Chiptests MCU goes SOC – Veränderungen beim Test-Equipment für Mikrocontroller

Mikrocontroller mausern sich immer mehr zu Allzweck-Geräten, die mit Sensoren und Wireless-Schnittstellen integriert werden. Damit steigt die Herausforderung für die Testsysteme.

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Mikrocontroller (MCU) sind allgegenwärtig. Ob in der Waschmaschine, dem Schlüsselring des Autos, verschiedensten Smartcards, sämtlichen Steuerungen in der Industrie und Zuhause. Nachtürlich auch in jedem elektronischen Helfer, die wir so selbstverständlich benutzen wie PC und Smartphone. Es gibt sie in den verschiedensten Leistungsklassen und Größen.

Bis vor einiger Zeit waren MCUs eine rein digitale Angelegenheit. Ihr Innenleben wurde immer leistungsfähiger aber nach außen lieferten sie in der Regel digitale Signale und verstanden auch nur solche. Für den Test solcher MCUs war die Welt entsprechend. Es mussten lediglich digitale Anschlüsse getestet werden und wenn mal ein analoges Signal vorkam, dann waren es nur wenige und wenig anspruchsvolle.

MCUs haben heute eine Vielzahl von Schnittstellen und schöpfen hier aus dem ganzen Spektrum der Elektronik. Um den Anforderungen mobiler Anwendungen hinsichtlich des Batterieverbrauchs gerecht zu werden, sinken die elektrischen Leistungen immer mehr. Die Genauigkeit bestehender Testlösungen kann das nicht mehr abdecken. Um direkt mit den analogen Realitäten der Welt zu kommunizieren, sind immer mehr Analog-Digital-Wandler in MCU’s integriert.

Da wir nun in der Zeit des aufbrechenden Internet’s der Dinge und der Smarten Welt leben, müssen MCU’s auch zunehmend drahtlos miteinander kommunizieren. Beim Schlüsselring am Auto ist das selbstverständlich. Was aber, wenn die Waschmaschine mit anderen Haushaltsgeräten in Verbindung treten soll und erst dann loslegt, wenn die Photovoltaikanlage genung Strom liefert? Oder wenn wir aus dem fernen Urlaubsort über unser Smartphone die Rolladen bedienen und das Licht dimmen.

Die Integration mit Sensoren ist ein wachsender Trend. Eine MCU soll nicht nur passiv elektrische Signale empfangen, sondern auch über Sensoren direkt wahrnehmen, was gerade geschieht. Der Drucksensor im Autoreifen, der drahtlos und stetig den Reifendruck ins Fahrzeug meldet, ist da eine einfache Anwendung.

Im MCU-Markt ist nicht nur technisch einiges in Bewegung geraten. Mit der Integration verschiedener Funktionen treten auch neue Spieler im Markt auf. Wer früher auf drahtlose Kommunikaion spezialiert war, der muss heute auch MCUs integrieren, denn der MCU-Hersteller integriert ja auch seine RF-Sender und -Empfänger. Auch deshalb steigt der Kostendruck. Es gilt, mehr und komplexere MCUs in kürzerer Zeit mit weniger Testequipment zu testen, das auch noch in den Kapitalkosten niedrig sein muss. Keine leichte Aufgabe, wenn dann auch noch mehr Speicher in der MCU integriert wurde, der ebenfalls getestet werden muss.

Zusammengefasst die Herausforderungen, denen MCUs ausgesetzt sind und aus denen neue Testanforderungen entstehen:

• Geringere Leistungsaufnahme, kleinere Toleranz bei Leckströmen, kleinere Leistungen in den anliegenden Signalen

• Größere Datenraten, schnellere Schnittstellen

• Zunehmend analoge Schnittstellen, AD-Wandler

• Drahtlose RF-Verbindungen, z. B. Bluetooth, Near Field Communication (NFC)

• Integration von Sensoren

• Kostendruck

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