Industrielle Mini-ITX-Hardware und -Entwicklung seit 2010

Industrielle Mini-ITX-Mainboards für OEM- und Embedded-Systeme

Industrielle Mini-ITX-Mainboards und konfigurierbare Mini-PC-Plattformen für OEM-Systeme, ergänzt durch maßgeschneiderte Entwicklung, Validierung, Fertigung und Lebenszyklus-Support vom Prototyp bis zur Serienproduktion.

Industrielles Mini-ITX-Motherboard für OEM- und Embedded-Systeme
Leiterplattenauswahl · Kundenspezifische Entwicklung · Validierung · Fertigung
Seit 2010Mini-ITX-Hardware und -Entwicklung
Über 40 LänderOEM-Projektabwicklung
10-Tage-ZielPrototyp-Ziel bei ausgewählten Projekten*
8 USB · 6 COM · 8 LANAusgewählte Platinenkonfigurationen*

*Die Beispiele variieren je nach Platine und Projekt. Die Anzahl der Ein- und Ausgänge, das Timing des Prototyps, die thermischen Grenzwerte, der Geltungsbereich der Konformitätsanforderungen und die Lebenszyklusbedingungen werden für die ausgewählte SKU oder das kundenspezifische Design bestätigt.

ISO 9001 RoHS / REACH WEEE CE-/FCC-Unterstützung Zertifizierungen und Qualitätsstandards →

Ausgewählte Kunden- und Projektreferenzen

Siemens Schneider Electric Honeywell ABB GE HealthCare Zebra Technologies

Entscheidungsprozesse im Ingenieurwesen

Nach Anforderung, Ingenieursdienstleistung oder Konstruktionswerkzeug auswählen

Gehen Sie von der zu lösenden Aufgabe, den auszuführenden technischen Arbeiten oder der zu überprüfenden Berechnung aus.

USB-Topologie

USB-Budget nach Controller, Bandbreite und Leistung

Ordnen Sie jedes Gerät den xHCI-Ressourcen, der USB-Generation und der Stromversorgung zu und überprüfen Sie anschließend die vollständige Enumeration aller Geräte.

Technische Prüfungen

  • xHCI-Root-Port und Hub-Topologie
  • USB 2.0 480 Mb/s · USB 3.x 5/10 Gb/s
  • Strom pro Anschluss und Kabelbefestigung
  • Vollauslastungsaufzählung und Anhalten/Fortsetzen

Ausgewählte Konfigurationshinweise

Anzahl der Anschlüsse
Bis zu 8×
Signalübertragung
480 Mb/s · 5 · 10 Gb/s*
Anwendungsfälle
Bildverarbeitung · Datenerfassung · Mensch-Maschine-Schnittstelle
Industrielles Mini-ITX-Mainboard als Referenz für die Planung von USB- und E/A-Anschlüssen mit hoher Dichte
*Nennwerte für die Signalübertragung; der nutzbare Durchsatz hängt von der Controller- und Gerätetopologie ab.

Serielle E/A für industrielle Anwendungen

Jeden COM-Port elektrisch definieren, nicht nur anhand der Nummer

Legen Sie den RS-232/422/485-Modus, die Isolierung, den Abschlusswiderstand, die Pinbelegung und die Betriebssystem-Enumeration pro Kanal fest.

Technische Prüfungen

  • RS-232-/RS-422-/RS-485-Modus pro Anschluss
  • RS-485 120 Ω Abschlusswiderstand, falls erforderlich
  • Isolierung und Massebezug über den Feldstromkreis
  • Header / DB9-Pinbelegung und Betriebssystem-Enumeration

Ausgewählte Konfigurationshinweise

Anzahl der Anschlüsse
Bis zu 6× COM
Protokolle
232 · 422 · 485
Typische Lasten
HMI · Modbus · SPS
Mini-ITX-Mainboard mit seriellen und industriellen E/A-Schnittstellen

Ethernet-Architektur

LAN-Ports den Netzwerkkarten und PCIe-Ressourcen zuweisen

Die Anzahl der Ports ist gegenüber der Controller-Topologie, dem Lane-Budget, dem Übertragungsmedium und dem Dauerverkehr von untergeordneter Bedeutung.

