Boundary-Scan/JTAG: Bewältigung von Herausforderungen bei Echtzeitleistung und Sicherheitsredundanz in Leiterplatten für die Steuerung von Industrierobotern

technology31. Oktober 2025 16 Min. Lesezeit

Boundary-Scan/JTAGErstmusterprüfung (FAI)Flying-Probe-TestDFM/DFT/DFA-ÜberprüfungSPI/AOI/RöntgeninspektionRückverfolgbarkeit/MES

In der präzisen Welt der Steuerungssysteme für Industrieroboter sind PCBs (Printed Circuit Boards) weit mehr als nur grüne Substrate, die elektronische Komponenten tragen. Sie dienen als neuronales Netzwerk des Organismus, als zentrale Drehscheibe, die präzise Bewegungen und zeitnahe Reaktionen gewährleistet, und als letzte Verteidigungslinie zum Schutz der Mensch-Maschine-Kollaboration. Als Steuerungsingenieur mit jahrelanger fundierter Expertise in funktionaler Sicherheit habe ich Produktionsstillstände und noch schwerwiegendere Sicherheitsvorfälle erlebt, die durch geringfügige Hardwarefehler verursacht wurden. Diese Erfahrungen haben mich eine tiefgreifende Lektion gelehrt: Für hochzuverlässige, hochsichere Anwendungen wie Industrieroboter ist jede Selbstgefälligkeit ein direkter Weg zur Katastrophe. Daher müssen wir Prüf- und Verifikationsmethoden anwenden, die über konventionelle Praktiken hinausgehen, und Boundary-Scan/JTAG (IEEE 1149.1 Standard) ist das schärfste Skalpell in unserem Werkzeugkasten. Es dringt in die „Kapillaren“ der Hardware ein, um sicherzustellen, dass komplexe, hochdichte Leiterplatten in Bezug auf funktionale Integrität und Sicherheitskonformität fehlerfrei sind. Diese Technologie ist kein einmaliger Produktionstest, sondern umfasst den gesamten Produktlebenszyklus - vom Konzeptdesign und der Prototypenvalidierung bis zur Massenproduktion und Feldwartung - und bietet eine unvergleichliche Tiefe an Einblick und Kontrolle, um strenge funktionale Sicherheitsziele zu erreichen.

Zweikanal-Sicherheitsarchitektur: Nutzung von Boundary-Scan/JTAG zur quantitativen Verbesserung der Diagnoseabdeckung und periodischen Prüfung

Der Eckpfeiler der Sicherheitssteuerung von Industrierobotern ist das Redundanzdesign, wobei die Zweikanal- (oder Mehrkanal-) Architektur das klassische Paradigma für die Erzielung von Fehlertoleranz und ausfallsicherem Betrieb darstellt. Die Kernidee ist: Zwei oder mehr unabhängige Verarbeitungskanäle arbeiten parallel, führen dieselben sicherheitskritischen Aufgaben aus und überwachen sich gegenseitig. Fällt ein Kanal aus, kann das System die Anomalie durch Vergleichs- und Arbitrierungsmechanismen erkennen und sofort in einen vordefinierten sicheren Zustand übergehen (z. B. Abschalten der Motorleistung). Dieses theoretisch perfekte Modell steht jedoch in der Ingenieurpraxis vor erheblichen Herausforderungen: Wie können wir sicherstellen, dass diese beiden Kanäle physisch und elektrisch wirklich unabhängig sind? Wie können wir überprüfen, ob ihre gegenseitige Überwachungslogik korrekt und zeitnah auf verschiedene potenzielle Fehler reagiert?

Traditionelle „Black-Box“-Funktionstests - das Einschalten des Systems und das Ausführen von Anwendungssoftware zur Beobachtung seines Verhaltens - sind hier nahezu machtlos. Sie könnten einige Logikfehler aufdecken, sind aber bei potenziellen Hardwarefehlern, wie winzigen Lötbrücken zwischen Kanälen oder unsichtbaren kalten Lötstellen unter BGA-Gehäusen (Ball Grid Array), hilflos. Diese Defekte können sich nur unter bestimmten Temperatur-, Vibrations- oder Spannungsschwankungen manifestieren und werden zu latenten „Zeitbomben“. Boundary-Scan/JTAG-Technologie bietet eine revolutionäre „White-Box“-Testlösung. Durch das Einbetten einer „Boundary-Scan-Zelle“ zwischen jedem digitalen Pin und der Kernlogik von JTAG-kompatiblen ICs (wie Mikroprozessoren, FPGAs und CPLDs) und das Verbinden all dieser Zellen zu einer seriell zugänglichen Scan-Kette erhalten wir eine beispiellose Kontrolle und Beobachtungsmöglichkeit über diese Pins - ohne jeglichen Funktionscode auszuführen.

