Стенды, Выбор архитектуры для разработки стендов Опции

[dmitry-tomsk]

Имеется задача сделать более менее универсальный стенд для проверки монтажа плат. Идея заключается в разработке платы с pogopin контактами, которые подключаются к контрольным точкам на плате. Стенд должен сам проверить КЗ, обрыв, включить питание и проверить напряжение в контрольных точках. Полагаю, что есть уже готовые решения, так как задача типовая. Хотелось бы услышать у кого какие подходы к данной задаче.

[iosifk]

Имеется задача сделать более менее универсальный стенд для проверки монтажа плат. Идея заключается в разработке платы с pogopin контактами, которые подключаются к контрольным точкам на плате. Стенд должен сам проверить КЗ, обрыв, включить питание и проверить напряжение в контрольных точках. Полагаю, что есть уже готовые решения, так как задача типовая. Хотелось бы услышать у кого какие подходы к данной задаче.

Дело не в "стенде", а в том софте, который к нему будет нужен.
Есть достаточно софта для проверки по JTAG, и бесплатного и платного.
И еще из Вашего "задания" не ясно, как Вы собираетесь "подключаться" к контактам. Потому как руками - это одно, а летающие пробники - это совсем другое...

[AlDed]

Полагаю, что есть уже готовые решения, так как задача типовая. Хотелось бы услышать у кого какие подходы к данной задаче.

готовых решений более, чем много
но рубить дырки под иглы, создавать алгоритм проверки и подключать внешние приборы - это ваша задача
вам вот это надо? http://www.ingun.com/en

[dmitry-tomsk]

Дело не в "стенде", а в том софте, который к нему будет нужен.
Есть достаточно софта для проверки по JTAG, и бесплатного и платного.
И еще из Вашего "задания" не ясно, как Вы собираетесь "подключаться" к контактам. Потому как руками - это одно, а летающие пробники - это совсем другое...

Софта на мой взгляд мало. Ну КЗ можно софтом проверить, а целостность соединения? Нужно хотя бы лог. 1 на другом конце проводника иметь, а значит нужна связь софта и с плис с тем устройством, что лог .1 подаёт. Платные системы для jtag тестирования ну уж очень дорогие, много дешевле самим разработать и софт и железо.

но рубить дырки под иглы, создавать алгоритм проверки и подключать внешние приборы - это ваша задача

Спасибо за ссылку, а что значит рубить дырки?

[Ruslan1]

Да, именно такие пружинные контакты и нужно пользовать. У китайцев они очень дешевые бывают если сотнями брать.
На самом деле, с точки зрения механики, все довольно просто, если не делать суперуниверсальный стенд.
просто изготавливается плата, на которой в тех же координатах расположены эти пружинные контакты. Далее- шлейф с этой платы в тестовое оборудование. Если что-то скоростное или малошумящее- то на этой же плате и система измерения, чтобы характеристики не портить

Важно еще понимать какой высоты могут быть элементы на плате- тут либо все элементы низкие, либо на обратную сторону все КТ выносить (я всегда так делаю), либо на стендовой плате фрезеровать отверстия под эти элементы.

Подумайте как собирать платы в пакет для тестирования- как центрировать и крепить

сильно сложнее и дороже делать универсальный стенд, но конкретному производству универсальность и не нужна- достаточно унифицировать координаты контрольных точек на разных версиях плат для совместимости.

Сердце такого стенда- тестирующая программа. Но посчитайте заранее, может и невыгодно эту программу делать.
Но даже без софта, просто наличие такой платы с подключенными измерителями и сидящим наладчиком с чеклистом в руках, уже дает колоссальный выигрыш в скорости и качестве контроля: на каждом приборе просто наклеивается бирка с корректным значением, остается только обежать глазами все 38 табло и поставить галочки в чеклисте

Хотя в случае, если все нужные приборы с GPIB - то программа примитивная. Я однажды такое для кучки Кейтли делал, в одном из них была даже многоканальная матрица для соединения с программным управлением, совсем красота)

Ну и еще сильно удобней неразделенные панели тестировать чем одиночные платы- такие панели ко всему еще всегда имеют нужные для центровки во время тестирования монтажные отверстия

[dmitry-tomsk]

Да, именно такие пружинные контакты и нужно пользовать. У китайцев они очень дешевые бывают если сотнями брать.
На самом деле, с точки зрения механики, все довольно просто, если не делать суперуниверсальный стенд.
просто изготавливается плата, на которой в тех же координатах расположены эти пружинные контакты. Далее- шлейф с этой платы в тестовое оборудование. Если что-то скоростное или малошумящее- то на этой же плате и система измерения, чтобы характеристики не портить

Важно еще понимать какой высоты могут быть элементы на плате- тут либо все элементы низкие, либо на обратную сторону все КТ выносить (я всегда так делаю), либо на стендовой плате фрезеровать отверстия под эти элементы.

