Suoratoistomediasoittimien piirilevyjen suunnittelu ja valmistus

Suoratoistomediasoittimen piirilevy yhdistää verkon vastaanoton, multimedian käsittelyn ja yhden tai useamman lähtöliitännän kompaktissa sulautetussa alustassa. Levy voi tuotteesta riippuen integroida järjestelmäpiirin, muistin, tallennustilan, HDMI:n, Ethernetin, Wi-Fin, Bluetoothin, USB:n ja äänen. Highleap Electronics valmistaa asiakasjulkaisevia suoratoistomediasoittimien piirilevyjä ja piirilevyasemia, ja valmistus keskittyy nopeaan reititykseen, RF-sijoitteluun, lämpökäyttäytymiseen, BGA-kokoonpanoon ja järjestelmätason testaukseen, kun nämä ominaisuudet ovat osa suunnittelua.

Suoratoistomediasoittimien piirilevyjen valmistus OEM- ja sulautettuihin järjestelmiin

Suoratoistomediasoitin on tuotekategoria, ei yksittäinen käyttöjärjestelmä. Kotikäyttöön tarkoitettu soitin, digitaalisen näyttölaitteen soitin ja sulautettu verkkomedialaite voivat käyttää hyvin erilaisia ​​ohjelmistoja ja käyttöliittymiä. Yleinen laitteistohaaste on multimediadatan siirtäminen verkosta tai paikallisesta lähteestä käsittelyn ja dekoodauksen kautta näyttöön ja äänilähtöön.

SoC, muisti ja tallennustila muodostavat prosessointiytimen

Suoritin ja muistijärjestelmä määräävät yleensä suuren osan piirilevyn asettelusta ja tehorakenteesta. DDR-liitännät vaativat hallittua reititystä hyväksytyn suunnittelun perusteella, kun taas tallennuslaitteet, kuten eMMC tai flash-muisti, riippuvat valitusta ohjelmistoalustasta. BGA-kotelon purkautuminen, virranjakelu ja lämpöreitit tulisi tarkastella yhdessä. Android-pohjaisessa toteutuksessa Android TV -boksipiirit ja -kokoonpano yhdistävät mediasoittimen vaatimukset julkaistun prosessorin ja piirilevyn rakenteeseen.

Highleap tukee BGA-piirilevyjen kokoonpanoa näitä paketteja käyttävissä malleissa.

Nopea piirilevysuunnittelu HDMI:lle, USB:lle, Ethernetille ja muistille

HDMI-, USB-, Ethernet- ja muistiliitännöillä voi olla erilaiset sähköiset vaatimukset. Niitä ei tule käsitellä yleisinä "nopeina jäljityksinä". Vapautettu pinoaminen, referenssitasot, differentiaalireititys ja mahdolliset impedanssitavoitteet tulee säilyttää valmistuksen aikana.

Hallittu impedanssi on suunnittelusta riippuvainen

Jotkin nopeat rajapinnat vaativat määritellyn impedanssitavoitteen, kun taas toiset voivat olla riippuvaisia ​​tietystä reitityksestä ja rajapinnan toteutuksesta. Highleap voi valmistaa kontrolloidun impedanssin omaavia piirilevyjä asiakkaan pinoamis- ja impedanssivaatimusten mukaisesti, mutta vaatimus tulisi määrittää julkaistun sähkösuunnitelman mukaan eikä lisätä automaattisesti jokaiseen suoratoistolaitteeseen.

Katso Highleapin kontrolloidun impedanssin vaatimukset tämän prosessin valmistuspuolelle.

Muistitopologian ja kerrosmäärän tulisi noudattaa todellista suunnittelua

Suoratoistoalusta voi käyttää DDR-muistia tiheällä reitityksellä lähellä SoC:ia. Tämä voi ohjata kerrosten käyttöä, pakostrategiaa ja pinoamispäätöksiä, mutta kerrosmäärää ei pitäisi koskaan valita pelkästään tuotteen nimen perusteella. Jotkut soittimet ovat yksinkertaisia ​​​​levyjä; toiset ovat tiheitä laskentayksiköitä. Highleap voi valmistaa julkaistun pinoamisen ja reitityksen, kun taas sähkösuunnittelija on vastuussa topologiasta ja ajoitusrajoituksista.

