Mini-Luftpumpe, ODM-SiP-Modul, Vakuum-Kompression, Camping-Licht, schnelles Aufladen und integriertes Strukturdesign
Produktübersicht
Multifunktions-Mini-Luftpumpe, schlüsselfertiges ODM mit SiP-Modulintegration. Kombiniert Vakuum-Kompressionspumpe, Camping-Laterne und USB-C-Schnellladung in einem einzigen Gerät im Taschenformat durch gemeinsames Design der Schaltkreisstruktur – ideal für Outdoor-, Reise- und Aufbewahrungsanwendungen zu Hause.
Produktanpassungsattribute
Mini-Luftpumpe ODM-Fertigung
,SiP-Modul Vakuum Campinglicht
,Schnelllade-Integrierte Strukturdesign
Grundlegende Eigenschaften
Handelsimmobilien
Produktbeschreibung
Mini-Luftpumpe ODM: Wenn eine Pumpe, eine Laterne und eine Strombank dieselbe PCB teilen Dank SiP-Integration und Co-Design von Stromkreisstrukturen
Der Markt für Outdoor-Ausrüstung hat ein Produktproblem: Campingreisende, Reisende und auf Lagerhaltung bedachte Haushalte benötigen jeweils drei verschiedene Geräte: eine Luftpumpe für Matratzen und Poolschwimmer,mit einer Breite von mehr als 20 mm,Das sind drei Geräte, drei Batterien, die geladen bleiben, und drei Gegenstände, die um Rucksackplatz konkurrieren.Die Lösung scheint offensichtlich zu sein: alle drei in einem Gerät kombinieren.Aber die technische Realität der Kombination eines bürstenlosen Gleichstrommotors (für die Pumpe), eines Hochstrom-COB-LED-Treibers (für die Laterne),mit einem Batteriemanagementsystem mit USB-C PD-Zwei-Wege-Ladung, und ein Vakuumsiegelmechanismus in einem einzigen Taschenfach ist außerordentlich schwierig.Die PCB allein erfordern normalerweise 35-45cm2 Plattenfläche über 2-3 separate PCBs, die durch Verkabelungsschnüre verbunden sind.Unsere Lösung: ein individuelles SiP-Modul (System-in-Package), das sechs IC-Funktionen in ein einziges 12*12mm BGA-Paket integriert und so die Gesamtfläche der Leiterplatte um 50% reduziert.Kombiniert mit der Schaltung-Struktur-Codesign, die den Luftkanal behandelt, LED-Leuchtturmführer und PCB als ein einziges integriertes mechanisches System, das Ergebnis ist ein dreifunktionales Gerät im Formfaktor eines einfunktionalen Produkts.
Das SiP-Modul: Sechs Chips, ein Paket
| Funktion | Diskrete Umsetzung | SiP-Einführung |
|---|---|---|
| BLDC-Motorfahrer | Diskreter 3-phasiger Gate-Driver-IC (QFN 4*4mm) + 6* N-Ch-MOSFETs (jeweils 3*3mm) + Stromsensorverstärker (SOT23-5). Gesamt PCB-Fläche: ca. 85 mm2 für den Motorantrieb. | Integrierter Motorantrieb mit eingebauten MOSFETs (bewertet 3A-Peak pro Phase) und integriertem Strommessgerät. Teil des SiP-Substrats ohne diskrete MOSFETs.Die Motorantriebsfunktion nimmt ca. 18 mm2 der SiP-Packungs-Substratfläche ein.. |
| COB-LED-Treiber | Ein spezieller LED-Boost-Treiber-IC (SOT23-6) + Induktor (4*4mm) + Schottky-Diode (SOD-323) + 2* MLCCs. Insgesamt: ca. 60mm2 für den LED-Treiberbereich. | LED-Konstantenstromtreiber in SiP mit internem 2MHz-Boost-Wandler integriert, der den externen Induktor und die Diode eliminiert.LED-Treiberfunktion nimmt etwa 12 mm2 ein. |
| Batteriemanagement | Einzigartiges Ladegerät IC (QFN 3*3mm) + Brennstoffmessgerät IC (DSBGA 1.6*1.6mm) + Schutzgerät IC (SOT23-6) + doppeltes MOSFET (SOT23-6). | Integriertes BMS mit linearem Ladegerät, Coulomb-Zähl-Brennstoffmessgerät und SiP-Schutz. Einziger 1% Stromempfindungswiderstand außerhalb des Pakets. BMS-Funktion nimmt etwa 14 mm2 ein. |
