製造ボードのテスト

Scan Pathfinder II ソリューションは、TestStation 使用して、バウンダリスキャン・テストアクセスポート（TAP）ピン（TDI、TMS、TCK、TDO、および TRST）の駆動と検出を行います。バウンダリスキャンのベクトルデータは、TestStationUltraPin ボードのピンメモリに保存されます。

TAPピンに接続されるネットワークは、固定接続（ナイル）である必要があり、デジタルテスト機能を備えている必要があります（アナログ専用ピンボードには接続できません）。アプリケーションにスキャンチェーンが1つしかない場合、TCKピンをテスターのクロックドライバの固定接続に接続することも可能です。これにより、パフォーマンスが向上し、テストベクトルの数が削減されます。

Scan Pathfinder II ソフトウェアは、Windows 7 オペレーティングシステム上で動作するTestStation 7.1 以降のソフトウェアで利用可能です。

初代「Scan Pathfinder」は、IEEE Std. 1149.1で定義されたバウンダリスキャン機能をサポートするように設計されました。IEEE Std. 1149.6規格は、2003年に承認され、当初の規格を拡張するとともに、高度なI/O機能を組み込んだバウンダリスキャン対応部品の効率的なテストをサポートするものです。

Scan Pathfinder IIは、IEEE 1149.1および1149.6の両規格をサポートするソフトウェアの新しいバージョンであり、差動信号による故障マスキング効果やAC結合信号によるDCブロッキング効果がある場合でも、PCB上の配線欠陥を迅速かつ正確に検出・診断するように設計されています。

Scan Pathfinder IIソフトウェアには、以下の機能強化が含まれています：

• Windows 7 オペレーティングシステムのサポート
• 1149.6のネット上のコンデンサに対する短絡検出テスト
• 実行速度を向上させるための最適化されたベクトル生成アルゴリズム
• テスト生成のユーザーインターフェースを更新しました
• より包括的な診断および障害対応レポート
• テストジェネレータを制御するための新しいユーザーオプション
  • 非テストノードの仕様
  • 「インタラクション」および「オープン」テストにおいて、ノードのグループ化を強制する機能
  • 双方向ピンのテスト方法に関する設定オプション
  • バーストごとに使用されるネイルの数を制限する新しいデフォルト設定
  • ASSIGN LGC ステートメントの論理レベルの自動組み込み
• 更新された製品マニュアルとオンラインヘルプ

Scan Pathfinder IIは、バウンダリスキャン対応部品を搭載したプリント基板上の構造的欠陥および部品欠陥の両方を検出するために設計された一連のテスト機能を提供します。

• ハードウェアテスト–これは、バウンダリスキャンのテストアクセスポートおよび関連するテストレジスタが正常に機能していることを確認するために実行される一連のテストです。これらのテストでは、すべてのTMS、TDI、TDO、TCK、およびTRSTピンが正常に動作していること、データがスキャンパスを通じてシフトできること、および命令レジスタとバウンダリレジスタの長さが正確であることを確認します。 他のバウンダリスキャン・テストを実行するには、まずハードウェア・テストに合格する必要があります。
• IDコード／ユーザーコードのテスト–これはオプションのテストであり、バウンダリスキャンデバイスのBSDLファイルに記載されているIDコードおよびユーザーコードの値が、基板上のデバイスの値と一致していることを確認します。
• 相互干渉テスト–これはオプションのテストであり、ナイルされた非バウンダリスキャン・ネットとナイルされていないバウンダリスキャン・ネット間の短絡を検出することを目的としています。このテストでは、ナイルされた非バウンダリスキャン・ネットにパターンを入力し、それらがナイルされていないバウンダリスキャン・ネットに入力されているパターンと悪影響を及ぼす相互干渉を引き起こさないことを検証します。 各非バウンダリスキャンデバイスに対して1つ以上の相互干渉テストが生成されますが、ユーザーは相互干渉テストのバースト中に使用するネイルの最大数を制御できます。
• オープンテスト–これはオプションのテストであり、テストシステム内のドライバ／センサ・ネイルを使用して、テストアクセス可能なバウンダリスキャン・ピン上のオープンを検出します。各バウンダリスキャン・デバイスに対して1つ以上のオープンテストが生成されますが、ユーザーはオープンテスト・バースト中に使用するネイルの最大数を制御することができます。
• 相互接続テスト–これはオプションのテストであり、その主な目的は、固定されていないバウンダリスキャン・ネット間の断線および短絡を検出することです。相互接続テストには、1149.1および1149.6の接続に加え、シングルエンド信号および差動信号が含まれます。また、相互接続テストには、固定された外部バウンダリスキャン入力および出力ノード（基板外へ接続される単一のバウンダリスキャン入力または出力ピンを持つネット）を含めることもできます。 相互接続テストに含める固定ノードの数は、テスト開発者が制御できます。
• コンデンサ短絡テスト–これは、1149.6 AC結合ネット間のコンデンサ短絡不良を検出するために設計されたオプションのテストです。
• RUNBIST テスト–これはオプションのテストであり、バウンダリスキャンデバイスの BSDL ファイルに関連付けられた組み込み自己テスト命令を実行します。
  
