Ложе гвоздей — это тип контактного оснастки (test fixture) для автоматизированного электрического контроля (Automated Test Equipment, ATE) печатных плат и электронных модулей. Конструкция представляет собой массив подпружиненных металлических контактных штифтов (spring-loaded contact probes, «гвоздей»), установленных в отверстиях изолирующей пластины (пробной пластины, probe plate) с геометрией, точно соответствующей расположению контрольных точек (test points) на тестируемом изделии (Unit Under Test, UUT). При опускании платы на оснастку штифты обеспечивают одновременный электрический доступ к сотням или тысячам цепей для проведения тестов «на обрыв/короткое замыкание» (opens/shorts testing) или функциональной верификации.
Контактные штифты имеют сложную конструкцию, включающую пружину, обеспечивающую необходимое усилие контакта и компенсацию неровностей платы, и наконечники различных форм (корончатые, копьевидные) для надёжного соединения с разными типами контактных площадок.
Преимущества и ограничения
Главное преимущество метода — высокая скорость тестирования за счёт массового параллельного контакта. Это делает его стандартом для производственного контроля серийной продукции. Однако сама оснастка требует значительных затрат на проектирование и изготовление, что экономически оправдано только при больших тиражах. Кроме того, для её применения на плате необходимо предусматривать специальные контрольные точки, что увеличивает площадь и влияет на трассировку.
Применение в контрактном производстве
В контрактном производстве (EMS) использование оснастки «ложе гвоздей» является признаком зрелого технологического процесса для изделий средней и высокой сложности. Оснастка проектируется на основе данных САПР (Gerber-файлов) и является частью обязательной технологической подготовки производства (NPI – New Product Introduction). Тестирование с её помощью позволяет быстро и достоверно выявлять производственные дефекты, такие как обрывы дорожек, замыкания, непропаи, до этапа финальной сборки, что значительно снижает стоимость исправления брака.
Источники: Техническая документация производителей автоматизированного контрольно-испытательного оборудования (ATE) и контактных штифтов (например, Everett Charles Technologies, INGUN), руководства по технологическому проектированию печатных плат (DFT – Design for Testability).