Langlebige Leitungsführung bei bis zu 15g Beschleunigung im Flying Probe Tester von SPEA

Ableitfähige ESD-Energieketten und schmierfreie Lager in der Prüfung von Leiterplatten

Um Leiterplatten nach der Herstellung auf ihre fehlerfreie Funktion zu überprüfen, können beispielsweise sogenannte “Flying Probe Tester” eingesetzt werden. Nadeln berühren und messen in Windeseile Punkt für Punkt die Prüflinge, um beispielsweise Kurzschlüsse auf der Platine ausschließen zu können. Damit die sich rasant bewegenden Testköpfe zuverlässig mit Energie- und Datenleitungen versorgt werden, kommen in den Flying Probe Testern von SPEA seit Jahren ableitfähige ESD-Energieketten vom Typ E2 micro zum Einsatz.

Steckbrief

Was wurde benötigt: Komponenten zur Führung aller Energie- und Datenleitungen im Flying Probe Tester sowie Linearführungen etwa zur Formatverstellung

Anforderungen: Langlebigkeit der Leitungsführung bei Beschleunigungen von bis zu 15 g und Vibrationen auf engem Bauraum. Ableitfähigkeit elektrostatischer Energie und Schmierfreiheit.

Branche: Mikroelektronik

Erfolg für den Kunden: Ableitfähige Energieketten vom Typ E2 micro gewähren auch bei Millionen von Zyklen und hoher Dynamik die zuverlässige Leitungsführung im Flying Probe Tester. Aus dem Werkstoff igudmid ESD gefertigt werden elektrostatische Aufladungen sofort kontrolliert abgeleitet. drylin Linearlager erlauben zudem die komplett schmier- und wartungsfreie Formatverstellung, ohne die Kontamination der Elektronikkomponenten zu riskieren.

Eingesetzte Produkte

Problem

Wenn in der Produktion von Leiterplatten und Mikrochips Fehler passieren, sind diese schwer zu erkennen, können aber verheerende Folgen haben. Das Unternehmen SPEA entwickelt und produziert aus diesem Grund automatische Testsysteme für alle Bereiche der Elektronikfertigung.

Darunter fallen etwa auch Flying Probe Tester wie der SPEA 4080, der über acht Nadeln zum Abtasten der Bauteile verfügt. Die Nadeln berühren nacheinander die verschiedenen Prüfpunkte auf Leiterplatten und schaffen es dabei, Prüfpads mit einem Durchmesser von 50 μm zu kontaktieren.

Die bis zu 160 Kontaktierungen pro Sekunde werden durch Linearmotoren auf sämtlichen Achsen des Prüfsystems erreicht. Die hohe Dynamik erforderte besondere Überlegungen bei der Konstruktion der Maschine. Da die hohen Beschleunigungen von bis zu 15 g zu hohen Vibrationen führen, wurde der SPEA 4080 mit einem robusten Granit-Chassis ausgestattet.

Bei diesen Geschwindigkeiten ist aber auch eine sichere Führung der bewegten Leitungen im Innern des Systems entscheidend. An den x-, y- und z-Achsen müssen die Energie- und Datenleitungen zu den Testköpfen bei höchster Dynamik zuverlässig geführt werden. Um die sensiblen Elektronikkomponenten vor elektrostatischen Entladungen zu schützen, muss die Leitungsführung zudem ableitfähig sein.

Zuletzt suchte SPEA für seinen Flying Probe Tester auch Linearführungen, die etwa eine zuverlässige Formatverstellung für die Prüfung von Leiterplatten unterschiedlicher Größe garantieren können.

Lösung

Bei der Führung der Energie- und Datenleitungen entlang der Achsen setzt SPEA seit Jahren auf ableitfähige Kunststoff-Energieketten vom Typ E2 micro. Die leichten und abriebfesten Energieketten gewährleisten auch bei hohen Beschleunigungen eine sichere Funktion und arbeiten auch bei engsten Bauräumen und Millionen von Zyklen zuverlässig. Die Prüfsysteme sind rund zehn bis zwölf Jahre im Einsatz. In diesem Zeitraum wird vom Kunden höchste Zuverlässigkeit der Komponenten gefordert.

Da der Schutz der Elektronikkomponenten Vorrang hat, bestehen die Energieketten der Serie E2 micro aus dem Material igumid ESD. Mit dem Werkstoff können entstehende elektrostatische Aufladungen sofort kontrolliert abgeleitet werden. Im Gegensatz zu aufgebrachten, leitfähigen Schichten oder flüchtigen inkorporierten Antistatika ergeben die hier verwendeten Materialzusätze eine dauerhafte Leitfähigkeit, die eine regelmäßige Wartung überflüssig macht.

Daneben setzt SPEA an verschiedenen Stellen auf Linearlagertechnik: Damit der Flying Probe Tester Leiterplatten unterschiedlicher Größe prüfen kann, werden zur Formatverstellung Spindellinearantriebe vom Typ drylin SLW eingesetzt. Der Vorteil: Die Antriebe arbeiten komplett ohne externe Schmierung. Durch ihren Trockenlauf kann eine Kontamination der Bauteile und der zu prüfenden Elektronikkomponenten ausgeschlossen werden. Auch die Schutztüren werden durch leichtgängige und leise laufende Linearlager geführt, hier kommen Zahnriemenachsen vom Typ drylin ZLW zum Einsatz.

Alle ESD-fähigen Energieketten entdecken

An den x-, y- und z-Achsen kommen Ketten von igus zum Einsatz, ohne die nichts funktionieren würde. Die Prüfsysteme sind bei unseren Kunden rund zehn bis zwölf Jahre im Einsatz. Für diesen Zeitraum erwarten sie langlebige und zuverlässige Produkte.

Uwe Winkler

Geschäftsführer SPEA GmbH