Контактирующие устройства – неотъемлемая часть достоверных и полноценных испытаний Электронной Компонентной Базы

Контактирующие устройства состоят из контактов и, пластиковых или металлических корпусов. Эти устройства должны удовлетворять самым строгим требованиям в индустрии соединителей:

• высокая скорость;
• высокая плотность;
• низкий запас по напряжению и шуму;
• стойкость к высоким температурам;
• многократное использование, для уменьшения затрат на испытания ИС.

Таким образом, производители контактирующих устройств, как правило, представляют собой отдельную породу производителей промышленных разъемов. При создании и производстве контактирующих устройств должны быть применены новейшие технологии проектирования, самое современное высокотехнологичное оборудование и высокий уровень подготовки инженеров. Как правило, производства КУ мелкосерийные.

Для чего нужны контактные устройства - для обеспечения контактирования испытательной оснастки с выводами электронной компонентной базы при неразрушающих испытаниях.

Для проведения испытаний ЭКБ совместно с контактирующими устройствами применяются измерительное оборудование, климатические камеры, камеры соляного тумана, камеры солнечного излучения, вибростенды, а также расходные материалы. Купить испытательное оборудование для проведения испытаний электронной компонентной базы можно в НПО ДиОД обратившись в нашу компанию и описав задачу.

На сегодняшний день самые популярные производители КУ в мире: Yamaichi (Япония), Johnstech (США), Aries (США), Loranger (США), Plastronics (США), Enplas (Япония), 3M (США), Лтава (Украина), LEENO (Корея), Cohu (США) и Тест-Контакт (Россия). Данные производители серийно производят контактирующие устройства для таких типов корпусов как: BGA, LGA (QFN, DFN), DIP, SO, TO, D‐pack, PQFP, PGA, SOIC, CFP, а также имеется возможность изготавливать КУ на заказ по чертежам заказчика или под его нужды.

Распространено два способа контактирования КУ с печатной платой оснастки: прижим (КУ прижимается к плате винтами) и пайка thru‐hole. Несмотря на то, что второй способ наиболее надёжный, первый – более распространен из-за стоимости и скорости применения.

Прижимные КУ обычно строятся на основе плунжерных контактов (pogo‐pin), что приводит к тому, что прижимные КУ обеспечивают улучшенные частотные свойства, повышенный ресурс. Кроме того, для прижимного КУ можно реализовать плату оснастки с более мелким шагом между выводами, так как для прижимного КУ требуются площадки, а не металлизированные отверстия, следовательно, становится возможной более плотная трассировка печатной платы, которая при использовании thru‐hole технологии может вообще не оказаться возможной. Кроме того, вышедшее из строя припаянное КУ нельзя заменить новым, в отличие от прижимного КУ. Эти моменты разработчик испытательной оснастки должен учитывать до начала изготовления оснастки.

Кроме того, контактные устройства разделяются по рабочему температурному диапазону:

• коммерческие 0…+50 ^оС
• промышленные ‐ 40…+85 ^оС
• военные ‐ 60…+ 150 ^оС
• космические ‐ 40…+ 125 ^оС
• специального назначения ‐70…+200 ^оС (например, ЭКБ применяемое в головке бурильной установки).

При выборе контактного устройства следует понимать для тестирования какого уровня качества ЭКБ оно будет применяться, от применяемых материалов для изготовления КУ напрямую будет зависеть его стоимость. Работоспособность КУ при широком температурном диапазоне, в основном, определяется реакцией на перепады температуры коннекторов, используемых в КУ. В контактирующих устройствах бывают коннекторы следующих типов: пружинки, полоски, «лезвия», плунжерные контакты (pogo‐pin и родственные им h‐pin). Некоторые из полосок, например, на глазах деформируются при температурном перепаде, отгибаясь и размыкая контакт с выводом компонента. На сегодняшний момент наилучшими характеристиками (по сопротивлению и надёжности контакта, частотным свойствам, удобству монтажа) вкупе со значительным ресурсом обладают плунжерные контакты.

Одним из важнейших параметров, по которому можно оценивать, как часто придётся приобретать контактирующие устройства, а в случае крепления КУ к печатной плате по типу thru‐hole ‐ как часто заказывать новую оснастку полностью, вместе с КУ и печатными платами и от которого зависит его стоимость это его Ресурс.

Характеристики КУ во многом определяются используемыми в них коннекторами: от них зависят температурные свойства и сопротивление контакта, частотный диапазон и ресурс. Наиболее перспективными в настоящее время являются плунжерные контакты (pogo‐pin) и родственные им h‐pin. Вторую по важности роль играет конструкция КУ: насколько она надёжна и удобна в повседневной эксплуатации. Одним из удачных подходов является модульная конструкция, когда производитель выпускает небольшое число типоразмеров пустых корпусов с механизмом фиксации, а посадочные места под конкретные корпуса ЭКБ изготавливаются отдельно и вставляются в корпус. Это удешевляет себестоимость КУ и делает КУ ремонтопригодными (заменить внутреннюю кассету с pogo‐pin заметно дешевле, чем всё КУ целиком). Далее, важным параметром, особенно для очень высоких температур и частот является материал, из которого сделано КУ. Наиболее перспективными материалами являются полимеры типа ПЭЭК, эрталон, Ultem, сочетающие очень хорошие температурные и механические свойства с диэлектрическими.

Помимо контактирующих устройств для проведения испытаний требуется испытательное оборудование, антистатическое оснащение и расходные материалы.Обратившись в НПО ДиОД можно получить консультацию и приобрести все необходимое для организации и проведения испытаний электронной компонентной базы.