VR-liikeohjainten piirilevyjen valmistus seurattaville syöttölaitteille ja haptisille ohjaimille

VR -liikeohjaimen piirilevy yhdistää liikkeen seurannan, langattoman tiedonsiirron, käsiohjaimet ja haptisen palautteen yhdeksi kompaktiksi elektroniseksi järjestelmäksi. Useimmissa malleissa yhdistyvät inertiamittausyksikkö (IMU), mikrokontrolleri tai radio, liipaisin- ja painiketulot, toimilaite ja akkupiiri. Seurantatekniikasta riippuen infrapunasäteilijät, fotodiodit, kapasitiiviset oteanturit tai kameramoduulit voidaan asentaa erillisille levyille tai joustaville piireille kotelon ympärille. Nämä ovat erilaisia ​​valmistusjärjestelyjä, eivätkä ne ole yhden standardin VR-ohjainkortin keskenään vaihdettavissa olevia versioita. Puetuissa haptisissa käsinepiireissä anturien yhteenliitännät, toimilaitteen käyttö ja joustokäsittely lisäävät valmistusvaatimuksia kädessä pidettävien ohjainten vaatimuksia pidemmälle.

Highleap Electronics tarjoaa piirilevyjen valmistusta, hyväksyttyjen komponenttien hankintaa ja SMT/THT-kokoonpanoa räätälöidyille elektroniikkatuotteille, mukaan lukien VR-ohjainten emolevyt, seuranta-anturien piirilevyt ja joustavat liittimet. OEM-piirilevyjen elektroniikkavalmistuspalveluidemme kautta projekteja voidaan tarkastella varsinaista Gerber- tai ODB++-pakettia, osaluetteloa, komponenttien sijoittelutietoja ja vaadittuja tarkastuksia vasten. Piirilevyteknologia, ohjelmointi ja testaustoiminnot määritellään julkaistun suunnittelun ja tarjouksen laajuudessa.

VR-liikkeenohjainten piirilevyt: emolevyt, seurantarenkaat ja anturilevyt

Pääpiirilevyllä sijaitsevat yleensä ohjainprosessori, liiketunnistimen liitäntä, langaton piiri ja virranhallinta. Lisäkortit riippuvat fyysisistä ohjaimista ja seuranta-arkkitehtuurista. Kuulokkeilla varustetussa mallissa infrapuna-LEDit voidaan sijoittaa renkaan tai kuoren ympärille; tukiasemalla varustetussa mallissa voidaan käyttää hajautettuja valosensoreita. Muissa tuotteissa käytetään pientä liipaisinpiirilevyä, otteen tunnistavaa jousto-osaa tai erillistä latauskontaktikokoonpanoa.

VR-ohjainpiirilevyjen mittatilaustyönä valmistuksessa nämä levytyypit tarkoittavat erillisiä valmistustiedostoja, kupari- ja pinoamisvaatimuksia, kokoonpanopiirustuksia ja komponenttipopulaatioita. Useista pienistä jäykistä levyistä valmistettu anturirengas tarvitsee erilaisen paneelien ja kytkentäliitäntöjen suunnittelun kuin integroitu jäykkä-joustava rakenne. Kompakti langaton emolevy, jossa on hienojakoiset paketit, saattaa myös vaatia erilaisen SMT-tarkastussuunnitelman kuin yksinkertainen kytkin- tai kosketinlevy.

Määrittele levysarja, joka voidaan oikeasti tuottaa

Jokaisella piirilevyllä tai piirilevyasetelmalla tulisi olla julkaistu osanumero ja versio, vaikka vasen- ja oikeakätiset ohjaimet jakaisivatkin komponentteja. Kokoonpanopaketti tunnistaa, mitkä piirilevyt saavat IMU:n, optiset laitteet, liittimet, toimilaitteet tai mekaaniset koskettimet. Tämä estää emolevyn osaluettelon erehdyksen luulemasta sitä täydelliseksi ohjainelektroniikkasarjaksi ja mahdollistaa valmistuksen, ostettujen materiaalien ja osakokoonpanojen tarkan hinnoittelun.

IMU ja optinen seurantapiirilevy VR-ohjaimille

IMU -anturin piirilevyn kokoonpanoon vaikuttaa enemmän kuin vain sopivan kiihtyvyysanturin ja gyroskoopin valinta. Anturiakselien, kotelon suunnan ja kootun piirilevyn sijainnin suhteessa ohjainkuoreen on vastattava julkaistua koordinaatistoa. SMT-sijoittelulla voidaan varmistaa pin-one-asennus ja kotelon istuvuus, ja referenssikiinnitys voi tarvittaessa määrittää anturilevyn asennussuunnan.

