Anzeige
Anzeige
Beitrag drucken

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

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.

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

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)

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.

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:

PTC hat das neunte Major Release der CAD-Software Creo vorgestellt. Das Unternehmen mit Hauptsitz in Boston hat in die Weiterentwicklung der Modellierungsumgebung investiert, um die Benutzerfreundlichkeit und Produktivität zu erhöhen.‣ weiterlesen

Mit Robotic Process Automation können standardisierte Prozesse automatisiert werden. Das entlastet Mitarbeiter, kann sie aber auch gänzlich überflüssig machen. Fehlende Akzeptanz für die Technologie kann RPA-Projekte zum Scheitern bringen. Eine Studie der Internationalen Hochschule hat untersucht, welche Kriterien für die Akzeptanz relevant sind.‣ weiterlesen

Ein neues Produkt wird in die Fertigung aufgenommen. Die Folge in vielen Unternehmen: Die Anlagen stehen zwei Wochen still, bis alle SPSen umprogrammiert sind. Dabei ließe sich die Neukonfiguration mit spezieller MES-Software quasi in der Frühstückspause einspielen.‣ weiterlesen

Das Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik (ISF) der RWTH Aachen University untersucht im Sonderforschungsbereich 1120 'Präzision aus Schmelze' Einflüsse verschiedener Legierungselemente auf die Eigenspannungsverteilung. Um die Dehnung von Bauteilen zu untersuchen, wird sie mit in situ-Bildkorrelation beobachtet. Das Setup ist anspruchsvoll.‣ weiterlesen

Boston Micro Fabrication hat den 3D-Drucker MicroArch S240 vorgestellt: Bei einem Bauvolumen von 100x100x75mm ist er auf die Serienproduktion von Mikrobauteilen in Endqualität ausgelegt.‣ weiterlesen

Das Vertragsmanagement findet oft noch in Papierform statt. Dabei ermöglichen Lösungen für das Contract Lifecycle Management (CLM) längst eine digitale Abwicklung entlang der gesamten Wertschöpfungskette.‣ weiterlesen

Die deutschen Industrieunternehmen rechnen noch bis in das nächste Jahr mit Materialmangel. Im Schnitt gehen die Unternehmen laut einer Umfrage des Ifo Instituts von einem Zeitraum von zehn Monaten aus, bis sich die Lage wieder verbessert.‣ weiterlesen

Bordnetzhersteller können ihre spezifischen Anforderungen an Manufacturing-Execution-Systeme mit Branchenlösungen abbilden. Bei der Integration spart das viel Customizing und im Betrieb können Nutzer erwarten, dass Branchentrends besonders schnell im Standard landen.‣ weiterlesen

In einem offenen Brief haben sich IT-Forscher verschiedener Institutionen und Unternehmen an die Politik gewandt und fordern, Lösegeldzahlungen nach Ransomware-Angriffen zu unterbinden.‣ weiterlesen

Der Security-Spezialist Trend Micro gründet mit VicOne eine Tochtergesellschaft, die sich auf die Absicherung von Elektrofahrzeugen und vernetzten Fahrzeugen konzentrieren soll.‣ weiterlesen

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige