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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Testen
von elektronischen Bauteilen.
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Nach
der Herstellung von elektronischen Bauteilen ist es oft notwendig,
die hergestellten Bauteile einem Funktionstest zu unterziehen. Aus
Zeit- und Kostengründen
kann dabei oft keine zweite 100%-Prüfung aller relevanten Parameter
bei allen hergestellten elektronischen Bauteilen vorgenommen werden.
Vielmehr wird bei wenigen elektronischen Bauteilen eines hergestellten
Loses im Rahmen einer Stichprobe eine zweite 100%-Messung an einem
Handmessplatz durchgeführt.
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Die
dabei eingesetzten Messinstrumente bzw. Messequipments bzw. Tester
sind oft sehr empfindlich. Funktionsstörungen oder Ausfälle von
solchen Testern werden bei solchen Tests oft nur spät erkannt.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren
zum Testen von elektronischen Bauteilen bereitzustellen, mit denen
elektronische Bauteile zuverlässig
und umfassend überprüft werden
können.
Dabei sollen in den verwendeten Testern auftretende Funktionsstörungen frühzeitig und
sicher erkannt werden.
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Diese
Aufgaben werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
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Eine
erfindungsgemäße Testvorrichtung
für elektronische
Bauteile umfasst einen ersten Tester und einen zweiten Tester, die
jeweils wenigstens einen Prüfkontakt
zur Kontaktierung wenigstens eines Außenkontakts eines elektronischen
Bauteils aufweisen. Die Testvorrichtung verfügt weiterhin über eine Beförderungseinrichtung,
insbesondere über
ein Förderband,
die bzw. das so ausgebildet ist, dass elektronische Bauteile synchronisiert
zu dem ersten Tester, anschließend
zu dem zweiten Tester und danach weiter befördert werden können. Die
Beförderung
erfolgt dabei so präzise
zu einer Testposition auf der Oberseite des Testers, dass die Außenkontakte
der elektronischen Bauteile in dieser Testposition eine elektrische
Verbindung mit den Prüfkontakten
bilden. Über
die Prüfkontakte
können
Spannungen und Ströme
an die elektronischen Bauteile angelegt und die in den elektronischen
Bauteilen herrschenden Spannungen, Ströme, Widerstände oder andere elektrische
Parameter gemessen werden. Die Tester können die elektronischen Bauteile
anhand einer bspw. durch einen Benutzer vorbestimmten Gesamtmenge von
Prüfkriterien
und anhand von Teilmengen dieser Gesamtmenge von Prüfkriterien überprüfen.
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Dadurch,
dass zwei unabhängige
Tester hintereinander angeordnet sind, können mehrere auch gleichartige
Tests für
ein elektronisches Bauteil geschwindigkeitsoptimal direkt hintereinander
ausgeführt
werden. Die abzuprüfenden
Prüfkriterien
können
dabei redundant durch beide Tester nacheinander abgearbeitet werden,
wodurch sich eine hohe Testsicherheit ergibt. Wenn die abzuprüfenden Prüfkriterien
mittels Teilmengen auf die beiden Tester aufgeteilt werden, so ergibt
sich ein sehr schneller Test, ohne dass auf das Abprüfen von
Prüfkriterien
verzichtet zu werden braucht.
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Durch
eine derartige Testvorrichtung lassen sich elektronische Bauteile
synchronisiert in-line, d. h. innerhalb des Fertigungsablaufs messen.
Am Ende des Produktionszyklus stehen zuverlässige Aussagen über die
Funktionsfähigkeit
der produzierten elektronischen Bauteile zur Verfügung.
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Die
Prüfkriterien
können
vorgegebene Werte für
an das elektronische Bauteil anzulegende Eingangsspannungen und/oder
Eingangsströme,
vorgegebene Sollwerte und Toleranzbereiche für in dem elektronischen Bauteil
anliegende Spannungen, insbesondere Flussspannungen und/oder Ströme, insbesondere
Sperrströme
und/oder Widerstände
sowie definierte Zeitintervalle umfassen. Dabei kann von den Testern
eine beliebige Anzahl von individuell wählbaren Prüfkriterien verarbeitet werden.
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In
einer Ausführungsform
der Testvorrichtung ist weiterhin eine Steuerungseinrichtung vorgesehen,
welche mit dem ersten Tester, mit dem zweiten Tester und mit der
Beförderungseinrichtung
verbunden ist und welche diese steuert. mithilfe dieser Steuerungseinrichtung
kann die Testvorrichtung an die jeweils durchzuführenden Tests angepasst werden.
Dabei können
die von dem ersten und von dem zweiten Tester auszuführenden
Testprogramme ausgewählt
und verändert
werden. Des weiteren kann die Geschwindigkeit und somit die Taktzeit
der Beförderungseinrichtung
genau an die jeweils durchzuführenden
Testprogramme der Tester eingestellt werden.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Testen von elektronischen
Bauteilen.
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Zu
Beginn des Verfahrens wird durch einen Benutzer eine Menge von Prüfkriterien
festgelegt, die von den Testern für die durchzuführenden
Tests verwendet werden. Dabei können
Eingabe- und Ausgabeparameter,
bspw. Spannungen, Ströme
und Widerstände
von einem Benutzer bauteilspezifisch vorgegeben werden. Für die Ausgabeparameter,
die das elektronische Bauteil in Abhängigkeit von bestimmten festgelegten
Eingabeparametern liefern soll, lassen sich Intervalle festlegen.
Wenn die von den Testern gemessenen Ausgabeparameter innerhalb dieser
Intervalle liegen, so hat das betreffende Bauteil den Test hinsichtlich
dieses Parameters bestanden. Anderenfalls erfolgt eine Fehlermeldung.