  最適な結果を得るためにどのバウンダリスキャンテストを生成するかは、PCB の構成、利用可能なテスターへのアクセス、および製造テスト戦略全体に大きく依存します。

Scan Pathfinderは、テラダインが提供する限定アクセス型バウンダリスキャン・テストソリューションです。このソリューションは、専用のバウンダリスキャン・テスト生成ソフトウェアを使用して、回路図およびBSDLファイルを自動的に解析し、バウンダリスキャン対象の部品とその相互接続関係を特定します。その後、テラダインの標準ソフトウェアおよび計測機器を用いて、適切なハードウェアテスト、オープンテスト、インタラクションテスト、相互接続テスト、およびBISTテストを生成します。

テラダインの「Scan Pathfinder II」ネイティブ・バウンダリスキャン・ソリューションの特長は以下の通りです：

• 開発者や製造業者は、追加のソフトウェアやハードウェアをインストールする必要はありません。Scan Pathfinderは、Teradyneの標準的なICT開発ソフトウェアに組み込まれています。
• Scan Pathfinderは、インサーキット・テスターのテストピンとbscanの仮想テストピンを併用することで、テストカバレッジと再現性を最大限に高めます。

Scan Pathfinderの使用を決定する前に、開発者が考慮すべきいくつかの制限事項があります：

• Scan Pathfinderのテストは個別に作成する必要があり、他のテストプラットフォームでは再利用できません。
• Scan Pathfinderは、バウンダリスキャンチェーン経由でのISPおよびFLASHのプログラミングには対応していません（Teradyne社は、FLASHおよびISPコンポーネントのプログラミング用に、それぞれ個別のネイティブソリューションを提供しています）。
• Scan Pathfinderは、一般的な製造上の欠陥を検出するための既定のテストを生成します。なお、このソフトウェアでは、カスタム境界スキャンテストの生成や、テストのデバッグ中のスキャンベクタセルデータのビットレベルでの操作はサポートされていません。

TestStationパートナー製バウンダリスキャン製品は、オプションとしてTeradyne社のインサーキットテスターに統合可能です。これらのソリューションでは、パートナー製のバウンダリスキャン開発ソフトウェアに加え、テスターのPCコントローラまたはテストフィクスチャに接続するバウンダリスキャンコントローラおよびTAPモジュールハードウェアが使用されます。メーカーはこれらのパートナーソリューションを活用することで、オフラインのPCを使用してバウンダリスキャンテストの開発やデバッグを行うことができます。準備が整い次第、それらのテストを適切に構成されたTeradyne社のインサーキットテスターに転送することが可能です。

