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机电1-Wire接触封装解决方案及其安装方法

2023-11-06 Aaron Arellano,应用工程师 阅读:
本文介绍已获专利的适用于机电接触应用的1-Wire接触封装解决方案,并对比传统的封装解决方案以展示1-Wire接触封装解决方案的优越性。本文还就如何将该解决方案安装到配件或耗材提供了建议,并作了机械规格和可靠性分析。

摘要w1tednc

本文介绍已获专利的适用于机电接触应用的1-Wire®接触封装解决方案,并对比传统的封装解决方案以展示1-Wire接触封装解决方案的优越性。本文还就如何将该解决方案安装到配件或耗材提供了建议,并作了机械规格和可靠性分析。w1tednc

引言w1tednc

越来越多的系统要求为传统的非电子外设或耗材添加电子功能,包括存储校准数据或制造信息,或者存储外设、配件或耗材的OEM认证。这就要求系统需要添加存储和安全功能,还必须在主机和外设之间添加机电连接功能。w1tednc

已获专利的1-Wire接触封装(以前称为SFN封装)专为机电接触环境而设计,典型应用包括对象识别、身份验证、以及使用存储芯片中的数据进行自动校准。身份验证可以确保产品的可靠性和质量,从而避免假冒产品的出现。该封装非常适合打印机耗材、医疗传感器和试剂瓶等应用。w1tednc

Wire接触封装仅设计用于接触,不能用于焊接。w1tednc

1-Wire接触封装w1tednc

1-Wire接触封装是将机电触点整合到应用中的出色解决方案,它将IC和接触焊盘集成到单个封装中以减小产品尺寸并提高机械可靠性。图1为1-Wire接触封装的示意图。w1tednc

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1.6 mm × 6 mm × 0.9 mm 1-Wire接触封装。w1tednc

封装特性w1tednc

1-Wire接触封装提供三种尺寸(如表1所示),图2显示了这三种封装的相对尺寸。w1tednc

表1. 封装和接触焊盘尺寸w1tednc

封装尺寸(mm) IO焊盘(mm) GND焊盘(mm) 封装代码 外形图
3.5 × 5 × 0.35 1.2 × 4.8 1.2 × 4.8 S23A5N+1 21-0661
6.5 × 3.5 × 0.7 2.7 × 2.7 2.7 × 2.7 T23A6N+1 21-0575
6 × 6 × 0.9 3.55 × 2.6 5.05 × 2.6 G266N+1 21-0390

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2.1-Wire接触封装尺寸底视图w1tednc

芯片的引线框架由CDA194铜合金制成,焊盘镀有1.02 µm的镍、0.02 µm的钯和0.005 µm的金。芯片的塑封材料是Sumitomo® G600/G770或类似产品。有关其它机械数据,请参阅表1列出的外形图。w1tednc

安装方法w1tednc

该封装首选安装方法是使用机械夹具。客户必须根据其应用设计与终端产品相兼容的机械夹具。图3显示了一种定制固定夹具的理论设计,图4显示了一种已经商用的机械夹具,其已经被集成到了待认证的物品中。该封装也可以被注塑成型为塑料部件,如《IC注塑到一个连接器或消耗品内》所述。w1tednc

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3.插入1-Wire接触封装前和插入1-Wire接触封装后的固定夹w1tednc

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4.最终产品中1-Wire接触封装安装夹w1tednc

可以用双面泡沫胶带或双面胶带替代夹具。3M®公司生产这些适用于各种环境的压敏粘合剂产品。w1tednc

选择连接器w1tednc

1-Wire接触封装经过专门设计,可与低成本的行业标准连接器兼容。此处显示了两个商用连接器及其大致尺寸。w1tednc

示例1Bourns 70AB/公头——模块化触点w1tednc

图5显示了这种连接器的大致触点位置,触点间距为1.27 mm。这种连接器适用于6.5 mm × 3.5 mm和6.0 mm × 6.0 mm的1-Wire接触封装,并且便于在插入时擦拭触点。w1tednc

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5.Bourns 70AB/公头——模块化触点。w1tednc

