. کانکتورهای برد به برد به راحتی 40 تا 120 پین سیگنال با سرعت بالا را ارائه می‌دهند و در عین حال کنترل امپدانس دقیق و عملکرد یکپارچگی سیگنال (SI) عالی را حفظ می‌کنند.

برد حامل LKB3576 از چهار کانکتور برد به برد Panasonic AXK5F80537YG استفاده می‌کند - 80 موقعیتی، 0.5 میلی‌متر گام - که با چهار پیچ M2 محکم شده‌اند.

در مقایسه با FPC یا سوراخ‌های LCC castellated، کانکتورهای برد به برد ارائه می‌دهند:
- افت سیگنال کمتر، به ویژه در 2 تا 5 گیگابیت بر ثانیه؛
- محافظت EMI قوی‌تر از طریق ایزولاسیون پین به پین با زمین خوب؛
- تحمل جفت‌گیری قابل کنترل - تراز دقیق پین و سوکت در ±0.05 میلی‌متر.

بردهای مادر هوش مصنوعی، دروازه‌های صنعتی، واحدهای سر خودرو و میزبان‌های دید ماشینی همگی چندین پیوند MIPI، USB 3.0، PCIe و Gigabit-Ethernet را به طور همزمان اجرا می‌کنند. اتصالات برد به برد پایداری و یکنواختی این سیگنال‌های پرسرعت را بهتر از هر جایگزینی حفظ می‌کنند.

در تنظیمات خودرو و صنعتی، لرزش طولانی مدت و چرخه حرارتی به راحتی اتصالات را شل می‌کند. کابل‌های انعطاف‌پذیر FPC در این محیط‌ها اغلب از تداخل EMI، انحراف سیگنال یا تماس‌های متناوب رنج می‌برند.

کانکتورهای برد به برد، که با پین‌های فلزی و سوکت‌های پرس‌فیت ساخته شده‌اند، سه لبه مکانیکی را ارائه می‌دهند:

- ایمنی در برابر لرزش بالا: نیروی وارد کردن 60 تا 80 نیوتن از ضربه و لرزش مکرر جان سالم به در می‌برد
- کنتاکت‌های روکش طلا: مسیرهای با مقاومت کم را در هزاران چرخه حرارتی حفظ می‌کنند
- نصب سفت و سخت: پیچ‌ها و پست‌های موقعیت‌یابی اختیاری، جفت متصل شده را به شاسی قفل می‌کنند و از ریزحرکت جلوگیری می‌کنند

برای مهندسان خط تولید، بزرگترین مزیت برد به برد، جفت‌گیری بدون لحیم + قابل استفاده مجدد است.
- ماژول‌های اصلی در عرض چند ثانیه وصل و بیرون کشیده می‌شوند. نیازی به رفلاو نیست.
- هنگامی که یک برد خراب می‌شود، ماژول بالایی را تعویض کنید - حامل در شاسی باقی می‌ماند.
- هزینه SMT و هزینه خدمات مادام‌العمر را کاهش می‌دهد.
- چرخه دمای بالا صفر، بنابراین هیچ آسیب ناشی از استرس حرارتی وجود ندارد.
- توان عملیاتی مونتاژ / جداسازی 3 تا 5 برابر افزایش می‌یابد.
- پنجره تراز بزرگتر، درج نیمه خودکار را امکان‌پذیر می‌کند و خطاهای جابجایی معمولی را می‌بخشد.

از آنجایی که دستگاه‌های تعبیه‌شده به سمت فاکتورهای فرم کوچک‌تر و نازک‌تر پیش می‌روند، کانکتورهای برد به برد یک پشته عمودی را فعال می‌کنند: دو PCB تقریباً رو به رو قرار می‌گیرند و راندمان حجمی را به حداکثر می‌رسانند.

- ضخامت ماژول به 2 تا 6 میلی‌متر کاهش می‌یابد
- ردیابی‌های داخلی کوتاه‌تر، مسیرهای سیگنال تمیزتری را ارائه می‌دهند
- محفظه مرتب‌تر، طراحی پخش حرارت و محافظ را آسان می‌کند

SoC: RK3576، هشت هسته‌ای 64 بیتی (4*A72 + 4*A53)، GPU ARM Mali-G52 MC3، 6 TOPS NPU
کدک: رمزگشایی 4K60 فریم در ثانیه H.264/AVC، رمزگشایی 8K30 فریم در ثانیه یا 4K120 فریم در ثانیه H.265/HEVC؛ رمزگذاری 4K60 فریم در ثانیه H.264/H.265
حافظه: RAM از LPDDR4/4X/5 پشتیبانی می‌کند، ROM از eMMC 5.1 پشتیبانی می‌کند. گزینه‌ها 4 گیگابایت + 32 گیگابایت، 8 گیگابایت + 64 گیگابایت، 16 گیگابایت + 128 گیگابایت
پشتیبانی از سیستم عامل: Android، Ubuntu، Buildroot، Debian، openEuler، Kylin
اتصال متقابل: چهار پین 80، 0.5 میلی‌متر گام، 2 میلی‌متر ارتفاع؛ سوکت AXK5F80537YG، هدر AXK6F80347YG، کانکتور برد به برد Panasonic

اتصال برد به برد: مونتاژ و نگهداری آسان، رابط‌های غنی درجه صنعتی، پشتیبانی از توسعه چند نوع، طراحی ضد لرزش و ضد تداخل، عملکرد پایدار در درازمدت، مناسب برای کنترل داخل خودرو، ترمینال‌های محاسباتی لبه هوش مصنوعی و دروازه‌های هوشمند صنعتی.

اتصال برد به برد در حال تبدیل شدن به استاندارد جدید در طراحی سخت‌افزار تعبیه‌شده است و راه‌حلی متعادل بین عملکرد، قابلیت اطمینان و قابلیت نگهداری ارائه می‌دهد.