| 【発明の名称】 |
プリント配線板のテスト容易化構造 |
| 【発明者】 |
【氏名】除村 均
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| 【要約】 |
【課題】LSI間の試験をソケット等を使用せずに、故障箇所の特定等をするプリント配線板のテスト容易化構造を提供することを目的とする。
【解決手段】第1制御端子に入力される第1制御信号に従って、ハイインピーダンス状態又は非ハイインピーダンス状態にする第1LSIに設けられた第1トライステートバッファと、第1トライステートバッファの第1制御端子に第1制御信号を出力する第1LSIに設けられた第1バウンダリスキャンセルと、第1トライステートバッファの第2入力端子に出力する第1LSIに設けられた第2バウンダリスキャンセルと、第1出力端子の電気信号を入力する第1LSIに設けられた第3バウンダリスキャンセルと、第1出力端子と第1電源電圧との間に接続され、第1LSIに設けられた第1抵抗と、第1配線と第1電源電圧と異なる第2電源電圧との間に接続され、プリント配線板上に設けられた第2抵抗とを具備して構成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 ロジック回路により構成された複数の第1バウンダリスキャンセル群が数珠つなぎされ、第1試験コントローラによって制御されるバウンダリスキャン対応の第1LSIと、第2LSIとを搭載し、前記第1LSIの第1出力端子と前記第2LSIの第1入力端子との間を第1配線により接続したプリント配線板のテスト容易化構造において、第1制御端子に入力される第1制御信号に従って、ハイインピーダンス状態又は非ハイインピーダンス状態にする前記第1LSIに設けられた第1トライステートバッファと、前記第1トライステートバッファの前記第1制御端子に前記第1制御信号を出力する前記第1バウンダリスキャンセル群の1つとして前記第1LSIに設けられた第1バウンダリスキャンセルと、前記第1トライステートバッファの第2入力端子に出力する前記第1バウンダリスキャンセル群の1つとして前記第1LSIに設けられた第2バウンダリスキャンセルと、前記第1出力端子の電気信号を入力する前記第1バウンダリスキャンセル群の1つとして前記第1LSIに設けられた第3バウンダリスキャンセルと、前記第1出力端子と第1電源電圧との間に接続され、前記第1LSIに設けられた第1抵抗と、前記第1配線と前記第1電源電圧と異なる第2電源電圧との間に接続され、前記プリント配線板上に設けられた第2抵抗とを具備し、前記第1配線が前記第1出力端子と、前記第1配線と前記第2抵抗の接続点との間を正常に接続している時、前記第1出力端子の電圧が前記第1LSIの前記第3バウンダリスキャンセルの閾値電圧よりも前記第2電源電圧側の電圧となることを特徴とするプリント配線板のテスト容易化構造。 【請求項2】 前記第2LSIは、第2出力端子が前記第1入力端子に接続され、第2制御端子に入力される第2制御信号に従って、ハイインピーダンス状態又は非ハイインピーダンス状態にする第2トライステートバッファを更に具備したことを特徴とする請求項1記載のプリント配線板のテスト容易化構造。 【請求項3】 前記第2LSIは、ロジック回路により構成された複数の第2バウンダリスキャンセル群が数珠つなぎされ、第2試験コントローラによって制御されるバウンダリスキャン対応のLSIであって、第3制御端子に入力される第3制御信号に従って、ハイインピーダンス状態又は非ハイインピーダンス状態にする第3トライステートバッファと、前記第3トライステートバッファの前記第3制御端子に前記第3制御信号を出力する前記第2バウンダリスキャンセル群の1つとして第4バウンダリスキャンセルと、前記第3トライステートバッファの第3入力端子に出力する前記第2バウンダリスキャンセル群の1つとして第5バウンダリスキャンセルと、前記第1入力端子の電気信号を入力する前記第2バウンダリスキャンセル群の1つとして第6バウンダリスキャンセルと、前記第1入力端子と前記第1電源電圧との間に接続され、前記第2LSIに設けられた第3抵抗とを具備し、前記第1配線が前記第1入力端子と、前記第1配線と前記第3抵抗の接続点との間を正常に接続している時、前記第1入力端子の電圧が前記第2LSIの前記第6バウンダリスキャンセルの閾値電圧よりも前記第2電源電圧側の電圧となる請求項1記載のプリント配線板のテスト容易化構造。 【請求項4】 第4入力端子に入力された電気信号を入力し、第4制御端子に入力される第4制御信号に従って、ハイインピーダンス状態又は非ハイインピーダンス状態にする前記第2LSIに設けられた第4トライステートバッファと、前記第4トライステートバッファの出力に基づく電気信号を出力する前記第2LSIに設けられた第2出力端子と、前記第4制御端子に前記第4制御信号を出力する前記第2LSIに設けられた外部端子と、前記第2出力端子と前記プリント配線板上の第4出力端子とを接続する前記プリント配線板に形成された第2配線と、前記第2配線と第3電源電圧との間に接続され、前記プリント配線板に設けられた第5抵抗と、を更に具備したことを特徴とする請求項1、2、3又は4記載のプリント配線板のテスト容易化構造。 【請求項5】 第5制御端子に入力される第5制御信号に従って、前記第1出力端子と前記第1抵抗との間の接続をオン/オフする前記第1LSIに設けられた第1スイッチ手段と、前記第1スイッチ手段の前記第5制御端子に前記第5制御信号を出力する前記第1バウンダリスキャンセル群の1つとして前記第7バウンダリスキャンセルと、を更に具備したことを特徴とする請求項1記載のプリント配線板のテスト容易構造。 