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Bild 1: Die komplette Testlinie für den Produktionstest von mobilen WLAN-Hotspots.
Bild 2: Die erste Teststation ist vorbereitet zur Aufnahme von zwei Baugruppengrößen. Über ein Nadelbett werden die Leiterplatten kontaktiert. Die Lichtwellenleiter zur Überprüfung der LED-Anzeigen sind oben im Bild zu sehen.
Bild 3: Der EOL-Tester mit geöffneter HF-dichter Haube.
Bild 4: Das zu prüfende Modul ist bereits mit den HF-Anschlüssen verbunden. Der USB-Anschluss (vorne rechts) ist noch nicht gesteckt.

Die Testlinie wurde in drei Einzelstationen realisiert. In der ersten Station, dem BSCAN-Tester, werden die Leiterplatten vor ihrem Einbau ins Gehäuse zunächst über Boundary Scan getestet, danach programmiert sowie die Funktionsfähigkeit über den integrierten Funktionstest sichergestellt. Die zweite Station, der End-of-Line-Tester (EOL), dient der Prüfung der kompletten Baugruppen per Hochfrequenztests über Schnittstellenadapter. Ebenso werden die gerätespezifischen Labels gedruckt und über Zurücklesen des Barcodes überprüft. Nach der Fertigstellung der Geräte werden sie dazu auf der dritten Station per Bildverarbeitung auf Vollständigkeit geprüft. Hier werden auch die Codekarte und die Labels für Verpackung und Begleitdokumente gedruckt. Während des Verpackungsvorgangs prüft eine „intelligente“ Scanlösung die zugehörige Dokumentation auf Vollständigkeit und gibt das Modul zum Versand frei.

Der Auftraggeber beliefert seine OEMs mit verschiedenen Modulen in unterschiedlichen Ausbaustufen. Aus diesem Grund gibt es mehrere Leiterplattenvarianten, die in unterschiedlicher Größe in produktspezifische Gehäuse montiert werden. Alle Produktvarianten sollten aber über die gleiche Testlinie prüfbar sein. Bei MCD entschied man sich dafür, die verschiedenen Flachbaugruppen im BSCAN-Tester über ein doppeltes Nadelbett zu kontaktieren. Beim EOL-Tester ist die Baugruppenaufnahme als Wechselsatz in einem HF-dichten Gehäuse ausgelegt und kann getauscht werden. Der Verpackungstester wurde so universell gestaltet, dass er beide Variantengrößen in einem universellen Testadapter erkennen und testen kann.

Die Fertigungssteuerung wird über den Testmanager von MCD realisiert. Vor jedem neuen Testschritt ist zunächst sicherzustellen, dass das Modul den vorangegangenen Test bestanden hat. Die Prüfergebnisse werden über eine SQL Datenbank protokolliert und vor jedem neuen Teststart abgefragt. Parallel dazu speichert das System Testreports im XML-Format auf einem Server, der eine lückenlose Rückverfolgbarkeit und Dokumentation aller Chargen ermöglicht.

Flexibler Testablauf

Der Wechselsatz bietet zwei Einlegepositionen für die verschieden großen Leiterplatten der Baugruppen. Ein Nadelbett erreicht alle relevanten Messpunkte auf der Leiterplatte. Zunächst aber wird die Baugruppe über den USB-Anschluss mit ihrer Firmware programmiert. Ein LED-Analyzer prüft Farben und Intensität der LEDs. Die Tasten auf der Baugruppe werden ebenfalls getestet. Dazu werden sie von steuerbaren pneumatischen Schaltstiften betätigt und ihre Schaltfunktion geprüft. Das Prüfen der Schnittstellen der Baugruppen erfolgt durch einen funktionalen Test über eine passende Gegenstelle. Das ganze Testgeschehen der ersten Teststation ist über den Testmanager steuerbar. Die Interaktion mit dem Bedienpersonal erfolgt über Bildschirm und Tastatur bzw. Barcode-Scanner.

Sobald die Flachbaugruppe in das fahrzeugspezifische Gehäuse montiert ist, kann sie im EOL-Test abschließend geprüft werden. Die Baugruppen sind betriebsbereit und per Standardpasswort über das WLAN-Kommunikationsinterface ansprechbar. Damit es keine Interferenzen mit anderen Baugruppen gibt, werden die Prüflinge einzeln HF-dicht gekapselt. Zwei Wechselsätze stehen für unterschiedliche Gehäusegrößen zur Verfügung. Die HF-Signale werden kontaktiert, sodass Leistungsmessungen und die Überprüfung der verschiedenen Kommunikationsstandards, wie GSM-, 3G-, LTE- und WLAN erfolgen können. Die pneumatische Kontaktierung von USB- und SIM-Karten sowie der Fahrzeug- und USB-Anschlüsse erfolgt automatisch.

Wie bei jedem Modul, das in Fahrzeugen eingesetzt wird, ist die Messung der Ruheströme wichtig. Sind die Funktionstests erfolgreich absolviert, bekommt der Prüfling sein individuelles Passwort per Zufallsgenerator verliehen. Ein angeschlossener Etikettendrucker erzeugt das dazu passende Label mit Barcode. Bevor die Bedienperson jedoch das Etikett aufklebt, checkt sie über einen Barcode-Scanner, ob das in der Hand befindliche Etikett wirklich mit dem der Baugruppe übereinstimmt.

Die letzte Station der Testlinie dient dem Verpackungstest. Der Test der Bedruckung und der Ausstattung erfolgt per Kamera und Bildverarbeitung. Der lichtdichte Adapter ist für alle unterschiedlichen Module geeignet. Ein Bildverarbeitungssystem mit integrierter Beleuchtung scannt das Modul ab. Es wird überprüft, ob die für das jeweilige Fahrzeug vorgeschriebene Frontblende verbaut und fehlerfrei ist und ob sich keine SD-Karte mehr im Steckschlitz befindet. Ein Etikettendrucker und ein Code-Kartendrucker erzeugen die Etiketten für das Modul und den Umkarton, sowie eine Code-Karte mit dem individuellen Passwort der Baugruppe für den Fahrzeugbesitzer. Die Gestaltung bzw. Änderungen am Etiketten-Layout kann der Kunde über den Label-Generator vornehmen.

Auf den Bedarf zugeschnitten

Jede der drei Teststationen ist in einem standardisierten, universellen Rack untergebracht. Die fahrbaren Racks sind beliebig bestückbar und preisgünstig. Sie können entweder mit 19-Zoll-Baugruppen bestückt oder individuell mit Hutschienen-Modulen, Baugruppen und sonstigen Elementen ausgebaut werden. Eine ESD-Ausführung ist ebenso verfügbar wie eine individuell gestaltete Tischplatte und eine kundenspezifische Lackierung.

electronica 2014: Halle A1, Stand 243