检测电路布置中电气或电子部件的错误或故障的方法与流程

1.本发明涉及一种用于检测电路布置的电气或电子部件的错误和/或故障的方法。优选地，将该方法与电路布置的生产结合使用，该电路布置应用到自动化技术的现场设备中。


背景技术：

2.在过程自动化以及制造自动化中，现场设备通常用于记录和/或影响物理、化学或生物过程变量。用于记录过程变量的是测量设备。例如，此种用于压力和温度测量、电导率测量、流量测量、ph测量、充填液位测量等，并记录对应的过程变量、压力、温度、电导率、ph值、充填液位、流量等。用于影响变量的是致动器系统。致动器的示例是泵或阀门，它们可以影响管子或管道中液体的流动或容器中的充填液位。除上面提及的测量设备和致动器外，所谓的现场设备还包括远程i/o、无线电适配器以及一般布置在现场级的设备。一般来说，所谓的现场设备是应用于过程或工厂附近并且递送或处理过程或工厂相关信息的设备。
3.为了能够将自动化技术的现场设备也应用于易爆危险区域(气体和/或灰尘)，现场设备的电路布置的电气或电子部件必须被设计为满足适当的防爆点火保护类型。对于用于模拟信号调节的部件来说尤其是如此。它需要保证能源供应总是有界限的，以使得也在故障的情况下有效地防止任何火花形成。这是通过使用电压限制部件和电流限制部件来保证的。为了获得所需的许可，也要对存在于连接端子上的电容进行指定和限制。
4.为了保证为限制措施而提供的电气或电子部件是有效的，这些部件通常是冗余地提供的。此外，为了获得所需的许可，还必须通过件测试证明所利用的部件实际上具有许可文件中指定的值。为此，在制造期间发生ppvs测试(存在，极性、值、焊料)。因此，按如下方式对其进行检查：是否存在正确的部件？部件的极性是否正确？部件是否有正确的值？部件是否被正确地焊接？
5.通常经由aoi(自动光学检验)来满足这种测试要求，所述aoi保证存在正确的部件以及其正确的焊接。如果焊点对于aoi不可见，则将axi(自动x射线检验)与aoi一起使用。额外测试要求是电气功能测试(例如，电路内测试
–
ict)，经由该测试可以保证每个部件的正确极性(如果存在)和正确值(电压、电流、电阻)。为了进行电气功能测试，在部件中的每个上都提供了测试点。
6.这些测试点的缺点是电路板上电路部件的空间损失：由于测试点的空间要求，可用于部件的布置和导电迹线以及可能需要的间隔区域的面积是有限的。因此，可能发生仅因为所需的测试点而无法以期望的形状因数实现电路布置。


