Um den Qualitätsanforderungen von Leiterplatten und elektronischen Baugruppen entsprechen zu können, stehen von Igun eine Reihe von Test- und Prüftechnologien bereit. Bei der Wahl des Prüfadapters spielen einige Faktoren eine Rolle. Je nach Teststrategie und Testtiefe reicht manchmal schon ein reiner Funktionstest aus, für den in der Regel nicht viele Testpunkte benötigt werden. Hingegen ermöglicht ein In-Circuit-Test eine Fehlersuche auf Bauteilebene, wodurch das Einsatzgebiet vor allem bei Platinen mit sehr teuren Bauteilen oder in sensitiven Bereichen liegt. Bei Bedarf sind Funktions- und In-Circuit-Test in einem 2-Stufen-Adapter kombinierbar.

Ingun bietet Kleinserien-Prüfadapter, die sich zur Kontaktierung oder Flash-Programmierung von elektronischen Baugruppen mit überschaubaren Stückzahlen und hoher Variantenvielfalt eignen. Ingun

Bild 1: Ingun bietet Kleinserien-Prüfadapter, die sich zur Kontaktierung oder Flash-Programmierung von elektronischen Baugruppen mit überschaubaren Stückzahlen und hoher Variantenvielfalt eignen. Ingun

Kleinserien-Prüfadapter, wie sie Ingun anbietet, eignen sich zur Kontaktierung oder Flash-Programmierung von Elektronik-Baugruppen mit überschaubaren Stückzahlen und hoher Variantenvielfalt (Bild 1). Die Prüfadapter sind als Schnellwechselsatzsystem ausgelegt, werden an ein vorhandenes Testsystem angeschlossen und mit Austauschsätzen betrieben, die eigens für die zu prüfende Elektronik-Baugruppe ausgebaut sind.

Die modular aufgebauten manuellen Prüfadapter bestehen generell aus zwei verschiedenen Komponenten: einem Grundgerät (MA) und einem Austauschsatz (ATS). Das Grundgerät bildet das universelle Gehäuse, unter anderem zur sicheren Installation von Zusatzelektronik und der Anbindung an das Testsystem. Der Austauschsatz ist die modulare Einheit und enthält den prüflingsspezifischen Ausbau für die zu prüfende Elektronik (DUT = device under test) inklusive den Kontaktstiften, Prüfsteckern und vielem mehr. Somit kann ein klarer Kostenvorteil durch die Mehrfachnutzung eines Grundgeräts in Verbindung mit mehreren prüflingsspezifschen Ausbausätzen erzielt werden. Bei manuellen Prüfadaptern wird durch den Bediener der parallel erforderliche Kontakthub durch manuelles Schließen erzeugt. Mit den ergonomischen Antriebseinheiten, den zuverlässigen Schließmechaniken, gelingt das mit geringsten Schließkräften und sorgt für Bedienerfreundlichkeit.

Einzel- und Serienprüfung gleichermaßen

Bild 2: Für jede Anwendung die passenden Prüfadapter: Wahlweise stehen die Serien MA 20xx, MA 21xx und MA32xx zur Verfügung.

Bild 2: Für jede Anwendung die passenden Prüfadapter: Wahlweise stehen die Serien MA 20xx, MA 21xx und MA32xx zur Verfügung. Ingun

Generell ist die verfügbare Nutzfläche und die Prüfanforderungen, wie etwa anliegende Hochspannung, entscheidend für die Wahl der geeigneten MA-Serie, wie MA 20xx oder MA 21xx (Bild 2). Die Serie kommt als Wechselsatz-Prüfadapter für die Einzelprüfung zum Einsatz und findet bevorzugt Anwendung in Laboren und bei der Flashprogrammierung. So steht der MA 20xx für die Einzelprüfung und eignet sich ebenfalls für die Funktions- und ICT-Prüfung kleiner Serien. Die Grundgeräte haben keine interne Schnittstelle und werden mit fest montierten Austauschsätzen genutzt. Hingegen ist die Serie MA 21xx für die mittelgroße Serienprüfung konzipiert und auch als Wechselsatzprüfadapter erhältlich. Durch die modular konfigurierbare interne Schnittstelle ist es möglich, verschiedene ATS für unterschiedliche DUT in einem MA-21-Grundgerät zu testen. Für zukünftige Anwendungen lässt sich der ATS innerhalb von Sekunden schnell und werkzeuglos austauschen. Beiden Systemen anheim ist, dass sie eine kraftsparende und endlagengedämpfte Öffnungsmechanik aufweisen und für verschiedene Testsystemanbindungen geeignet sind.