| USB-C PD-Controller | Standalone PD-Controller (QFN 2.5*2.5mm) + CC/SBU-Schutz-ICs + VBUS-MOSFETs. Insgesamt: etwa 40 mm2. | PD 3.0-Controller integriert mit der physikalischen Schicht (CC-Pin PHY) im Inneren von SiP. Nur externe Komponenten: 2* VBUS-Pfad-MOSFETs (Common-Drain-Paket). PD-Funktion nimmt etwa 8 mm2 ein. |
| MCU + Benutzeroberfläche | MCU (QFN 4*4mm) + Knopfschall + LED-Anzeiger. | ARM Cortex-M0 MCU-Kern in SiP als Zentralcontroller integriert, der mit allen funktionalen Blöcken über den internen AMBA-Bus kommuniziert. |
| Gesamtfläche der Leiterplatte (nur Funktionsschaltkreise) | ~60 mm2 vs. ~265 mm2~77% Verringerung | |
Das SiP-Modul selbst ist ein 12*12mm BGA-Paket mit 64 Kugeln mit 1,0mm Abstand, hergestellt auf einem 4-schichtigen organischen Substrat. Es enthält sechs nackte Würfel (BLDC-Treiber, LED-Treiber, BMS, PD-Controller, MCU,mit einer Breite von mehr als 20 mm, jedoch nicht mehr als 20 mm,Die Verpackung wird mit einer Standard-Epoxy-Formverbindung übergeformt, deren Montage auf der Hauptplatte lediglich einen Standard-SMT-Rückflussprozess erfordert, ohne spezielle Handhabung.Das gesamte SiP-Modul kostet ca. 2 Dollar..80-3,50 im Volumen (100K+), verglichen mit etwa 3,20-4,00 USD für die gleichwertigen diskreten Komponenten, aber die wirklichen Einsparungen liegen in der PCB-Fläche, der Montagekomplexität und der dadurch geschaffenen Designfreiheit.
Zusammengestaltung von Schaltkreisen: Warum PCB und Kunststoff zusammen gestaltet werden müssen
| Integrationsprobleme | Nachfolgender Ansatz | Co-Design-Ansatz |
|---|---|---|
| Luftkanalvermittlung | Der Pumpenmechanismus (Motor + Drehrad) ist ein vorgewähltes Modul mit festen Ein- und Auspuffstellen.Das PCB muss um den Luftkanal herumlaufen., was zu unregelmäßigen Bretterformen und Verschwendung von Fläche führt. | Der Luftkanal ist als integraler Bestandteil der inneren Struktur des Gehäuses konzipiert und als Labyrinthkanal in das Gehäuse eingegraben.Das PCB befindet sich unterhalb des Luftkanals und der Motor ist direkt am PCB montiert (keine Leitungsgurt)Der PCB-Umriss und die Komponentenplatzierung werden in derselben CAD-Umgebung definiert wie die Gehäuseinrichtungen. |
| LED-Leuchtturmführer und Wärmeweg | Die COB-LED ist auf dem nach oben gerichteten PCB montiert. Ein separater Kunststoff-Lichtführer (injektionsgeformtes transparentes PC) wird in das Gehäuse eingeschlossen.Lichtverlust beträgt 20-30% und das Strahlmuster ist unebenDie LED erzeugt auch 1,5-2 W Wärme ohne speziellen thermischen Pfad. | Die LED ist auf einem kleinen MCPCB mit Aluminiumkern montiert, der thermisch an den Aluminiuminneren Rahmen des Geräts gebunden ist.mit einer Breite von mehr als 20 mm,Die MCPCB-Position wird in Bezug auf die Einlassfläche des Lichtleiters mit 0 definiert.3 mm Toleranz erreichbar, weil beide in derselben CAD-Anlage sindDer Aluminium-Innenrahmen dient als LED-Heizkessel und als Motorhalter. |
| Vakuumversiegelungsmechanismus | Die Vakuumfunktion erfordert einen separaten Sauganschluss mit einem Einwegventil und einer Dichtungsdichtung gegen die Speicherbeuteldüse.Wenn das Ventil und die Dichtung vom Gehäuse-Team ohne PCB-Eingabe entworfen wurden, kann die Position des Sauganschlusses mit hohen PCB-Komponenten (elektrolytische Kondensatoren, USB-C-Anschluss, Induktor) in Konflikt geraten. | Der Sauganschluss, das einseitige Silikonventil und der Dichtungssitz sind gemeinsam mit der Platzierung der PCB-Komponenten konzipiert.Der Ventilsitz befindet sich in einer PCB-Ausweichzone zwischen dem USB-C-Anschluss und dem Batteriebereich, der sonst nicht genutzt würdeDie Verdichtungskraft wird durch die Batterie selbst erzeugt, die bei Montage gegen die Gehäusewand drückt. |
