Bergstr. 33 . D-86911 Diessen-Obermühlhausen . Tel +49-8196-934100 . Fax +49-8196-7005

Trends für die Entwicklung von Testsystemen zum Testen von elektronischen Flachbaugruppen



Das Testen von elektronischen Flachbaugruppen ist leider zu einem Muss geworden, da die Fertigung in diesem Bereich erfahrungsgemäß eine Fehlerrate von 3 bis zu 40 % aufweist.

Über Jahrzehnte hinweg wurden typische Engineering-Lösungen geschaffen, welche sich in extrem hohen Kosten, extrem aufwändiger Adaption und noch komplizierterer Programmierung gezeigt haben und bedauerlicherweise von vielen namhaften Firmen immer noch als Lösung angeboten werden. Da die Hauptbeseitigung des Problems auf der Fertigungsseite bis heute nicht möglich ist, kann dieses Problem nur durch einen eingehenden Test, welcher über die verschiedenen Testmethoden realisiert wird, gelöst werden. Seit beinahe 3 Jahrzehnten haben sich die Testlösungen zu ihrem Nachteil separiert, das heißt, der Funktionstest, der als führende Lösung stand, hat sich komplett vom Incircuittest getrennt und so sind in vielen großen Firmen unterschiedliche Testbereiche entstanden. Zunächst entstand der Incircuittest mit eigener Infrastruktur als komplette Abteilung und dann folgte der Funktionstest, der leider ebenfalls seine eigene Infrastruktur erhalten hat. Dadurch verschlechterte sich die Kommunikation zwischen diesen beiden Abteilungen, was im Endeffekt negative Auswirkungen auf die Produktqualität hat. Der heutige Weg, dass man nur noch Funktionstest macht, stellt leider auch keine Lösung dar.

Das Produkthaftungsgesetz, das im europäischen Rahmen auch für uns in Deutschland gilt, hat natürlich seine Folgen und so ist man gezwungen, die Produkte so zu fertigen, dass im Fall von Fehlern keine Haftungsansprüche mit enormen finanzielle Folgen entstehen. Sollte eine Fehlbestückung vorhanden sein oder Bauteile fehlen, kann durchaus ein erfolgreicher Funktionstest erfolgen. Hat der Hersteller dann jedoch einen Incircuittest gemacht, um nachzuweisen, dass keine Kurzschlüsse sowie Unterbrechungen auf dem Prüfling vorhanden sind und dass jedes Bauteil im richtigen Wert in der richtigen Richtung am richtigen Platz ist, sind Haftungsansprüche aus der Produkthaftung wohl kaum zu erwarten. Testmethoden wie das AOI (Automatisch optische Inspektion) sind eine wertvolle Hilfe, geben aber in keiner Form die Sicherheit, die ein umfangreicher Incircuittest liefern würde. Der AOI-Test ist trotzdem zur Prüfung der Lötqualität und zur Prüfung von elektromechanischen Bauteilen (wozu er immer noch nicht verwendet wird) eine wichtige Hilfe, um die höchst mögliche Sicherheit während des Testens zu geben. Das Verfahren des Boundary Scan ist eine kleine Lösung auf dem ganzen Prüfsektor, ersetzt aber weder Funktions-, noch Incircuit- noch den AOI-Test. Das Testen soll in der heutigen Zeit möglichst in einem Prozess, auf einem Adapter und in einem Verantwortungsbereich erfolgen, um die Kosten, welche über die letzten 2 Jahrzehnte in der Zweigleisigkeit des Incircuit- und Funktionstests entstanden sind, wieder zu korrigieren, um damit die Kosten, den Durchsatz und die Kommunikation zur Fertigung und Entwicklung zu verbessern.

Programmierung und Bedienung der Testsysteme



In den letzten zwei bis drei Jahrzehnten sind auf diesem Sektor extreme Stilblüten entstanden, die sich aus reinen Softwarelösungen rekrutieren und von kaum einem Anwender bedienbar waren. Infolgedessen habe gerade namhafte Firmen der Elektronikfertigung zu 70 bis 80 % mit Dienstleistern gearbeitet, weil sie die Investitionen in das Personal mit den notwendigen Schulungen und der dafür nötigen Grundqualifikation nicht tragen wollten. Das Resultat war, wie wir sehr oft festgestellt haben, dass Programme erstellt wurden zu horrenden Preisen mit Fehlerabdeckungen, die sehr zu wünschen übrig ließen. Selbst bei einfachen Bauteiländerungen wurden Kosten von mehreren tausend Euro fällig, die bei unseren Geräten z.B in 1-2 Minuten vom Bandmeister vorgenommen werden können. In dieser Richtung liegt also noch vieles im Argen, da die Software, die ja individuell für jeden Prüfling geschrieben werden muss, heute in keiner Weise mit der Marktsituation gleichgezogen hat.