TestStation パートナーのバウンダリスキャンソリューションを利用することの利点は、以下の通りです：

• 基板導入時のエンジニアリングおよびNPI（新製品導入）段階で開発されたバウンダリスキャン・テストは、ICT（インサーキットテスト）の生産テストでも活用できます（ICT向けにバウンダリスキャン・テストを再開発する必要はありません）。 多くのメーカーは、主要なPCベースのバウンダリスキャンソリューションに精通しており、すでに開発ラボや生産現場でこれらを活用しています。これらのバウンダリスキャンソリューションをテラダインのテスト装置に統合することで、メーカーはすでに開発済みのバウンダリスキャン・テストを再利用でき、その結果、インサーキット・テスト（ICT）の開発工数を全体的に削減することができます。
• 多くのパートナー企業のバウンダリスキャンソリューションは、カスタムバウンダリスキャンテストを生成できるエンジニアリング開発ツールをサポートしており、バウンダリスキャンテストを迅速に立ち上げることができる高度なデバッグツールも備えています。
• パートナーのバウンダリスキャンソリューションは、バウンダリスキャンテストの実行に加え、オプションとしてプログラマブルロジックデバイス（PLD）のプログラミングや、プロセッサベースの機能テストの実施にも利用できます。

テスターには複数のバウンダリスキャン・ソリューションをインストールできるため、用途ごとに最適なソリューションを選択できることをご留意ください。

Scan Pathfinder IIは、TestStation 開発および生産テスト環境向けに利用可能なオプション機能です。Scan Pathfinderのライセンス対象となる3つのコンポーネントは以下の通りです：

• Scan Pathfinder II プログラム作成用シングルユーザーライセンス – これは、TestStation Pro 用のプログラム作成ライセンスであり、テスト開発者が Scan Pathfinder テスト生成ソフトウェアを実行して、IEEE 1149.1 および 1149.6 に準拠したバウンダリスキャンコンポーネントを採用したプリント基板（PCB）向けのバウンダリスキャンテストプログラムを自動的に生成できるようにするものです。
• Scan Pathfinder テストおよび診断ライセンス – このランタイム専用ライセンスにより、オペレーターはテスター上で Scan Pathfinder テストを実行し、Scan Pathfinder IEEE 1149.1 バウンダリスキャン診断ソフトウェアを使用することができます。Scan Pathfinder プログラムコードに IEEE 1149.6 アドバンスト・デジタル I/O ネットワーク向けのテストが含まれている場合は、Scan Pathfinder II アドバンスト診断ライセンスも別途購入する必要があります。
• Scan Pathfinder II 高度診断ライセンス – このランタイム専用ライセンスにより、オペレーターは、高度なIEEE 1149.6デジタルネットワークの障害診断に必要な、専用のScan Pathfinder境界スキャン診断ソフトウェアを使用できるようになります。

これらのソフトウェアライセンスを有効にするには、エンドユーザーはTeradyne（1-800-TERADYNE）からライセンスを購入するか、お近くのTeradyne担当者にお問い合わせの上、Teradyneのセルフサービス・ライセンス・マネージャー・クライアント・ユーティリティを使用して、他のTestStation と同様の方法でライセンスを有効にする必要があります。

Scan Pathfinderは、従来の単一スキャンパス、バッファ付きTAP信号を備えた単一パス、複数の独立したスキャンパス、並列共有データパス、およびハイブリッドパス構成など、数多くのスキャンパス構成に対応しています。

基本的に、1149.1規格で許可されている構成はすべてサポートされています。Scan Pathfinderは回路データとBSDLモデルを解析し、単純な構成から複雑な構成までを認識して、適切なテストを自動的に生成します。開発者はテストジェネレータに対してスキャンパスの構成を指定する必要はなく、テストジェネレータが自動的に決定します。

必要に応じて、「Scan Pathfinder」のユーザーオプションテンプレートには、開発者がスキャンパスの設定を定義し、ソフトウェアによって計算されたスキャンパスを上書きするために使用できる組み込み機能が用意されています。

アプリケーションで必要なスキャンパスが1つだけの場合、Scan PathfinderTestStation Driveネイルリソースを使用してTCKピンを駆動することができ、これによりバウンダリスキャンテストの実行速度が向上し、テストベクトルの削減が可能になります。複数のスキャンパスを必要とするアプリケーションでは、TestStation を使用してTAP信号を駆動します。サポート可能なスキャンパスの数に関する唯一の実用上の制限は、テストシステム内で利用可能な実際のネイルの数です。