Weitere Prüfkriterien
bilden bspw. das Null-Fehler-Kriterium in
der zweiten 100-Messung durch den zweiten Tester und Abweichungen
definierter Parameter von der ersten zur zweiten Messung innerhalb
zugelassener Toleranzen.
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Zunächst wird
dann eine Menge von zu überprüfenden,
gleichartigen elektronischen Bauteilen bereitgestellt. Bei dieser
Menge von gleichartigen elektronischen Bauteilen kann es sich insbesondere um
ein Fertigungslos handeln.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
unterteilt sich in einen ersten Vollmodus und in einen Splitmodus.
Zu Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
jeweils der erste Vollmodus durchgeführt, bei dem zunächst ein
elektronisches Bauteil aus der Menge von gleichartigen elektronischen
Bauteilen ausgewählt
und mit einem ersten Tester anhand einer vorgegebenen Menge von
Prüfkriterien überprüft wird.
Falls der erste Tester einen Fehler bei dem elektronischen Bauteil
feststellt, wird das elektronische Bauteil aussortiert, und die
Verfahrensschritte des Vollmodus beginnend mit dem Auswählen eines elektronischen
Bauteils werden wiederholt. Wird kein Fehler festgestellt, wird
das ausgewählte
elektronische Bauteil anschließend
mit einem zweiten Tester anhand der gleichen vorgegebenen Menge
von Prüfkriterien überprüft. Falls
der zweite Tester einen Fehler bei dem elektronischen Bauteil feststellt,
wird das betreffende elektronische Bauteil aussortiert. Tritt am zweiten
Tester bei den erweiterten Grenzen ein Messausfall auf, dann ist
dies ein Hinweis auf ein Messproblem im System, da das Bauteil bei
dem ersten Tester ohne Fehler bewertet wurde. Die vorgenannten Verfahrensschritte
des ersten Vollmodus werden solange schleifenartig wiederholt, bis
bei einer vorbestimmten Anzahl von überprüften Bauteilen in Folge keine
Fehler bei dem zweiten Tester festgestellt worden sind.
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Dann
wird das Verfahren im Splitmodus fortgesetzt. Dabei wird zunächst ein
weiteres elektronisches Bauteil aus der Menge von gleichartigen
elektronischen Bauteilen ausgewählt,
welches dann mit dem ersten Tester überprüft wird. Diese Überprüfung erfolgt
anhand einer ersten Teilmenge der vorgegebenen Menge von Prüfkriterien.
Falls dabei ein Fehler auftritt, wird das elektronische Bauteil
aussortiert. Falls kein Fehler festgestellt wird, wird das elektronische
Bauteil mit dem zweiten Tester überprüft, wobei eine
zweite Teilmenge der vorgegebenen Menge von Prüfkriterien verwendet wird.
Falls sich dabei ein Fehler ergibt, wird das betreffende elektronische Bauteil
aussortiert.
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In
dem ersten Vollmodus erfolgt eine zweimalige 100%-Messung am Losanfang,
also zwei vollständige Überprüfungen aller
vorgegebenen Prüfkriterien.
Sind die definierten Prüfkriterien
erfüllt,
wird vom Vollmodus in den Splitmodus umgeschaltet, in dem die Gesamtmenge
der Prüfkriterien,
die im Vollmodus das Messprogramm des ersten Testers bildet, auf
den ersten und auf den zweiten Tester verteilt wird.
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Die
Bestimmung der ersten und der zweiten Teilmenge der Prüfkriterien
kann dabei durch einen Benutzer erfolgen. Es ist auch möglich, die
Prüfkriterien
automatisiert auf die beiden Tester aufzuteilen, bspw. derart, dass
die Testdauer für
die Überprüfung der
Prüfkriterien
der beiden Teilmengen auf den Testern in etwa übereinstimmt.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Testverfahren lassen
sich eine Vielzahl von elektronischen Bauteilen beinahe beliebiger
Komplexität überprüfen, bspw. Dioden
oder Transistoren. Je nach Komplexität der betrachteten elektronischen
Bauteile können
unterschiedliche Parameter von den Testern erfasst und gemessen
werden. Bei komplexen Transistoren ist oft eine gleichzeitige Messung
und Überprüfung von einer
Vielzahl von verschiedenen Parametern nötig. Dies ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
einfach und geschwindigkeitsoptimal möglich.
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Gemäß einem
ersten Grundgedanken der Erfindung wird am Anfang des erfindungsgemäßen Testverfahrens
solange eine zweifache 100%-Messung der zugrunde gelegten Parameter
durchgeführt, bis
eine hinreichende Aussage über
die Qualität
des gesamten Testsystems, insbesondere der Tester, der Verkabelung,
der Anschaltung und der Kontaktierung getroffen werden kann. Die
Dauer der zweifachen 100%-Messung kann durch die Vorgabe der Anzahl der
fehlerfreien elektrischen Messungen, die den ersten Vollmodus in
Folge durchlaufen müssen,
bevor in den Splitmodus gewechselt wird, benutzerseitig bestimmt
werden.
