DE102009019927A1

DE102009019927A1 - Verfahren zur Prüfung von elektronischen Baugruppen

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Publication number: DE102009019927A1
Application number: DE200910019927
Authority: DE
Original assignee: SPECTRAL ELECTRONIC FORSCHUNGS; SPECTRAL ELECTRONIC FORSCHUNGS- und PRODUKTIONS GmbH
Current assignee: SPECTRAL ELECTRONIC FORSCHUNGS; SPECTRAL ELECTRONIC FORSCHUNGS- und PRODUKTIONS GmbH
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2010-11-04

Abstract

Verfahren zur Prüfung von elektronischen Baugruppen und bestückten Leiterplatten unter Verwendung
eines Prüfadapters, der mit der bestückten Leiterplatte Anschlusskontakte in Form von Prüfpunkten herstellt,
eines Schaltplanes für die Leiterplatte, der für den Nutzer auf einem Bildschirm angezeigt wird,
von messtechnischen Einrichtungen zur Durchführung der Prüfung, die mit den Anschlusskontakten gekoppelt werden,
sowie von Anzeige-, Steuer- und Rechentechnik für die Verfahrensdurchführung und die Anzeige der Ergebnisse,
wobei
– in einem 1. Verfahrensschritt der Nutzer auf dem Bildschirm aus dem Schaltplan das zu prüfende Objekt auswählt und für den Rechner zur Erfassung kenntlich macht,
– in einem 2. Verfahrensschritt das entsprechende Objekt zusammen mindestens mit den erreichbaren Anschlusskontakten durch den Rechner veranlasst auf dem Bildschirm angezeigt wird,
– in einem 3. Verfahrensschritt durch den Nutzer auf dem Bildschirm die Prüfpunkte bestimmt und für den Rechner zur Erfassung kenntlich gemacht werden,
– in einem...

Description

Die Erfindung betrifft ein Prüfverfahren für elektronische Baugruppen und bestückte Leiterplatten in der Elektronikfertigung.
Zu den bekanntesten Prüfverfahren für elektronische Baugruppen und bestückte Leiterplatten gehört der In-Circuit-Test (ICT) und der Funktionstest (FKT).
Hierbei wird die bestückte Leiterplatte, nachdem sie auf bzw. in einen speziellen Prüfadapter eingelegt wurde, auf Fehler in der Leiterbahnführung, Lötfehler und Bauteilefehler geprüft. Auch können ganze Schaltungsblöcke (Cluster) getestet werden.
Die Testpunkte und Bauteilpins werden direkt mit Federkontaktstiften oder Starrnadeln des Adapters kontaktiert und können dann ausgemessen werden.
Die dafür angebotene Gerätetechnik ist in der Vergangenheit stetig komplexer und damit teurer geworden, so dass für Unternehmen mit kleinen Losgrößen derartige Investitionen unwirtschaftlich werden. Ebenso stellt sich eine Diskrepanz zwischen den tatsächlich zu vermessenden Bauelementen und Leiterplatten und dem Leistungsvermögen der entsprechende Gerätetechnik ein, nämlich dass nur Bruchteile des Leistungsvermögens ausgeschöpft werden. Daran ändern auch die ICT-Testsysteme und FKT-Testsysteme nichts, mit deren Hilfe aus einer Vielzahl von Federkontaktstiften nur einige wenige ansteuerbar sind, um z. B. analoge Parameter der Bauteile mit verschiedenen Messverfahren auszumessen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Prüfverfahren vorzuschlagen, das es dem Nutzer ermöglicht, kostengünstig und menügeführt elektronische Baugruppen und bestückte Leiterplatten in der Elektronikfertigung auszumessen.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Prüfung von elektronischen Baugruppen und bestückten Leiterplatten unter Verwendung eines Prüfadapters, der mit der bestückten Leiterplatte Anschlusskontakte in Form von Prüfpunkten herstellt,
eines Schaltplanes für die Leiterplatte, der für den Nutzer auf einem Bildschirm angezeigt wird,
von messtechnischen Einrichtungen zur Durchführung der Prüfung, die mit den Anschlusskontakten gekoppelt werden, sowie von Anzeige-, Steuer- und Rechentechnik für die Verfahrensdurchführung und die Anzeige der Ergebnisse,
vorgeschlagen, bei dem

