Nadeladapter-Testsystem - Design für Testbarkeit -

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1 Nadeladapter-Testsystem - Design für Testbarkeit - Berchtesgadnerstr. 10, A-5083 Gartenau/Salzburg Tel / Fax: 06246/

2 (Hinweis: Diesem Informationsmaterial liegt die Broschüre Design for Testability der Fa. Reinhardt System- und Messelectronic GmbH zugrunde, die in kompletten Auszügen kopiert und zitiert wird.) Bild: Bohrcenter der Fa. Reinhardt. Mittels Gerberdaten wird das Bohrbild erzeugt. Es lassen sich Nadelbettadapter mit einer Grundfläche von bis zu 40 x 30 Zentimeter erstellen. Die folgenden Regeln für ein testbares Design (Funktionstest) sollen zu einer engeren Zusammenarbeit zwischen den Entwicklern beitragen und dem Prüffeld helfen: 1. Fangbohrungen Um den Prüfling für die Kontaktierung sicher zu führen, sind Fang- oder Führungsbohrungen (mind. 4) unverzichtbar. Dabei sollten die Bohrdurchmesser 2,0 mm bis 3,5 mm betragen. Für ein sicheres und nicht verpolbares Einlegen der Baugruppe empfiehlt es sich, die Fangbohrungen asymmetrisch anzuordnen. Außenkanten sollten möglichst nicht genutzt werden, da diese in den meisten Fällen gesägt oder geschlagen und nur selten gefräst sind. Die Fangbohrungen müssen im selben Prozeß wie die eigentlichen Bauteilbohrungen hergestellt werden. 2. Durchkontaktierungen Durchkontaktierungen, die nicht zugedruckt werden dürfen und damit im Lötprozeß verzinnt werden, können ebenfalls zur Kontaktierung verwendet werden, vorausgesetzt, der Durchmesser entspricht den jeweiligen Leiterplattengrößen (siehe Punkt 4). 2

3 3. Kontaktierung Die einseitige Kontaktierung ist die kostengünstigste Kontaktierung. Sie sollten dazu mit Hilfe von Durchkontaktierungen die Netze auf der Oberseite der der Leiterplatte zur Unterseite bringen. Achten Sie darauf, daß bei beidseitiger Bestückung die einseitigen Prüfflächen nicht durch Bauteile verdeckt werden. Versuche Sie niemals, auf IC-Anschlußbeinen oder auf Bauteilen zu kontaktieren, da diese keine sichere Kontaktierung bieten und durch den Versatz dieser Teile zu Problemen führen. Beidseitige Kontaktierung ist auf jeden Fall möglich, sie ist jedoch doppelt so teuer. 4. Prüfflächen 4.1 Prüfflächen-Größe Leiterplatten werden mit einer gewissen Toleranz in der X- und Y-Achse gefertigt. Die Leiterplattenindustrie garantiert allgemein eine Genauigkeit von 350µ bei 10 cm. Bei einer Leiterplatte von 30 cm kann folglich die Genauigkeit um den Faktor 3 höher bei 2,1 mm liegen. Bei der Verwendung von Prüfflächen müssen also diese Fertigungstoleranzen eingeplant werden. Die Größe der Prüfflächen muß bei 10 cm großen Baugruppen 0,8 mm Durchmesser, bei 20 cm großen Baugruppen 1,5 mm und bei 30 cm großen Baugruppen 2,2 mm Duchmesser betragen, um die Fertigungstoleranzen auszugleichen. Beachten Sie außerdem, daß die gefederten Kontaktstifte ein Taumelspiel haben, so daß die o.g. Werte bei einer sicheren Kontaktierung nicht unterschritten werden sollten! 4.2 Prüfflächen-Abstände (zu Prüfflächen): Für kostengünstige, robuste und langlebige Adapter haben sich 100 mil Nadeln bewährt. Die Prüfflächen sollten daher so plaziert werden, daß die Abstände von Prüffläche zu Prüffläche 2,54 mm bzw. 1/10 inch betragen, um diese Nadeln problemlos einzusetzen. 75 mil und 50 mil Nadeln können zwar auch verwendet werden, haben aber höhere Preise, größere Streuungen in den Abmessungen und eine wesentlich kürzere Lebensdauer. 3

