光バウンダリスキャン装置及びその方法

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【発明の名称】	光バウンダリスキャン装置及びその方法
【発明者】	【氏名】八田薫
【要約】	【課題】信号伝達手段が光である系においても量産レベルでの導通検査が可能なバウンダリスキャン装置を提供すること。【解決手段】光バウンダリ・スキャン・セル１８は、試験データを格納し、更新するためのキャプチャーアンドアップデートレジスタ１３と、光信号を検出する光検出器１７ａと、光信号の進路をキャプチャーアンドアップデートレジスタ１３側と集積回路１側で切り換える光スイッチ１６と、光信号を伝達するための光導波路１４とを有する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】被検査体に対する導通試験を行う光バウンダリスキャン装置であって、検査用制御信号を入力する入力セルと、前記入力セル及び被検査体を経た前記検査用制御信号を出力する出力セルと、前記入力セル及び前記出力セルの制御を行う制御手段と、を具備し、前記入力セル及び／又は前記出力セルへの前記検査用制御信号の入出力が光通信で行われることを特徴とする光バウンダリスキャン装置。
【請求項２】前記入力セルは、光スイッチ、光検出器、及びキャプチャー・アンド・アップデート・レジスタを有する光バウンダリ・スキャン・セルであることを特徴とする請求項１記載の光バウンダリスキャン装置。
【請求項３】前記出力セルは、光スイッチ、発光器、及びキャプチャー・アンド・アップデート・レジスタを有する光バウンダリ・スキャン・セルであることを特徴とする請求項１記載の光バウンダリスキャン装置。
【請求項４】被検査体に対する導通試験を行う光バウンダリスキャン方法であって、光スイッチ、光検出器、及びキャプチャー・アンド・アップデート・レジスタを有する入力セルに検査用制御信号を光通信により入力する工程と、前記検査用制御信号を光電変換して電気信号として被検査体を経て、光スイッチ、発光器、及びキャプチャー・アンド・アップデート・レジスタを有する出力セルに送る工程と、前記検査用制御信号を光電変換して光信号として前記出力セルから出力する工程と、を具備することを特徴とする光バウンダリスキャン方法。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光バウンダリスキャン装置に関し、特に光信号の導通検査における光バウンダリスキャン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体パッケージなどを実装した実装基板の検査には、ＩＣＴ（In Circuit Test）が行われている。しかしながら、最近の高密度実装の傾向から、部品の小型化、基板の高密度化が進んでおり、実装基板上にテストパッドを配置することが難しくなってきている。
【０００３】このような問題を解決するための方法として、検査用制御信号を被検査体である実装基板に送って導通状態を検査するバウンダリ・スキャン・テストがある。バウンダリ・スキャン・テストのうち、ディジタル回路の検査（ディジタル・バウンダリ・スキャン・テスト）に関してはＩＥＥＥ１１４９．１標準に詳しく記載されている。
【０００４】また、近年の回路の高速化、信号伝送の高密度化の要求から信号に光を用いることがとりあげられてきている。光信号技術の集積化、光デバイスによる回路構造に伴って、量産レベルでの使用が可能な光信号用の検査技術の開発が要求されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】信号伝達手段が光である回路基板などのような系においては、信号伝達線は、例えばポリイミドのような光導波路となるため、ＩＣＴのような電気的な導通検査を行うことはできない。このため、量産レベルでの使用が可能な導通検査が難しい。
【０００６】本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、信号伝達手段が光である系においても量産レベルでの導通検査が可能なバウンダリスキャン装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を講じた。本発明は、被検査体に対する導通試験を行う光バウンダリスキャン装置であって、検査用制御信号を入力する入力セルと、前記入力セル及び被検査体を経た前記検査用制御信号を出力する出力セルと、前記入力セル及び前記出力セルの制御を行う制御手段と、を具備し、前記入力セル及び／又は前記出力セルへの前記検査用制御信号の入出力が光通信で行われることを特徴とする光バウンダリスキャン装置を提供する。
