Externes Prüfcenter Effizienter und schneller Baugruppentest

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Viele Firmen prüfen ihre elektronischen Baugruppen nicht mehr selber, sondern beauftragen externe Firmen damit. Das Hamburger Unternehmen testwerk bietet Elektronikfirmen ihr Knowhow an, um schnell und effizient Baugruppen zu testen. Dabei zeigen die Beispiele, dass sich der Flying-Probe-Test als Alternative zum Adaptertest durchgesetzt hat.

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Frei bewegliche Prüfnadeln an luftgelagerten Linearmotoren kontaktieren den Prüfling variabel an beliebigen Kontaktflächen, beispielsweise Bauteillötpads oder Vias
Frei bewegliche Prüfnadeln an luftgelagerten Linearmotoren kontaktieren den Prüfling variabel an beliebigen Kontaktflächen, beispielsweise Bauteillötpads oder Vias
( Archiv: Vogel Business Media )

Prettl-Elektronik ist als Dienstleister in der Bestückung elektronischer Baugruppen für die Geschäftsfelder Medizintechnik, Industrieelektronik, Automotiv und Telekommunikation ständig gefordert, Baugruppen möglichst fehlerfrei abzuliefern. Um die Qualität auch bei steigender Baugruppenkomplexität zu sichern, sind Funktionsprüfungen zur lückenlosen Fehlererkennung oft nicht ausreichend. Gleichzeitig führt die Forderung nach steigender Funktionalität bei immer kleiner werdenden Produkten in der Herstellung von Elektronik-Baugruppen zu immer enger werdenden Bestückungsrastern.

Flying-Probe-Testsystem für Geometrien bis 200 µm

Die Firma Prettl-Elektronik aus Lübeck, die im vergangenen Jahr einen Umsatz von circa 70 Mio. € hatte, arbeitet unter anderem mit einem eigenen Flying-Probe-Testsystem von SPEA. Es kann Geometrien mit Durchmessern von 200 µm kontaktieren. Dabei beträgt die Kontaktierwiederholgenauigkeit ±25 µm. „Für uns ist das Time-to-program ein Schlüssel für die termingerechte Fertigung“, bemerkt Stefan Burmeister von der Lübecker Firma Prettl-Elektronik. Es ist uns besonders wichtig, aus den Baugruppen-Daten schnell ein Prüfprogramm mit kundenspezifischer Testtiefe erstellen und debuggen zu können“. Damit das zügig gelingen kann, ist es unbedingt erforderlich, die unterschiedlichsten CAD-Daten verarbeiten und importieren zu können.

Es ist hilfreich, flexibel einen kompetenten Dienstleister einsetzen zu können. Doch auch Engpässe durch ausgelastete Maschinen, eingebundener Mitarbeiter oder unerwarteter Probleme in der sensiblen Testphase, können bei Entwicklern und Herstellern schnell zu Zeitdefiziten bei fixen Lieferterminen führen. Für solche Fälle hat die Prettl-Elektronik mit Unterstützung des Hamburger Prüfcenters testwerk für Testprogrammerstellung und –anpassung Hilfe gefunden.

Soft-Landing-Funktion für hochempfindliche Baugruppen

Das Prüfcenter wurde beim Testen bereits mit unterschiedlichen Anwendungen und Branchen konfrontiert und erarbeitet individuelle Lösungen. Für einen schnellen Teststart kommen die testwerk-Mitarbeiter zu Prettl ins Haus, nehmen die Inbetriebnahme des Testprogramms vor und begleiten den Testanlauf mit Rat und Tat. Das Personal wird bei speziellen Kundenanforderungen oder während der Inbetriebnahme eingewiesen oder geschult. Es kann aber auch erforderlich sein, dass Baugruppen mit hochempfindlichen Lötflächen mit schonender Antastung der Prüfnadeln geprüft werden müssen. In diesen Fällen wird das Testprogramm gleich mit der sogenannten Soft-Landing-Funktion generiert und auf dem Prettl-Testsystem installiert.

Bei technischen Problemen hilft oft schnelle und umgehende Unterstützung durch Telefon-Support. Reichen die eigenen Testkapazitäten von Prettl nicht aus, werden Prüfungen zu testwerk ausgelagert und so Abliefertermine zuverlässig eingehalten. Eine Anpassung des entsprechenden Prüfprogramms erfolgt bei nachträglichen Produktänderungen. Ist das Prüfobjekt optimiert, wird das angepasste Testprogramm sofort via Datenübertragung zugestellt. So ist eine zügige und optimale Weiterarbeit auch bei anstehenden Änderungen gewährleistet.