Mithilfe dieser JTAG-Kette können wir eine Reihe hochwertiger strukturierter Tests durchführen:

Überprüfung der elektrischen Isolation zwischen Kanälen: Dies ist der erste Schritt zur Validierung der Unabhängigkeit redundanter Designs. Testingenieure können JTAG-Testvektoren schreiben - zum Beispiel, indem sie einen kritischen Ausgangspin (wie einen, der ein Sicherheitsrelais ansteuert) auf Kanal A über die JTAG-Kette auf einen hohen Pegel zwingen und dann den Zustand des entsprechenden Überwachungseingangspins auf Kanal B auslesen. Idealerweise sollte der Pin-Zustand von Kanal B unverändert bleiben. Wenn der Pin von Kanal B ebenfalls auf einen hohen Pegel geht, deutet dies eindeutig auf einen unbeabsichtigten elektrischen Kurzschluss zwischen den beiden angeblich isolierten Kanälen hin. Dieser Test erreicht eine 100%ige Abdeckung für alle digitalen I/O-Kurzschlussfehlermodi, mit einer Präzision und Abdeckung, die von keiner anderen Methode erreicht wird.
Kontrollierte, wiederholbare Fehlerinjektion: Funktionale Sicherheitsstandards erfordern eine umfassende Validierung von Sicherheitsmechanismen, und die Fehlerinjektion ist ein kritischer Bestandteil davon. JTAG macht die Fehlerinjektion präzise und effizient. Wir können verschiedene Hardwarefehler simulieren, wie zum Beispiel:

Stuck-at-Fehler: Erzwingen, dass ein bestimmter Eingangs-Pin auf Kanal B auf einem hohen Pegel (Stuck-at-1) oder niedrigen Pegel (Stuck-at-0) verbleibt, um einen offenen oder Kurzschluss in der Sensorsignalleitung zu simulieren. Wir beobachten dann, ob die Überwachungslogik auf Kanal A dieses „unvernünftige“ statische Signal innerhalb der angegebenen Zeit (Fehlertoleranzzeitintervall, FTTI) erkennen und eine Sicherheitsabschaltung auslösen kann.
Timing-Fehlersimulation: Präzise Steuerung des Timings von Pin-Zustandsübergängen über JTAG, um Signalverzögerungen oder Jitter zu simulieren und dabei die Timing-Toleranz des Systems und die Effektivität der Taktüberwachungseinheit (CMU) zu überprüfen.

Quantitative Verbesserung der Diagnoseabdeckung (DC): Gemäß funktionalen Sicherheitsstandards wie IEC 61508 und ISO 13849 ist die Diagnoseabdeckung (DC) eine Schlüsselmetrik zur Bewertung der Fähigkeit eines Sicherheitssystems, eigene Hardwarefehler zu erkennen, die direkt das erreichbare Sicherheitsintegritätslevel (SIL) oder Performance Level (PL) bestimmt. DC ist definiert als das Verhältnis von „gefährlichen, erkennbaren Fehlerraten“ zu „gesamten gefährlichen Fehlerraten“. JTAG-Tests können viele blinde Flecken traditioneller Funktionstests abdecken, wie zum Beispiel:
- Unbenutzte IC-Pins (sind sie schwebend oder versehentlich verbunden?).
- Alle Verbindungen in komplexen Bustopologien.
- Pin-Verbindungen in hochdichten Gehäusen wie BGA und LGA, die nicht physisch geprüft werden können.
- Die Boundary-Scan-Logik innerhalb des IC selbst. Durch die Kombination der Ergebnisse von JTAG-Interconnect-Tests mit FMEDA (Fehlermöglichkeits-, Auswirkungs- und Diagnoseanalyse) können wir die Diagnoseabdeckung der Hardware von den 70%-80% (mittlere DC), die durch Funktionstests erreichbar sind, auf über 99% (hohe DC) erheblich steigern, eine Voraussetzung für das Erreichen von SIL 3- oder PLe-Niveaus.