技术实现要素：

7.本发明的目标是提供一种用于检测电路布置的电气或电子部件中的错误或故障的简单且可靠地执行的方法。
8.该目标通过一种用于检测相同组成的电路布置的电气或电子部件中的错误或故
障的方法来达成，其中电路布置中的每个位于电路板上并且其中在电路板面板上彼此毗邻地提供多个电路板，多个电路板中的每个电路板具有相同组成的电路布置，其中该方法包括如下方法步骤：
9.用对应于电路布置的电气或电子部件装配电路板面板的电路板中的每个；
10.对于用于电路布置的构造的模拟的、电气或电子部件中的每个，将对应的测试部件放置在电路板面板的边缘区域中；
11.为放置在电路板面板的边缘区域中的模拟的、电气或电子测试部件设置测试点；
12.检查设置有测试点并位于电路板面板的边缘区域中的模拟的、电气或电子测试部件的正确功能值和/或正确极性。
13.优选地，电路布置被体现为尤其可用作传感器电子设备或致动器电子设备或用作自动化现场设备的发射器电子设备。
14.在本发明的方法的有利实施例中，保证放置在电路板面板的边缘区域中的不同电气或电子测试部件在每种情况下来自同一批次或来自同一部件卷，作为在电路布置的电路板上使用的对应电气或电子部件。因此规定，在电路板已经完全装配有电路布置的电气或电子部件之后，在电路板面板的边缘区域中放置电气或电子测试部件。以这种方式，尤其是在电路板面板的生产期间可以排除拼接故障。例如，当具有第二部件的部件卷错误地连接到具有第一部件的部件卷时，可能会发生拼接故障，其中第二部件不同于第一部件。
15.本发明的方法的有利的、额外的改进方案规定，合适的测试——例如，电路内测试——被用作用于检查不同测试部件的电气测试。在电气测试中，检查面板边缘上的电气或电子部件中的每个是否具有指定值以及部件是否正确极化。
16.除了检查电气或电子部件的正确值和在给定情况下的正确极化之外，根据本发明的方法的另一改进方案，还发生对布置在电路板面板上的电气或电子部件以及对应测试部件的光学检验。应用的是例如自动光学检验(aoi)或其他已知方法。在此种情况下，尤其要检查所需的电气或电子部件以及对应的测试部件是否存在，以及是否已正确执行它们的焊接。优选地，在测试中，因此，执行两种不同的测试。一方面，执行电气测试方法，以便检查电气或电子部件的正确运作。另一方面，执行光学测试方法，诸如moi、aoi和x射线。借助于这种方法，判断并检查处理品质。
17.结合本发明，对电路板面板执行光学检验；相反，仅对布置在面板边缘上的测试部件执行电气测试就足够了。这些测试部件尤其是与满足自动化技术中现场设备的防爆安全要求相关的部件。例如，它们可以是电阻、z二极管、电容器等。因此，优选地选择作为测试部件并放置在面板边缘上的是电气或电子部件，它们确保在易爆危险区域中的安全使用。仅在这些合格的易爆危险区域上对位于电路板面板的边缘区域中的电气或电子测试部件执行电气测试。电气测试检查该值，并且在给定情况下，检查测试部件的极性。因为测试部件与其他部件电气地分离，所以检查的执行更简单、更好/更安全。先前需要的借助于ict测试仪进行的检查不存在。这自然意味着可观的成本和时间节省。
18.因此，总的来说，本发明具有若干优点：
19.a)降低的空间要求，尤其是在防爆组合件/部件的情况下，同时测试要求不变。因此，利用本发明的解决方案以及其实施例，可以避免电路板上的大量测试点。现在只有电气地进行测试并位于面板边缘上的部件才有测试点。这些优选地是模拟部件，其用于保证防
爆。因为在电路板上获得了空间，所以可以减小电路板大小，这转而降低生产成本并有助于电路板的小型化。替代地，可以在不变的区域上放置更多数目的部件。
20.b)降低的测试工作量。因此，关于电路板面板上每个单独部件的存在和正确焊接的测试例如经由aoi发生。这种测试通常在装配电路板之后经由光学方法发生。正确值以及在给定情况下面板边缘上部件的正确极化是经由部件测量间接确定的。根据本发明，要测量的部件的数目因此显著降低，因为仅对面板边缘上的测试部件进行测试。在此种情况下，对应于测试部件的部件类型大量存在于电路板面板上自然也是有利的，然而，每个电路板面板仅需被测试一次。
21.c)减少的生产成本。测试时间——通常是复杂且因此昂贵的方法步骤——显著减少。
22.为了该方法可靠地起作用，需要保证要在面板边缘上测试的部件与电路板面板上的电路布置的对应部件一样来自同一材料卷。因此，当部件已经装配在对应的电路板面板上时，测试部件被应用在边缘区域中。
附图说明
23.现在将基于附图更详细地解释本发明，在附图中：
24.图1是具有多个电路板并说明了现有技术中已知的解决方案的电路板面板的示意图；以及
25.图2是具有多个电路板并说明本发明的方法的电路板面板的示意图。
具体实施方式
26.图1示出了具有多个电路板3并说明了现有技术中已知的解决方案的电路板面板4的示意图。在电路板面板4的电路板3中的每个上实现相同的电路布置1。电路布置1中的每个例如是用于自动化现场设备的模拟信号调节的电路。电路布置1优选地设计成其满足在易爆危险区域中使用的要求。
27.从用于说明现有技术与本发明的解决方案之间的差异的电路布置1中示出了仅三个模拟部件2。这些通常是应用于易爆危险区域的任何电路布置1的部件：电阻器r、电容器c和二极管d。
28.为了在终止电路板面板4的装配之后能够确保部件2具有正确的值并且电容器c和二极管d具有正确的极化，实行电气功能测试。该电气功能测试可以用万用表或专为电路布置1生产的测试仪发生。为了执行测试，电路板3的部件2中的每个必须具有两个测试点7。如上面已经描述的，测试点7需要电路板3上的空间。上面已经描述了各缺点。
29.图2示出了如图1中所述的具有多个电路板3但被修改以说明本发明的方法的电路板面板4的示意图。布置在电路板面板4的电路板3上的电路布置1的构造对应于图1中示出的构造。此外，在定位电路布置1的部件2之后，它们通常被直接焊接到电路板3的表面。
30.布置在电路板3上的部件2在图2中没有测试点7。为此目的，测试部件5被提供在电路板面板4的边缘区域6中的一个中。优选地在电路板面板4的电路板3上部件2的装配之后，因此在电路板面板4的装配结束时，放置部件。以这种方式，保证测试部件与对应电路板面板4上的部件2一样来自同一部件卷。如果在电路板面板4的装配期间，对新的部件卷进行拼
接，然后在电路板面板的装配之后将测试部件放置在面板边缘，保证拼接的部件卷包含正确的部件。在前述电路板面板的情况下，已经对空材料卷进行了测试。在本发明的解决方案的情况下，仅在测试部件5上(自动地、半自动地或手动地)执行电气测试。如果测试部件5中的每个记录了正确值并且在给定情况下记录正确极化，则电路板面板4上的对应部件2中的每个也具有正确的值，并且在给定情况下具有正确的极化。
31.根据本发明，因此，可能够借助于降低的数目的测试部件5来执行电路板面板4的部件2的测试，以使得满足在易爆危险区域中使用电路布置1的规定的安全要求。
32.除了上述测试之外，具有电路布置1的电路板面板4通常还另外经受光学检验。在此种情况下，检查应当存在的所有部件2和测试部件5是否实际存在，以及它们在电路板3上的焊接或紧固是否正确。
33.附图标记列表
[0034]1ꢀꢀ
电路布置
[0035]2ꢀꢀ
电气/电子部件
[0036]3ꢀꢀ
电路板
[0037]4ꢀꢀ
电路板面板
[0038]5ꢀꢀ
测试部件
[0039]6ꢀꢀ
边缘区域
[0040]7ꢀꢀ
测试点