【請求項6】 第1電極と第4電源電圧に接続された第2電極との間の接続又は前記第1電極と第5電源電圧に接続された第3電極との接続のオン/オフをする第2スイッチ手段と、ロジック回路により構成された複数の第3バウンダリスキャンセル群が数珠つなぎされ、第3試験コントローラによって制御されるバウンダリスキャン対応の第3LSIとを搭載し、前記第1電極と前記第3LSIの第5入力端子との間を第3配線により接続したプリント配線板のテスト容易化構造において、第6制御端子に入力される第6制御信号に従って、ハイインピーダンス状態又は非ハイインピーダンス状態にする前記第3LSIに設けられた第5トライステートバッファと、前記第5トライステートバッファの前記第6制御端子に前記第6制御信号を出力する前記第3バウンダリスキャンセル群の1つとして前記第3LSIに設けられた第8バウンダリスキャンセルと、前記第5トライステートバッファの第6入力端子に出力する前記第3バウンダリスキャンセル群の1つとして前記第3LSIに設けられた第9バウンダリスキャンセルと、前記第5入力端子の電気信号を入力する前記第3バウンダリスキャンセル群の1つとして前記第3LSIに設けられた第10バウンダリスキャンセルと、前記第5入力端子と前記第4電源電圧と異なる第6電源電圧との間に接続され、前記第1LSIに設けられた第5抵抗と、前記第4電源電圧と前記第2電極とに接続された第6抵抗と、前記第5電源電圧と前記第3電極とに接続された第7抵抗と、前記第1電極と前記第3配線とに接続された第8抵抗とを具備し、前記第3配線が前記第1電極と前記第5入力端子との間を正常に接続している時、前記第5入力端子の電圧が前記第4LSIの前記第13バウンダリスキャンセルの閾値電圧よりも前記第4又は第5電源電圧側の電圧となることを特徴とするプリント配線板のテスト容易化構造。 【請求項7】 第4電極と第7電源電圧に接続された第5電極との間をオン/オフする第2スイッチ手段と、ロジック回路により構成された複数の第4バウンダリスキャンセル群が数珠つなぎされ、第4試験コントローラによって制御されるバウンダリスキャン対応の第4LSIとを搭載し、前記第4電極と前記第4LSIの第7入力端子との間を第4配線により接続したプリント配線板のテスト容易化構造において、第7制御端子に入力される第7制御信号に従って、ハイインピーダンス状態又は非ハイインピーダンス状態にする前記第4LSIに設けられた第6トライステートバッファと、前記第6トライステートバッファの前記第7制御端子に前記第7制御信号を出力する前記第4バウンダリスキャンセル群の1つとして前記第4LSIに設けられた第11バウンダリスキャンセルと、前記第6トライステートバッファの第8入力端子に出力する前記第4バウンダリスキャンセル群の1つとして前記第4LSIに設けられた第12バウンダリスキャンセルと、前記第7入力端子の電気信号を入力する前記第4バウンダリスキャンセル群の1つとして前記第4LSIに設けられた第13バウンダリスキャンセルと、前記第7入力端子と前記第7電源電圧とは異なる第8電源電圧に接続され、前記第4LSIに設けられた第9抵抗と、前記第4電極と前記第7電源電圧とは異なる第9電源電圧とに接続された第10抵抗と、前記第4電極と前記第4配線とに接続され、前記プリント配線板に設けられた第11抵抗とを具備し、前記第4配線が前記第4電極と前記第7入力端子との間を正常に接続している時、前記第7入力端子の電圧が前記第4LSIの前記第13バウンダリスキャンセルの閾値電圧よりも前記第7電源電圧側の電圧となることを特徴とするプリント配線板のテスト容易化構造。 【請求項8】 第6電極と第10電源電圧に接続された第7電極との間をオン/オフする第4スイッチ手段と、ロジック回路により構成された複数の第5バウンダリスキャンセル群が数珠つなぎされ、第5試験コントローラによって制御されるバウンダリスキャン対応の第5LSIとを搭載し、前記第6電極と前記第5LSIの第9入力端子との間を第5配線により接続したプリント配線板のテスト容易化構造において、第8制御端子に入力される第8制御信号に従って、ハイインピーダンス状態又は非ハイインピーダンス状態にする前記第5LSIに設けられた第7トライステートバッファと、前記第7トライステートバッファの前記第8制御端子に前記第8制御信号を出力する前記第5バウンダリスキャンセル群の1つとして前記第6LSIに設けられた第14バウンダリスキャンセルと、前記第14トライステートバッファの第10入力端子に出力する前記第5バウンダリスキャンセル群の1つとして前記第5LSIに設けられた第15バウンダリスキャンセルと、前記第9入力端子の電気信号を入力する前記第5バウンダリスキャンセル群の1つとして前記第5LSIに設けられた第16バウンダリスキャンセルと、前記第5入力端子と第11電源電圧に接続され、前記第5LSIに設けられた第12抵抗と、前記第6電極と前記第10電源電圧及び前記第11電源電圧とは異なる第12電源電圧に接続された第13抵抗と、前記第6電極と前記第5配線とに接続され、前記プリント配線板に設けられた第14抵抗とを具備し、前記第5配線が前記第6電極と前記第9入力端子との間を正常に接続している時、前記第9入力端子の電圧が前記第5LSIの前記第16バウンダリスキャンセルの閾値電圧よりも前記第12電源電圧側の電圧となることを特徴とするプリント配線板のテスト容易化構造。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【発明の属する技術分野】本発明はバウンダリスキャン方式を使用したプリント配線板の配線の短絡及び開放の試験を容易にするプリント配線板のテスト容易化構造に関するものである。 【0002】 【従来の技術】今日のプリント配線板は多端子、微細ピッチSMDと微細な配線のPWBで構成されている。また、プリント配線板に搭載されるLSIの論理は高集積化により複雑化している。これにより、従来行われて来た目視、ファンクション、インサーキット試験等によるプリント配線板に部品を実装した後に、配線の開放/短絡試験が困難になってきている。 【0003】これを解決するために、LSIレベルから多数のLSIを搭載したボードレベルまでカバーできるテスト容易化設計と、その標準化への強い要求が起こってきた。その結果、配線板試験のアーキテクチャの統一のため、1985年コーロッパのメーカで結成されたJETAG(Joint European TestAction Group)を発端とし、以後米国等のメーカが加わりJTAG(Joint Test Action Group)に発展した。最終的に1998年JTAGRev.2.0提案として文章化された。 【0004】この後、この活動はIEEEに引き継がれ、1990年、バウンダリスキャンデザインを中心とした「IEEE Standard Test ActionPort and Boundary−Scan Architecture(IEEE Std 1149.1−1990)」として制定された。この後、1993年及び1994年に改定が行われている。また、現在はアナログ回路への適用等のエンハンスが計画されている。 【0005】図14は、バウンダリスキャン対応LSIを搭載したプリント配線板の概略図である。バウンダリスキャンデザインとは、各LSI4a,4bのコアロジック(論理機能)部22a,22bとI/Oバッファ8a,8b,12a,12b間に信号観測及びデータ設定用バウンダリスキャンセル10a,10bを入れる。