【０００８】この構成によれば、信号伝達手段が光である系においても量産レベルでの導通検査が可能になる。
【０００９】本発明の光バウンダリスキャン装置においては、前記入力セルは、光スイッチ、光検出器、及びキャプチャー・アンド・アップデート・レジスタを有する光バウンダリ・スキャン・セルであることが好ましく、前記出力セルは、光スイッチ、発光器、及びキャプチャー・アンド・アップデート・レジスタを有する光バウンダリ・スキャン・セルであることが好ましい。
【００１０】このようにセルが光スイッチを備えることにより、被検査体の動作とテストとを適宜切り替えることができる。
【００１１】また、本発明は、被検査体に対する導通試験を行う光バウンダリスキャン方法であって、光スイッチ、光検出器、及びキャプチャー・アンド・アップデート・レジスタを有する入力セルに検査用制御信号を光通信により入力する工程と、前記検査用制御信号を光電変換して電気信号として被検査体を経て、光スイッチ、発光器、及びキャプチャー・アンド・アップデート・レジスタを有する出力セルに送る工程と、前記検査用制御信号を光電変換して光信号として前記出力セルから出力する工程と、を具備することを特徴とする光バウンダリスキャン方法を提供する。
【００１２】この方法によれば、信号伝達手段が光である系においても量産レベルでの導通検査が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、ディジタル・バウンダリ・スキャン装置の構成を示すブロック図である。このディジタル・バウンダリ・スキャン装置においては、ディジタル・バウンダリ・スキャン・セル２ａが入力信号ピン３と被検査体である集積回路１との間に配置されている入カセルであり、ディジタル・バウンダリ・スキャン・セル２ｂが集積回路１と出力信号ピン３との間に配置されている出カセルである。
【００１４】ディジタル・バウンダリ・スキャン・セル２ａ，２ｂは、試験データのシフト、記憶、出力をつかさどる、バウンダリ・スキャン・シフト・レジスタとパラレル・ラッチ（いずれも図示せず）を有するキャプチャー・アンド・アップデート・レジスタ１３と、集積回路からの信号とキャプチャー・アンド・アップデート・レジスタ１３からの信号とを切り替えるマルチプレクサー（図示せず）とからなる。また、ディジタル・バウンダリ・スキャン・セル２ａ，２ｂには、それぞれ制御部１０からの制御信号が入力される。
【００１５】制御部１０は、テスト信号端子８で集積回路１の外部からテスト制御信号が入力されるようになっている。例えば、ＴＣＫ信号は入力セル２ａ、出力セル２ｂ、ＴＡＰコントローラ４、及びインストラクションレジスタ６に入力される。ＴＤＩ信号は、入力セル２ａ及びインストラクションレジスタ６に入力される。また、ＴＭＳ信号は、ＴＡＰコントローラ４に入力される。これらの信号は、デコードされてディジタル・バウンダリ・スキャン・セル２ａ，２ｂに制御信号として送られる。また、テスト信号端子８を介してデータの送受信が行われる。これらの信号は全てディジタル信号である。
【００１６】具体的には、ＴＡＰコントローラ４は、ＴＭＳ信号により変化するステートをステート・デコーダ５によってＳｈｉｆｔ－ＤＲのような制御信号に変換して、ディジタル・バウンダリ・スキャン・セル２ａ，２ｂに入力する。
【００１７】人間が与える命令は、インストラクション・レジスタ６へ取り込まれて、インストラクション・デコーダ７でＥＸＴＥＳＴのような制御信号にデコードされてディジタル・バウンダリ・スキャン・セル２ａ，２ｂへ入力される。インストラクション・レジスタのデータはＴＤＯに排出される。このとき、データ・レジスタ（バウンダリ・スキャン・セル２の列）からのデータ排出と、ＴＤＯへのデータ排出との切り替えはマルチプレクサ９で行う。
【００１８】本発明の光バウンダリスキャン装置は、光デバイスの信号入出力部にバウンダリ・スキャン・セルを配置して、デバイスに対しての入出力信号を光とし、内部が電気的な集積回路である光デバイスに対して、バウンダリ・スキャン・テストを行い、信号の導通検査を行うものである。
【００１９】したがって、光デバイスの信号入力部には光検出器を設置し、信号出力部には発光器を設置している。各信号入出力部には、それぞれキャプチャー・アンド・アップデート・レジスタを設け、光検出器、発光器と対応させている。この装置において、バウンダリ・スキャン・テストを行う時には、光検出器、発光器により、電気・光の信号変換を行った信号を用いて、光デバイスを含めたバウンダリ・スキャン回路で行なう。
【００２０】図２は、本発明の一実施の形態に係る光バウンダリスキャン装置の一部を示すブロック図である。ここでは、入力セル部分について説明する。この光バウンダリスキャン装置の入力セルは、光バウンダリ・スキャン・セル１８で構成されている。
