Baugruppen mit der Analog-Signaturanalyse kostengünstig und flexibel testen

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Die praktische Anwendung der Analog-Signaturanalyse

Wird ein Schaltungsknoten mit mehreren angeschlossenen Bauteilen getestet, so kombinieren sich die Einzelsignaturen zu einer Gesamtsignatur, wobei niederohmige Bauteile die Kennlinie dominieren. Da diese kombinierten Signaturen auch sehr komplexe Formen annehmen können, wird von einer detaillierten Interpretation abgesehen und lediglich ein Vergleich mit einem Gutmuster hergestellt.

In der Praxis erfolgt die Fehlerdiagnose, indem der Schaltungsknoten des Prüflings und der Referenzbaugruppe kontaktiert und die resultierenden Signaturen simultan auf einem Display dargestellt werden.

Analog-Signaturanalyse: der Echtzeitbetrieb

Moderne rechnergesteuerte ASA-Systeme bieten eine sehr einfache Handhabung durch komfortable Benutzeroberflächen. Der Signaturvergleich erfolgt dabei durch eine automatische Berechnung der Abweichungen zwischen Referenz und Prüfling und einem Toleranzwertvergleich. Eine Überschreitung dieses Toleranzwertes führt zur Fehleranzeige und wahlweise zu einer akustischen Meldung.

Eine automatische Bereichswahl sowie zyklische Bereichsumschaltung vereinfachen die Handhabung und steigern die Prüftiefe, da Bauteile mit mehreren Spannungen beaufschlagt werden. Das nebenstehde Bild zeigt die typische Benutzeroberfläche eines modernen rechnergesteuerten ASA-Systems.

Für den Vergleich werden die Signaturen an n Punkten abgetastet wobei die Anzahl der Abtastpunkte n hier auf 100 fixiert ist.

Die Abweichung D ist definiert als:

wobei Va1, Va2.....Van die Amplituden von Kanal A repräsentieren, d.h. die Referenzsignatur bei den Vergleichspunkten 1, 2.......n und Vb1, Vb2.....Vbn die Amplituden von Kanal B repräsentieren, d.h. die Prüflingssignatur bei den Vergleichspunkten 1, 2.......n; k ist ein Skalierungsfaktor.

Die im Bild dargestellten Signaturen zeigen die treppenförmige Signatur der Schutzdioden eines 74HC00-Gatterseingangs auf dem Gut-Muster. Die zweite überlagerte Signatur zeigt den Eingangskreis des defekten ICs auf dem Prüfling als Widerstand.

Analog-Signaturanalyse: der Speicherbetrieb

Alternativ können rechnergesteuerte Systeme die Kennlinien von Gut-Mustern auf Festplatte speichern und anschließend automatisch mit dem Prüfling vergleichen. Die Abtastung der Baugruppe erfolgt über eine Relaismatrix, um einen Einfluß auf die Kennlinie zu vermeiden. Auf diese Weise können alle zu testenden Bauteile in ein Prüfprogramm aufgenommen und in beliebiger Reihenfolge abgearbeitet werden.

Durch den Einsatz des integrierten Scanners können z.B. hunderte Schaltungsknoten einer Baugruppe in wenigen Sekunden abgetastet und mit den Signaturen eines eingelernten Gutmusters verglichen werden. Fehlerhafte Knoten können dann sofort nach der Größe der Abweichung sortiert und angezeigt werden.

Kontaktiermethoden

Die Kontaktiermethode wird primär durch die Anzahl und die Komplexität der zu prüfenden Baugruppen bestimmt. Die Kontaktierung der Baugruppe kann hierbei über IC-Testclips, spezielle SMD-Prüfspitzen, DIP- und SOIC-Prüfstempel. Steckerleistenadapter, Nadelbett oder auch über ein Moving-Probe-System erfolgen. Für den manuellen Test in der Nachbearbeitung von einzelnen Baugruppen sind Prüfclips und Steckerleistenadapter eine effiziente Lösung.

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