Technische Prüfungen

  • 1 / 2,5 / 10-GbE-Controller-Zuordnung
  • PCIe-Generation und Lane-Breite
  • RJ45 / SFP+ / PoE-Implementierung
  • Auslastung bei Wire-Rate und NIC-Temperatur

Ausgewählte Konfigurationshinweise

Anzahl der Anschlüsse
Bis zu 8× LAN
Verknüpfungsklassen
1 · 2,5 · 10 GbE
Anwendungsfälle
Firewall · NAS · Edge
Industrielles Mini-ITX-Mainboard mit mehreren Ethernet-Schnittstellen

Industrieller Gleichstromeingang

Eingabefenster vor Freigabe der Platine sperren

Die Auslegung sollte sich nach VIN-Min/Max, Anlaufspitzenwert und Transienten richten – nicht allein nach der Nennspannung.

Technische Prüfungen

  • 12-V-/19-V-/24-V-Produktfamilien
  • Verhalten bei UVLO und Spannungsabfall
  • Überspannungs- und Verpolungsschutz
  • Strombelastbarkeit von Steckverbindern und Leitungen

Entwurfsvorgaben

Quelle
Fahrzeug-Identifikationsnummer (VIN) – Mindest-/Höchstwert
Laden
Spitzenwert + Dauerwert
Schutz
UVLO · Überspannung · Verpolung
Mini-ITX-Mainboard für die Planung industrieller Gleichstromeinspeisungen

Lüfterloser Wärmepfad

Dimensionierung des Wärmepfads anhand der Dauerleistung

Verwenden Sie ΔT, die Dauerleistung des Gehäuses und die Gehäusebedingungen, um den erforderlichen °C/W-Pfad festzulegen.

Technische Prüfungen

  • Dauerleistung des Gehäuses im Vergleich zur TDP
  • Tamb und Innentemperatur des Gehäuses
  • TIM, Verteiler, Kühlkörper und Wärmeleitpfad
  • Drosselklappenreserve im stationären Betrieb

Thermische Referenzwerte

Eingaben
P · Tamb · Tlimit
Beziehung
θ ≈ ΔT / P
Beweis
Dauerbelastung
Mini-ITX-Mainboard für die lüfterlose thermische Integration

Temperaturqualifizierung

Die gesamte SKU über den gesamten Temperaturbereich validieren

Die CPU-Leistung entspricht nicht der Systemleistung; Arbeitsspeicher, Speicher, PHYs, Stromversorgung und Anschlüsse müssen denselben Leistungsrahmen einhalten.

Technische Prüfungen

  • Temperaturangaben der Bauteile gemäß Stückliste
  • Leistung und Speicherverhalten beim Kaltstart
  • Drosselung unter Last und Bauteiletemperatur
  • Stabilität der E/A-Verbindung bei Temperaturgrenzwerten

Schwerpunkt der Validierung

Standortangabe*
-20 bis +60 °C
Einbrennen*
48–72 Stunden
Beweis
Kaltstart + Warmladung
Industrielles Mini-ITX-Mainboard für den Einsatz in einem erweiterten Temperaturbereich
*Nur dort verwenden, wo diese Grenzwerte im Projekt-Testplan festgelegt sind.

Mechanischer Umschlag

Z-Höhe und Ausschneidbereiche vor der Herstellung der Gehäuseformen fixieren

Die Grundfläche von 170 × 170 mm ist nur der Anfang; die hinteren Ein- und Ausgänge, der Kühlkörper, die Kabel und der PCIe-Steckplatz bestimmen das nutzbare Volumen.

Technische Prüfungen

  • Plattengrundfläche: 170 × 170 mm
  • E/A-Anschlüsse auf der Rückseite und Z-Höhe der Anschlüsse
  • Kühlkörper, Speicherplatz und Freiraum für Kabelbögen
  • PCIe- und Gehäuse-Sperrzonen

Mechanische Referenzen

Fußabdruck
170 × 170 mm
Fokus
Flacher Stapel
Anwendungsfälle
Kiosk · HMI · Panel-PC
Mini-ITX-Mainboard für die mechanische Planung von Thin Mini-ITX

Edge-AI-Architektur

Berechnung der AI-Rechenleistung anhand des Modells, des E/A-Pfads und der thermischen Grenzen

Entscheiden Sie sich erst für eine GPU, NPU oder Jetson, nachdem Sie Laufzeit, Speicher, Eingangsbandbreite, PCIe und Dauerleistungsaufnahme ermittelt haben.