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Gemäß einem
zweiten Grundgedanken der Erfindung werden im Splitmodus ebenfalls
sämtliche zu überprüfenden Testkriterien
getestet, wobei die Testkriterien möglichst gleichmäßig auf
die beiden Tester verteilt werden. Dadurch ist sichergestellt, dass
sämtliche
Parameter tatsächlich
erfasst und gemessen werden. Durch das Verteilen der Testparameter
auf die beiden beteiligten Tester wird ein deutlicher Geschwindigkeitsvorteil und
dadurch eine Verkürzung
der Taktzeit für
das Testverfahren erreicht.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden die Verfahrensschritte des ersten und des zweiten Vollmodus oder
des Splitmodus so oft schleifenartig wiederholt, bis alle elektronischen
Bauteile des Loses überprüft worden
sind. Dabei kann eine hohe Fehleraufdeckungsrate bei gleichzeitig
kurzer Verfahrenslaufdauer erreicht werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die Verfahrensschritte
des Splitmodus so oft schleifenartig wiederholt, bis eine vorbestimmte
Anzahl von elektronischen Bauteilen im Splitmodus überprüft worden
ist. Im Anschluss an den Splitmodus ist das Durchführen eines
zweiten Vollmodus vorgesehen.
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Im
zweiten Vollmodus wird ein weiteres elektronisches Bauteil aus der
Menge von gleichartigen elektronischen Bauteilen ausgewählt und
mit dem ersten Tester anhand der vorgegebenen Gesamtmenge von Prüfkriterien überprüft. Wird
ein Fehler detektiert, wird das betreffende elektronische Bauteil aussortiert.
Verläuft
die Überprüfung des
ersten Testers fehlerfrei, so schließt sich die Überprüfung des elektronischen
Bauteils mit dem zweiten Tester an, bei der ebenfalls die vorgegebene
Gesamtmenge von Prüfkriterien
mit erweiterten Toleranzgrenzen abgetestet wird. Wenn dabei ein
Fehler auftritt, wird das elektronische Bauteil aussortiert und
zurück
in den ersten Vollmodus gewechselt. Diese Verfahrensschritte des
zweiten Vollmodus werden so lange schleifenartig wiederholt, bis
im zweiten Vollmodus eine vorbestimmte Anzahl von fehlerfreien elektronischen
Bauteilen in direkter Folge überprüft worden ist.
Wenn im zweiten Vollmodus eine vorbestimmte Anzahl von fehlerfreien
elektronischen Bauteilen in Folge festgestellt worden ist, so wird
wieder in den Splitmodus zurück
gewechselt.
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Der
zweite Vollmodus entspricht hinsichtlich des Ablaufs dem ersten
Vollmodus. Im Unterschied zum ersten Vollmodus wird der zweite Vollmodus
jedoch deutlich weniger wiederholt. In vielen Fällen ist es ausreichend, wenn
der zweite Vollmodus nur mit einer einzigen Wiederholung ausgeführt wird
und danach direkt wieder in den Splitmodus umgeschaltet wird.
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Ein
weiterer Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass von dem
Splitmodus regelmäßig in den
zweiten Vollmodus übergewechselt
wird. Dabei kann durch einen Benutzer die Häufigkeit der Wechsel von dem
Splitmodus in den zweiten Vollmodus sowie die jeweilige Länge des
zweiten Vollmodus durch die Wahl der vorbestimmten Anzahl der jeweils im
Splitmodus und im zweiten Vollmodus zu überprüfenden fehlerfreien elektronischen
Bauteile vorgegeben werden.
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Durch
das Vorsehen eines zusätzlichen zweiten
Vollmodus wird eine besonders hohe Mess-Sicherheit gewährleistet.
Durch das abwechselnde Ausführen
des geschwindigkeitsoptimalen Splitmodus und des besonders zuverlässigen Vollmodus
kann eine bis zu 50% reduzierte Mess- und Zykluszeit der Testvorrichtung
bzw. Teststation erreicht werden, ohne dass bspw. durch die Streichung
von Messparametern ein Verlust von Mess-Sicherheit hingenommen werden
muss. Die Prüfkapazität wird dabei
ohne Verlust von Mess-Sicherheit und ohne zusätzliche Investitionen erhöht. Durch
das regelmäßige Zwischenschalten
des zweiten Vollmodus ist ebenfalls gewährleistet, dass Funktionsstörungen oder
Defekte im ersten oder im zweiten Tester zuverlässig erkannt werden.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist dann besonders geschwindigkeitsoptimal, wenn die im Splitmodus
auf den beiden Testern überprüften Teilmengen
von definierten Testkriterien disjunkt sind, d. h. wenn keine Kriterien
doppelt übergeprüft werden.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt im ersten
und im zweiten Vollmodus die Überprüfung des
elektronischen Bauteils mit dem zweiten Tester zwar mittels der
gleichen Parameter wie direkt davor mit dem ersten Tester, jedoch
mit erweiterten Toleranzgrenzen. Daraus ergibt sich, dass ein elektronisches
Bauteil, das bei der Überprüfung des
ersten Testers als fehlerfrei festgestellt worden ist, bei der Überprüfung des
zweiten Testers idealerweise ebenfalls als fehlerfrei durchgehen
sollte. Ist dies nicht der Fall, so kann dies ein Hinweis auf eine Funktionsstörung oder
auf einen Defekt des ersten oder zweiten Testers sein.