Подумайте как собирать платы в пакет для тестирования- как центрировать и крепить

сильно сложнее и дороже делать универсальный стенд, но конкретному производству универсальность и не нужна- достаточно унифицировать координаты контрольных точек на разных версиях плат для совместимости.

Сердце такого стенда- тестирующая программа. Но посчитайте заранее, может и невыгодно эту программу делать.
Но даже без софта, просто наличие такой платы с подключенными измерителями и сидящим наладчиком с чеклистом в руках, уже дает колоссальный выигрыш в скорости и качестве контроля: на каждом приборе просто наклеивается бирка с корректным значением, остается только обежать глазами все 38 табло и поставить галочки в чеклисте

Хотя в случае, если все нужные приборы с GPIB - то программа примитивная. Я однажды такое для кучки Кейтли делал, в одном из них была даже многоканальная матрица для соединения с программным управлением, совсем красота)

Ну и еще сильно удобней неразделенные панели тестировать чем одиночные платы- такие панели ко всему еще всегда имеют нужные для центровки во время тестирования монтажные отверстия

Спасибо. Я так и думал сделать. А как pogopin крепить к плате правильно? КТ скажем 0.5 мм. Наши монтажники могут и криво их напаять. Вопрос больше про то, куда крепить шлейф? Ведь есть стандартное что-то для измерения напряжения и сопротивления или всё сами проектируете?

[iosifk]

Софта на мой взгляд мало. Ну КЗ можно софтом проверить, а целостность соединения? Нужно хотя бы лог. 1 на другом конце проводника иметь, а значит нужна связь софта и с плис с тем устройством, что лог .1 подаёт. Платные системы для jtag тестирования ну уж очень дорогие, много дешевле самим разработать и софт и железо.

Чтобы проверить прохождение 1 надо по JTAG эту 1 подать на нужный вывод одной микросхемы, а у другой микросхемы проверить, что 1 пришла.. Потом подать 0 и т.д. Если есть хотя бы одна микросхема, у которой есть режим JTAG-сканирования, то можно говорить о тестировании...
Я такой софт писал сам... и он работал. У меня на сайте что-то из него выложено...
Но самое сложное не гонять 0 и 1. Гораздо сложнее сделать ATPG - автоматический генератор тестов. Так что Вам надо решить, будете ли Вы делать софт сами, будете ли делать ATPG или будете писать тесты руками...
Самим дешевле - это понятие относительное... Начните с бесплатных Lait версий, а там будет понятно, что Вам нужно...
Если есть вопросы по JTAG, то есть мои статьи и на вопросы могу ответить по скайпу...

[dmitry-tomsk]

Чтобы проверить прохождение 1 надо по JTAG эту 1 подать на нужный вывод одной микросхемы, а у другой микросхемы проверить, что 1 пришла.. Потом подать 0 и т.д. Если есть хотя бы одна микросхема, у которой есть режим JTAG-сканирования, то можно говорить о тестировании...
Я такой софт писал сам... и он работал. У меня на сайте что-то из него выложено...
Но самое сложное не гонять 0 и 1. Гораздо сложнее сделать ATPG - автоматический генератор тестов. Так что Вам надо решить, будете ли Вы делать софт сами, будете ли делать ATPG или будете писать тесты руками...
Самим дешевле - это понятие относительное... Начните с бесплатных Lait версий, а там будет понятно, что Вам нужно...
Если есть вопросы по JTAG, то есть мои статьи и на вопросы могу ответить по скайпу...

