Máy bơm không khí mini Mô-đun ODM SiP Nén chân không Đèn cắm trại Sạc nhanh và thiết kế cấu trúc tích hợp
Tóm tắt sản phẩm
Chìa khóa trao tay máy bơm không khí mini đa chức năng ODM tích hợp mô-đun SiP. Kết hợp bơm nén chân không, đèn cắm trại và sạc nhanh USB-C trong một thiết bị có kích thước bỏ túi duy nhất thông qua đồng thiết kế cấu trúc mạch—lý tưởng cho các ứng dụng lưu trữ ngoài trời, du lịch và lưu trữ tại nhà.
Thuộc tính tùy chỉnh sản phẩm
Máy bơm không khí nhỏ ODM sản xuất
,SiP Module Vacuum Camping Light
,Thiết kế cấu trúc tích hợp sạc nhanh
Thuộc tính cơ bản
Tài sản giao dịch
Mô tả sản phẩm
Bơm hơi mini ODM: Khi Bơm, Đèn Pin và Sạc Dự Phòng Chia sẻ Cùng Một Bo Mạch — Nhờ Tích hợp SiP và Đồng Thiết kế Cấu trúc Mạch
Thị trường đồ dùng ngoài trời đang gặp vấn đề về sản phẩm. Người cắm trại, khách du lịch và các hộ gia đình chú trọng tiết kiệm không gian đều cần ba thiết bị riêng biệt: một máy bơm hơi cho nệm và phao bơi, một máy hút chân không cho túi nén, và một đèn pin để chiếu sáng khu cắm trại. Đó là ba thiết bị, ba pin cần sạc, và ba món đồ cạnh tranh không gian ba lô. Giải pháp có vẻ hiển nhiên — kết hợp cả ba vào một thiết bị. Nhưng thực tế kỹ thuật của việc kết hợp bộ điều khiển động cơ DC không chổi than (cho bơm), bộ điều khiển LED COB dòng cao (cho đèn pin), hệ thống quản lý pin với sạc hai chiều USB-C PD, và cơ chế hút chân không vào một vỏ bọc nhỏ gọn là cực kỳ khó khăn. Chỉ riêng bo mạch chủ (PCB) thường sẽ yêu cầu diện tích 2-3 bo mạch riêng biệt với tổng diện tích 35-45cm², kết nối bằng dây cáp — không thể đặt vừa trong một thiết bị có kích thước bằng một chiếc đèn pin nhỏ. Giải pháp của chúng tôi: một mô-đun SiP (System-in-Package) tùy chỉnh tích hợp sáu chức năng IC vào một gói BGA 12*12mm duy nhất, giảm 50% tổng diện tích PCB. Kết hợp với đồng thiết kế cấu trúc mạch coi kênh khí, bộ dẫn sáng LED và PCB như một hệ thống cơ khí tích hợp duy nhất, kết quả là một thiết bị ba chức năng với hình dáng của một sản phẩm một chức năng.
