JPH07280887A - 基板トポロジデータの利用により強化された相互接続テスト方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 時間的および資源的に効率が良く、相互接続
テストにおける偽りおよび混同の問題を解消するテスト
機構を提供すること 【構成】 本発明は、改善された検出及び診断テストパ
ターンを生成すると共に、回路の相互接続テストの診断
分解能を改善するための方法に関する。この方法は、短
絡は、極めて隣接したピンの間でのハンダによる橋絡に
起因して生じる可能性が最も高いという前提に基づくも
のである。第１実施例では、最適な境界走査テストパタ
ーンが生成される。第２実施例では、境界走査テストの
診断が強化される。第３実施例では、非給電式の短絡テ
ストの診断が強化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回路基板の相互接続テ
ストの分野に関し、特に、境界走査相互接続テストため
の検出および診断テストパターンを生成し、および、境
界走査その他の相互接続テストの実行後におけるそれら
テストの診断分解能を増大させる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】回路基板レベルでの複雑なディジタル回
路のテストは、ＡＴＥ（自動テスト装置）システム上で
行われることが非常に多い。HP3070テスタは、ＡＴＥシ
ステムの一例である。HP3070は、ヒューレット・パッカ
ード・カンパニー（Palo Alto,California）から入手可
能なものである。HP3070に関する詳細な操作情報につい
ては、HP部品番号44930Aでヒューレット・パッカード・
カンパニーから入手可能な「HP3070 Board Test System
User's Documentation Set(1989)」に記載されてい
る。

【０００３】ＡＴＥシステム上で実施されるテストに
は、機能テストおよび回路内テストが含まれる。機能テ
ストは、従来は、回路基板の外部入力に入力信号を加
え、その基板の外部出力からの出力信号を観測すること
を伴うものである。このタイプのテストは、大規模回路
の場合には極めて複雑になり、限られた診断しか提供す
ることができないものとなる。

【０００４】最近のテストでは、次第に、その伝統的な
機能テストを回路内要素テストで補うようになってきて
いる。回路内要素テストは、各ディジタル集積回路（Ｉ
Ｃ）の性能を１つの機能ユニットとしてテストする一種
の機能テストである。即ち、基板上の各要素（例えばデ
ィジタルＩＣ）は、その要素が周囲の回路から電気的に
絶縁されているかのようにテストされる。回路内要素テ
ストを実施するため、テスタ（例えばＡＴＥ）は、ＤＵ
Ｔ（被テスト装置）の入力に入力信号を直接加え、その
ＤＵＴの出力にアクセスして出力応答を観測しなければ
ならない。

【０００５】HP3070等のＡＴＥシステムは、「ベッド・
オブ・ネイル」（即ち、基板表面上のパッドからのデバ
イスＩ／Ｏ（入力／出力）ピンと直接接触するプロー
ブ）固定具を使用して、基板上の必要なノードにアクセ
スする。残念ながら、回路内テストにより必要とされる
ノードアクセスは、回路の複雑さ（例えば、小型部品、
マルチチップモジュール、ＡＳＩＣ等）の増大や表面実
装およびシリコン−オン−シリコンといった技術の利用
の増大によって妨げられる場合が多い。

【０００６】境界走査の開発により、ノードアクセスが
改善されて、回路内テストが容易になった。境界走査
は、各デバイスピンとＩＣチップの内部論理回路との間
にシフトレジスタが位置するように設計されたデバイス
を伴う、標準化された（例えばIEEE規格1149.1-1990）
テスト技法である。これにより、境界走査チップ上のあ
らゆる入力および出力信号にテスタがアクセスすること
が可能になり、また、テスタが、コア論理回路から独立
してＩ／Ｏピンの制御を行うこと、および／または、Ｉ
／Ｏピンから独立してコア論理回路の制御を行うことが
可能になる。

【０００７】例えば、境界走査ＩＣチップ100を図１に
示す。境界レジスタ102は複数の境界レジスタセル104か
ら形成される。各セル104は、チップ100のＩ／Ｏ端子10
6(a)〜(b)と内部論理回路108との間に配置されている。
慣習上、入力端子106(a)がチップ100の左側に示され、
出力端子106(b)がチップ100の右側に示されている。そ
のＩ／Ｏ端子の中には双方向性のものもある。ただし、
双方向性ピンは、相互接続テストに関しては入力または
出力の何れか一方として固定される。従って、図示上の
目的のため、双方向性ピンは、入力（受信手段）として
機能する場合にはチップ100の左側に示し、出力（ドラ
イバ）として機能する場合にはチップ100の右側に示す
こととする。

