Test- und Prüfstrategien

Die Kombination der Prüfmethoden ist ein Schlüssel zur Produktqualität

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Datenbusse oder auch einzelne Signale, die auf dem Board ausschließlich nur an Stecker kontaktiert sind und somit nicht gegen andere Boundary-Scan-Komponenten getestet werden können, werden mit Hilfe eines sogenannten I/O-Moduls mit in die einzelnen Tests aufgenommen. Zusätzlich können die meisten programmierbaren Bauteile im Testablauf programmiert werden.

Schaubild 2: Der Cluster-Test nutzt Boundary-Scan-Bauteile, die nicht Boundary-Scan-fähige Bauteile umgeben, um eben diese zu testen.
Schaubild 2: Der Cluster-Test nutzt Boundary-Scan-Bauteile, die nicht Boundary-Scan-fähige Bauteile umgeben, um eben diese zu testen.
(Bild: productware)
Der Flying-Probe-Test hat deutliche Vorteile gegenüber dem herkömmlichen In-Circuit-Test mit Nadeladaptern, denn damit kann auf Pads zugegriffen werden, die für Testnadeln nicht mehr zugänglich sind. So kann ein hoch präzises Flying-Probe-Testsystem auch noch Pads oder Kontaktflächen unter 100 µm kontaktieren, die für Nadeladapter unerreichbar sind.

Um Digital- und/oder Funktionstests vornehmen zu können, werden zusätzlich mehrere Prüfnadeln oder auch kleine Prüfadapter-/Stecker-Adaptionen an den Prüfling kontaktiert, auch auf der Unterseite des Prüflings. Somit lassen sich bis zu 384 Testkanäle anschließen.

Das Flying-Probe-Testsystem ermöglicht im Idealfall die gesamte Testabdeckung einschließlich Boundary-Scan-Test, die hochintegrierte Produkte erfordern. Dazu zählen Analogtest, Digitaltest, Funktionstest, On-Board-Programmierung und gegebenenfalls auch eine nochmalige optische Inspektion, falls diese nicht schon in vorhergehenden 3D AOI-Prüfungen erfolgt ist.

Durch die Active-Head-Technik können auch sehr kleine Bauteilwerte ohne Verluste gemessen werden. Bezüglich der Fehlerabdeckung bietet ein modernes und voll ausgestattetes Flying-Probe-Testsystem, so wie es bei productware zum Einsatz kommt, einen deutlich höheren Abdeckungsgrad als herkömmliche Tester.

Die wesentlich geringeren Aufwendungen für Testprogrammerstellung und der Wegfall von Nadelbettadaptern (sehr hohe Initialkosten) runden das Bild ab.

Fertigung und Test eines Medizinelektroniksystems

Ein gutes Beispiel für einen vollumfänglichen Baugruppen- und Gerätetest bietet ein bei productware in Serie gefertigtes und geprüftes Medizinelektroniksystem. Bei diesem System wird eine komplette Analogbaugruppe über sechs 50-polige Mikrosteckverbinder auf der einen Seite und über 23 50-polige Mikrosteckverbinder auf der anderen Seite mit speziell hergestellten Adaptionsprüfkarten durch Cluster-Testes in einen Boundary-Scan-Test eingebunden.

Während der Inbetriebnahme der Baugruppen werden innerhalb des Boundary-Scan-Tests PLDs programmiert, die für die Verwaltung und Steuerung der diversen Spannungen zuständig sind. Eine zu dem Gesamtsystem gehörende digitale CPU-Flachbaugruppe wird dabei mit der analogen Baugruppe über sechs 50-polige Steckverbinder kontaktiert (300 Kontaktstellen) und die 23 50-poligen Ausgangssteckverbinder der Analogbaugruppe (1.150 Kontaktstellen) werden mittels der selbst entwickelten und selbst hergestellten Applikationsprüfkarten in den Boundary-Scan-Test eingebunden.

Danach erfolgen noch Flying-Probe-Tests der passiven Bauelemente wie Widerstände oder Kondensatoren sowie diverser aktiver Bauelemente, die nicht in die Boundary-Scan-Prüfkette eingebunden werden können. Weiters werden noch die Spannungen und CLKs (Systemuhren) überprüft.

Durch diese Testmethodik ist productware in der Lage, die CPU- und Analogkarten eines Systems gemeinsam einem Boundary-Scan-Test zu unterziehen. Das Unternehmen erreicht dabei eine 100-prozentige Testtiefe aller 29 50-poligen Mikrosteckverbinder, die sowohl in gerader als auch in abgewinkelter Form auf den Baugruppen vorhanden sind. Die zu prüfenden Schock- und Thermo-Sensoren, RAMs, Flash-Speicher etc. können ebenfalls über Boundary-Scan-Signale angesprochen werden.

Abschließend werden noch die weiteren funktionsgeprüften Baugruppen des Systems zusammengefügt, eine Firmware aufgespielt und nochmals das gesamte Elektroniksystem einem finalen Systemtest unterzogen.

Die Auswahl und der Einsatz der passenden und zu den Prüflingen stimmigen Testverfahren, auch in Kombination unterschiedlicher Technologieketten, bestimmt maßgeblich die zu erzielende Testtiefe. Dadurch lassen sich auch deutliche Einsparungen bei den anfänglichen Handlings- und Prüfkosten erzielen.

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