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Die
Prüfkriterien
können
vorgegebene Werte für
anzulegende Spannungen und/oder Ströme, vorgegebene Sollwerte und
Toleranzbereiche für
in dem elektronischen Bauteil anliegende Spannungen, insbesondere
Fluss-Spannungen und/oder Ströme,
insbesondere Sperrströme
und/oder Widerstände
sowie definierte Zeitintervalle umfassen. Je nach zu testenden Bauteilen
können
eine unterschiedliche Anzahl von unterschiedlichen Prüfkriterien
zum Einsatz kommen. Diese Prüfkriterien
können
dabei durch einen Benutzer ausgewählt und in die jeweils verwendeten Tester
einprogrammiert werden. Das Festlegen und Einprogrammieren von solchen
Prüfkriterien
in gängige
Tester ist dem Fachmann bekannt und braucht deshalb hier nicht näher erläutert zu
werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen der erste und der
zweite Tester jeweils Prüfkontakte
auf, die vor den Überprüfungsschritten
des Verfahrens automatisch mit dem Außenkontakten der getesteten
elektronischen Bauteile verbunden und nach den Überprüfungsschritten wieder von den
Außenkontakten
gelöst
werden. Dieses Verbinden und Lösen
kann dabei durch eine präzise arbeitende
Beförderungseinrichtung
bzw. durch Beförderungsband
erfolgen, die bzw. das die elektronischen Bauteile mit ihren Außenkontakten
genau auf die Prüfkontakte
des jeweiligen Testers aufsetzt. Die Beförderungseinrichtung kann dabei
die elektronischen Bauteile automatisiert zu dem ersten Tester,
zu dem zweiten Tester und weiter bewegen. Durch das Vorsehen einer
solchen Beförderungseinrichtung kann
das erfindungsgemäße Verfahren
besonders vorteilhaft automatisiert werden. Ein derart automatisiertes
erfindungsgemäßes Prüfverfahren
kann in-line, d. h. in der Produktionslinie der jeweiligen elektronischen
Bauteile zum Einsatz kommen, wodurch sich zeitnah zuverlässige Aussagen über die Qualität der produzierten
Bauteile treffen lassen.
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Die
Steuerung der Tester und der Beförderungseinrichtung
kann durch ein Steuerungssystem erfolgen, das mit den Testern und
mit der Beförderungseinrichtung
verbunden ist. Dieses Steuerungssystem steuert in Abhängigkeit
der ausgewählten Testkriterien
die Geschwindigkeit und den Takt der Bewegung der Beförderungseinrichtung
und der Testprogramme der Tester.
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Die
Erfindung wird auch in einem Computerprogramm zum Ausführen des
Verfahrens zum Überprüfen von
elektronischen Bauteilen verwirklicht. Das Computerprogramm enthält dabei
Programmanweisungen, die einen ersten Tester und einen zweiten Tester
und/oder eine Beförderungseinrichtung und/oder
eine mit dem ersten Tester, mit dem zweiten Tester und mit einer
Beförde rungseinrichtung
verbundene Steuerungssystem veranlassen, ein solches Verfahren in
einer vorstehend beschriebenen Ausführungsform auszuführen. Das
Computerprogramm steuert dabei die Abfolge der im Rahmen des ersten
Vollmodus, des Splitmodus und des zweiten Vollmodus vorzunehmenden Überprüfungsschritte der
Tester und/oder die synchrone, insbesondere getaktete Bewegung der
elektronischen Bauteile hin zu den Testern und wieder weg von den
Testern. Durch das erfindungsgemäße Computerprogramm
können elektronische
Bauteile beinahe beliebiger Komplexität schnell und umfassend getestet
werden.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
ein Computerprogramm, das auf einem Speichermedium enthalten ist,
das in einem Computerspeicher abgelegt ist, das in einem Nur-Lese-Speicher
bzw. in einem ROM-Speicher enthalten ist oder das auf einem elektrischen
Trägersignal übertragen
wird. Die Erfindung betrifft auch ein Trägermedium, insbesondere einen Datenträger, wie
bspw. eine Diskette, ein Zip-Laufwerk, einen Streamer, eine CD oder
eine DVD, auf denen ein vorstehend beschriebenes Computerprogramm
abgelegt ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Computersystem,
auf dem ein solches Computerprogramm gespeichert ist. Schließlich betrifft
die Erfindung ein Verfahren, bei dem ein solches Computerprogramm
aus einem elektronischen Datennetz, wie bspw. aus dem Internet auf
einen an das Datennetz angeschlossenen Computer heruntergeladen
wird.
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In
durchgeführten
Praxistests mit dem Testhandler der Bauform SOT3x3 wurden durch
die Verwendung des erfindungsgemäßen Testverfahrens folgende
Verkürzungen
der Zykluszeit und damit der Taktzeit erreicht. Package SOT 323
und Package SOT 343 von 240 ms auf 220 ms (8%), Package SOT 363
S von 280 ms auf 220 ms (21%) sowie Package SOT 363 PN von 370 ms
auf 250 ms (32%). Dabei zeigte sich, dass sich bei langen Testintervallen besonders
große
Einsparungspotenziale ergeben. Bei einer Testzeit von weniger als
90 ms konnte anlagenbedingt keine Reduktion der Taktzeit erzielt
werden.
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Die
Erfindung ist in den Figuren anhand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht.
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1 zeigt eine schematische
Darstellung einer Teststation mit einem ersten Tester und mit einem
zweiten Tester,
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm
zur Darstellung des erfindungsgemäßen Prüfverfahrens.
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1 zeigt eine schematische
Darstellung einer Teststation 1 mit einem ersten Tester 11 und
mit einem zweiten Tester 12.
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Der
links angeordnete erste Tester 11 weist an seiner Oberfläche einen
ersten Prüfkontakt 111 und
einen zweiten Prüfkontakt 112 auf.
Der rechts angeordnete zweite Tester 12 verfügt an seiner
Oberseite über
einen dritten Prüfkontakt 121 und über einen
vierten Prüfkontakt 122.
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In 1 sind ein erstes elektronisches
Bauteil 13, ein zweites elektronisches Bauteil 14 und
ein drittes elektronisches Bauteil 15 gezeigt, die mittels eines
nicht gezeigten Beförderungsbandes
an die Tester 11 und 12 heran und weitergeführt werden. Dabei
werden die Prüfkontakte 111, 112, 121 und 122 automatisch
mit den Außenkontakten
der elektronischen Bauteile 13–15 verbunden.
