Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
PDF download
Multifunktionstestsystem ATS-MFT 770 : Ausgabe 15/2017, 20.09.2017

Eierlegende Wollmilchsau des Prüffelds

In der Elektronikfertigung werden die Qualitätsansprüche immer höher. Neue Technologien und Entwicklungen in der Elektronik, im Automotivbereich, in der Avionik oder der Medizintechnik erfordern neue Massnahmen in der Qualitätssicherung, bei der Traceability oder beim MES (Manufacturing Execution System). Das stellt die Testsysteme vor neue Herausforderungen.

Bilder: Reinhardt

Wenn man den Automotivbereich betrachtet, wächst der Elektronikanteil kontinuierlich, man muss aber auch sehen, dass gleichzeitig auch die Qualität stetig gesteigert werden konnte. Dies dank kontinuierlicher Weiterentwicklung und Verbesserung des Produktionsprozesses, aber auch weil entsprechende Testmethoden und Analysen angewandt werden, die in die Entwicklung der elektronischen Baugruppen zurückgeflossen sind. Für die Produktion von elektronischen Flachbaugruppen in einem Hochlohngebiet wie Mitteleuropa ist es wichtig, durch hohe Automatisierung höchste Qualität und minimalen Ausschuss zu produzieren. Viele Produkte dürfen nach der Fertigung nicht mehr instandgesetzt werden, selbst einfachste Nacharbeiten sind oft vom Auftraggeber untersagt.

Automatisierung im Prüffeld – ein Must

Die Produktionskette für elektronische Flachbaugruppen beginnt mit der Produktion und Herstellung des Bareboards. Bereits hier greifen viele qualitätssteigernde Massnahmen. In den nächsten Prozessen wie Pastendruck, Bestückung und Löten werden durch optische Überprüfung die Fehlerquellen auf ein Minimum reduziert. Eine evtl. nachfolgende AOI (automatische optische Inspektion) kann einen geringen Teil der möglichen Fehler erkennen, aber nachfolgender In-Circuit- und Funktionstest ist unverzichtbar. Aus Kostengründen und Unwissenheit wird darauf gelegentlich verzichtet, aber mit entsprechend hohen Risiken. Daher ist in vielen Branchen, vor allem bei sicherheitsrelevanten Baugruppen, ein In-Circuit-Test mit Funktionstest vorgeschrieben, auch wegen der Produkthaftung.

Leistungsfähigster In-Circuit- und Funktionstester

ATS-MFT 770, die jüngste Testsystemgeneration, ist das leistungsfähigste In-Circuit- und Funktionstestsystem mit den umfangreichsten Möglichkeiten, das die Firma Reinhardt je angeboten hat. Die Anforderungen und Aufgaben für den kombinierten In-Circuit- und Funktionstest werden zunehmend mehr. So wird z. B. im Funktionstest der elektronischen Baugruppe nicht nur die reine Funktion getestet, sondern auch Aufgaben wahrgenommen wie das Flashen einer Firmware, der Abgleich der Baugruppe inkl. Umgebungssimulation oder die Ermittlung von Stützpunkten, die dann in das jeweilige EEPROM geschrieben werden. Eventuell müssen auch optische Anzeigen wie Displays oder nur LEDs ausgewertet werden. Alle Ergebnisse werden natürlich dokumentiert und können live über die ODBC-Schnittstelle in ein MES-System einfliessen.

Testsystem kann zum Engpass werden

Obwohl die Geschwindigkeit des In-Circuit- und Funktionstestsystems stetig wächst, kann das Testsystem in der Produktionslinie zum Flaschenhals werden. In einer Produktionslinie mit hohen Stückzahlen von Baugruppen wird aus verschiedensten Gründen, oft gerade bei kleineren Baugruppen im Mehrfach-/Vielfachnutzen – mehrere Baugruppen eines Typs auf einem gemeinsamen Board – produziert aber auch getestet, weil für das Zuführen und die Kontaktierung der Flachbaugruppe typisch 6 bis 8 s vergehen, und das ist sehr viel Zeit. Der RST 40 Synchrotest erlaubt es, einen parallelen Dreifach- oder Vierfachtest durchzuführen, genauso wie auch einen gemischten Test mit dem In-Circuit-Test an einem Platz und dem Funktionstest am zweiten Platz. Daneben erlaubt das Modul die Fernprogrammierung und Fernsteuerung.

