Hardware e progettazione industriale Mini-ITX dal 2010

Schede madri industriali Mini-ITX per sistemi OEM e embedded

Schede madri industriali Mini-ITX e piattaforme Mini PC configurabili per sistemi OEM, supportate da servizi di progettazione personalizzata delle schede, validazione, produzione e assistenza per l'intero ciclo di vita, dal prototipo alla produzione.

Scheda madre industriale Mini-ITX per sistemi OEM e embedded
Selezione delle schede · Progettazione personalizzata · Convalida · Produzione
Dal 2010Hardware e progettazione Mini-ITX
Oltre 40 paesiRealizzazione di progetti OEM
Obiettivo a 10 giorniObiettivo relativo ai prototipi su progetti selezionati*
8 USB · 6 COM · 8 LANConfigurazioni selezionate della scheda*

*Gli esempi variano a seconda della scheda e del progetto. Il numero di ingressi/uscite, i tempi del prototipo, i limiti termici, l'ambito di conformità e i termini del ciclo di vita sono confermati per lo SKU selezionato o per il progetto personalizzato.

ISO 9001 RoHS / REACH RAEE Assistenza CE / FCC Certificazioni e standard di qualità →

Riferimenti selezionati relativi a clienti e progetti

Siemens Schneider Electric Honeywell ABB GE HealthCare Zebra Technologies

Percorsi decisionali ingegneristici

Scegli in base alle esigenze, ai servizi di ingegneria o agli strumenti di progettazione

Parti dal vincolo che devi risolvere, dal lavoro di ingegneria che devi portare a termine o dal calcolo che devi verificare.

Topologia USB

Budget USB in base al controller, alla larghezza di banda e alla potenza

Assegnare a ciascun dispositivo le risorse xHCI, la generazione USB e l'alimentazione, quindi verificare l'enumerazione completa di tutti i dispositivi.

Controlli tecnici

  • Porta root xHCI e topologia dell'hub
  • USB 2.0 480 Mb/s · USB 3.x 5/10 Gb/s
  • Corrente per porta e fissaggio dei cavi
  • Enumerazione a pieno carico e sospensione/ripresa

Riferimenti alle configurazioni selezionate

Numero di porte
Fino a 8×
Segnalazione
480 Mb/s · 5 · 10 Gb/s*
Casi d'uso
Visione · Acquisizione dati · Interfaccia uomo-macchina
Scheda madre industriale Mini-ITX di riferimento per la progettazione di interfacce USB e I/O ad alta densità
*Valori nominali di segnalazione; la larghezza di banda effettiva dipende dal controller e dalla topologia dei dispositivi.

I/O seriale industriale

Specificare ogni porta COM dal punto di vista elettrico, non solo in base al numero

Definire la modalità RS-232/422/485, l'isolamento, la terminazione, la configurazione dei pin e l'enumerazione del sistema operativo per ciascun canale.

Controlli tecnici

  • Modalità RS-232 / RS-422 / RS-485 per porta
  • Terminazione RS-485 a 120 Ω alle estremità, ove necessario
  • Isolamento e riferimento di terra tramite circuito di campo
  • Intestazione / Configurazione dei pin del DB9 ed enumerazione del sistema operativo

Riferimenti alle configurazioni selezionate

Numero di porte
Fino a 6 porte COM
Protocolli
232 · 422 · 485
Carichi tipici
HMI · Modbus · PLC
Scheda madre Mini-ITX con interfacce seriali e I/O industriali

Architettura Ethernet

Assegnazione delle porte LAN alle risorse NIC e PCIe

Il numero di porte è secondario rispetto alla topologia del controller, alla capacità delle corsie, al tipo di supporto e al traffico sostenuto.

Controlli tecnici

  • Mappatura dei controller 1 / 2,5 / 10 GbE
  • Generazione PCIe e larghezza delle corsie
  • Implementazione RJ45 / SFP+ / PoE
  • Carico alla velocità della linea e temperatura della scheda di rete

Riferimenti alle configurazioni selezionate

Numero di porte
Fino a 8 porte LAN
Classi di collegamento
1 · 2,5 · 10 GbE
Casi d'uso
Firewall · NAS · Edge
Scheda madre industriale Mini-ITX con più interfacce Ethernet

Ingresso CC industriale

Blocca la finestra di immissione prima del rilascio della scheda

Progettare tenendo conto dei valori minimo e massimo del VIN, dei picchi all’accensione e dei transitori, non solo della tensione nominale.