Спасибо. Мне показались такие системы слишком сложными. В первой версии стенда я просто поставил в плис microblaze и через gpio и резисторы, подключенные через разъём к пинам плис тестировал прохождение 0 и 1 и залипы между выводами. Вот теперь подумал про обратный вариант - в плис само тестовое ПО заливает прошивку с pullup или pulldown внутри плис, а какой-то более-менее универсальный прибор снимает напряжение в КТ и говорит о пропае bga. Смысл в том, что такую прошивку сделать быстро очень и не нужно было бы переписывать программу тестовую.

[iosifk]

Спасибо. Мне показались такие системы слишком сложными. В первой версии стенда я просто поставил в плис microblaze и через gpio и резисторы, подключенные через разъём к пинам плис тестировал прохождение 0 и 1 и залипы между выводами. Вот теперь подумал про обратный вариант - в плис само тестовое ПО заливает прошивку с pullup или pulldown внутри плис, а какой-то более-менее универсальный прибор снимает напряжение в КТ и говорит о пропае bga. Смысл в том, что такую прошивку сделать быстро очень и не нужно было бы переписывать программу тестовую.

Абсолютно неверно. В ПЛИС вообще не нужна никакая прошивка... Вполне достаточно JTAG-сканирования. Мало того, если не работают служебные выводы, управляющие загрузкой, то и ПЛИС Вы не загрузите... А для JTAG-сканирования они доступны по чтению...
У меня был сюжет: на плате было 25 микросхем по 425 (точно не помню) выводов. И тестировалось чуть более 4 тыс. цифровых цепей. А это довольно много. Тест шел 7 часов... Сначала казалось что долго, а потом понял, что в самый раз. Плату оставляли на ночь, утром она была протестирована. Для серии не более 20-50 шт./мес - вполне... Правда тесты "собирали" вручную. В таблице указывали тип цепи и был список шаблонов для цепей... Поскольку структура была регулярной, то это не было слишком сложно..

[dmitry-tomsk]

Абсолютно неверно. В ПЛИС вообще не нужна никакая прошивка... Вполне достаточно JTAG-сканирования. Мало того, если не работают служебные выводы, управляющие загрузкой, то и ПЛИС Вы не загрузите... А для JTAG-сканирования они доступны по чтению...
У меня был сюжет: на плате было 25 микросхем по 425 (точно не помню) выводов. И тестировалось чуть более 4 тыс. цифровых цепей. А это довольно много. Тест шел 7 часов... Сначала казалось что долго, а потом понял, что в самый раз. Плату оставляли на ночь, утром она была протестирована. Для серии не более 20-50 шт./мес - вполне... Правда тесты "собирали" вручную. В таблице указывали тип цепи и был список шаблонов для цепей... Поскольку структура была регулярной, то это не было слишком сложно..

Может и так, конечно. Но чтобы обойтись без дорогих за 5000$ программаторов, нужно уметь своим софтом сделать jtag подключение, чтобы подать 0 или 1 на пин, чтобы своим же софтом опросить приёмник в КТ на наличие 0 и 1. Я вот такой софт не смогу написать.
А как быть с GTP линиями, на них можно подать 0 или 1 через JTAG?

[iosifk]

Может и так, конечно. Но чтобы обойтись без дорогих за 5000$ программаторов, нужно уметь своим софтом сделать jtag подключение, чтобы подать 0 или 1 на пин, чтобы своим же софтом опросить приёмник в КТ на наличие 0 и 1. Я вот такой софт не смогу написать.
А как быть с GTP линиями, на них можно подать 0 или 1 через JTAG?

Если линия не со стандартной логикой, то делаете плату-переходник. И ее подключаете на нужную линию... Так же как и платы с дополнительными ЦАП-АЦП могут управляться по JTAG.
А что касается "нужно уметь своим софтом", то тут есть 3 варианта.
1. На фирме должен быть хотя бы один Си-шный или С# программист, умеющий писать программы для РС.. Вот он и напишет..
2. Если умеете писать на Си или С# и умеете читать-писать в виртуальный Сом-порт, то дальше можно научиться... Если есть желание... Я же смог...
3. Применить бесплатную версию софта...

[Ruslan1]

Спасибо. Я так и думал сделать. А как pogopin крепить к плате правильно? КТ скажем 0.5 мм. Наши монтажники могут и криво их напаять. Вопрос больше про то, куда крепить шлейф? Ведь есть стандартное что-то для измерения напряжения и сопротивления или всё сами проектируете?