プリント配線板2上の試験回路は、各LSI4a,4bのTDI(テストデータ入力ピン)とTDO(テストデータ出力ピン)とを数珠つなぎに接続し、TMS(テストモード選択ピン)、TCK(テストクロック)及びTRST(パワーオン時のリセットピン)を並列に接続する。 【0006】TAPコントローラ18a,18bは、TMSの入力シーケンスによってテスト回路全体の種々の動作を制御する状態遷移に従い、TDIからの命令コードやデータを入力して、バウンダリスキャンセル10a,10bをコントロールする。該当する端子が出力端子20a,20bの場合は、コアロジック22a,22bの内部ロジックと関係なくこのセル10a,10bにより出力をコントロールすることが可能となる。該当する端子が入力端子6a,6bの場合はこのセル10a,10bで外部入力の論理を観測することが可能となる。 【0007】この入力用と出力用の2種類のセル10a,10bをLSI4a,4b上の試験コントローラ(TAPコントローラ)18a,18bにより操作することにより接続されたバウンダリスキャン対応LSI又はコネクタ等により接続されたバウンダリスキャン用テスタによりLSI間、LSI−テスタ間の接続を試験する。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のプリント配線板のテスト容易化構造では、以下の問題点があった。 【0009】図15は従来の問題点を示す図である。この図に示す配線22の試験は、トライステートバッファ26aからハイレベル(以下、“H”)、ローレベル(以下、“L”)のテストパターンを出力する。バッファ28a.8bよりトライステートバッファ26aの出力を入力し、バウンダリスキャンセル10a,10bを通して、TDO端子より出力した信号の電圧レベルをテスタで測定して、期待値と比較する。 【0010】LSI24aのTDO端子の出力が期待値と異なれば、配線22の短絡故障であると判断する。バッファ28aからLSI24aのTDO端子を通して出力される出力端子26aの論理レベルが、LSI4bのTDO端子を通して出力される論理レベルと異なれば、配線21がいずれかで開放していると判断する。しかし、配線21のどこに開放故障があるかを特定することはできない。 【0011】図16は従来の他の問題点を示す図である。この図に示すバウンダリスキャン対応LSI30aと非バウンダリスキャン対応LSI30b間の配線22の試験では、トライステートバッファ26aから“H”、“L”のテストパターンを出力する。バッファ28aよりトライステートバッファ26の出力を入力して、バウンダリスキャンセル10aを通して、TDO端子より出力した信号をテスタで測定して、期待値と比較する。 【0012】LSI24aのTDO端子の出力が期待値と異なれば、端子20a,6b間を接続する配線の短絡故障であると判断する。しかし、一般的には、LSI34bの入力端子6bの論理レベルを測定することが困難であるため、該当のバウンダリスキャン対応LSI34aとバウンダリスキャン対応をしていないLSI34b間の配線22の開放故障の検出は一般的にはできない。 【0013】このように、従来のバウンダリスキャン試験回路では、故障箇所の特定やバウンダリスキャン対応してしないLSI等の接続において試験ができない等の問題があった。 【0014】バウンダリスキャン試験技術は、LSI間の接続試験として優れているが、バウンダリスキャンに対応していないLSIとの間では試験できないことは公知の事実である。 【0015】これを避ける手法として、特開平6−148269号公報には、バウンダリスキャンを持たないLSIを試験対象とするために専用のソケットと試験時にその入出力を監視する試験機または入出力監視用のバウンダリスキャン対応LSIをそのソケットの試験専用端子に接続することによりこの問題を回避する手法が記載されている。 【0016】しかし、この方法の難点は、専用のソケットが必要でかつ試験時にそのソケットにLSI又は試験機より配線を接続しなければならない。バウンダリスキャンを適用するプリント配線板は、一般に多ピン、微細ピッチのLSIが多数配線板上に実装されている。 【0017】このような配線板の接続試験は、この公報に記載の構成によりLSI間の接続試験は完全に実施することができる反面、端子を観測するための専用ソケットがプリント配線板上多くの面積をとるので、実装設計上不利となる。 【0018】本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、バウンダリスキャン対応しているLSI間及びバウンダリスキャン対応しているLSIと対応していないLSI間の試験をソケット等を使用せずに、故障箇所の特定等をするプリント配線板のテスト容易化構造を提供することを目的とする。 【0019】 【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理図である。この図に示すように、本発明は、ロジック回路により構成された複数の第1バウンダリスキャンセル群32が数珠つなぎされ、第1試験コントローラ34によって制御されるバウンダリスキャン対応の第1LSI36と、第2LSI38とを搭載し、第1LSI36の第1出力端子と第2LSI38の第1入力端子との間を第1配線40により接続したプリント配線板42のテスト容易化構造において、第1制御端子に入力される第1制御信号に従って、ハイインピーダンス状態又は非ハイインピーダンス状態にする第1LSI36に設けられた第1トライステートバッファ44、第1トライステートバッファ44の第1制御端子に第1制御信号を出力する第1バウンダリスキャンセル群32の1つとして第1LSI36に設けられた第1バウンダリスキャンセル46Aと、第1トライステートバッファ44の第2入力端子に出力する第1バウンダリスキャンセル群32の1つとして第1LSI36に設けられた第2バウンダリスキャンセル46Bと、第1出力端子の電気信号を入力する第1バウンダリスキャンセル群32の1つとして第1LSI36に設けられた第3バウンダリスキャンセル46Cと、第1出力端子と第1電源電圧との間に接続され、第1LSIに設けられた第1抵抗48と、第1配線40と第1電源電圧と異なる第2電源電圧との間に接続され、プリント配線板42上に設けられた第2抵抗50とを具備し、第1配線40が第1出力端子と、第1配線40と第2抵抗50の接続点との間を正常に接続している時、第1出力端子の電圧が第3バウンダリスキャンセル46Cの閾値電圧よりも第2電源電圧側の電圧となることを特徴とするプリント配線板のテスト容易化構造が提供される。 