前面文章我们介绍了芯片测试中SCAN的介绍:CP测试中的Scan测试介绍,那么,什么是Bscan呢?两者之间有什么区别呢?这篇文章带你一探究竟!
Bscan(Boundary Scan,边界扫描)是一种用于芯片测试和调试的技术,主要用于检测和诊断芯片内部或PCB(印刷电路板)上的互连故障。它是JTAG(Joint Test Action Group, IEEE 1149.1)标准的一部分,广泛用于数字电路的测试、调试和故障分析。
1.Bscan的基本原理
Bscan技术通过在芯片的I/O引脚周围添加边界扫描单元(Boundary Scan Cells),形成一个可控的数据通道。它的工作流程如下:
(1)测试访问端口(TAP,Test Access Port):芯片内部包含一个TAP控制器,允许外部设备通过JTAG接口访问芯片。
(2)边界扫描寄存器(Boundary Scan Register):每个I/O引脚对应一个寄存器单元,用于存储和传输测试数据。
(3)扫描链(Scan Chain):多个Bscan单元连接成串行链路,使测试数据可以逐步传输和分析。
(4)模式选择:
旁路模式(Bypass):允许信号正常传输,不影响芯片功能。
测试模式(Test Mode):激活Bscan单元,使其能够捕获、存储和转发数据,进行测试。
2.Bscan的主要应用
PCB板测试:检测焊接不良、短路、开路等连接问题。
芯片级测试:对SoC、FPGA等芯片进行内部连接性检查。
系统调试(In-System Debugging):用于软件开发中的调试,如调试CPU、存储器等外设。
IC老化测试(Burn-in Test):在高温或长时间运行后检查芯片可靠性。
3.Bscan在半导体测试中的作用
在芯片的CP(晶圆测试)和FT(成品测试)阶段,Bscan可用于:
发现封装后芯片的I/O互连问题,提高测试覆盖率。
结合ATE(自动测试设备)进行结构级测试,提高测试效率。
作为调试手段,分析复杂的功能失效。
Bscan的优势在于无需物理探针即可进行电气测试,适用于现代高密度PCB和复杂芯片结构,在芯片制造、组装及系统级测试中具有重要作用。
4.Bscan和 Scan区别
(1)定义与基本区别
技术 | Bscan | Scan |
---|---|---|
定义 | 一种基于 JTAG(IEEE 1149.1)标准的边界扫描测试技术,主要用于I/O 互连测试 | 一种用于芯片内部逻辑测试的结构化测试技术,通常用于 ATPG(自动测试向量生成) |
测试对象 | 芯片 I/O 及 PCB 板级互连测试(检测短路、开路等问题) | 芯片内部逻辑单元测试(检测逻辑门、寄存器等内部故障) |
实现方式 | 在芯片 I/O 引脚周围增加边界扫描单元,并形成扫描链 | 在芯片内部设计扫描链,将寄存器级逻辑连接成串行路径 |
使用接口 | 通过 JTAG 接口进行测试 | 通过 ATE(自动测试设备)进行测试 |
主要用途 | - PCB 互连测试- I/O 引脚测试- 系统级调试 | - ATPG 逻辑测试(结构化测试)- 过渡故障、延迟故障检测- 提高芯片可测试性 |
(2)形象理解
Bscan = 外部互连测试(I/O 级别) → 检查芯片外部和 PCB 的连接是否正常。
Scan = 内部逻辑测试(门级/寄存器级) → 检查芯片内部逻辑是否正常。
在芯片测试流程中,Bscan 主要用于 I/O 互连测试,而 Scan 主要用于 ATPG 逻辑测试,两者可以结合使用,以提升芯片的测试覆盖率。