Elektrischer Leiterplattentest (PCB-Test)
Definition, Ablauf, Hard- und Software

Was ist ein Leiter­plattentest (PCB-Test)?

Bei einem Leiter­plattentest (engl. “printed circuit board test” bzw. PCB-Test) werden Leiter­platten während oder nach ihrer Bestückung auf Produktions­fehler und ordnungs­gemäße Funktionalität überprüft. Ein elektrischer Platinentest umfasst:

  • Einen funktions­unabhängigen Test (z. B. In-Circuit-Test – kurz ICT – oder Flying-Probe-Test – kurz FPT) direkt nach der (Teil)bestückung, bei dem die Komponenten der Leiterplatte hinsichtlich physikalischer Eigenschaften untersucht werden (z. B. Erkennung von Lötfehlern durch Messung von Wider­ständen oder Kapazitäten).
  • Meist auch einen Funktionstest (FKT), bei dem die Leiter­platte in ihrem Anwendungs­kontext betrachtet und auf ordnungs­gemäße Funktionalität geprüft wird. Der Funktionstest erfolgt – im Gegensatz zum ICT/FPT – manchmal auch später in der Fertigungs­linie, wenn die Leiter­platte bereits im Endprodukt verbaut wurde (z. B. beim End-of-Line-Test).

Der elektrische Leiter­plattentest ist vom optischen Leiter­plattentest abzugrenzen. Bei diesem werden die Leiter­platten mit Kameras fotografiert oder geröntgt. Automatisierte Bild­verarbeitungs­software identifiziert dann Fertigungs­fehler.

Leiterplattentest (PCB-Test): PCB kurz vor der Kontaktierung mit einem Nadelbettadapter

Leiterplatte kurz vor der Kontaktierung im Prüfadapter

Wie wird ein elektrischer Leiterplattentest durchgeführt?

  1. Damit eine Leiter­platte im industriellen Umfeld zeit­effizient und zuverlässig getestet werden kann, wird sie entsprechend des Prinzips “Design for Test” mit speziellen Test­punkten versehen.
  2. Im Prüfstand werden diese Punkte dann kontaktiert (z. B. mithilfe eines Nadelbett­adapters).
  3. Das Testsystem misst im Rahmen des funktions­unabhängigen Tests analoge Parameter der Platine (z. B. Widerstände, Kapazitäten) und leitet daraus ab, ob die Platte Mängel aufweist oder nicht (mehr zum Thema In-Circuit-Test).
  4. Das Testsystem verändert im Rahmen des FKT äußere Einflüsse (z. B. Übermittlung digitaler Signale, Auslösen von Sensoren oder Spannungs­unterbrechung) und prüft in Echtzeit die Reaktion der Leiter­platte (mehr zum Thema Funktions­test).
  5. Das Testsystem entscheidet, ob die Leiter­platte die Prüfungen bestanden hat und informiert den Werker bzw. die Steuerungs­software.
Hardware für Leiterplattenprüfung (auch Platinentest)

Guardian Funktionstester mit angeschlossenem Nadelbettadapter der Serie PA450

Was benötigt man für einen Platinentest?

Für eine elektrische Leiter­plattenprüfung im indus­triellen Umfeld wird mindestens folgendes benötigt:

  • Eine Steuereinheit (z. B. Funktionstester, ICT-Tester oder FPT-Tester), die die Leiter­platte den gewünschten Einflüssen aussetzen und deren Reaktion sowie analogen Parameter präzise und in Echtzeit messen kann (z. B. der Guardian Funktions­tester).
  • Eine Verbindungs­möglichkeit zwischen Steuereinheit und der Leiter­platte (z. B. Prüfadapter), die eine zeit­effiziente und ggf. sogar voll-automatische Kontaktierung des Prüflings erlaubt (z. B. Prüfadapter von GTS Test Solutions).
  • Echtzeit­fähige Testsoftware für die Programmierung und Automatisierung von Prüf­abläufen (z. B. WinGuard)

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Häufig gestellte Fragen zur Leiterplattenprüfung

Bei einem Leiterplattentest (engl. „printed circuit board test“ bzw. PCB-Test) werden Leiterplatten nach ihrer Bestückung auf Produktionsfehler und ordnungsgemäße Funktionalität überprüft. Die elektrische Leiterplattenprüfung untergliedert sich in funktionsunabhängigen Test und Funktionstest (FKT).

Beim funktionsunabhängigen Test werden Leiterplatten losgelöst vom Anwendungskontext untersucht (z. B. die Prüfung auf Lötfehler mithilfe der Widerstandsmessung). Beim Funktionstest (FKT) hingegen wird die Leiterplatte im Anwendungskontext auf ordnungsgemäße Funktion geprüft (z. B. reagiert die Leiterplatte wie erwartet auf bestimmte digitale Signale).

Neben der elektrischen Leiterplattenprüfung gibt es noch optische Prüfverfahren, bei denen mithilfe der computergestützten Bildverarbeitung geprüft wird, ob eine Platine Mängel aufweist oder nicht. Oftmals ist eine Kombination sinnvoll.

Für elektrische Leiterplattentests im industriellen Umfeld benötigt man mindestens: