Como as empresas pré-programam os chips?

Em particular, estou interessado em pacotes SMD. Um pacote DIP que eu assumiria é simplesmente colocado em um soquete e programado dessa maneira.

É claro que você pode contornar isso criando um cabeçalho de programador no produto final para que o código possa ser carregado e / ou atualizado, mas eu sei que algumas empresas vendem chips pré-programados (fornecedores como Digikey oferecem essa opção e pelo que eu ' Ouvi dizer que às vezes você pode contratar o OEM para fornecer chips pré-programados). Estou curioso para saber como eles fazem isso.

Eu tenho duas teorias, mas não acho que nenhuma delas seja realmente prática e / ou confiável.

1. Tipo de "segurar" o pino em contato com as almofadas em uma PCB, talvez até use algum tipo de trava para garantir um contato sólido. Isso seria semelhante a como os pacotes DIP são programados. Funcionaria para pacotes com leads reais (QFP, SOIC, etc.), mas tenho dúvidas de quão bem isso funciona para pacotes do tipo BGA ou de pads expostos.

2. Solde a peça no lugar, programe e depois não revenda. Parece que isso sujeitaria os chipsets a estresse térmico desnecessário e usaria uma tonelada de solda / outros recursos.

Eles fabricam soquetes ZIF (força de inserção zero) para basicamente todos os pacotes disponíveis.

Como QFN:

Ou SSOP:

E sim, eles fazem soquetes ZIF para dispositivos BGA.

E programadores que suportam muitos soquetes de uma só vez:

Ou para volumes realmente grandes, programadores completamente automatizados com um robô integrado:

Não é difícil imaginar como algo assim poderia ser adaptado a um sistema robótico de linha de produção, principalmente quando a maioria das MCUs modernas não precisam de tantos pinos para serem programados.

Basta acessar o Google Production Programmer e dar uma olhada.

Divulgação: Todos os links aqui acabei de encontrar via google. Não tenho nenhuma experiência real com nenhuma dessas empresas.

Além do programador de soquete ZIF, outra alternativa de baixo custo para programação manual de volume muito baixo de ICs SMD é usar um clipe de teste SOIC ou SOP conectado via cabo IDC à placa do programador:

Este método é usado por entusiastas e empresas de produção pequenas / de baixo orçamento para pequenas tiragens de microcontroladores ou EEPROMS. O chip é agarrado pelas garras do clipe e as entradas de energia e sinal necessárias são fornecidas pela placa do programador.

Para aqueles de nós que estão no final do hobby, uma boa dica, se você estiver desconectando o mesmo IC DIP várias vezes, para programá-lo separadamente de seu PCB final, talvez durante o desenvolvimento de um programa, é conectá-lo a um DIP e use essa combinação conectada à placa de circuito impresso e ao programador. Isso economiza o desgaste e, possivelmente, dobra ou quebra dos pinos do IC: se isso acontecer com o soquete DIP, eles são baratos o suficiente. Também faço isso para um IC conectado a uma placa de ensaio. Aqui são necessários soquetes de pinos girados para fazer um bom contato.

Se o desgaste do soquete na placa de circuito impresso for um problema, você poderá usar um terceiro soquete DIP e remover o IC mais seu próprio soquete DIP, deixando os outros dois soquetes na placa de circuito impresso.

Ainda tenho o primeiro PIC que eu programei em 1996 - um PIC16C84, que perdeu um alfinete (e sofreu muitas outras indignidades, como ser conectado de maneira errada) antes de pensar nesse truque. Agora ele tem um fio soldado para substituir o pino e ainda funciona.