【００２１】この光バウンダリ・スキャン・セル１８は、試験データを格納し、更新するためのキャプチャーアンドアップデートレジスタ１３と、光信号を検出する光検出器１７ａと、光信号の進路をキャプチャーアンドアップデートレジスタ１３側と集積回路１側で切り換える光スイッチ１６と、光信号を伝達するための光導波路１４とを有する。
【００２２】ここでは、テスト状態であることを指示するテスト制御信号ＥＸＴＥＳＴにより、光バウンダリ・スキャン回路が動作する構成になっている。なお、図２に示す構成において、光端子１５と集積回路１が光導波路１４により接続されているが、光信号の伝達が目的であるので、両者が近接して信号が伝達できるのであれば光導波路１４は必ずしも必要ではない。光端子１５は、集積回路１の信号入出力部で、パッケージでの信号ピンに当たる部分である。
【００２３】このような構成の光バウンダリスキャン装置においては、光端子１５から入力される光信号は、光スイッチ１６によって光検出器１７ａに導かれる。光スイッチ１６は、テスト制御信号ＥＸＴＥＳＴによって、集積回路動作時とテスト時とで信号の向きを切り換える装置であり、ちょうどディジタル・バウンダリ・スキャン・セルにおけるマルチプレクサーの機能を実現する。
【００２４】光スイッチ１６は、キャプチャー・アンド・アップデート・レジスタ１３に信号を導くのが目的であり、半透過反射板などによる分光器で構成しても良い。光検出器１７ａによって電気信号に変換された信号は、キャプチャー・アンド・アップデート・レジスタ１３に入力される。入力された信号について、ＩＥＥＥ１１４９．１標準に準ずるバウンダリ・スキャン・テストを行うことによって、導通試験が可能になる。また、ＩＥＥＥ１１４９．１標準に準拠しないバウンダリ・スキャン・テストについても応用が可能である。
【００２５】なお、出力セルについては、図２に示す光バウンダリ・スキャン・セル１８において光検出器１７ａの代わりに発光器を設けることで実現することができる。また、光検出器１７ａ及び発光器は、光電変換処理を行うので、光検出器１７ａ及び発光器とキャプチャーアンドアップデートレジスタ１３との間の伝送は電気信号で行われる。
【００２６】出力セルにおいては、集積回路１から光端子１５への光信号の代わりにキャプチャー・アンド・アップデート・レジスタ１３の電気信号を発光器で光信号に変換して光端子１５から出力する。
【００２７】このように本実施の形態に係る光バウンダリスキャン装置によれば、信号伝達手段が光である系においても量産レベルでの導通検査が可能になる。
【００２８】図３は、本発明に係る光バウンダリスキャン装置における入力セルの他の例の構成を示すブロック図である。この光バウンダリスキャン装置においては、集積回路１がもともと電気回路であり、光端子１５とデバイス間の信号伝達のみに光信号を用いている。この装置では、光検出器（あるいは発光器）１７ａを集積回路が持つ光検出器（あるいは発光器）１７ｂと兼用することができ、光スイッチ１６を不要とすることができる。また、この場合には、セル自体には光導波路１４がなく、光検出器（あるいは発光器）１７が光端子１５を兼ねることができる。
【００２９】図２及び図３においては、いずれも導通試験を行う入出力部が１つの場合について図示しているが、一つの集積回路１に対して複数の入出力部とバウンダリ・スキャン・セルを配置しても良い。
【００３０】本発明は、上記実施の形態に限定されず種々変更して実施することが可能である。例えば、制御信号の種類や回路構成などは上記実施の形態に制限されない。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の光バウンダリスキャン装置及びその方法は、量産レベルで光回路を作成する場合においても、簡単な光導波路の導通試験を可能にすることができる。
【００３２】また、バウンダリ・スキャンの回路はＩＥＥＥ１１４９．１標準として知られており、回路設計ツールも多く発表されているので、回路設計が容易であり、設計期間の短縮を図ることができる。
【００３３】さらに、現状のバウンダリ・スキャンと同じ方式を用いることで従来のインフラが使用可能であり、テスト・パターン発生や、テスト結果解析は従来の設備で可能である。これにより、新規投資の必要がなく、コスト面で有利となる。

【出願人】	【識別番号】０００００２１８５【氏名又は名称】ソニー株式会社
【出願日】	平成１１年７月２９日（１９９９．７．２９）
【代理人】
【公開番号】	特開２００１－４２００４（Ｐ２００１－４２００４Ａ）
【公開日】	平成１３年２月１６日（２００１．２．１６）
【出願番号】	特願平１１－２１５４５６