| Strukturelle Integrität des USB-C-Ports | USB-C-Anschluss an die Leiterkante gelötet. Die Ein-/Abtriebskraft (bewertet 10.000 Zyklen) wird vollständig von den Lötverbindungen getragen.Dies ist ein häufiger Fehlerpunkt.. | USB-C-Anschluss ist durchlöchrig montiert mit 4 Verankerungspins + 2 Schild-Tabs, umgeben von einer geformten Verstärkungsribe im Gehäuse, die die Einfügungskraft direkt auf das Gehäuse überträgt,nicht die Lötverbindungen. Die Rippe ist Teil des Gehäusewerkzeugs, das in derselben CAD-Anlage wie die Leiterplatte entwickelt wurde. |
Produktspezifikationen
| Funktion | Spezifikation |
|---|---|
| Luftpumpe (aufblasen/abblasen) | Bürstenloser Gleichstrommotor, 4-6 kPa Spitzendruck, Luftstrom 15-25 L/min. 3 Düsenadapter enthalten. Aufbläht eine einzelne Luftmatratze in 2-3 Minuten. Geräuschpegel: <55dB bei 1 m (vergleichbar mit normalen Gesprächen).Autostopp bei Zieldruck (auswählbar). |
| Vakuumkompression | Rückwärtsluftdurch einen speziellen Sauganschluss. Kompatibel mit Standard-Vakuumspeicherbeuteln (Einwegventiltyp). Komprimiert einen Kleidungsbeutel von 15 L auf 4 L in etwa 60 Sekunden.Ein-Touch-Betrieb mit LED-Fortschrittsanzeiger. |
| Camping Laterne | 3W COB LED Hauptlicht (200-400 Lumen) + SMD Nebenlicht. 3 Modi: hoch (4h Laufzeit), mittel (8h), niedrig (20h). Schrittlose Verdunkelung per Langdruck. SOS-Blitzmodus.Magnetische Basis für die Freihandmontage auf Metalloberflächen- Ein ausklappbarer Haken. |
| Strombank | USB-C PD 20W bidirektional (ladet das Gerät und lädt Ihr Telefon auf). USB-A 5V 2A Ausgang für Notfall-Telefonladung. 2600-5000mAh Kapazität.Ladet ein typisches Smartphone in 30 Minuten von 0 auf 50% auf. |
| Batterie | Einzelne 21700 Li-Ion-Zelle (5000mAh) oder 18650 Zelle (2600mAh) pro Kostenziel. Austauschbares Design mit Schraubverschluss-Batterieverschluss (keine Werkzeuge erforderlich).Die Batterie kann für die Einhaltung der Luftfahrtvorschriften für Handgepäck entfernt werden (UN 38.3 als abnehmbares Batterieprodukt zertifiziert). |
| Gehäuse | PC+ABS, IP54-Spritzbeständig (Regen, nicht unter Wasser). Abmessungen: ca. 65*65*150mm (Zylinder). Gewicht: ~350g mit Batterie. Silikon-Overmold auf Griffflächen zum Abfallschutz.Erhältlich in 4 Standardfarben mit kundenspezifischer Pantone-Anpassung. |
Der Vorteil von SiP: Über die Verringerung der Komponentenzahl hinaus
Die Integration von sechs IC-Funktionen in ein einzelnes SiP-Modul sparen nicht nur PCB-Fläche, sondern verändern grundlegend, was das Produkt sein kann.Eine 77% kleinere Funktions-PCB-Fläche bedeutet, dass das gleiche Produktvolumen eine größere Batterie aufnehmen kann (5000mAh vs 21700.2600mAh 18650 ∼92% mehr Kapazität), oder das Produkt kann bei derselben Kapazität um 30% kleiner gemacht werden.Die internen Verbindungen des SiP-Moduls (drahtgebundene Verbindungen auf dem Packungssubstrat) sind kürzer und haben eine geringere parasitäre Induktivität als PCB-Spuren zwischen diskreten ICsDie SiP vereinfacht auch die Lieferkette:Anstatt 15+ einzelne IC-Teilnummern von 6+ Anbietern zu verwaltenBei einem jährlichen Volumen von mehr als 100K ist die SiP-Modulkosten ($ 2,80-3,50) bereits wettbewerbsfähig mit diskreten Komponenten ($ 3,20-4.00) und die Lücke wird mit zunehmendem Volumen größer.
