Jenseits von In-Circuit: Das ganze Spektrum des Testens

Seit 1976 entwickelt und produziert Spea Testsysteme für alle Bereiche der Elektronikfertigung. Spea

Der klassische In-Circuit-Test ist nach wie vor das Mittel der Wahl, wenn es darum geht, bestückte Baugruppen elektrisch zu testen. Dazu stehen prinzipiell zwei unterschiedliche Testertypen zur Verfügung: Systeme mit Nadelbettadapter und Flying Probe-Tester, die adapterlos mit frei beweglichen Prüfnadeln testen.

Schon immer gab es Testverfahren, die den klassischen ICT ergänzt und so die Prüftiefe erhöht haben. Hierzu gehört das Electro-Scan zur Erkennung von offenen Lötstellen bzw. Open Pins. Mit diesem Verfahren kann aber auch die Ausrichtung von ICs, Polaritäten von Kondensatoren und vieles mehr überprüft werden. Ebenfalls ein gängiges Verfahren ist das Boundary Scan, das eingesetzt wird, wenn ein physikalischer Zugriff auf einzelne Schaltungsteile nicht möglich ist.

Die Anforderungen an Flexibilität und Leistungsfähigkeit der Testsysteme sind gerade in den letzten Jahren enorm gestiegen. Miniaturisierung und immer größere Packungsdichten stellen schon länger eine große Herausforderung dar. Es werden immer mehr neue Funktionen in die Baugruppen integriert, die dann auch entsprechend geprüft werden müssen. Hierzu gehören unter anderem der Test von LEDs, Testverfahren mit Lasertechnologie oder optomechatronische Prüfungen.

Baugruppe mit Display, Bedienknöpfen, Lautsprecher und LED. Durch Integration neuer Testverfahren wird sie von Spea-Testern zuverlässig geprüft. Spea

Der Flying Probe Test (FPT) ist ein elektrisches Testverfahren, mit dem eine gleichzeitige In‐Circuit Prüfung (ICT) der Ober‐ und Unterseite einer Baugruppe problemlos und flexibel möglich ist. Spea Flying Probe-Tester bieten eine große Bandbreite an Testtechniken, mit denen auch die neuen Funktionen zuverlässig geprüft werden können. Die Tester kontaktieren die Baugruppe simultan von der Ober- und Unterseite. Jede der Prüfnadeln kann mit einem zusätzlichen Testwerkzeug ausgestattet werden (8+8-Probing). Die Messinstrumente sind direkt an der Probe positioniert, sodass eine unmittelbare Aufnahme des Messsignals erfolgt –  ohne Verluste über Kabelzuleitungen.

Test von LEDs

Spea setzt Sensoren und Spektrometer ein, die für hochpräzise LED-Messungen sorgen. Jede LED wird in Bezug auf Helligkeit, Farbintensität und Farbspektrum geprüft. Kleinste Abweichungen werden erkannt. Das ist wichtig, da LEDs flächig zum Beispiel in Displays verbaut werden und eine LED, die nur geringfügig außerhalb der gesetzten Parameter liegt, unangenehm auffällt. Die Sensoren und Spektrometer können als zusätzliche Instrumente an den Achsen der Prüfnadeln angebracht werden und kommen dann bei Bedarf zum Einsatz.

Laser-Technologie

Das Laser-Modul ist eine Hochgeschwindigkeits-CCD-Einheit für hochpräzise Messungen und bietet eine Wiederholgenauigkeit von 0,1 µm. Mit dem Laser wird zum Beispiel ein Höhenprofil der Baugruppe erstellt. Dabei sind auch Verwölbungen der Baugruppe sicher erkennbar. Anschließend werden bei Abweichungen von der Z-0-Ebene im Prüfprogramm die Koordinaten für die Kontaktierung automatisch korrigiert. Mit dem Laser lässt sich außerdem überprüfen, ob Bauteile bestückt und korrekt platziert sind. So werden auch „Grabsteineffekte“ (hochstehende Bauteile) eindeutig diagnostiziert. Auch Dicken- und Breitenmessungen sind möglich.

Optischer Test

Mit der Option einer zusätzlichen RGB-Kamera lassen sich verschiedene optische Überprüfungen durchführen. Sie bietet Vollfarbaufnahmen, mit denen durch eine Farbmusterprüfung die Lage der Komponenten überprüft werden kann. Lotperlen, Oberflächenkratzer und Fremdpartikel auf der Baugruppe werden ebenfalls sichtbar gemacht. Die optische Zeichenerkennung und -prüfung ermöglicht die Erkennung von falsch bestückten Bauteile und eine falsche Ausrichtung von Komponenten. Die Kameradaten werden über die Gigabit-Ethernet-Schnittstelle im Tester schnell übertragen.

Optomechatronischer Test

Zu den neuen Funktionen, die in Baugruppen eingebaut werden, gehören Touch Displays, aber auch Bedienknöpfe und -tasten. Flying Probe-Tester können mit programmierbaren Roboteraktuatoren bestückt werden, die menschliche Finger und reale Interaktionen simulieren. Sie üben eine genau definierte Kraft auf berührungsempfindliche und druckempfindliche Oberflächen aus und können so die Funktion überprüfen und kalibrieren. Bei Touch Displays bedeutet dies Prüfung und Kalibrierung von Farbe, Helligkeit, Synchronität und Druckempfindlichkeit. Die Druckaktuatoren haben eine programmierbare Andruckkraft von 5 bis 2.500 g und eine programmierbare Landekraft von 10 bis 30 g. Eine Messzelle ist direkt in der Aktuatorspitze integriert und ermöglicht Messungen in Echtzeit.

Akustischer Test

Ebenfalls ein neues und zusätzliches Prüftool ist das Schallmessgerät zur Erkennung und Messung von Schallpegeln. Anwendungsbeispiele sind zum Beispiel ein Audio-Check für Smartphones oder Tablets. Das Tool erkennt und misst Alarm- und Signaltöne und führt einen Lautsprechertest in einem Frequenzbereich von Minimum 100 Hz und Maximum 20 KHz durch.

(pg)