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Neue Dimension des Testens

Spea Flying Probe Anwendertreffen 2019
Neue Dimension des Testens

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Spea definiert das Testen mit Flying Probe-Systemen durch die Testarchitektur neu und bietet damit eine Serie innovativer Systeme, die das breite Anforderungsspektrum in der Elektronikproduktion zuverlässig abdecken. Während des Flying Probe Anwendertreffens wurde die Thematik vertieft und knapp 80 Teilnehmer konnten sich davon während der zwei Tage überzeugen.

Die Systemfamilie umfasst den Spea 4050 für hohen Durchsatz im Inline-Betrieb, den Spea 4060 – das Flaggschiff für alle Anforderungen und neu, den Spea 4080. Laut Uwe Winkler, dem Geschäftsführer befinden sich derzeit 1.168 Flying Probe-Systeme weltweit im Einsatz, von denen allein 351Stück in der Verantwortung der Spea GmbH in Deutschland liegen. Nicht unerwähnt blieb auch die Tatsache, dass die Zahl der Auslieferungen an Flying Probe-Systemen einen jährlichen Zuwachs verzeichnen kann, was für sich spricht.

Fedor Minich, Hartmann Electronic GmbH

Spea 4060 Backplane-Test

Hartmann Electronic setzt bereits seit 2010 zum Test der gefertigten Backplanes den Spea Flying Probe 4040 Multimode ein, der damals passend zur Anwendung modifiziert werden musste. Aufgrund der steigenden Anforderungen wurde im Dezember 2018 das Nachfolgesystem 4060s2 angeschafft, um die Qualität bei erhöhter Taktzeit sicher stellen zu können. Auch hier musste auf die Anforderungen des Unternehmens wie z.B. erweiterte Prüffläche oder höhere Steckerkontaktierung entsprechend umgerüstet werden. Die Gegenüberstellung der beiden Systeme zeigte deutlich, welch Vorteile das neue Prüfsystem dem Unternehmen brachte. Bei täglich zwei bis fünf Umrüstungen werden derzeit noch die alten Aufträge auf dem 4040 abgearbeitet, welche nach und nach auf den 4060 konvertiert werden sollen. (www.hartmann-electronic.com)

Johannes Helmling + Tewelde Mesfun, Minimax GmbH & Co. KG

Spea 4060 – Funktionstest mit BMUs und CAN-Kommunikation

Nachdem der Spezialist für Brandschutz eine neue Zentralengeneration mit ca. 15 neuen Baugruppen und einem gleichen Aufbau für alle Funktionsmodule entwickelt hatte, wurde bereits in der frühen Entwicklungsphase die Entscheidung für ein neues Testsystem getroffen. Da der Göpel Boundary Scan weiter nutzbar sein sollte, war eine offene Schnittstelle zur Einbindung von Hard- und Software für den Funktionstest gefordert. Zudem sollte es ein möglichst universeller Tester sein, mit hoher Automatisierbarkeit sowie möglichst wenig Handling und mit schneller automatisierter Testprogrammerstellung wegen der zu erwartenden kurzen Entwicklungszyklen. Zudem musste die Umsetzung von Design-Regeln auf den Baugruppen durch Testpunkte für Probes und BMU, Transportrand und Fiducials gegeben sein. Erfüllt wurde das geforderte Testszenario durch den Spea 4060s2 mit BMUs und CAN-Direktverdrahtung zur Nutzung der CAN-Module von Göpel. (www.minimax.com)

Klaus Wagner, E.G.O. Produktion GmbH & Co. KG

Kaskadierung von Flying Probe-Systemen

Anhand der Herstellung des SmartKii, ein User Interface für Hausgeräte, welches Sensor und Lichtsymbol in einem Element integriert und selbst komplexe Hausgeräte intuitiv bedienen lässt sowie der Kappenbestückung wurde die Zusammenstellung der Fertigungslinien sowie der Weg zum finalen Linienlayout detailliert erläutert. Das verabschiedete Konzept nach Vorgaben der Produktionsleitung sah die organisatorische Zuordnung der Flying Probe-Systeme zur SMT-Kostenstelle vor, um mehr Flexibilität bei neuen Produkten sowie eine bessere Nutzung der entsprechenden Maschinen durch Reduzierung von Taktverlusten zu erhalten. Die Erfahrungen mit der Kaskadierung zeigte, dass die Wege des Bedienpersonals deutlich kürzer und die Systeme besser im Blick waren. Durch die höhere Flexibilität können die Systeme gegenüber früher für mehr Produkte genutzt werden und durch die Zuordnung zum SMT-Prozess verringern sich die Diskussionen zwischen den Bereichen. (www.egoproducts.com/de/)