Controlli tecnici

  • Famiglie di prodotti da 12 V / 19 V / 24 V
  • Comportamento in caso di UVLO e calo di tensione
  • Protezione contro le sovratensioni e l'inversione di polarità
  • Corrente nominale del connettore e del cavo

Dati di progettazione

Fonte
Numero di telaio (VIN) min / max
Carica
Pico + valore sostenuto
Protezione
UVLO · sovratensione · inversione di polarità
Scheda madre Mini-ITX utilizzata per la progettazione di sistemi industriali con alimentazione in corrente continua

Percorso termico senza ventola

Calcolo delle dimensioni del percorso termico in base alla potenza continua

Utilizzare ΔT, la potenza nominale del pacchetto e le condizioni dell'involucro per impostare il percorso °C/W richiesto.

Controlli tecnici

  • Potenza nominale del pacchetto rispetto al TDP
  • Temperatura interna del Tamb e dell'involucro
  • TIM, distributore, dissipatore di calore e percorso di conduzione
  • Margine di regolazione dell'acceleratore in regime stazionario

Riferimenti termici

Dati in ingresso
P · Tamb · Tlimit
Relazione
θ ≈ ΔT / P
Dimostrazione
Carico costante
Scheda madre Mini-ITX per integrazione termica senza ventola

Qualificazione termica

Verificare la conformità dello SKU completo a tutte le temperature

La potenza nominale della CPU non corrisponde a quella del sistema; memoria, dispositivi di archiviazione, PHY, alimentazione e connettori devono rientrare negli stessi limiti.

Controlli tecnici

  • Valori nominali di temperatura dei componenti secondo la distinta base (BOM)
  • Potenza all'avvio a freddo e comportamento dell'accumulatore
  • Limitazione del carico a caldo e temperatura dei componenti
  • Stabilità del collegamento I/O ai limiti di temperatura

Obiettivo della convalida

Riferimento al sito*
da -20 a +60 °C
Burn-in*
48–72 ore
Dimostrazione
Avviamento a freddo + carico a caldo
Scheda madre industriale Mini-ITX per applicazioni in condizioni di temperatura estesa
*Da utilizzare solo nei casi in cui il piano di test del progetto specifichi tali limiti.

Involo meccanico

Bloccare l'altezza Z e le aree escluse prima della lavorazione dell'involucro

L'ingombro di 170 × 170 mm è solo l'inizio; le porte I/O posteriori, il dissipatore di calore, i cavi e la scheda PCIe definiscono il volume utilizzabile.

Controlli tecnici

  • Ingombro della scheda: 170 × 170 mm
  • I/O posteriore e altezza Z del connettore
  • Dissipatore termico, spazio per l'archiviazione e spazio per la curvatura dei cavi
  • Zone di esclusione PCIe e dell'involucro

Riferimenti meccanici

Impronta
170 × 170 mm
Focus
Pila a profilo ribassato
Casi d'uso
Chiosco · HMI · Panel PC
Scheda madre Mini-ITX utilizzata per la progettazione meccanica del Thin Mini-ITX

Architettura Edge AI

Calcolo delle dimensioni dell'AI in base al modello, al percorso I/O e ai limiti termici

Scegliere tra GPU, NPU o Jetson solo dopo aver valutato il runtime, la memoria, la larghezza di banda in ingresso, l'interfaccia PCIe e la potenza continua.

