Erfolg mit individueller Prüfprogramm-Erstellung und Adapterbau

Der Weg zur fehlerfreien Baugruppe kann beschwerlich und lang sein – entsprechend unterschiedlich sind die Erwartungen und Anforderungen an die Teststrategien.

Je komplexer die zu prüfenden elektronischen Baugruppen, um so aufwändiger wird die Ausgestaltung der jeweiligen Prüfszenarien und der zugehörigen Entwicklungsoberflächen. Das weiß auch das 28-köpfige Team um Torsten Freese. Der Geschäftsführer von TAP Automatisierte Prüftechnik kann auf eine langjährige Erfolgsgeschichte zurückblicken. Das kommt nicht von ungefähr: „Spezifische Produktentwicklung ist unser Markenzeichen. Wir erarbeiten anhand von Kundenanforderungen maßgeschneiderte Konzepte, die die technischen Vorgaben des Kunden bestmöglich erfüllen.“ Für die Ausgestaltung der Testsysteme wie Funktionstester oder In-Circuit-Test-Applikationen ist umfangreiches Know-how notwendig. Deshalb sieht Freese sein Unternehmen als „ein Kompetenzzentrum für Beratung und Projektbegleitung“.

Erfolgreich mit Adapterbau: TAP ist mit den beiden Geschäftsbereichen Testdienstleistung und Adapterbau gut aufgestellt, um eine breite Kundenbasis bedienen zu können. Marisa Robles

Testdienstleistung und Adapterbau

Das Unternehmen ist mit den beiden Geschäftsbereichen Testdienstleistung und Adapterbau gut aufgestellt, um eine breite Kundenbasis bedienen zu können, die sich über Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik, Telekommunikationstechnik, sowie Automotive als auch Haushaltselektronik und EMS im deutschen und europäischen Raum erstreckt. Unter Testdienstleistung versteht das Unternehmen das Testen von bestückten Boards bis hin zum aufwändigen Prüfling, der Mechaniken beinhaltet, die ebenfalls getestet werden müssen. Hierzu werden in enger Abstimmung mit dem Kunden Hardware- und Softwarekonzepte ausgearbeitet und umgesetzt. Als Software-Entwicklungswerkzeuge kommen unterschiedliche Hochsprachen wie C, .Net, Labview, Lab Windows CVI und der Sequencer Teststand von National Instruments zum Einsatz. „Als ein gelisteter National-Alliance-Partner von National Instruments können wir auf viele Informationen, Produkte und Systeme zurückgreifen. Dieses Know-how können wir an unsere Kunden weitergeben“, erläutert Torsten Freese.

Adapterbau-Manufaktur: In sehr viel Handarbeit gilt es je nach Komplexität bis zu 2000 einzelne Drähte zu verdrahten. Marisa Robles

Neben der Applikationssoftware erstellt das Unternehmen auch die erforderlichen Prüfadapter. Dabei finden Adaptergehäuse unterschiedlicher Hersteller wie jene von Ingun, GPS oder ATX ihre Anwendung, um den bestmöglichen Adapter für die Anwendung entwickeln zu können. Die Verdrahtungen und Integration von erforderlicher Zusatzelektronik übernehmen anschließend die TAP-Mitarbeiter. Die mechanische Bearbeitung erfolgt auf eigenen CNC-Systemen, wodurch sich Konstruktionen und Anpassungen flexibel an den jeweiligen Bedarf durchführen lassen. Als Adapterlösungen sind sowohl In-Circuit-Funktionstestadapter als auch Vakuum- und mechanische Kontaktierung sowie die Hand- oder Inline-Testadaptierung und Sonderlösungen erhältlich.

Im Schulterschluss mit Partnern

Neben ein über die Jahre erarbeitetes Know-how, sorgen auch die langjährigen Partnerschaften für einen fundierten Wissenstransfer. So ist TAP nicht nur mit National Instruments eine Kooperation eingegangen. Auch mit Göpel Electronic verbindet TAP eine enge Zusammenarbeit, insbesondere mit dem Boundary-Scan-Tester Juliet. Seit vielen Jahren ist TAP auch Mitglied im Gate-Allianzprogramm sowie im Netzwerk Centers of Expertise (COE) von Göpel Electronic.