示例2Mill-Max系列811/813弹簧式触点w1tednc

图6显示了这种连接器的大致触点位置,触点间距为2.54 mm。这种连接器适用于所有三种1-Wire接触封装。w1tednc

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6.Mill-Max®系列811/813触点。w1tednc

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7.第三方触点解决方案。w1tednc

示例3:定制触点设计指南w1tednc

图8展示了一种定制弹簧触点的指南,该触点为贯通式安装,即可以使得封装沿着弹簧滑动,并且在插入时擦拭触点。w1tednc

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8.定制触点示例。w1tednc

可靠性测试w1tednc

可靠性测试对该封装进行鉴定试验,以确保在-40°C至+85°C的工业应用温度范围内,该封装满足与常规IC封装相同的可靠性要求。w1tednc

表2.1-Wire接触封装鉴定试验w1tednc

 
试验A 工作寿命测试(+125°C,5.5 V,1000小时)
机械验证测试(X射线,尺寸,丝印,引线完整性)
储存寿命测试(+150°C,无偏压,1000小时)
温度循环测试(-55°C至+125°C,1000次循环)
偏压温度湿度测试(+85°C,85%相对湿度,5.5 V,1000小时)
无偏压防潮测试(85°C,85%相对湿度,1000小时)
试验B 机械寿命测试(冲击试验200 g,30次循环),然后进行温度循环测试(–55°C至+125°C,1000次循环)
机械寿命测试(振动10 g,x、y、z轴5 Hz至2 kHz,30小时),然后进行偏压温度湿度测试(+85°C,85%相对湿度,5.5 V,1000小时)。

我们的网站提供了1-Wire接触封装的鉴定试验报告w1tednc

结语w1tednc

相比于将焊有芯片的PCB模块安装到待识别的外设物品上,1-Wire接触封装是一种经济高效的替代方案,可以使用夹具或双面胶带安装1-Wire接触封装。这种封装可以用于为手机电池应用等低成本连接器提供电气连接,可靠性与常规IC的封装相当。w1tednc

相关器件w1tednc

 
DS2431 1024位1-Wire EEPROM 免费样片
DS2432 受保护的1 kb 1-Wire EEPROM,采用SHA-1引擎 免费样片
DS28E01-100 受保护的1 kb 1-Wire EEPROM,采用SHA-1引擎 免费样片
DS28E05 1-Wire EEPROM 免费样片
DS28E15 DeepCover®安全认证器,具有1-Wire SHA-256和512位用户EEPROM 免费样片
DS28E25 DeepCover安全认证器,具有1-Wire SHA-256和4 kb用户EEPROM 免费样片
DS28E35 DeepCover安全认证器,具有1-Wire ECDSA和1 kb用户EEPROM 免费样片
DS24B33 1-Wire 4 kb EEPROM 免费样片
DS28E07 1024位1-Wire EEPROM 免费样片
DS28E38 具有ChipDNA® PUF保护的DeepCover安全ECDSA认证器 免费样片
DS28E50 具有ChipDNA PUF保护的DeepCover安全SHA-3认证器 免费样片
DS28E83 DeepCover耐辐射1-Wire安全认证器 免费样片

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关于ADI公司w1tednc

Analog Devices, Inc. (NASDAQ: ADI)是全球领先的半导体公司,致力于在现实世界与数字世界之间架起桥梁,以实现智能边缘领域的突破性创新。ADI提供结合模拟、数字和软件技术的解决方案,推动数字化工厂、汽车和数字医疗等领域的持续发展,应对气候变化挑战,并建立人与世界万物的可靠互联。ADI公司2022财年收入超过120亿美元,全球员工2.4万余人。携手全球12.5万家客户,ADI助力创新者不断超越一切可能。更多信息,请访问。w1tednc

关于作者w1tednc

Aaron Arellano担任ADI公司应用工程师已有10多年。他目前从事协调设计、验证和客户应用等工作。在此期间,他开发了多种软件工具、评估套件和参考设计,帮助了多家客户和许多同事了解并应用ADI公司的高性能安全IC。在加入ADI公司之前,Aaron在信息技术、网络管理和计算机硬件领域担任过不同职务,工作时间超过15年。他拥有电气工程学士学位。w1tednc

责编:Franklin
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