Виробництво друкованих плат електронного компаса та друкованих плат для цифрових заголовків
Друкована плата електронного компаса перетворює дані магнітометра, а часто й дані акселерометра або інерційного модуля (IMU), на інформацію про курс для портативних приладів, навігаційних модулів, роботів та інших вбудованих продуктів. Для виробництва ключовою проблемою є те, що точність курсу залежить від магнітного середовища всієї конструкції, а не лише від магнітометра.
Компанія Highleap Electronics підтримує компаси, розроблені клієнтами, надаючи послуги з виробництва електроніки , які можуть включати виготовлення друкованих плат, постачання компонентів, поверхневе монтажне складання з урахуванням датчиків, перевірку, програмування та функціональні випробування, визначені клієнтом. Після затвердження магнітного розташування, орієнтації та специфікації матеріалу, ті ж самі елементи керування можуть бути перенесені з прототипу в серійне виробництво.
- Які магнітометри та інерційні блоки (IMU) є схваленими, і які їхні необхідні орієнтації X/Y/Z?
- Які сусідні частини проводять струм або містять магнітні/феромагнітні матеріали, і які правила заборони на вхід необхідно дотримуватися?
- Чи буде калібрування та перевірка курсу виконуватися на голій друкованій платі, на остаточному складанні чи на обох?
Точність компаса залежить від усього виробу, а не лише від магнітометра
Формати продукції та пріоритети виробництва електронного компаса
Продукти електронного компаса варіюються від портативних напрямних приладів до вбудованих модулів курсу для роботів, морських дисплеїв, дронів та навігаційного обладнання. Електроніка може включати лише магнітометр та мікроконтролер або поєднувати магнітометр з акселерометром/IMU для компенсації нахилу та об'єднання датчиків. З точки зору друкованої плати/друкованої плати, важливими відмінностями є розмір плати, орієнтація датчика, магнітні матеріали поблизу, інтерфейси хоста та необхідний процес калібрування/тестування.
| Тип | Типова архітектура сенсорних датчиків | Виробничий фокус |
|---|---|---|
| Ручний цифровий компас | 3-осьовий магнітометр, додатковий датчик нахилу | Орієнтація, взаємодія дисплея/живлення та калібрування корпусу |
| Вбудований модуль електронного компаса | Магнітометр з головним мікроконтролером або інерційним модулем (IMU) | Компактна збірка, надійність інтерфейсу та дані калібрування |
| Роботизований/морський датчик курсу | Магнітометр плюс фільтрація або злиття датчиків | Стабільне кріплення, контроль перешкод та повторюваність випробувань |
Контролюйте магнітне середовище перед виробництвом
Магнітометр вимірює локальне магнітне поле, тому розташовані поруч динаміки, вібраційні двигуни, магнітні засувки, індуктори, сталеві екрани, кріплення та доріжки акумуляторів високого струму можуть змінити результат визначення курсу. Навіть механічно або електрично прийнятна запасна деталь може змінити локальне поле. Тому опублікована специфікація матеріалу та механічне креслення повинні визначати магнітні блоки та компоненти, критично важливі для орієнтації.
Калібрування може компенсувати відомі ефекти твердого та м'якого заліза, але його не слід використовувати для приховування неконтрольованих виробничих варіацій. Highleap може зберегти затверджене розміщення компонентів, специфікацію матеріалу, геометрію шляху струму та орієнтацію складання; виробник оригінального обладнання (OEM) повинен визначити остаточний метод калібрування та межі прийнятності для готового виробу.
Для продуктів, що поєднують дані магнітометра, акселерометра та гіроскопа, перевірка друкованих плат за допомогою злиття датчиків може підтримувати ширшу стратегію валідації. Для виробництва важливішою вимогою є отримання заводом затвердженого креслення осі датчика, інформації про сусідні механічні елементи та контрольованої специфікації матеріалів разом із файлами друкованої плати.
Макет друкованої плати повинен захищати місцеве магнітне середовище
Архітектура друкованої плати електронного компаса: датчик, мікроконтролер, живлення та інтерфейси
Друкована плата компаса може містити магнітометр, мікроконтролер, акселерометр/гіроскоп, дисплей, пам'ять, схему батареї та комунікації з хостом. З'єднання датчиків I2C або SPI зазвичай мають помірну швидкість, але шумне живлення, погане заземлення, довгі гнучкі з'єднання або струми дисплея/підсвічування все ще можуть порушувати середовище вимірювання. Тому доступ до програмування, лінії переривання та тестові точки слід переглядати разом із магнітним розташуванням, а не додавати їх додатково.