Wir wissen alle, dass die Oberflächenprogrammierung, wie sie erstmalig von Apple geschaffen wurde und heute unter OX10... bzw. wie sie unter WINDOWS zwar etwas unrunder läuft, den Vorteil der verständlichen Programmeingabe hat. Selbst in den frühen Tagen der Firma REINHARDT war bereits Oberflächenprogrammierung an einem sehr primitiven Commodore-Rechner die Regel, um so Elektronikern ohne Softwareerfahrung die Möglichkeit zu geben, in kurzer Zeit umfassende Prüfprogramme zu erstellen. Auch heute ist im Rahmen der einfachen und praxisnahen Bedienung, wie sie heute mit viel Vorschusslorbeeren beim Apple IPhone wieder einmal vorgegeben wird, eine Superlösung zu erwarten. Diesen Weg sind wir mit unseren Testsystemen von Anfang an gegangen und können heute mit der komfortablen WINDOWS-Oberflächensoftware Programme einfach und praxisnahe erstellen ohne jegliche Limitierung in der Prüfschärfe und Prüfgeschwindigkeit. Nachdem die WINDOWS-Bedienung bei unseren Elektronikern heute zu mehr als 80 % als sichere Voraussetzung gilt, müssen nur noch die jeweiligen Eingabefelder ausgefüllt werden, um Programme zu erstellen. Ein weiterer Vorteil der heutigen Computertechnik ist, dass genügend Rechenkapazität und Speicher zur Verfügung steht, sodass automatische Programmgeneratoren und Programm­erstellungsverfahren bei uns in großem Maße genutzt werden, um Testprogramme für Incircuittest allgemein in wenigen Stunden (1-3) zu erstellen und im Funktionstest, sobald man sich klar geworden ist, was man testen, wie man testen und wo man testen will. Das Ganze ins Testsystem einzugeben und auszutesten, sobald diese Vorbereitungen getroffen sind, benötigt typisch 2-4 Stunden. So ist natürlich auch der Funktionstest in einem Zeit- und damit Kostenbereich gelandet, wo man die Prüfkosten nicht mehr zu scheuen braucht, da sie sich heute in einem Rahmen bewegen, indem man auch Kleinstserien (30 bis 50 Baugruppen) noch immer wirtschaftlich testen kann.

Egal was man testet, ob Incircuit oder Funktion, ein Prüfadapter zur die Verbindung zwischen dem Prüfling und dem Testsystem ist unverzichtbar, ob es sich dabei um Prüfadapter handelt, die nur mit Steckern ausgestattet sind oder mit gefederten Kontaktstiften, oder auch mit beidem. Das ist bisher ein Kostenfaktor gewesen, der den Incircuittest, teilweise aber auch den Funktionstest haben unwirtschaftlich werden lassen. Auch hier sind wir komplett neue Wege gegangen, mit eigenen Prüfadaptern, die optimal an unsere Testsysteme angepasst sind und einer Möglichkeit, diese Prüfadapter schnell zu geringen Kosten zu erstellen. Alle von uns gelieferten Prüfadapter bieten die Möglichkeit, beidseitig zu kontaktieren. Die Adapterschubladen mit Prüfstiften und Verdrahtung können unten und für beidseitige Kontaktierung auch oben eingesetzt werden und liegen typisch bei 300 bis 700 Euro, sodass auch hier die entstehenden Kosten selbst bei Losgrößen von 30 bis 50 Baugruppen noch eine wirtschaftliche Testmöglichkeit garantieren.

Um diese Adapter schnell und kostengünstig herzustellen, haben wir ein Adapterstellungssystem entwickelt, mit dem über ein Softwarepaket unter Nutzung der Gerberdaten die Positionen der Prüfstifte errechnet und gebohrt und die Stifte, die sich in einem Magazin befinden, vollautomatisch mit einer Präzision von typisch 20 µm gesetzt werden können. Mit solch einer durchaus bezahlbaren Lösung, können Prüfadapter für alle unsere Systeme in typisch 3-5 Stunden erstellt werden, ohne dass man einen Dienstleister bemühen muss, der nicht nur wesentlich höhere Kosten und Zeit benötigt, sondern auch eine Dokumentation und Beschreibung, wie und was und wo an dem Prüfling kontaktiert werden soll.