Individuelle Testabdeckung oder Testtiefe

Entwickler oder Hersteller elektronischer Baugruppen können mit der Flying-Probe-Testdienstleistung jederzeit eine ihren persönlichen Anforderungen entsprechende Testabdeckung oder Testtiefe realisieren. Um die Testtiefe zu erhöhen, kann die klassische Bauteilprüfung beispielsweise durch funktionale Tests ergänzt werden.

Wenn aus Kostengründen oder zu hoher Bestückungsdichte Prüfpads nicht mehr sinnvoll eingesetzt werden können und elektrische Parameter dennoch sicher geprüft werden müssen, ist ein adapterloses Testverfahren wie Flying-Probe-In-Circuit-Prüfung anzuwenden. Die Anforderungen an das Testen elektronischer Bauteile sind dabei je nach Unternehmen und Branche sehr vielfältig. So setzt die Firma Still das externe Elektronikprüfcenter vor allem bei Kapazitätsengpässen ein, etwa wenn besonders eilige Aufträge, große Stückzahlen oder Prüfreihen von Neuentwicklungen vorliegen.

Lösung für Prototypen- oder Vorserienfertigung

Das Hamburger Unternehmen Still ist Hersteller von hocheffizienten Produkten, die von branchenspezifischen Komplettangeboten für große und kleine Betriebe bis zu computergestützten Logistik-Programmen für effektives Lager- und Materialflussmanagement reichen. Allein in Europa sind mehr als 6 000 qualifizierte Mitarbeiter aus Forschung und Entwicklung, Produktion, Vertrieb und Service daran beteiligt, die Anforderungen der Kunden überall auf der Welt zu erfüllen. „Neben der Abdeckung von Kapazitätsengpässen ist der Flying-Probe-In-Circuit-Test vor allem in der Prototypen- oder Vorserienfertigung von Elektronik-Baugruppen für uns eine wirtschaftliche Lösung“, sagt Frank Drevsen von der Hamburger Firma Still. Entfallen doch die Kosten für Adapter und Engineering sowie der Zeitbedarf für die Adapterherstellung. Ein Hol- und Bring-Service ermöglicht es, Terminzusagen auch bei besonders enger Zeitplanung noch einzuhalten.

„Durch den Einsatz der Flying-Probe-Technik sind wir in der Lage, unsere Qualitätsstandards in Bezug auf die Testtiefe in unserer Produktion zeitoptimal sicherzustellen. Außerdem kann auf einen Typenwechsel während der Entwicklungsphase schnell und effizient reagiert werden, da keine langwierigen Umrüstzeiten anfallen.“ Ein kurzes „time-to-market“ wird durch dieses Testverfahren optimal unterstützt und erleichtert Still kostengünstige Produktionen. Da gerade in der Prototypenphase oftmals noch keine Testpads vorhanden sind, kann mit dem Flying-Probe-Testverfahren problemlos direkt an den Bauteil-Lötpads oder sogar auf Restringe von Vias kontaktiert werden.

Kunden nutzen den Reparaturservice

Wie wertvoll das Wissen eines externen Dienstleisters sein kann, zeigt sich bei ungewöhnlichen Herausforderungen: Als Still Ausfallanalysen von Baugruppen durchführen musste, für die es keine Test-Hardware mehr gab, konnten die testwerker die Fehler in den Baugruppen aufspüren und eine entsprechende Fehlerverteilung an Still liefern. Für andere Projekte wurden eine sofortige Fehlerbeseitigung, ein Nachtest sowie eine entsprechende Dokumentation beziehungsweise ein entsprechender Testreport für die jeweils geprüfte Charge gefordert.

Gerade der Reparaturservice wird von vielen Kunden regelmäßig in Anspruch genommen. Ist es doch auf diese Weise möglich, nur intakte Baugruppen zurück ins Haus zu bekommen.

Damit für den Anwender eine für seine individuellen Anforderungen nach Kosten-Nutzen optimierte Teststrategie umgesetzt werden kann, unterstützt testwerk Anwender im Vorwege durch Beratung hinsichtlich des möglichen Testumfangs.

Beispiele wie Prettl und Still zeigen deutlich, dass sich der Flying-Probe-Test inzwischen auf dem Markt als sinnvolle Ergänzung oder gar Alternative zur Prüfung durch Adapter etabliert hat. Neben Flexibilität und Kostenvorteilen spricht vor allem die Möglichkeit, bei einer solchen Prüfung externe Dienstleister einsetzen und damit Kapazitätsengpässe vermeiden zu können, für diese Art der Prüfung elektronischer Bauteile. Hinzu kommt, dass Unternehmen dadurch Wissen erwerben, dass sie selbst kaum aufbauen können. Spezielle Herausforderungen bei besonderen Prüfungen sind so gemeinsam zu bewältigen – zugunsten von Qualität und Kundenzufriedenheit.

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