Mô-đun SiP: Sáu Chip, Một Gói
| Chức năng | Triển khai rời rạc | Triển khai SiP |
|---|---|---|
| Bộ điều khiển động cơ BLDC | IC điều khiển cổng 3 pha rời rạc (QFN 4*4mm) + 6* MOSFET kênh N (mỗi cái 3*3mm) + bộ khuếch đại cảm biến dòng điện (SOT23-5). Tổng diện tích PCB: khoảng 85mm² cho phần điều khiển động cơ. | Bộ điều khiển động cơ tích hợp với MOSFET tích hợp (định mức 3A đỉnh mỗi pha) và cảm biến dòng điện tích hợp. Là một phần của đế SiP — không có MOSFET rời rạc. Chức năng điều khiển động cơ chiếm khoảng 18mm² diện tích đế gói SiP. |
| Bộ điều khiển LED COB | IC điều khiển tăng áp LED chuyên dụng (SOT23-6) + cuộn cảm (4*4mm) + diode Schottky (SOD-323) + 2* MLCC. Tổng cộng: khoảng 60mm² cho phần điều khiển LED. | Bộ điều khiển dòng không đổi LED tích hợp vào SiP với bộ chuyển đổi tăng áp 2MHz bên trong, loại bỏ cuộn cảm và diode bên ngoài. Điều chỉnh độ sáng PWM được điều khiển bởi MCU của SiP qua bus nội bộ. Chức năng điều khiển LED chiếm khoảng 12mm². |
| Quản lý pin | IC sạc độc lập (QFN 3*3mm) + IC đo mức pin (DSBGA 1.6*1.6mm) + IC bảo vệ (SOT23-6) + MOSFET kép (SOT23-6). Tổng cộng: khoảng 50mm². | BMS tích hợp với bộ sạc tuyến tính, bộ đo mức pin đếm Coulomb và bảo vệ tất cả trên SiP. Chỉ có một điện trở cảm biến dòng 1% bên ngoài gói. Chức năng BMS chiếm khoảng 14mm². |
| Bộ điều khiển USB-C PD | Bộ điều khiển PD độc lập (QFN 2.5*2.5mm) + IC bảo vệ CC/SBU + MOSFET VBUS. Tổng cộng: khoảng 40mm². | Bộ điều khiển PD 3.0 tích hợp với lớp vật lý (CC pin PHY) bên trong SiP. Chỉ có các thành phần bên ngoài: 2* MOSFET đường dẫn VBUS (gói chung cực). Chức năng PD chiếm khoảng 8mm². |
| MCU + Giao diện người dùng | MCU (QFN 4*4mm) + mạch chống rung nút bấm + đèn báo LED. Tổng cộng: khoảng 30mm². | Lõi MCU ARM Cortex-M0 tích hợp vào SiP làm bộ điều khiển trung tâm, giao tiếp với tất cả các khối chức năng qua bus AMBA nội bộ. Bên ngoài: một nút đa chức năng, một đèn báo LED RGB. |
| Tổng diện tích PCB (chỉ mạch chức năng) | ~60mm² so với ~265mm² — giảm 77% | |
Bản thân mô-đun SiP là một gói BGA 12*12mm với 64 chân bi ở khoảng cách 1.0mm, được sản xuất trên đế hữu cơ 4 lớp. Nó chứa sáu con chip trần (điều khiển BLDC, điều khiển LED, BMS, bộ điều khiển PD, MCU, bộ chuyển đổi tăng áp) được kết nối với nhau bằng dây liên kết 25µm và các đường mạch trên đế. Gói được phủ bằng hợp chất đúc epoxy tiêu chuẩn. Việc lắp đặt nó trên PCB chính chỉ yêu cầu quy trình hàn lại SMT tiêu chuẩn — không cần xử lý đặc biệt. Toàn bộ mô-đun SiP có giá khoảng 2.80-3.50 đô la ở quy mô lớn (100K+), so với khoảng 3.20-4.00 đô la cho các thành phần rời rạc tương đương — nhưng khoản tiết kiệm thực sự nằm ở diện tích PCB, độ phức tạp lắp ráp và sự tự do thiết kế mà nó mang lại.