【０００８】走査経路または走査チェーン110は、境界
レジスタ102を通って形成される。チップ100には、IDCO
DE（即ち識別子）レジスタ112、バイパスレジスタ114、
および命令レジスタ116も含まれる。IDCODEレジスタ112
は、チップ100についての識別データを提供する。バイ
パスレジスタ114は、境界レジスタ102のバイパスを可能
にする１ビットレジスタである。命令レジスタ116は、
テストモードを選択するために、および、テスト中にチ
ップの動作モードを制御するために用いられる命令ビッ
トをデコードするものである。

【０００９】テストアクセスポート（ＴＡＰ）コントロ
ーラ118は、境界レジスタ102を制御する状態マシンであ
る。境界走査に適応させるために、チップには５つのＩ
／Ｏ端子が追加されている。これら５つの端子がテスト
アクセスポート（ＴＡＰ）を構成している。TDI（テス
トデータイン）端子は、走査経路110へシリアルテスト
データおよび命令ビットを供給する。TDO（テストデー
タアウト）端子は、走査経路110にシリアル出力を供給
する。TCK（テストクロック）端子は、チップ100に独立
したテストクロックを提供する。TMS（テストモード選
択）端子は、ＴＡＰコントローラ118の状態を変更させ
るのに必要な論理レベルを供給する。ＴＲＳＴ（テスト
リセット）端子はチップ１００のリセットに使用され
る。破線で示すTRST端子は随意選択のものである。

【００１０】境界走査に関する一層詳細な説明について
は、IEEE規格1149.1-1990「IEEE Standard Test Access
Port and Boundary-Scan Architecture」（IEEE Stand
ardsBoard）、および「HP Boundary-Scan Tutorial and
BSDL Reference Guide」（ヒューレット・パッカード
・カンパニー、HP部品番号E1017-90001）に記載されて
いる。なお、上記引用をもってその開示内容を本明細書
中に包含させたものとし、その詳細な説明は省略するこ
ととする。

【００１１】本発明に最も関連することは、相互接続テ
ストに境界走査を用いることである。基板の製造テスト
を行う場合には、基板上に部品を取り付ける前にデバイ
スの相互接続（例えばプリント回路トレース）がテスト
される。同様に、その基板への取り付け前に部品がテス
トされる。基板への部品の取り付け後に相互接続の再テ
ストを行うのが望ましい。このテストが、境界走査相互
接続テストと呼ばれている。

【００１２】境界走査相互接続テストは、回路基板上へ
の集積回路チップ(ＩＣ)の取り付け時に導入された問題
の位置を突き止めようとするものである。主たる故障に
は、開路、短絡、欠落部品または故障部品、および配向
を誤った（例えば180゜回転されている）部品等が含ま
れる。開路は、破損したピンまたは「コールド」ハンダ
接続に起因して生じることが多い。短絡は、１つのＩＣ
ピン接続部と次のピン接続部とのギャップが過剰なハン
ダで橋絡されることにより生じ得るものである。

【００１３】相互接続テストには、基板上の各導電性
「ネット」または「ノード」をテストして、適当なデバ
イス（例えば、１つ以上のＩＣチップの入力バッファお
よび／または出力バッファ）を接続していることを確認
することが含まれる。ここで、「ネット」または「ノー
ド」は、物理的導体によって形成される等電位面として
定義されるものである。

【００１４】テストすべきサンプル回路200を図２に示
す。この回路200は、６つの相互接続されたＩＣU1〜U6
を含んでいる。各ＩＣには境界レジスタセル104が示さ
れている。慣習に従い、入力セルは各ＩＣの左側に示さ
れ、出力セルは各ＩＣの右側に示されている。各ＩＣの
各ピンは、左下隅から連番が付されており、ＩＣの符号
と共にそれら番号によって参照される。例えば、U1-3
は、U1のピン3を表している。

【００１５】ＩＣU1〜U6のレジスタセル104を接続する
走査経路110が示されている。走査経路110におけるセル
104が境界レジスタ（図１の符号102）を形成している。
ネットｎ₁は、ピンU1-4をピンU4-3に接続している。ネ
ットｎ₂は、ピンU1-5をピンU4-2およびピンU5-4に接続
している。ネットｎ₃は、ピンU1-6,U2-5をピンU5-2に接
続している。ネットｎ₄は、ピンU2-4をピンU4-1,U5-3に
接続している。ネットｎ₅は、ピンU2-6をピンU5-1に接
続している。ネットｎ₆は、ピンU3-4をピンU6-3に接続
している。ネットｎ₇は、ピンU3-5をピンU6-1に接続し
ている。ネットｎ₈は、ピンU3-6をピンU6-2に接続して
いる。

