Der Forderung nach immer kleineren und leichteren Produkten höherer Funktionalität und geringerem Preis führt zu dichter integrierten und komplexeren Baugruppen. Höhere Performance bei weiter reduziertem Platzbedarf. Diese Quadratur des Kreises ist nur mit neuartigen Bauformen in den Griff zu bekommen, beispielsweise Chip-Scale-Packaging, BGAs, Flip Chips und winzigen Diskreten des Typs 0201. Doch werden als Konsequenz daraus sowohl elektrische als auch visuelle Zugänglichkeit der Baugruppen weiter eingeschränkt.
Dezentral, flexibel, intelligent aufeinander abgestimmt und ein integraler Bestandteil der Elektronikfertigung, in diese Richtung tendieren künftig verstärkt automatische Testsysteme (ATE). Prozeßnahe Methoden ergänzen sich und führen zu einer höheren, optimierten Gesamtfehlerabdeckung. Dies hilft, den Durchsatz zu erhöhen und die Kosten zu reduzieren. Die „klassischen” Verfahren In-Circuit- und Funktionstest werden durch strukturelle Inspektionsmethoden wie AOI oder Röntgeninspektion (AXI) ergänzt. Dabei wird das ICT-System zur Multifunktionsplattform mit variabler, bedarfsgerechter Testtiefe. Zudem löst die Kombination unterschiedlicher Prüfmethoden das Zugriffsproblem auf Boards. Prüfsysteme sind ein integraler Teil der Fertigung und wichtig für die Verifikation von Fertigungsprozeß sowie Produkt. Entscheidend ist, daß sich Equipmentinvestitionen in angemessen kurzer Zeit amortisieren.
BIST (Built-in-Self-Test) und vereinfachter Boundary-Scan, um exemplarisch einige Verfahren zu nennen, werden zusammen mit parametrischen Messungen das Bild im Funktionstest prägen. Die immer kürzeren Produktlebenszyklen erleichtern diese Aufgabe nicht. Sicher ist: Der Funktionstest allein genügt nicht, bei steigender Baugruppenkomplexität die Fertigungsprobleme zu beherrschen.
Der Mehrwert des Tests kann in der Differenz der tatsächlichen Fertigungsqualität und der vom Kunden geforderten Lieferqualität gesehen werden. Natürlich kann man „Qualität“ nicht ins Produkt testen, vielmehr muß die Prüfprozedur der kontinuierlichen Verbesserung der Fertigungsqualität dienen. Es gilt, eine möglichst hohen Gutrate im abschließenden Funktionstest zu erzielen, wissen wir doch alle um die hohen Reparaturkosten und die teilweise horrenden Testzeiten in diesem Stadium. Somit ist also auch eine höhere Prozeßfehlerabdeckung gefordert. Als effiziente Prozeß-Verifikationsmethode wird sich die Röntgeninspektion durchsetzen, bei komplexen Baugruppen in Kombination mit dem ICT.
Integrierte, prozeßnahe Prüfungen sind die Lösung – optimiert im Zusammenwirken mit der Fertigung. Fehler müssen frühestmöglich festgestellt und behoben werden. Klare Rückschlüsse auf Fehlerursachen sowie Prozeßoptimierungen und dadurch kontinuierliche Verbesserungen müssen möglich sein. Das Ergebnis einer richtigen Teststrategien heißt: Fehler vermeiden. Strukturelle Testmethoden mit hoher Präzision und Zuverlässigkeit sowie geringen Anwendungseinschränkung werden in den nächsten Jahren dominieren. Die 3D-Röntgentechnik als In-line-Lösung wird auch Bleifrei-Ansprüchen genügen.
Beat Scheurer, European Marketing Manager, Electronic Manufacturing Test, Agilent Technologies, beat_scheurer@agilent.com
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Die 3D-Messung und Inspektion des Lotpastendrucks ist ein wichtiges Qualitätswerkzeug. Dieses funktioniert nur mit den richtigen Toleranzen und Eingriffsgrenzen.
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