Technische Prüfungen

  • GPU / NPU / Jetson-Beschleunigerpfad
  • PCIe-Generation, Lane-Breite und M.2-Ressourcen
  • CSI / USB / 10GbE / Speichereingänge
  • Laufzeit, Speicherbedarf und thermische Dauerbelastungsgrenze

Literaturhinweise zur Architektur

Rechnen
GPU · NPU · Jetson
Schnittstellen
PCIe · M.2 · CSI
Anwendungsfälle
Bildverarbeitung · Robotik · Inferenz
Mini-ITX-Mainboard-Referenz für Edge-AI und die Integration von Beschleunigern

Maßgeschneiderte Mini-ITX-Entwicklung & ODM

Systemeinschränkungen in ein serienreifes Embedded-Motherboard umsetzen

Entwicklung von Mini-ITX-, Thin-Mini-ITX- und projektspezifischen Sonderformfaktoren unter Berücksichtigung der erforderlichen Anforderungen an CPU/SoC, E/A, Stromversorgung, Wärmeableitung und mechanische Gegebenheiten.

Technische Prüfungen

  • Mini-ITX, Thin Mini-ITX oder projektspezifischer mechanischer Bezugspunkt
  • Zuordnung der PCIe-, USB-, LAN-, COM- und Bildschirmressourcen
  • Stromversorgung, Reset/Boot und Überprüfung der Temperatur
  • IPC-2221 / IPC-7351 als Konstruktionsvorlagen, sofern angegeben

Veröffentlichungspaket

Formfaktor
Mini-ITX · Schlank · Maßgeschneidert
Design-Referenzen
IPC-2221 · IPC-7351
Freigabe
Gerber · Stückliste · Rev.
Entwicklung von kundenspezifischen Mini-ITX- und Embedded-Mainboards sowie ODM-Design

Gehäusebau und Systemintegration

Release-Board, Kabelbaum, Netzteil und Gehäuse als ein getestetes System

Der mechanische Sitz allein reicht nicht aus; Anlaufstrom, Kabelführung, Kühlung und Wartungszugang müssen auf Systemebene aufeinander abgestimmt sein.

Integrationsprüfungen

  • 12/24-VDC-Netzteil und Anlaufstromreserve
  • Anschlussbelegung und Durchgangsprüfung des Kabelbaums; IPC/WHMA-A-620, sofern angegeben
  • Lagerraum, Kühlkörper und Kabelführungsabstand
  • Abschließende Funktionsprüfung anhand der freigegebenen Konfiguration

Freigabekontrollen

Leistung
12 / 24 VDC
Gurtzeug
IPC/WHMA-A-620
Ausgabe
Montage + FCT
Bau einer Mini-ITX-Box und Systemintegration

BIOS- und Firmware-Entwicklung

UEFI, TPM 2.0 und das Wiederherstellungsverhalten an die Produktions-SKU binden

Die Firmware ist Teil der veröffentlichten Konfiguration und keine nach der Erstellung vorgenommene Einstellung. Das Verhalten beim Bootvorgang, bei der Sicherheit und bei der Wiederherstellung muss für jede Revision reproduzierbar bleiben.

Firmware-Prüfungen

  • UEFI-Startreihenfolge und automatisches Einschalten bei Stromausfall
  • TPM 2.0, Secure Boot und PXE-Anforderungen
  • Watchdog, GPIO und Wiederherstellungsverhalten
  • BIOS-, Treiber- und Betriebssystem-Baseline unter ECO/ECN-Kontrolle

Freigabekontrollen

Sicherheit
TPM 2.0
Stiefel
UEFI · PXE
Ändern
ECO · ECN · Rev
Mini-ITX-BIOS, UEFI und Firmware-Entwicklung

Technische Validierung

Festlegung der Testbedingungen und Abnahmegrenzen vor der Produktionsfreigabe

Ein Validierungsergebnis ist nur dann aussagekräftig, wenn die SKU, das BIOS, die Arbeitslast, die Umgebungsbedingungen, die Dauer sowie die Kriterien für „bestanden“ und „nicht bestanden“ erfasst werden.

Validierungsprüfungen

  • Thermischer Gleichgewichtszustand bei Soll-Umgebungsbedingungen und Soll-Auslastung
  • IEC 60068-2-6 – Schwingungen / IEC 60068-2-27 – Stöße, sofern erforderlich
  • IEC 61000-4-2 ESD: ±4 kV Kontakt / ±8 kV Luft (Referenzwert)
  • I/O-Belastungstests, Aus- und Wiedereinschalttests sowie Wiederherstellungstests

Beweismittelverzeichnis

ESD
±4 / ±8 kV
Mechanik
IEC 60068-2-6 / -27
Spur
Artikelnummer · BIOS · Rev.
Technische Validierung von Mini-ITX-Systemen für die Serienfreigabe
Die Prüfwerte und Normen werden projektbezogen festgelegt; die Angaben stellen keine pauschale Produktzertifizierung dar.

