Wer sichergehen will, dass eine elektronische Baugruppe fehlerfrei funktioniert, muss sie im Vorfeld testen. Allerdings heißt das auch: Bereits bei ihrer Entwicklung – also denkbar früh – sollten relevante Testverfahren wie beispielsweise Flying Probe ICT, Boundary Scan und AOI sowie Röntgen- und Funktionstests berücksichtigt werden. Genau das ist der Anspruch von Kraus Hardware beim „Design for Testing“ (DFT). Die Experten gehen sehr systematisch vor.

Unnötigen (späteren) Aufwand verhindern

„Ein umfas­sen­des „Design for Tes­ting“ führt nicht zuletzt zu sin­ken­den Pro­duk­ti­ons­kos­ten. 

Die Idee hin­ter „Design for Tes­ting“ (DFT) ist schnell umris­sen: Um Feh­ler in der Elek­tronik­pro­duk­tion erken­nen zu kön­nen, müs­sen Bau­grup­pen mög­lichst umfas­send getes­tet wer­den. Folg­lich macht es Sinn, ihre „Test­bar­keit“ bereits in der Design­phase zu über­prü­fen. Aller­dings gibt es ver­schie­dene Ver­fah­ren, die man kom­bi­nie­ren muss, um eine hohe Test­ab­de­ckung zu erzie­len. Und: Für jedes Test­ver­fah­ren muss man unter­schied­li­che DFT-Regeln ein­hal­ten. Des­halb ist es idea­ler­weise so, dass bereits wäh­rend des Ent­wick­lungs­pro­zes­ses die Test­stra­te­gie – also die Kom­bi­na­tion meh­re­rer Test­ver­fah­ren – fest­ge­legt und das Design der Bau­gruppe dem­entspre­chend aus­ge­legt wird.

Die maxi­male Test­ab­de­ckung im Blick
Um hier höchste Qua­li­tät zu garan­tie­ren, ver­fügt Kraus Hard­ware über eigene Ent­wick­lungs­richt­li­nien mit prä­zi­sen Kri­te­rien, die je nach Anwen­dungs­fall rele­vant sind. Alles beginnt mit einem umfas­sen­den Daten­check in der Ent­wick­lungs­phase: „Wir über­prü­fen bei­spiels­weise die Test­punkte für Fly­ing Probe ICT und stel­len sicher, dass alle Netze für ICT zugäng­lich sind. Wenn Boundary-Scan-fähige Bau­steine auf der Bau­gruppe vor­han­den sind, che­cken wir die Boundary-Scan-Kette und sor­gen für Loop- oder Ter­mi­nie­rungs­ste­cker“, erklärt Ent­wick­ler Mar­tin Wom­ba­cher von Kraus Hardware.

Ver­fah­ren im Lay­out berück­sich­ti­gen
Ver­gleich­bare DfT-Regeln gibt es zu allen wich­ti­gen Test­ver­fah­ren. So gilt beim auto­ma­ti­schen opti­schen Test (AOI), dass es im Design mög­lichst wenig Abschat­tung geben sollte. Mit Blick auf eine mög­li­che Rönt­gen­in­spek­tion ist wich­tig, dass sich die Bau­teile nicht gegen­sei­tig ver­de­cken. Die Bei­spiele machen deut­lich: Viele Ver­fah­ren ste­hen nur dann umfas­send und erfolgs­ver­spre­chend zur Ver­fü­gung, wenn der Ent­wick­ler sie bereits im Schalt­plan und Lay­out berück­sich­tigt (und ihre genauen Bedin­gun­gen kennt). Bei der spä­te­ren Inbe­trieb­nahme wer­den die Tests dann je nach Bedarf ein­ge­setzt – macht man sich im Vor­feld keine Gedan­ken, kommt es unter Umstän­den zu einer man­geln­den Prüf­ab­de­ckung. Man­che Tests wer­den unmöglich.

Feh­ler­quelle ver­hin­dern
Grund­sätz­lich berück­sich­ti­gen die Spe­zia­lis­ten auch den spä­te­ren Prüf­auf­bau. Hier spielt unter ande­rem eine Rolle, ob es sich um Ein­zel­stü­cke han­delt oder Prüf­ad­ap­ter mit Nadel­bett in der Seri­en­pro­duk­tion zum Ein­satz kom­men. In die­sem Fall soll­ten sich die Prüf­punkte auf einer Seite befin­den sowie alle Schal­ter und Tas­ter gut zugäng­lich bezie­hungs­weise Anzei­gen-LEDs gut sicht­bar sein. Auch das Ein­bin­den von zusätz­li­chen Mess­ge­rä­ten – zum Vor­ab­gleich von Bau­grup­pen – und das Kon­tak­tie­ren der Schnitt­stel­len (Steck­ver­bin­der) nach außen wird bei Kraus bereits sehr früh beach­tet und eingeplant.

Ein wei­te­res typi­sches Ziel des „Design for Tes­ting“ bei Kraus Hard­ware ist die Ver­mei­dung von unnö­ti­gen inter­ak­ti­ven Abfra­gen und Hand­lun­gen im spä­te­ren Prüf­pro­zess. Die Gründe dafür lie­gen auf der Hand: Es stellt eine Feh­ler­quelle dar. Außer­dem ver­kom­pli­ziert sowie ver­lang­samt es den Pro­zess und macht ihn teu­rer, wenn man bei­spiels­weise einen bestimm­ten Schal­ter im Fall einer blin­ken­den LED betä­ti­gen muss.

Wich­tig für sin­ken­den Pro­duk­ti­ons­kos­ten
„Ein umfas­sen­des „Design for Tes­ting“ führt nicht zuletzt zu sin­ken­den Pro­duk­ti­ons­kos­ten – ganz ein­fach, weil die Über­prü­fung einer Bau­gruppe schnel­ler und gründ­li­cher abläuft, bevor diese in einem Gerät ver­baut wird. Im Umkehr­schluss pro­vo­zie­ren nicht auf­ein­an­der abge­stimmte Test­ver­fah­ren Feh­ler und erzeu­gen zusätz­li­chen Auf­wand sowie stei­gende Kos­ten. Das ver­hin­dern wir mit unse­rem sehr sys­te­ma­ti­schen DfT-Ansatz von Anfang an“, so Mar­tin Wom­ba­cher abschlie­ßend. „Die Kun­den pro­fi­tie­ren in jedem Fall von unse­rem gro­ßen Erfah­rungs­wis­sen zu Fly­ing Probe ICT, Boundary Scan, AOI, X‑Ray, Funk­ti­ons­prü­fun­gen und Co.“

Viele Ver­fah­ren ste­hen nur dann umfas­send und erfolgs­ver­spre­chend zur Ver­fü­gung, wenn der Ent­wick­ler sie bereits im Schalt­plan und Lay­out berücksichtigt.

Fly­ing Probe ICT Test

Ent­wick­ler Mar­tin Wom­ba­cher von Kraus Hardware.

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