Get the total coverage! Enrico Lusky, Vertriebsleiter Deutschland. Mitarbeiter: 152

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1 Enrico Lusky, Vertriebsleiter Deutschland GÖPEL electronic GmbH 2009 Get the total coverage! Gegründet: Mitarbeiter: in Jena Geschäftsbereiche: JTAG/ Boundary Scan Testsysteme (BST) Automatische Optische Inspektion (AOI) Automotive Test Solutions (ATS) Digitale Bildverarbeitung (DBV) Funktionstest (FT) Umsatz (2008): 19,7 Millionen Automatische Optische Inspektion 2 1

2 Qualitätsfaktor Baugruppe Unsere Kunden fertigen hochwertige Produkte. Moderne Produkte arbeiten mit elektronischen Baugruppen. Deren Qualität gilt es sicher zu stellen. Warum testen? 1. Wir sind zur Qualität verpflichtet Sicherung des Standortes Deutschland -> Made in Germany 2

3 2. Wir produzieren nicht fehlerfrei 1930 TECHNOLOGIE 2010 Ziel der Teststrategie Qualität, Zuverlässigkeit, Image Kosten sparen Totale Fehlerabdeckung 3

4 Beispiel: Auswirkung eines Fehlers Fehlerhafte Baugruppe (z.b. nach Lötofen) Fehler wird gefunden! Reparatur => Reparaturkosten 5 Beispiel: Auswirkung eines Fehlers Fehlerhafte Baugruppe Fehlender Kondensator führt zu stochastischen Störungen 4

5 Beispiel: Auswirkung eines Fehlers Sitz bewegt sich von selbst beim Starten... mehrere Versuche der Reparatur Kosten => mehrere 100 Tausch des Steuergerätes Wir müssen jeden Fehler finden! Baugruppe besteht aus 3 Elementen 5

6 Bauelemente werden in exzellenter Qualität angeliefert -> kaum Fehler Leiterplatten werden in exzellenter Qualität angeliefert -> kaum Fehler Der Lötprozess wird exzellent beherrscht -> kaum Fehler Ergebnis: die fertigen Baugruppen sind kaum fehlerhaft -> der Test ist überflüssig FALSCH!!! 6

7 Gutausbeute Baugruppen = Anteil guter Elemente hoch Anzahl Elemente pro Baugruppe Beispiel Baugruppe mit 4200 Lötstellen 400 Bauelementen 4600 Elemente Beherrschung des Prozesses: nur 10 dpm Opportunity For Defects (OFD) 99,999% aller Elemente sind i.o. aber nur 0, = 0,955 -> 95,5 % aller Baugruppen sind i.o. Bei 15 dpm sinkt diese Ausbeute sogar auf 93% Wir müssen jeden Fehler finden Teststrategie 7

8 Manuelle Sichtkontrolle (OI) Vorteile: äußerst flexibel keine Prüfprogramme hohe Genauigkeit (bei entsprechender Qualifikation und Erfahrung) Nachteile: lange Prüfzeit meist nur Stichprobenprüfung Fehlererkennung abhängig von Tagesform (50..80%) Fehlerschlupf hohe Personalkosten Nr. 15 Auto. optische Inspektion (AOI) Vorteile: hohe Fehlerabdeckung geringer Aufwand für die Prüfprogrammerstellung an vielen Stellen des Fertigungsprozesses sinnvoll einsetzbar Nachteile: nicht sichtbare Lötstellen Nr. 16 8

9 Auto. Röntgen Inspektion (AXI) Vorteile: qualitative Beurteilung unsichtbarer Lötstellen, zb. unter BGAs möglich Nachteile: aufwendiges Testverfahren sehr speziellem Nutzen hohe Kosten für die Anschaffung Nr. 17 Multifunktionstest (MFT) Vorteile: Simulation des Einsatzfalles Funktionsüberprüfung des Gesamtsystems auch an den Systemgrenzen Nachteile: ungenaue Fehler-Diagnose nur für die Gesamtfunktion relevante Bauteile werden überprüft teurer, sehr spezieller Prüfadapter Nr. 18 9

10 In-Circuit Test (ICT) Nr. 19 Problem mechanische Adaption 10% 27% 31% 178% Fläche Testpunkte / Fläche Gehäuse in % Gehäusefläche in mm² 16mm² Fläche für 16 Testpunkte 10

11 In-Circuit Test (ICT) Vorteile: sehr schneller Test geringer Aufwand für Testprogrammerstellung bei einfachen Bauteilen Nachteile: Setzen der Testpunkte wird zunehmend unmöglich wenig flexibel, aufgrund des Prüfadapters teurer, sehr spezieller Prüfadapter Funktionsbeschreibungen für komplexe Bauteile Nr. 21 Flying Probe (FP) Nr

12 Flying Probe (FP) Vorteile: kann Lagetoleranzen des Prüflings leicht ausgleichen geringer Aufwand für Testprogrammerstellung bei einfachen Bauteilen Flexibilität Nachteile: sehr langsam Setzen der Testpunkte wird zunehmend unmöglich hohe Belastung der Mechanik des Systems Funktionsbeschreibungen für komplexe Bauteile Nr. 23 JTAG / Boundary Scan (BScan) Geniales elektrisches Testverfahren Seit 1990 Standard IEEE 1149.x Kein mechanischer Kontakt notwendig Testen, Programmieren, Verifizieren und Emulieren JTAG/Boundary Scan 12

13 Vielfältige Einsatzmöglichkeiten Flexible Stand-Alone Lösung Reparaturstation zur Feindiagnose Integration in Flying Prober JTAG Boundary Scan Kombination mit AOI / AXI Integration in In-Circuit-Tester Kombination mit Funktionstester JTAG/Boundary Scan JTAG / Boundary Scan (BScan) Nr

14 JTAG / Boundary Scan (BScan) Vorteile: hohe Flexibilität keine Testpunkte und Adapter nötig Unterstützung während des kompletten Produktlebenszyklus Kosten des Testsystems Nachteile: derzeit nur begrenzt Tools für den analogen Bereich verfügbar Nr. 27 Zusammenfassung Wir müssen testen Teststrategie erfordert Fehleranalyse Die totale Fehlerabdeckung wird nur durch Kombination verschiedener Testverfahren erreicht 14

15 Elektronische Baugruppen von heute und morgen... Automatische Optische Inspektion 29 Inspektionsaufgaben an SMD- und THT-Bauelementen Sichtbare Lötstellen Nicht-sichtbare Lötstellen Lötstellen zur Wärmeableitung Bestückposition Polarität und Beschriftung GÖPEL electronic GmbH 30 15

16 Fertigungstechnologien in der Elektronikfertigung Einseitige SMD- und THT- Bestückung Doppelseitige Bestückung Pin-In-Paste Linienfertigung GÖPEL electronic GmbH 31 Prüfaufgaben vs. Inspektionsverfahren Prüfaufgabe AOI AXI - 2D AXI - 2D Schrägdurchstrahlung AXI - 3D GÖPEL electronic GmbH 32 16

17 Fertigungstechnologien vs. Inspektionsverfahren Fertigungstechnologie AOI AXI - 2D AXI - 2D AXI - 3D Schrägdurchstrahlung GÖPEL electronic GmbH 33 OptiCon X-Line 3D GÖPEL electronic GmbH 34 17

18 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 18