Die Evolution von Komponenten und die Miniaturisierung, verbunden mit der konstanten und schnellen Diversifikation von Produkten, eingeführt auf allen Ebenen des elektronischen Marktes, haben gezeigt wie nützlich es ist, oder besser wie essenziell es ist, einen Fyling-Prober einzusetzen, um die Qualität der gefertigten Baugruppen zu erhöhen, um alle technologischen und finanziellen Anforderungen beim In-Circuit-Test zu genügen, der bis heute exklusiv für große Stückzahlen reserviert war.
Flying-Prober haben mit der Zeit ihre Leistungsfähigkeit durch den laufenden Vergleich mit den Nadelbett-basierenden In-Circuit-Testern unter Beweis stellen können, wobei die Lücke zwischen den beiden Testtechniken immer kleiner wurde und in den meisten Fällen der Fyling-Prober dem Nadelbett-Tester vorgezogen wurde.
Tatsache ist, dass die initialen Kosten deutlich höher sind als beim Nadelbett-Tester, aber seit ihrer Markteinführung überzeugten die Flying-Prober durch die Möglichkeit, die Testadapter wegfallen lassen zu können. Zwar sind die Testzeiten beim ATE-Flying-Prober definitiv höher als beim konventionellen ICT. Dafür bieten sie eine viel höhere Flexibilität und kürzere Testsetup-Zeiten. Insofern sind sie für den modernen, globalen Markt bestens geeignet, der eine laufende Evolution und Kundenanpassung erfordert.
Aufgrund der Fähigkeit eines Flying-Probers, viel kleinere Objekte bis hinunter zu 0,1 mm zu kontaktieren – ein Nadelbett-Tester benötigt Testpunkte von ca. 0,8 mm – finden die Flying-Probe-Tester definitiv den Vorzug bei Baugruppen, die keine spezifischen Testpunkte mehr haben und direkt auf SMD-Anschlüssen kontaktiert werden müssen.
Doppelseitig testen
Wenn eine Baugruppe nicht nach den Design-for-Testability-Kriterien entwickelt wurde und absichtlich oder aus Notwendigkeit die Testpunkte nicht richtig auf einer Seite der Baugruppe angeordnet sind, ist sofort zu verstehen, wie essenziell die Verfügbarkeit eines Testers ist, der bei einer Baugruppe auf beiden Seiten gleichzeitig zugreifen kann. Nichts desto trotz findet man heutzutage noch einige Flying-Prober, die nur einseitig kontaktieren können. Das zwingt den Anwender gegebenenfalls dazu, zwei Testprogramme zu generieren, eines für jede Seite.
Die Notwendigkeit, diese und andere Hindernisse des Flying-Probe-Tests zu überwinden, führte zu der Grundidee des Pilot V8 Flying-Prober von Seica S.p.A., der mit einer vertikalen Architektur 8 Flying-Probes, 4 auf jeder Seite, bereithält. Er kann 2 Baugruppen gleichzeitig testen und ist mit einer automatischen Be- und Entladung ausgestattet, um ohne Bediener arbeiten zu können.
Vertikal statt horizontal
Um an einer elektronischen Baugruppe auf beiden Seiten zu Proben, ist es notwendig, die Gravitationskräfte zu berücksichtigen, welche sich durch ein gewisse Durchbiegung bemerkbar machen, wenn die Baugruppe horizontal platziert wird. Deshalb benötigt man bei solchen Systemen auf der Unterseite feste Unterstützungsstifte, um einen guten Kontakt und eine hohe Reproduzierbarkeit zu erhalten.
Das Antasten von beiden Seiten verhindert feste Unterstützungsstifte. Dies ist der Grund, warum sich Seica für ein Design mit vertikaler Architektur für den Flying-Prober Pilot V8 entschieden hat. Die Gravitationskräfte können so keine Durchbiegung der Baugruppe bewirken. Die vertikale Konstruktion erlaubt den Einsatz von 8 Probes gleichzeitig auf beiden Seiten der Baugruppe, ohne dass Nadeln in einer festen Position gehalten werden müssen, um das Gewicht der Baugruppe und die Antastkräfte auszugleichen, wie es bei einer doppelseitigen, horizontalen Flying-Prober-Architektur der Fall ist.
Weitere Vorteile
Dieser Flying-Prober kann zudem mit einem einzigen Testprogramm in der gleichen Zeit zwei Boards testen, in der Flying Prober mit 4 bis 6 Nadeln ein Board testen. Virtuell wird hierbei die Testzeit halbiert.
Flying-Prober mit vertikaler Architektur, die mit einem Conveyer kombiniert mit einer automatisierten Be- und Entlade-Speichereinheit ausgestattet sind, können als Insel-Lösung ohne Bediener arbeiten. Bis zu 7 Magazine für Baugruppen sind bereitstellbar, die ein Testen ohne Bediener z. B. für die Nachtschicht ermöglichen.
Systeme wie die Pilot V8 bieten eine echte Testplattform: vom parametrischen und In-Circuit-Test bis zum Boundary-Scan- und Funktions-Test, eventuell auch mit angelegter Versorgungsspannung durch zwei weitere Flying Probes, auch Power-Probes genannt. Dann sind bis zu 10 bewegliche Probes verfügbar.
Schnelle Programmierung
Die Viva-Management-Software, mit der alle Seica-ATEs ausgestattet sind, wurde kürzlich mit dem Quick-Test-Modul erweitert, welches Anwendern von Pilot-Systemen ermöglicht, in einer minimalen Zeit Funktionstests zu generieren und auszuführen. Um ein Standard In-Circuit-Testprogramm mit einer Reihe von Funktionstests zu erweitern, benötigt man lediglich die Funktionstestspezifikation für den Prüfling, um sie in der grafischen Quick-Test-Oberfläche zu beschreiben.
Quick-Test kann auch im manuellen oder interaktiven Mode benutzt werden, um damit Funktionstests mit Laborgeräten auszuführen, ohne dass ein richtiges und komplettes Testprogramm existiert. In wenigen Sekunden kann ein Funktionstest durch automatische Selektion und Verschalten von Instrumenten, zusammen mit der Bewegung der Probes, wie gefordert durchgeführt werden, inklusive des Managements beim Einschalten der Prüflingsversorgung.
Bernd Hauptmann
(hb)