Roland Löken, Benning Elektrotechnik und Elektronik GmbH & Co.KG

Umstellung von Spea 4040 auf Spea 4050s2

Nachdem das alte Flying Probe-System in die Jahre gekommen war, wurde ein System mit hoher Flexibilität zwecks unterschiedlichstem Baugruppen-Design gesucht. Die Messlatte der Anforderungen an das neue Flying Probe-System lag hoch. Aufgrund der bereits guten Erfahrungen mit den Spea Testsystemen inklusive Qualität und Zuverlässigkeit des alten Modells 4040 sowie kompetentem, lösungsorientiertem Software- wie auch Hardwaresupport durch Spea Fernwald fiel die Wahl auf den 4050s2. Nach problemloser Implementierung des neuen Systems Ende September ergab sich ein schnelleres Debugging aufgrund der Reduzierung der Testmusteranzahl. Das neue System konnte gut und ohne bauliche Veränderungen in die Fertigung integriert werden, erzielt eine deutlich höhere Präzision mit weniger Pseudofehler, ist flüster-leise und wurde wegen dem erweiterten Bedienkomfort vom Testpersonal sehr positiv angenommen. (www.benning.de)

Torsten Preiß, Profectus GmbH

Spea 4080 – Ablösung der Boardtester / Vom Benchmark bis zum Einsatz

Im Vergleich zum Boardtester benötigt ein Flying Probe keinen Adapter, zeigt mehr Flexibilität bei konstruktiven Änderungen an Leiterplatten und kontaktiert direkt auf SMD Pins, ist jedoch durch Verfahrzeiten der Probes in der Testzeit höher. Dennoch hat sich das Unternehmen für den Spea 4080 entschieden, da die Mehrzahl der Baugruppen aufgrund der hohen Bestückungsdichte nicht mehr für einen Boardtester geeignet wären, der 4080 mittlerweile fast genau schnell ist und einen Incircuit-Test mitbeinhaltet. Durch ein automatisches Handlingsystem mit derzeit fünf Magazinen kann der Flying Probe in einer Geisterschicht betrieben werden, was eine Steigerung der Kapazitätsreserve sowie Zukunftssicherheit der Investition ergibt. Seit der Installation und Inbetriebnahme im Mai 2019 in Suhl wurden bisher 25.000 Stück des Serienproduktes erfolgreich getestet und zahlreiche komplexe Programme vom FP 4040 auf den 4080 umgesetzt. (www.profectus-solutions.de)

Thomas Hubertus, Spea GmbH

Compass – Die produktionsnahe Analyse- und Auswertesoftware

Die Software für Reparaturunterstützung und Prozessoptimierung wurde speziell für die Elektronikfertigung entwickelt, wobei sämtliche Daten in Echtzeit erfasst und analysiert werden. Mit dem Modul RepWin zur papierlosen Reparatur wird der Fehler im Bild der Baugruppe angezeigt mit direkter Verlinkung in den Schaltplan. Durch Darstellung von externen Grafikdateien in RepWin, optimiert für Tablets, wird der Reparaturprozess dynamisch und additiv visuell unterstützt. Sämtliche Reparaturaktionen werden in die Datenbank übernommen. Der Quality Explorer analysiert alle im Laufe der Reparatur gespeicherten Diagnose- und Reparaturaktionen auf Basis des Layouts und ist optimiert für Full-HD Darstellung sowie editierbarem Ausbringungs-Warnlevel. Zudem stehen neue Auswertungen wie KPI Snapshot-Auswertung des aktuellen Baugruppentyps oder Reparatur-Auswertung auf Basis der Bauteil-Sachnummer zur Verfügung, um nur einige der Neuerungen zu nennen.

Kai Kurianowski, Brückmann Elektronik GmbH

Prüfkostenvergleich Flying Probe / Boardtester

Da es u. a. in 2014 zu technischen Problemen sowie erhöhten Leerlaufzeiten des Flying Probe 4040 kam, musste eine andere Lösung gefunden werden, in Zuge dessen auch ein Prüfkostenvergleich zwischen Flying Probe und Boardtester getätigt wurde. Der neue Tester sollte linien- und shuttlefähig sein, mit erhöhter Prüftiefe, Testzeitreduzierung und digitaler Prüfdatenerfassung sowie mit geringerem Footprint wegen der Platzprobleme. Durch eine Maschinenkostenaufteilung konnte der Break Even Point errechnet werden, da jedes Unternehmen in einer Marktwirtschaft das Ziel hat, kostendeckend, Gewinn- oder Renditemaximiert zu arbeiten. So ergab, dass bei einer Stückzahl kleiner 3.240 Stück die Nutzung des Flying Probe rentabler ist, Stückzahlen darüber dann der Boardtester 3030. Das Unternehmen hat den Spea 4050 als Leitsystem für die Handlingssysteme im Einsatz und nutzt diese Testlösung unter Berücksichtigung des Prüfkostenvergleichs. (www.brueckmann-gmbh.de)

