Testkopf / Controller

Der Testkopf/Controller ist eine kritische Komponente von automatisierten Testsystemen (ATE) und dient als physische und logische Schnittstelle zwischen Testinstrumenten und dem Prüfling (DUT). Er verwaltet die Signalweiterleitung, bietet mechanische Schnittstellen über Probenkarten oder Sockel und koordiniert die Testausführung gemäß programmierten Testmustern und -sequenzen. Die Einheit empfängt Tests Signale von ATE-Instrumenten, leitet sie über Schaltmatrizen zu geeigneten Testpunkten auf dem DUT, sammelt Antwortsignale und überträgt sie zurück an Messinstrumente. Sie umfasst typischerweise digitale Steuerlogik, analoge Signalaufbereitungsschaltungen und mechanische Positioniersysteme, um präzisen Kontakt mit Testpunkten zu gewährleisten. Zu den wichtigsten Parametern gehören: Anzahl der Testkanäle 64–512, maximale Testfrequenz 100–1000 MHz, Spannungsbereich 0–±10 V, Strombereich pro Pin 0–±100 mA, Zeitgenauigkeit ±0,1–±1 ns, Spannungsgenauigkeit ±0,1–±1 % vom Endwert, Betriebstemperatur 0–50 °C, Luftfeuchtigkeitsbereich 20–80 % relative Luftfeuchtigkeit (nicht kondensierend), Stromversorgung 100–240 V AC (automatische Bereichswahl), Leistungsaufnahme 500–2000 W (abhängig von der Kanalanzahl), Schnittstellenprotokoll PCIe Gen3–Gen4 für die Host-Verbindung, Abmessungen 19–24 Zoll Rackmontage, Gewicht 15–50 kg (je nach Konfiguration). Zu den hinterlegten Materialien gehören Aluminiumlegierung, Kupfer, FR-4-Leiterplattenmaterial und vergoldete Kontakte. Diese Werte sind Referenzbereiche des Verzeichnisses und müssen für das tatsächliche Modell und die Anwendung mit dem Hersteller oder Lieferanten bestätigt werden.

Der Testkopf/Controller empfängt Testsignale von ATE-Instrumenten, leitet sie über Schaltmatrizen zu geeigneten Testpunkten auf dem DUT und sammelt Antwortsignale zur Übertragung zurück an Messinstrumente. Er enthält digitale Steuerlogik für Mustererzeugung und -sequenzierung, analoge Signalaufbereitung für präzise Spannungs- und Stromanwendung sowie mechanische Positioniersysteme für präzisen Kontakt mit Testpunkten. Die Einheit koordiniert die Testausführung gemäß programmierten Testmustern und ermöglicht paralleles Testen mehrerer Kanäle. Die Signalintegrität wird durch sorgfältige Impedanzanpassung und Abschirmung aufrechterhalten. Der Controller kommuniziert über PCIe Gen3–Gen4 mit dem Host-System und ermöglicht so eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung. Die Leistung des Systems wird durch Parameter wie Zeitgenauigkeit und Spannungsgenauigkeit charakterisiert, die für das Testen von Hochgeschwindigkeits-Digital-ICs entscheidend sind.