【0020】以上のような構成によれば、第1バウンダリスキャンセル46Aは、第1トライステートバッファ44の第1制御端子に非ハイインピーダンスとなる第1制御信号を出力する。第2バウンダリスキャンセル46Bは、“H”、“L”のテストパターンを第1トライステートバッファ44に出力する。 【0021】第3バウンダリスキャンセル46Cより、第1トライステートバッファ44の出力を入力して、その電圧レベルを測定して、期待値と比較する。期待値と一致しなければ、配線40は短絡していると判断する。 【0022】配線40が短絡していないことを確認した後、第1トライステートバッファ44をハイインピーダンスにする。配線44が開放されていれば、第1出力端子の電圧レベルは、第1電源電圧に等しくなり、開放されていれば、第2電源電圧側になる。これにより、第2LSI38が非バウンダリスキャン対応であっても、配線40の正常/開放試験を行うことができる。 【0023】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 第1実施形態図2は、本発明の第1実施形態によるプリント配線板のテスト容易化構造を示す図であり、図15中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を付している。 【0024】この図に示すプリント配線板のテスト容易化構造は、プリント配線板60上にバウンダリスキャン対応のLSI62a及びバウンダリスキャン非対応のLSI62bが搭載されている。 【0025】バウンダリスキャン対応のLSI62aは、入力端子6a、入力バッファ8a、バウンダリスキャンセル10a、10aA〜10aC、バイパスレジスタ14a、命令レジスタ16a、TAPコントローラ18a、トライステートバッファ64a、バッファ66a、抵抗68a及び出力端子20aを有する。 【0026】複数のバウンダリスキャンセル10a,10aA〜10aCは、TDIとTDOとの間で数珠つなぎに接続されており、2個のフリップフロップと2個のセレクタから構成される。 【0027】バウンダリスキャンセル10aAは、トライステートバッファ64aの出力をハイインピーダンス状態又は非ハイインピーダンス状態にするための制御信号をトライステートバッファ64aの制御端子に出力するものである。 【0028】バウンダリスキャンセル10aBは、トライステートバッファ64aの入力端子にテストパターン又はコアロジック22aの出力信号を出力するためのものである。バウンダリスキャンセル10aCは、トライステートバッファ64aのバッファ66aの出力を入力して、出力端子20aの電圧レベルを測定するためのものである。 【0029】コアロジック22aは、LSI62aのロジック回路であり、バウンダリスキャンセル10a,10aA〜10aCに接続されている。バイパスレジスタ14aは、バウンダリスキャンセル10a,10aA〜10aCを数珠状に一巡させずに、TDO端子に直接、信号を出力するための1ビットのレジスタである。 【0030】命令レジスタ16aは、TDIから入力した命令コードを保持するためのレジスタである。TAPコントローラ18aは、TMSの入力シーケンスによってテスト回路全体の種々の動作を制御する状態遷移に従い、TDIから命令コードやデータを入力し、バウンダリスキャンセル10a,10aA〜10aCをコントロールするものである。 【0031】トライステートバッファ64aは、制御端子に入力される制御信号に従い、出力をハイインピーダンス状態又はバウンダリスキャンセル10aBの出力信号を出力端子20aに出力するものである。 【0032】トライステートバッファ64aの制御端子は、バウンダリスキャンセル10aAの出力端子に接続され、入力端子は、バウンダリスキャンセル10aBの出力端子に接続されている。バッファ66aは、出力端子20aの電気信号を入力して、バウンダリスキャンセル10aCに出力するものである。尚、ハッファ66aを無くし、出力端子20aとバウンダリスキャンセル10aCとを直接接続してもよい。 【0033】抵抗68aは、出力端子20aと第1電源電圧(例えば、接地電位)との間に設けられている。尚、抵抗68aの接続テスト(出力端子20aと第1電源電圧の間の接続)は、LSI62aの単体の試験(トライステートバッファ64aの出力をハイインヒーダンス状態にして、出力端子20aの電位が第1電源電位に等しいことを確認する)により終了しており、接続が保証されている。 【0034】抵抗71は、LSI62aの出力端子20aとLSI62bの入力端子6bとを接続するための配線71上の点O(例えば、出力端子20aが位置する点Mと入力端子6bが位置する点Nとの中央の点)と第2電源電圧との間に設けられている。 【0035】抵抗68a,70の抵抗値R68a 、R70は、点Mと配線71上の点Oとの間で配線71が開放された時の出力端子20aの電圧V1 (第1電源電圧)と、配線71が正常な場合の出力端子20aの電圧V2 が式(1)又は(2)を満足することが必要である。 【0036】第1電源電圧V1 <第2電源電圧の場合は、 V1 <Vth<V2 ・・・(1) 第1電源電圧V>第2電源電圧の場合は、 V2 <Vth<V1 ・・・(2) 但し、Vthは、バッファ66aの閾値電圧である。 【0037】抵抗68aを接地し、抵抗70を正電源に接続した場合は、例えば、R68a >>R70の時、V2 =電源電圧(第2電源電圧)、V1 =0Vとなり、式(1)を満足する。本実施形態では、第1電源電圧を0V、第2電源電圧が正、R68a >>R70とする。 【0038】LSI62bは、バウンダリスキャン非対応のLSIである。コアロジック22bは、LSI62bのロジック回路である。入力バッファ8bは、バッファ回路であり、その入力端子は入力端子6bに接続され、その出力端子は出力バッファ12bに接続されている。出力バッファ20bは、バッファ回路であり、出力端子20bに接続されている。出力端子20bは、他のLSIやコネクタピン等に接続される。 【0039】以下、図2のプリント配線板の配線の接続試験の説明をする。 (A) 配線71の短絡試験LSI62a,62bの単独の試験を終了し、良品であると判別されたLSI62a,62bを搭載したプリント配線板60のTDI、TMS、TCK、TRST及びTDOに図示しないテスタを接続する。 【0040】TMSとTCKによりTAPコントローラ18aを命令コードを入力するモードに設定して、TDIから試験命令を命令レジスタ14に入力する。