Fertigung von Leiterplatten und bestückten Leiterplatten

Erstellen Sie die freigegebene Revision gemäß den festgelegten IPC-Abnahmekriterien

Das Produktionspaket sollte die Anforderungen an die Leiterplatte, die Stücklistenversion, den Lötprozess, den Prüfplan und die Funktionsprüfung enthalten.

Fertigungskontrollen

  • IPC-6012F / IPC-A-600M für die Abnahme von starren Leiterplatten
  • J-STD-001J / IPC-A-610J für gelötete Baugruppen
  • AOI plus Röntgenprüfung zur Erkennung versteckter Verbindungsrisiken wie bei BGA/QFN
  • FCT, Serialisierung und Rückverfolgbarkeit von Chargen und Revisionen

Annahmegrundlage

Leiterplatte
6012F · A-600M
PCBA
J-STD-001J · A-610J
Prüfung
AOI · Röntgen · FCT
Fertigung von Leiterplatten und bestückten Leiterplatten für Embedded-Mainboards und kundenspezifische Leiterplatten

Beschaffung elektronischer Bauteile

Genehmigen Sie Ersatzprodukte anhand von MPN, elektrischer Kompatibilität und Lebensdauer – nicht allein aufgrund der Verfügbarkeit

Ein pin-kompatibler Ersatz kann dennoch Auswirkungen auf die Leistung, das Timing, die thermischen Eigenschaften, das Firmware-Verhalten oder den Qualifizierungsstatus haben.

Beschaffungskontrollen

  • Hersteller-Teilenummer, AVL und Lieferantenbezeichnung
  • MSL 1–6: Handhabung gemäß J-STD-033, sofern zutreffend
  • Technische Freigabe vor der Freigabe von Ersatzteilen
  • Rückverfolgbarkeit von PCN/EOL, Chargen- und Datumscodes

Versorgungskontrollen

Identität
MPN · AVL
Handhabung
MSL 1–6
Lebenszyklus
PCN · EOL
Beschaffung elektronischer Bauteile für Mini-ITX-Fertigungsstücklisten

Maschinenbau und Gehäusefertigung

Freigabedaten, Toleranzen und Oberflächenbeschaffenheit vor dem Schneiden von Metall

Die Passgenauigkeit der Platine hängt von den I/O-Aussparungen, den Abstandshaltern, der Z-Höhe, den Kabelbiegungen und dem Kontakt zum Kühlkörper ab – nicht allein von der Gehäusebreite.

Mechanische Steuerungen

  • Bezugspunkte für Platine, hintere E/A-Anschlüsse und Gehäuse gemäß freigegebener Zeichnung
  • Blech-, CNC- oder Strangpresszeichnung nach Überarbeitung
  • ISO 2768 – Allgemeine Toleranzen gelten nur, sofern in der Zeichnung angegeben
  • Prüfung der Passform, Oberflächenqualität und Wartungszugänglichkeit des Erstmusters

Freigabekontrollen

Vorstand
Mini-ITX · Individuell
CAD
2D · STEP · Rev
Qualität
FAI · Zeichnung
Mechanischer Fertigungs- und Gehäusebau für eingebettete Systeme und kundenspezifische Hardware

Technisches Werkzeug

Rechner für die Leistungsaufnahme von Mini-ITX-Systemen

Addieren Sie die Auslastungen von CPU, Beschleuniger, Arbeitsspeicher, Speicher, USB und PCIe, bevor Sie die Gleichstromquelle auswählen.

Verwenden Sie es, um zu überprüfen,

  • CPU-, GPU-/NPU- und Speicherauslastung
  • Stromversorgung für Speicher-, USB- und PCIe-Geräte
  • Spitzenmarge über dem nominalen Verbrauch hinaus
  • Übergabe der Stromversorgungseinheit vor der Lieferantenauswahl

Wesentliche Inputs

Rechnen
CPU · GPU · NPU
Peripheriegeräte
USB · Speicher · PCIe
Ausgabe
Gesamt-W + Marge

Technisches Werkzeug

12-V-/24-V-Stromversorgungsrechner

Verwenden Sie die Formel P = V × I, um die Systemleistung in Watt in den Quellstrom umzurechnen, und addieren Sie anschließend die Projektmarge hinzu.

Verwenden Sie es, um zu überprüfen,

  • Stromaufnahme bei Gesamtleistung
  • Dimensionierung der Stromversorgung: 12 V versus 24 V
  • Auslegungsspielraum für transiente Vorgänge und Wachstum
  • Aktuelle Anforderungen an Steckverbinder und Verkabelung

Kernbeziehung

Formel
P = V × I
Quellen
12 V · 24 V
Ausgabe
Aktuell + Marge

Technisches Werkzeug

Rechner für den Wärmewiderstand

Verwenden Sie θ = ΔT / P, um den Sollwert in °C/W zu schätzen, bevor Sie den Wärmepfad auswählen.

