Systempalette für Board ICT, AOI und AXI-Prüfstrategien

In Europa wächst nach Aussage von Scheurer der ATE-Bereich des Hauses im internationalen Vergleich derzeit am schnellsten. Einen großen Anteil daran haben die in Deutschland entwickelten und gefertigten Komponententestsysteme. Für sie ist im Zeichen komplexer Bausteine (Systems-on-a-Chip, System-in-a-Pack-age usw.) große Nachfrage zu verzeichnen. Im Boardtest ist Agilent sozusagen ein „Vollsortimenter“, der sämtliche Prüfstrategien offeriert, also elektrischen Test (In-Circuit ICT, MDA und Funktionsprüfung), automatische optische Inspektion (AOI) sowie Röntgeninspektion (AXI). Über Prüfstrategien in diesem Umfeld könnte man Bände füllen, klar ist jedoch, alle drei Techniken ergänzen sich optimal. So wird beispielsweise keine Baugruppe ohne elektrische Prüfungen die Fertigung verlassen, denn wie wüßte man sonst, ob sie überhaupt entsprechend der Spezifikationen funktioniert? Andererseits ist es nicht wirtschaftlich, nach allen fehlerhaft bestückten Bauteilen mit dem In-Cirucit-Test zu forschen, obwohl dies in allen Fertigungen die seit 20 Jahren favorisierte Methode der Qualitätskontrolle ist. Doch wird die elektrische Zugänglichkeit von Baugruppen bei jedem der halbjährlichen Integrationsschritte problematischer. Und wo man letztlich nichts sieht, sei es unter unterfüllten BGAs oder Flip-Chips oder in Lötstellen, setzt man zur durchgängigen Prozeßkontrolle (mit 100 %) oder für die Untersuchung von Testsamples spezielle Röntgensysteme an.

Der ICT hat für Agilent nach wie vor zentrale Bedeutung, wie auch für die Anwender weltweit. Die Tester der Serie 3070 erfahren laufend die nötige Systempflege. So liegt der Marktanteil des Unternehmens nicht von ungefähr derzeit mit etwas über 35 % rund 10 % vor dem nächsten Mitbewerber. Die Aussage ist auch klar, der ICT oder Cluster- und Funktionstest können nicht alles aufdecken bzw. ihr Einsatz ist unter Beachtung der Fehlerspektren in eine überlegte Gesamtstrategie einzubauen. Wie eine Studie aus einem HP-Geschäftszweig ergab, konnte man mit vorgeschaltetem AOI-System den First-Pass-Yield (gute Boards im ersten Prüfdurchgang ohne Reparatur) beim ICT diese Rate von 15 auf 60 % anheben, beim Funktionstest immerhin von 60 auf 85 %.

Mit seinen Offerten für alle drei Prüfsegmente (elektrischer Test, optischer und Röntgeninspektion) hat sich Agilent eigenen Aussagen zufolge auf die sich schon länger anbahnenden Änderungen in der Elektronikfertigung eingestellt. Zu erwähnen ist der Übergang zum Bleifrei-Prozeß, die verstärkte Anwendung von Advanced-Packages und natürlich der Einsatz von Prüfmitteln nicht nur am Schluß einer Fertigungslinie zur final-pauschalen Aussage über Funktionstüchtigkeit und Produktqualität, sondern der Einsatz an jeder relevanten Stelle im Fertigungsprozeß, um diesen zu überwachen und umgehend zu korrigieren bzw. optimieren. Damit besteht die Möglichkeit, bereits in den Bereichen Post-Print/Pre-Placement oder Pre-Soldering, eventuelle Defekte sofort zu erkennen und zu beseitigen und nicht fehlerhafte Objekte die gesamte Wertschöpfungskette durchzuschleppen.