– in einem 1. Verfahrensschritt der Nutzer auf dem Bildschirm aus dem Schaltplan das zu prüfende Objekt auswählt und für den Rechner zur Erfassung kenntlich macht,
– in einem 2. Verfahrensschritt das entsprechende Objekt zusammen mindestens mit den erreichbaren Anschlusskontakten durch den Rechner veranlasst auf dem Bildschirm angezeigt wird,
– in einem 3. Verfahrensschritt durch den Nutzer auf dem Bildschirm die Prüfpunkte bestimmt und für den Rechner zur Erfassung kenntlich gemacht werden,
– in einem 4. Verfahrensschritt durch den Rechner veranlasst auf den Bildschirm ein Auswahlmenü der aufgrund des ausgewählten Objektes und der Prüfpunkte durch den Rechner bestimmten Prüfoptionen angezeigt und durch den Nutzer ausgewählt und für den Rechner zur Erfassung kenntlich gemacht werden,
– nach eindeutiger Beschreibung der Prüfpunkte in einem 5. Verfahrensschritt rechnergesteuert rechnergesteuert das Verschalten der Prüfpunkte auf der Adapterplatte über Relaiskarte und Analogbus mit den messtechnischen Einrichtungen erfolgt und
– in einem 6. Verfahrensschritt die ausgewählte Prüfung durch die messtechnischen Einrichtungen vorgenommen und die Ergebnisse angezeigt werden.

Dabei kann der 1. Verfahrensschritt auch übersprungen werden und das Verfahren aufgrund einer Vorabauswahl und Eingabe in den Rechner unmittelbar mit der Objektanzeige und den Anschlusskontakten auf dem Bildschirm beginnen.
Dieses Verfahren ermöglicht eine Reihe von vorteilhaften technologischen Maßnahmen:

– die schrittweise Inbetriebnahme einer Flachbaugruppe,
– eine interaktive Prüfprogrammentwicklung mit der Flachbaugruppe,
– die sofortige Überprüfung bzw. Verifizierung der Prüfschritte,
– die Möglichkeit einer Prüfadapteränderung mit konkreten Anweisungen für den externen Adapterhersteller oder den internen Adapterbau sowie
– die Aufteilung eines Gesamtadapters in preiswerte Funktionsteiladaptionen, wenn parasitäre Elemente (Nadeln und Anschlußleitung) eine Prüfung gefährden (Einsparung von teueren Bi-Level Adaptionen).

Weiterhin ist es insbesondere für kleinere Unternehmen von Vorteil, dass keine speziellen Programmierkenntnisse (Programmsprachen) notwendig sind. Mit den nur erforderlichen elektrotechnischen Grundkenntnissen erweitert sich der Anwenderkreis beträchtlich.
Die Vorteile werden im folgenden weiter erläutert.
Das vorgeschlagene Verfahren bietet in seiner technischen Ausgestaltung die Möglichkeit, dass die Verfahrensschritte 1 bis 4 oder 2 bis 4 als iterativer Prozess wiederholt vorgenommen werden, bis eine eindeutige Beschreibung der Prüfpunkte vorliegt. Durch die Ausbildung des Bildschirms als Touchscreen kann die Objektbenennung für die Erfassung durch den Rechner durch den Nutzer mittels einer Bildschirmberührung vorgenommen werden.
Der Nutzer wird so in die Lage versetzt, eine schnelle und fehlerfreie Eingabe und Auswahl durch die visuelle Kontrolle vorzunehmen und direkt verschiedene Prüfstrategien (ICT, Cluster, FKT) auszuwählen. Vorteilhaft ist für den Nutzer auch die softwareunterstützte Auswahl von Prüfstrategien und von Verfahrensoptimierungen durch die modulare Prüfschrittentwicklung und Prüfablaufplanung. In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass ein Prüfpunkt als Quelle (Einspeisung) und ein Prüfpunkt als Senke definiert werden und nach mindestens einer Auswahl von einer Quelle und einer Senke die Prüfpunkte als eindeutig beschrieben durch den Rechner erfasst werden.
Weiterhin sieht eine Ausgestaltung vor, dass nach dem 5. Verfahrensschritt, nämlich dem Verschalten der Prüfpunkte auf der Adapterplatte über Relaiskarte und Analogbus mit den messtechnischen Einrichtungen rechentechnisch ein Funktionsprüfschritt für die vorgenommene Verschaltung vorgesehen ist.
Das hat den Vorteil, dass ein zeitaufwändiger externer Debugprozess entfällt.
Durch die in Ausgestaltung des Verfahrens bestehende Möglichkeit, die Verfahrensschritte 2 bis 5 durch den Rechner zu speichern und dabei dem Prüfadapter zuzuordnen, entsteht sozusagen von selbst eine Prüfsoftware für bestimmte Leiterplatten, die abrufbar gespeichert werden kann.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass beim Feststellen von fehlenden Prüfpunkten auf den Prüfadapter, was die Prüfung eines größeren Komplex von Objekten zur Folge haben würde, die Lage des fehlenden Prüfpunktes durch den Rechner registriert und ausgewiesen wird. Der Prüfadapter kann so durch diesen Prüfpunkt in Form nachrüstbarer Federkontaktstifte ergänzt werden.
Das Verfahren soll anhand des in 1 abgebildeten Flussbildes kurz erläutert werden.
Nach Inbetriebnahme der Vorrichtung und Auswahl der zu prüfende Flachbaugruppe wird der entsprechende Schaltplan auf dem Bildschirm eingeblendet. Wenn ein Prüfadapter bereits vorhanden ist, werden auch die erreichbaren Anschlusskontakte (Testpunkte) eingeblendet.
Wenn nicht, kann an dieser Stelle ein Prüfadapter (mechanische und elektrische Verbindung der Flachbaugruppe mit der Prüfvorrichtung) geplant werden.
Auf dem eingeblendeten Schaltplan kann per Fingerdruck auf dem als Touchscreen ausgebildeten Bildschirm ein Prüfpunkt ausgewählt werden. Dieser wird gleichzeitig dem Rechner übermittelt.
Nach der Prüfpunktbenennung wird durch den Rechner ein Auswahlmenu mit den möglichen Aktionen eingeblendet und wieder per Fingerdruck gewählt. Dieser iterative Vorgang wird solange wiederholt, bis für diesen Prüfpunkt eine eindeutige Beschreibung vorliegt.
Gleiches geschieht bei der Auswahl eines zweiten oder dritten Prüfpunktes.
Nach Eingabe mindestens einer Senke und einer Quelle kann die aktive Verschaltung der Flachbaugruppe mit den messtechnischen Einrichtungen der Prüfvorrichtung erfolgen und ein Funktionsprüfschritt durchgeführt werden.
Danach wird die Verschaltung geprüft, können gegebenenfalls die Parameter geändert und die Testschritte im Prüfablaufpan gespeichert werden.