Für die Massenprüfung ausgelegt ist der Wechselsatzprüfadapter der Serie MA 32xx, der auf der Serie MA 21xx aufsetzt und daher mit interner Schnittstelle und der Möglichkeit aufwartet, verschiedene ATS für unterschiedliche DUT zu verwenden. Als Besonderheit differenziert sich die MA 32-Serie durch eine robuste Ausführung in Design, Material und Mechanik. Das System kann darüber hinaus eine Lastwechselanzahl von bis zu 2 Mio. Zyklen erreichen.

ATS für jede Anforderung

Bild 3: Neben der Standard-Ausführung gibt es auch Hochfrequenz-, ESD- und Starrnadel-Austauschsätze, die sich innerhalb von Sekunden schnell und werkzeuglos austauschen lassen.

Bild 3: Neben der Standard-Ausführung gibt es auch Hochfrequenz-, ESD- und Starrnadel-Austauschsätze, die sich innerhalb von Sekunden schnell und werkzeuglos austauschen lassen. Ingun

Für jedes MA-Grundgerät (MA) gibt es den passenden ATS. Um weitere Kosten zu sparen und eine hohe Flexibilität sicherzustellen, sind die ATS der Serien MA 21xx und MA 32xx bereits kompatibel. Alle Austauschsätze lassen sich ohne Nachjustage schnell und werkzeuglos in Betrieb nehmen. Unterschieden wird zwischen Standard (mit optionalem Hochstrom-Ausbau), ESD, Hochfrequenz und Starrnadel-ATS (Bild 3). Die Standard-Ausführung der ATS wird bei der Prüfung von DUT verwendet, für die keine besonderen Schutzmaßnahmen erforderlich sind. Bei optionalem Hochstrom-Ausbau wird auf normgerechte Erdung und CE-Konformität geachtet.

Die ESD-Variante wird bei der Prüfung ESD-empfindlicher DUT verwendet, um diese vor Schädigung durch elektrostatische Entladung zu schützen. Zum sicheren Ableiten elektrostatischer Aufladungen werden ESD-gerechte Werkstoffe und Lackierungen verwendet, deren Oberflächenwiderstand nach DIN EN 61340-5-1 zwischen ≥ 105 Ohm und < 1011 Ohm liegt. Für die Prüfung hochsensibler HF-Baugruppen kommt die Hochfrequenz-Ausführung der ATS zum Einsatz, um hochfrequente Signale störsicher zu messen. Dabei werden Schirmdämpfungen im Frequenzbereich von bis zu 6 GHz erreicht, wobei die HF-Baugruppe vor Störsignalen sicher abgeschirmt ist. Die Starrnadel-Ausführung wird bei der Prüfung von DUT mit kleinen Prüfpunkten mit einem Trefferkreisdurchmesser von 0,30 mm im minimalen Raster von 0,50 mm verwendet, um diese mit hoher Federkraft präzise und prozesssicher zu kontaktieren. Die Kontaktierung erfolgt mit starren Kontaktstiften (Starrnadeln), die in einem Plattenstapel geführt werden. Mit einer speziellen Software wird die Auslenkung der Starrnadeln prüflingsspezifisch ermittelt.

Je nach Anforderung wird nun eine Ausführung ATS MA xx ohne interne Schnittstelle ausgewählt, welche keinen Schnittstellenrahmen zum Aufnehmen von Pylon-Blöcken im MA-Grundgerät und im ATS beinhalten oder ATS MA xx inkl. interner Schnittstelle, welche einen Schnittstellenrahmen im MA-Grundgerät und im ATS beinhalten. Eine interne Schnittstelle wird durch die Pylon-Blöcke besetzt, welche je nach Prüfanforderung einen flexiblen und zuverlässigen Transfer von Standard-, Hochstrom-, Hochfrequenz-, Licht- oder Pneumatik Signalen zulassen. Im Bild 4 ist der Signaltransfer eines Wechseladapters dargestellt. Durch das geschlossene Gehäuse werden Signale einer Kontaktierung von oben nach unten, zur internen Schnittstelle des ATS und MA-Grundgerät bis hin zum Testsystem übertragen. Darüber hinaus ermöglichen die Wechselsatzsysteme eine hohe Flexibilität und eine schnelle Amortisation, da bei neuen Projekten im universellen Grundgerät lediglich ein wechselbarer ATS eingesetzt wird.