вы наверное не поняли, или я не понял где вопрос: на тестируемой плате только отверстия или контрольные точки в виде отверстий или SMT падов. На плате стенда - трухольные пины.
смонтировать одну единственную плату с повышенной аккуратностью любой нормальный монтажник может.
Эта стендовая плата уникальная, на ней и погопины эти, и дорожки от них к шлейфам/разъемам, и усилители-формирователи-предохранители, если уж нужно.

Если у Вас расстояние между КТ меньше чем трухольные отдельные пины позволяют (думаю это где-то 1.2-1.5 мм) - то все что я написал Вам не годится. какие-то групповые иголки искать нужно или еще как-нибудь.

стандартные измерители- если простые, то берите любые с любой шиной, лишь бы было понятно как прочитать. И мультиплексоры или лучше даже матрицы чтобы приборы к цепям коммутировать.
Если на вырост- то что-нибудь крутое и единообразное по шине. я на GPIB остановился в развитии, но у меня сложнее измерения вольтов-амперов и подачи токов в стенде дело не шло, но знающие люди поправят с какой шиной измериловку нужно сейчас брать.

Если у Вас просто вольтметры- источники питания подключаются, то ничего особенного и не нужно, главное это мультиплексор хороший.
Мне Кейтли очень понравились, но я просто с другими в автоматическом стенде не работал, наверняка можно найти что-то сильно дешевле.
Может, один универсальный прибор с мультиплексором можно найти который Вам подойдет.
Вот сейчас AlDed скажет

[dmitry-tomsk]

вы наверное не поняли, или я не понял где вопрос: на тестируемой плате только отверстия или контрольные точки в виде отверстий или SMT падов. На плате стенда - трухольные пины.
смонтировать одну единственную плату с повышенной аккуратностью любой нормальный монтажник может.
Эта стендовая плата уникальная, на ней и погопины эти, и дорожки от них к шлейфам/разъемам, и усилители-формирователи-предохранители, если уж нужно.

Если у Вас расстояние между КТ меньше чем трухольные отдельные пины позволяют (думаю это где-то 1.2-1.5 мм) - то все что я написал Вам не годится. какие-то групповые иголки искать нужно или еще как-нибудь.

стандартные измерители- если простые, то берите любые с любой шиной, лишь бы было понятно как прочитать. И мультиплексоры или лучше даже матрицы чтобы приборы к цепям коммутировать.
Если на вырост- то что-нибудь крутое и единообразное по шине. я на GPIB остановился в развитии, но у меня сложнее измерения вольтов-амперов и подачи токов в стенде дело не шло, но знающие люди поправят с какой шиной измериловку нужно сейчас брать.

Если у Вас просто вольтметры- источники питания подключаются, то ничего особенного и не нужно, главное это мультиплексор хороший.
Мне Кейтли очень понравились, но я просто с другими в автоматическом стенде не работал, наверняка можно найти что-то сильно дешевле.
Может, один универсальный прибор с мультиплексором можно найти который Вам подойдет.
Вот сейчас AlDed скажет

Спасибо, а есть какая-нибудь ссылка на эти Кейтли?


Вопрос к iosifk. А что мне даст умение писать в виртуальный COM порт?

Я стендовое ПО в labview делал с подключением к стенду на Cypress FX2 через libusb. Знаю, что есть у Cypress мосты usb-jtag, Вы их имели в виду?

[iosifk]

3. Применить бесплатную версию софта...

https://www.jtaglive.com/en/products/software/en
Первая строчка - бесплатно...
Вторая - 99 евро и есть представитель в России... Где 5 тыс?

[dmitry-tomsk]

https://www.jtaglive.com/en/products/software/en
Первая строчка - бесплатно...
Вторая - 99 евро и есть представитель в России... Где 5 тыс?

Спасибо, посмотрел видео на первую строчку пока. Как я понял идею, на тестируемой плате плис или проц с jtag, на стенде плис с большим количеством выводов. Софт позволяет через jtag в одной плис установить лог 1, а во второй автоматом проверить его?

Надеюсь, там какой-то скрипт и запись макроса есть или каждый раз мышкой?

https://www.jtaglive.com/en/products/software/en
Первая строчка - бесплатно...
Вторая - 99 евро и есть представитель в России... Где 5 тыс?

