Projektthema:

 

Entwicklung einer computergesteuerten Anlage zur

 

automatischen Bestimmung von Isolations-Widerständen.


Hintergrund:

Die bei der Siemens AG Bocholt in der Fertigung eingesetzten Leiterplatten stammen von verschiedenen Herstellern. Jeder dieser Hersteller verwendet andere Materialien oder stellt die Leiterplatten in unterschiedlichen Verfahren her. Das führt dazu, dass nicht jede, in der Fertigung eingesetzte, Leiterplatte gleich ist.

Zur Sicherung der Produktqualität ist eine laufende Qualitätskontrolle unerlässlich. Als aussagefähiger Qualitäts-Maßstab kann hier der Oberflächenwiderstand der Leiterplatte dienen. Zur Qualitäts-Beurteilung muss dieser Isolationswiderstand als Funktion von Temperatur, Feuchte, Zeit und angelegter Prüfspannung zuverlässig, reproduzierbar und mit geringem Aufwand bestimmt werden.

In diesem Zusammenhang darf die Prüfung der Elektromigration ebenfalls nicht unerwähnt bleiben. Die elektrolytische Korrosionswirkung von Weichlotpasten bedarf häufig einer messtechnischen, objektiven Prüfung. Beschrieben sind die vorstehend erwähnten Untersuchungen in der Siemens Norm (SN) 57030/10.

Die bisherigen Untersuchungen werden manuell durchgeführt, was mit einem sehr hohen Zeitaufwand verbunden ist. Der Prüfer muss während der Untersuchung mehrere Messungen durchführen, was bei einer großen Anzahl von Prüflingen durchaus Stunden in Anspruch nehmen kann. Zudem müssen die aufgenommen Messwerte manuell in den Computer zur weiteren Auswertung eingegeben werden. Unter Zuhilfenahme einer rechnergestützten Messeinrichtung, mit nachfolgender Auswertung der gemessenen Resultate, könnten entsprechende Prüfungen mit geringem Zeitaufwand rationell vorgenommen werden.

Aufgabe:

Das Projekt wurde aufgrund des Hard- und Softwareanteils in zwei Aufgabenteile unterteilt. 

Hardware:

Die erstellente Hardware sollte als Messstellenumschalter (MSU) arbeiten. Um diese Tätigkeit durchführen zu können mussten folgende Anforderungen erfüllt werden:

  • Es mussten mindestens 18 Prüflinge anschließbar sein
  • Die Hardware durfte keinen Einfluss auf die Messungen haben
  • Verbindung zum Computer über USB (Universal Serial Bus)
  • Die Prüfspannung liefert der Messstellenumschalter (Externe Versorgung möglich)
Messstellenumschalter
 

Software:

Um Messwerte vom M 1500P einzulesen und um den Messstellenumschalter ansteuern zu können wusste ein Programm erstellt werden, welches folgende Punkte erfüllen musste:

  • Flexible Steuerung von Testroutinen
  • Anzeige und Protokollierung der Ergebnisse bei durchgeführten Tests
  • Ansteuerung des Messstellenumschalters
  • Ansteuerung des Teraohmmeter M 1500P
  • Messen der Prüfspannung (Messgerät VC 820)
  • Exportieren der Messwerte nach MS-EXCEL
ISO-Projekt Software

 

Lösung:

Mit Hilfe dieser neu entwickelten Testeinrichtung ist es auf einfache und kostengünstige Weise möglich, mehrkanalige Widerstandsmessungen an hochohmigen Prüflingen rationell durchzuführen. Speziell für die Bestimmung von Isolations-Widerständen an Leiterplatten ist dieses System sehr gut geeignet.

Besondere Features:

  • Hohe Flexibilität
  • Fortschrittsanzeige der Tests
  • Anzeige der benötigten Restzeit
  • Höhere Prüfsicherheit
  • Verringerung des Zeitaufwandes
ISO-Projekt im Einsatz
 

Verwendete Hilfsmittel:

- Borland Builder C++ 4 für die Erstellung der Anwendung und der grafischen Oberfläche

 

- Eagle 4.09r2 für das Entwickeln der Leiterplatten

 

Team:

Markus Büße

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und 
 
Karsten Dahlhaus