各スキャンパスのデータは、テラダイン社のUltraPin D/Sピンメモリに保存されます。このメモリでは、1バーストあたり最大64K個のテストベクトルを保存できます。スキャンチェーンの長さが64Kを超えるアプリケーションを開発するプログラム開発者は、デバイスチェーンを分割し、複数のスキャンパスを使用してテストを生成する必要があります。

Scan Pathfinder には、開発者がソフトウェアによって生成されるバウンダリスキャン・テストをカスタマイズするために利用できる、数多くのオプションが用意されています。これらのオプションは、Scan Pathfinder ユーザー・オプション・ファイル（テスト・プロジェクトの General フォルダ内にある ScanPUserOptions ファイル）を介して、テスト・ジェネレータに入力されます。

このオプションファイルは、Scan Pathfinderの「セットアップおよび解析」ウィンドウにあるオプションを設定することで自動的に作成することも、テキストエディタを使用して手動で作成・変更することも可能です。以下に、テスト開発者が利用可能なオプションについて簡単に説明します。

• 電源オプション–バウンダリスキャン試験中に使用する電源投入および電源切断サブルーチンの名前を指定し、バウンダリスキャン故障診断中に被試験装置（UUT）の電源を入れたままにするかどうかを指定します。
• 論理レベル–バウンダリスキャン・テスト中に使用されるD/Sナイルの論理レベル電圧を指定します。複雑な複数の論理レベルファミリーについては、ユーザー・オプション・テンプレートを編集し、ASSIGN LGCテスト言語ステートメントを指定するUSER_LVLAプロシージャを含めることで指定できます。
• TAPオプション–開発者は、ソフトウェアによって算出されたデフォルトのスキャンパス設定を上書きし、スキャンパスおよびテストアクセスピンを直接定義することができます。
• テスト対象外オプション–開発者がScan Pathfinderソフトウェアによるテストを望まないUUTノードまたはデバイスのリストを指定します。
• ノード数の制限–バウンダリスキャン・オープンスキャン、インタラクション、およびインターコネクトの各テストに含めるノード／ナイルの最大数と最小数を指定します。ユーザーはテスト生成前にこれらの制限を設定することで、ターゲットテスターで利用可能な実ナイル数を超えるテストが生成されないようにすることができます。
• 「BSC ノードグループを使用」 –テストジェネレータが「Interactions」および「Opens」テストを生成する際、バウンダリスキャン設定ファイルで指定されたノードグループを使用するように強制します。このオプションは、フィクスチャがすでに構築された後にバウンダリスキャンテストを再生成する場合、多重化されたテストシステムで有用です。これにより、生成されたテストが多重化の競合を引き起こさないようにすることができます。
• 「TAPポートのみを使用したテスト」 –テストジェネレータに対し、バウンダリスキャンTAPネイルのみを使用するバウンダリスキャン相互接続テストを生成するよう強制します（TAPピンに接続されたネイル以外のテスターネイルを使用せず、純粋なバウンダリスキャン接続のみをテストします）。この機能は、ICTテストフィクスチャが利用可能になる前に、純粋なバウンダリスキャンネットの相互接続テストを実行するために使用できます。
• アイソレーションモード–境界スキャンテスト中に基板上の境界スキャン非対応部品を隔離するために、ソフトウェアによって生成される「Inhibit」および「Disable」ルーチンの動作を制御します。
• 1149.6 遷移時間–相互接続試験において、AC入力セルピンが出力ピンの変化を検出するために必要な最小待機時間を規定する。
• RunBISTクロック–開発者は、RunBISTテストの実行中に使用するカスタムSET CLOCKステートメントおよびタイミングパラメータを定義できます。
• パスの初期化–開発者は、スキャンブリッジ・リンク・タイプ・デバイスとの連携をサポートするために実行したいカスタム初期化シーケンスを定義できます。
• HIGHZ/Bypass を使用–テストジェネレータに対し、OPENS テスト中にターゲット以外のデバイスに対して EXTEST ではなく HIGHZ または BYPASS 命令をロードするよう指示します。これにより、スキャンチェーンが短縮され、テスト全体の所要時間が短縮されます。
• BIDIRバス・テスト–このオプションを有効にすると、Scan Pathfinderが双方向バスの各ピンが駆動および検出の両方を行えることを検証する相互接続テストを生成します。

