Jump to content

    
Flood

Как правильно сделать тестовый адаптер bed of nails?

Recommended Posts

Неспешно изучаю вопрос - как правильно организовать начальный запуск мелкосерийного печатного модуля.

 

На плате - несколько программируемых источников питания, программируемый микроконтроллер, загрузочный SPI Flash, а также EEPROM. У всего этого свои интерфейсы для прошивки (какие-то объединены или подчинены, какие-то нет).

Идеальный процесс начального запуска видится таким: свежесобранный модуль помещается в некий адаптер, содержащий поле тестовых пружинных пинов (pogo pins). Далее софт  автоматически выполняет несколько этапов запуска - проверяет основные линии питания (измерением сопротивления), подает внешнее питание, проверяет уровни, программирует источники питания, снова подает питание, проверяет уровни и т.д. и т.п. - много этапов, в идеале заканчивающихся готовым к работе модулем.

 

Вопрос пока по аппаратной части тестового адаптера - как сделать этот самый bed of nails? Готовых инструкций и мануалов по этой теме не нахожу - в большинстве источников разработка такого адаптера преподносится как нечто понятное и не требующее объяснений, или же пишут что-то вроде "контрактный производитель изготавливает тестовый адаптер". Но в моей ситуации все предполагается делать самостоятельно (в том числе из-за довольно сложной процедуры начального запуска и конфигурирования).

 

На целевом модуле с одной стороны делаем SMD тестовые точки (диаметром не более 1мм, лучше меньше, с минимальным расстоянием между такими точками порядка 1,5мм), выгружаем их координаты. Тут вроде все понятно.

 

По этим координатам делаем плату игольного адаптера.

Сразу возникает вопрос - какие иглы использовать и где их брать. Пока не нашел никаких разумных источников, кроме Алиэкспресса, где такие иголки продаются сотнями и имеют обозначения типа P50-xx, P75-xx, P100-xx (например, P100-E2). Описание к ним минимальное, только размеры и ход иглы. Кто производитель - не понятно. Какая сила пружин - не понятно.

Набрал несколько пачек таких иголок, изучаю. Вопросов сразу несколько:

- как их монтировать? Пока единственным разумным решением видится пайка иголок в плату как простых одиночных пинов

- как при пайке уменьшить отклонение иголок от нормали к плоскости адаптера при монтаже? Минимизировать зазор между отверстием и пином можно только до какого-то разумного предела, при котором игла все равно будет сильно болтаться.

- нужно ли делать какой-то промежуточный толстый холдер, куда будут погружаться иглы перед монтажом, чтобы выдержать вертикальность и глубину? Или можно как-то проще?

- как прижимать плату к адаптеру? сила прижима должна быть довольно большой, иголок предполагается несколько десятков.

- каким сделать конструктив, чтобы постоянно не ломать иглы при перестановке тестируемых плат?

 

При этом вариант "обратиться к экспертам по тестированию" не годится - космических бюджетов на эту разработку нет.

 

Короче, вопросов столько, что правильный звучит так - ищу книгу по проектированию и использованию тестовых адаптеров :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Для перпендикулярности -- два экземпляра платы-адаптера на максимальном удалении друг от друга, насколько позволит конструкция иголки. При этом в такую плату заложить по максимуму крепёжные отверстия на всех свободных участках для скрепления плат в пакет втулками/стойками.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 hours ago, Flood said:

- как их монтировать? Пока единственным разумным решением видится пайка иголок в плату как простых одиночных пинов

Не надо паять, используйте держатели.

 

6 hours ago, Flood said:

- как при пайке уменьшить отклонение иголок от нормали к плоскости адаптера при монтаже? Минимизировать зазор между отверстием и пином можно только до какого-то разумного предела, при котором игла все равно будет сильно болтаться.

- нужно ли делать какой-то промежуточный толстый холдер, куда будут погружаться иглы перед монтажом, чтобы выдержать вертикальность и глубину? Или можно как-то проще?

- как прижимать плату к адаптеру? сила прижима должна быть довольно большой, иголок предполагается несколько десятков.

- каким сделать конструктив, чтобы постоянно не ломать иглы при перестановке тестируемых плат?

