Δοκιμή πλακετών με test fixture

[manolena]

Καλημέρα σας.

Κάποιος φίλος πολύ καλός, μου ζήτησε για κάποιες πλακέτες που έχει σε παραγωγή, να φτιαχτεί ένα σύστημα
για να τις δοκιμάζει (έλεγχος αυτοματοποιημένος με υπολογιστή και έκδοση test report). Για να γίνει αυτό, χρειάζεται
να υποδεχθεί την πλακέτα προς δοκιμή ένα σύστημα που θα "κλέβει" τα υπο διερεύνηση σήματα. Τα συγκεκριμένα συστήματα
λέγονται PCB test fixtures ή beds of nails, μιας και τα σήματα που "υποκλέπτονται", λαμβάνονται απο ειδικά test
probes με ελατήριο που πάνω τους πιέζεται η υπο δοκιμή πλακέτα (UUT Unit Under Test για συντομία) και κλειδώνεται σε αυτή τη
θέση καθ' όλη τη διάρκεια του ελέγχου της.

Ο λόγος που παρουσιάζω αυτό το θέμα είναι πως για να αγοράσει κανείς τέτοιο σύστημα, δηλαδή μόνον το
τμήμα που κάνει τη στερέωση της UUT, πρέπει να διαθέσει πάαααααρα πολλά χρήματα, ενώ με πολύ λιγότερα
(για να μην πω μηδαμηνό κόστος, εκτός των test probes), μπορεί να κατασκευαστεί αξιόπιστο μηχανικό σύστημα.

Τα δε υλικά που χρειάζονται για την ολοκλήρωση, ευρίσκονται και στην Ελλάδα μέσω κάποιων εταιριών οι οποίες
μπορούν να τα προμηθεύσουν. Πιο κάτω, όλα τα απαραίτητα links για κάποιον που ίσως ενδιαφέρεται.



Πρώτα απο όλα λοιπόν, χρειάζεται το σχέδιο. Για να φτιαχτεί το "κρεββάτι" που θα υποδέχεται την UUT, χρειάζεται να
υπάρχει το σχέδιο του PCB της. Με ένα πρόγραμμα κατασκευής PCB πρέπει να αφαιρεθούν τα tracks, τα εξαρτήματα
που δεν θα εμπλέκονται στην δοκιμή και ό,τι άλλο πρέπει να φύγει. Αυτό που θα μείνει, θα είναι η ίδια πλακέτα
αλλά με τα pins ή τα vias ή τα εξαρτήματα που χρειάζονται για τη δοκιμή. Αυτό λοιπόν, μεταφέρεται σε μια νέα πλακέτα
που θα είναι ο "υποδοχέας" των test probes.



Μπορεί κάποιος να παρατηρήσει τις ομοιότητες της πλακέτας με το σχέδιο καθώς και τα test probes όπως αυτά έχουν κολληθεί. Αυτά
τα συγκεκριμένα, είναι ειδικά probes για σύστημα δοκιμής με τη μέθοδο του wire wrapping, σχετικό θέμα υπάρχει εδώ:

http://www.hlektronika.gr/forum/showthread.php?t=59508

Υπάρχουν άλλα, τα οποία είναι πιο κοντά και απλά στερεώνονται στη βασική πλάκα ή πλακέτα υποδοχής.





​Συνεχίζεται...

[manolena]

Για να γίνει ολοκληρωμένη η κατασκευή, θα πρέπει να υπάρχει ένας τρόπος ώστε η UUT να "κάθεται" στην
αρχική -πριν τη δοκιμή της- θέση πάντα με τον ίδιο τρόπο. Αυτό επιτυγχάνεται με ειδκά εξαρτήματα
κατασκευασμένα απο πολυακετάλη (POM) και με ειδική κατεργασία ώστε να παραλαμβάνουν την UUT και να
την ευθυγραμμίζουν πάντα με τον ίδιο τρόπο. Υπάρχουν τέτοια εξαρτήματα για γωνιακή ευθυγράμμιση και
για πλευρική ευθυγράμμιση.



Τα παραπάνω εξαρτήματα, στερεώνονται σε δύο πίρους με ελατήριο πάνω στη βασική πλάκα και
παραλαμβάνοντας την UUT, συμπιέζονται προς τα κάτω.



Επικουρικά, μπορεί κάποιος να τοποθετήσει στα μέσα της UUT και επιπλέον εξαρτήματα ευθυγράμμισής της,
τα οποία είναι απλά λαμάκια σε σχήμα αμβλύ L που στερεώνονται στην πλάκα της βάσης.