Flaggschiff für Spea und Prunkstück für TAP: Der Boardtester 3030 Inline von Spea weist ein umfangreiches Leistungsspektrum auf, wodurch er für Hochvolt- und Hochfrequenz-Anwendungen geeignet ist. Marisa Robles

Die am längsten währende Partnerschaft unterhält TAP jedoch mit Spea. Diese reicht zurück, noch bevor TAP von Hinrich Tietjen im Jahr 1997 gegründet wurde. Damals stand das Akronym TAP für Tietjen Automatisierte Prüftechnik. „Was mich immer beeindruckt hat, war die vertrauensvolle Zusammenarbeit, der engmaschige Support und auch der Wille, zügig Lösungen zu erarbeiten, wenn es Probleme gab“, erinnert sich der damalige Inhaber und Geschäftsführer. Heute unterhält TAP Automatisierte Prüftechnik drei Boardtester der 3030-Serie von Spea: ein Inline-System, eines mit Kassettensystem, was wiederum kompatibel zum Inline-System ist und schließlich eines mit offener Schnittstelle, das beliebige Kontaktiermöglichkeiten erlaubt. Das Inlinesystem stellt die jüngste Investition des Unternehmens dar.

Flotte, individuelle Tests mit Spea-Boardtester 3030

Den Boardtester 3030 gibt es in verschiedenen Varianten. Marisa Robles

Die Boardtester der 3030-Serie gibt es neben den genannten Versionen auch in den Ausführungen als Benchtop und Rack. Das Benchtop-Modell lässt sich mittels USB an Computer und Laptop anschließen und sich bei Bedarf in ein 19-Zoll-Gehäuse einbauen. Die Modell-Variante „Rack“ lässt sich in bestehende Automatisierungslösungen oder Kontaktiervorrichtungen integrieren (z. B. 19-Zoll). Alle Testsysteme zeichnen sich durch eine hohe Testperformance aus: Diese reicht vom parametrischen und dynamischen Incircuit-Test über Vectorless-Test mit Open-Pin-Erkennung mit Electro-Scan bis hin zu Funktionstests und dem sogenannten, auf Leistungselektronik ausgelegten Powertest. Darüber hinaus erlauben die Systeme ein On-Board-Programming (OBP) zur parallelen Programmierung von Logikbausteinen wie EEPROMs und Flash-EPROMs und vor allem Mikro-Controllern aller Art. Hervorzugeben ist die Boundaray-Scan-Integration mittels CASCON von Göpel electronic. Hiermit lassen sich hochkomplexe Baugruppen, Fine-Pitch-Technologien, Multilayer-Platinen und BGAs ohne direkte Kontaktierung durch die Prüfnadeln testen.

Zu den technischen Highlights zählt Maren Witt, Marketing Manager & PR von Spea, die Multicore-Technologie: „Die Paralleltest-Funktion ermöglicht den zeitgleichen Test von bis zu 4 Baugruppen in einem Nutzen. Dies führt zu einer Durchsatzsteigerung von 400 Prozent im Vergleich zu anderen Nadelbett-Testern So hält der SPEA 3030 auch mit den schnellsten Produktionstaktzeiten Schritt. Parallel dazu gibt es die Konfiguration Multi-Stage, Damit ist es möglich, unterschiedliche Testprogramme zeitgleich, parallel und unabhängig voneinander auf zwei unterschiedlichen Kontaktierstationen auszuführen, etwa Incircuit- und Funktionstest. Verschiedenste Prüfschritte und Operationen werden zeitgleich in einem einzigen Testlauf bzw. mit einem Kontaktiervorgang durchgeführt wie etwa das On-Board-Programming der Komponenten, ohne dass zusätzliches oder spezielles Equipment benötigt wird.

Alles aus einer Hand

Torsten Freese von TAP Automatisierte Prüftechnik: „Unsere Stärke ist, dass wir alles aus einer Hand anbieten können – sowohl den Adapterbau, als auch die eigentliche Applikationserstellung.“ Im Bild: Ein Funktionstestsystem von TAP. Durch den modularen, PXI-basierenden Aufbau und die Integration der TAP-Powerunit, kann das System für den Einsatz in unterschiedlichen Elektronikbereichen konfiguriert werden. Marisa Robles

