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边界扫描技术简介
- 2021-04-23-

随着集成电路的小型化发展,芯片功能不断增强、门数不断增大,管脚数也不断增多,芯片相邻管脚之间的距离和PCB上芯片之间的距离越来越小。另外,各种新型的小型化芯片封装技术(如:BGA、COB等)的出现,也使得借助于针床夹具的在线测试因机械探针难于接触高密度的PCB引线而变得越来越困难。但是由于电路板变得更加拥挤,元器件的复杂性也越来越高,而对电路的板级测试要求却越来越严格,这就迫切要求寻找一种办法解决上述矛盾。

一个名为JTAG(Joint Test Action Group)的国际电子制造者组织致力于解决上述问题,他们发展了一种边界扫描技术(Boundary Scan)标准,提供了解决上述矛盾的有效方法。该标准于1990年被IEEE正式采用,即IEEE1149.1 标准。它是在IC的输入输出引脚处放置边界扫描单元(Boundray Scan Cell),并把这些扫描单元依次连成扫描链,然后运用扫描测试原理观察并控制元件边界的信号。在正常工作状态下,这些移位寄存器单元是“透明的”,通过边界扫描单元并行地输入、输出信号,不影响电路板的正常工作。在测试状态时,由BSC串行地存储和读出测试数据。扫描单元也可以串、并行混合地接收和输出数据。

下图给出了这种器件的扫描通路示意图。通过不同的指令或外部管脚使能,JTAG也可用于可编程器件加载。随着集成电路的小型化发展,芯片功能不断增强、门数不断增大,管脚数也不断增多,芯片相邻管脚之间的距离和PCB上芯片之间的距离越来越小。另外,各种新型的小型化芯片封装技术(如:BGA、COB等)的出现,也使得借助于针床夹具的在线测试因机械探针难于接触高密度的PCB引线而变得越来越困难。但是由于电路板变得更加拥挤,元器件的复杂性也越来越高,而对电路的板级测试要求却越来越严格,这就迫切要求寻找一种办法解决上述矛盾。

一个名为JTAG(Joint Test Action Group)的国际电子制造者组织致力于解决上述问题,他们发展了一种边界扫描技术(Boundary Scan)标准,提供了解决上述矛盾的有效方法。该标准于1990年被IEEE正式采用,即IEEE1149.1 标准。它是在IC的输入输出引脚处放置边界扫描单元(Boundray Scan Cell),并把这些扫描单元依次连成扫描链,然后运用扫描测试原理观察并控制元件边界的信号。在正常工作状态下,这些移位寄存器单元是“透明的”,通过边界扫描单元并行地输入、输出信号,不影响电路板的正常工作。在测试状态时,由BSC串行地存储和读出测试数据。扫描单元也可以串、并行混合地接收和输出数据。