Система координат плати, осі магнітометра та напрямок руху корпусу вперед також повинні узгоджуватися. Виробничі креслення повинні чітко показувати орієнтацію X/Y/Z, щоб налаштування живильника, зона розташування об'єкта та перевірка першого виробу могли виявити повернутий контактний майданчик або підвузол перед початком калібрування.
Потужність, температура та гнучкість не повинні створювати нових помилок курсу
Стабільні сенсорні рейки та розумне теплове розміщення допомагають зменшити уникнуті коливання. Регулятори, підсвічування та радіонавантаження не повинні створювати непотрібних струмових петель або нагрівання поруч із магнітометром. Замовник може визначити будь-які вимоги до температурної компенсації або робочого стану, тоді як виробничі випробування можуть перевірити зв'язок, загальне зміщення та інші повторювані електричні збої.
Якщо датчик розташований на віддаленому гнучкому або складеному вузлі, підтримка конструкції гнучкої друкованої плати може бути доречною, але гнучку або жорстко-гнучку конструкцію слід використовувати лише тоді, коли це виправдовує механічна архітектура. Досвід Highleap у виробництві друкованих плат мікроконтролерів охоплює сторону контролера, тоді як врахування низькорівневих аналогових схем корисні для контролю живлення датчика та низькорівневих сигналів.
Після того, як орієнтація, специфікація матеріалу, процес складання та базова лінія тестування стабілізуються, затверджена збірка може перейти до масового складання друкованих плат без перевизначення виробничого контролю від партії до партії.
Компанія Highleap Electronics може перевірити орієнтацію датчиків, магнітні блокування, технологічність друкованих плат, постачання компонентів, складання та запланований процес випробувань, перш ніж ваш компас перейде до прототипу, пілотного або повторного виробництва.
Контроль орієнтації датчика та магнітних матеріалів під час складання
Електронний компас PCBA: орієнтація, керування та елементи керування DFM
Для електронного компаса орієнтація датчика є скоріше контролем виробництва, ніж косметичною деталлю складання. Магнітометр може бути правильно припаяний і все одно видавати неправильний напрямок, якщо його осі X/Y/Z не відповідають системі координат друкованої плати, корпусу та мікропрограми. Тому на складальному кресленні має бути показана орієнтація магнітометра та інерційного модуля (IMU), напрямок руху пристрою вперед та будь-які механічні дані, що використовувалися під час остаточного складання.
DFM повинен захищати схвалене магнітне середовище, а також звичайну технологічність. Індуктори, зумери, динаміки, сталеві екрани, гвинти та інші сусідні магнітні або феромагнітні деталі не слід замінювати або переміщувати без перевірки. Електрично еквівалентний компонент все ще може змінювати локальне поле, яке сприймає датчик.
- Варіанти датчиків, схвалених для замків. Версії магнітометрів та інерційного модуля (ІМУ) можуть змінювати карти регістрів, поведінку калібрування або драйвери прошивки, навіть якщо розмір корпусу сумісний.
- Контролюйте обробку та механічне навантаження. Пакування, очищення, зняття панелей, згинання плати та кріплення після складання повинні виконуватися згідно з випущеним процесом, щоб корпус MEMS та друкована плата датчика не були деформовані та не напружені.
- Зробіть орієнтацію видимою для виробництва. Налаштування живильника, критерії AOI та записи першої статті повинні посилатися на те саме визначення осі, що використовується мікропрограмою та калібруванням.
Highleap Electronics може поєднати складання друкованих плат датчиків із цілеспрямованим оглядом поширених проблем DFM на друкованих платах , додаючи перевірки осей датчиків, магнітних блоків, схвалених сусідніх компонентів та орієнтації першого виробу, перш ніж збірка перейде до повторного виробництва.
Підготуйте калібрування та випробування курсу до виробництва
Калібрування компаса, функціональне тестування та відстеження
Виробниче тестування повинно відповідати опублікованій послідовності, а не намагатися відтворити весь процес розробки на кожному пристрої. Практичний потік може підтвердити цифровий зв'язок та вихідну реакцію осі, застосувати визначену замовником процедуру калібрування, а потім перевірити вихідний курс за відомими орієнтаціями. Продукти з компенсацією нахилу можуть додавати репрезентативні положення тангажу та крену, де це необхідно.