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Die
Tester 11 und 12 sind in der Lage, die elektronischen
Bauteile 13–15 anhand
einer Vielzahl von Testkriterien auf ihre Funktionsfähigkeit
zu überprüfen. Zu
den Funktionen der Tester 11 und 12 gehören das
Einprägen
von Spannungen und das Messen von Strömen, das Einprägen von
Strömen
und das Messen von Spannungen, das Messen von Widerständen oder
von anderen elektrischen Parametern und das Vertauschen von Polaritäten. Die
Tester 11 und 12 arbeiten im vorliegenden Ausführungsbeispiel
synchron, d. h. sie erfassen und überprüfen Testkriterien und Parameter
von aufeinander folgenden elektronischen Bauteilen gleichzeitig.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm 2 zur
Darstellung des erfindungsgemäßen Prüfverfahrens.
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Das
Ablaufdiagramm 2 weist ein "Start"-Feld, drei "Ende"-Felder, eine Vielzahl
von rechteckig dargestellten Ausführungsfeldern und eine Vielzahl
von rautenartig dargestellten Entscheidungsfeldern auf.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
gliedert sich in einen ersten Vollmodus, in einen Splitmodus und
in einen zweiten Vollmodus. Als Voraussetzung des Verfahrens wird
eine Menge, insbesondere ein Fertigungslos von gleichartigen elektronischen
Bauteilen bereitgestellt.
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Zu
Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird immer der erste Vollmodus ausgeführt.
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In
dem Entscheidungsfeld 201 wird überprüft, ob bereits alle elektronischen
Bauteile des Loses getestet worden sind. Ist dies der Fall, so ist
das erfindungsgemäße Verfahren
an dieser Stelle beendet. Ist dies nicht der Fall, so wird mit dem
Aus führungsfeld 202 fortgesetzt,
bei dem ein noch nicht getestetes elektronisches Bauteil aus dem
Los ausgewählt
und bereitgestellt wird. Im Ausführungsfeld 203 wird
dieses Bauteil durch den ersten Tester 11 mit der Gesamtmenge
der Testkriterien überprüft.
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Im
Entscheidungsfeld 204 wird abgefragt, ob bei diesem Test
ein Fehler festgestellt worden ist. Ist dies der Fall, so wird mit
dem Entscheidungsfeld 208 fortgesetzt, bei dem das Bauteil
aussortiert wird, und anschließend
wird mit dem Entscheidungsfeld 201 fortgefahren. Wird bei
der Überprüfung kein
Fehler festgestellt, so wird mit dem Ausführungsfeld 205 fortgefahren,
bei dem das Bauteil durch den zweiten Tester 12 mit der
Gesamtmenge der vorgegebenen Testkriterien, allerdings mit erweiterten
Toleranzgrenzen getestet wird.
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Im
nun folgenden Entscheidungsfeld 206 erfolgt eine Abfrage,
ob ein Fehler beim zweiten Tester 12 festgestellt worden
ist. Ist dies der Fall, so liegt ein Messausfall vor. In diesem
Fall wird ebenfalls zu dem Verfahrensschritt 208 verzweigt,
bei dem das Bauteil aussortiert wird. Wird bei diesem Test kein
Fehler durch den zweiten Tester 12 festgestellt, so schließt sich
im Entscheidungsfeld 207 die Abfrage an, ob n fehlerfreie
Bauteile in Folge überprüft worden
sind. Für
die Variable n ist dabei ein benutzerdefinierter Wert vorgebbar.
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Sind
noch nicht n fehlerfreie Bauteile infolge überprüft worden, so wird der erste
Vollmodus mit dem Entscheidungsfeld 201 fortgesetzt. Sind
bereits n fehlerfreie Bauteile infolge überprüft worden, so ist damit der
erste Vollmodus beendet, und das erfindungsgemäße Verfahren wird mit dem Splitmodus fortgesetzt.
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Der
Splitmodus beginnt mit dem Entscheidungsfeld 301, in dem
zunächst überprüft wird,
ob noch zu testende Bauteile vorhanden sind. Ist dies nicht der
Fall, ist das erfindungsgemäße Verfahren an
dieser Stelle beendet. Ist dies der Fall, so wird im nächsten Ausführungsfeld 302 ein
weiteres, noch nicht getestetes elektronisches Bauteil aus dem Los ausgewählt und
bereitgestellt.
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Dieses
Bauteil wird dann im Ausführungsfeld 303 von
dem ersten Tester 11 getestet. Dabei wird eine erste Teilmenge
der Gesamtmenge der vorgegebenen Testkriterien überprüft. Im darauffolgenden Entscheidungsfeld 304 wird
abgefragt, ob bei diesem Test ein fehlerhaftes Bauteil festgestellt
worden ist. Ist dies der Fall, so wird zu dem Verfahrensschritt 308 verzweigt,
bei dem das Bauteil aussortiert wird, und das Verfahren wird daraufhin
mit dem Entscheidungsfeld 301 im Splitmodus fortgesetzt.
Wird durch den ersten Tester 11 kein Fehler festgestellt,
so wird im nächsten
Ausführungsfeld 305 das
Bauteil mit dem zweiten Tester 12 anhand einer zweiten
Teilmenge der Gesamtmenge der vorgegebenen Testkriterien überprüft. Anschließend wird
im Entscheidungsfeld 306 abgefragt, ob dabei ein fehlerhaftes Bauteil
festgestellt worden ist. Ist dies der Fall, so wird gemäß dem Verfahrensschritt 308 das
Bauteil aussortiert, und das verfahren wird mit dem Entscheidungsfeld 301 im
Splitmodus fortgesetzt. Wird bei dem Test durch den zweiten Tester 12 kein
Fehler beim getesteten Bauteil festgestellt, so wird im darauffolgenden
Entscheidungsfeld 307 überprüft, ob bereits
k Bauteile im Splitmodus getestet worden sind. Ist dies nicht der
Fall, so wird mit dem Verfahrensschritt 301 fortgefahren.
