„Smart ICT“
Zeit und Geld sparen
Sowohl einen In-Circuit-Test als auch einem Funktionstest auf der Programmierstation mit nur einer einzigen Kontaktierung durchzuführen, steigert die Produktivität deutlich. Entsprechende Lösungen sind bereits verfügbar.
Im heute üblichen Produktionsablauf erfolgt typischerweise zunächst der In-Circuit-Test (ICT), dann das initiale Programmieren (Flashen) auf Leiterplatten- oder Panelebene via Test-Pads und danach kommt der Funktionstest (FCT). Doch aus der Sicht von Moritz Engerer, Vertriebsleiter von Promik, gibt es gute Gründe, diesen Produktionsablauf zu überdenken: Zum einen erhöhen der globale Wettbewerb und sinkende Preise den Druck auf die Unternehmen, Kosten zu reduzieren. Zum anderen machen moderne Anwendungen wie beispielsweise Schlüssel- oder Radarapplikationen in der Automobilbranche neue Testansätze notwendig. Denn diese kleinen Baugruppen mit reduzierter Anzahl und schwer zugänglichen Test-Pads lassen eine direkte Prüfung der Bauteile kaum noch zu, so dass »indirekte Prüfverfahren in Zukunft deutlich zunehmen werden«, erklärt Engerer weiter.
Und damit kommt die „SMART ICT“-Lösung ins Spiel. Damit lassen sich Funktionen des ICTs und FCTs auf der Programmierstation und folglich in nur einer einzigen Kontaktierung (Fixture) abbilden. Dabei werden sämtliche Tests parallel an beliebig vielen Devices Under Test (DUT), bspw. in einem 40-fach Nutzen, durchgeführt, so dass Taktzeiten reduziert werden, und »damit die Produktivität steigt – bei gleichzeitig verbesserter Testabdeckung«, so Engerer weiter. Wobei er darauf hinweist, dass diesem Software-Ansatz ein Trend in der Industrie entgegenkommt: Die Qualität der zugelieferten Bauteile ist deutlich gestiegen, so dass in vielen Fällen ein klassischer ICT überhaupt nicht mehr erforderlich ist.
Funktionsprinzip
SMART ICT basiert auf einer modularen Toolbox. Auf der unteren Ebene liegt die Programmier-Hardware mit der FlashTask-Pro-Software, für die Promik auch Support für die Integration anbietet. Dazu kommt als Add-on die Smart-ICT-Software. Mit dieser Plug&Play-Software kann die bestehende FlashTask-Pro-Software aufgerüstet werden. Auch für diese Software bietet Promik einen entsprechenden Support an. Dazu besteht die Möglichkeit, noch SMART-ICT-Hardware-Module für dedizierte Testfunktionen, wie beispielsweise hochgenaue Ruhestrommessungen, in den Testprozess einzubinden.
»Smart ICT macht es möglich, Testfunktionen indirekt auszuführen – und zwar über den auf der Platine befindlichen Mikrocontroller und seinen Programmier- und Debug-Interfaces. Dazu wird die SMART-ICT-Software in den Mikrocontroller geladen und dort zur Ausführung gebracht.«, erklärt Engerer weiter. Wie das ausschauen kann, erklärt Engerer am Beispiel eines Tests einer CAN-FD-Kommunikation. Der Mikrocontroller mit der Promik-Software veranlasst, dass CAN-FD-Frames geschickt werden, die dann von der Programmier-Hardware zurückgelesen und mit den erwarteten Werten verglichen werden. Somit wirden die Kommunikationsstrecke und daran beteiligte Bauteile von der MCU hin zur Außenwelt, in diesem Fall dem Programmiergerät, abgetestet. Dies lässt Rückschlüsse auf die korrekte Funktionsweise der bestückten Bauteile zu.
Engerer weiter: »SMART ICT führt auf Basis der ProMik-Programmier-Tools Testfunktionen aus, die klassische In-Circuit-Tests sowie Funktionstests ersetzen können.« Und das hat einige Vorteile zur Folge. Dazu zählt er einen erhöhten Durchsatz, denn Test- und Flash-Prozesse laufen mit höchster Geschwindigkeit ab und sind zudem beliebig skalier- bzw. parallelisierbar. Dazu kommen geringere Hardware-Kosten, reduzierte Taktzeiten, verringerte Arbeitskosten, eine geringere Prozesskomplexität, weniger Stellfläche in der Fabrik und eine frühe Identifikation defekter Teile, so Engerer. »Es können bestehende Handling-Systeme verwendet werden, so dass bereits getätigte Investitionen nicht verloren gehen.« Und da die Hardware und Software homogen sind, sei weniger Training für die Bediener notwendig. Dabei müssten die Unternehmen keinerlei Kompromiss hinsichtlich der Testabdeckung und Qualität akzeptieren, »mit diesem Ansatz ist sogar eine höhere Testabdeckung als mit klassischen Testansätzen möglich.«
Funktionsüberblick
Als Beispiele für die Tests, die mit SMART ICT durchgeführt werden können, verweist Engerer auf typische MCU-Testfunktionen wie Built-in-Self-Tests. Darüber hinaus ist auch das Messen von Spannung und Strom im Betriebs- oder Sleep-Modus der Applikation möglich. Ein besonderes Feature stellt die Möglichkeit dar, Boundary-Scan-Tests ohne zusätzlichen Hardware-Invest durchzuführen. Außerdem können Aktuatoren, Schnittstellen und die Feldbuskommunikation getestet werden, und »es ist ein direkter und indirekter Funktionstest möglich«, so Engerer weiter. SMART ICT basiert auf einer Skriptsprache, die sich laut Engerer einfach integrieren lässt, mit intuitiven Parametern ausgestattet ist und vordefinierte Programmiersequenzen enthält.
Darüber hinaus gibt es dedizierte Hardware-Module für SMART ICT, die die verschiedensten Funktionalitäten abdecken, einschließlich Power-Sequenzierung, LIN-Multiplexer, Watchdog-Trigger, Isolationsmodul (galvanische Trennung) oder ein Power-Supply-Modul, das mit vier unabhängigen Ausgängen bestückt ist und 4 bis 50 V/4 A/50 W pro Ausgang liefern kann.
Engerer abschließend: »Wiederverwendbare und frei konfigurierbare Test Libraries, flexible Kontrollmöglichkeiten sowie das grundlegende Prinzip der parallelen Testdurchführung tragen zu einer Effizienzsteigerung des Gesamtprozesses bei. Hierdurch können separate Prozesse wie ICT, Boundary Scan und FCT perspektivisch komplett im Flashprozess integriert werden.«
Aurix unterstützt SMART ICT
Promik gab vor kurzem bekannt, dass das Unternehmen die SMART ICT-Testfunktion erfolgreich in alle verfügbaren Bausteine der Aurix-Familie von Infineon Technologies implementiert hat. Damit ist es möglich, dass die ICs auch mit langen Kabeln in Hochgeschwindigkeit bis an die physikalischen Grenzen des Siliziums programmiert werden können.
Gleichzeitig erlaubt die Software, dass bestückte Bausteine auch ohne Zugang zu Test-Pads getestet sowie dedizierte funktionale Tests durchgeführt werden können. Moritz Engerer, Vertriebsleiter von Promik, fügt hinzu: »Mit SMART ICT können Testingenieure alle Boundary-Scan-Funktionen bei höchster JTAG-Frequenz mit Entfernungen von bis zu 1,5 m vom Ziel zum Programmiergerät abdecken.