上記のオプションに加え、ユーザーは従来の自動テストオプション（ATO）ファイルを利用することで、Scan Pathfinderのテストにカスタムコードを自動的に組み込むことができます。

Scan Pathfinderテストジェネレータソフトウェアは、PCB設計上のバウンダリスキャン部品を自動的に検出し、被試験装置（UUT）のスキャンパスがどのように構成されているかを認識するように設計されています。このソフトウェアは、回路の相互接続、プロジェクトライブラリファイル、ユーザーオプションファイル、およびテスト選択入力を分析することで、これを実現します。 Scan Pathfinderソフトウェアは、独立したバウンダリスキャン・テストプログラムファイル（BTPファイル）を生成します。このファイルは、利便性のため、アナログ、デジタル、およびハイブリッドの各テストプログラムとは別にコンパイルおよびデバッグを行うことができます。デバッグが完了すると、Teradyneのマージユーティリティを使用して、すべての独立したテストプログラムを単一のテストプログラムに統合することができます。

以下の手順は、Scan Pathfinder 境界スキャン・テストを生成する際の一般的な手順を示しています。
1. Teradyne社のTS Development Pro（Win 7TestStation Ver 7.1）ソフトウェアを使用して、テスト・プロジェクトを作成し、PCB CADデータをインポートします。
2. ボード上のすべての境界スキャン用部品についてBSDLモデルを入手し、それらをプロジェクトまたはサイトの境界スキャン・ライブラリに配置します。
3. 「Scan Pathfinder Setup」ウィンドウおよびバウンダリスキャンユーザーオプションファイルを使用して、バウンダリスキャン・テストジェネレータのオプションを定義します。
4. バウンダリスキャンの故障カバレッジおよびテストジェネレータ・レポートファイルを生成し、解析します。
5. 必要に応じてオプションを変更してテストを最適化し、バウンダリスキャン・テストプログラムを生成します。
6.TestStation 、バウンダリスキャン・テストプログラムをコンパイルし、デバッグします。

Scan Pathfinderのバウンダリスキャンテストは、従来のデジタルデバイステストとは異なり、異なるデバッグプロセスを必要とします。Scan Pathfinderは、それぞれ特定の故障を検出するように設計された多数のテストを生成します。これらのテストは、被試験装置（UUT）上のすべてのバウンダリスキャン部品の同時動作、およびバウンダリスキャンピンとドライバ／センサ端子を経由したドライブ値とセンス値の協調的な適用に依存しています。 

この複雑さに対処し、正確な診断を確実にするため、TestStation Time System (RTS) は、テスト失敗の結果を解釈し、修復アクションを推奨するために、独立したバウンダリスキャン診断 (BSD) タスクを利用します。BSD タスクは、Scan Pathfinder テスト生成ソフトウェアによって作成されるテストプロジェクト DIAG_FILE と、Scan Pathfinder テストが失敗した際に RTS によって自動的に生成されるバウンダリスキャン結果 (BSR) ファイルを参照します。 BSRファイルには、すべてのスキャンチェーン上のTDOピンによって検知された結果値に加え、テスターのD/Sネイルによって検知された値が含まれています。BSDタスクは、BSRファイル内の結果ベクトルデータをDIAG_FILEに保存された期待ベクトルデータと比較し、失敗を分析して適切な診断メッセージを生成します。

この設計のため、Scan Pathfinderテストのデバッグは、従来のデバイスベースのデジタルテストのデバッグとは異なります。オペレーターは、TestStation UntranslatorやWaveform Displayデバッグソフトウェアを使用して、単にバウンダリスキャンテストベクトルデータを変更することはできません。テストベクトルの変更のほとんどは、オペレーターがテストジェネレータのオプションを変更し、バウンダリスキャンテストを再生成することを必要とします。