Die Grundlage dieses Erfolgs liegt in der Durchführung umfassender und sorgfältiger DFM/DFT/DFA-Überprüfungen (Design for Manufacturability/Testability/Assembly) während der Entwurfsphase. Die Sicherstellung der korrekten Implementierung von JTAG-Scan-Ketten in komplexen Designs mit extrem hoher Routing-Dichte, wie z.B. HDI-Leiterplatten, einschließlich der Signalpfadintegrität, der Terminierungswiderstandskonfiguration und des physikalischen Layouts der TAP-Schnittstelle, ist eine Voraussetzung, um ihr volles Potenzial auszuschöpfen.

Not-Aus-Schaltung: End-to-End-Integritätsprüfung von physischen Lötstellen bis zu logischen Funktionen

Der Not-Aus (E-Stop)-Schaltkreis ist die Schutzschicht mit der höchsten Priorität im Sicherheitssystem eines Industrieroboters. Er muss in der Lage sein, die Gefahrenquelle (typischerweise die Stromversorgung des Servomotors des Roboters) unter allen Umständen auf die direkteste und zuverlässigste Weise abzuschalten. Ein typischer Not-Aus-Schaltkreis besteht aus einer Reihen- oder Parallelschaltung von Komponenten wie physischen Tasten, Sicherheitsrelais oder Schützen, Optokopplern und Ein-/Ausgangspins von Mikrocontrollern. Sein zentrales Konstruktionsprinzip ist die „Ausfallsicherheit“ (fail-safe), was bedeutet, dass jeder einzelne Komponentenausfall (z. B. Kabelbruch, Verschweißen von Relaiskontakten) dazu führen sollte, dass das System in einen sicheren Zustand übergeht.

Herkömmliche Methoden reichen nicht aus, um einen solch „lebenswichtigen“ Schaltkreis zu überprüfen. Multimeter können nur statische Durchgangsprüfungen durchführen, und Oszilloskope können Signalwellenformen beobachten, aber keines von beiden kann das Kernproblem angehen - jene Lötstellen, die unter BGA-Gehäusen verborgen sind und für das bloße Auge oder Sonden unzugänglich sind. Eine BGA-Lötstelle mit „Kopf-im-Kissen“-Defekten kann bei einer Röntgenprüfung makellos erscheinen und sogar Funktionstests bei Raumtemperatur zufällig bestehen. Bei Betriebstemperaturanstiegen oder mechanischen Vibrationen kann sie jedoch transiente Unterbrechungen bilden, was zum Verlust von Not-Aus-Signalen mit potenziell katastrophalen Folgen führen kann. Boundary-Scan/JTAG schließt genau diese kritische Lücke. Es verlagert den Fokus der Prüfung von der physischen Form auf die elektrische Konnektivität selbst. Wir können ein JTAG-Testprogramm entwerfen, um die Integrität der gesamten digitalen Kette akribisch zu überprüfen - vom E-Stop-Signal, das in den Eingangs-Pin des MCUs gelangt, über die interne Logikverarbeitung des MCUs bis hin zum Ausgangs-Pin, der das Sicherheitsrelais ansteuert.

Der spezifische Arbeitsablauf ist wie folgt:

Verifizierung der Eingangsverbindung: Simulieren Sie das Drücken und Loslassen des E-Stop-Tasters an der Testvorrichtung und überwachen Sie die Boundary-Scan-Zellen der entsprechenden Eingangs-Pins des MCUs in Echtzeit über den JTAG-Port. Bestätigen Sie, ob ihr Zustand korrekt von High- auf Low-Pegel und zurück auf High-Pegel wechseln kann. Dies überprüft nicht nur externe Verbindungen, sondern testet auch nebenbei, ob die Pull-up-/Pull-down-Widerstandskonfigurationen der Pins korrekt sind.
Verifizierung des internen Logikpfads: Obwohl JTAG die Kernlogik des Chips nicht direkt testen kann, können wir JTAG mit den Debugging-Fähigkeiten des Prozessors (typischerweise ebenfalls über die JTAG-Schnittstelle zugänglich) kombinieren, um die Interrupt-Service-Routine, die das E-Stop-Signal verarbeitet, schrittweise auszuführen. Beobachten Sie Änderungen in relevanten Registern, um zu überprüfen, ob der Software-Debounce-Algorithmus und die Signalfilterlogik wie erwartet funktionieren.
Überprüfung der Ausgangsverbindung: Verwenden Sie JTAG, um den Ausgangspin des MCUs, der das Sicherheitsrelais ansteuert, zu zwingen, zwischen sicheren (z.B. niedrigem Pegel) und unsicheren (hohem Pegel) Zuständen umzuschalten. Überwachen Sie gleichzeitig das Ansteuersignal der Sicherheitsrelaisspule mit externen Instrumenten oder einer anderen JTAG-Kette, um sicherzustellen, dass der Pfad vom MCU-Pin zum Relais-Eingang ungehindert ist.

