1-2017
Fachzeitschrift für Elektronik-Produktion - Fertigungstechnik, Materialien und Qualitätsmanagement
Fachzeitschrift für Elektronik-Produktion - Fertigungstechnik, Materialien und Qualitätsmanagement
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Qualitätssicherung<br />
Mit modularen Prüfanlagen Baugruppen<br />
schnell prüfen<br />
Nach Entwicklung,<br />
Konstruktion und<br />
Fertigung entsteht<br />
ein neues Produkt.<br />
Wirklich fertig ist dieses<br />
aber erst dann, wenn<br />
es alle notwendigen<br />
Tests bestanden hat.<br />
Das gilt natürlich<br />
auch für elektronische<br />
Baugruppen.<br />
Neben hohen Qualitätsansprüchen<br />
spielen in immer mehr Branchen<br />
auch kurze Entwicklungszyklen<br />
eine wesentliche Rolle. Nicht<br />
selten werden daher Prüfanlagen<br />
bereits entwickelt, bevor das eigentliche<br />
Produkt schon komplett steht.<br />
Hier ist Flexibilität gefragt. Modulare<br />
Prüf anlagen können dabei der<br />
Schlüssel zum Erfolg sein. Noch<br />
besser ist es natürlich, wenn man<br />
die individuell angepasste Montagelinie<br />
samt passender Prüfanlage<br />
aus einer Hand beziehen kann.<br />
Bevor eine elektronische Baugruppe<br />
die Produktion verlässt,<br />
durchläuft sie typischerweise eine<br />
Vielzahl an Tests: Sichtprüfung,<br />
Automatische Optische Inspektion<br />
(AOI), elektrische Funktionstests,<br />
In-Circuit-Tests (ICT), Kombi tests,<br />
End-of-Line-Test usw. Der Bau von<br />
Prüfanlagen und Produktions linien<br />
ist daher sowohl komplex als auch<br />
aufwändig und erfordert jede Menge<br />
spezifisches Knowhow.<br />
AutorInnen:<br />
Michael Kaltenbach,<br />
Vertriebsleiter bei Engmatec<br />
Nora Crocoll<br />
Redaktionsbüro Stutensee<br />
Testnadeln greifen die im Schaltungslayout vorgesehenen Testpunkte ab. So kann automatisiert an jedem<br />
beliebigen Knoten der Schaltung gemessen werden (Bilder: Engmatec)<br />
Elektronik richtig testen,<br />
aber wie?<br />
Die Verfahren für elektrische<br />
Tests von Baugruppen lassen sich<br />
im Wesentlichen unterteilen in Endof-Line,<br />
Funktions- und In-Circuit-<br />
Tests. End-of-Line-Tests prüfen am<br />
Ende der Produktion die Funktionsfähigkeit<br />
von Platinen, Baugruppen<br />
und Endgeräten. Für einfache und<br />
kostengünstige Baugruppen können<br />
sie allein ausreichend sein. Beim<br />
Funktionstest dagegen wird die<br />
Funktion einzelner Schaltungsblöcke<br />
oder der gesamten Schaltung<br />
geprüft, jedoch nicht die einzelnen<br />
Bauteile. Man nutzt die von außen<br />
verfügbaren Schnittstellen sowie<br />
weitere noch zugängliche Kontaktiermöglichkeiten,<br />
kann dadurch<br />
aber eben nur das messen, worauf<br />
man zugreifen kann. Die wesentliche<br />
Herausforderung ist die Entwicklung<br />
der Testsoftware. Bei In-<br />
Circuit-Tests schließlich werden einzelne<br />
Bauelemente und bestückte<br />
Leiterplatten u.a. auf Bestückungs-,<br />
Einpress- und Lötfehler geprüft.<br />
Dabei lassen sich z.B. Kurzschlüsse<br />
und Unterbrechungen in Leiterbahnen,<br />
defekte, falsche oder fehlende<br />
Bauelemente erkennen. Es<br />
werden bereits im Schaltungslayout<br />
entsprechende Testpunkte eingeplant.<br />
Mit speziellen Testnadeln<br />
kann man dann jeden Knoten in der<br />
Schaltung abgreifen und messen.<br />
Die Vorbereitungen sind sehr zeitund<br />
kostenaufwändig. Die Prüfadapter<br />
werden individuell auf die<br />
einzelne Baugruppe zugeschnitten.<br />
Kommt es während der Entwicklung<br />
zu Änderungen, muss der Adapter<br />
angepasst werden. Durch die Flexibilität<br />
und große Fertigungstiefe<br />
kann dies bei Engmatec mit wenig<br />
Aufwand und Zeitverlust erfolgen.<br />
Weil Leiterplatten heute immer<br />
dichter bestückt sind oder man z.B.<br />
bei Multilayer-Leiterplatten und integrierten<br />
Schaltungen nicht auf alle<br />
Kontakte zugreifen kann, stoßen<br />
In-Circuit-Tests immer wieder an<br />
ihre Grenzen. Hier setzen sogenannte<br />
Boundary-Scan-Tests an.<br />
Dieses standardisierte Verfahren<br />
zum Testen analoger und digitaler<br />
Elektronikbausteine kommt zum<br />
Einsatz, wenn es notwendig ist, Leiterplatten<br />
oder Elektronikbausteine<br />
ohne direkten physischen Zugang<br />
zu prüfen. Boundary-Scan-Tests<br />
lassen sich gut mit klassischen In-<br />
Circuit-Test kombinieren.<br />
Bei technologisch anspruchsvollen<br />
Baugruppen setzt man in<br />
der Regel auf eine Kombination<br />
aus Funktions-, In-Circuit- und Endof-Line-Test.<br />
Während der End-ofline-Test<br />
an der fertigen Baugruppe<br />
erfolgt, können In-Circuit- und Funktions-Tests<br />
schrittweise mehrfach<br />
innerhalb der Produktion stattfinden,<br />
sinnvollerweise immer nach<br />
bestimmten Wertschöpfungs- oder<br />
risikobehafteten Produktionsschritten.<br />
So lässt sich vermeiden, dass<br />
an einer Baugruppe erst nach Aufbringen<br />
eines teuren Bauteils, beispielsweise<br />
eines Displays, ein Fehler<br />
erkannt wird, obwohl das Problem<br />
bereits zuvor verursacht wurde.<br />
Mit Modularität zum Prüferfolg<br />
Die Ansprüche an Testsysteme in<br />
der Elektronikbranche werden also<br />
immer komplexer, Kundenanforderungen<br />
immer individueller. Flexible<br />
Stückzahlen und zunehmende<br />
Variantenvielfalt bestimmen häufig<br />
die Produktionsprozesse, vermehrt<br />
kommen Automatisierungssysteme<br />
Bild 1: Dank modularem Aufbau kommen Kunden schneller zur<br />
fertigen Prüflinie<br />
42 1/<strong>2017</strong>
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