4 4.3 Prüfflächen-Abstände (zu Bauteilen): Durch die Leiterplatten- und Bestückungstoleranzen sollten Prüfflächen für die Prüfnadeln mindestens 1,5 mm von den typischen Bauteilkanten entfernt liegen. 5. Randstreifen Da viele Baugruppen in größeren Stückzahlen produziert werden, sollte man bedenken, daß auch Inlinesysteme Verwendung finden. Die Kanten, an denen die Baugruppen durch das Inlinesystem geführt wird, sollten daher bauteilfrei sein, d.h. daß die Außenkanten mind. 3,5 mm nutzbaren Randstreifen haben. 6. Teststecker Bei Kleinserien haben sich besonders im Funktionstest Teststecker (Pfostenverbinder) ideal bewährt, da man damit viele Testpunkte für den Funktions-Clustertest angehen und die Verbindung auch ohne Prüfadapter nur über die Schnittstelle und den Teststecker herstellen kann. Für Serien über 500 Stück sind Teststecker unwirtschaftlich und sollten durch Prüfflächen und Nadeladapter ersetzt werden. 7. Prüfnadel-Anordnung Wenn Sie einen Nadeladapter verwenden, achten Sie darauf, daß die Prüfnadeln möglichst gleichmäßig über den Prüfling verteilt sind, so daß Sie auch einen gleichmäßigen Andruck erhalten.. 8. Strombelastung Wenn Sie bei einem Funktionstest höhere Ströme (>0.5A) anlegen, sollten Sie nicht größere Nadeln, sondern mehrere Nadeln verwenden, um teuerere Sondernadelgrößen zu vermeiden. Außerdem können die Standardgrößen (100 mil Prüfnadeln) vollautomatisch bestückt werden. 4

5 9. Info über Testmethoden und Testsysteme: Informieren Sie sich über die Testmethoden Ihres Prüffeldes. Sie können so bereits im Entwicklungsstadium viele Tests für den Incircuittest, Funktionstest oder End-of Life- Test vorbereiten, so daß Sie für den eigentlichen Fertigungstest bereits komplette Testprogramme Ihrer Fertigung übergeben können, und damit aufwendige Programmier-, Adaptier- und Prüfkosten reduzieren. Ein Nadeladapterbau mit Testnadeln im 100mil (2.54mm) Abstand stellt von der Seite der Bohrplanerstellung die kostengünstigste Variante dar. Abhängig von der Leiterplattengröße ist infolge der Ungenauigkeit des Leiterplattenherstellers und des Bohrcenters ein Nadelabstand bis zu minimal 20mil (0.5mm) möglich. Bei folgenden Punkten ist mit erhöhten Adapter-Kosten zu rechnen: je kleiner die Abstände der Testpunkte werden (75mil, 50mil, 20mil(!)) wenn zweiseitig kontaktiert werden muß (Löt- und Bauteilseite) wenn sich auf der Seite der Testpunkte Bauteile mit einer Höhe von mehr als 10mm befinden wenn die einzelnen Testpunkte eine unterschiedliche Kontakthöhe besitzen (z.b. Kontakt auf Stiftleiste) Beispiel für Mischbestückung unterschiedlicher Nadelgrößen und formen. (Fa. ROCHE) Beispiel für Nadelabstände <1mm (Fa. THINK DIG) 5

6 10. Verschiedene Testsysteme der Fa. Digital Elektronik: 10.1 Sondertestadapter (Nadeladapter mit Funktionsbaugruppen): Eigenschaft: Größe, Form und Funktion frei definierbar Realitätsnaher Funktionstest (Fa. SKI-DATA) Nadelbettadapter-Test mit automatischem Testablauf (Fa. ROCO) 6

7 10.2 modularer Testadapter: Eigenschaft: verschiedene Baugruppen eines Systems einzeln testbar Realitätsnaher Funktionstest einer Filmkamera (Fa. MOVIECAM) 10.3 Standardtestpult: Eigenschaft: Testnadelgrundplatten wechselbar, Anschlüsse frei definierbar Leiterplattentest mit Simulationselektronik (Fa. ROCHE) Falls Sie Fragen zu Testmethoden und Testsystemen der Firma Digital Elektronik oder dem Schaltungsdesign für die Testbarkeit haben sollten, wenden Sie sich bitte an Ihren Kundenbetreuer. 7

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