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Prototyping und Produktion Der elektrische Test mit dem JTAG-/Boundary-Scan

| Autor / Redakteur: Matthias Müller * / Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Eine nahezu 100-prozentige Fehlerfreiheit: Das ist das Ziel eines jeden Auftragsfertigers. Wir zeigen ein kompaktes Auftischgerät, das für den elektrischen Test eingesetzt werden kann.

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Boundary-Scan-Produktionstester: Das Auftischgerät JULIET von Göpel electronic vereint Boundary-Scan-Hardware, die Spannungsversorung des Prüflings sowie die zusätzliche Testlogik.
Boundary-Scan-Produktionstester: Das Auftischgerät JULIET von Göpel electronic vereint Boundary-Scan-Hardware, die Spannungsversorung des Prüflings sowie die zusätzliche Testlogik.
(Bild: Göpel electronic)

Um dem Label „Made in Germany“ und dem damit verbundenen hohen Anspruch an die Qualität von Produkten gerecht zu werden, setzen Unternehmen viel Zeit und Geld ein. Zu diesen Produkten gehören auch elektronische Baugruppen, die auf weltweiten Märkten angeboten werden. Damit die Qualität der Baugruppen abgesichert ist, helfen Test- und Prüfverfahren wie JTAG/Boundary-Scan.

Wir haben uns dazu einen mittelständischen Auftragsfertiger angeschaut: Die Helmut Beyers GmbH aus Mönchengladbach, ein Familienunternehmen, das seit 2001 in zweiter Generation geführt wird. Zu den Eckdaten: Gut 160 Mitarbeiter erwirtschafteten im Geschäftsjahr 2015 einen Umsatz von 23 Mio. Euro. Das Unternehmen arbeitet im Auftrag von OEM-Kunden aus der Telekommunikations-, Medizin- oder Haustechnik und fertigt elektronische Produkte.

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Standard-Baugruppen bis SMD- und THT-Mischbestückung

Seit einigen Jahren kommen Anfragen aus dem Umfeld intelligenter Elektronik für Industrie 4.0 oder Produkte für das Smart Home. Von der Baugruppenbestückung bis zur Herstellung von Produkten, die fertig verpackt und direkt an den Endkunden geliefert werden, kümmern sich die Mitarbeiter nicht nur um die technische Beratung, sondern auch um die Zusammenarbeit mit den Entwicklern, den Einkauf der Bauteile, die Fertigung sowie die Verpackung und die Logistik.

Genauer auf die Fertigung von Beyers geschaut, stellt das Unternehmen in drei Schichten kleine bis mittlere Stückzahlen her. Von Nullserien, Prototypen bis zu einer Losgröße von 50.000 Stück lässt sich die Fertigung skalieren und auch anspruchsvolle Kundenwünsche lassen sich realisieren. Dabei gehören einfache Baugruppen mit Standard-Bauteilen, hochkomplexe Baugruppen mit SMD- und THT-Mischbestückung sowie ein großes Bauteilspektrum zum Tagesgeschäft.

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Das Auftischgerät vereint einen JTAG/Boundary-Scan-Tester sowohl für das Prototyping als auch in der Fertigung. Die gesamte Systemelektronik und die Prüfadaption lässt sich per Wechselkassette austauschen. Aufgebaut ist das Testgerät auf Standardkomponenten und ist somit kompatibel zu bereits im Labor genutzten Systemen. Es lässt sich jederzeit erweitern. Geeignet ist der Tester für schnelles Prototyping und Losgrößen im unteren Volumenbereich.

Bei der Komplexität der Produkte setzt das Unternehmen keine Limits. So erinnert sich Frank Rumens, Technologie-Experte, an einen besonderen Auftrag aus der Medizintechnik. Hier mussten Leiterplatten aus Glas bestückt werden. Glas deshalb, weil es im OP-Umfeld für Tastaturen und Bedienfelder eingesetzt wird und sich sehr gut reinigen lässt. Glas als Leiterplatte ist besonders störunempfindlich gegen Temperatur und Feuchtigkeit. Passende Lötprofile für das Material zu finden war nicht einfach.

Gefertigt wird bei Beyers in einem Einbahnstraßensystem: Aus dem Wareneingang gehen die Komponenten auf die SMD- bzw. THT-Linie, anschließend ins Prüffeld und von dort direkt in den Warenausgang. Einige Produkte werden sogar in Gehäuse montiert, geprüft und verpackt – so dass der Endkunde ein voll funktionsfähiges und geprüftes Produkt erhält.

Aktuell sind drei Fertigungslinien in Betrieb, wobei die neueste 2016 installiert wurde, und die Kapazität von drei früheren Linien stemmt. Dafür sorgen drei Bestücker, die einem großen Bauteilspektrum gerecht werden können. Durch hohe Geschwindigkeit und geringe Umrüstzeiten ist ein häufiger Produktwechsel möglich.

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