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Prototyping und Produktion

Der elektrische Test mit dem JTAG-/Boundary-Scan

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Vollständige Testabdeckung ist nicht mehr möglich

Eine zentrale Forderung der Kunden ist eine nahezu 100-prozentige Fehlerfreiheit. Die zulässige Fehlertoleranz liegt oftmals weit unter einem Prozent. Der Fokus der Prüfstrategie des Fertigers lag lange Zeit auf der optischen Erkennung von Fertigungsfehlern über Lotpasteninspektion (SPI), Automatischer Optischer Inspektion (AOI) und manueller Röntgeninspektion (MXI). Durch die komplex gefertigten Baugruppen mit zunehmendem Einsatz von BGAs wird die optische Fehlersuche immer stärker eingeschränkt.

Da der Platz für Testpunkte auf vielen Leiterplatten schwindet, ist auch ein klassischer In-Circuit-Test keine optimale Lösung. Vollständige Testabdeckung ist nicht mehr ohne weiteres möglich, ein Teil im Puzzle der fehlerfreien Produktion fehlt somit. Von einem Großkunden hat man den entscheidenden Hinweis auf einen etablierten Testhelfer.

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Denn dort werden schon viele Jahre in der eigenen Fertigung JULIET-Produktionstester von Göpel electronic eingesetzt, die den elektrischen Test mittels JTAG-/Boundary-Scan im großen Stil ermöglichen, und zugleich die nackten Boards in hoher Geschwindigkeit On-Board programmieren. Ein solches elektrisches Testsystem, das im Optimalfall das Programmieren der Baugruppe gleich mit übernimmt, muss her. So findet die JTAG/Boundary-Scan-Technik Einzug in die Fertigung.

Mit dem erprobten Boundary-Scan-Produktionstester wird ein kompaktes Auftischgerät in das Prüffeld integriert. Kompakt bedeutet, dass sowohl die Boundary-Scan-Hardware, die Spannungsversorgung des Prüflings, als auch zusätzliche Testlogik wie analoge I/Os und digitale I/Os in einem System vereint sind. Ähnlich einem In-Circuit-Test bietet das Testsystem eine hohe Flexibilität bei kurzen Rüstzeiten durch den Einsatz von Wechselkassetten zur schnellen Adaption unterschiedlicher Prüflinge.

Software-Änderungen live und in Echtzeit vornehmen

Die Prüfprogramme und in diesem Fall auch die Prüflingsaufnahmen sowie die zu programmierenden Daten werden von den Kunden zur Verfügung gestellt. Der Kunde hat per VPN-Zugang direkten Zugriff auf Programmierdaten, Prüfprogramme und Ergebnisdateien. Das hat den Vorteil, dass Software-Änderungen jederzeit und in Echtzeit vorgenommen werden können.

Die Programmierung sämtlicher ICs erfolgt vollautomatisch. Je nach Datenmenge und Komplexität der Baugruppe dauert der Prüf- und Programmierprozess wenige Sekunden bis wenige Minuten. Dabei wird eine Liste aller geprüften Seriennummern neben dem Prüfergebnis (PASS/FAIL) erstellt.

Ist die entsprechende Baugruppe ausgewählt, werden alle aufgetreten Fehler angezeigt, um anschließend sofort behoben werden zu können. Für die Auswertung ist ein Protokoll aller Vorgänge zur späteren Nachverfolgung selbstverständlich. Danach ist das Endprodukt zu 100 Prozent funktional und wird dem Kunden ausgehändigt, der die Baugruppen weiterverarbeitet.

* Matthias Müller ist bei Göpel electronic in Jena für die Öffentlichkeitsarbeit zuständig.

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