TMS入力して、状態を遷移させることにより、TAPコントローラ18aは、命令レジスタ14から試験命令を解読し、トライステートバッファ64aが“H”、“L”のテストパターンを出力するようにテストパターンをTDIから入力する。 【0041】TAPコントローラ18aは、テストパターンをTCKに同期して、入力端子6aから入力する。TAPコントローラ18aは、バウンダリスキャンセル10a,10aA〜10aCを制御して、テストパターンを巡回させる。 【0042】バウンダリスキャンセル10aAは、トライステートバッファ64aの出力を非インピーダンス状態になるよう制御信号を制御端子に出力する。バウンダリスキャンセル10aBは、“H”、“L”のテストパターンをトライステートバッファ64aの入力端子に出力する。 【0043】トライステートバッファ64aの出力は、出力端子20a、配線71に主力されると共に、バッファ66aに入力される。バッファ66aは、バウンダリスキャンセル10aに出力端子20aの電気信号(論理レベル)を出力する。TAPコントローラ18aは、バウンダリスキャンセル10a,10aA〜10aCを制御して、バッファ66aの出力を巡回させて、TDOから出力する。TDO出力は、テスタに入力され、その論理レベルが測定される。 【0044】配線71の故障原因には、以下のものが考えられる。 ■ M−N間が正常■ M−N間が短絡■ O−N間が正常、O−M間が開放■ O−N間が開放、O−M間が正常■ O−N間が短絡、O−M間が開放■ O−N間が開放、O−M間が短絡■ O−N間が開放、O−M間が開放これらの故障原因により、トライステートバッファ64aの出力の論理レベルと出力端子20aの論理レベルがとの関係が図3に示すようになる。図3中の“Z”は、トライステートバッファ64aの出力がハイインピーダンス状態の時を示す。この図から、上記故障原因により、以下の場合に分けられる。 【0045】(a) トライステートバッファ64aの出力が“H”の時、出力端子20aが“H”、且つ、トライステートバッファ64aの出力が“L”の時、出力端子20aが“L”の場合は、図3より、配線71が■,■,■,■,■の時である。 【0046】(b) トライステートバッファ64aの出力が“H”の時、出力端子20aが“H”、且つ、トライステートバッファ64aの出力が“L”、出力端子20aが“H”の場合は、図3より、配線71が■,■の場合であって、“H”で短絡している時である。 【0047】(c) トライステートバッファ64aの出力が“H”の時、出力端子20aが“L”、且つ、トライステートバッファ64aの出力が“L”、出力端子20aが“L”の場合は、図3より、配線71が■,■の場合であって、“L”で短絡している場合である。 【0048】即ち、出力端子20aの論理レベルが期待値と異なる場合は、■、■の場合であるとして、配線71が短絡していると判別でき、配線71が短絡していない場合は、配線71が開放しているか否かの試験を行う。 【0049】(B) 配線71の開放試験上述したと同様にして、TAPコントローラ18aによりバウンダリスキャンセル10a,10aA〜10aCを制御して、トライステートバッファ64aの出力をハイインピーダンス状態(“Z”)にして、出力端子20aの電圧レベルをバッファ64a、バウンダリスキャンセル10a及びTDOを通して、テスタにより測定する。 【0050】配線71がO−M間で正常(■,■)であれば、式(1)により、出力端子20aが“H”となる。配線71がO−M間で開放(■,■,■)であれば、“L”となる。よって、出力端子20aが“H”の時は、配線71がO−M間で正常(■,■)であり、出力端子20aが“L”の時は、配線71がO−M間で開放(■,■,■)であることが判明する。 【0051】以上説明したように、第1実施形態によれば、バウンダリスキャン対応のLSIとバウンダリスキャン非対応のLSI間の配線の短絡/開放/正常の試験を行うことが可能となる。 【0052】第2実施形態図4は、本発明の第2実施形態によるプリント配線板のテスト容易化構造を示す図であり、図2中の構成要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。 【0053】第2実施形態のLSI72bは、バウンダリスキャン非対応のLSIであることは、第1実施形態のLSI62bと同じであるが、トライステートバッファ64bを有すること、LSI72bの外部端子74bによりトライステートバッファ64bの出力をハイインピーダンス状態にすることできること、LSI62aはLSI72bとの間で双方向に接続するためのトライステートバッファ64bを有することが第1実施形態と異なる。 【0054】このように、LSI64aの端子6aとLSI72bの端子20bとが双方向に接続されている場合は、LSI62aに抵抗68a、プリント配線板71に抵抗70を設けるだけで良い。 【0055】以下、図4のプリント配線板60の配線の接続試験の説明をする。プリント配線板60を試験する場合は、図示しないテスタ等により端子74bに制御信号を入力して、トライステートバッファ64bの出力をハイインピーダンス状態にして、第1実施形態と同様にして、接続試験を行う。その後の接続試験は、第1実施形態と同様であり説明を省略する。 【0056】以上説明したように、第2実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果がある上に、LSI間で双方向に接続する場合には、バウンダリスキャン対応のLSIに抵抗68a、プリント配線板60に抵抗70を設けるだけで良い。 【0057】第3実施形態図5は、本発明の第3実施形態によるプリント配線板のテスト容易化構造を示す図であり、図2中の構成要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。 【0058】第3実施形態のLSI80bは、バウンダリスキャン対応のLSIであること、LSI62aと同様に、トライステートバッファ64b、抵抗68b、バウンダリスキャンセル10bA,10bB,10bCを設けたことが第1実施形態のLSI62bと異なる。 【0059】トライステートバッファ64bは、トライステートバッファ64aと同じ目的のバッファ回路であり、その制御端子はバウンダリスキャンセル10bAの出力端子に接続され、その入力端子はバウンダリスキャンセル10bBの出力端子に接続され、その出力端子は入力バッファ8bの入力端子に接続されている。 【0060】抵抗68bは、抵抗68aと同じ目的のものであり、端子6bと第1電源電圧との間に接続されている。