HDMI, USB ja Ethernet vaativat liitintason luotettavuutta

Nopeat liitännät ovat myös mekaanisia liitäntöjä. USB- ja HDMI-liittimiä kytketään toistuvasti, ja Ethernet-kaapeleita voidaan vetää tai taivuttaa. Piirilevyn jalanjälki, juotoskiinnitys ja kotelon tuki tulisi siksi tarkastella yhdessä. Liitin saattaa tarvita mekaanista vahvistusta lopputuotteessa, mutta sen tulisi perustua julkaistuun mekaaniseen suunnitteluun.

Langattoman verkon, lämpöominaisuuksien ja virransyötön eheyden huomioon ottaminen

Jos soittimessa on Wi-Fi- tai Bluetooth-liitäntä, antenniympäristöön kuuluu muutakin kuin radiomoduuli. Suojaus, kaapelit, piirilevyn reunat, jäähdytyselementit ja kotelomateriaalit voivat muuttaa radiotaajuusympäristöä. Tuotannossa on säilytettävä asiakkaan validoimat antennin eristysvaatimukset ja moduulin suunta.

Highleap tarjoaa langattomia ja radiotaajuusratkaisuja suunteluille, joissa nämä vaatimukset ovat osa soveltamisalaa.

Lämpösuunnittelu on järjestelmän ominaisuus

Multimediajärjestelmäpiiri kestää merkittävän prosessointikuorman pitkien toistosessioiden aikana. Lämmönvirtaus riippuu kotelosta, kuparista, lämpöliitännästä, jäähdytyselementistä ja kotelon ilmavirrasta. Piirilevyn kokoonpanon on siksi sisällettävä kaikki julkaistuun suunnitteluun kuuluvat lämpötyynyt, suojat tai mekaaniset komponentit, ja toiminnallisessa testissä tulisi käyttää tuotetta edustavaa työmäärää.

Virran eheys ja rajapinnan toiminta

Soitin voi siirtyä lepotilan, verkkotoiminnan, dekoodauksen, USB-yhteyden ja näyttölähdön välillä. Nämä tilat voivat muuttaa levyn virtaprofiilia. Jos asiakas antaa kiskorajaja, tuotantotesti voi sisältää asiaankuuluvat kuormitusyhdistelmät. Ilman tällaisia ​​rajoituksia tehtaan ei pitäisi keksiä yleismaailmallisia virtakynnysarvoja ja esittää niitä tuotespesifikaatioina.

Suoratoistosoittimen lämpötestin tulisi olla työkuormaan perustuva

Käynnistysnäyttö tyhjäkäynnillä ei edusta jatkuvaa mediakuormitusta. Jos terminen suorituskyky on asiakkaan huolenaihe, testissä tulisi käyttää määriteltyä mediavirtaa tai prosessointikuormitusta ja määriteltyä kotelointitilaa. Ilman asiakkaalle asetettua rajoitusta tehtaan tulisi välttää yleisten "turvallisen lämpötilan" lukujen julkaisemista ikään kuin ne olisivat yleismaailmallisia vaatimuksia.

Laiteohjelmisto, verkkokonfiguraatio ja mediatoimintojen testaus

Suoratoistotuotteet ovat usein riippuvaisia ​​tietystä laiteohjelmiston kuvasta, käynnistyslataimesta ja tallennuskokoonpanosta. Tuotannon tulisi kirjata hyväksytty ohjelmistoversio. Jos laitteistolla on sarjanumero, verkkotunnus tai laitteen käyttöönottoprosessi, valmistusohjeissa tulisi määritellä, mikä on pysyvää, mikä on vain testausta varten ja mikä määritetään myöhemmin lopullisen tuotteen integroinnissa.