Diese umfassenden End-to-End-Konnektivitätstests sind während der Phase der Erstmusterprüfung (FAI) von unermesslichem Wert. Das Ziel der FAI ist es, sicherzustellen, dass die erste Produktcharge die Designabsicht in Bezug auf elektrische Leistung, Bauteilplatzierung und Fertigungsprozesse erfüllt. Ein FAI-Dokument, das JTAG-Testberichte enthält, kann eine 100%ige Abdeckung bieten, um zu beweisen, dass alle elektrischen Verbindungen digitaler Netzwerke korrekt sind, und somit eine solide Qualitätsgrundlage für die nachfolgende Massenproduktion schaffen.

Natürlich ist JTAG kein Allheilmittel - es muss in Verbindung mit physikalischen Inspektionsmethoden wie der SPI-/AOI-/Röntgeninspektion eingesetzt werden. SPI (Solder Paste Inspection) stellt sicher, dass das „Rohmaterial“ des Lötens qualifiziert ist, AOI (Automated Optical Inspection) überprüft das „Aussehen“ der Komponenten, Röntgen untersucht die „skelettale“ Morphologie der Lötstellen intern, und JTAG bestätigt letztendlich, ob das „Nervensystem“ der gesamten Schaltung verbunden ist. Zusammen bilden diese vier Methoden ein umfassendes Qualitätssicherungssystem, das von der physikalischen Form bis zur elektrischen Funktionalität reicht.

Vergleich von Teststrategien für Sicherheitssteuerungs-Leiterplatten

Testmethode	Abdeckung	Vorteile	Einschränkungen
Boundary-Scan/JTAG	Verbindungen zwischen digitalen ICs, Pins unter BGA/hochdichter Gehäuse, Steckverbinder-Pins	Keine physischen Sonden erforderlich, kann offene/kurze/Brückenfehler testen, programmierbare Fehlerinjektion, wiederverwendbare Testentwicklung	Kann keine analogen Schaltungen, Stromversorgungsnetze oder passive Bauteilparameter testen; erfordert, dass ICs den JTAG-Standard unterstützen
Flying-Probe-Test

Alle physisch zugänglichen Netzwerkknoten (passiv/aktiv), können analoge Parameter testen Keine teuren Vorrichtungen erforderlich, flexible und schnelle Programmierung, ideal für Prototypen und Kleinserienfertigung Extrem langsame Testgeschwindigkeit, ungeeignet für die Massenproduktion, kann unzugängliche Knoten (z.B. innerhalb von BGA) nicht testen SPI/AOI/Röntgeninspektion Lötstellenqualität, Bauteilaussehen (falsch/fehlend/verpolt), interne Lötballmorphologie von BGA/QFN Hochpräzise, schnelle physikalische Fehlererkennung, Kern der Prozessqualitätskontrolle Kann elektrische Funktionsfehler (z.B. interne IC-Schäden, falsche Bauteilmodelle) nicht erkennen

Watchdog und Testimpulse: Präzise Verifizierung von Fehlererkennungsmechanismen und schneller Fehlerreaktionszeit

In dynamisch arbeitenden Systemen ist Redundanz allein nicht ausreichend; kontinuierliche Zustandsüberwachungsmechanismen sind unerlässlich. Watchdog-Timer (WDT) und E/A-Testimpulse sind zwei der am häufigsten verwendeten dynamischen Selbsttesttechniken.