抵抗68a、70は、式(1)又は(2)を満足すると共に、抵抗68bは、配線71がM−O間で開放状態の時の端子20aの電圧V1 (第1電源電圧)と、配線71がN−O間で開放状態の時の端子6bの電圧V1 、配線71が正常な場合の配線71の電圧V3 が式(3)又は(4)を満足することが必要である。 【0061】第1電源電圧V1 <第2電源電圧の場合は、 V1 <Vth<V3 ・・・(3) 第1電源電圧V>第2電源電圧の場合は、 V3 <Vth<V1 ・・・(4) 但し、Vthは、バッファ66bの閾値電圧である。 【0062】抵抗68a,68bを接地し、抵抗70を電源に接続して、R68a >>R70,R68b >>R70の時、V3 =電源電圧、V1 =0Vとなり、式(2),(3)を満足する。本実施形態では、R68a >>R70,R68b >>R70とする。 【0063】以下、図5のプリント配線板60の配線71の接続試験の説明をする。LSI62a,62bの単独の試験を終了し、良品であると判別されたLSI62a,62bが搭載されたプリント配線板60のTDI、TMS、TCK、TRST及びTDOに図示しないテスタを接続する。 【0064】TMSとTCKによりTAPコントローラ18aのモードを制御し、TMS入力して、状態を遷移させることにより、トライステートバッファ64aの制御端子に非ハイインピーダンス状態となる制御信号をバウンダリスキャンセル10aAより出力し、トライステートバッファ64bの制御端子にハイインピーダンス状態となる制御信号をバウンダリスキャンセル10bAより、トライステートバッファ64aの入力端子に“H”、“L”のテストパターンをバウンダリスキャンセル10aBより出力する。 【0065】端子20aの論理レベル及び端子6bの論理レベルをバッファ66a,66b、バウンダリスキャンセル10aC,10bC、10a,10bを通してTDOよりテスタ等により測定する。 【0066】同様に、トライステートバッファ64aの出力をハイインピーダンス状態、トライステートバッファ64bの出力を“H”、“L”となるように、テストパターンをTDIより入力して、テスタ等により、端子20a及び端子6bの電圧を測定する。 【0067】配線71の故障原因には、上述したと同様に、■〜■の場合が考えられる。図6〜図8は、トライステートバッファ64a,64bの出力の論理レベルと端子20a,6bの論理レベルと故障原因との関係を示す図である。この図により、配線71の故障に応じて、以下の場合に分けられる。 【0068】(a) ■の場合トライステートバッファ64bがハイインピーダンス状態の場合は、トライステートバッファ64aの出力が“H”の時、端子20aが“H”,端子6bが“H”、且つ、トライステートバッファ64aの出力が“L”の時、端子20aが“L”、端子6bが“L”となる。 【0069】トライステートバッファ64aがハイインピーダンス状態の場合は、トライステートバッファ64bの出力が“H”の時、端子10bが“H”,端子20aが“H”、且つ、トライステートバッファ64bの出力が“L”の時、端子10bが“L”、端子20aが“L”となる。 【0070】(b) ■の場合トライステートバッファ64bがハイインピーダンス状態の場合は、トライステートバッファ64aの出力が“H”の時、端子20aが“H”(又は“L”),端子6bが“H”(又は“L”)、且つ、トライステートバッファ64aの出力が“L”の時、端子20aが“H”(又は“L”)、端子6bが“H”(又は“L”)となる。 【0071】トライステートバッファ64aがハイインピーダンス状態の場合は、トライステートバッファ64bの出力が“H”の時、端子bが“H”(又は“L”),端子620aが“H”(“L”)、且つ、トライステートバッファ64bの出力が“L”の時、端子6bが“H”(又は“L”)、端子20aが“H”(又は“L”)となる。 【0072】(c) ■の場合トライステートバッファ64bがハイインピーダンス状態の場合は、トライステートバッファ64aの出力が“H”の時、端子20aが“H”(又は“L”),端子6bが“H”、且つ、トライステートバッファ64aの出力が“L”の時、端子20aが“H”(又は“L”)、端子6bが“H”となる。 【0073】トライステートバッファ64aがハイインピーダンス状態の場合は、トライステートバッファ64bの出力が“H”の時、端子6bが“H”,端子20aが“H”(又は“L”)、且つ、トライステートバッファ64bの出力が“L”の時、端子6bが“L”、端子20aが“H”(又は“L”)となる。 【0074】(d) ■の場合トライステートバッファ64bがハイインピーダンス状態の場合は、トライステートバッファ64aの出力が“H”の時、端子20aが“H”,端子6bが“L”、且つ、トライステートバッファ64aの出力が“L”の時、端子20aが“L”、端子6bが“L”となる。 【0075】トライステートバッファ64aがハイインピーダンス状態の場合は、トライステートバッファ64bの出力が“H”の時、端子6bが“H”,端子20aが“H”、且つ、トライステートバッファ64bの出力が“L”の時、端子6bが“L”、端子20aが“H”となる。 【0076】(e) ■の場合トライステートバッファ64bがハイインピーダンス状態の場合は、トライステートバッファ64aの出力が“H”の時、端子20aが“H”,端子6bが“L”(又は“H”)、且つ、トライステートバッファ64aの出力が“L”の時、端子20aが“L”、端子6bが“L”(又は“H”)となる。 【0077】トライステートバッファ64aがハイインピーダンス状態の場合は、トライステートバッファ64bの出力が“H”の時、端子6bが“H”(又は“L”),端子20aが“L”、且つ、トライステートバッファ64bの出力が“L”の時、端子6bが“H”(又は“L”)、端子20aが“L”となる。 【0078】(f) ■の場合トライステートバッファ64bがハイインピーダンス状態の場合は、トライステートバッファ64aの出力が“H”の時、端子20aが“H”(又は“L”),端子6bが“L”、且つ、トライステートバッファ64aの出力が“L”の時、端子20aが“H”(又は“L”)、端子6bが“L”となる。 【0079】トライステートバッファ64aがハイインピーダンス状態の場合は、トライステートバッファ64bの出力が“H”の時、端子6bが“H”,端子20aが“H”(又は“L”)、且つ、トライステートバッファ64bの出力が“L”の時、端子6bが“L”、端子20aが“H”(又は“L”)となる。 