Найбільш значуща перевірка курсу зазвичай виконується в кінцевому механічному стані, оскільки корпус, акумулятор, динамік, кабелі та металеві деталі поблизу можуть змінювати магнітне поле. Якщо радіоприймачі, дисплеї, підсвічування або інші навантаження з високим струмом можуть створювати перешкоди, затверджений тест повинен включати ці робочі стани, а не перевіряти компас лише на непрацюючому стенді.
- Визначте одне виробниче посилання. Виробник оригінального обладнання (OEM) повинен вказати поле приладу або опорне поле, послідовність обертання, версію прошивки, умови нахилу та межі успішного/неуспішного проходження випробувань.
- Забезпечте відстеження даних калібрування. Коефіцієнти на одиницю, серійні номери та запрограмовані варіанти повинні залишатися однаковими протягом усього програмування та тестування.
- Контролюйте тестове середовище. Матеріали кріплень, розташовані поруч сталеві конструкції, силове обладнання та прокладання кабелів повинні бути однаковими, щоб уникнути помилкових збоїв у напрямку руху.
Highleap може виконати затверджений замовником метод калібрування та функціонального тестування, коли пристосування та критерії приймання підходять для виробництва. Після того, як процес стабілізується на етапах прототипування та пілотного виробництва, затверджений процес програмування, перевірки та тестування може бути перенесений на процес великосерійного складання друкованих плат без перевизначення методу приймання від партії до партії.
Для початку перевірки не потрібен повний виробничий пакет. Доступних файлів друкованих плат, специфікації матеріалів (BOM), інформації про осі датчиків, цільових кількостей та чернетки процедури калібрування або функціонального тестування достатньо для того, щоб Highleap Electronics визначила наступну збірку, DFM та вимоги до тестування.
Останній міліметр може змінити курс
Перед початком серійного виробництва виробник оригінального обладнання (OEM) повинен зафіксувати орієнтацію датчика, припущення щодо магнітного блокування, положення батареї та динаміка, матеріали кріплень, траси кабелів, версію прошивки/калібрування та метод кріплення або обертання, що використовуються для оцінки характеристик загону. Ці деталі легко пропустити, оскільки багато з них є механічними, а не схематичними.
Highleap може використовувати прототипи друкованих плат для перевірки орієнтації складання, точності розміщення та запущеного робочого процесу калібрування, а потім перенести ці елементи керування у серійне виробництво. Якщо замінник компонента, деталі корпусу або кабелю змінюють локальне поле, правильною відповіддю є інженерний огляд, а не припущення, що магнітометр «відкалібрує його».
Для електронного компаса міліметр руху може мати більше значення, ніж чергова маркетингова фраза про якість друкованої плати. Завдання заводу полягає в тому, щоб підтримувати затверджену геометрію, матеріали та процес достатньо стабільними, щоб калібрувальна модель клієнта продовжувала описувати продукт, який фактично постачається.
Рекомендовані повідомлення
Збірка гнучких друкованих плат великого обсягу
Рисунок 1. Збірка гнучкої друкованої плати. Коли гнучка друкована плата переміщується з...
Збірка друкованих плат HDI | Комплексне обслуговування друкованих плат HDI
Рисунок 1. Збірка друкованої плати HDI з чорною паяльною маскою. Друкована плата HDI...
Передача контрактного виробництва без перебоїв у постачанні друкованих плат
Зміст Чому перенесення складання друкованих плат не вдається...
Виробництво та складання друкованих плат RFSoC. Комплексне обслуговування.
ЗмістДовідковий проект ради RFSOC: 115 × 175...
Як отримати цінову пропозицію на друковані плати
Давайте проведемо для вас аналіз DFM/DFA та надамо вам звіт. Ви можете безпечно завантажити свої файли через наш вебсайт. Нам потрібна наступна інформація, щоб надати вам цінову пропозицію:
-
- Gerber, ODB++ або .pcb, спец.
- Список специфікації, якщо вам потрібна збірка
- Кількість
- Час повороту
Для послуг з виготовлення друкованих плат (PCBA), будь ласка, надайте свою специфікацію матеріалів (BOM) та будь-які конкретні інструкції зі складання. Ми також пропонуємо аналіз DFM/DFA для оптимізації ваших конструкцій для технологічності та складання, забезпечуючи безперебійний виробничий процес.