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バウンダリスキャンとは
バウンダリスキャンとは、ひとことで言えば、ICの端子に埋め込まれた「テスト用回路」を使って、ICの端子の状態を調べたり、ICの端子が入出力する値を変更する技術です。
この技術を使えば、
・「ICの端子に影響を与えずに入出力端子の状態を調べること」
・「ICの本来の動作を停止して入出力端子を自由に操作すること」
ができます。
バウンダリスキャン・テストの例
バウンダリスキャンを用いるとロジックデバイスの動作状態に影響を与えることなく、I/O端子の状態を読むことができます。また、デバイスの動作を止めることなく内部回路とI/O端子とを切り離し、I/O端子の状態を外部から自由に操作することもできます。最近のほとんどのICはこの機能をサポートしています。
バウンダリスキャンは実際には下記のような手順で行われます。
下の図のような回路があるとします。この回路では、2つのICが5本の信号で結ばれています。
この5本の結線をバウンダリスキャンでテストしたいとします。
下の図のようなテストデータを送ります。このテストデータは、全部で5ステップあり、AのピンからEのI/O端子まで順番に1個ずつHを出力するものです。
プリント基板と、半田付けの状態に問題がなければ、下の図のような結果がでてきます。
すなわち、左のICから送ったデータが右のICで正しく受信できているので、基板上に部品は正しく実装されていると判断できます。
不具合のある回路の例
ところが、次の図のような回路では、どうでしょうか。
プリント基板の製造上の欠陥から、右のICの「F」の端子が断線しており、また、「C」と「D」の信号がヒゲのようなものでショートしています。
この回路では、次のような判定結果が得られます。
これは期待した結果ではないので、判定不合格となります。
結果を分析すると"1"が期待されていた場所が0であることからAF間の断線が推定されます。また、本来"0"であるべき所が、他の信号と一緒に変化してしまっていることからHI間がショートしていることが推定されます。
まとめ
バウンダリスキャンを用いれば、回路の不具合を部品実装後に判断することができるようになります。
しかし、テストパターンの作成は一般には非常に難しく、知識と経験が要求されるため、一朝一夕にできるようなものではありません。