Watchdog: Das Grundprinzip ist, dass der Hauptprozessor den "Watchdog" (den Watchdog-Timer) innerhalb eines voreingestellten Zeitfensters periodisch "füttern" (zurücksetzen) muss, um anzuzeigen, dass er noch normal funktioniert. Wenn der Prozessor es aufgrund von Software-Deadlocks, Hardware-Blockaden oder anderen Gründen nicht schafft, den "Watchdog" rechtzeitig zu "füttern", läuft der Watchdog-Timer ab und erzeugt ein System-Reset-Signal oder löst einen Sicherheitsausgang aus.
Testimpuls: Wird hauptsächlich verwendet, um periodisch zu erkennen, ob digitale Ausgangskanäle und ihre verbundenen Leitungen "Stuck-at"-Fehler (Stuck-at-0 oder Stuck-at-1) aufweisen. Zum Beispiel sollte ein Ausgang, der einen Sicherheitsaktuator ansteuert, während des Betriebs normalerweise auf High bleiben. Das System zieht ihn periodisch für eine extrem kurze Dauer (einige Mikrosekunden) auf Low und prüft dann sofort über einen unabhängigen Rücklesepfad, ob der Pegel des Pins tatsächlich abgefallen ist. Bleibt der Rücklesepegel hoch, deutet dies auf einen potenziellen Kurzschluss zur Stromversorgung oder einen beschädigten Treiber hin.

Die Validierung der Wirksamkeit dieser dynamischen Mechanismen, insbesondere ihrer Fehlerreaktionszeit, ist entscheidend für die Einhaltung von Sicherheitsstandards. Die Standards definieren explizit die maximal zulässige Zeit vom Auftreten eines Fehlers bis zum Erreichen eines sicheren Zustands durch das System.

Boundary-Scan/JTAG spielt in diesem Prozess eine unersetzliche Rolle als "Schiedsrichter" und "hochpräzise Stoppuhr". Während der Systementwicklung und -validierung können wir:

Watchdog-Timeout präzise validieren: Mithilfe der Debugging-Schnittstelle von JTAG können wir den Prozessorkern kurz vor der Ausführung des Befehls "feed watchdog" anhalten und so das Worst-Case-Szenario eines Prozessor-"Stillstands" simulieren. Gleichzeitig starten wir einen externen hochpräzisen Timer und überwachen die vom Watchdog erzeugte Reset-Signalleitung. Die Zeit vom Anhalten des Prozessors bis zur Aktivierung des Reset-Signals stellt die genaueste Messung des Watchdog-Timeouts dar. Diese Methode eliminiert alle Softwareverzögerungen und misst direkt die Reaktionsfähigkeit der Hardware.
Die komplette Testimpulskette validieren: Wir können JTAG verwenden, um Testimpulse zu initiieren und zu verifizieren. Zum Beispiel kann JTAG einen FPGA-Ausgangspin zwingen, einen Testimpuls zu erzeugen, und dann über dieselbe JTAG-Kette den Zustand eines damit verbundenen Mikrocontroller-Eingangspins nach Hunderten von Taktzyklen auslesen. Dies überprüft, ob der Impuls im Mikrosekundenbereich erfolgreich erfasst wurde, und stellt die Integrität des gesamten physikalischen Pfades von der Impulserzeugung über die Leiterbahnübertragung bis zum Signalempfang sicher. Für die Validierung von Kleinserien oder Prototypen kann der Flying Probe Test zwar Informationen zur elektrischen Konnektivität zwischen beliebigen zwei Punkten auf der Platine liefern, es handelt sich jedoch um einen statischen Test. Im Gegensatz zu JTAG kann er zeitabhängige Sicherheitsmechanismen im Kontext des dynamischen Systembetriebs nicht validieren. Ein Flying Probe Test kann bestätigen, dass die Punkte A und B verbunden sind, aber JTAG kann überprüfen, ob ein von Punkt A ausgesendeter 1-Mikrosekunden-Puls innerhalb von 500 Nanosekunden korrekt an Punkt B empfangen wird. In sicherheitskritischen Echtzeitsystemen ist dieser Unterschied entscheidend.