Ist dies der Fall, so bedeutet dies, dass der Splitmodus an dieser
Stelle beendet und mit dem zweiten Vollmodus fortgefahren wird.
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Zu
Beginn des zweiten Vollmodus wird im Entscheidungsfeld 401 überprüft, ob noch
ein weiteres nicht getestetes Bauteil vorhanden ist. Ist dies nicht
der Fall, so ist das erfindungsgemäße Verfahren an dieser Stelle
beendet. Ist dies der Fall, so wird im Ausführungsfeld 402 ein
weiteres Bauteil ausgewählt und
bereitgestellt. Dieses Bauteil wird im nächsten Entscheidungsfeld 403 durch
den ersten Tester 11 getestet, wobei wiederum die Gesamtmenge
der vorgegebenen Testkriterien zugrunde gelegt wird.
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Im
nachfolgenden Entscheidungsfeld 404 wird daraufhin abgefragt,
ob bei dieser Überprüfung ein
fehlerhaftes Bauteil festgestellt worden ist. Ist dies der Fall,
so wird das betreffende Bauteil im darauffolgenden Verfahrensschritt 408 aussortiert
und das erfindungsgemäße Verfahren
wird mit dem Entscheidungsfeld 401 im zweiten Vollmodus
fortgeführt.
Ist dies nicht der Fall, wird das Bauteil im nächsten Ausführungsfeld 405 durch
den zweiten Tester 12 getestet. Dabei werden dieselben
Testkriterien wie in der Überprüfung in
Verfahrensschritt 403, jedoch mit erweiterten Toleranzgrenzen
zugrunde gelegt.
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Im
nun anschließenden
Entscheidungsfeld 406 wird abgefragt, ob bei dieser Überprüfung durch den
zweiten Tester 12 ein Fehler festgestellt worden ist. Ist
dies der Fall, so liegt ein Messausfall vor. In diesem Fall wird
das betreffende Bauteil gemäß dem Verfahrensschritt 208 aussortiert,
und das Verfahren wird im ersten Vollmodus fortgesetzt. Wird bei
der Überprüfung durch
den zweiten Tester 12 kein Fehler festgestellt, so wird
mit dem Entscheidungsfeld 407 fortgefahren, bei dem abgefragt
wird, ob im zweiten Vollmodus bereits m fehlerfreie Bauteile in
Folge überprüft worden
sind. Ist dies nicht der Fall, so wird der zweite Vollmodus beginnend
mit dem Verfahrens schritt 401 wiederholt. Wurden bereits
m fehlerfreie Bauteile in Folge im zweiten Vollmodus festgestellt,
so wird das erfindungsgemäße Verfahren
im Splitmodus beginnend mit dem Verfahrensschritt 301 fortgeführt.
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Die
Werte für
die Variablen n, k und m können
durch einen Benutzer vorgegeben werden. Dadurch kann eingestellt
werden, wie viele Wiederholungen der erste Vollmodus, der Splitmodus
und der zweite Vollmodus jeweils vorsehen. Die Testkriterien sind
ebenfalls benutzerdefiniert vorgegeben. Die Anzahl der zum Testen
von elektronischen Bauteilen notwendigen Testkriterien nimmt oft
proportional mit deren Komplexität
zu. Für
komplizierte Transistoren ist es dabei möglich, eine Vielzahl von Testkriterien abzuprüfen.
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Im
ersten und im zweiten Vollmodus werden dabei sämtliche Testkriterien redundant
durch zwei nacheinander angeordnete Tester 11 und 12 abgeprüft, wodurch
sich eine sehr zuverlässige,
aber zeitintensive Überprüfung ergibt.
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Im
Splitmodus werden sämtliche
Testkriterien auf die beiden Tester 11 und 12 aufgeteilt,
wodurch eine Redundanz vermieden und gleichzeitig sichergestellt
wird, dass jedes Testkriterium wenigstens einmal abgeprüft wird.
Der Splitmodus arbeitet dabei besonders geschwindigkeitsoptimal.
Durch das Vorschalten des ersten Vollmodus vor den Splitmodus wird
erreicht, dass erst dann in den Splitmodus übergegangen wird, wenn eine
bestimmte Anzahl von elektronischen Bauteilen fehlerfrei getestet worden
ist. Durch das Zwischenschalten des zweiten Vollmodus in den Splitmodus
wird gewährleistet, dass
regelmäßig eine
doppelte 100-Prüfung
mit den beiden Testern 11 und 12 erfolgt, durch
welche die Genauigkeit der Testergebnisse über wacht werden kann. Fehler
im Betrieb der Tester werden dadurch zuverlässig vermieden.
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Falls
im zweiten Vollmodus Fehler beim zweiten Testsystem festgestellt
werden, so wird automatisch mit dem umfangreicheren ersten Vollmodus fortgefahren.
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Nachfolgend
ist das erfindungsgemäße Testverfahren
anhand von Ausführungsbeispielen
mit Bezug auf die 1 und 2 näher erläutert.
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Bei
den betrachteten elektronischen Bauteilen handelt es sich dabei
um Dioden des Typs BAV 99, die in derselben Fertigungsanlage bzw.
Fertigungsstraße
hergestellt worden sind. Die Losgröße beträgt x = 30, für die Variablen
n, k und m sind im nachfolgenden Ausführungsbeispiel aus Anschauungsgründen die
Werte n = 10, k = 10 und m = 1 vorgegeben. Bei einem real ausgeführten Test
können die
Variablen n, k und m bspw. die Werte n = 500, k = 100 und m = 1
annehmen.
