Durchdachte Signalschaltstrategien beschleunigen den Funktionstest

Worauf kommt es beim Signalmanagement an?

7. Juli 2014, 16:13 Uhr | Nicole Wörner
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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Was kann falsch laufen?

Fest verdrahtet oder nur eine Leiterplatte?
Fest verdrahtet oder nur eine Leiterplatte?
© MacPanel

»Die gängigsten Fehler passieren, wenn man beim Konfigurieren eines Testsystems die Spezifikation des Gesamtsystems nicht berücksichtigt«, so der Experte. »Ein Messkanal muss bestimmte Charakteristika aufweisen wie etwa Leitungsverluste, Kapazität, usw. Der Ingenieur, der das System konfiguriert, betrachtet die Spezifikation des Schalt-Subsystems und vergisst, dass auch die Eigenschaften von Kabeln, Steckverbindern und der Instrumente selbst zur Leistung des Messkanals beitragen.«

Ein weiteres Problem beziehe sich auf die geschalteten Signale: »Oft ignorieren Testingenieure die Spezifikationen eines Schaltsystems für Cold-Switching, bei dem das Relais geöffnet oder geschlossen wird, bevor der Prüfling mit Spannung versorgt wird, und Hot-Switching, wo Relais geöffnet oder geschlossen werden, während der Prüfling unter Spannung steht. Nennströme betragen beim Hot-Switching nur etwa die Hälfte der Werte des Cold-Switching. Der Versuch, zu hohe Ströme beim Hot-Switching zu schalten, kann das Schaltsystem beschädigen.« 

Tückische Kontaktierung

Falls das Design erfordert, dass der Prüfling kontaktiert wird, um ihn zu kalibrieren oder eine bestimmte Schaltung zu verifizieren, sind entsprechende Testpunkte nötig.

»Die Kontaktierung eines Bauteils mit J-Anschlüssen im 0,5-mm-Raster funktioniert nicht wirklich gut, bei BGAs geht es überhaupt nicht«, sagt Stasonis. »Bei den heutigen Packungsdichten ist es fast unmöglich, Testpunkte vorzuhalten. Bei Testpunkten dieser Größenordnung werden zudem die Bus-Taktraten beeinträchtigt. Testadapter müssen also die kleinen Ziele mit hoher Präzision treffen, was die Kosten in die Höhe treibt. In diesem Fall muss das Signalschaltsystem so angepasst sein, dass der Prüfling nur minimal belastet wird.«

Dabei sind folgende Aspekte wichtig: Ist die Prüfspitze größer als der Testpunkt? Besteht die Gefahr, dass die Prüfspitze mehrere Punkte miteinander kurzschließt, den Prüfling beschädigt oder einen elektrischen Schlag verursacht? Kann der Bediener den Testpunkt schnell identifizieren und kontaktieren? Wie lange muss er die Prüfspitze auf den Prüfpunkt setzen, um einen genauen Messwert zu erhalten? Die Antworten können dazu führen, dass der Anwender verschiedene Prüfspitzenarten testet oder die Dokumentation ändert, um die Testpunkte leichter zu identifizieren. 

Eine andere Möglichkeit wäre, die Applikation mit einem Signalmanagement-System auszurüsten und die Kontaktierung zu automatisieren. Ein automatisierter Funktionstest eliminiert die Be- und Entladezeiten und senkt den Bedarf an zusätzlichen Testsystemen. Dabei kann das Signalmanagement nach Überzeugung der Pickering-Interfaces-Experten einen Balanceakt vollführen.

»Wenn das Funktionstestsystem mit dem Liniendurchsatz Schritt halten muss, kann das zum Problem werden«, so Stasonis. »Dann ist zu untersuchen, welche Testprozesse parallel ausgeführt werden können. Werden die Prüflinge im Nutzen getestet, kann es helfen, die Tests aufzuteilen. So kann etwa in einem Nutzen mit sechs Prüflingen der Test 1 an den ersten drei Prüflingen und zeitgleich mit Test 2 an den zweiten drei Prüflingen durchgeführt werden. Danach werden mit Hilfe des Signalmanagements die Zuordnungen der Tests zu den Prüflingen vertauscht.« 

In den meisten Fällen liefern Funktionstests Gut/Schlecht-Ergebnisse. Manche Branchen siedeln den Funktionstest jedoch weiter vorne im Herstellungsprozess an. Einige Hersteller führen wichtige Messungen auf Leiterplatten-Ebene durch, mitten im Montageprozess. Wird die Funktion der Baugruppe jedoch vor dem Endtest verifiziert, kann das Nacharbeitskosten sparen und potenzielle Verschrottungen reduzieren. Zudem kann ein Signalmanagement-System die Kalibrierung während des prozessbegleitenden Tests automatisieren und beschleunigen.


  1. Worauf kommt es beim Signalmanagement an?
  2. Arten des Signalschaltens
  3. Was kann falsch laufen?

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