Kundenprofil: Für wen ist dieses Produkt gedacht
- Outdoor- und Campingmarken:Es handelt sich dabei um etablierte Marken von Campingausrüstung, die eine Elektronik-SKU zu ihrer Produktlinie hinzufügen möchten, ohne ein Elektronik-Engineering-Team aufzubauen.Einzelhandel mit Spezialitäten im Freien)Wir liefern die SiP-fähige Hardware.
- Marken für Reisezubehör:Luggage and travel accessory brands seeking a differentiated product that combines vacuum compression (for packing efficiency) with portable power (for charging devices on the go) in a single device travelers will actually carry.
- Zuhause Organisation Marken:Lager- und Organisationsmarken, die sich auf angetriebene Produkte für die Heim-Vakuum-Kompressionstüten ausdehnen, sind bereits in ihrem Katalog; die Pumpe, die sie arbeiten lässt, ist die logische nächste SKU.
- Kickstarter Hardware-Startups:Crowdfunding-Ersteller mit einem überzeugenden Multifunktionsproduktkonzept, aber keine Hardware-Engineering-Fähigkeit.so dass sie sich auf Kampagnenmarketing und Gemeindebau konzentrieren können.
Entwicklungszeitplan
- Phase 1 Konzept und SiP-Architektur (Wochen 1-3):Funktionsspezifikation, SiP-Pin-out und internes Blockdiagramm, Gehäuse-ID-Konzept, Ziel-BOM.
- Phase 2 SiP-Entwurf und PCB-Layout (Wochen 4-7):SiP-Substrat-Design (4-schichtige organische, Draht-Bindungsdiagramm, Druckplatzierung), Haupt-PCB-Layout mit SiP-Modul-Fußabdruck, Gehäuse 3D-Modell mit integriertem Luftkanal, Lichtführer und Hafenstrukturen.
- Phase 3 Prototyp und DVT (Wochen 8-12):SiP-Technikproben (2-3 Wochen Fabrikation), PCB-Montage, 3D-gedruckte Gehäuse-Prototypen, funktionelle Validierung (Pumpenluftfluss, Lichtleistung, Ladevorgang, Vakuumdichtung), EMV-Vorkonformität.50 Einheiten DVT.
- Phase 4 Mold und Pilot (Wochen 13-16):Herstellung von Gehäuseformen (Injektionsformen mit zwei Lichtleitungen), Pilotbau von 200 Einheiten mit Produktionswerkzeugen, Zertifizierungstests (CE, FCC, UN 38.3).
- Phase 5 Massenproduktion (Wochen 17-20):Massenproduktion von SiP-Modulen (100K+ Volumen), Haupt-PCB-SMT mit SiP-Anbringung, Gehäuseinspritzguss, Endmontage, 100%ige Funktionsprüfung am Ende der Leitung (Pumpe, Licht, Ladung, Vakuum),Verpackung und Versand.
Senden Sie uns Ihr Produktkonzept: Ziel-Einzelhandelspreis, primärer Anwendungsfall, gewünschte Funktionen und jährliche Volumenprognose.Vorläufige Kostenanalyse des BOM, Gehäuse Konzept Renderings und Entwicklungszeitplan innerhalb von 10 Arbeitstagen.
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DGood ODM sleep tracker solution. The PPG sensor data, SpO2 tracking, and HRV analysis worked well in our testing, and the team supported customization for our wearable project.
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ATheir ODM team provided strong support for our AI smart glasses project, especially with the optical camera module array, Bluetooth/WiFi integration, and battery optimization. The prototype quality was solid, and communication throughout development was efficient and professional.
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SWe upgraded our robotic mower line with this ODM solution, and the GPS navigation plus vision obstacle avoidance performed impressively in field tests. Smart charging and the BMS battery management system made the product more reliable and user-friendly.
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Unsere Mission ist es, "Hohe Qualität", "Guten Service" und "Schnelle Lieferung" anzubieten, um unseren Kunden zu helfen, mehr Gewinne zu erzielen.
