Antistatikmaßnahmen beim elektrischen Test

Testadapter könnten bei unsachgemäßer Handhabung statische Aufladungen beim Testen erfahren, die zu ESD-Schäden führen.Reinhardt

Als Hersteller von Rechner-gesteuerten Systemen zum Testen von elektronischen Flachbaugruppen wird auch Reinhardt kontinuierlich mit ESD-Problemen konfrontiert. Als Anbieter von Herstellsystemen für Testadapter stellt der Anwender natürlich die Frage, ob alle Geräte und Systeme auch mit Sicherheit den jeweiligen Vorschriften entsprechen und ob auch wirklich alles getan wurde, um ESD-Fehler zu vermeiden.

ESD-Schutz — wo und wie

Die größten Fehler entstehen beim Handling der elektronischen Baugruppen, wenn diese aus einem Behältnis genommen oder in das Testgerät bzw. den Prüfadapter eingelegt werden. Es ist daher notwendig, dass der ESD-Schutz für die Baugruppe voll greift, nachdem sie gelötet wurde, vor allem wenn eine Handbestückung von Trafos, Relais, Halbleitern oder großen Elkos erfolgt.

Dazu müssen die Tische, die Personen und die Transportkisten über Sicherheitsbänder geerdet werden. Wenn die Transportkiste mit den bereits fertiggestellten Baugruppen zum Testsystem gebracht wird, muss sichergestellt werden, dass das Behältnis, also die Transportkiste, mit einem leitfähigen Schutz versehen wird, damit beim Herausnehmen der Baugruppen keine statischen Ladungen entstehen können.

Wenn der Prüfer dann noch sein Handgelenkschutz benutzt und das Testsystem bzw. der Prüfadapter auf Massepotenzial zwecks sicherer Entladung programmiert ist, kann beim Einlegen der Baugruppe keine Entladung entstehen.

ESD-Schutz beim Testen

Die Prüfadapter für den In-Circuit- und Funktionstest sind mit gefederten Kontaktstiften bestückt. Des Weiteren wird der Prüfling mit gefederten Fangstiften positioniert. Es ist empfehlenswert, dass während des Einlegevorgangs alle Stifte auf Massepotenzial programmiert sind, um so auch eine sichere Entladung zu haben. Es wird oft verlangt, dass die Platten, die die gefederten Kontaktstifte tragen, auch leitfähig sein müssen. Das ist aus Sicht von Reinhardt allerdings nicht sinnvoll, da die Kontaktstifte und Fangstifte bereits auf sicherem Ladungspotenzial liegen und somit auf dem Material, das die Stifte hält, keinerlei Ladung entstehen kann.

Vorausgesetzt, der Niederhalter, welcher den Prüfling in die Kontaktstifte drückt, ist in seinem Metallrahmen geerdet, kann auch bei der Schließbewegung keinerlei statische Ladung entstehen.

Um das mit absoluter Sicherheit nachzuweisen, können Dummy-Prüflinge gehandelt werden, die mit einem Elektrofeldmeter überwacht werden. Dann sollten auch später bei den Serienprodukten keinerlei Zerstörungen auftreten.

Ist der Prüfling In-Circuit getestet, wobei eine vollkommene Potenzialfreiheit der Baugruppe erforderlich ist, folgt in den meisten Fällen das Flashen oder Laden von Halbleiterbausteinen. Auch diese sind mit entsprechendem Massepotenzial sicher vor Aufladungen.

Der nachfolgende Funktionstest arbeitet bereits mit Massepotenzial, so dass eine Zerstörung durch statische Aufladung nicht mehr gegeben ist.

Bei Baugruppen, die hohe Spannungen während des Funktionstests benötigen, sollte nach dem Prüfen ein Entladevorgang durchgeführt werden, was bei aktuellen Testsystemen bereits integriert ist. So werden Restladungen auf dem Prüfling auf ein Minimum begrenzt und nachfolgende Zerstörungen vermieden.

Wenn beim ICT Spulen oder Transformatoren getestet werden, besteht zudem die Gefahr, dass Impulse erzeugt werden, die mehrere tausend Volt aufweisen können und deshalb zur Zerstörung des Prüflings und des Testsystems führen können. Das hat aber nichts mit ESD zu tun. In diesem Fall müssen auf diesem Testzweig Dioden mit etwa 100 V eingesetzt werden, so dass eine Zerstörung durch hohe Spannungen nicht möglich ist.

(hb)