Đồng Thiết kế Cấu trúc Mạch: Tại sao PCB và Nhựa Phải Được Thiết kế Cùng Nhau
| Thách thức tích hợp | Cách tiếp cận tuần tự | Cách tiếp cận đồng thiết kế |
|---|---|---|
| Định tuyến kênh khí | Cơ chế bơm (động cơ + cánh quạt) là một mô-đun được chọn trước với các vị trí cổng hút và xả cố định. PCB được thiết kế xung quanh các vị trí cố định này. Kết quả: PCB phải làm việc xung quanh kênh khí, tạo ra các hình dạng bo mạch không đều và lãng phí diện tích. | Kênh khí được thiết kế như một phần tích hợp của cấu trúc bên trong vỏ — được đúc vào vỏ như một kênh mê cung. Vị trí của PCB và cánh quạt được tối ưu hóa đồng thời: PCB nằm dưới kênh khí với động cơ được lắp trực tiếp vào PCB (không có dây cáp), và cánh quạt thẳng hàng với cửa hút kênh đúc. Đường viền PCB và vị trí linh kiện được xác định trong cùng môi trường CAD với các bộ phận bên trong vỏ. |
| Bộ dẫn sáng LED và Đường dẫn nhiệt | Đèn LED COB được lắp trên PCB hướng lên trên. Một bộ dẫn sáng bằng nhựa riêng biệt (PC trong suốt ép phun) được gắn vào vỏ. Nếu bộ dẫn sáng không thẳng hàng hoàn hảo với đèn LED, tổn thất ánh sáng là 20-30% và mẫu chùm tia không đều. Đèn LED cũng tạo ra 1.5-2W nhiệt mà không có đường dẫn nhiệt chuyên dụng. | Đèn LED được lắp trên MCPCB lõi nhôm nhỏ được liên kết nhiệt với khung nhôm bên trong của thiết bị. Bộ dẫn sáng là một phần không thể thiếu của vỏ trên, được ép phun thành một khối duy nhất (ép hai lớp: PC trong suốt cho bộ dẫn sáng, PC+ABS mờ cho vỏ). Vị trí của MCPCB được xác định so với bề mặt cửa hút của bộ dẫn sáng với dung sai 0.3mm — có thể đạt được vì cả hai đều nằm trong cùng một cụm CAD. Khung nhôm bên trong vừa đóng vai trò là bộ tản nhiệt cho đèn LED vừa là giá đỡ động cơ. |
| Cơ chế hút chân không | Chức năng hút chân không yêu cầu một cổng hút riêng với van một chiều và một vòng đệm kín với đầu nối túi lưu trữ. Nếu van và vòng đệm được thiết kế bởi nhóm thiết kế vỏ mà không có sự đóng góp của PCB, vị trí cổng hút có thể xung đột với các linh kiện PCB cao (tụ điện phân, đầu nối USB-C, cuộn cảm). | Cổng hút, đế van silicon một chiều và đế vòng đệm được đồng thiết kế với vị trí linh kiện PCB. Đế van được đặt trong vùng cấm PCB giữa đầu nối USB-C và pin — một khu vực lẽ ra sẽ không được sử dụng. Lực nén vòng đệm được cung cấp bởi chính pin ép vào thành vỏ khi lắp ráp — một mẹo cơ khí thông minh giúp tiết kiệm một lò xo hoặc kẹp riêng biệt. |
| Tính toàn vẹn cấu trúc cổng USB-C | Đầu nối USB-C được hàn vào cạnh PCB. Lực cắm/rút (định mức 10.000 chu kỳ) hoàn toàn do các mối hàn chịu. Trong một thiết bị có thể được sử dụng ngoài trời và bị rơi, đây là điểm lỗi phổ biến. | Đầu nối USB-C được lắp xuyên lỗ với 4 chân neo + 2 tab chắn, được bao quanh bởi một gân gia cố đúc trong vỏ, truyền lực cắm trực tiếp vào vỏ, không phải mối hàn. Gân là một phần của khuôn vỏ, được thiết kế trong cùng một cụm CAD với PCB. Tỷ lệ sống sót sau thử nghiệm rơi: >99,5% ở độ cao 1.5m xuống bê tông. |
Thông số kỹ thuật sản phẩm
| Chức năng | Thông số kỹ thuật |
|---|---|