Все это решается применением такого изделия.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 1/3/2021 at 4:11 PM, Flood said:

Далее софт  автоматически выполняет несколько этапов запуска

Эх.. лет этак 15 назад были такие же радужные планы...

Share this post


Link to post
Share on other sites
11.01.2021 в 13:24, peshkoff сказал:

Эх.. лет этак 15 назад были такие же радужные планы...

Это отдельная головная боль, но такую задачу хотя бы понятно как решать.

03.01.2021 в 22:11, aaarrr сказал:

Не надо паять, используйте держатели.

Мне вроде нравится R50-2C, это вариант для монтажа на плату? Как им пользоваться? Есть хоть какая-то документация за пределами китайских картинок с размерами? Вопросы те же самые - нужно впаять (или впрессовать?) держатель в плату для того чтобы вставлять в него сменные иголки.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
03.01.2021 в 22:11, aaarrr сказал:

Все это решается применением такого изделия.

С начала января смотрю на это изделие, не понимаю как им пользоваться? Вижу акриловые панели сверху и снизу и механизм вертикального перемещения. Остальное как-то не понятно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
26 minutes ago, Flood said:

Мне вроде нравится R50-2C, это вариант для монтажа на плату?

Я паял, все нормально. Это копия каких-то брендовых изделий, но и китайских картинок достаточно.

 

4 minutes ago, Flood said:

как им пользоваться?

Под нижней панелью монтируется плата стенда, в неё впаиваются держатели для pogo. На верхней поверхности нижней панели устанавливаются направляющие для тестируемой платы, на нижней поверхности верхней - ответные части для прижима.

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 минут назад, aaarrr сказал:

Я паял, все нормально. Это копия каких-то брендовых изделий, но и китайских картинок достаточно.

100pcs-lot-R50-2C-Length-17-5mm-Spring-Test-Probes-Receptacle-Free-Shipping.jpg_q50.thumb.jpg.8ea44d99f7c141bb1c55b3783743976a.jpg

 

Какая зона этого держателя для чего предназначена? Не зря же он такой. Он сам как-то подпружинен внутри?

В R50-2C хвостовик 0,75мм - пустотелый для провода, или сплошной?

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 minutes ago, Flood said:

Он сам как-то подпружинен внутри?

У него есть выштамповки для фиксации пина.

 

9 minutes ago, Flood said:

В R50-2C хвостовик 0,75мм - пустотелый для провода, или сплошной?

Пустотелый.

Share this post


Link to post
Share on other sites
46 минут назад, aaarrr сказал:

Пустотелый.

Спасибо!

Какой диаметр отв. делали в тестовой плате под пайку такого держателя? Полагаю, если дать большой запас (как для пина обычного разъема) - будет болтаться и давать значительное отклонение от вертикали. При диаметре держателя 0,86мм финишный диаметр металлизированного отверстия должен быть впритык, т.е. 0,9мм или 0,95мм где-то? Или на практике это не очень важно?

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 1/3/2021 at 3:11 PM, Flood said:

Идеальный процесс начального запуска видится таким: свежесобранный модуль помещается в некий адаптер, содержащий поле тестовых пружинных пинов (pogo pins). Далее софт  автоматически выполняет несколько этапов запуска - проверяет основные линии питания (измерением сопротивления), подает внешнее питание, проверяет уровни, программирует источники питания, снова подает питание, проверяет уровни и т.д. и т.п. - много этапов, в идеале заканчивающихся готовым к работе модулем.

Сделать металлизированные полуотверстия с одной стороны платы (или торец) и прижимать плату к pogo pins как батарейку

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 minutes ago, Flood said:

Какой диаметр отв. делали в тестовой плате под пайку такого держателя?

Использовал диаметр 0.9мм, но запаивался только хвостовик. Основная часть держателя в такое отверстие проходит внатяг (или не проходит, т.к. плата была HASL). Чтобы не было отклонения по вертикали в качестве проводника использовалась предварительно рассверленная панель из оргстекла.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вместо тысячи слов...

Использую P100-E2. Перпендикулярность обеспечиваю двумя платами, диаметр головки P100-E2 чуть больше диаметра корпуса. Пружинные контакты просто паяю. Тестируемую плату прижимаю металлической рамкой.

 

 

IMG_20210218_092102.jpg

IMG_20210218_092154.jpg

MVIMG_20210218_092210.jpg

pins.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.