KVM-Switch PCBA

 

DerKVM-Switch PCBAist als zentrale Steuerzentrale für die Verwaltung mehrerer Computer über ein einziges Tastatur-, Videomonitor- und Mausset konzipiert. Es integriert eine Hochgeschwindigkeits-Video-Switch-Matrix, die DisplayPort-, HDMI- oder DVI-Signale bis zu 4K@60Hz mit HDCP-Unterstützung weiterleiten kann. Das Board verfügt über einen USB-Hub-Controller, der Tastatur-/Mausperipheriegeräte über angeschlossene Systeme hinweg gemeinsam nutzt, mit unabhängiger Portauswahl über Tasten auf der Vorderseite, Hotkeys oder serielle RS-232-Befehle. Ein integrierter EDID-Emulator sorgt für eine konsistente Aushandlung der Anzeigeauflösung und verhindert eine Neuaufzählung des Monitors beim Umschalten. Das Board verfügt außerdem über eine Audioumschaltung für 3,5-mm- oder HDMI-eingebettetes Audio sowie optionalen USB 3.0-Passthrough für Hochgeschwindigkeitsgeräte. Die PCBA wurde für Zuverlässigkeit in 24/7-Serverraum- und Broadcast-Umgebungen entwickelt und verwendet Komponenten in Industriequalität sowie eine mehrschichtige Leiterplatte mit kontrollierter Impedanz für Video- und Hochgeschwindigkeits-USB-Signale, um die Signalintegrität über alle Kanäle hinweg sicherzustellen.

 

 

              

 

 

Die Montage hochauflösender Videoschalttafeln erfordert eine sorgfältige Kontrolle der Impedanz und der Hochgeschwindigkeitssignalführung. Beim Lötpastendruck wird Pulver vom Typ 4 mit SPI verwendet, um eine gleichmäßige Lautstärke auf Fine-Pitch-Pads von Video-Switch-Matrix-ICs, HDMI/DisplayPort-Retimern und USB-Hub-Controllern sicherzustellen. Das Reflow-Verfahren wird in einem Mehrzonenofen unter Stickstoff durchgeführt, wodurch die Benetzung kleiner Passivelemente optimiert und gleichzeitig Hohlräume unter großen BGA-Gehäusen vermieden werden. Für alle BGA-Geräte ist eine Röntgeninspektion obligatorisch, bei der die Ausrichtung und der Hohlraumgehalt überprüft werden. Nach dem Reflow werden Durchgangsvideoanschlüsse (HDMI, DP, DVI) und USB-Anschlüsse durch selektives Löten mit verstärkten Haltefahnen befestigt. Ein selektiver Beschichtungsroboter trägt eine Schutzbeschichtung zum Schutz vor Staub und eindringender Feuchtigkeit auf, wobei Maskenwerkzeuge die Anschlussstifte und Testpunkte schützen. Bei der Leiterplatten-Nutzentrennung wird das Fräsen mit Eingangs-/Ersatzmaterial verwendet, um Grate zu vermeiden. Die Endmontage umfasst die Installation von EMI-Abschirmgehäusen über der Videoschaltmatrix und dem USB-Hub-Controller sowie LED-Lichtleitern über Statusanzeigen. Anschließend wird jede Platine einer elektrischen Programmierung der MCU und des EDID-Speichers unterzogen, gefolgt von einer kurzen Funktionsprüfung, bevor sie in antistatische Beutel mit Feuchtigkeitsanzeigekarten verpackt wird. Die gesamte Montage erfolgt an ESD-sicheren Arbeitsplätzen mit kontrollierter Luftfeuchtigkeit.

 

 

Unser Herstellungsprozess für Videoschalt-Steuerplatinen folgt strengen Qualitätsprotokollen, um eine zuverlässige Verwaltung mehrerer Computer zu gewährleisten. Jedes Board wird einem In-Circuit-Test (ICT) und einem umfassenden Funktionstest (FCT) unter Verwendung eines Referenz-PC-Setups unterzogen. Das FCT validiert die Videomatrix-Umschaltung bei 4K bei 60 Hz über alle Ein-/Ausgabekombinationen, USB-Tastatur-/Maus-Emulation, Audio-Routing, EDID-Emulation und RS-232/Hotkey-Befehlsantwort. Die Integrität des Videosignals wird auf Pixelfehler und Synchronisierungsstabilität überprüft.