Optinen seuranta tuo erilaisia ​​yksityiskohtia valmistukseen. Infrapunasäteilijöillä on oltava tietty napaisuus, suunta ja optinen välys. Fotodiodit ja muut valoanturit voivat käyttää kotelon useita puolia, joten niiden piirilevyjen sijainnit ja liitinkartat ovat tärkeitä. Kamerapohjaiset mallit sisältävät erilaisen moduuli- ja prosessointiarkkitehtuurin, ja niitä tulisi käyttää vain silloin, kun OEM-suunnittelu sitä vaatii.

Pidä laitteiston seurantatarkistukset erillään suorituskyvyn seurannasta

Kiinnitys voi vahvistaa anturin tunnistuksen, IMU:n vasteen määritettyjen akseleiden suuntaisesti, LED-aktivoitumisen tai fotodiodin sähköisen lähdön. Nämä tarkistukset auttavat varmistamaan, että VR-seuranta-anturin piirilevy on täytetty ja kytketty oikein. Täysi 6DoF-asennon tarkkuus, kameran seuranta-algoritmit ja kuulokkeiden yhteensopivuus riippuvat valmiista järjestelmästä, sen kalibrointimenettelystä ja ohjelmistosta.

Joustava ja jäykkä-fleksi piirilevykokoonpano VR-ohjainkoteloille

Kaarevat kahvat ja seurantarenkaat jättävät usein rajoitetusti tilaa perinteisille piirilevyjen välisille liittimille. VR-ohjaimen joustavien piirilevyjen valmistus voi tarjota liitännät kahvaelektrodeihin, infrapunaseurantaelementteihin ja kaukosäätimen painikkeisiin pitäen samalla emolevyn lähellä akkua ja radiota. Muissa malleissa käytetään erillisiä jäykkiä piirilevyjä, jotka on yhdistetty taipuisalla häntällä tai täydellistä jäykkää-joustavaa piirilevyrakennetta.

Valmistuspiirustuksissa tulee erottaa asennuksen aikana kerran taivutetut taipuisat osat osista, jotka taivutetaan toistuvasti liipaisimella tai liikkuvalla mekanismilla. Nämä eivät ole samanarvoisia luotettavuusehtoja. Valmiin paksuuden, taivutusalueen, jäykisteiden sijoituksen, komponenttien välyksen ja FPC-liittimien kytkennän on oltava julkaistun suunnittelun mukaisia. Joustavan piirilevyn kokoonpanoprosessi on erityisen tärkeä komponenttien sijoittelulle joustaville osille ja muotoiltujen kokoonpanojen käsittelylle.

Ensimmäisessä artikkelissa täytetyn taipuisan osan tulee sopia aiottuun tukipintaan pakottamatta komponenttia, juotosliitosta tai liittimen häntää mutkaan. Kun optiset komponentit asennetaan kaarevalle rakenteelle, asennuskorkeus ja katselusuunta tulee sisällyttää mekaanisiin hyväksymiskriteereihin.

Liipaisin-, oteanturi- ja haptisten ohjainten piirilevyjen valmistus

VR -ohjaimen emolevyn piirilevy voi lukea Hall-ilmiöön perustuvia tai optisia liipaisimia, analogisia ohjaussauvoja, kosketuselektrodeja, otevoima-antureita ja perinteisiä painikkeita. Nämä tulot eroavat toisistaan ​​fyysisten viitepisteidensä suhteen: Hall-anturi on sijoitettu liikkuvaan magneettiin nähden, kun taas kapasitiivinen oteelektrodi on riippuvainen elektrodin muodosta ja ympäröivästä eristyksestä. Myös ohjaussauvan korkeus, kytkimen toimintasuunta ja kiinnityskielekkeet vaikuttavat kokoonpanon sopivuuteen.

Haptinen takaisinkytkentä tuo mukanaan erilliset teho- ja mekaaniset rajapinnat. ERM-moottori tai LRA käyttää tiettyyn toimilaitteeseen sopivaa ajuria ja käyttöprofiilia. Sen liittimen, sijoituksen, napaisuuden ja asennusliitännän on vastattava kokoonpanopiirustusta; moottoria ei tule korvata pelkällä jalanjäljellä. Suurvirran haptiset tapahtumat vaikuttavat myös paikalliseen irtikytkentään ja paluureitteihin akkukäyttöisillä piirilevyillä.

Mitä kootussa ohjainelektroniikassa tarkastetaan?

Visuaalisella ja sähköisellä tarkastuksella voidaan määrittää komponenttien sijoittelu, liipaisimen ja anturin välinen kommunikaatio, tulon ja tilan muutokset sekä ohjattu haptinen ajuritoiminta. Mekaanista liikettä, otteen tunnistuskykyä ja toimilaitteen tuntumaa voidaan arvioida asiakkaan määrittelemien kiinnitysten ja rajoitusten mukaisesti, kun kyseiset toiminnot sisällytetään. Tämä ero antaa OEM VR -haptiselle piirilevylle mitattavan valmistuksen hyväksymissuunnitelman ilman, että tuntokokemusta käsitellään automaattisena SMT-tuloksena.