SIL/PL Zielzerlegung und DFT-Strategieintegration in der Hardware-Architektur

Das Erreichen eines spezifischen SIL (Safety Integrity Level) oder PL (Performance Level) Ziels ist eine Systementwicklungsaufgabe, die dem V-Modell-Entwicklungsprozess folgt. Sie beginnt mit übergeordneten Sicherheitsanforderungen und kaskadiert hinunter zu Hardware- und Software-Implementierungs- und Validierungsmaßnahmen. Design for Testability (DFT) spielt in diesem Prozess eine zentrale Brückenfunktion - es ist nicht länger ein nachträglicher Gedanke nach dem Design, sondern eine Kernaktivität parallel zum funktionalen und Sicherheitsdesign. Eine gut durchdachte DFT-Strategie optimiert die nachfolgende Validierung, Produktionstests und Felddiagnosen und liefert gleichzeitig robuste objektive Nachweise für die Sicherheitszertifizierung.

Die Etablierung von Boundary-Scan/JTAG als Eckpfeiler der DFT-Strategie erfordert eine sorgfältige Planung während der Schaltplanerstellung und der PCB-Layout-Phasen zu Beginn des Projekts:

Scan Chain Design: Bestimmen Sie, welche ICs in die JTAG-Scan-Kette aufgenommen werden sollen. Idealerweise sollten alle kritischen, digitalen ICs mit hoher Pin-Anzahl in Reihe geschaltet werden. Berücksichtigen Sie die Länge der Scan-Kette, da übermäßig lange Ketten die Testzeit erhöhen. Für komplexe Platinen können mehrere unabhängige Scan-Ketten von einem einzigen JTAG-Controller parallel entworfen und verwaltet werden.
Signalintegrität: Das JTAG-Taktsignal (TCK) ist sehr empfindlich gegenüber der Signalqualität. Stellen Sie während des PCB-Layouts sicher, dass die TCK-Leiterbahnen so kurz wie möglich sind,远离噪声源 (fern von Rauschquellen), und ordnungsgemäß impedanzangepasst und terminiert sind, um durch Signalreflexionen verursachte Testfehler zu vermeiden.
Physische Schnittstelle: Entwerfen Sie eine standardmäßige, leicht anschließbare physische Schnittstelle (z. B. 2,54 mm oder 1,27 mm Rastermaß-Stiftleisten) für den JTAG-TAP-Port und positionieren Sie diese auf der Leiterplatte an einer Stelle, die für Testvorrichtungen oder Programmiergeräte leicht zugänglich ist.

Dieser Aufgabenbereich erfordert eine enge Zusammenarbeit mit erfahrenen professionellen Leiterplattenherstellern wie HILPCB während der Phase der DFM/DFT/DFA-Überprüfung. Deren Ingenieure können Ihr Design aus Fertigungs- und Testperspektiven überprüfen und Optimierungsvorschläge unterbreiten, wie z. B. die Anpassung von Testpunktpositionen zur Verbesserung der Zugänglichkeit für Flying-Probe-Tests oder die Optimierung von JTAG-Steckerlayouts zur Vereinfachung des Montageprozesses. Alle Testdaten, ob aus JTAG-Strukturtests, physikalischen Prüfungen wie SPI/AOI/Röntgeninspektion oder abschließenden Funktionstests, müssen systematisch erfasst und verwaltet werden. Hier kommt die Rückverfolgbarkeit/MES (Manufacturing Execution System) ins Spiel. Jede Platine, die das Werk verlässt, sollte eine eindeutige Seriennummer haben, und alle Testdaten, Reparaturaufzeichnungen und Komponenten-Chargeninformationen während der Produktion sollten mit dieser Seriennummer verknüpft und in einer Datenbank gespeichert werden. Dies erfüllt nicht nur die obligatorischen Anforderungen für Sicherheitsproduktzertifizierungen (z. B. TÜV, UL), sondern ermöglicht auch die vollständige Lebenszyklus-Rückverfolgbarkeit des Produkts. Wenn Probleme im Feld auftreten, können wir schnell die vollständigen „Geburtsurkunden“ der Platine für die Ursachenanalyse abrufen oder sogar proaktiv Produkte aus derselben Charge zurückrufen, die potenzielle Risiken aufweisen könnten. Die Wahl eines Lieferanten, der schlüsselfertige Turnkey-Montage-Dienstleistungen aus einer Hand anbietet, gewährleistet die strikte Ausführung der gesamten DFT-Strategie, von der Designprüfung bis zur Datenrückverfolgbarkeit.

