Prüflösungen für elektronische Baugruppen

Schnell geprüft heißt schnell am Markt

Wirklich fertig ist ein Produkt erst, wenn alle Tests bestanden sind. Um kurze Entwicklungszyklen zu erreichen, werden für elektronische Baugruppen Prüfanlagen oft bereits entwickelt, bevor das eigentliche Produkt komplett steht. Hier ist Flexibilität gefragt. Modulare Prüfanlagen können dabei der Schlüssel zum Erfolg sein.

Bild: Engmatec GmbH

Bevor eine elektronische Baugruppe die Produktion verlässt, durchläuft sie typischerweise eine Vielzahl an Tests: Sichtprüfung, Automatische Optische Inspektion (AOI), elektrische Funktionstests, In-Circuit-Tests (ICT), Kombitests, End-of-Line-Test und viele mehr. Der Bau von Prüfanlagen und Produktionslinien ist daher komplex und aufwendig und erfordert spezifisches Wissen.

Elektronik richtig testen

Die Verfahren für elektrische Tests von Baugruppen lassen sich im Wesentlichen unterteilen in End-of-Line, Funktions- und In-Circuit-Tests. End-of-Line-Tests prüfen am Ende der Produktion die Funktionsfähigkeit von Platinen, Baugruppen und Endgeräten. Für einfache und kostengünstige Baugruppen können solche Tests ausreichen. Beim Funktionstest dagegen wird die Funktion einzelner Schaltungsblöcke oder der gesamten Schaltung geprüft, jedoch nicht die einzelnen Bauteile. Für einen Funktionstest wird die Schaltung genau wie im späteren Betrieb mit Spannung versorgt. Für den Test nutzt man die von außen verfügbaren Schnittstellen sowie weitere noch zugängliche Kontaktiermöglichkeiten, kann dadurch aber eben nur das messen, worauf zugegriffen werden kann. Die wesentliche Herausforderung beim Funktionstest ist die Entwicklung der Testsoftware. Bei In-Circuit-Tests schließlich werden einzelne elektrische Bauelemente und bestückte Leiterplatten unter anderem auf Bestückungs-, Einpress- und Lötfehler geprüft. Dabei lassen sich Kurzschlüsse und Unterbrechungen in Leiterbahnen, defekte, falsche oder fehlende Bauelemente und so weiter erkennen. Dazu werden bereits im Schaltungslayout Testpunkte eingeplant. Mit speziellen Testnadeln kann man dann jeden Knoten in der Schaltung abgreifen und messen.

ANZEIGE

Intelligente Bestellprozesse

Die innovativen Retarus Cloud Services für Integration und Automatisierung machen Prozesskommunikation agiler, sicherer und zuverlässiger.‣ weiterlesen

Mit dem Prüfkonzept ‚Musketier‘ lassen sich viele Wechselsätze sowohl in Handadaptern als auch in Inline-Kontaktiersystemen nutzen. (Bild: Engmatec GmbH)

Die komplizierte Variante

Die Testvorbereitungen für In-Circuit-Tests sind sehr zeit- und kostenaufwändig. Prüfadapter werden individuell auf die Baugruppe zugeschnitten. Kommt es während der Entwicklung zu Änderungen, muss der Adapter angepasst werden. Weil Leiterplatten heute immer dichter bestückt sind oder man etwa bei Multilayer-Leiterplatten und integrierten Schaltungen nicht auf alle Kontakte zugreifen kann, stoßen In-Circuit-Tests immer wieder an ihre Grenzen. Hier setzen sogenannte Boundary Scan Tests an. Dieses standardisierte Verfahren zum Testen analoger und digitaler Elektronikbausteine kommt zum Einsatz, wenn es notwendig ist, Leiterplatten oder Elektronikbausteine ohne direkten physischen Zugang zu prüfen. Boundary Scan Tests lassen sich gut mit klassischen In-Circuit-Test kombinieren. Bei technologisch anspruchsvollen Baugruppen setzt man in der Regel auf eine Kombination aus Funktions-, In-Circuit- und End-of-Line-Test. Während der End-of-line-Test an der fertigen Baugruppe durchgeführt wird, können In-Circuit- und Funktionstests schrittweise mehrfach innerhalb der Produktion stattfinden, oft nach bestimmten Wertschöpfungs- oder risikoreichen Produktionsschritten. So lässt sich vermeiden, dass an einer Baugruppe erst nach Aufbringen eines teuren Bauteils, beispielsweise eines Displays, ein Fehler erkannt wird, obwohl das Problem bereits zuvor, vielleicht durch einen Lötfehler, verursacht wurde.