Roland Göggel, bebro electronic GmbH

Spea 4060 Inline: Einsatz bei
EMS-Dienstleister

Der seit 1998 in Einsatz befindliche Spea 4040 hatte durch die teilweise großen Boards eine zu lange Prozesszeit, so dass im Jahr 2016 die Investition in einen Spea 4060 IL mit erweiterter Funktion der Kamera für 2D Codes, einem Net Test und Supportplatte, Pass Markierung, automatischer Bandbreitenverstellung, Remote Control, High Voltage Stimulus 100 V/1 A sowie Leonardo Suite Fly YA Base to Gold notwendig war. Zusätzlich gab es eine Eingabe-, Wendestation zur Ausgabe in Gut-, Schlecht-Sortierung. Bei ca. 50.000 getesteten Leiterplatten lag der First-Pass-Yield bei über 90 %. Geprüft wird auf dem Spea 4060 mittlerweile auf Kundenwunsch sowie als Übergangslösung bei Produktneuanlauf, bis der ICT Adapter fertig gestellt ist. Im Wendebetrieb wird dann geprüft, wenn die Testabdeckung deutlich erhöht sein soll oder wenn der Traceability Code nur auf einer Seite vorhanden ist. Am Schluss gab es noch einige Tipps, was zu tun ist, wenn die Spezifikation bei lediglich 3 mm Nutzenrand liegt. (www.bebro.de)

Reinhard Völger, Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH

Anwendung Spea 4080

Nach einer Benchmarking Phase fiel hier die Wahl in 2017 auf den Spea Flying Probe 4080, der dann im April 2018 in Betrieb genommen wurde. Hier bestand zuerst das Problem bei sehr labilen bzw. dünnen Flachbaugruppen oder schweren Baugruppen mit festen Flachbandkabeln der Berührung wegen Durchbiegung, was jedoch mit einem angepassten Nutzenaufbau gelöst werden konnte. Eine Opferbuchse sollte sicherstellen, dass der Stecker sauber verlötet war, jedoch muss dieser dann händisch rein und raus gemacht werden, auch wurde es notwendig, die Leonardo-Software anzupassen. Dem gegenüber stand der einwandfreie, kompetente und prompte Service durch das Spea Servicepersonal sowie die kompetente Zusammenarbeit bei den beauftragten Testprogrammen, termintreue Lieferung, Schulungen und problemloses Eingehen auf individuelle Anforderungen. (www.hbm.com/de)

Alexander Beck, Göpel electronic GmbH

Boundary Scan Integration in Spea Flying Probe

Die Vorteile eines kombinierten Tests liegen mit einem reduzierten Testhandling und -zeit, weniger Testpunkt bei gleichzeitig höherer Diagnosetiefe und Testabdeckung klar auf der Hand. Durch Integration von System Cascon in die Flying Probe-Systeme lassen sich diese mit den Fähigkeiten der Embedded JTAG Solutions Umgebung erweitern. Damit stehen dem Anwender sämtliche Testfunktionen zur Verfügung, die unmittelbar auf den Flying Prober ausführbar sind. Die Softwareplattform System Cascon übernimmt die Steuerung des Testsystems, womit eine höhere Testabdeckung und Testtiefe erreicht wird. Die Testausführung erfolgt vollständig eingebettet über die Software Leonardo von Spea, welche die Tests anstößt und die Verwaltung der Ergebnisse umsetzt. Das vorkonfigurierte und mit Spea abgestimmte Hardwarepaket ermöglicht eine unkomplizierte Erweiterung bestehender Testsysteme mit der Integrationslösung. (www.goepel.com)

Luca Graglia, Spea S.p.A.

Beyond electrical test

Der Vortrag behandelte ergänzende Testmöglichkeiten, die über den elektrischen Test hinaus gehen und startete mit dem Vergleich der Möglichkeiten eines Flying Probe-Testers zum Incircuit-Tester. Spea-Tester können einen vollständigen Incircuit-Test durchführen und jede auf der Platine bestückte Komponente testen. Das innovative Flying Probe-Tester Konzept mit den direkt an den fliegenden Testkörpern integrierten Stimuli- und Messinstrumenten ermöglichen hochpräzise Messungen. Bei den Lasermessgeräten handelt es sich um sehr schnelle und hochgenaue CCD-Einheiten für Messanwendungen mit hoher Wiederholgenauigkeit und für jede Anwendung geeignet. Mit Blick auf die Kameras bietet die RGB-Kamera neben der Erfassung aller Farben ebenso einen ultraschnellen Datentransfer über eine Gigabit-Ethernet-Schnittstelle, wozu Anwendungsbeispiele gezeigt wurden. Die Wärmebildkamera nimmt sehr genau kalibrierte Wärmebilder auf, um sicherzustellen, dass die Temperatur eines Bauteils konstant ist.

Stefano Ghibo, Spea S.p.A.

Testing of electronic boards with limited access

Spezielle Trends in der Elektronikfertigung beeinflussen gleichermaßen die Testmethoden. So werden die Bauteile immer kleiner und Bauelemente 0201 zum neuen Standard in der Miniaturisierung, die Boards werden gleichzeitig immer komplexer, so dass sich der Raum zwischen den Testpunkte immer mehr reduziert und schwerer zu kontaktieren sind. Zudem sind kurze Signalwege erforderlich, so dass Testpunkte durch EMV eliminiert werden können. All diese Punkte haben einen großen Einfluss auf den elektrischen Test und muss berücksichtigt werden. Die neuesten Testsysteme von Spea sind bereits auf solch Zukunftsszenarien vorbereitet und in der Lage, selbst kleinste Bauteile sicher zu kontaktieren und zu prüfen. (dj)

www.spea-ate.de



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