Производство и сборка печатных плат для считывателей магнитных полос, включая устройства для считывания карт с магнитной полосой, вставки и моторизованные считыватели.

Компания Highleap Electronics производит печатные платы и сборки для устройств считывания магнитных полос, предназначенных для ручных считывателей, вставных считывателей, настольных USB-устройств, встроенных последовательных считывателей и моторизованных устройств транспортировки карт. При анализе производственной конфигурации основное внимание уделяется заданным параметрам магнитной головки, низкоуровневому аналоговому интерфейсу, механике траектории движения карты, интеграции двигателя/датчика, интерфейсу хоста, встроенному программному обеспечению и функциональному тестированию эталонной карты, а не предполагается фиксированный формат дорожки или протокол передачи данных.

Семейства печатных плат и конфигурации трактов для считывателей магнитных полос

Электроника считывателей магнитных полос в значительной степени определяется трактом считывания карты и считывающей головкой, а также интерфейсом хоста. Ручной считыватель магнитных полос создает иной сигнал и характер механического износа по сравнению со считывателем с вставкой карты или моторизованным транспортером. Комбинированные платежные или идентификационные терминалы также могут объединять функции считывания магнитных полос, смарт-карт и бесконтактной оплаты в одном корпусе, поэтому для каждого тракта считывания необходимы собственные производственные и тестовые параметры.

ISO/IEC 7811 — это семейство стандартов, охватывающих идентификационные карты с магнитной полосой, включая кодирование и характеристики полосы для международного обмена данными. Производитель печатных плат не должен делать выводы о количестве дорожек, коэрцитивности, кодировании или применении на основе слова «магнитная полоса»; OEM-производитель должен определить поддерживаемые типы карт, считывающую головку и декодер/прошивку в выпущенной спецификации продукта.

Магнитная головка, низкоуровневый аналоговый вход и шумоподавление.

Считывающая головка генерирует небольшой аналоговый сигнал, форма которого зависит от данных карты, скорости считывания, состояния головки и механических характеристик. Поэтому предусилитель, фильтрация, смещение, компаратор/АЦП и заземление заслуживают большего внимания, чем может показаться из-за относительно медленного декодированного выходного сигнала. Производственное изменение, которое вносит помехи переключения в аналоговый тракт, может снизить запас считывания без явного электрического сбоя на стенде.

• Подключение головы: Необходимо контролировать длину кабеля головки, соединение экрана/заземления и распиновку разъема. В систему может быть интегрирована выносная головка. кабельная сборка и должны быть протестированы в том виде, в котором они были собраны.
• Размещение аналоговых элементов: Сохраните правильное расположение усилителя и фильтра относительно разъема головного устройства. Рассматривайте эту область как... проектирование печатной платы со смешанными сигналами проблема, а не прокладка кабеля через зашумленные цифровые или моторные токовые области.
• Шум опорного сигнала и источника питания: Следуйте выпущенной архитектуре развязки и аналогового питания; замена регулятора на аналогичный по корпусу может изменить шумовые характеристики.
• Изолированная двигательная функция: В моторизованных считывателях, согласно представленной схеме, импульсы ШИМ высокого тока и шумы щеток/коммутации должны быть отделены от передней части магнитной головки.
• Электростатический разряд: Для обеспечения возможности разряда через слот для карты и доступный пользователю корпус необходимо обеспечить свободный путь разряда во время заводской обработки. Защита от электростатического разряда управления.

Руководство по картам, контроль давления, интеграция двигателя и датчика.

Механизм считывателя преобразует движение карты в электрический сигнал. Положение головки, давление пружины, ширина направляющей карты и геометрия слота определяют, будет ли полоса постоянно проходить через активную область головки. Для печатной платы, установленной непосредственно за головкой, допуски по базовой линии платы и винтам/стойкам могут влиять на выравнивание головки. Для головки с кабелем прокладка кабеля и снятие натяжения могут изменять положение головки после закрытия корпуса.

В рамках DFM-проверки с учетом механического аспекта необходимо проверить контуры платы, разъемы головки, монтажные отверстия и любые интерфейсы двигателя/ролика, прежде чем приступать к формированию панели. Если используются двигатели или соленоиды, их токовые характеристики и параметры разъемов следует включить в план тестирования печатной платы, а не рассматривать как проблему, возникающую при сборке корпуса.

Поля чтения зависят от скорости свайпа, контакта головы с экраном и усиления аналогового сигнала.

