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Bauteil- und Geräte-Tests

Neue Technik, neue Tests

16. Juni 2015, 14:37 Uhr | Matthias Heise

Die AQ2200 Serie von Yokogawa ist eine modulare Test-Plattform für die Entwicklung und Herstellung von optischen Komponenten und Netzwerk-Systemen.

Entwicklungen neuer Techniken und immer kleinerer und besserer Bauteile erfordern Tests, die auf die Entwicklungen zugeschnitten sind. Auch die Tests müssen sich also weiter entwickeln, und neue Techniken anwenden. Wir zeigen Ihnen aktuelle Beispiele.

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Ein Problem bei neuen Geräten tritt bei der Entwicklung der zugehörigen Software auf: Wie kann bei auftretenden Funktionsstörungen zwischen Fehlern in Soft- und Hardware unterschieden werden, wenn beide neu sind, und nicht unabhängig voneinander funktionieren? Göpel Electronic hat dafür zusammen mit der US-amerikanischen Firma Kozio eine neue Technik für Embedded Tests vorgestellt. Das System JEDOS (JTAG Embedded Diagnostics Operating System) ist von der Architektur her ein komplettes Betriebssystem, das direkt in das neue Gerät eingespielt wird. Es nutzt dann die Prozessoren des Geräts um verschiedene diagnostische Funktionstests in Echtzeit auszuführen. Eine native Firmware wird dazu nicht benötigt. Damit kann die Hardware unabhängig von der Software verifiziert werden. Die Fehlerisolation bei der Softwareentwicklung wird damit effizienter.

JEDOS bietet verschiedene Funktionen zum Test, zur Validierung, Kalibrierung und Programmierung, zum Beispiel Kalibrierfunktionen für DDR RAM Controller um die Zugriffssicherheit zu verifizieren.

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Laser-Pulse für Bauteil-Tests

Advantest setzt früher in der Entwicklung an. Eine neue Prüf-Technik auf der Basis von kurzen Terahertz-Pulsen soll bei der Überprüfung von Halbleiterschaltkreisen mit mehreren Schichten, also 3D-Chips helfen. Eine der größten Herausforderungen in der 3D-Chip-Entwicklung ist die Analyse von Verdrahtungsfehlern. Aufgrund der vielen übereinandergestapelten Schaltungen ist die Lokalisierung von Defekten (Unterbrechung, Kurzschluss, Impedanz-Fehlanpassung) mit der Röntgeninspektion und anderen vorhandenen Technologien sehr schwierig. Normalerweise werden Oszilloskope benutzt, um mittels TDR (Time Domain Reflectometry) und/oder TDT (Time Domain Transmissometry) diese Defekte zu orten. Advantest nutzt einen optischen gepulsten Femtosekunden-Laser als Signalquelle, und erreicht damit nach eigenen Angaben eine sehr hohe räumliche Auflösung von weniger als 5 μm bei einem maximalen Messbereich von 300 mm.

Doch das Verfahren lässt sich auch für Tests von Bauteilen für die drahtlosen Kommunikation einsetzen. Die Kapazität der aktuell zugeteilten Frequenzen wird bald erreicht sein. Daher konzentrieren sich Forschungs- und Entwicklungsabteilungen auf das Erschließen des Sub-Terahertz-Bandes. Doch bisherige Messprinzipien können die Frequenzcharakterisika der verschiedenen Bauteile nur in Schritten von etwa 100 GHz bestimmen. Dadurch entstehen lange Messzeiten, Diskontinuitäten bei den Messwerten und steigende Kosten. Durch den Einsatz eines optisch gepulsten Femtosekunden-Lasers als Signalquelle will Advantest mit einem breitbandigen Testkopf mit optisch/elektrischer Umschaltung Messungen von S-Parametern bis zu 1,5 THz in einem Durchlauf ermöglichen.