Verwenden Sie es, um zu überprüfen,

  • Zulässiger Temperaturanstieg
  • Leistungsverlust bei Soll-Last
  • Erforderlicher θJA- oder θJC-Pfad
  • Umgebungsbedingungen vor dem thermischen Einfrieren

Kernbeziehung

Formel
θ = ΔT / P
Temperaturen
Tj · Tc · Tamb
Ausgabe
°C/W-Zielwert

Technisches Werkzeug

Mini-ITX-Größen- und Abstandsprüfer

Prüfen Sie die Grundfläche von 170 × 170 mm hinsichtlich der I/O-Zonen, der Z-Höhe, der Kabelbiegungen sowie der PCIe- und Gehäuse-Sperrzonen.

Verwenden Sie es, um zu überprüfen,

  • Plattengrundfläche: 170 × 170 mm
  • E/A-Anschluss und Kabelknickbereiche
  • Kühlkörper und Z-Höhe der Bauteile
  • Freiraum für PCIe und Gehäuse

Mechanische Referenzen

Vorstand
170 × 170 mm
Höhe
Kühlkörper + E/A
Freiraum
Kabel · PCIe

Ressourcen der Kartenplattform

Vergleichen Sie vor der Auswahl der Platine die Grenzwerte für CPU/SoC, PCIe, E/A und Stromversorgung.

Risiken einer engen Integration

Konflikte hinsichtlich Anschlüssen, Kühlung, Firmware und Gehäuse vor der Veröffentlichung beheben.

Freilassung mit Beweismitteln

Die Validierung an die SKU, die PCB-/BOM-Revision und die Firmware-Baseline koppeln.

Steuerungsänderung

Verfolgen Sie ECO/ECN, PCN/EOL und genehmigte Ersatzprodukte während der gesamten Produktion.

Projektdurchführung

Wie ein OEM-Hardware-Projekt in die Serienproduktion übergeht

Ein einheitlicher Prozess von der Anforderungsdefinition bis zur freigegebenen Produktionskonfiguration.

01

Anforderungen und Plattformauswahl

Erfassen Sie die Arbeitslast, die E/A-Anforderungen, den Stromverbrauch, die thermischen und mechanischen Anforderungen sowie die Betriebssystembeschränkungen; wählen Sie die am besten geeignete Plattform aus.

02

Maßgeschneiderte Technik

Führen Sie die erforderlichen Änderungen an der Platine, der Firmware, der Stückliste und auf Systemebene anhand einer Projekt-Baseline durch.

03

Prototypentwicklung und Validierung

Überprüfen Sie den Prototyp anhand der vereinbarten funktionalen, thermischen, mechanischen und projektspezifischen Validierungskriterien.

04

Produktion und Lebenszyklus-Support

Übertragen Sie die genehmigte Konfiguration in die Produktion und verwalten Sie anschließend Revisions-, Bereitstellungs- und Lebenszyklusänderungen kontrolliert.

Entwicklungs- und Fertigungsstätte für Mini-ITX-Platinen
Anforderungen · Entwicklung · Validierung · Freigabe für die Produktion

Nachweis der Projektdurchführung

Ausgewählte Ergebnisse aus OEM-Projekten

Beispiele für die Umsetzung, technische Lösungen und langfristige Betreuung aus bereits abgeschlossenen Projekten.

David H.

500 Bretter · Lieferung innerhalb von 14 Tagen

Nach der Konfiguration und der Freigabe zur Serienfertigung wurden 500 Platinen innerhalb eines 14-tägigen Produktionszeitraums ausgeliefert.

David H · Programm für Industrieanzeigen · Produktmanager

Sophia Z

Antwort innerhalb von Stunden · Problem innerhalb einer Woche behoben

Das technische Problem wurde innerhalb weniger Stunden erstmals beantwortet; das Feedback zum Schaltplan und die vereinbarte Korrektur am Entwurf wurden innerhalb einer Woche abgeschlossen.

Sophia Z · Programm für Medizinprodukte · Hardware-Ingenieurin

Oliver Ortega

Über 10 Jahre · Mehrere Produktgenerationen

Die Unterstützung wurde über mehr als zehn Jahre hinweg durch wiederholte Produktionen und mehrere Produktgenerationen fortgesetzt.

Oliver Ortega · Netzwerk-OEM · Leiter der Lieferkette