Магнитная головка не выдает фиксированный логический уровень. Амплитуда и форма сигнала зависят от переходов магнитного потока и скорости прохождения полосы через головку. Это означает, что полезное окно считывания формируется совместно качеством карты, скоростью считывания/передачи, давлением головки, аналоговым усилением/фильтрацией и синхронизацией декодера. В процессе внедрения новых технологий производитель оборудования должен определить репрезентативный диапазон движения, а не демонстрировать только одно медленное, аккуратное считывание. Ручные считыватели особенно чувствительны, поскольку профиль движения задается пользователем.

Тестирование линии должно быть разработано таким образом, чтобы выявлять слабые места, не превращаясь при этом в сложную лабораторную характеризацию. Можно использовать приспособление, ограничивающее угол наклона карты, но обеспечивающее необходимый диапазон считывания, или же для обеспечения повторяемости можно использовать моторизованный эталонный механизм, если у заказчика есть подтвержденная корреляция с считыванием вручную. Важно отметить, что приемка в производство связана с фактической механикой головки/фронтальной части, а не просто с цифровыми данными, передаваемыми по аналоговой схеме.

Головные уборы, загрязнение и конструкции считывающих устройств

• Поверхность головки: Во время сборки избегайте попадания флюса, клея и мусора на контактную поверхность карточки.
• Сила пружины: Если головка подпружинена, необходимо контролировать механическую часть и последовательность сборки таким образом, чтобы контактное давление было воспроизводимым.
• Сменные головные модули: В исправных изделиях должны быть указаны обозначения разъемов, прокладка кабелей и проверка после замены.
• Износ карточного справочника: Износ пластиковых направляющих является фактором, влияющим на надежность системы, однако при предварительной проверке следует убедиться, что сборка печатной платы/головки не создает ненормальных краев или препятствий.
• Доступ для уборки: Промышленные устройства для чтения можно периодически чистить; конструкция корпуса не должна передавать усилие при чистке на незакрепленное паяное соединение головки.

Гибридные считыватели со смарт-картами или бесконтактной функцией

Гибридный POS-терминал или устройство для считывания идентификационных данных может сочетать в себе функции магнитной полосы, контактной смарт-карты и бесконтактной идентификации. Главная производственная задача — предотвратить маскировку дефектов в другом подсистеме одной из них. Магнитная полоса использует низкоуровневый аналоговый магнитный канал, контактные карты — разъем и контроллер интерфейса карты, а бесконтактные считыватели — радиочастотную антенну/согласующую сеть. Возможно совместное использование питания и главного контроллера, но устройство должно иметь отдельные этапы проверки для каждого канала идентификации.

Необходимо также явно указывать на наличие дополнительных опций. Если для вариантов только с магнитной полосой и гибридных вариантов используется одна и та же основная печатная плата, незаполненные разъемы, согласующие элементы антенны и флаги прошивки должны соответствовать контролируемой матрице вариантов. Устройство ни в коем случае не должно проходить проверку из-за того, что прошивка отключает аппаратный канал, который был случайно не собран.

Конфигурация USB, последовательного порта и вывода данных

Декодированные данные трека могут передаваться через USB, последовательный порт или проприетарный встроенный интерфейс. Категория печатной платы не определяет, будет ли USB работать как HID-устройство, подобное клавиатуре, виртуальный COM-интерфейс или устройство, специфичное для производителя. Такое поведение зависит от контроллера и встроенного ПО, выпущенного OEM-производителем. Аналогично, для последовательного считывателя необходимы явно заданные уровни напряжения, скорость передачи/конфигурация и распиновка разъема.

• USB-ридеры: построить утвержденный Электронные USB-конвертеры Внедрение, идентификация программного устройства и подтверждение заданного заказчиком формата отчета/данных.
• Встроенные/последовательные считыватели: Определить коннектор и протестировать данные для предполагаемого использования. коммуникационный интерфейс печатной платыНе следует предполагать наличие электрических уровней RS-232 только потому, что изделие описывается как последовательное.
• Зашифрованные считыватели: Если используется защищенный или зашифрованный считывающий контроллер, обработка и предоставление ключей должны регулироваться отдельно согласованным процессом; завод не должен изобретать или раскрывать производственные ключи.
• Гибридные читатели: Определить, какой путь к хосту соответствует данным магнитной полосы, смарт-карты и бесконтактной карты, чтобы тестовое устройство могло проверять их независимо друг от друга.

Тестирование NPI и функционального качества считывания магнитных полос.

Качественное производственное тестирование проверяет всю цепочку обработки сигналов карты: механическое перемещение карты, магнитную головку, аналоговый интерфейс, декодер, микропрограмму и выходной сигнал хоста. Тестирование должно проводиться с использованием утвержденных заказчиком эталонных карт и ожидаемых данных, чтобы результат (пройдено/не пройдено) был предсказуемым. Для моторизованных устройств тот же стенд должен также проверять ток двигателя, датчики перемещения и состояния заклинивания/ошибки, указанные производителем оборудования.

