Приветствую, Хабр!
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/16a/8d4/c0f/16a8d4c0f36cc31eccd12b354e0b3118.jpg)
В этой статье я приведу пример того, как достаточно эстетично можно исправлять ошибки, допущенные при разработке устройств. Идея у меня возникла после того, как я вносил некоторые изменения в Nintendo Switch, если вы понимаете, о чем я. В случае с консолью все относительно просто, так как наборы для доработки можно приобрести.
Для начала предыстория о Nintendo Switch. В интернете есть множество видео-инструкций «как», «что» и «для чего». Я объясню только смысл. На известном всем сайте можно купить набор гибких плат. Одна из них выглядит так:
![Рис.1. Гибкая плата для Nintendo Switch (нижняя часть картинки) Рис.1. Гибкая плата для Nintendo Switch (нижняя часть картинки)](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/0fe/e87/b85/0fee87b85a39e230dfa578bacc7ab15e.jpg)
В верхней части картинки материнская плата самой консоли. Ниже наша гибкая плата. Она имеет странную форму, несколько вырезов и контактных площадок. Если мы положим одну плату на другую (вторую на первую), то получится примерно следующее:
![Рис.2. Main + гибкая плата Рис.2. Main + гибкая плата](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/0fd/060/081/0fd060081da11e490758e06e38b35d03.jpg)
Весь смысл данной конструкции – взять сигналы от main платы и использовать их для своих целей. Как я писал ранее, гибких плат несколько. На второй плате есть и компоненты, например микроконтроллер. Именно для его питания на гибкой плате сделан вырез под два конденсатора с падами для пайки (помечено как 3.3V). Также сделаны несколько вырезов под резисторы – это сигналы. Точка пайки рядом с процессором – это вообще testpoint, который нужно зачистить от лака перед пайкой. То есть мы позиционируем плату и паяем необходимые точки. Идея и исполнение меня поразили!
Отступление окончено.
Как-то давно я исправлял ошибку в футпринте на микроконтроллер (напутал что-то с размерами). Было спаяно две довольно сложные платы с несколькими BGA на каждой, все завелось, а вот микроконтроллер не встал. Сделал переходную плату между неправильным корпусом микросхемы и правильным.
![Рис.3. Переходная плата для микроконтроллера Рис.3. Переходная плата для микроконтроллера](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/891/ee0/fe6/891ee0fe684a60e25c425521756e2898.jpg)
На эту платку запаял микроконтроллер, а весь этот бутерброд уже на основную плату. Кстати – это тоже один из вариантов, когда дешевле проще заказать переходную плату, чем утилизировать уже запаянные. Это был не релиз, а только макет для запуска, поэтому проблем не возникло.
Конечно, косяков лучше не допускать, но как быть, если проблема была найдена только на серии устройств? Естественно, что в следующей итерации платы все проблемы будут устранены, но как быть со спаянными?
![Рис.4. Нет, так мы делать не будем! (легендарное фото из интернета) Рис.4. Нет, так мы делать не будем! (легендарное фото из интернета)](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/fd7/302/291/fd73022910246ced1291f1ce30edc5e2.jpg)
Мне не единожды попадались платы серийных устройств, на которых кинуты проводники. Ниже на фото как раз такой пример. Плата с такими доработками стоит в Ethernet свитче. Забыли сделать подтяжки 4.7к – не беда.
![Рис.5. Плата с заводскими доработками Рис.5. Плата с заводскими доработками](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/3cb/35d/5df/3cb35d5dff03d7c9fc982d33566dd6b9.jpg)
Так вот, о главном. Возникла необходимость корректно сделать доработку на одной из разработанных плат. Было выпущено несколько образцов, которые должны пойти на тесты заказчикам, сроки поджимают, а компоненты уже быстро не купить (платы переделать и заказать не долго). Ошибки были найдены и устранены таким способом, чтобы протестировать устройство. На маленькой платке я разместил свои компоненты (которые забыл поставить на плату) и проводами все соединил. Работает, но заказчикам в таком виде отдавать нельзя.
![Рис.6. Плата с доработками «на коленках» Рис.6. Плата с доработками «на коленках»](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/3fe/d25/ef7/3fed25ef7a2493e1d4a2118b8eeeaccc.jpg)
И тут я вспомнил про Nintendo Switch. У меня есть несколько точек на плате, откуда нужно взять сигналы и подвести их к другим точкам платы. Если быть более точным, то мне нужно питание 5В, GND, сигнал с уровнем 3,3В и выдать его без инверсии с уровнем 5В.
![Рис.7. Точки на плате, куда мне нужно припаиваться Рис.7. Точки на плате, куда мне нужно припаиваться](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/e9a/1b6/82c/e9a1b682ca34cf30b5341ece613d9836.jpg)
Схему сделал на двух транзисторах. При разработке платы необходимо учитывать не только места для пайки, но и конфигурацию выводов, которые паять не нужно, а также все, что стоит рядом. Нужно понимать, что отверстия на переходной плате должны быть большего диаметра, чтобы учесть припой на контактах основной платы.
![Рис.8. Переходные платы Рис.8. Переходные платы](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/8b7/4c9/9ae/8b74c99ae6da8668cf5294db5c6cc172.jpg)
После того, как плата спаяна, накладываем ее поверх основной.