[manolena]

Υπάρχει βέβαια ένα πρόβλημα στη στερέωση της UUT στην τελική της θέση για τη δοκιμή. Η UUT πρέπει να κατεβαίνει πιέζοντας τα
guides και τα test probes πάντα κάθετα, δηλαδή να είναι πάντα παράλληλη με την πλάκα της βάσης. Μόνον έτσι διασφαλίζεται
η απόλυτα ταυτόχρονη και ισόποση πίεση στα test probes, που σημαίνει οτι είναι απόλυτα σίγουρο οτι τα σήματα της UUT περνάνε
προς τα ηλεκτρονικά του δοκιμαστηρίου. Για να γίνει όμως αυτό, χρειάζεται ένας ειδικός μηχανισμός που πιέζει την UUT πάντα με
τον παραπάνω τρόπο. Δείτε εδώ μια επαγγελματική τέτοια λύση:


Αν σκεφτεί κάποιος οτι αυτό το πράγμα κοστίζει περί τα 1000€, είναι ακατόρθωτο να φτιαχτεί, εκτός και αν αυτό το
κόστος δεν επιρρεάζει τα κέρδη μιας παραγωγής. Ψάχνοντας λοιπόν εναλλακτικές λύσεις, σκέφτηκα να "κουμπώνω"
την UUT στη θέση της απλά κλειδώνοντάς την εκεί με κάποιο είδους μάνδαλο.

Η λύση εντελώς απλή:



Απο υλικό πλακέτας μιας όψης, έφτιαξα ένα μικρό κυκλάκι, αλλά με το ένα τεταρτημόριό του να λέιπει. Το στερέωσα
σε έναν μεταλλικό αποστάτη και αυτόν στην πλάκα βάσης κοντά σε δύο απέναντι γωνίες της UUT. Πιέζω λοιπόν με
το χέρι την UUT και στο τέλος απλά στρέφω τα μικρά αυτά μάνδαλα σε γωνία τέτοια ώστε να μην αφήνουν την UUT να
ανέβει. Απλό, αλλά θαυματουργό!



Στο δεξί μέρος της τελευταίας φωτογραφίας φαίνεται καθαρά η στερέωση της UUT.

[manolena]

Κωνσταντίνε, σε ευχαριστώ.

[manolena]

Σε ό,τι αφορά τώρα τα παρελκόμενα υλικά για την ολοκλήρωση της κατασκευής, αυτά τα βρήκα εδώ:

https://www.reinhardt-testsystem.de/...iding_edge.php (γωνιακοί οδηγοί με ελατήριο)

https://www.reinhardt-testsystem.de/...ding_brink.php (πλευρικοί οδηγοί με ελατήριο)

https://www.reinhardt-testsystem.de/...ding_angle.php (πλευρικοί οδηγοί λαμάκια, σετ των 5 με βίδες Μ3)

https://www.reinhardt-testsystem.de/...e_pin_3_47.php (πίροι οδηγοί πλακέτας με ελατήριο)

Όλα τα παραπάνω είναι της εταιρίας REINHARDT System- und Messelectronic GmbH μπορούν να προμηθευτούν απ' ευθείας απο αυτούς. Είναι βέβαια κοστοβόρα, αλλά σε μια τέτοια κατασκευή δεν συνυπολογίζεται αυτή η δαπάνη διότι αφορά έξοδο μιας φοράς και προσθέτει υπεραξία στο τελικό προϊόν.

Τα test probes μπορούν επίσης να προμηθευτούν απο τους ίδιους αλλά συγκρινόμενα με εξίσου καλά brands, μπορεί κάποιος να τα βρεί φθηνότερα χωρίς όμως συμβιβασμούς στην ποιότητα. Στην Ελλάδα, υπάρχει η

http://www.electrotrust.gr/partners.html η οποία αντιπροσωπεύει την PEAK TEST: http://www.thepeakgroup.com/testprob...aspx?menu=prob

Ο σχεδιασμός έγινε με το Altium Designer http://www.altium.com/ και η κατασκευή των πλακετών υποστήριξης με CNC Protomat 40 της LPKF:

http://www.lpkfusa.com/RapidPCB/Circ...otters/c40.htm

Όλα τα παραπάνω αποτελούν αναφορά για όποιον χρειαστεί κάθε πληροφορία.

[primeras]

wooh!!!
5+ για την ευρηματικότητα,
5+ για την ιδέα και
5+ για την απλότητα!!!