Punkt für Punkt testen

Adapter schlagen eine sichere Brücke zwischen den standardisierten Schnittstellen der Testsysteme und den zu überprüfenden elektronischen Baugruppen und deren Komponenten. Daher sucht die Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Ingun ständig nach neuen Möglichkeiten, um das Prüfen leichter und effizienter zu gestalten.

Bild 4: Montage der Schnittstellenblöcke: Der Signaltransfer eines Wechseladapters auf der Testsystemseite SB-T und Prüflingsseite SB-P.

Bild 4: Montage der Schnittstellenblöcke: Der Signaltransfer eines Wechseladapters auf der Testsystemseite SB-T und Prüflingsseite SB-P. Ingun

Individualität durch Funktionsbaugruppen

Ingun hält viele Funktionsbaugruppen bereit, mit denen sich Grundgeräte und Austauschsätze problemlos erweitern lassen. Unter anderem gibt es die Selbstöffner oder Zweistufen-Mechaniken: Selbstöffner werden verwendet, um die manuellen Prüfadapter automatisiert und selbstständig zu öffnen. Ein hydraulischer Bremszylinder dient zur Verringerung der Öffnungsgeschwindigkeit. Der Selbstöffner ist in elektrischer und pneumatischer Form verfügbar.

Bild 5: Pylon des MA 2112/D/H/S-7 mit unterschiedlichen Funktionsbaugruppen.

Bild 5: Pylon des MA 2112/D/H/S-7 mit unterschiedlichen Funktionsbaugruppen. Ingun

Zur Durchführung der kombinierten ICT-/FKT-Zweistufen-Kontaktierung gibt es die Zweistufen-Mechanik (Bild 5). Die ICT-Stufe wird erreicht, sobald der Niederhalter vollständig geschlossen ist. Die darauffolgende FKT-Stufe wird durch Anheben des Betätigungsgriffs erreicht. Die Begrenzung beider Kontaktierstufen wird nach Wunsch mechanisch, elektrisch oder pneumatisch realisiert.

Bild 6: Lässt keine Wünsche offen: Das umfangreiche Ausbauzubehör bietet für jede Prüfanforderung die passende Lösung.

Bild 6: Lässt keine Wünsche offen: Das umfangreiche Ausbauzubehör bietet für jede Prüfanforderung die passende Lösung. Ingun

Letztlich kommen für einen prüflingsspezifischen Ausbau je nach Prüfanforderung, Beschaffenheit und Bestückung der elektronischen Baugruppe verschiedene Ausbauartikel zum Einsatz, wofür es eine Vielzahl zuverlässiger Ausbauartikel gibt (Bild 6).

Bild 7: Das Leistungsspektrum der manuellen Prüfadapter MA xxx bis MA 32xx im Überblick.

Bild 7: Das Leistungsspektrum der manuellen Prüfadapter MA xxx bis MA 32xx im Überblick. Ingun

Diese reichen von Niederhalterstempeln, Schnittstellenblöcken und Gasdruckfedern über Lichtwellenleiter bis hin zu Seitenanfahrmechaniken (Bild 7). Breiten Anklang findet der Ausbauartikel der Markiereinheiten, welcher in einem Produkt-Benchmark die Qualitäts- und Leistungsmerkmale der drei am Markt etablierten elektrischen Markiereinheiten in einer systematischen Produktanalyse untersucht und vergleichend bewertet.

Neben der mechanischen- und elektrischen Lebensdauer wurden ebenso die Qualität der Ausführung, die Lieferung und die Kosten betrachtet. Die Markiereinheit von Ingun liefert nach eigenen Angaben das beste Markierergebnis, gepaart mit einer sehr hohen Verschleißbeständigkeit und sehr guter Positionierbarkeit sowie die größte Variantenvielfalt.