🛡️ Vorteile der HILPCB-Bestückung: Schutz Ihrer Sicherheitssteuerungssysteme

Unsere Bestückungs- und Testfähigkeiten gewährleisten funktionale Sicherheit und höchste Zuverlässigkeit.

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Umfassende Testmöglichkeiten

Kombination aus Boundary-Scan/JTAG, Flying Probe und Röntgeninspektion, um eine vollständige Abdeckung von physischen Lötstellen bis zur elektrischen Funktionalität und von statischer Struktur bis zur dynamischen Leistung zu gewährleisten.

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Strenge Prozesskontrolle

Ein robustes Rückverfolgbarkeits-/MES-System gewährleistet die Rückverfolgbarkeit in jeder Phase, von der Komponentenbeschaffung und SMT-Montage bis zur Endprüfung, und bietet eine vollständige Datenkette für Sicherheitszertifizierungen.

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DFM/DFT/DFA Expertenunterstützung

Frühes Eingreifen während der Designphase bietet Expertenempfehlungen für das PCB-Layout und das JTAG-Kettendesign, um eine hohe Herstellbarkeit und 100%ige Testbarkeit zu gewährleisten und Risiken und Kosten an der Quelle zu reduzieren.

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Erfahrung im Bereich Zertifizierungsunterstützung

Vertraut mit funktionalen Sicherheitsstandards wie IEC 61508/ISO 13849, in der Lage, umfassende Testberichte und Produktionsprozessdokumentationen bereitzustellen, die den Anforderungen der Zertifizierungsstellen entsprechen.

PCB-Angebot einholen

Fazit: JTAG, mehr als nur Tests, als Eckpfeiler von Sicherheit und Qualität

Bei der Durchsicht des vollständigen Textes spielt Boundary-Scan/JTAG bei der Entwicklung und Herstellung von Steuerplatinen für Industrieroboter eine Rolle, die weit über eine bloße „Testtechnologie“ hinausgeht. Es handelt sich um eine systematische Methodik zur Qualitätssicherung und Sicherheitsgewährleistung, die den gesamten Produktlebenszyklus umfasst.

In der Designphase ist es der Kern der DFT-Strategie und leitet uns an, eine robuste, von Natur aus überprüfbare Hardware-Architektur aufzubauen.
In der Prototypenvalidierungsphase hilft es uns, die Unabhängigkeit der Zweikanalredundanz, die Integrität von Not-Aus-Schaltungen und die dynamischen Reaktionszeiten von Sicherheitsmechanismen wie Watchdogs mit beispielloser Tiefe und Präzision zu überprüfen.
In der Produktionsphase wird es zu einem leistungsstarken Werkzeug gegen versteckte Fertigungsfehler (wie z.B. kalte Lötstellen an BGAs) in hochdichten Baugruppen und arbeitet Hand in Hand mit SPI/AOI/Röntgen, um eine unzerbrechliche Qualitäts-Firewall aufzubauen.
Während des gesamten Produktlebenszyklus integriert es sich in Rückverfolgbarkeits-/MES-Systeme, um eine unauslöschliche "digitale DNA" für jede Leiterplatte zu schaffen, die eine Datengrundlage für Sicherheitszertifizierung, Wartung im Feld und kontinuierliche Verbesserung bietet.

Inmitten der Welle von Industrie 4.0 werden Roboter intelligenter, die Mensch-Roboter-Kollaboration wird enger, und die Anforderungen an die funktionale Sicherheit werden beispiellose Höhen erreichen. Die Bewältigung dieser Herausforderungen erfordert die Verankerung von Qualitäts- und Sicherheitsgenen von Anfang an im Design. Die Partnerschaft mit HILPCB - einem Unternehmen mit tiefgreifender technischer Expertise, rigorosen Qualitätskontrollsystemen und umfassenden Testfähigkeiten - zur Maximierung des Potenzials von Boundary-Scan/JTAG ist eine kluge Wahl, um sicherzustellen, dass Ihre Sicherheitssteuerungssysteme in den härtesten Industrieumgebungen stabil, zuverlässig und sicher funktionieren. Dies ist nicht nur eine Verantwortung gegenüber dem Produkt, sondern auch eine Ehrfurcht vor dem Leben.