Testinstrument för produktion

Test är inte någonting man gör frivilligt. Test tvingas man till eftersom produktionsprocessen alltid är ofullkomlig och defekta produkter inte kan accepteras. Kostnaderna kan dessutom lätt springa iväg.

Den vanligaste typen av kretskortstestare är fortfarande den så kallade in- circuit testaren. En svensk översättning för "in-circuit" skulle kunna vara "på plats". Begreppet kommer sig av att kretsarna testas när de är monterade, på plats, på kretskortet.

En annan svensk beteckning är nålbäddstestare eftersom testpunkterna nås via en fixtur med fjädrande teststift eller nålar.

Men den ökande miniatyriseringen och användningen av nya kapslar som BGA - Ball Grid Array - med lödkulor på undersidan istället för ben, gör testuppgiften allt svårare för traditionella in-circuittestare.

Lösningen stavas avsyning och boundary scan. De tre stora testinstrumenttillverkarna Hewlett-Packard, Genrad och Teradyne har alla köpt upp företag med avsyningsteknik. Först ut var HP som köpte Four Pi för ett par år sedan.

tre dimensioner

Företaget har utvecklat ett tredimensionellt röntgensystem som kan "skiva upp" kretskortet i flera lager och därmed mäta volymen på lodpastan. Idag är Four Pi helt integrerat med HP. Både utvecklingsavdelningen och produktionen har flyttats till HPs enhet i Colorado.

Genrad och Teradyne har istället satsat på kamerabaserade avsyningssystem. Teradyne köpte Control Automation i höstas. Systemen används bland annat av Ericsson Radio i Gävle för avsyning av korten till basstationerna.

Genrads avsyningssystem lanserades i februari under namnet Viper, huggormen. Det klarar att avsyna bestyckade kretskort i en produktionslina med en maximal hastighet på 1,5 cm/sek. Därmed kan fel från komponentplaceringsmaskinerna åtgärdas innan kortet löds. Instrumentet upptäcker saknade, felvända, förskjutna eller vridna komponenter.

Heldigitalt

En annan lösning på stark frammarsch är Boundary Scan. Det är en metod där skiftregister placeras mellan utgångarna och kretsen. Skiftregistren kopplas ihop i en kedja och genom att skifta in lämpliga datasekvenser kan man observera vad som händer på kretsarnas in- och utgångar.

Med tekniken går det att hitta många typer av fel, som öppna lödningar, kortslutningar, felvända och saknade komponenter.

Än så länge finns boundary scan, även kallat Jtag, bara för digitala kretsar, men en version för analoga kretsar är på väg. I förlängningen kan scan-tekniken medföra att inbyggd självtest, BIST, blir verklighet.

Låt proben flyga

När serierna är korta eller om det är prototypkort som ska testas blir testning med en in-circuit testare ofta för dyr. Dessutom tar det tid att få fram fixturerna.

Lösningen kan då vara att använda en flying probe-testare, det vill säga en testare med ett eller flera rörliga testhuvuden. Japanska Takaya tillhör veteranerna men på vårvintern hoppade även Teradyne på tåget. Företaget blir först av de stora testleverantörerna med tekniken.

Per Henricsson