Dienstleister für Prüfsysteme

Die Ansprüche an Testsysteme in der Elektronikbranche steigen, Kundenanforderungen werden individueller. Flexible Stückzahlen und zunehmende Variantenvielfalt bestimmen häufig die Produktionsprozesse, vermehrt kommen Automatisierungssysteme zum Einsatz. Gleichzeitig soll die Entwicklung von Prüfanlagen möglichst wenig Zeit beanspruchen. Hier setzt der Komplettdienstleister für Prüf- und Montagelinien Engmatec mit seinen modularen Systemen an. Mit ihnen lassen sich Komplettanlagen mit In-Circuit-, Funktions- und End-of-Line-Test, Handlingsystem und Transportsystem entwickeln. Ob Stand-Alone-Systeme oder Inline-Anlage, Groß- oder Kleinserienfertigung oder in Kombination mit weiteren Testtechnologien wie Hochfrequenz- und Hochstromtest, optische Inspektion, Run-In und so weiter – durch das modulare Konzept des Systems lassen sich diese unterschiedlichen Anforderungen realisieren. Auch Tätigkeiten wie Flashen lassen sich an geforderten Stellen ins Prüfsystem integrieren. Bei den Inline-Test-Anlagen zum Beispiel sind alle Komponenten des Modulsystems aufeinander abgestimmt und können miteinander und mit anderen Produktionssystemen kombiniert werden. Vision Systeme, Scanner, Kennzeichnungsgeräte sind integrierbar. Zudem bietet der Dienstleister weitreichende Boardhandling-Angebote an.

Modularer Wechselsatz (Bild: Engmatec GmbH)

Testsystem wiederverwenden

Bei hoher Produktvarianz spielen modulare Wechselsätze für unterschiedliche Tests eine wesentliche Rolle. Anhand der finalen Daten der zu prüfenden Elektronikbaugruppen entwickelt Engmatec den Wechselsatz. Dabei hat das Unternehmen seine eigene Produktion optimiert, damit die eigenen Facharbeiter für Konstruktion, Montage und Verdrahtung lückenlos mit Material und Halbzeugen versorgt werden und so Reaktionszeiten verkürzen. Beim Übergang von der Entwicklung zur Serienfertigung bringen die modularen Wechselsätze übrgens einen Vorteil: In vielen Fällen lassen sie sich mit wenigen Änderungen in Inline-Testsystemen weiter verwenden. Dazu hat Engmatec unter dem Namen ‚Musketier‘ spezielle Konzepte entwickelt.

ANZEIGE

Wie Sie smarter automatisieren

Prozesse optimieren und Kosten senken? Bildanalysen mit KI können dabei wertvolle Hilfe bieten. Auf der automatica in München stellt IDS neue Produkte und Möglichkeiten vor. Erhalten Sie hier einen Einblick, was das Unternehmen an Stand B5.203 zeigen wird.‣ weiterlesen

Rückverfolgbarkeit inklusive

Nicht nur zuverlässiges Testen spielt heute eine große Rolle bei der Entwicklung von Elektronikkomponenten. Sie müssen auch nachvollziehbar sein: Welches Produkt wurde wie hergestellt und hat wann welche Tests durchlaufen? Diese Aufgabe haben die Radolfzeller bei Dokumentation und Traceability in ihren Anlagen berücksichtigt. Sie unterstützen produzierende Unternehmen bei der Integration der Systeme in eine übergeordnete Steuerung und realisieren die Anbindung an Datenbanken beziehungsweise ein Manufacturing Execution System. Gleichzeitig bietet Engmatec Beratung im gesamten Projektmanagement bei der Strukturierung und Dokumentation von Prozessen.

