Incircuit- und Funktionstester für elektronische Flachbaugruppen für unter 20.000 Euro
Da im Fertigungsprozess von elektronischen Flachbaugruppen Fehler zwischen 2 und 30?% entstehen, ist es unumgänglich, diese Flachbaugruppen, bevor sie in Geräte eingebaut werden oder zu Kunden gehen, umfassend zu prüfen, damit das Firmenimage nicht leidet und damit Rücksendungen oder schlimmstenfalls Regressansprüche vermieden werden. Die klassische Testart ist der Funktionstest, der jedoch nur maximal 90 % der tatsächlichen Fehler erkennen lässt. Es ist eine bekannte Tatsache, dass bei mittleren Baugruppen selbst 20 Bauteile fehlen oder falsch bestückt sind und trotzdem ein erfolgreicher Funktionstest angezeigt wird. Das Erkennen von Fertigungsfehlern ist Aufgabe des Incircuittests, bei dem Kurzschlüsse und Unterbrechungen der Leiterbahnen geprüft werden und, ob alle Bauteile im richtigen Wert, der richtigen Richtung und am richtigen Platz eingelötet wurden. Ein nachfolgender optischer Test, ob manuell oder über AOI, könnte noch elektromechanische Bauteile prüfen, ob diese maßhaltig und nicht verdreht eingebaut sind. Damit lassen sich nahezu 98 % aller Baugruppen testen. Die Zahl 100 Prozent wird nur von tüchtigen Vertriebsleuten benutzt, denn selbst 98 % sind schon die obere Kante.
Zur Lösung der Aufgaben des Incircuit- und Funktionstests haben wir unser neues Testsystem ATS-UKMFT 625 entwickelt. Dieses Incircuit- und Funktionstestsystem wurde auf der Basis des ATS-KMFT 670 konstruiert, das bereits in über 500 Einheiten auf dem Weltmarkt vertreten ist. Die Software ist nahezu identisch mit der des ATS-KMFT 670 und kann über USB2 von jedem Rechner gesteuert werden.
Nach Marktanalysen, speziell für den deutschen Markt, haben wir herausgefunden, dass 70-80 % aller in Deutschland gefertigten elektronischen Flachbaugruppen mit dem ATS-UKMFT 625 getestet werden können. Nur 10-20 % benötigen einen größeren Ausbau, so wie er bei unserem ATS-KMFT 670 gegeben ist. Gerade in der Automobilindustrie, der Sensorik und einem großen Teil der Maschinensteuerung haben die Module (Flachbaugruppen) eine Größe, die mit unserem ATS-UKMFT 625 komfortabel und mit High Performance getestet werden können. Der Preis für dieses Testsystem beginnt unter 15.000 Euro netto und kann selbst bei vollem Ausbau 25.000 Euro netto nicht überschreiten. Damit ist für viele Unternehmen, die nicht in der Lage sind, zwischen 50.000 und 300.000 Euro für die Testaufgaben zu investieren, eine Lösung geschaffen worden, die es erlaubt, die Qualität zu steigern und damit Frühausfälle und enorm viel Zeit und Personalkosten zu reduzieren.
Was bei den meisten Testsystemen nicht erkannt wird, sind die Nachfolgekosten für Programm und Adaption. Deshalb werden oftmals gebrauchte alte Anlagen gekauft, die immer noch teurer sind als unser ATS-UKMFT 625. Dabei wird aber der Erhalt dieses Testsystems und die Schulung von mehreren Wochen pro Jahr vergessen. Bitte planen Sie Softwareaktualisierungen mit Kosten von mehreren tausend Euro ein sowie Schulungen, die sich ebenfalls in mehreren tausend Euro bewegen. Die Programmierung dieser alten Testsysteme, die vermeintlich so billig hergehen, ist extrem aufwändig und kostenintensiv und bindet wervolles Personal, das für andere Aufgaben wesentlich effektiver eingesetzt werden kann. So entstehen Programmierkosten, die nicht selten zwischen 15.000 und 30.000 Euro liegen und Adaptionskosten im Bereich zwischen 6 und 15.000 Euro. Bei solchen Summen müssen Stückzahlen über 100.000 vorhanden sein, um einigermaßen kostendeckend arbeiten zu können.