Controlli tecnici

  • Percorso acceleratore GPU / NPU / Jetson
  • Generazione PCIe, larghezza di lane e risorse M.2
  • CSI / USB / 10GbE / ingresso di archiviazione
  • Tempo di funzionamento, memoria e limite termico di funzionamento continuativo

Riferimenti in materia di architettura

Calcolo
GPU · NPU · Jetson
Interfacce
PCIe · M.2 · CSI
Casi d'uso
Visione · Robotica · Inferenza
Scheda madre Mini-ITX di riferimento per l'IA per dispositivi periferici e l'integrazione di acceleratori

Progettazione personalizzata Mini-ITX e ODM

Trasformare i vincoli di sistema in una scheda madre embedded pronta per la produzione

Progettazione di formati Mini-ITX, Thin Mini-ITX e formati personalizzati specifici per progetto, tenendo conto dei vincoli relativi a CPU/SoC, I/O, alimentazione, termica e meccanica.

Controlli tecnici

  • Mini-ITX, Thin Mini-ITX o riferimento meccanico specifico per il progetto
  • Mappa delle risorse PCIe, USB, LAN, COM e di visualizzazione
  • Analisi dell'albero di alimentazione, del reset/avvio e della temperatura
  • Riferimenti di progettazione IPC-2221 / IPC-7351, ove specificato

Pacchetto di rilascio

Fattore di forma
Mini-ITX · Sottile · Personalizzato
Riferimenti di progettazione
IPC-2221 · IPC-7351
Rilascio
Gerber · Distinta dei materiali · Rev.
Progettazione personalizzata di schede madri Mini-ITX e embedded e progettazione ODM

Assemblaggio del case e integrazione del sistema

Scheda di rilascio, cablaggio, alimentatore e involucro in un unico sistema collaudato

L'adattamento meccanico da solo non è sufficiente; la corrente di avviamento, il percorso dei cavi, il raffreddamento e l'accesso per la manutenzione devono essere coordinati a livello di sistema.

Controlli di integrazione

  • Alimentatore da 12/24 V CC e margine di corrente di avviamento
  • Configurazione dei pin e continuità dei cavi; norma IPC/WHMA-A-620 ove specificato
  • Spazio per l'alloggiamento, il dissipatore di calore e la curvatura dei cavi
  • Test funzionale finale rispetto alla configurazione rilasciata

Controlli di rilascio

Potenza
12 / 24 V CC
Imbracatura
IPC/WHMA-A-620
Risultato
Assemblaggio + FCT
Realizzazione di un case Mini-ITX e progettazione dell'integrazione di sistema

Ingegneria del BIOS e del firmware

Blocca UEFI, TPM 2.0 e le impostazioni di ripristino per la versione di produzione

Il firmware fa parte della configurazione rilasciata, non è un’impostazione successiva alla compilazione. Il comportamento relativo all’avvio, alla sicurezza e al ripristino deve rimanere riproducibile per ogni revisione.

Controlli del firmware

  • Ordine di avvio UEFI e accensione automatica in caso di interruzione di corrente
  • Requisiti relativi a TPM 2.0, Secure Boot e PXE
  • Watchdog, GPIO e comportamento in modalità di ripristino
  • Configurazione di riferimento di BIOS, driver e sistema operativo sotto il controllo di ECO/ECN

Controlli di rilascio

Sicurezza
TPM 2.0
Avvio
UEFI · PXE
Modifica
ECO · ECN · Rev
Progettazione del BIOS UEFI e del firmware per schede Mini-ITX

Convalida tecnica

Definire le condizioni di collaudo e i limiti di accettazione prima del rilascio in produzione

Un risultato di convalida è utile solo se vengono registrati l'SKU, il BIOS, il carico di lavoro, le condizioni ambientali, la durata e i criteri di superamento/fallimento.

Controlli di convalida

  • Equilibrio termico in condizioni ambientali e di carico di lavoro target
  • IEC 60068-2-6 (vibrazioni) / IEC 60068-2-27 (urti), ove richiesto
  • IEC 61000-4-2 ESD: ±4 kV per contatto / ±8 kV per riferimento in aria
  • Test di popolamento I/O, di riavvio e di ripristino

Registro delle prove

ESD
±4 / ±8 kV
Meccanica
IEC 60068-2-6 / -27
Traccia
Codice articolo · BIOS · Versione
Convalida tecnica del formato Mini-ITX in vista del lancio in produzione
I livelli e gli standard di collaudo vengono confermati per ogni singolo progetto; i riferimenti non costituiscono una certificazione generale del prodotto.