![Рис.9. Переходная плата поверх основной Рис.9. Переходная плата поверх основной](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/999/c71/6cc/999c716cc989f5dd418eea6ad7359d7d.jpg)
Все подошло. Можно паять.
![Рис.10. Запаянная переходная плата Рис.10. Запаянная переходная плата](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/f55/052/916/f550529160f364c8d6996b44d0fbf408.jpg)
Если сравнивать фотографию 6 и 10, то результат выглядит прилично. Первые десять устройств выглядят так, на остальных ошибки устранены.
Не допускайте ошибок на своих платах. Ну или качественно их исправляйте!
Спасибо за внимание и успехов!
Комментарии (33)
Spider55
04.04.2023 08:46+2Класс! Про нинтендо встречал эти штуки - ага. А вот проставка под проц - меня порадовала.
progchip666
04.04.2023 08:46+6Мне приходится вести постоянную борьбу с клиентами, объясняя им последствия поспешного запуска в серию Hardware устройств без должного этапа тестирования и опытной эксплуатации!
К сожалению далеко не всегда хватает на процесс убеждения терпения и сил. Неоднократно сталкивался с ситуациями, когда в итоге, порой через несколько месяцев, а иногда и лет бывшие несостоявшиеся клиенты потратив много времени и кучу денег возвращаются...
the_bat Автор
04.04.2023 08:46+5Доходит до абсурда, когда заказчик пытается исключить из сметы этап тестирования, как долгий, непонятный и затратный.
progchip666
04.04.2023 08:46+7Да что там тестирование. Многие не понимают почему надо для начала сделать небольшую серию и поставить на опытную эксплуатацию! Я уже не говорю о том что начинается когда заикаешься о том, что хорошо бы немного разориться на программу функционального самотестирования, и простейший стенд для тестирования серийной продукции и сервисного обслуживания!
В дальнейшем это выливается в огромные убытки и потерю репутации но почему то все раз за разом предпочитают набивать себе шишки на личном опыте!
Dimsml
04.04.2023 08:46+15Вспоминается установка процессоров Xeon, предназначенных для Socket 771, в Socket 775 при помощи надфиля, наклейки и обновления BIOS.
svosin
04.04.2023 08:46+3Сейчас китайцы пошли еще дальше и делают бутерброды из ноутбучных процов и плат-переходников. Всё это дело даже не ставится в сокет, а вкручивается вместо него.
dragonnur
04.04.2023 08:46Есть ещё более далёкий вариант - в плату, близкую по конструкции к обычной, этот самый ноутбучник впаивают.
dartraiden
04.04.2023 08:46+2Вкручивается вместо крепления процессора к сокету (рамки), а не вместо самого сокета. Сам сокет к материнке припаян.
SergeyNovak
04.04.2023 08:46С пропиленными выемками все ясно. А что дает плата с дырочками вообще не улавливаю.
Arhammon
04.04.2023 08:46+1Меняет 2 или 4 пина местами, остальное просто отверстия для выравнивания.
104u
04.04.2023 08:46Только остальные отверстия не для выравнивания, а для того, чтобы контакты проца, где находится эта штука, тоже контачили с сокетом. А края этой штуки цепляются там, где контактов нет
Indemsys
04.04.2023 08:46+8Прокладки под непредусмотренные футпринты используем вполне штатно в серийных изделиях:
Теперь во времена дефицита без этого никак.
Да и тюнинг проводами в серийном изделии тоже не проблема
Если нет времени на проверки и перепроверки дизайна и лишние итерации. Но плату, конечно, надо делать с учётом возможных тюнингов. С опытом это приходит.
sav13
04.04.2023 08:46+1Какая будет стоимость исправления партии 1000 плат?
Исходя из того, что как минимум нужно еще дополнительный тест пройти, мультиметром ткнуться
kimstik0
04.04.2023 08:46+1Давно пользуюсь такой техникой жестких проставок/интерпозеров.
Единственная раздражающая мелочь - это трудноудаляемый флюс между основной платой и проставкой. Приходится при запайке зубочистку временно ставить. Но на производстве же не заморачиваются, говорят флюс безотмывочный :(
Arhammon
Гибкие платы, правильно, красиво на уровне технопорно. Жесткие тоже красиво, но есть небольшие вопросы к температурным расширениям. Единственное, что в реальной жизни все портит - это срочность и логистика. Проводок и резистор уже есть в практически любой точке планеты, а заплаточных плат нет...
the_bat Автор
По поводу температуры тоже думал, но материал один и тот же, но да, площадь разная. Провод и резистор мне не нравятся с точки зрения вибростойкости. А вот слово "заплатка" из Вашего комментария - это зачет!
Arhammon
Мне больше приходилось делать подобное в случае прогоревшей дырки в основной плате. А это обычно греющиеся силовые цепи, в таких случаях делал деформационные вырезы в местах крепления к основной плате. Полевик с охлаждением в плату физически не получится на проводке припаять, а всё остальное под лаком нормально и на проводах держится. Так что ЗаПлатка и правда многозначная и многофункциональная.
the_bat Автор
Спасибо за совет про вырезы, отличная идея.
VBKesha
Но верхняя плата греется компонентами на ней, а на нижнюю тепло поступает только через тонюсенькие ноги компонентов к которым она припаяна.
Но если не придираться то вряд-ли это вызовет какие либо последствия.
the_bat Автор
Это только в том случае, если есть чему греться )