【0080】(g) ■の場合トライステートバッファ64bがハイインピーダンス状態の場合は、トライステートバッファ64aの出力が“H”の時、端子20aが“H”,端子6bが“L”、且つ、トライステートバッファ64aの出力が“L”の時、端子20aが“L”、端子6bが“L”となる。 【0081】トライステートバッファ64aがハイインピーダンス状態の場合は、トライステートバッファ64bの出力が“H”の時、端子6bが“H”,端子20aが“L”、且つ、トライステートバッファ64bの出力が“L”の時、端子6bが“L”、端子20aが“L”となる。 【0082】以上説明したように、第3実施形態によれば、配線71がO−M間、O−N間でそれぞれ短絡/開放をしているかの試験することができる。尚、第3実施形態では、トライステートバッファ64b(64a)をハイインピーダンス状態にした時に、端子20a,6bの電圧を共に測定するようにしたが、トライステートバッファ64aをハイインピーダンス状態にした時は、端子20aの電圧のみ測定して、第1実施形態と同様にして、配線71のO−M間が正常/短絡/M点以降の開放の試験を行う。そして、トライステートバッファ64bをハイインピーダンス状態にした時は、端子6bの電圧のみ測定して、配線71のO−N間が正常/短絡/N点以降の開放の試験を行って、総合的に配線71の不具合を特定するようにしてもよい。 【0083】第4実施形態図9は、本発明の第4実施形態によるプリント配線板のテスト容易化構造を示す図であり、図5中の構成要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。 【0084】第4実施形態のLSI82a,82bは、スイッチ素子84a,84bを設けたこと、スイッチ素子84a,84bのオン/オフを制御する制御信号を出力するバウンダリスキャンセル10aD,10bDを設けたことが第3実施形態のLSI62a,80bと異なる。 【0085】スイッチ素子84a,84bは、消費電流を抑制するためのものであり、運用時には、オフして、プリント配線板60の接続試験時にみオンさせる。スイッチ素子84a,84bは、端子20a,6bと抵抗68a,68bとの間に設けられ、FET等で構成する。抵抗68a,68b及び抵抗70は、運用時の消費電流を抑制するという観点から、抵抗R70を十分大きくすることが望ましい。 【0086】図9のプリント配線板60の配線71の試験は、バウンダリスキャンセル10aD,10bDからスイッチ素子84a,84bの制御端子(例えば、ゲート電極)に制御信号を出力して、スイッチ素子84a,84bをオンさせてから、第3実施形態と同様にして試験をする。運用時には、スイッチ素子84a,84bをオフする。これにより、運用時に抵抗70,68a,68bを通して電流が流れることを阻止することができる。 【0087】以上説明したように、第4実施形態によれば、第3実施形態と同様の効果がある上に、消費電流を抑制することができる。尚、本実施形態では、スイッチ素子84a,84bをオン/オフさせる制御信号をバウンダリスキャンセル10aD,10bDから入力する構成としたが、LSI82a,82bに入力端子6a,6bを設け、これらとスイッチ素子84a,84bの制御端子とを接続して、テスタ等により入力端子6a,6bに制御信号を入力するようにしても良い。 【0088】第5実施形態図10は、本発明の第5実施形態によるプリント配線板のテスト容易化構造を示す図であり、図2中の構成要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。 【0089】第5実施形態のLSI90a,90bは、配線71,99にて、平衡伝送を行う機能を有し、トライステートバッファ92a、抵抗96a、抵抗98及び増幅回路100bを設けたことが第1実施形態のLSI64a,64bと異なる。 【0090】トライステートバッファ92aは、正相信号を出力する第1端子と逆相信号を出力する第2端子とを有する。バッファ94aは、トライステートバッファ92aの第2端子の出力を入力するバッファであり、その出力端子は、バウンダリスキャンセル10aDに接続されている。抵抗96aは、第2端子と第3電源電圧との間に接続されている。 【0091】抵抗98は、第4電源電圧と配線99との間に接続されている。抵抗96a,98の抵抗値は、第1実施形態と同様に、第2端子の電圧がP−Q間が正常な場合と開放されている場合で、出力端子20aの論理レベルが異なれば良く、式(1)又は(2)と同様の関係を満足する。 【0092】差動増幅回路100bは、配線70,98等へのノイズ等の影響により変動した信号の電圧の差分を取って、ノイズの影響を除去するためのものであり、入力端子6bに接続されている。 【0093】配線71,99の接続試験・開放試験は、第1実施形態と同様なので説明を省略する。これにより、平衡伝送の場合においても、配線71,99の接続・開放試験を行うことができる。 【0094】第6実施形態図11は、本発明の第6実施形態によるプリント配線板のテスト容易化構造を示す図であり、図2中の構成要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。 【0095】第6実施形態のプリント配線板60は、LSI102bが外部端子6bから非ハイインピーダンス/ハイインピーダンス状態が制御されるトライステートバッファ104を有すること、抵抗106を設けたことが第1実施形態と異なる。 【0096】トライステートバッファ104は、テスタ108から入力端子6bに入力される制御信号によりハイインピーダンス状態と非ハイインピーダンス状態とが制御可能であり、入力端子6bの論理レベルにより出力端子20bの論理レベルが一意的に確定するものである。 【0097】抵抗106は、配線71の開放試験を行うための抵抗70と同様の配線105の開放試験を行うためのものであり、配線105と電源(又はグラウンド)との間に設けられている。 【0098】テスタ108は、配線71,105の接続試験・開放試験を行うための試験装置であって、配線105にコネクタ等により接続される出力端子107に接続される入力端子109とグラウンド(又は電源)との間に抵抗110を有する。 【0099】抵抗106と抵抗110の抵抗値R106 、R110 は、式(1)又は(2)と同様の関係式を満足する。入力端子109には、ハッファ112及びトライステートバッファ114が接続されている。 【0100】以下、図11のプリント配線板60の接続試験の説明をする。配線71の接続試験は、第1実施形態と同様なので説明を省略する。 (A) 配線105の短絡試験トライステートバッファ104bをハイインピーダンス状態にする。