Langattoman VR-ohjaimen piirilevy: RF-, akku- ja latauspiirit

Langattoman VR-ohjaimen piirilevy integroi radion ja antennin lähelle muita komponentteja, jotka voivat vaikuttaa sen käyttöympäristöön: akkua, seurantaelektroniikkaa, latauskoskettimia ja käyttäjän kättä. Bluetooth- tai omat 2.4 GHz:n linkit edellyttävät määritettyjä RF-osia, hyväksyttyä antennin tilaa, piirilevyn referenssirakennetta ja kotelointia. Bluetooth-piirilevyn valmistukseen liittyvät näkökohdat pätevät, kun käytetään kyseistä langatonta alustaa.

Ladattavissa malleissa voidaan käyttää USB-C-liitintä, kontaktitelakkaa tai muuta hyväksyttyä latausjärjestelyä; jotkut ohjaimet käyttävät sen sijaan vaihdettavia kennoja. Laturin integroidut piirit, akun suojaus, lämpötila-anturit, kontaktien napaisuus ja mekaaninen kiinnitys noudattavat tiettyä suunnittelua. Asiaankuuluvat akun hallintapiirilevykokoonpanon vaatimukset voivat auttaa määrittelemään teho-osan valmistusohjauksen ilman, että jokaisessa ohjaimessa on erillinen BMS-kortti.

Kokoonpanon aikana hyväksytyn langattoman moduulin, antennin sovituskomponenttien, akkuliittimen ja latauskoskettimien tulee pysyä julkaistun osaluettelon mukaisina. Sähköisen latauksen ja radioliikenteen tarkastukset voidaan määrittää piirilevytasolla, kun taas lopullinen säteilyteho ja akun turvallisuus riippuvat valmiista tuotteesta ja sen vaaditusta kelpoistusohjelmasta.

VR-liikeohjaimen piirilevyprototyyppien valmistus, SMT-kokoonpano ja testaus

VR -liikeohjaimen piirilevyn prototyyppi on hyödyllisin silloin, kun se edustaa aiottua komponenttien sijoittelua ja mekaanisia referenssejä. Prototyyppien rakentamisessa voidaan selvittää, osoittavatko optiset anturit oikeisiin aukkoihin, IMU-levy on hyväksytyssä asennossa, sopivatko joustavat liittimet liittimiinsä ja asentuvatko liipaisu- tai latauskontaktilevyt rasituksitta. Nämä havainnot voidaan sisällyttää julkaistuun piirilevyyn ja kokoonpanon tarkistuksiin ennen suurempia tilauksia.

Ensimmäisestä artikkelista toistuviin PCBA-tuotantoihin

VR -liikeohjaimen SMT-kokoonpanon tarkastussuunnitelma seuraa varsinaisia ​​paketteja: miniatyyri-MEMS-laitteita, radio-IC-piirejä, liittimiä, anturi-LEDejä ja kaikkia pohjaan kytkettyjä komponentteja. Tarvittaessa sovittu piirilevyn ensivaiheen tarkastus voi säilyttää komponenttien suunnan, taipuisat liitokset ja mekaaniset referenssit toistuvaa tuotantoa varten. Vasen- ja oikeakätiset versiot voivat jakaa samoja kuparirakenteita, mutta ne vaativat erilaiset hyväksytyt osaluettelot tai laiteohjelmistoidentiteetit.

Tuotantovaiheen piirilevykokoonpanojen toiminnallinen testaus voi sisältää anturien tunnistuksen, painikkeiden ja analogisten tulojen tunnistuksen, haptiset komennot, akun ja laturin tarkistukset, optisen lähettimen aktivoinnin ja määritellyn langattoman tiedonsiirron toimitetun laiteohjelmiston ja kiinnittimien mukaisesti. Täydellinen seurantatarkkuus, eleiden tunnistusalgoritmit ja VR-alustan sertifiointi ovat erillisiä tuotetason validointeja.

VR-liikeohjaimen piirilevyn valmistus- ja kokoonpanotarjouksen saamiseksi toimita Gerber/ODB++-tiedot, pinoamiskaaviot, hyväksytyt osaluettelot, poiminta- ja sijoitus- sekä kokoonpanopiirustukset, taivutus- ja kotelointitiedot, seuranta-arkkitehtuuri, laiteohjelmisto- tai ohjelmointivaatimukset, testausmenetelmät ja varianttikohtaiset määrät. Highleapin avaimet käteen -piirilevyn kokoonpanopalvelu voi koordinoida hyväksyttyjen piirilevyjen valmistuksen, komponenttien hankinnan ja piirilevyjen tuotannon. Erikoistunut optinen kalibrointi, kotelointi ja muut toiminnot sisältyvät palveluun vain, jos ne on määritelty sovitussa laajuudessa.