Nach unseren Analysen des deutschen Elektronikmarktes haben 78 % aller in Deutschland beheimateten Elektronikunternehmen eine Typenvielfalt zwischen 50 und 500 Typen bei Stückzahlen zwischen 3 Stück und 5000 Stück pro Typ. Fertigungslose liegen erfahrungsgemäß zwischen 50 und 500 elektronische Flachbaugruppen. Es ist daher notwendig, nicht nur einen günstigen Testsystem-Einstiegspreis zu haben, auch die Adapterkosten sollten wie bei unserem ATS-UKMFT 625 auf keinen Fall 500 Euro übersteigen. Die Programmierkosten sind ebenfalls so gehalten, dass auch hier 500 Euro ganz selten überschritten werden und die Incircuit- und Funktionsprogrammierung nach 3-jähriger Praxis bei der Reparatur von elektronischen Flachbaugruppen von einem Facharbeiter in nur 7 Stunden erlernt werden kann (1 Tag Schulung vor Ort beim Kunden). Die eigentliche Programmierung im Incircuitbereich erfolgt in nahezu allen Bereichen vollautomatisch, die einzige Voraussetzung dafür ist, dass die Gerberdaten, wie sie zur Leiterplattenerstellung notwendig sind, zur Verfügung stehen und ein Schaltplan sowie eine Materialliste (BOM) als Liste oder als ASCII-File. Für den Funktionstest wird als erstes die Betriebsspannung des Prüflings angelegt, die entsprechende Stromaufnahme und die Festspannungen innerhalb der Platine überprüft und dann die entsprechenden Eingangssignale wie Spannungen, Ströme, Frequenzen, Impulse, serielle Daten oder parallele Daten sowie Feldbussysteme angelegt und unter zeitechten Bedingungen gemessen. Das ATS-UKMFT 625 hat seine Adaption in der Nutzfläche von 198 x 180 mm bereits integriert. Für jede neu zu prüfende elektronische Flachbaugruppe wird nur eine entsprechende, mit gefederten Kontaktstiften versehene Schublade eingesetzt, um dann zuerst einen Pinkontakttest, einen Kurzschluss-Unterbrechungstest und einen SMD-Lötfehlertest zum Erkennen von Lötfehlern an FinePitch-ICs und BallGridArray-ICs durchzuführen und diese Lötfehler vollgrafisch auf dem Bildschirm darzustellen. Alle Fehler, ob im Incircuittest oder Funktionstest können mit Hilfe unserer Grafik auf dem Bildschirm des PCs dargestellt werden.
Dank der Oberflächensoftware, die auf der WINDOWS XP®-Oberfläche basiert, ist die Eingabe sehr einfach. Es gibt keine Syntaxfehler und auch die allgemeinen Eingaben werden jedes Mal auf Plausibilität überprüft. Dadurch ist der Programmiervorgang sehr einfach und sehr praxisnah. Durch die bereits vorhandene WINDOWS-Software ist das Gerät einfachst zu nutzen und über das vorhandene Netzwerk auch die Kommunikation mit dezentralen Reparaturstationen oder Servern möglich. So können alle ermessenen Parameter an den Serverrechner oder an dezentrale Reparaturstationen weitergegeben werden, um enstprechende Reparaturen vorzunehmen, ohne das eigentliche Testsystem damit zu blockieren. Darüber hinaus ist es möglich, PIC-Prozessoren und FlashRAMs während des Prüfprozesses zu programmieren, falls notwendig BoundaryScan miteinzubinden oder Feldbussysteme wie CAN-Bus, Profibus, LIN-Bus, K-Bus, Elektrobus, RS232, USB2, IEC, IEEE, Ethernet … für Testaufgaben des Prüflings, aber auch Stimuli- und Messgeräte zu nutzen. Die Energieaufnahme liegt bei 120 W und die Umgebungsbedingungen liegen zwischen 15 und 30 ° C. Bei Abmessungen von 275 x 450 x 320 mm können wir sagen, dass es das kleinste Incircuit- und Funktionstestsystem der Welt ist und dank seiner kompakten LSI-Technologie geringe Wärme erzeugt, hohe Schaltzeiten erlaubt und dadurch auch eine geringe Ausfallrate garantiert. Die komplette Mess- und Stimulierungstechnik ist identisch mit unserem ATS-KMFT 670.
Viele Firmen, die die Bestückung von Dienstleistern durchführen lassen, können zur Endprüfung des Produktes dem Dienstleister ein solches Gerät zur Verfügung stellen, um dann auch sicher geprüfte Baugruppen zu erhalten. Die Kosten, wie eingangs schon dargestellt, werden sich selten über 20.000 Euro netto für System, Adaption und Prüfprogramm bewegen, sodass eine solche Investition heute den meisten Fällen für die Nutzung außer Haus oder im Haus möglich ist.
Die Einsatzgebiete reichen von der Sensorelektronik über die Mess- und Regeltechnik, Automobil- und Kommunikationselektronik bis zu Großrechnern, Steuerungen, Sicherheitselektronik in Kernkraftwerken über den militärischen Bereich bis zu Baugruppen der allgemeinen Elektronikindustrie, die das Europaformat nicht übermäßig überschreiten.
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© 19.10.2006