Спасибо, посмотрел видео на первую строчку пока. Как я понял идею, на тестируемой плате плис или проц с jtag, на стенде плис с большим количеством выводов. Софт позволяет через jtag в одной плис установить лог 1, а во второй автоматом проверить его?

Надеюсь, там какой-то скрипт и запись макроса есть или каждый раз мышкой?

[AlDed]

Спасибо за ссылку, а что значит рубить дырки?

коробочка, что на первой странице ссылки - это как бревно из которого папа Карло ваял Буратино; внизу и верху коробки (крышка) основания для установки иголок, которые будут контактировать с вашими площадками на плате и к ним подводятся проводники выводящиеся на разъем,
монтировать эти иголки придется вам

Если у Вас просто вольтметры- источники питания подключаются, то ничего особенного и не нужно, главное это мультиплексор хороший.
Мне Кейтли очень понравились, но я просто с другими в автоматическом стенде не работал, наверняка можно найти что-то сильно дешевле.
Может, один универсальный прибор с мультиплексором можно найти который Вам подойдет.

сканер Kiethley 7001 http://www.prist.ru/infos/articles/keithley_2013-2014.pdf (стр. 47) с соответствующей платой коммутации вполне можно использовать для подключения разных приборов к разным точкам; но карту нужно выбирать уже исходя из конкретно имеющихся точек коммутации
а сами измерительные приборы все равно будут отдельно подключаться к карте сканера, но пока кроме измерителя сопротивления я ничего не услышал

Сообщение отредактировал AlDed - Nov 18 2016, 15:25

[dmitry-tomsk]

коробочка, что на первой странице ссылки - это как бревно из которого папа Карло ваял Буратино; внизу и верху коробки (крышка) основания для установки иголок, которые будут контактировать с вашими площадками на плате и к ним подводятся проводники выводящиеся на разъем,
монтировать эти иголки придется вам



сканер Kiethley 7001 http://www.prist.ru/infos/articles/keithley_2013-2014.pdf (стр. 47) с соответствующей платой коммутации вполне можно использовать для подключения разных приборов к разным точкам; но карту нужно выбирать уже исходя из конкретно имеющихся точек коммутации
а сами измерительные приборы все равно будут отдельно подключаться к карте сканера, но пока кроме измерителя сопротивления я ничего не услышал

Ну вот, ключевое слово, оказывается Kiethley. Спасибо!

[Ruslan1]

сканер Kiethley 7001 http://www.prist.ru/infos/articles/keithley_2013-2014.pdf (стр. 47) с соответствующей платой коммутации вполне можно использовать для подключения разных приборов к разным точкам; но карту нужно выбирать уже исходя из конкретно имеющихся точек коммутации

О, точно, оно родное!
сейчас глянул тот проект- от Кейтли у меня в стойке было 2001(мультиплексор внутри мультиметра 2002), 2002, 2700, 6221, 7709 (матрица коммутации внутри мультиметра 2700). Эх, хорошо было... солидно....

Техника сказочная,но для производственного стенда может быть сильно избыточно по точности. ФемтоАмперы и наноОмы - это на редкого любителя

[Leka]

... Тест шел 7 часов... Сначала казалось что долго, а потом понял, что в самый раз. Плату оставляли на ночь, утром она была протестирована ...

Что-нибудь самопальное вместо стандартного JTAG, и тестироваться будет секунду.
(Сам делал тестовые стенды для отбраковки интегральных схем на пластине, полный тест одного нетривиального кристалла <1 сек).

[Guest_TSerg_*]

В далекие уже времена и чисто для цифровых синхронных схем (синхронность - это первое правило правильного проектирования) мы использовали метод тестирования - сигнатурный анализ.
Опуская технические подробности подключения плат к тестеру, задача ставилась так:
- входные шумоподобные воздействия при наличии синхронизации;
- съем информации с контрольных точек на многоканальный сигнатурный анализатор.
Далее - по ситуации и возможностям: визуальное или автоматическое сопоставление сигнатур (замеренных и проверочных).

[iosifk]

Что-нибудь самопальное вместо стандартного JTAG, и тестироваться будет секунду.
(Сам делал тестовые стенды для отбраковки интегральных схем на пластине, полный тест одного нетривиального кристалла <1 сек).

Я же написал: 4 тыс цепей и 25 микросхем в цепочке... И плата размерами по длинной стороне под 70 см... Сделайте, а я посмотрю, как это будет в 1 сек...