Umfangreiche Basisausstattung

Die grosszügige Basisausstattung des ATS-MFT 770 beinhaltet ein umfangreiches In-Circuit- und Funktionsmesssystem, das einen Kontaktierungstest, Kurzschluss- und Unterbrechungstest, Lötfehlertest sowie einen Bauteiltest beinhaltet. Für den Funktionstest sind neben den Messmöglichkeiten wie denen eines Digitalmultimeters zusätzlich Messmöglichkeiten vorhanden wie Spitzenspannungsmessung, Zeit- und Frequenzmessung, Laufzeiten zwischen zwei Kanälen aber auch Ereigniszählung, Frequenzmessung usw. Auch die Möglichkeit einer Oszilloskopfunktion mit Hüllkurve zum Auswerten von komplizierten Signalverläufen steht zur Verfügung.

Klirrfaktormessung und Fourieranalyse sind bereits integriert. Sechs programmierbare Gleichspannungsquellen sind von 0 bis ±38 V in 1-mV-Schritten bis max. 2 A mit 50 µA Auflösung programmierbar. Diese Quellen lassen sich für die Versorgung und für die Signalstimulierung einsetzen. Der Sinus-Rechteckgenerator lässt sich von 0 Hz bis 1 MHz programmieren. Der Sinusausgang hat eine max. programmierbare Amplitude von 25 Veff; der Offset des Rechteckausgangs ist von ±25 V programmierbar und das Tastverhältnis von 10 bis 90 %, der max. programmierbare Strom beträgt 1 A. Zum Grundausbau gehört auch eine modulierbare elektronische Gleichspannungslast mit einem max. programmierbaren Strom von 5,1 A (OVP 5-100 V).

Erweiterung mit Hochspannungstest

Zur Basisausstattung gehören 192 In-Circuit- und Funktionsmesskanäle – erweiterbar bis max. 4320 Kanäle –, sodass man auch umfangreiche Mehrfachnutzen testen kann. 96 Logik- bzw. Digitalkanäle sind auf 5 oder 3,3 V einstellbar. Das ATS-MFT 770 bietet auch die Möglichkeit der Erweiterung mit einem Hochspannungstest. So kann eine Einphasen-AC-Quelle von 0 bis 280 V ebenso integriert werden wie eine DC-Quelle bis 350 V und Schaltmodule bis 1500 V. Viele Schnittstellen wie SPI, RS232, 422, 485, USB, I2C, LAN, CAN-Bus, Profibus, LIN, E-Bus sind standardmässig bzw. optional im System integriert und können komfortabel programmiert werden. Für die Integration in Produktionsstrassen stehen Parallelschnittstellen, Kommunikationsinterface und SMEMA zur Verfügung.

Zum Basispaket gehören neben dem RUDC, einer CAD-Datenimportschnittstelle für die In-Circuit-Testprogrammerstellung, auch eine Software, mit der man aus den Gerberdaten einen Prüfadapter konstruieren und auch den Fehlerort inkl. Leiterbahnzüge grafisch darstellen kann. Die Testsystemsoftware umfasst auch ein Tool zur Testgeschwindigkeitsoptimierung, das auf langjähriger Erfahrung basiert und die Testschrittreihenfolge so sortiert, dass max. Testgeschwindigkeit und geringstmögliche Hardwarebelastung erreicht werden.

Testsysteme für Praktiker

Diese und viele Erweiterungen wie das eigene Boundary Scan RBS100 lassen das breite Einsatzspektrum des ATS-MFT 770 erkennen. Die Firma ist mit ihren neuen Testsystemen ihrem Motto «Testsysteme für Praktiker» treu geblieben, was die Programmerstellung, die Integration, den Serientest und auch den Service betrifft. 

Infoservice


REINHARDT System- und Messelectronic GmbH
Bergstr. 33, DE-86911 Diessen-Obermühlhausen Tel. 0049 8196 934 100, Fax 0049 8196 7005 www.reinhardt-testsystem.de



Das Testsystem erlaubt das Ansprechen von 15 Mess­matrixkarten RMX 96, insgesamt also 1440 Messkanäle, mit Erweiterungsgehäusen sogar bis zu 4320