すべての取り付けスタイルには、長所と短所があります。Digi Internationalの主任テクニカルライターであるAlicia Lewisによるこの記事で、組み込みシステムオンモジュール (SOM) に最適なものを選択する際に考慮すべき事項について詳しく学んでください。
表面実装
SOMモジュールの物理的仕様 (サイズ、形状、レイアウト、接続インターフェイスなど) は、完成品にモジュールを取り付け (または取り付け) た場合のモジュールの適応性、堅牢性、パフォーマンスに重要な役割を果たします。
SMTモジュールは、さまざまな方法でキャリア ボード設計の複雑さに対応します。まず、エッジ キャステレーション (中世の城の壁のような外観からこの名前が付けられています) は、よりシンプルな製品デザインに最適です。キャスタレーションにより、キャリア ボードの層数を削減し、プロトタイプを手作業ではんだ付けする機能など、コスト効率の高い設計統合が可能になります。よりフル機能の製品設計の場合、LGAおよびBGAマウント オプションにより完全な設計の自由度が得られ、信頼性の高い製造プロセスが促進されます。
キャリアボードに搭載されたSOM
Digiは、2つのテクノロジーを1つに組み合わせたDigi SMTplus® と呼ばれるマウント システムを使用しています。SMTplusは、キャリア ボードの開発を簡素化するエッジ キャステレーションと、SOMで利用可能なすべての機能にアクセスできるようにするユニバーサルLGAパッドの両方を提供します。
この設計は最大限の柔軟性を提供するために簡素化および最適化されており、開発者は製品要件に最適な構成を選択できます。Digi SMTplusは、少量生産と大量生産の両方のアプリケーションで自動配置を行い、コストを最適化するように設計されています。さらに、ピン数の観点からも最適なソリューションを提供します。
SOMの取り付けに関する考慮事項
埋め込み形式を選択する際には、さまざまな取り付けオプションの特性、利点、欠点を理解することが重要です。サイズ、接続性、セキュリティ、耐久性、熱性能、コネクタの種類などの要素はすべて、製造の容易さと総所有コストに影響します。主な考慮事項は次のとおりです。
- • サイズと信号の可用性: エッジ コネクタを備えたSOMは、ピン数とサイズの比率が優れていますが、ピンの数によってモジュールの長さが実用的でないほど長くなる可能性があります。公開する機能が多数あるSOMは、ボード間コネクタを使用して公開できます。ボード間コネクタは、より優れたピン数/サイズ比を提供し、複雑な設計に最適です。
- • 機械的信頼性: 多くの組み込み製品は、激しい振動のある過酷な環境に設置されます。SMT設計の複数のはんだ接合部により、このような状況でも優れた機械的堅牢性が実現します。表面実装モジュールの薄型化も全体的な機械的強度の向上に貢献します。SMTモジュールは、モジュールをキャリア ボードに固定するための追加の材料費や人件費をかけずに、高度加速寿命試験 (HALT)、振動、落下試験に合格できます。
- • 熱性能: Digi ConnectCore®6の評価によると、SMTマウントは最高の熱管理性能を示しました。その理由は、SMT形式が熱を効率的に伝達する2つの方法に関係しています。
1) シールドはヒートスプレッダーとして機能します。
2) SMT設計により、キャリアボードのグランドプレーンに熱が効率的に伝導されます。 - • 電磁耐性: SMTはクラス最高のEMIパフォーマンスを提供します。具体的には、Digi SMTplus設計により、リードインダクタンスからの放射が低減され、放射ループ領域のサイズが制限されます。また、SOM全体をカバーするフルシールドを使用することで、ワイヤレス インターフェイスだけでなくモジュール全体の放射が削減されます。
- • システム コスト: 組み込みモジュールを評価するときは、単位コストだけでなく、総所有コスト (TCO) を常に考慮する必要があります。モジュールに追加のコネクタが必要な場合は、これによって合計部品表 (BOM) コストにどれだけ追加されるかを判断します。たとえば、表面実装モジュールではキャリア ボード上にコネクタは必要ありませんが、他の設計ではネジやスタンドオフなどの取り付けコンポーネントや労力が必要になる場合があります。
取り付けスタイルの比較
次の表は、さまざまなSOM機能と取り付けオプションを評価するのに役立つ比較表を示しています。
| 特徴 | デジSMTplus LGA | SMTplusキャステレーション | エッジコネクタ | 基板対基板コネクタ |
| キャリアボード設計 | 良い | 最高 | 最高 | 良い |
| ピン数/サイズ | 最高 | より良い | 良い | 最高 |
| 機械的堅牢性 | 最高 | 最高 | 良い | 良い |
| 熱性能 | 最高 | 最高 | 良い | 良い |
| エミ | 最高 | 最高 | より良い | 良い |
製品の長寿命化のために — Digi ConnectCore 8M Nano
NXP® i.MX 8M Nanoアプリケーション プロセッサをベースにしたDigiConnectCore® 8M Nano SOMは、信頼性と設計の自由度を最大限に高めるためにDigi SMTplusマウント形式を採用しています。これは、多くの組み込みデバイスの10年以上に及ぶ製品ライフサイクルに合わせて設計されており、OEMが研究開発コストを削減するのに役立ちます。また、事前認定済みのワイヤレス接続を活用することで、総所有コストの削減にも役立ちます。DigiConnectCoreについて® 8M Nanoは、リモート管理機能、クラウド統合、Yocto Projectに基づく完全なLinuxソフトウェア プラットフォームも提供します。
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