Das könnte Sie auch interessieren:

Wechsel an der Fraunhofer-Spitze
Holger Hanselka wird Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft

Prof. Dr.-Ing. Holger Hanselka, Präsident des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) wird der 11. Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft und löst Prof. Dr.-Ing. Reimund Neugebauer nach fast elf Jahren ab.‣ weiterlesen

Neuer Vorstand
Wechsel an der Spitze bei DMG Mori

Christian Thönes, Vorstandsvorsitzender bei DMG Mori, hat am Donnerstag sein Amt niedergelegt. Sein Vertrag wurde im Rahmen einer Aufsichtsratssitzung einvernehmlich beendet. Alfred Geißler wurde vom Aufsichtsrat zum Nachfolger bestellt.‣ weiterlesen

40 Jahre Microsoft in Deutschland
Microsoft feiert Geburtstag und eröffnet Experience Center

Microsoft feiert 40. Geburtstag in Deutschland und eröffnet ein europäisches Experience Center in München. Es ist eines von vier Experience Centern weltweit.‣ weiterlesen

Neues Whitepaper der Plattform Lernende Systeme
Wo bleiben die europäischen KI-Sprachmodelle?

Expertinnen und Experten der Plattform Lernende Systeme beleuchten in einem neuen Whitepaper, wie es um die Entwicklung europäischer bzw. deutscher KI-Sprachmodelle bestellt ist.‣ weiterlesen

Ifo Geschäftsklimaindex im Mai
Skeptischer Blick auf den Sommer

Nach 93,4 Punkten im Vormonat, fällt der Ifo Geschäftsklimaindex im Mai auf 91,7 Punkte – der erste Rückgang in sechs Montanen. ‣ weiterlesen

Neuer Sonderforschungsbereich am KIT
Schnellere Updates für Cyber-physikalische Systeme

Cyber-physikalische Systeme (CPS), wie etwa Autos oder Produktionsanlagen, stecken voller elektronischer und mechanischer Komponenten, die von Software gesteuert werden. Jedoch ist es eine Herausforderung, die Systemarchitekturen solcher Systeme fortwährend konsistent zu halten. Neue Methoden dafür soll ein Sonderforschungsbereich (SFB) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickeln.‣ weiterlesen

Transport und Logistik
G+D erweitert IoT-Portfolio mit Erwerb von Mecomo

Mit der Akquisition der Pod Group hat G+D bereits 2021 sein Portfolio im IoT-Bereich erweitert. Durch den Erwerb von Mecomo geht das Unternehmen nun einen weiteren Schritt in Richtung IoT-Komplettanbieter im Transport- und Logistikbereich.‣ weiterlesen

17. Produktionstechnisches Kolloquium
PTK diskutiert Herausforderungen für die Industrie

Im September laden Fraunhofer IPK und IWF der TU Berlin zum Produktionstechnischen Kolloquium. Im Fokus der Veranstaltung stehen Digitalisierung und Dekarbonisierung der Industrie. ‣ weiterlesen

Datenanalyse
Qlik übernimmt Talend

Mit der Übernahme von Talend will das Softwareunternehmen Qlik das eigene Portfolio erweitern. Die Leitung des neuen Unternehmens übernimmt Qlik-CEO Mike Capone.

‣ weiterlesen

Webbasiertes Anfragemanagement
Kundenanfragen schneller bearbeiten

Die Grimme-Gruppe produziert individuell konfigurierte Landmaschinen. Was für den Wettbewerb Vorteile bringt, ist allerdings mit großem Aufwand verbunden - so verwaltete Grimme Kundenanfragen lange über ein Excel-Tool. Mit dem Softwareanbieter Slashwhy zusammen wurde dies durch ein webbasiertes Anfragemanagement-Programm abgelöst.‣ weiterlesen

Mit Moryx modulare Fertigungsanlagen steuern
Linie ohne Stau

Die Software Moryx hilft der Fertigungssteuerung, Maschinen schnell auf einen neuen Kurs zu bringen oder sie für den nächsten Auftrag anzupassen. Mit seinen einheitlichen Bedienoberflächen und seiner niedrigen Einstiegshürde ist das Tool von Phoenix Contact insbesondere auf den Einsatz in Fertigungen mit der Losgröße 1 ausgerichtet.‣ weiterlesen