Kein Wunder also, wenn Torsten Freese unterstreicht: „Unsere Stärke ist, dass wir alles aus einer Hand anbieten können – sowohl den Adapterbau, als auch die eigentliche Applikationserstellung.“ Dadurch, dass eben Kunden die Prüfapplikation und die dafür notwendigen Adapter bei TAP anfordern können, könne man „Einfluss auf die verwendeten Komponenten und die gesamte Konstruktion“ nehmen. Kunden hätten somit keine Abstimmungsverluste mit einer weiteren externen Stelle, merkt Torsten Freese an und fügt hinzu: „Wir können die Zeitschiene weitestgehend selbst bestimmen. Das wichtigste aber ist, dass wir den fertigen Adapter vollständig mit unseren Systemen in Betrieb nehmen können, womit sich die Zeit der Inbetriebnahme vor Ort beim Kunden erheblich reduziert.“ Das sei gerade bei Inlinesystemen interessant, denn „Stillstandzeiten einer Produktionslinie kosten Zeit und Geld.“ Die Strategie „Alles aus einer Hand“ führt Hinrich Tietjen weiter aus: „Das geht so weit, dass wir komplette SMT-Fertigungslinien als Generalunternehmer liefern, mit entsprechender Beauftragung der eigentlichen Linienhersteller unsererseits.“

Marius Schmidt, Leitender Applikationsingenieur In-Circuit-Test von TAP Automatisierte Prüftechnik, orientiert sich an den umfassenden Leistungsmerkmalen der Boardtester von Spea, wenn er argumentiert: „Wir wollen uns auf die komplexe Elektronik und den entsprechenden Aufbau konzentrieren. Beim Funktionstester sehen wir unser Alleinstellungsmerkmal darin, dass wir nach Kundenwunsch arbeiten.“ In der Konzeptionsphase sei jedoch der Aufwand recht groß, vor allem, wenn es um Hochstrom-Anforderungen geht: „Es gibt nicht viele Systeme, die einen Prüfstrom von bis zu 700 A realisieren können.“ Derzeit erleben die Experten von TAP eine besonders hohe Nachfrage nach Hochstrom-Applikationen, getriggert durch die jüngsten Entwicklungen in der Elektromobilität und dem Autonomen Fahren. Ebenso stark nachgefragt werden mit Blick auf 5G derzeit Hochfrequenz-Anwendungen.

Test-Trends begegnen

Im engen Schulterschluss mit dem Kunden entsprechende Prüf- und Testapplikationen auszuarbeiten, birgt so manche Herausforderung. Denn nicht immer werde man früh in der Produkt-Entwicklungsphase eingebunden, weiß Peter van Look, Leitender Applikationsingenieur Boundary Scan von TAP Automatisierte Prüftechnik, zu berichten: „Das Thema Testen oder Prüfen von Produktionsschritten wird eher stiefmütterlich behandelt. Es ist ein ungeliebter Posten, speziell in der Entwicklung, weil es immer einen Mehraufwand bedeutet.“ Deshalb könne es passieren, dass die Entwickler von TAP erst kurz vor dem Produkt-roll-out auf eine Prüfapplikation angesprochen werden. Dennoch macht Peter van Look einen Trend der besseren Wahrnehmung aus: „Es passiert immer öfters, dass der Prozess des Testens weiter vorgelagert wird und wir dadurch deutlich früher in die Produktentwicklung einbezogen werden, als dies früher der Fall war.“ Auf diese Weise ließen sich auch Redesigns deutlich reduzieren, wenn nicht sogar eliminieren, betont er weiter.

Und mit Blick auf den Adapterbau, bekräftigt Peter van Look: „Eigentlich sind wir eine Manufaktur. Denn der Adapterbau zeichnet sich durch händische Tätigkeiten aus. Die Verdrahtung ist sehr komplex und aufwändig, dadurch handelt sich immer um Unikate, die wir erstellen. Somit stellen wir kein Serienprodukt her.“ Er spricht von 1000 bis 2000 einzelnen Drähten, die es zu verdrahten gelte. Andererseits kann der Kunde jederzeit einen Nachbau genauso anfordern wie Anpassungen, da alle Aufträge bei TAP als Konstruktionsfiles in 3D erstellt und mit allen Versionsständen in Archiven gespeichert werden. „Für den Adapterbau arbeiten wir eng mit unserer Schwesterfirma KTT Testengineering zusammen“, betont er.

Parallel dazu fragen Kunden vermehrt nach Maßnahmen zur Qualitätssicherung, erläutert Kerstin Eden, Projektmanagement von TAP Automatisierte Prüftechnik: „Der Support vor Ort wird immer mehr nachgefragt. Nicht nur in der reinen Applikationserstellung, sondern auch in der Applikationspflege vor Ort.“ Dem pflichtet Torsten Freese bei, jedoch wirke sich der Fachkräftemangel eher bremsend aus: „Unsere strategische Ausrichtung hängt auch davon ab, wie schnell wir Fachkräfte finden. Wir könnten mehr umsetzen, wenn wir mehr Leute hätten.“