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Die
Testkriterien umfassen das Messen der Fluss-Spannung sowie das Messen
eines Sperrstroms 1 und eines Sperrstroms 2 in
den betrachteten Bauteilen. Bei der Fluss-Spannung und bei dem Sperrstrom
handelt es sich um charakteristische elektrische Parameter einer
Diode.
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Für die Messung
der Fluss-Spannung ist ein Zeitfenster von 5 ms vorgesehen. Dabei
wird über
die Prüfkontakte 111 und 112 des
ersten Testers 11 sowie über die Prüfkontakte 121 und 122 des
zweiten Testers 12 ein Fluss-Strom IF = 10mA an die elektronischen
Bauteile angelegt und der dadurch erzeugte Spannungsabfall gemessen.
Die vom ersten Tester 11 in den elektronischen Bauteilen
gemessene Fluss-Spannung OF muss kleiner als 820 mV sein, die vom
zweiten Tester 12 gemessene Fluss-Spannung OF muss kleiner als 855 mV
sein.
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Für das Messen
des Sperrstroms 1 und des Sperrstroms 2 ist ein
Zeitfenster von jeweils 20 ms, insgesamt 40 ms erforderlich. Dabei
werden die Prüfkontakte 111 und 112 des
ersten Testers 11 sowie die Prüfkontakte 121 und 122 des
zweiten Testers 12 so polarisiert, dass die Diode sperrt.
Dann wird eine Sperrspannung UR = 70 V eingeprägt und der dadurch erzeugte
Sperrstrom gemessen. Der vom ersten Tester 11 in den elektronischen
Bauteilen gemessene Sperrstrom IR muss kleiner als 100 nA sein,
der vom zweiten Tester 12 gemessene Sperrstrom IR muss
kleiner als 150 nA sein.
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Im
ersten und im zweiten Vollmodus ergibt sich die Messzeit von 45
ms für
die Überprüfung der Bauteile
aus der Summe der maximalen Zeitfenster für die Messung der Fluss-Spannung,
des Sperrstroms 1 und des Sperrstroms 2.
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Im
Splitmodus wird die Messung dieser Parameter derart auf den ersten
Tester 11 und auf den zweiten Tester 12 aufgeteilt,
dass bei dem ersten Tester 11 die Fluss-Spannung sowie
der Sperrstrom 1 und bei dem zweiten Tester 12 nur
der Sperrstrom 2 gemessen werden. Dementsprechend ergibt
sich die Messzeit im Splitmodus zu 25 ms.
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Im
ersten Ausführungsbeispiel
sind alle x = 30 elektronischen Bauteile des betrachteten Loses fehlerfrei.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
wird zunächst
im ersten Vollmodus durchgeführt.
Dabei werden für
das erste elektronische Bauteil 13, für das zweite elektronischen
Bauteil 14, für
das dritte elektronische Bauteil 15 und für sieben
weitere elek tronische Bauteile die Fluss-Spannung, der Sperrstrom 1 und
der Sperrstrom 2 nacheinander an dem ersten Tester 11 und
mit erweiterten Toleranzgrenzen an dem zweiten Tester 12 gemessen,
wobei durch die Tester 11 und 12 keine Fehler
detektiert werden. Dann wird im Verfahrensschritt 207 des
Ablaufdiagramms 2 festgestellt, dass zehn fehlerfreie Bauteile in
Folge überprüft worden
sind.
-
Dementsprechend
wird das erfindungsgemäße Verfahren
mit dem Splitmodus fortgesetzt. Dabei überprüft der erste Tester 11 die
Fluss-Spannung und den Sperrstrom 1 und der zweite Tester 12 den Sperrstrom 2 der
weiteren elektronischen Bauteile. Dieser Splitmodus wird nacheinander
für die
Bauteile 11–20 durchgeführt, bis
im Verfahrensschritt 307 des Ablaufdiagramms 2 festgestellt
wird, dass im Splitmodus zehn fehlerfreie Bauteile in Folge überprüft worden
sind, woraufhin in den zweiten Vollmodus umgeschaltet wird.
-
Dieser
zweite Vollmodus wird nur für
das 21. Bauteil durchgeführt. In diesem Vollmodus erfolgt
jeweils eine Überprüfung der
Fluss-Spannung, des Sperrstroms 1 und des Sperrstroms 2 durch
den ersten Tester 11 und mit erweiterten Toleranzgrenzen durch
den zweiten Tester 12. Dabei ergeben sich keine Fehler.
Daher wird gemäß dem Verfahrensschritt 407 in
den Splitmodus zurückgeschaltet,
in dem nacheinander die fehlerfreien elektronischen Bauteile 22–30 getestet
werden. Nach dem Durchlauf des Splitmodus für das 30. elektronische
Bauteil des betrachteten Loses wird in dem Verfahrensschritt 301 gemäß 2 festgestellt, dass keine
weiteren Bauteile in dem betrachteten Los vorhanden sind. Damit ist
das erfindungsgemäße Verfahren
beendet.
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Im
zweiten Ausführungsbeispiel
ist das fünfte
elektronische Bauteil des betrachteten Loses fehlerhaft.
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Im
zweiten Ausführungsbeispiel
beginnt das erfindungsgemäße Verfahren
im ersten Vollmodus. Bei dem fünften
elektronischen Bauteil ergibt die Überprüfung gemäß Verfahrensschritt 204 einen Fehler,
da der erste Tester 11 bei dem betrachteten fünften elektronischen
Bauteil eine fehlerhafte Fluss-Spannung, einen fehlerhaften Sperrstrom 1 sowie
einen fehlerhaften Sperrstrom 2 feststellt. Das fünfte elektronische
Bauteil wird daraufhin gemäß Verfahrensschritt 208 aussortiert.