1. Питание платы и микропрограмма: Проверьте рельсы и запрограммируйте утвержденный образ/конфигурацию считывателя.
2. Непрерывность головного мозга и исходный уровень: Перед перемещением карты убедитесь в подключении головки и готовности интерфейса.
3. Прочитана справочная карта: Проведите/вставьте одобренную карту в указанном направлении и проверьте расшифрованные данные или результат транзакции.
4. Скоростной/механический диапазон: В ходе пилотного тестирования проведите выборку в пределах заданного производителем диапазона движений, чтобы подтвердить правильность положения головы и аналоговый запас.
5. Вывод хоста: Проверка идентификации USB/последовательного устройства, пакета/отчета или ответа на команду (в зависимости от ситуации).
6. Транспортные функции: для моторизованных изделий, датчиков тестирования, управления направлением/током двигателя и обработки ошибок.

При быстром прототипировании печатных плат следует использовать реальные контактные площадки и тракты подключения платы; незакрепленная печатная плата, подключенная к лабораторному генератору сигналов, не позволяет проверить механическую прочность корпуса. После утверждения функциональное тестирование печатной платы и настройки приспособлений должны контролироваться с помощью прошивки считывателя и набора эталонных плат.

Варианты исполнения для одно-, двух- и многодорожечных считывателей

Поддерживаемые магнитные дорожки определяются считывающей головкой и декодером/прошивкой, а не названием печатной платы. Поэтому в рамках одного семейства продуктов можно использовать разные головки на одной плате контроллера. Эта гибкость должна быть задокументирована с указанием точных номеров деталей головки, распиновки кабеля, настроек аналогового усиления/фильтра и конфигурации прошивки для каждого артикула. ​​В производстве не следует полагаться на успешное считывание одной карты как на функциональный канал каждой установленной головки.

При установке многоканальной головки устройство должно проверять каналы, требуемые производителем оборудования, используя эталонные носители с известными данными в соответствующих областях. Если более дешевый вариант намеренно игнорирует какой-либо канал, отсутствие/отключение канала должно контролироваться спецификацией материалов и матрицей встроенного программного обеспечения. Это предотвращает ошибочное принятие производственного дефекта за предполагаемую конфигурацию продукта и делает последующую замену в сервисном центре более предсказуемой.

Запросы на коммерческие предложения для производства печатных плат для считывателей магнитных полос

В запросе коммерческого предложения (RFQ) следует так же четко, как и в файлах печатной платы, указать считывающую головку, путь прохождения сигнала через плату и интерфейс хоста. Эти компоненты определяют аналоговое усиление/шум, тип разъема, механические параметры и контроль качества на конечном этапе производства.

• Файлы Gerber/ODB++, чертеж для изготовления, структура слоев и контур платы.
• Спецификация материалов (BOM) с утвержденными компонентами считывающей головки/интерфейса, аналоговыми компонентами, контроллером, драйвером двигателя и разъемами; с контролем использования. компонентный источник для важных деталей головки блока цилиндров/передней подвески.
• Механические файлы, отображающие слот для карты, положение головки, опорную точку крепления, детали ролика/двигателя и зазоры корпуса.
• Технические характеристики кабеля/жгута проводов головки и подключения экранирования/заземления, если головка находится на некотором расстоянии от печатной платы.
• Прошивка/конфигурация, формат вывода через USB/последовательный порт и любые требования к защищенной настройке.
• Справочные карты и процедура производственных испытаний, охватывающие направление движения, ожидаемые данные/путь и функции двигателя, где это применимо.
• Количество по типу читателя, поэтому Сборка печатной платы Может корректно различать ручные, вставные, моторизованные и гибридные варианты.

Факторы, влияющие на закупки и производительность

Стоимость и выход годной продукции обычно зависят не столько от количества слоев печатной платы, сколько от утвержденной магнитной головки, разъемов/транспортного оборудования, аналоговых компонентов и окончательного механического тестирования. Замена контроллера на недорогой может потребовать разработки нового программного обеспечения или улучшения запаса считывания, в то время как более дешевая головка может изменить способ крепления и аналоговую чувствительность. Поэтому покупателям следует сравнивать предложения на полный комплект утвержденного считывающего устройства и охват тестирования, а не только на саму печатную плату. Раннее подтверждение наличия головки и изменений в кабелях/разъемах особенно полезно для повторных заказов, поскольку эти электромеханические компоненты могут изменяться независимо от макета печатной платы.