1. Lataa hyväksytty kuva: ohjelman laiteohjelmistoa tai tarkista toimitettu esiohjelmoitu laite.
2. Tarkista laitteiston identiteetti: lue takaisin tarvittavat tunniste- tai sarjanumerotiedot.
3. Tarkista käynnistys: vahvista odotettu käynnistysjärjestys.
4. Tarkista verkko: muodosta yhteys hyväksytyn tuotantotestausympäristön avulla.
5. Tarkista tuloste: Tarkista SKU:ssa olevat näyttö- ja ääniliitännät.
6. Liikunnan oheistoiminnot: USB, tallennustila ja käyttäjäohjaimet soveltuvin osin.

Tuotantotestin tulisi seurata mediapolkua

Hyvän valaisimen ei tarvitse toistaa kaikkia kuluttajan tarvitsemia ominaisuuksia. Sen on osoitettava, että piirilevy pystyy suorittamaan valmistuksen kannalta tärkeitä toimintoja. Esimerkiksi referenssimediavirta tai testitiedosto voi varmistaa dekoodauksen ja tulostuksen ilman koko vähittäiskaupan sovelluspinoa.

Highleap tukee toiminnallista testausta ja PCBA-testausmenetelmiä asiakkaan määrittelemien tuotantovaatimusten mukaisesti.

Verkkotestausolosuhteet vaativat toistettavuutta

Langattoman ja Ethernetin tulokset voivat muuttua verkkoympäristön mukaan. Tuotantotestissä tulisi käyttää valvottua tukiasemaa, referenssisäntää tai paikallisverkkotyökalua määrittelemättömän internetyhteyden sijaan. Tämä helpottaa vikojen toistamista ja erottaa piirilevyongelman tilapäisestä verkko-ongelmasta.

Ohjelmistojen tarjoaminen on osa valmistussuunnitelmaa

Pelaaja saattaa tarvita käynnistysohjelmiston, järjestelmäohjelmiston, laitteen tunnistetiedot ja kokoonpanotiedot. Asiakkaan tulee ilmoittaa, asennetaanko nämä piirilevyvaiheessa vai myöhemmin. Tehtaan ei tule päätellä, että ohjelmoinnin tallennus kokoonpanovaiheessa on aina tarkoituksenmukaista, koska jotkut tuotteet käyttävät erillistä lopullista integrointi- tai käyttöönottoprosessia.

Tallennus, käynnistys ja palautus tulisi testata ketjuna

Mediasoitin voi vikaantua, koska tallennuslaite on sähköisesti ehjä, mutta siinä on väärä käynnistyskuva, koska kuva on oikea, mutta laitteistovaihtoehto ei sovi yhteen, tai koska emolevy ei pysty palautumaan oikein hallitun uudelleenkäynnistyksen jälkeen. Tuotantotestien tulisi siksi erottaa peruskäynnistys, tallennustilan käyttö ja palautumistoiminta pelkän "hyväksytty/hylätty"-raportoinnin sijaan.

Aiheeseen liittyvät suoratoistomediakortit ja näyttöelektroniikka

Suoratoistomediasoittimen piirilevy voi olla keskuskortti, mutta koko laitteisto voi sisältää HDMI-liitäntäkortin, virtakortin, langattoman moduulin, Ethernet-liitännän, tallennuskortin tai näyttölaitteen ohjaimen. Joissakin kompakteissa tuotteissa kaikki toiminnot on yhdistetty, kun taas suuremmissa sulautetuissa mediajärjestelmissä on erillään paljon virtaa kuluttavat tai mekaanisesti rajoitetut osat.

Vierekkäisiin tuotetermeihin kuuluvat verkkomediasoittimen piirilevy, digitaalisen näyttösoittimen piirilevy, multimedian emolevy, HDMI-mediakortti, suoratoistolaitteen emolevy ja sulautetun median piirilevy. Highleap Electronics valmistaa asiakkaan määrittelemän piirilevyn ja piirilevyn sen sijaan, että myisi brändättyä suoratoistosoitinta.