Die folgenden fehlerfreien elektronischen Bauteile 6–15 werden
ebenfalls im ersten Vollmodus getestet. Danach wird das erfindungsgemäße Verfahren
für die
elektronischen Bauteile 16–25 im Splitmodus
durchgeführt.
Für das 26.
elektronische Bauteil wird der zweite Vollmodus durchgeführt, danach
wird wieder in den Splitmodus zurückgeschaltet, in dem die elektronischen
Bauteile 27–30 getestet
werden. Im Verfahrensschritt 301 wird dann festgestellt,
dass das ganze Los abgetestet worden ist. Das erfindungsgemäße Verfahren
ist an dieser Stelle zu Ende.
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Im
dritten Ausführungsbeispiel
ist das fünfzehnte
elektronische Bauteil des betrachteten Loses fehlerhaft.
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Im
dritten Ausführungsbeispiel
wird der erste Vollmodus für
die elektronischen Bauteile 1–10 durchgeführt. Danach
wird in den Splitmodus umgeschaltet, der für die elektronischen Bauteile 11–20 durchgeführt wird.
Die Überprüfung des 15.
elektronischen Bauteils mit dem ersten Tester 11 gemäß den Verfahrensschritten 303 und 304 ergibt
eine fehlerhafte Fluss-Spannung
sowie einen fehlerhaften Sperrstrom 1 des 15.
elektronischen Bauteils, das daraufhin gemäß dem Verfahrensschritt 308 aussortiert
wird. Im Anschluss an die Durchführung
des Splitmodus für
die elektronischen Bauteile 11–20 wird für das 21.
elektronische Bauteil der zweite Vollmodus durchgeführt. Danach
wird wieder in den Splitmodus zurückgeschaltet, in dem die elektronischen
Bauteile 22–30 getestet
werden. Im Verfahrensschritt 301 wird schließlich festgestellt,
dass das gesamte Los abgetestet worden ist. Das erfindungsgemäße Verfahren
wird hier beendet.
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Bei
dem vierten Ausführungsbeispiel
tritt ab dem 18. elektronischen Bauteil eine Funktionsstörung im
zweiten Tester 12 auf. Diese Funktionsstörung besteht
darin, dass die Fluss-Spannung
durch den zweiten Tester 12 falsch gemessen wird.
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Die
fehlerfreien elektronischen Bauteile 1–10 werden im ersten
Vollmodus überprüft. Anschließend wird
das erfindungsgemäße Verfahren
im Splitmodus fortgeführt.
Die fehlerfreien elektronischen Bauteile 11–17 werden
von dem ersten Tester 11 und von dem zweiten Tester 12 korrekt
getestet. Die ab dem 18. elektronischen Bauteil auftretende
Funktionsstörung des
zweiten Testers 12 wird im Splitmodus nicht erkannt, denn
im Splitmodus misst der zweite Tester 12 nur den Sperrstrom 2 und
nicht die Fluss-Spannung. Dementsprechend werden auch die elektronischen Bauteile 18, 19 und 20 im
Splitmodus korrekt überprüft. Beim 21.
getesteten elektronischen Bauteil, das im zweiten Vollmodus getestet
wird, wird der Messausfall des zweiten Testers 12 im Verfahrensschritt 406 bemerkt.
Das 21. elektronische Bauteil wird daraufhin aussortiert
und das Verfahren im ersten Vollmodus fortgesetzt. Auch bei den
fehlerfreien elektronischen Bauteilen 22–30 detektiert
der zweite Tester 12 in den Verfahrensschritten 205 und 206 des Ablaufdiagramms 2 jeweils
eine fehlerhafte Fluss-Spannung. Daher werden die an sich fehlerfreien
elektronischen Bauteile 22–30 aussortiert. Nachdem
alle elektronischen Bauteile des betrachteten Loses abgetestet worden
sind, wird gemäß dem Entscheidungsfeld 201 das
erfindungsgemäße Verfahren
beendet.
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Durch
die Tatsache, dass die fehlerhafte Fluss-Spannung bei den elektronischen
Bauteilen 21–30 stets
durch den zweiten Tester 12, nicht aber durch den ersten
Tester 11 festgestellt worden ist, der ja mit den gleichen
Testkriterien arbeitet wie der zweite Tester 12, erhält der Benutzer
den Hinweis, dass entweder der erste Tester 11 oder der
zweite Tester 12 eine Funktionsstörung oder einen Defekt aufweisen.
-
Durch
das kontrollierte Zwischenschalten des Splitmodus in dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird eine deutliche Beschleunigung des Testverfahrens erreicht.
Durch das regelmäßige Umschalten von
dem Splitmodus in den zweiten Vollmodus wird eine doppelte 100-Prüfung der
vorgegebenen Testkriterien mit den beiden beteiligten Testern 11 und 12 sichergestellt,
so dass fehlerhafte Bauteile sowie Funktionsstörungen oder Defekte der Tester
zeitnah und zuverlässig
bemerkt werden.
-
- 1
- Teststation
- 11
- erster
Tester
- 111
- erster
Prüfkontakt
- 112
- zweite
Prüfkontakt
- 12
- zweiter
Tester
- 121
- dritter
Prüfkontakt
- 122
- vierter
Prüfkontakt
- 13
- erstes
elektronisches Bauteil
- 14
- zweites
elektronisches Bauteil
- 15
- drittes
elektronisches Bauteil
- 2
- Ablaufdiagramm
- 201–208, 301–308, 401–408
- Verfahrensschritte