Sicherheit im elektrischen Baugruppentest Auf den durchgängigen ESD-Schutz kommt es an

Peter Reinhardt, Reinhardt System- und Messelectronic: »Über 50 Prozent aller in Deutschland hergestellten elektronischen Flachbaugruppen werden mit Reinhardt-Testsystemen geprüft. Nach einer Marktanalyse gibt es für unsere Testsysteme mehr als 85.000 Adaptionen, was uns zur absoluten Nummer 1 in Sachen Flachbaugruppentest macht.«
Peter Reinhardt, Reinhardt System- und Messelectronic: »Es ist von Vorteil, wenn Dummy-Prüflinge gehandelt und mit einem elektrostatischen Messgerät überwacht werden, so dass später bei den Serienprodukten keinerlei Zerstörung auftreten kann.«

Elektrostatische Entladung kann für elektronische Bauelemente zu einem ernsten Problem werden. Insofern gilt es, für eine effiziente Entladung zu sorgen, bevor es zu Schäden kommt – und zwar durch das gesamte Handling der Baugruppe hindurch. Doch was können Hersteller von Prüfsystemen und -adaptern für den elektrischen Baugruppentest tun, um ihrerseits für einen sicheren Test zu sorgen?

Bauelemente-Hersteller sind meist gut ausgestattet mit ESD-Schutzmaßnahmen. Sie sind Teil einer Sicherheitsphilosophie, die – entsprechend angewandt - viele Schäden bei der Herstellung und beim Handling, aber auch bei der Prüfung und später dem Einbau der Baugruppen vermeidet. Dennoch sieht Peter Reinhardt, Geschäftsführer von Reinhardt System- und Messelectronic noch einigen Informationsbedarf hinsichtlich der Bedeutung des ESD-Schutzes. »Wir mussten feststellen, dass viele Firmen gerade dann, wenn die Verantwortlichen für die Produktion nur über ein eingeschränktes elektronisches Wissen verfügten, Produktfehler auf mangelnden ESD-Schutz zurückführten, ohne dass das Problem näher untersucht wurde. Sie reagierten nach dem Motto ‚viel hilft viel‘ mit einer Unmenge an ESD-Vorrichtungen, die jedoch das eigentliche Problem nicht lösen konnten.« Doch wo liegen nun eigentlich die Gefahrenpunkte und wie kann man ihnen entgegenwirken?

Bereits beim Handling beginnen die Probleme

»Die größten Fehler entstehen beim Handling der Baugruppen, wenn sie aus einem Behältnis genommen werden und in das Testgerät oder den Prüfadapter eingelegt werden«, so Reinhardt. »Es ist wichtig, dass der ESD-Schutz für die Baugruppe bereits voll greift, nachdem sie gelötet wurde, gegebenenfalls auch bei einer Handbestückung von Trafos, Relais, Halbleitern oder großen Elkos. Dazu müssen die Tische, die Personen und auch die nachfolgende Transportkiste über Sicherheitsbänder geerdet worden sein. Wenn von dort aus die Transportkiste mit den bereits fertiggestellten Baugruppen zum Testsystem gebracht wird, muss sichergestellt sein, dass der Behälter mit einem leitfähigen Schutz versehen ist, damit beim Herausnehmen der Baugruppen keine statischen Ladungen entstehen können. Wenn dann der Prüfer noch mit einem Handgelenkschutz ausgestattet ist und das Testsystem beziehungsweise der Prüfadapter auf Massepotential – also auf sichere Entladung - programmiert ist, kann beim Einlegen der Baugruppe keine Ladung entstehen.«

ESD-Schutz am Prüfadapter

Incircuit-Test- und Funktionstest-Prüfadapter sind meist mit gefederten Kontaktstiften bestückt, und auch der Prüfling wird mit gefederten Fangstiften positioniert. Peter Reinhardt empfiehlt, dass während des Einlegevorgangs alle Stifte auf Massepotential programmiert sind, um so eine sichere Entladung zu haben. »Unsere Kunden verlangen oft, dass die Platten, die die gefederten Kontaktstifte tragen, auch leitfähig sein müssen«, so der Experte. »Das ist nach unserer Erfahrung nicht sinnvoll, weil die Kontakt- und Fangstifte bereits auf sicherem Ladungspotential liegen und somit auf dem Material, das die Stifte hält, keinerlei Ladung entstehen kann.« Es sei Voraussetzung, dass der Niederhalter, der den Prüfling in die Kontaktstifte drückt, in seinem Metallrahmen geerdet ist, so dass auch bei der Schließbewegung keinerlei statische Ladung entstehen könne. »Um das mit absoluter Sicherheit nachzuweisen, ist es von Vorteil, wenn Dummy-Prüflinge gehandelt und mit einem elektrostatischen Messgerät überwacht werden, so dass später bei den Serienprodukten keinerlei Zerstörung auftreten kann. Ist dann der Prüfling über den Incircuit-Test geprüft - der eine vollkommene Potentialfreiheit der Baugruppe erfordert - folgt in den meisten Fällen das Flashen oder Laden von Mikroprozessoren.« Auch diese sind im entsprechenden Massepotential sicher vor Aufladungen. Der nachfolgende Funktionstest arbeitet bereits mit Massepotential, wie schon das Laden und Flashen. Entsprechend ist eine Zerstörung durch statische Aufladung nicht mehr gegeben.