テスタ108のトライステートバッファ114から“H”、“L”を出力して、バッファ112より入力端子109の論理レベルを測定して、配線71と同様の方法により、配線105が正常・開放/短絡を確認する。 【0101】(B) 配線105の開放試験配線105の短絡試験により、配線71の正常、且つ、配線105が正常・開放である時、トライステートバッファ104bを非ハイインピーダンス状態にすると共に、LSI62aから配線71を通して、入力端子6bに“H”、“L”のテストパターンを入力する。トライステートバッファ104bは、入力端子6bからテストパターンを入力して、コアロジック等を通して、出力端子20bに出力する。 【0102】出力端子20bの論理レベルは、入力端子6bの論理レベルにより一意的に決まるので、テスタ108の入力端子109を出力端子107に接続し、テスタ108のトライステートバッファ114をハイインピーダンス状態にして、バッファ112の出力レベルをテスタ108より測定する。 【0103】バッファ112の出力レベルが期待値と一致すれば、配線105が正常であると判断し、期待値と一致しなければ、配線105がLSI102bの出力端子20bのS(LSI102bの出力端子20bの点)以降で開放していると判断する。 【0104】配線105がS以降で開放している場合、トライステートバッファ104b及びトライステートバッファ114をハイインピーダンス状態にして、バッファ112の出力レベルをテスタ108により測定する。 【0105】バッファ112の出力レベルが“H”であれば、Q(抵抗106と配線105との接続点)−T(出力端子107の点)が正常、S−Q間で開放していると判断する。バッファ112の出力レベルが“L”であれば、Q−T間で開放していると判断する。 【0106】以上説明したように、第6実施形態によれば、LSIの出力端子とコネクタ等で接続される出力端子との間の配線の開放を特定することができる。 第7実施形態図12は、本発明の第7実施形態によるプリント配線板のテスト容易化構造を示す図であり、図2中の構成要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。 【0107】プリント配線板60には、スイッチ回路118、抵抗124及びLSI110aが搭載されている。スイッチ回路118は、電源とグラウンド間でスイッチングする切替開閉スイッチであり、DIPスイッチ等である。 【0108】スイッチ回路118は、抵抗120及び122を通して、電源及びグラウンドに接続されている。抵抗124は、スイッチ回路118とLSI110aの入力端子6aとの間に接続されている。 【0109】LSI110aは、バウンダリスキャン対応のLSIであり、バウンダリスキャンセル10a等に加えて、トライステートバッファ114a、トライステートバッファバッファ114aの制御端子に制御信号を出力するバウンダリスキャンセル10aF、トライステートバッファバッファ114aの入力端子に出力するバウンダリスキャンセル10aG、バッファ8aの出力を入力するバウンダリスキャンセル10aH及び抵抗116aを有する。 【0110】抵抗116a,124は、スイッチ回路118と入力端子6aとを接続する配線125が正常の場合の入力端子6aの論理レベルと配線125が開放の場合の入力端子6aの論理レベルとが異なるように式(1)又は(2)と同様にその抵抗値R116aとR124 を設定する。例えば、電源を正電圧、抵抗116aを接地して、R124 +R120 <<R116aとする。 【0111】以下、図12のプリント配線板60の接続試験の説明をする。 (A) 配線125の短絡試験トライステートバッファ114aより“H”、“L”のテストパターンを出力して、バッファ8aの出力レベルをバウンダリスキャンセル10aH,10a等を通して、テスタ等により測定して、期待値と比較する。期待値と一致しなければ、配線125が電源/グラウンドと短絡していると判断する。 【0112】(B) 配線125の開放試験スイッチ回路118を電源側に接続し、トライステートバッファ114aをハイインピーダンス状態にして、入力端子6aの論理レベルをバウンダリスキャンセル10aH,10a等を通して、テスタ等により測定する。入力端子6aが“H”ならば、配線125が正常、入力端子6aが“L”ならば、M−N間で開放していると判断する。 【0113】以上説明したように、第7実施形態によれば、スイッチ回路とバウンダリスキャン対応のLSI間の配線の開放試験を行うことができる。 第8実施形態図13は、本発明の第8実施形態によるプリント配線板のテスト容易化構造を示す図であり、図13中の構成要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。 【0114】第8実施形態と第7実施形態とは、スイッチ回路126を開閉スイッチとして、電源とグラウンド間に設けたこと、スイッチ回路126と電源間に抵抗128を設けたことが異なる。抵抗124は、スイッチ回路126と配線125との間に接続されている。抵抗128、124、116aは、図13中の抵抗120,124,1116aと役割は同じである。図13のプリント配線板60の接続試験は、スイッチ回路126を開いて、スイッチ回路126を電源と接続した状態で、第7実施形態と同様にして行う。 【0115】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、バウンダリスキャン対応のLSIに抵抗と、プリント配線板上の配線に抵抗とを設けたので、配線の開放障害を判別することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】000005223 【氏名又は名称】富士通株式会社
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| 【出願日】 |
平成10年(1998)3月20日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】 【氏名又は名称】松本 昂
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| 【公開番号】 |
特開平11−271400 |
| 【公開日】 |
平成11年(1999)10月8日 |
| 【出願番号】 |
特願平10−71522 |
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