Het testen van elektronica is het specialisme van JTAG Technologies, een spin-off van Philips. JTAG is ontwikkelaar en leverancier van test- en programmeerapparatuur gebaseerd op de zogeheten boundary-scan-technologie. ‘Je moet in je ontwerp al rekening houden met het testen op systeemniveau.’
‘Je moet het systeem zo ontwerpen dat als één pcb niet werkt, je de rest nog wel kunt controleren’
‘Tijdens het productieproces van een pcb moet nagegaan worden of alle componenten aanwezig zijn, op de juiste plaats zitten en goed met elkaar verbonden zijn. Dat gebeurt tegenwoordig over het algemeen met vision technologie’, vertelt managing director Peter van den Eijnden van JTAG. ‘Vervolgens worden structurele tests uitgevoerd – van de verbindingenstructuur op het board – en tot slot functionele tests, om na te gaan of het board doet wat het volgens de specificaties moet doen.’ Die structurele tests worden uitgevoerd met een boundary-scan (officieel aangeduid met IEEE Std. 1149.1), in de jaren tachtig ontwikkeld omdat toen al de pinnetjes van de chips te talrijk, te klein en te ontoegankelijk werden om ze fysiek te testen. Sinds 1990 bevatten vrijwel alle complexe digitale componenten, met name microprocessoren en FPGA’s die het hart vormen van moderne elektronica, boundary-scan-technologie.
Structuur
Voor het met die technologie testen van een pcb wordt een signaal over die elektronische structuur van A naar B gestuurd en wordt gecheckt of dat signaal ook daadwerkelijk en in de juiste vorm aankomt. In veel gevallen wordt elke pcb van een systeem – of het nu een productiemachine betreft, een auto of een vliegtuig – afzonderlijk met een boundary-scan structureel getest. Er is daarnaast boundary-scan-technologie voorhanden – speciale systeem-level boundary-scan-componenten – waarmee in één keer de structuur tússen alle pcb’s van een systeem getest kan worden. Dit is waardevol bij het samenbouwen van het systeem, maar meer nog bij het onderhoud (en de reparatie) ervan: de servicemonteur kan dan in één keer de structuur op en tussen alle pcb’s testen.
Inleertijd
Dat die systeemlevel-technologie nog steeds beperkt wordt toegepast, heeft veel te maken met de ‘strategie’ van bedrijven, aldus Van den Eijnden. ‘Hiervoor moet namelijk aan elke pcb die speciale systeem-level boundary-scan-component worden toegevoegd. De pcb wordt daardoor iets duurder. Maar het betekent ook dat je al in je ontwerp rekening moet houden met het testen op systeemniveau. Je moet het systeem zo ontwerpen dat als één pcb niet werkt, je de rest nog wel kunt controleren.’ Dat vergt inleertijd voor de ontwerper: het ontwerpen zal in eerste instantie iets langer duren. Zwaarder weegt dat het ontwerp, omdat het wijzigt, vaak weer helemaal opnieuw gecertificeerd moet worden. Zeker als het gaat om een auto of een vliegtuig waarvan de veiligheid cruciaal is. Voorts speelt mee dat de testinfrastructuur op de pcb van fabrikant A niet automatisch goed samenwerkt met die van fabrikant B. Daarvoor zijn dan afspraken nodig. ‘Omdat de echte voordelen van een systeem-level boundary-scan pas in de servicefase van een product blijken, hebben fabrikanten geen direct commercieel belang bij die afspraken. Ook telt, in het voorbeeld van de auto, voor de garagist: als die met één aansluiting alle elektronica in een auto in één keer kan testen, heeft hij nog minder werk dan nu al het geval is. Voor het uitrollen van innovaties is het noodzakelijk dat die passen in het verdienmodel van alle schakels in de keten.’
Snellere assemblage
JTAG Technologies, aldus Van den Eijnden, helpt klanten ‘niet alleen graag met het testen op pcb-niveau, maar ook op systeemniveau. Als je anders ontwerpt en op pcb’s ook systeem-level boundary-scan-componenten toepast, kan de eindassemblage van het complete systeem sneller verlopen en het latere onderhoud veel efficiënter worden uitgevoerd. Maar het vergt een initiële inspanning en investering die voor sommige schakels in de keten mogelijk alleen met een ander businessmodel kan worden terugverdiend.’