| Bơm hơi (Bơm/Hút) | Động cơ DC không chổi than, áp suất đỉnh 4-6 kPa, lưu lượng 15-25 L/phút. Bao gồm 3 đầu nối vòi. Bơm đầy một nệm hơi trong 2-3 phút. Mức độ tiếng ồn:<55dB ở 1m (tương đương cuộc trò chuyện bình thường). Tự động dừng ở áp suất mục tiêu (có thể chọn). |
| Nén chân không | Luồng khí ngược qua cổng hút chuyên dụng. Tương thích với túi lưu trữ chân không tiêu chuẩn (loại van một chiều). Nén một túi quần áo từ 15L xuống 4L trong khoảng 60 giây. Hoạt động một chạm với chỉ báo tiến trình LED. |
| Đèn pin cắm trại | Đèn chính COB LED 3W (200-400 lumen) + đèn phụ SMD bên hông. 3 chế độ: cao (4 giờ sử dụng), trung bình (8 giờ), thấp (20 giờ). Điều chỉnh độ sáng vô cấp bằng cách nhấn giữ. Chế độ nhấp nháy SOS. Đế nam châm để gắn rảnh tay trên bề mặt kim loại. Móc treo có thể gập lại. |
| Sạc dự phòng | USB-C PD 20W hai chiều (sạc thiết bị và sạc điện thoại của bạn). Đầu ra USB-A 5V 2A để sạc điện thoại khẩn cấp. Dung lượng 2600-5000mAh. Sạc đầy 50% cho điện thoại thông minh thông thường trong 30 phút. |
| Pin | Một cell Li-Ion 21700 (5000mAh) hoặc cell 18650 (2600mAh) tùy theo mục tiêu chi phí. Thiết kế có thể thay thế với nắp pin vặn khóa (không cần dụng cụ). Pin có thể tháo rời để tuân thủ quy định hành lý xách tay của hãng hàng không (được chứng nhận UN 38.3 là sản phẩm có pin tháo rời). |
| Vỏ | PC+ABS, chống bắn tóe IP54 (mưa, không ngâm). Kích thước: khoảng 65*65*150mm (hình trụ). Trọng lượng: ~350g có pin. Lớp phủ silicon trên các khu vực cầm nắm để chống rơi. Có sẵn 4 màu tiêu chuẩn với tùy chọn khớp màu Pantone tùy chỉnh. |
Lợi thế SiP: Vượt xa việc giảm số lượng linh kiện
Việc tích hợp sáu chức năng IC vào một mô-đun SiP duy nhất không chỉ giúp tiết kiệm diện tích PCB. Nó thay đổi cơ bản bản chất của sản phẩm. Diện tích PCB chức năng nhỏ hơn 77% có nghĩa là cùng một thể tích sản phẩm có thể chứa pin lớn hơn (21700 5000mAh so với 18650 2600mAh — dung lượng tăng 92%), hoặc sản phẩm có thể được làm nhỏ hơn 30% với cùng dung lượng. Các kết nối nội bộ của mô-đun SiP (dây liên kết trên đế gói) ngắn hơn và có độ tự cảm ký sinh thấp hơn so với các đường mạch trên PCB giữa các IC rời rạc — điều này quan trọng đối với bộ điều khiển động cơ, nơi độ tự cảm vòng cổng thấp hơn có nghĩa là ít nhiễu hơn, EMI thấp hơn và khả năng sử dụng các cạnh chuyển mạch nhanh hơn để tăng hiệu quả động cơ. SiP cũng đơn giản hóa chuỗi cung ứng: thay vì quản lý hơn 15 mã linh kiện IC từ hơn 6 nhà cung cấp, khách hàng quản lý một mã linh kiện từ một nhà cung cấp. Ở khối lượng hàng năm 100K+, chi phí mô-đun SiP (2.80-3.50 đô la) đã cạnh tranh với các thành phần rời rạc (3.20-4.00 đô la) — và khoảng cách này sẽ tăng lên khi khối lượng tăng.
Hồ sơ khách hàng: Sản phẩm này dành cho ai
- Thương hiệu đồ cắm trại và ngoài trời: Các thương hiệu đồ cắm trại đã thành lập muốn bổ sung một SKU điện tử vào dòng sản phẩm của họ — mà không cần xây dựng đội ngũ kỹ sư điện tử. Họ mang đến thương hiệu, kênh phân phối (REI, Decathlon, cửa hàng chuyên dụng ngoài trời) và ngôn ngữ thiết kế công nghiệp. Chúng tôi cung cấp phần cứng được hỗ trợ bởi SiP.