Die jüngste Generation der automatischen Röntgenstrahlen-Inspektionssysteme von Agilent, die 5DX Serie 3, weist einen verdoppelten hohen Durchsatz auf. Erreicht wur-de die Durchsatzsteigerung durch eine Kombination wichtiger Optimierungen. Sie umfassen verbesserte Bilderfassung und -analyse, besseres Handling der Baugruppen und kürzere Prüfphasen. Für kleinere Panel wurde eine Doppelzuführung entwickelt. Weil immer wieder SMD-Steckverbinder als Hauptquelle schwerzu identifizierender schlechter Lötstellen genannt werden, ist das System mit speziellen, darauf abgestimmten Prüfalgorithmen ausgesteigert. Sie stei-gern die Testabdeckung und verkürzen gleichzeitig die Lernphase der Programmierer. Die Bleifrei-Löttechniken bringen weitere Herausforderungen mit sich. Auch in diesem veränderten Umfeld wird die Röntgeninspektion eine wichtige Rolle spielen. Mit Agilent 5DX Röntgeninspektionssystemen lassen sich sowohl die strukturelle Integrität von herkömmlich gelöteten Verbindungen (also deren Qualität) als auch eine große Zahl der künftigen, bleifreien Lötverbindungen automatisch verifizieren. Sie leisten dabei objektive Beiträge zurSicherung der Produktqualität, weil sie wichtige Infor-mationen für Optimierungenim Produktionsprozeß liefern,beispielsweise zur Einstellung von Ofentemperaturen oder über benötigte Lotpastenmengen.

Mit der Pinkarte Hybrid32 las-en sich in den In-Circuit-Testsystemen der Familie 3070 mehr Digitalkanäle implementieren sowie eine erweiterte Testabdeckung erreichen. Die Gehäusetechniken wie Advanced-Packages führen zu Halbleiter-Bauelementen mit immer höheren Anschlußzahlen. Für den In-Circuit-Test bedeutet dies, daß immer mehr Digitalkanäle kosteneffizient verfügbar sein müssen. Mit der Pinkarte verdoppelt man die Zahl der Digitalkanäle von 16 auf 32 (je belegten System-Slot) und kann dadurch die Systemkosten – bei unverändert hoher Testqualität – in manchenFällen bis zu 35 % senken.Die Investitionen der Agilent-Anwender in Testequipment,Adapter und Benutzertraining bleiben dabei geschützt.

Die Pinelektronik ist mit 6,12 oder 20 Mio. Prüfmustern je Sekunde (Megapatterns per Second-MPS) oder als Pay-per-Use-Modell verfügbar. Diese Kanalkarte enthält den 32 Digitalkanälen zudem die Prüfelektronik für 144 Schaltungsknoten, volle Overdrive-Fähigkeit und Programmierbarkeit für jeden Testspin.

Die In-Circuit-Testsysteme der Familie 3070 waren bisherausschließlich mit Unix-Controllern ausgerüstet, jetzt sind sie auch mit PC-Controllern unter dem Betriebssystem Windows NT verfügbar. Die Boardtester 3070PC bietendie vertraute Windows-Betriebssystemumgebung und kommen jenen Kunden entgegen, die ihr Prüffeld durchgängig mit den kostengünstigeren NT-basierenden Systemen ausstatten möchten. Sie weisen im Grunde nach Agilent-Aussagen die gleiche Testzuverlässigkeit, Qualität und Geschwindigkeit wie die Unix-Systeme auf.

Doch Agilent empfiehlt weiterhin die hochzuverlässige und stabile Unix-Plattform und wird solch Tester mit Unix-Betriebssystem auch künftig vermarkten, unterstützen und weiterentwickeln. Die Systeme 3070PC stellen eine zusätzliche Option dar. Das Unternehmen möchte damit auch jene potentiellen Anwender gewinnen, die bisherkeine In-Circuit-Testsysteme von Agilent einsetzten. Auch in der Windows-Welt sollen die Anwender von der Zu-verlässigkeit und Stabilität der Systemfamilie 3070 pro-fitieren, sagt der Anbieter dazu.

Mit der jüngsten Version der Software MagicTest wendet sich Agilent besonders an die Hersteller komplexer Produkte, die große Stückzahlen von Baugruppen mit analogen Schaltungsanteilen testen, bei denen kein hundertprozentiger Prüfzugriff mehr möglich ist. Der MagicTest identifiziert, prüft und diagnostiziert ana-loge Cluster (Schaltungsabschnitte aus mehreren analogen Komponenten) auf Bau-elemente-Ebene und erstellt anschließend einen Fehler-abdeckungsbericht. Die Software hat ihre Stärken dort,wo der Prüfzugriff auf solche analogen Cluster physikalisch eingeschränkt ist oder überhaupt nicht mehr möglich –sei es durch hohe Schaltungsdichte, hohe Frequenzen, Abdeckungen oder Abschirmungen. gbw

EPP 210