Etwa drei Viertel der Hersteller von elektronischen Baugruppen haben 3 bis 500 Stück Typen bei Stückzahlen von 50 bis zu 500. In diesen Fällen braucht man hoch flexible Testsysteme. Weitere rund 8 Prozent der Hersteller haben etwa 6 bis 8 verschiedene Baugruppen mit Stückzahlen zwischen 20 000 und einer Million. Stellt man hier ein Testsystem für jeden einzelnen Typ her, kann das durchaus wirtschaftlich sein, wenn auch die 8 Prozent Marktanteil nicht unbedingt dafür sprechen.
Universaltestsysteme empfehlen sich für über 97 Prozent der Aufgaben
Die meisten Hersteller elektronischer Flachbaugruppen haben wegen der Typenvielfalt nur Stückzahlen von typisch 100 oder mehr. Wird dafür ein spezielles Testsystem entwickelt, kommt man auf viele Testsysteme. Dies ist nicht ganz billig, und wenn die Baugruppe obsolet ist oder durch andere Baugruppen ersetzt wird, ist der Tester unbrauchbar.
Eine spezielle Gruppe sind die Dienstleister, die Flachbaugruppen für Hersteller bestücken. Sie werden aufgrund des Produkthaftungsgesetzes bei Bestückungsfehlern und dem nachfolgenden Löten in Haftung genommen. Ein Incircuit- und ein Funk- tionstest sind also zwingend nötig, denn wenn Testsysteme oder Testmethoden bekannt bzw. vorhanden sind und nicht genutzt werden, ist der Tatbestand der groben Fahrlässigkeit gegeben. Auch Verträge befreien nicht aus dieser Haftung. Dienstleister oder Bestücker wissen ausserdem nie, wie die nächsten Produkte aussehen werden, ob das vorhandene Testsystem den Aufgaben gewachsen ist oder so erweitert werden kann, dass es auch künftige Aufgaben abdeckt. Wir befassen uns deshalb ganz speziell mit Universaltestsystemen, die mehr als 97 Prozent der Aufgaben gerecht werden. Daher ist grundsätzlich eine Entscheidung zu treffen, die die Universalität sicherstellt.
Standardmässig umfangreiche Testarten und -module
Neben dem Incircuit- und Funktionstest bieten die Universaltester einen Boundary-Scan-Test. Beim optischen Test von LEDs bezüglich Intensität und Farbe kommt die im eigenen Haus entwickelte Sensorik zum Einsatz. Auch optische Anzeigen wie LEDs, LCDs und Matrixanzeigen auf LED- wie auf LCD-Basis lassen sich prüfen. Segmente, Piktogramme oder eine Anzahl von Matrixpunkten werden auf Intensität und auch auf Farbe getestet. Speziell in der Automobilelektronik muss man auch Druckgeber in den Tester einbinden, damit diese die Drucksensoren auf den Baugruppen linearisieren und austesten können. So lassen sich die Baugruppen komfortabel mit der eigenen Testsoftware austesten. Wärmesensoren bis zu 200°C prüfen ICs, Umgebung und Bauteile. Weitere Module aus eigener Entwicklung sind Hochfrequenzmodule, Prescaler, Impedanzwandler oder dienen zum Testen von akustischen Gebern.
Polaritätstests reduzieren Früh- oder Spätausfälle
Mit dem Test von Lötfehlern von LSIs in BeamLead-Technik lassen sich Fehler anschlussgenau feststellen. 2,6 Prozent der radialen oder axialen Aluminium-Elektrolytkondensatoren liefert der Hersteller bereits mit Fehlern – man muss sie im Polaritätstest prüfen. Bestehen beim Einsatz von Aluminium-Elektrolytkondensatoren Quellimpedanzen unter 1 Ω, wird der Elektrolytkondensator mit Sicherheit explodieren. Liegen aber von der elektronischen Schaltung Quellimpedanzen von mehreren Ohm an, kann die Explosion bzw. der Kurzschluss des Elektrolytkondensators erst nach Stunden, Tagen, Wochen oder Monaten auftreten. Mit einem Polaritätstest hingegen kann man diese Früh- oder auch Spätausfälle auf ein Minimum reduzieren.
Bei der bleifreien Lötung können Mikrorisse an Chipwiderständen, aber auch an Halbleitern jeder Art entstehen und ebenfalls zu Ausfällen führen. Hier empfiehlt es sich, die Baugruppe vor der Lötphase einige Stunden bei circa 60 oder 70°C vorzusintern, um die Feuchte aus den Bauteilen und der Leiterplatte zu entfernen.
Umfangreiche Statistik sichert die Qualität über Jahre
Es gibt auch Einrichtungen für Schaltfunktio- nen auf der Baugruppe, besonders mechanischer Art. Sie können auch an Drehschaltern, Schiebeschaltern oder Tastendrückern vorgenommen oder per Relaiskontakt ausgeführt werden. Auch das Ansteuern zum Test von kapazitiven und induktiven Schaltern können die Universaltestsysteme dank eigener Elektronik vornehmen. Durch die optische Auswertung lassen sich Tachometer, Geschwindigkeitsmesser, Drehzahlmesser, Tankanzeige und Temperaturanzeige optisch ausmessen und die Werte dazu mit den Geräten einspeisen.
Auch Mehrfachnutzen lassen sich im Incircuit- und Funktionstest testen, wobei das Programm nur für ein Modul gepflegt und automatisch in die verbleibenden Module kopiert wird. Die einzelnen Module werden bei erfolgreichem Test in Grün, bei fehlerhaftem Test in Rot angezeigt. Für die dezentrale Reparatur stehen aber alle Parameter zu jedem Modul zur Verfügung. Eine umfangreiche Statistik zeigt an, inwieweit die vorgegebenen Parameter erreicht werden. So kann man über die Qualität jedes einzelnen Produkts, aber auch per Fertigungslos oder sogar für mehrere Jahre eine statistische Auswertung machen.
Testergebnisse kann man in einer Datenbank ablegen
Mit der optionalen ODBC-Schnittstelle (Open Database Connectivity – Datenexportfunk- tion) lassen sich Daten und Prüfergebnisse des Testsystems einer Datenbank zur Verfügung stellen, dort abspeichern, verwalten und nach dem im Haus befindlichen Qualitätsmanagementsystem auswerten.
Nach einem erfolgreichen Incircuit-Test kann man über in das Testsystem eingebundene Programmer On-Board-programmierbare Bauteile wie Mikroprozessoren unter anderem flashen oder programmieren, z.B. über eine JTAG- oder eine COM-Schnittstelle. Auch im Funktionstest ermittelte Parameter für Stützpunkte lassen sich in ein EEPROM schreiben. Mit dem komfortablen Boundary-Scan-System lassen sich Boundary-Scan-Tests in wenigen Stunden erstellen. Die Fehler werden grafisch auf dem Bildschirm dargestellt und erlauben die Fehlerortung auch für Anlernpersonal.
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