Technologie



Über Jahre hinweg sind die Elektronikprodukte, ob Bauteile, komplette integrierte Schaltungen, ASICs oder Mikroprozessor, weiterentwickelt worden. So ist es möglich, externe Mess- und Stimuligeräte über die Schnittstellen RS232, RS485, IEC-/IEEE und Ethernet mit einzubinden und über unsere Programmieroberflächen komfortabel zu steuern. Schnittstellen (Feldbussysteme) wie CAN-Bus, LIN-Bus, K-Bus, Profibus, Elektrobus... sind natürlich ebenfalls testbar sowie die Möglichkeit, über WINDOWS verschiedene Programme mit einzubinden, die zwischen jedem Testschritt aufgerufen, ausgeführt und deren Ergebnisse wieder abgespeichert werden können. Das Laden von FlashRAMs und Programmieren von PIC-Prozessoren ist natürlich eine Selbstverständlichkeit.

Über Jahre hinweg sind die Elektronikprodukte, ob Bauteile, komplette integrierte Schaltungen, ASICs oder Mikroprozessor, weiterentwickelt worden. So ist es möglich, externe Mess- und Stimuligeräte über die Schnittstellen RS232, RS485, IEC-/IEEE und Ethernet mit einzubinden und über unsere Programmieroberflächen komfortabel zu steuern. Schnittstellen (Feldbussysteme) wie CAN-Bus, LIN-Bus, K-Bus, Profibus, Elektrobus... sind natürlich ebenfalls testbar sowie die Möglichkeit, über WINDOWS verschiedene Programme mit einzubinden, die zwischen jedem Testschritt aufgerufen, ausgeführt und deren Ergebnisse wieder abgespeichert werden können. Das Laden von FlashRAMs und Programmieren von PIC-Prozessoren ist natürlich eine Selbstverständlichkeit.

Für all das sollen Möglichkeiten bereit gehalten werden, wie es bei unseren Testsystemen bereits seit Jahren die Regel ist, aber von vielen namhaften Testsystemherstellern aus uns unerklärlichen Gründen abgelehnt und nicht verwirklicht werden. Es ist bei uns auch möglich, die Labview-Welt mit unserem Testsystem einzubinden, um auch Module zu nutzen, die heute preiswert erhältlich sind, jedoch keinerlei Lebenserwartung haben, weil sie kurzfristig entwickelt wurden und nicht für einen langfristigen Einsatz mit dem entsprechenden Service und Unterstützung geplant wurden.

Service und Support



Bei all unseren Testsystemen erhalten die Baugruppen eine besondere Voralterung, wobei die einzelne Baugruppe vor Incircuit- und Funktionstest erst eine Woche im Vierstundenzyklus bei einer Temperatur zwischen 0 und 50 °C ohne Betriebsspannung vorgealtert wird. Danach erfolgt der Incircuit- und Funktionstest. Bei der Zusammenstellung des eigentlichen Testsystems, die bei uns modular erfolgt, wird das komplette Testsystem 5 bis 6 Wochen Tag und Nacht im Dauertest gefahren, wobei alle Messbereiche und Stimulieinheiten umfassend geprüft werden, sodass nach der Lieferung Fehler so gut wie nicht mehr vorkommen.

Wir müssen erfahren, dass viele namhafte und klassische Firmen im Testsystembereich kaum noch Service in Deutschland leisten und teilweise der Service von England oder Amerika eingeflogen wird. Das ist ein Zustand, den wir in keiner Form akzeptieren können. Wir liefern, ob Servicevertrag, Garantie oder auch danach einen guten Service, ob per Telefon über unsere Hotline oder innerhalb von 24 Stunden vor Ort beim Kunden. Dieser Service und Support wird auch noch nach 10 oder 15 Jahren erfolgen. Schulungen für die Programmierung oder auch für die Instandsetzung sind bei uns bis zu 15 Jahre erhältlich, um diese Testsysteme, falls gewünscht, auch selbstständig weiter zu unterstützen.

Der Preisverfall bei elektronischen Baugruppen zwingt uns immer mehr, die Kosten nicht nur für die Erstellung, sondern auch für die so notwendige Prüfung zu reduzieren. Das ist nur möglich, wenn ein Konzept vorliegt, das eine kostengünstige Investition erlaubt bei entsprechender Weiterführung der Technologie und einfacher und praxisnaher Programmerstellung mit vielen Automatiken bei kostengünstigen und schnell zu erstellenden Adaptionen und einem Support und Service, der hier in Deutschland seinesgleichen sucht.

Sie können diesen Artikel laden unter ART107.pdf.

© 12.01.2007

ATS-MFT 770


Neue Generation Multifunktionstestsystem für Incircuit- und Funktionstest von elektronischen Flachbaugruppen, Modulen und Geräten


> lesen Sie mehr

Suche

Suchbegriff

Angebotserstellung

Ihre Angebotserstellung ist leer

Kunden-Login

Ihr Benutzername
Ihr Passwort:



> Registrieren
> Passwort vergessen