Testsysteme für elektronische Flachbaugruppen mit ESD-Schutz

ESD ist seit den 1970er Jahren eine Grundidee zum Schutz von Elektroniken.

Bei Reinhardt System- und Messelectronic werden nicht nur die Testsysteme, sondern auch die Adaptionen hergestellt und entsprechen mit Sicherheit den jeweiligen Vorschriften, um jegliche ESD-Fehler zu vermeiden. Die größten Fehler entstehen beim Handling der Baugruppen. Es ist daher notwendig, dass der ESD-Schutz für die Baugruppe bereits voll greift, nachdem sie gelötet wurde und ggf. auch bei einer Handbestückung. Dazu müssen Tische, die Personen und auch die nachfolgende Transportkiste über Sicherheitsbänder geerdet worden sein. Wenn von dort aus die Transportkiste mit den bereits fertig gestellten Baugruppen zum Testsystem gebracht wurde, muss sichergestellt werden, dass das Behältnis mit einem leitfähigen Schutz versehen wird, damit beim Herausnehmen der Baugruppen keine statischen Ladungen entstehen können.

Prüfadapter sind in den meisten Fällen, wenn es sich um Incircuit- und Funktionstest handelt, mit gefederten Kontaktstiften bestückt. Des Weiteren wird der Prüfling mit gefederten Fangstiften positioniert. Es ist empfehlenswert, dass während des Einlegevorgangs alle Stifte auf Massepotential programmiert sind, um so auch eine sichere Entladung zu haben. Von Kunden wird sehr oft verlangt, dass die Platten, die die gefederten Kontaktstifte tragen, auch leitfähig sein müssen. Das ist nach der Erfahrung des Unternehmens nicht sinnvoll, da die Kontaktstifte und Fangstifte bereits auf sicherem Ladungspotential liegen und somit auf dem Material, das die Stifte hält, keinerlei Ladung entstehen kann. Es ist Voraussetzung, dass der Niederhalter, welcher den Prüfling in die Kontaktstifte drückt, in seinem Metallrahmen geerdet ist, so dass auch bei der Schließbewegung keinerlei statische Ladung entstehen kann.

Um das mit absoluter Sicherheit nachzuweisen, ist es für die Zweifler immer noch von Vorteil, wenn Dummy-Prüflinge gehandelt werden, die mit einem elektrostatischen Messgerät überwacht werden, so dass später bei den Serienprodukten keinerlei Zerstörung auftreten kann. Ist dann der Prüfling über den Incircuittest getestet, der vollkommene Potentialfreiheit der Baugruppe erfordert, folgt in den meisten Fällen das Flashen oder Laden von Mikroprozessoren. Auch diese sind im entsprechenden Massepotential sicher vor Aufladungen. Der nachfolgende Funktionstest arbeitet bereits mit Massepotential, wie schon das Laden und Flashen. Daher ist eine Zerstörung durch statische Aufladung nicht mehr gegeben. Beim Incircuittest, gerade wenn Spulen oder Transformatoren getestet werden, besteht die Gefahr, durch die Gegen-EMK Pulse erzeugt werden, die mehrere tausend Volt haben können und zur Zerstörung des Prüflings und des Testsystems führen können. In diesem Fall müssen auf diesem Testzweig Suppressordioden mit etwa 100V eingesetzt werden, so dass eine Hochspannungszerstörung durch Gegen-EMK nicht möglich ist. Hierbei handelt es sich jedoch nicht um ESD-Probleme.

Wir lernen immer wieder, dass Bauteile, gerade ICs oder spezielle Mikroprozessoren aus dem asiatischen Raum, ohne Schutzdioden gefertigt werden, so dass bei den typischen 500mV- oder 1V-Messspannungen für die Bauteilmessung im Incircuittest diese ICs zerstört werden und das Problem fälschlicherweise auf ESD-Zerstörung zurückgeführt wird. Die Incircuittester-Generation des Unternehmens testet Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten sowie sensible Halbleiter mit einer Messspannung von max. 200mV, was weitere Zerstörungen unterdrückt. Die ESD-Verantwortlichen müssen deshalb auch mit dem notwendigen Wissen über Halbleiter und Elektrogrundlagen ausgestattet sein, denn damit können sich viele Antworten automatisch ergeben und ESD-Defekte reduziert werden. Wenn dann die elektronische Baugruppe, ob erfolgreich oder nicht erfolgreich getestet, dem Testsystem entnommen wird, ist wieder ein Handschutz nötig und der Aufnahmebehälter für das Produkt sollte nach wie vor mit Entladevorrichtung und ESD-Schutz genutzt werden.

Bei Baugruppen mit hohen Spannungen während des Funktionstests ist es von absoluter Notwendigkeit, nach dem Test einen Entladevorgang vorzunehmen, der bei den heutigen Testsystemen vorhanden ist und entsprechend genutzt werden sollte. Somit sind Restladungen auf dem Prüfling auf ein Minimum begrenzt und nachfolgende Zerstörungen werden so vermieden.