Prüfadapter Sechs Faktoren für den wirtschaftlichen Leiterplattentest

Einfacher mechanischer Adapter, Vakuum-Adapter oder In-Line-Adapter – für jeden Einsatz eine passende Lösung.
Einfacher mechanischer Adapter, Vakuum-Adapter oder In-Line-Adapter – für jeden Einsatz eine passende Lösung.

Für die meisten Leiterplattenentwickler ist der Test ein lästiger, leider jedoch unumgänglicher Kostenfaktor. Um diesen so gering wie möglich zu halten, muss die Testbarkeit der Leiterplatte bereits bei deren Entwicklung berücksichtigt werden. Doch auf welche Faktoren kommt es dabei wirklich an?

»Im Idealfall setzt sich der Entwickler bereits in einem frühen Designstadium mit den Testingenieuren zusammen, um die wichtigsten Parameter für den späteren Leiterplattentest abzusprechen - denn es macht natürlich wenig Sinn, ein Produkt zu entwickeln, das später schlecht oder gar nicht gefertigt und getestet werden kann.« So umreißt Stefan Glass, Strategische Entwicklung / Konstruktion bei Feinmetall das Kernthema im Leiterplattentest.

Was zunächst selbstverständlich klingt und auch in vielen Firmen in der Praxis umgesetzt wird, gestaltet sich zunehmend schwierig, je mehr einzelne Prozesse als Dienstleistung extern vergeben werden. Hier nehmen die Anforderungen der Test-Dienstleister oft erst zu spät Einfluss auf die Entwicklung, so dass am Ende entweder bei der Leiterplatte nachgebessert werden muss oder der Aufwand beim Adapterbau steigt. Hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit und der schnellen Markteinführung eines Produktes ist beides natürlich suboptimal. Doch welche Parameter sind es, die Entwickler schon frühzeitig im Auge haben sollten? Stefan Glass gibt einen Überblick:

  • Testpunkt-Abstände

In der Praxis gibt es für eine gute Testbarkeit der Leiterplatten einige Rahmenbedingungen, die einerseits relativ klar zu benennen sind, die aber andererseits von vielen Einflussfaktoren abhängen. So gibt es unterschiedliche Abstands-Vorgaben für die löt- und die bauteilseitige Kontaktierung der Leiterplatte. Beim Abstand der Testpunkte zum Bauteil spielt zum einen die Höhe und exakte Ausrichtung der Bauteile eine große Rolle. Außerdem ist zu beachten, dass bei Verwendung einer Führungsplatte auch der Abstand eines Testpunktes zu den erforderlichen Ausfräsungen der Führungsplatte zu berücksichtigen ist. Detaillierte Vorgaben für diese einzelnen Werte sollten frühzeitig beim entsprechenden Prüfadapter-Hersteller angefragt werden.

  • Berücksichtigung von Fangbohrungen

In der Regel wird eine Leiterplatte im Prüfadapter mithilfe von Fangstiften positioniert, damit die Testpunkte exakt kontaktiert werden können. Die dafür nötigen Fangbohrungen sollten möglichst früh im Leiterplatten-Layout berücksichtigt werden. Bei kleinen Testpunkten oder feinen Rastern müssen diese Fangbohrungen entsprechend genau gefertigt werden. Toleranzen beim Bohr-Durchmesser oder bei der Position der Fangbohrung sind in der Praxis oft Aspekte, die nicht hinreichend wichtig genommen werden und später zu Problemen beim Test führen.

  • Genauigkeit der Außenkonturen

Besonders bei sehr kleinen Leiterplatten ist manchmal kein Platz für eine Fangbohrung. In diesen Fällen müssen Teile der Außenkontur zur exakten Positionierung des Prüflings genutzt werden. Das setzt voraus, dass zumindest einige Bereiche der Leiterplattenkontur exakt gefräst sind und enge Toleranzen zum Layout einhalten. Bei kleinen Leiterplatten, die oft in einem Nutzen hergestellt werden, ist dies nicht selbstverständlich. Hier müssen beim Design bereits die exakten Fräskanten eingeplant werden. Für den Test stellt sich dann die Frage, ob bereits im Nutzen getestet wird oder erst nach dem Trennen der einzelnen Leiterplatten. Beides hat Vor- und Nachteile: Ein Test im Nutzen ist oft einfacher, weil sich die Gesamt-Leiterplatte besser handeln lässt. Falls aber beim Trennen Beschädigungen auftreten, werden diese durch den Test nicht erkannt. In der Praxis wird daher oft ein In-Circuit-Test im Nutzen durchgeführt, ein Funktionstest dann später für die einzelnen Leiterplatten.