Produzione di circuiti stampati (PCB) e assemblaggi di circuiti stampati (PCBA)

Compilare la revisione rilasciata in base ai criteri di accettazione IPC specificati

Il pacchetto di produzione deve specificare i requisiti relativi al circuito stampato, la revisione della distinta base, il processo di saldatura, il piano di ispezione e il test funzionale.

Controlli di produzione

  • IPC-6012F / IPC-A-600M per il collaudo dei circuiti stampati rigidi
  • J-STD-001J / IPC-A-610J per assemblaggi saldati
  • AOI e raggi X per individuare rischi legati ai collegamenti nascosti, come BGA/QFN
  • FCT, serializzazione e tracciabilità di lotti e revisioni

Condizioni di accettazione

PCB
6012F · A-600M
PCBA
J-STD-001J · A-610J
Ispezione
AOI · Raggi X · FCT
Produzione di PCB e PCBA per schede madri integrate e schede personalizzate

Approvvigionamento di componenti elettronici

Approvare i prodotti sostitutivi in base a MPN, compatibilità elettrica e ciclo di vita, non solo in base alla disponibilità

Un sostituto con pin compatibili può comunque modificare la potenza, la temporizzazione, le caratteristiche termiche, il comportamento del firmware o lo stato di qualificazione.

Controlli sull'approvvigionamento

  • Codice articolo del produttore, AVL e identificativo del fornitore
  • Gestione MSL 1–6 secondo lo standard J-STD-033, ove applicabile
  • Approvazione tecnica prima del rilascio di componenti alternativi
  • Tracciabilità PCN/EOL, lotto e codice data

Controlli sull'offerta

Identità
MPN · AVL
Manipolazione
MSL 1–6
Ciclo di vita
PCN · EOL
Approvvigionamento di componenti elettronici per le distinte base di produzione Mini-ITX

Produzione meccanica e di involucri

Date di rilascio, tolleranze e finitura prima del taglio del metallo

L’adattamento della scheda dipende dalle aperture di I/O, dai distanziatori, dall’altezza Z, dalle curve dei cavi e dal contatto con il dissipatore di calore, non solo dalla larghezza dell’involucro.

Comandi meccanici

  • Riferimenti relativi al pannello, alle porte I/O posteriori e all’involucro, come da disegno approvato
  • Disegni di lamiere, lavorazioni CNC o estrusioni per revisione
  • Tolleranze generali secondo la norma ISO 2768 solo ove specificato in disegno
  • Ispezione del primo articolo per verificarne l'adattamento, la finitura e l'accessibilità per la manutenzione

Controlli di rilascio

Consiglio di amministrazione
Mini-ITX · Personalizzato
CAD
2D · STEP · Rev
Qualità
FAI · Disegno
Produzione meccanica e di involucri per sistemi embedded e hardware personalizzato

Strumento di ingegneria

Calcolatore del fabbisogno energetico per schede Mini-ITX

Calcolare il carico complessivo di CPU, acceleratore, memoria, archiviazione, USB e PCIe prima di selezionare la fonte di corrente continua.

Usalo per controllare

  • Carico su CPU, GPU/NPU e memoria
  • Alimentazione di dispositivi di archiviazione, USB e PCIe
  • Margine massimo oltre il consumo nominale
  • Trasferimento della PSU prima della selezione del fornitore

Dati di base

Calcolo
CPU · GPU · NPU
Periferiche
USB · memoria · PCIe
Risultato
Totale W + margine

Strumento di ingegneria

Calcolatore per alimentatori da 12 V / 24 V

Utilizza la formula P = V × I per convertire i watt del sistema in corrente di alimentazione, quindi aggiungi il margine di progetto.