以下の手順は、Scan Pathfinder バウンダリスキャン・テストのデバッグにおける一般的な手順を示しています。
1. テストモードでバウンダリスキャン・テストを実行し、bscan 失敗診断レポートを調べて、失敗したテスト、ネット、およびピンを特定します。テストを 1 つずつ（ハードウェア・テスト、相互接続テスト、オープン・テスト、相互作用テスト）デバッグすることに集中することで、デバッグの複雑さを軽減できます。
2. Scan Pathfinderの「Values」または「Brief」診断メッセージ形式を使用して、失敗に関する詳細な情報を取得し、ピン、セル、およびネットの失敗に関する洞察を得ます。
3. 報告された障害を修正するために、必要に応じてScan Pathfinderのテストジェネレータオプションを変更し、テストを再生成します：
a. デバイスの BSDL モデルを修正、変更、または削除する
b. PCB回路記述の修正または変更
c. Scan Pathfinderのオプションを変更する（障害のあるネットをテスト対象外にする、スキャンパスを再定義する、1149.6の待機時間を延長する、パスの初期化を定義する）
d. 初期化、分離、またはコンプライアンス有効化ベクトルを更新する

RTS にはコマンドラインベースの BSDEB モードが用意されており、熟練ユーザーはこれを使用して、バウンダリスキャンベクトルおよびそれに関連するバウンダリスキャンピンやセルを表示できます。Scan Pathfinder II ユーザーガイドの「テストとデバッグ」の章を参照し、Scan Pathfinder のデバッグプロセスに関する詳細を確認してください。

Scan Pathfinder II は、最新のTestStation 7.1 以降のソフトウェアが動作する、TestStation I または UltraPin II ベースのシステムでのみサポートされています。Scan Pathfinder IIは、2280、2281、2281A、2283、2284、2286、2287、2287A、2287L、2287LX、およびすべてのTS8Xモデルを含む、旧型のGR228Xテスターには対応していません。

プログラム開発者は通常、Windows 7 オペレーティングシステムと最新のTestStation （バージョン 7.1 以降）がインストールされたオフラインの PC ワークステーションを使用して、バウンダリスキャン・テストの開発およびデバッグを行います。バウンダリスキャン・テストを生成するには、そのオフライン PC が Scan Pathfinder Program Prep ソフトウェアを実行するためのライセンスを取得している必要があります。

オフライン開発ステーションでバウンダリスキャン・テストの生成が正常に完了した後、それらTestStation に移し、TestStation ProまたはProduction Proのユーザーインターフェースを使用して実行することができます。Scan Pathfinderの実行時および診断ソフトウェアを実行するには、テスターにScan Pathfinder Test and Diagnosticライセンス、および場合によってはAdvanced Diagnosticライセンス（テストベクトルにIEEE 1149.6テスト機能が含まれている場合）がライセンスされている必要があります。

多くの受託製造業者では、通常、OEM顧客からインサーキット試験用治具とプログラムが提供されます。彼らは通常、インサーキット試験用治具やプログラムを自社で開発することはありません。こうした受託製造業者には、インサーキット試験とバウンダリスキャン試験がすでに統合された治具と試験プログラムが納入されます。

これらの受託製造業者にとって必要なのは、量産テストシステム上でバウンダリスキャン診断ライセンスが有効になっていることを確認することだけです。もし受託製造業者が（ECOや部品変更に対応するために）バウンダリスキャン量産テストの変更を行う権限を持っている場合は、テスターまたはオフラインのPC上で「Scan Pathfinder」開発ソフトウェアを利用できる必要があります。

Scan Pathfinder I を使用して開発された既存のバウンダリスキャンプログラムは、最新のソフトウェアがインストールされたTestStation でも引き続き動作します。ただし、旧バージョンの Scan Pathfinder を使用して生成されたこれらのプログラムは、差動および AC 結合の IEEE1149.6 ネットのテストに対応するようにアップグレードすることはできません。

Scan Pathfinder IIの高度な故障カバレッジおよび診断機能を活用するには、メーカーはTestStation ソフトウェアを使用してバウンダリスキャン・テストおよび診断ファイルを再生成し、生成された新しいテストのデバッグを行う必要があります。

テスト対象のノードや各テストにおけるノードのグループ分けを制御するためにテストを再生成する際、元のボーダー・スキャン・ユーザー・オプション・ファイルをScan Pathfinder IIソフトウェアへの入力として再利用することができます。