Kun suoratoistolaite käyttää erillistä näyttötaulua

Joissakin malleissa näyttöliitäntä tai ohjain on sijoitettu erilliselle piirilevylle. Tässä tapauksessa emolevyn testi tulisi lopettaa määriteltyyn sähköiseen rajaan ja lopullisen integrointitestin tulisi varmistaa koko ketju. Tämän rajan selkeä määrittäminen vähentää mahdollisuutta syyttää emolevyä näyttölevyn tai kaapelin viasta. Jos soitin on integroitu suoraan valokuvanäyttöön, digitaalisen näyttökehyksen emolevyn tuotanto lisää paneeliliitäntöjä ja kotelointirajoituksia.

Suoratoistomediasoittimien piirilevyjen hankinta kansainvälisille OEM-ohjelmille

Yhdysvaltalaiset ja kanadalaiset laitevalmistajat, jotka hankkivat suoratoistomediasoittimien piirilevyjä, tarvitsevat usein selkeän hallinnan HDMI-, Ethernet-, langattoman verkon ja laiteohjelmistoversioiden suhteen, koska samaa laitteistoa voidaan käyttää eri koteloissa. Isossa-Britanniassa ja Euroopassa asiakkailla voi olla lisätuotekohtaisia ​​vaatimuksia virtalähteiden, koteloiden kokoonpanon tai verkon käyttöönoton suhteen, mutta niitä ei pidä sekoittaa piirilevyjen valmistusvaatimuksiin.

Saksalaisille, ranskalaisille, italialaisille, japanilaisille ja australialaisille suunnittelutiimeille hyödyllinen tarjouspyyntö (RFQ) yksilöi tarkasti järjestelmäpiirin, muistin, tallennustilan, langattoman moduulin, liitinsarjan, piirilevypinon ja toiminnallisen testin. Tämä on merkityksellisempää kuin pyytää piirilevytehtaalta geneeristä "suoratoistomediakorttia".

Toistettavuus on tärkeämpää kuin ominaisuuksien määrä

Tuotantoprosessin vahvuus on sen kyky tuottaa sama sähköinen ja mekaaninen tulos uudelleen. Highleap Electronics voi tukea piirilevyjen valmistusta, hankintaa ja piirilevyjen suunnittelua pitäen samalla hyväksytyn reitityksen, komponenttisarjan, laiteohjelmiston ja toiminnallisten testauskriteerien tarkistuksen hallinnassa.

BGA-kokoonpano, valmistustiedot ja tuotannon jäljitettävyys

Monet multimediaprosessorit käyttävät BGA-koteloita. Koska juotosliitokset ovat piilossa kotelon alla, tarkastus tulisi valita kotelon ja laatuvaatimusten perusteella. Röntgen voi tukea piilossa olevien liitosten varmennusta, kun taas AOI voi kattaa monia ympäröiviä SMT-komponentteja.

Highleap ylläpitää BGA-valmistus- ja AOI- valmiuksia näille tuoteperheille.

Suoratoistosoittimen valmistuspaketti

Paketin tulisi sisältää valmistustiedot, pinoamis- tai impedanssitiedot tarvittaessa, osaluettelon, poimi ja sijoita -ohjeet, kokoonpanopiirustuksen, mekaaniset rajoitteet, RF/antennitiedot, laiteohjelmiston ja testitiedostot. Useilla alueellisilla tai ominaisuuksilla varustetuille tuotteille selkeä SKU-matriisi voi estää ohjelmoinnin tai komponenttien sekaannukset.

Tuotannon jäljitettävyys tiheille multimedialevyille

BGA-, DDR-, RF- ja useiden nopeiden liitäntöjen sisältävillä korteilla jäljitettävyys on hyödyllistä, kun vika ilmenee useiden tuotantoerien jälkeen. Piirilevyn version, erän, avainkomponentin version, laiteohjelmistokuvan ja testituloksen tallentaminen mahdollistaa sen eristämisen, johtuuko vika tietystä piirilevyn versiosta vai prosessimuutoksesta.