- Thương hiệu phụ kiện du lịch: Các thương hiệu hành lý và phụ kiện du lịch tìm kiếm một sản phẩm khác biệt, kết hợp nén chân không (để tiết kiệm không gian đóng gói) với nguồn điện di động (để sạc thiết bị khi di chuyển) trong một thiết bị duy nhất mà khách du lịch thực sự sẽ mang theo.
- Thương hiệu tổ chức gia đình: Các thương hiệu lưu trữ và tổ chức mở rộng sang các sản phẩm điện tử gia dụng — túi nén chân không đã có trong danh mục của họ; máy bơm giúp chúng hoạt động là SKU hợp lý tiếp theo.
- Các công ty khởi nghiệp phần cứng Kickstarter: Những người tạo chiến dịch gây quỹ với ý tưởng sản phẩm đa chức năng hấp dẫn nhưng không có khả năng kỹ thuật phần cứng. Chúng tôi cung cấp dịch vụ ODM đầy đủ từ bản vẽ ý tưởng đến sản xuất hàng loạt được chứng nhận, cho phép họ tập trung vào tiếp thị chiến dịch và xây dựng cộng đồng.
Lịch trình phát triển
- Giai đoạn 1 — Ý tưởng và Kiến trúc SiP (Tuần 1-3): Đặc tả chức năng, sơ đồ chân SiP và sơ đồ khối nội bộ, ý tưởng thiết kế công nghiệp vỏ, BOM mục tiêu. Sản phẩm bàn giao: Tài liệu Yêu cầu Sản phẩm với đặc tả kiến trúc SiP.
- Giai đoạn 2 — Thiết kế SiP và Bố cục PCB (Tuần 4-7): Thiết kế đế SiP (hữu cơ 4 lớp, sơ đồ dây liên kết, bố trí chip), bố cục PCB chính với footprint mô-đun SiP, mô hình 3D vỏ với kênh khí, bộ dẫn sáng và cấu trúc cổng tích hợp.
- Giai đoạn 3 — Nguyên mẫu và DVT (Tuần 8-12): Mẫu kỹ thuật SiP (sản xuất 2-3 tuần), lắp ráp PCB, nguyên mẫu vỏ in 3D, xác nhận chức năng (lưu lượng bơm, đầu ra ánh sáng, sạc, hút chân không), tiền tuân thủ EMC. Sản xuất DVT 50 đơn vị.
- Giai đoạn 4 — Khuôn và Thử nghiệm (Tuần 13-16): Chế tạo khuôn vỏ (khuôn ép phun với bộ dẫn sáng hai lớp), sản xuất thử nghiệm 200 đơn vị với công cụ sản xuất, thử nghiệm chứng nhận (CE, FCC, UN 38.3).
- Giai đoạn 5 — Sản xuất hàng loạt (Tuần 17-20): Sản xuất hàng loạt mô-đun SiP (khối lượng 100K+), lắp ráp SMT PCB chính với vị trí SiP, ép phun vỏ, lắp ráp cuối cùng, kiểm tra chức năng cuối dây chuyền 100% (bơm, đèn, sạc, hút chân không), đóng gói và vận chuyển.
Gửi cho chúng tôi ý tưởng sản phẩm của bạn: giá bán lẻ mục tiêu, trường hợp sử dụng chính, các tính năng mong muốn và dự báo khối lượng hàng năm. Chúng tôi sẽ cung cấp đề xuất kiến trúc SiP, sơ đồ khối chức năng, phân tích chi phí BOM sơ bộ, bản vẽ ý tưởng vỏ và lịch trình phát triển trong vòng 10 ngày làm việc.
-
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.
-
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.
-
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.
Liên hệ với các chuyên gia của chúng tôi và có được một tư vấn miễn phí!
Sứ mệnh của chúng tôi là cung cấp "Chất lượng cao" & "Dịch vụ tốt" & "Giao hàng nhanh" để giúp khách hàng của chúng tôi tăng thêm lợi nhuận.