[p.gabr]

Μανώλη άλλη μια φορά μας εκπλήσσεις ευχάριστα

Είναι τέλεια η εφαρμογή σού βέβαια για πολλά κομμάτια θα ήταν καλό να υπάρχει μια ενίσχυση στα πινς

Δεν εχω την δυνατότητα τώρα να σού δείξω αντίστοιχες συσκευές, αλλα εάν μπορεσω κάποια στιγμή θα το προσθέσω
Να πω ότι υπάρχουν πινς και σε διαφορετική μορφή με κατάληξη βελόνα
Μου άρεσε και ο τρόπος συγκράτησης ,αν και θα μπορούσε η μια πλευρά να ήταν φθίνουσα έως τον αξονα
Λεπτομέρειες αλλα να πω και την βλακεία μου


Συγχαρητήρια και πάλι


ΕDIT

((((Μου άρεσε και ο τρόπος συγκράτησης ,αν και θα μπορούσε η μια πλευρά να ήταν φθίνουσα έως τον άξονα)))

κάπως έτσι εννοούσα, για την συγκράτηση της πλακέτας (ένα από τα δυο που βλέπεις εδώ)

[SV2IPW]

Αν δεν κάνω λάθος η εταιρία Huntron διαθέτει τεστ σετ για έλεγχο πλακετών-σημάτων αλλά όπως είπες κοστίζει πάρα μα πάρα πολλά χρήματα.

[manolena]

Μανώλη άλλη μια φορά μας εκπλήσσεις ευχάριστα

Είναι τέλεια η εφαρμογή σού βέβαια για πολλά κομμάτια θα ήταν καλό να υπάρχει μια ενίσχυση στα πινς

Δεν εχω την δυνατότητα τώρα να σού δείξω αντίστοιχες συσκευές, αλλα εάν μπορεσω κάποια στιγμή θα το προσθέσω
Να πω ότι υπάρχουν πινς και σε διαφορετική μορφή με κατάληξη βελόνα
Μου άρεσε και ο τρόπος συγκράτησης ,αν και θα μπορούσε η μια πλευρά να ήταν φθίνουσα έως τον αξονα
Λεπτομέρειες αλλα να πω και την βλακεία μου


Συγχαρητήρια και πάλι


ΕDIT

((((Μου άρεσε και ο τρόπος συγκράτησης ,αν και θα μπορούσε η μια πλευρά να ήταν φθίνουσα έως τον άξονα)))

κάπως έτσι εννοούσα, για την συγκράτηση της πλακέτας (ένα από τα δυο που βλέπεις εδώ)

Παναγιώτη, είναι τιμή για κάποιον να δέχεται γνώμες και προτάσεις βελτίωσης απο ανθρώπους με γνώση. Επειδή ασχολήθηκα αρκετό καιρό με τα συγκεκριμένα, έφτιαξα αρκετά δοκιμαστήρια και κάνοντας λάθη, έφτασα σε αυτές τις λύσεις παρατηρώντας την απόδοσή τους σε σχέση με το τι κάνουν και το πόσο κοστίζουν. Η μεγαλύτερη κατασκευή που έχω κάνει για δοκιμή πλακετών, φαίνεται σε φωτογραφίες στην ανάρτηση

http://www.hlektronika.gr/forum/showthread.php?t=59508

με διαστάσεις λίγο μεγαλύτερες απο μέγεθος Α4, με "τοστιέρα" της Reinhardt και καλωδίωση με τη μέθοδο του wire wrapping. Κατέληξα να φτιάχνω ανάλογες συσκευές πια με πολύ χαμηλότερο κόστος αλλά με σχεδόν ίδια απόδοση, μέσα απο αυτόν τον τρόπο που παρουσιάζω, με χρήση όχι ακριβών εξαρτημάτων και στίβοντας το μυαλό να βρώ λύσεις για σωστή λειτουργία. Πάλι, σε ευχαριστώ.

[manolena]

Αν δεν κάνω λάθος η εταιρία Huntron διαθέτει τεστ σετ για έλεγχο πλακετών-σημάτων αλλά όπως είπες κοστίζει πάρα μα πάρα πολλά χρήματα.

Όλες οι εταιρίες που ασχολούνται με τέτοια συστήματα, διαθέτουν πανάκριβες λύσεις που αναφέρονται μόνο σε μεγάλες παραγωγές. Μπορεί κάποιος να κάνει τα ίδια πράγματα, πάαααααρα πολύ φθηνότερα...