Riski Biz Alırız: Donanım Projelerinde Geç Görünen Maliyet

Donanım projelerinde riskin en can sıkıcı özelliği, geç ortaya çıkmasıdır. Şematik hazırdır, yerleşim tamamlanmıştır, kartlar üretimden gelmiştir. Sorun tam da bu noktada, yani en pahalı anda kendini gösterir. Kart açılmaz, DDR belirli sıcaklıklarda kararsız davranır, cihaz EMC laboratuvarından raporla geri döner.

Bu risklerin ortak yanı şudur: hiçbiri tasarım masasında güvenle doğrulanamaz. Ancak gerçek kart üretildikten sonra ölçülebilir. Corezzle olarak Nar Series System-in-Package (SiP) ürünlerinde üstlendiğimiz iş, bu doğrulamayı sizden önce ve bir kez yapmaktır.

Risk nerede birikiyor?

Bir işlemci çevresinde riskin yoğunlaştığı dört alan var.

Güç sıralaması. Bir işlemcinin çekirdek, giriş/çıkış ve bellek rayları belirli bir sırayla ve belirli zaman pencerelerinde açılmak zorundadır. Sıra bozulursa cihaz açılmaz, açılsa bile ömrü kısalır. Bu sıralama veri sayfasında yazar, ama kartta doğru kurulduğunu ancak ölçerek anlarsınız.

Bellek arayüzü. DDR yönlendirmesinde uzunluk eşitleme, empedans kontrolü ve katman planlaması birlikte çalışmak zorundadır. Buradaki hatalar çoğu zaman kartı tamamen bozmaz. Daha kötüsünü yapar: cihaz oda sıcaklığında çalışır, sahada sıcaklık değişince kararsızlaşır.

Elektromanyetik uyumluluk. EMI/EMC davranışı yerleşimin, katman yapısının, referans düzlemlerinin ve filtrelemenin toplam sonucudur. Laboratuvara girmeden kesin sonucu bilemezsiniz. Sektörde bir cihazın EMC testinden birkaç kez geri dönmesi olağan sayılır.

Termal davranış. Isının paket içinden kart yüzeyine nasıl aktığı, hangi bileşenin komşusunu ne kadar ısıttığı, gerçek kartta ortaya çıkar. Simülasyon yön verir, kararı ölçüm verir.

Bu dört alanın hepsi aynı sonuca çıkar: yeniden tasarım, yani re-spin. Re-spin, bütçe kalemi olarak görünür ama asıl bedelini takvimde ödersiniz. Kart yeniden üretilirken yazılım ekibi bekler, saha testi kayar, lansman tarihi ertelenir.

Bu riskleri paketin içine taşıyoruz

Nar Series ürünlerinde işlemci, bellek, güç yönetimi, saat kaynağı ve haberleşme birimleri tek bir pakette birleşir. Bunun anlamı yalnızca yerden tasarruf değildir. Yukarıdaki dört risk alanı da paketin içine, yani bizim sorumluluğumuza geçer.

Güç sıralaması paketin içinde çözülür. NAR-ESP32S3R16-32’de AXP2101 PMIC (Power Management IC, güç yönetim entegresi) açılış sıralamasının tamamını kendi içinde yönetir; entegratör tarafında ek sıralama devresi gerekmez. NAR-3358’de aynı işi TPS65217C ve TL5209 ikilisi üstlenir. Siz karta tek bir besleme verirsiniz, gerisi paketin içinde olur.

Bellek arayüzü fabrikada kalibre edilir. NAR-3358’de DDR3L, işlemciyle birlikte paket içinde yer alır ve kalibrasyonu üretimde yapılır. Anakartınızda DDR yolu bulunmadığı için, o yolun getirdiği yönlendirme ve EMI riskini de taşımazsınız.

RF ve anten tarafı önceden kurulur. Kablosuz bağlantı içeren ürünlerde RF hattı, besleme ayrımı ve referans düzlemleri paket içinde çözülür. Siz anten bağlantısını ve kabuğu tasarlarsınız.

Üretim parametreleri tanımlı gelir. Paketin nem hassasiyet sınıfı (MSL3) ve 260 °C tepe sıcaklıklı reflow profili, IPC/JEDEC J-STD-020E referansına göre belgelenir. Önerilen land pattern IPC-7351B’ye göre verilir, stencil kalınlığı ve lehim pastası kapsama oranı dahil. Üretim ortağınız tahmin yürütmez, belgeye bakar.

Riski üstlenebilmek için ne yapıyoruz?

Bir riski üstlenmek, onu sözle devralmak değildir. Ölçebilmek ve tekrarlanabilir biçimde doğrulayabilmek gerekir.

Corezzle’da paketleme süreçlerinin tamamı kendi bünyemizde yürür. Yetkinliklerimiz tek çip paketleme, çoklu çip entegrasyonu, tam SiP paketleme ve üretim öncesi ve sonrası doğrulama başlıklarını kapsar.

Sizde kalan iş

Riskin tamamı bize geçmez, geçtiğini söylemek de doğru olmaz. Sizde şunlar kalır: taşıyıcı kart tasarımı, uygulama yazılımı, mekanik kabuk ve sistem seviyesindeki uygunluk süreçleri. Ama bu işlerin hepsi ürününüzü rakiplerinden ayıran işlerdir.

Buna karşılık DDR yönlendirmesi, güç sıralaması, paket içi termal denge ve SiP seviyesindeki doğrulama bizim tarafımızda kalır. Ekibinizin aylarını, hiçbir müşterinizin fark etmeyeceği bir altyapı katmanında harcamasına gerek kalmaz.

İletişim: [email protected]