»Kostengünstige Boundary-Scan-Tools helfen Kleinunternehmen, die Testkosten zu senken« Struktureller Test muss nicht teuer sein

Peter van den Eijnden, JTAG Technologies: »Um die Boundary-Scan-Möglichkeiten nutzen zu können, reicht anfangs eine minimale Investition. Meist ist der Einstieg sogar kostenlos möglich.«
Peter van den Eijnden, JTAG Technologies: »Um die Boundary-Scan-Möglichkeiten nutzen zu können, reicht anfangs eine minimale Investition. Meist ist der Einstieg sogar kostenlos möglich.«

Ein Kostenfaktor, der bei der Fertigung elektronischer Baugruppen schwer ins Gewicht fällt, sind die Testkosten. Hier bietet nach Überzeugung von Peter van den Eijnden, Managing Director von JTAG Technologies, die Boundary-Scan-Technologie vor allem für Kleinunternehmen und für die Hersteller geringer Stückzahlen einen wirtschaftlich interessanten Ansatzpunkt.

Je früher Fertigungsfehler wie Unterbrechungen, Kurzschlüsse oder Lötbrücken entdeckt werden, desto kostengünstiger sind sie zu reparieren. Zu diesem Zweck wurden strukturelle Testverfahren entwickelt, mit denen sich die Fertigungsfehler schnell und zuverlässig auffinden lassen. Vorteile der strukturellen Tests sind u.a. die direkte Fehlerdiagnose bis hinab auf die Pin-Ebene, die Möglichkeit zur automatischen Testprogramm-Generierung und eine voraussagbare Fehlerabdeckung. Allein die Kosten können ein Problem darstellen – vor allem für KMUs.

»Besonders bei der Produktion geringer Stückzahlen und in kleineren Unternehmen lässt sich ein struktureller Test mit einem In-Circuit-Tester, einem Manufacturing Defect Analyzer oder einem Flying-Probe-Tester wirtschaftlich oft nicht rechtfertigen«, erklärt Peter van den Eijnden, Managing Director der niederländischen JTAG Technologies. »Die Kosten dieser Tester und der zusätzlich benötigten Baugruppen-spezifischen Testadapter sind meist sehr hoch, deshalb können sich oft nur größere Unternehmen diese Investition leisten. Kleinere Hersteller und Firmen, die nur geringe Stückzahlen produzieren, greifen daher meist auf den konventionellen Testansatz zurück.« Nach van den Eijndens Einschätzung erfolge dann statt eines strukturellen Tests zunächst nur eine Sichtprüfung der Baugruppe, dann würden manuelle Widerstandsmessungen durchgeführt, um die mit der Sichtprüfung nicht erkannten Probleme zu finden. Schließlich werde noch die Betriebsspannung angelegt, und es würden verschiedene Spannungspegel gemessen. Nach diesen Schritten werde die Baugruppe meist in ein funktionierendes Gerät eingesetzt, um die Funktion zu überprüfen. »Wenn die Baugruppe diese Funktionsprüfung nicht besteht, ist eine detaillierte Fehlersuche und Reparatur erforderlich«, so von den Eijnden. »Es folgen umfangreiche Messungen mit komplexen Messinstrumenten. Je nach Komplexität der Baugruppe kann eine solche Fehlersuche mehrere Stunden dauern. Entsprechend lassen sich mit dieser Test- und Fehlersuch-Methode zwar alle Baugruppen reparieren, das hat aber sehr hohe – versteckte – Lohnkosten zur Folge. Und das, obwohl die Probleme häufig nur durch fehlerhafte Verbindungen wie Kurzschlüsse oder Unterbrechungen verursacht wurden.«

Solche Verbindungsprobleme lassen sich nach van den Eijndens Überzeugung einfacher und kostengünstiger mit strukturellen Testmethoden wie Boundary Scan aufspüren – vor allem, wenn diese Testmöglichkeiten bereits auf der Baugruppe vorhanden sind. »Auf vielen Baugruppen wird die JTAG-Schnittstelle sogar schon von den Entwicklungsingenieuren genutzt – nicht für den Test, sondern für die JTAG-Programmierung von PLDs und FPGAs oder für den Zugriff auf die Debug-Logik eines Mikroprozessors«, führt der Experte aus. »Bei diesen Baugruppen ist es nur noch ein ganz kleiner Schritt bis zum Testen. Um die Boundary-Scan-Möglichkeiten nutzen zu können, reicht anfangs eine minimale Investition, meist ist der Einstieg sogar kostenlos möglich. Wenn die Anwendungen im Laufe der Zeit anspruchsvoller werden oder die Produktionsmenge steigt, lassen sich die Boundary-Scan-Tools entsprechend anpassen.«

Mit der im Jahr 2010 von JTAG Technologies vorgestellten ProVision-Designer-Station ist eine vollständige Testlösung mit automatischer Testgenerierung und -ausführung für rund 7500 Euro erhältlich. Die neue Produktlinie »JTAG Live« ermöglicht sogar einen noch kostengünstigeren Einstieg in Boundary Scan. Das Buzz Tool von JTAG Live steht kostenlos auf der Website www.jtaglive.com zum Download bereit. Das Tool kann in Kombination mit einem Altera- oder Xilinx-Pod verwendet werden, das beispielsweise bereits für die JTAG-Programmierung zum Einsatz kommt. Über die JTAG-Schnittstelle erlauben die Scripting-Funktionen dieser Tools den vollen Zugriff auf die Logik, einschließlich des Boundary-Scan-Registers und der BIST-Logik (Built-In Self-Test) und von Embedded-Instrumenten.