Usalo per controllare

  • Assorbimento di corrente rispetto alla potenza totale
  • Dimensionamento delle fonti a 12 V rispetto a quelle a 24 V
  • Margine di progettazione per i fenomeni transitori e la crescita
  • Previsioni attuali relative ai connettori e al cablaggio

Relazione fondamentale

Formula
P = V × I
Fonti
12 V · 24 V
Risultato
Corrente + margine

Strumento di ingegneria

Calcolatore della resistenza termica

Utilizzare θ = ΔT / P per stimare il valore target in °C/W prima di scegliere il percorso termico.

Usalo per controllare

  • Aumento di temperatura ammesso
  • Dissipazione di potenza con carico nominale
  • Percorso θJA o θJC richiesto
  • Ipotesi relative alla temperatura ambiente prima del congelamento termico

Relazione fondamentale

Formula
θ = ΔT / P
Temperature
Tj · Tc · Tamb
Risultato
Obiettivo °C/W

Strumento di ingegneria

Verifica delle dimensioni e degli spazi liberi per schede Mini-ITX

Verificare che l'ingombro di 170 × 170 mm non interferisca con le zone I/O, l'altezza Z, le curve dei cavi, le aree di esclusione PCIe e quelle dell'involucro.

Usalo per controllare

  • Ingombro della scheda: 170 × 170 mm
  • Connettore I/O e zone di curvatura del cavo
  • Dissipatore termico e altezza Z del componente
  • Spazio libero per PCIe e alloggiamento

Riferimenti meccanici

Consiglio di amministrazione
170 × 170 mm
Altezza
Dissipatore di calore + I/O
Liquidazione
Cavi · PCIe

Risorse della piattaforma cartografica

Prima di scegliere la scheda, confrontare i limiti relativi a CPU/SoC, PCIe, I/O e alimentazione.

Rischi legati alla stretta integrazione

Risolvere eventuali conflitti relativi a connettori, gestione termica, firmware e involucro prima del rilascio.

Rilascio con prove

Collegare la convalida allo SKU, alla revisione del PCB/distinta base e alla versione di riferimento del firmware.

Modifica controllo

Monitorare i codici ECO/ECN, PCN/EOL e le sostituzioni approvate durante la produzione.

Esecuzione del progetto

Come un progetto hardware OEM passa alla fase di produzione

Un percorso controllato che va dalla definizione dei requisiti alla configurazione di produzione approvata.

01

Requisiti e scelta della piattaforma

Blocca i vincoli relativi al carico di lavoro, all’I/O, all’alimentazione, alla temperatura, agli aspetti meccanici e al sistema operativo; seleziona la piattaforma più simile.

02

Progettazione su misura

Allineare le modifiche necessarie alla scheda, al firmware, alla distinta base e a livello di sistema rispetto a una baseline del progetto.

03

Prototipo e validazione

Verificare il prototipo in base ai criteri di validazione concordati in ambito funzionale, termico, meccanico e specifici del progetto.

04

Supporto alla produzione e al ciclo di vita

Rilasciare la configurazione approvata in produzione, quindi gestire in modo controllato le modifiche relative a revisioni, fornitura e ciclo di vita.

Impianto di progettazione e produzione di schede Mini-ITX
Requisiti · progettazione · convalida · rilascio in produzione

Prove relative alla realizzazione del progetto

Risultati selezionati dai progetti OEM

Esempi di consegna, intervento tecnico e assistenza a lungo termine tratti da progetti già realizzati.

David H

500 tavole · Consegna entro 14 giorni

Dopo la configurazione e l'approvazione della produzione, sono state consegnate 500 schede entro un periodo di produzione di 14 giorni.

David H · Programma Display industriali · Responsabile di prodotto

Sophia Z

Risposta entro poche ore · Risoluzione entro una settimana

Il problema tecnico ha ricevuto una prima risposta nel giro di poche ore; il feedback sugli schemi e la correzione concordata del progetto sono stati risolti nel giro di una settimana.

Sophia Z · Programma sui dispositivi medici · Ingegnere hardware

Oliver Ortega

Oltre 10 anni · Diverse generazioni di prodotti

Il supporto è proseguito attraverso la produzione continuativa e diverse generazioni di prodotti nell’arco di oltre dieci anni.

Oliver Ortega · Networking OEM · Direttore della catena di approvvigionamento