Claims

Verfahren zur Prüfung von elektronischen Baugruppen und bestückten Leiterplatten unter Verwendung eines Prüfadapters, der mit der bestückten Leiterplatte Anschlusskontakte in Form von Prüfpunkten herstellt, eines Schaltplanes für die Leiterplatte, der für den Nutzer auf einem Bildschirm angezeigt wird, von messtechnischen Einrichtungen zur Durchführung der Prüfung, die mit den Anschlusskontakten gekoppelt werden, sowie von Anzeige-, Steuer- und Rechentechnik für die Verfahrensdurchführung und die Anzeige der Ergebnisse, wobei – in einem 1. Verfahrensschritt der Nutzer auf dem Bildschirm aus dem Schaltplan das zu prüfende Objekt auswählt und für den Rechner zur Erfassung kenntlich macht, – in einem 2. Verfahrensschritt das entsprechende Objekt zusammen mindestens mit den erreichbaren Anschlusskontakten durch den Rechner veranlasst auf dem Bildschirm angezeigt wird, – in einem 3. Verfahrensschritt durch den Nutzer auf dem Bildschirm die Prüfpunkte bestimmt und für den Rechner zur Erfassung kenntlich gemacht werden, – in einem 4. Verfahrensschritt durch den Rechner veranlasst auf den Bildschirm ein Auswahlmenü der aufgrund des ausgewählten Objektes und der Prüfpunkte durch den Rechner bestimmten Prüfoptionen angezeigt und durch den Nutzer ausgewählt und für den Rechner zur Erfassung kenntlich gemacht werden, – nach eindeutiger Beschreibung der Prüfpunkte in einem 5. Verfahrensschritt rechnergesteuert rechnergesteuert das Verschalten der Prüfpunkte auf der Adapterplatte über Relaiskarte und Analogbus mit den messtechnischen Einrichtungen erfolgt und – in einem 6. Verfahrensschritt die ausgewählte Prüfung durch die messtechnischen Einrichtungen vorgenommen und die Ergebnisse angezeigt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der 1. Verfahrensschritt übersprungen wird und das Verfahren aufgrund einer Vorabauswahl und Eingabe in den Rechner unmittelbar mit der Objektanzeige und den Anschlusskontakten auf dem Bildschirm beginnt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte 1 bis 4 oder 2 bis 4 als interaktiver Prozess wiederholt vorgenommen werden, bis eine eindeutige Beschreibung der Prüfpunkte vorliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Prüfpunkt als Quelle (Einspeisung) und ein Prüfpunkt als Senke definiert werden und nach mindestens einer Auswahl von einer Quelle und einer Senke die Prüfpunkte als eindeutig beschrieben durch den Rechner erfasst werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem 5. Verfahrensschritt rechentechnisch ein Funktionsprüfschritt für die vorgenommene Verschaltung vorgesehen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte 2 bis 5 durch den Rechner gespeichert und dabei dem Prüfadapter zugeordnet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Feststellen von fehlenden Prüfpunkten auf den Prüfadapter, so dass die Prüfung einen größeren Komplex von Objekten umfassen muss, die Lage des fehlenden Prüfpunktes durch den Rechner registriert und ausgewiesen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildschirm als Touchscreen ausgebildet ist, so dass die Objektbenennung für die Erfassung durch den Rechner durch den Nutzer mittels einer Bildschirmberührung vorgesehen ist.