Wir nutzen fortschrittliche SMT-Linien mit 3D-SPI, automatisierter optischer Inspektion (AOI) und Röntgen für BGA-Gehäuse. Zum Schutz vor Staub und einfallender Feuchtigkeit wird eine Schutzbeschichtung aufgebracht. Jedes Board durchläuft einen 48-Stunden-Burn-In-Test mit kontinuierlichem Video-Loop-Through und zufälligen Port-Schaltzyklen, um frühzeitige Ausfälle zu erkennen.

Unsere Lieferkette umfasst langfristige Vereinbarungen mit Lieferanten von Videoschalter-ICs und USB-Hub-Controllern. Die Standardvorlaufzeit für Großbestellungen beträgt 6–7 Wochen. Mit hochpräzisen Bestückungslinien und dedizierten Videotest-Racks sorgen wir für eine skalierbare Kapazität, um Serverraum- und Rundfunkproduktionspläne einzuhalten und gleichzeitig eine gleichbleibende Qualität und pünktliche Lieferung sicherzustellen.

 

 

F: Welcher Parameter ist bei einem KVM-Switch am schwierigsten zu gewährleisten, und wie testet man ihn?

A:Der schwierigste Parameter istNahtlose Videoumschaltung ohne Neuaufzählung des Monitors. Beim Wechsel zwischen PCs darf der Monitor nicht länger als einige Millisekunden die Synchronisierung verlieren oder einen schwarzen Bildschirm anzeigen. AKVM-Switch PCBADies wird durch eine Kombination aus EDID-Emulation (um die Monitor-Timings konstant zu halten) und einer schnellen Video-Switch-Matrix mit integrierter Signal-Re-Timing erreicht. Beim FCT verwenden wir ein Testgerät, das den Videoausgang mit einem Oszilloskop überwacht, während die Eingänge umgeschaltet werden. Die Karte besteht nur dann den Test, wenn der Ausfall des Synchronisierungssignals weniger als 50 ms beträgt und der Monitor kein „Kein Signal“-Ereignis meldet. Dies wird an jedem Gerät gemessen.

F: Wie simulieren Sie das reale Szenario, in dem verschiedene USB-Peripheriegeräte (Tastatur, Maus, Speicher) während des Tests angeschlossen werden?

Antwort:Unser FCT-Gerät umfasst aUSB-Peripherie-Emulatordas Tastatur, Maus und Massenspeichergeräte imitieren kann. Das Gerät verbindet diese Emulatoren automatisch mit jedem USB-Port des Switches, befiehlt dann einen Kanalwechsel und überprüft, ob der richtige PC den richtigen Gerätesatz erkennt. Der Emulator sendet außerdem Tastendruckereignisse und überprüft, ob diese an den aktiven PC weitergeleitet werden. Dies deckt sowohl die USB-Hub-Funktionalität als auch das Peripherie-Routing ab, alles in einem einzigen automatisierten Durchgang.

F: Wie verhindern Sie bei mehreren Videoeingängen und -ausgängen Übersprechen zwischen benachbarten Hochgeschwindigkeitsvideospuren?

Antwort:Wir verhindern Crosstalk auf zwei Arten:physische Trennung und Erdung. Im Layout ist jede Videospur durch eine Bodenschutzspur und einen Zaun isoliert. Der Schaltmatrix-IC ist zentral platziert, wobei die Ein- und Ausgänge so angeordnet sind, dass keine zwei Hochgeschwindigkeitspaare länger als 10 mm parallel verlaufen. Während der Produktionstests legen wir gleichzeitig aktive Signale an alle Ein- und Ausgänge an und messen das Nahnebensprechen (NEXT) und das Fernnebensprechen (FEXT) mithilfe eines Netzwerkanalysators an Mustergeräten. Für eine 100-prozentige Prüfung führen wir eine funktionale Crosstalk-Prüfung durch: Während wir einen Eingang umschalten, stellen wir sicher, dass an den anderen aktiven Ausgängen keine Pixelbeschädigung auftritt. Dadurch werden montagebedingte Impedanzfehlanpassungen oder Streukopplungen erkannt.

 

 

                          

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