【００１６】境界走査相互接続テスト回路200の方法を
図３に示す。ステップ302において、テストベクトル
（即ちテストデータ）が境界レジスタ102へと直列シフ
ト出力される。ステップ304において、そのテストベク
トルが、適当な出力バッファ（ドライバ）からそれに対
応するネットを介して受信入力バッファへとブロードキ
ャストされる。次いで、そのブロードキャストデータが
ステップ306で受信レジスタセルに捕捉される。その捕
捉されたテストデータは、ステップ308で、境界レジス
タ102からシフト出力される。最後に、ステップ310にお
いて、捕捉されたテストデータが、ブロードキャストさ
れたテストデータと比較される。捕捉されたデータとブ
ロードキャストされたデータとの相違は故障を表すもの
である。捕捉されたテストデータには、そのテストデー
タがブロードキャストされたネットの状態に関する情報
が含まれているので、本書では「ネット識別特性（ｓｉ
ｇｎａｔｕｒｅ）」とも呼ばれる。

【００１７】単一のテストベクトルは、１つの故障を検
出することが可能なものではあるが、ごく僅かな診断情
報しか提供しないものとなる。従って、故障状態を診断
するためには、複数のテストベクトルが必要になる。複
数のテストベクトルがブロードキャストされて捕捉され
た後に、その捕捉データが解析されて故障診断が行われ
る。

【００１８】ネットｎ_３が２つのドライバ（図２のピン
U1-6,U2-5）によって駆動される点に留意されたい。最
適なテスト方法では、境界走査テスト中にそれらのドラ
イバを両方とも利用することはない。これは、その両方
のドライバを用いることが非効率的であり、境界走査テ
ストを不必要に複雑にするからである。代替的には、１
つのドライバが選択されて相互接続テストに用いるよう
指定される。また、別のドライバが非指定ドライバのリ
ストに加えられる。相互接続テストが完了すると、バス
テスト（即ち、短絡回路のテストは境界走査相互接続テ
ストによって既に行われているので、接続だけを検査す
るテスト）中に非指定ドライバのテストが行われる。こ
のバステストは、全ての非指定ドライバを並列にテスト
することにより極めて迅速に実施可能なものである。

【００１９】相互接続の故障には、単一ネット故障とマ
ルチネット故障とがある。単一ネット故障は、１つのネ
ットにしか関連せず、HIGH状態の固定(stuck HIGH)と、
LOW状態の固定(stuck LOW)と、開路故障とを含むもので
ある。また、マルチネット故障は、２つ以上のネットを
接続する短絡によって生じるものである。単一ネット故
障は、その検出および位置発見が簡単なものである。し
かし、マルチネット故障は、その診断が困難になる可能
性のあるものである。例えば、２つの短絡ノードが第３
の良好なノードと同様に「偽り(alias)」(即ち挙動
し）、このため、第３の良好なノードも短絡に関連して
いるのか否かを判定することができなくなる場合があ
る。同様に、それぞれ、２つ以上のノードを各々が含ん
でいる２つの短絡が同一の作用を示す可能性があり、こ
れにより、１つの大きな短絡が存在するのか２つの別個
の短絡が存在するのかが不明確になる。この現象は「混
同(confounding)」として知られるものである。

【００２０】マルチネット故障の実際の結果は、関連す
るネットのタイプによって決まる。３タイプのネットに
は、単純ネット、ワイヤネット、および３状態ネットが
ある。単純ネットは、単一のバッファ／ドライバにより
駆動される。ワイヤネットは、２つ以上のバッファ／ド
ライバにより駆動される。ワイヤネットは、ワイヤAND
ネットまたはワイヤORネットとすることが可能なもので
ある。ワイヤANDネットは、優位(dominant)LOW状態を有
するドライバを備えたネットである。即ち、２つのドラ
イバが互いに短絡した場合には、LOW信号が優位とな
り、その結果として信号の論理積が生じることになる。
ワイヤORネットは、優位HIGH状態を有するドライバを備
えたネットである。即ち、２つのドライバが互いに短絡
した場合には、HIGH信号が優位となり、その結果として
信号の論理和が生じることになる。３状態ネットは、２
つ以上の３状態バッファ／ドライバにより駆動されるネ
ットである。

【００２１】マルチネット故障の結果には、確定的（予
測可能）なものもあれば、非確定的（予測不能）なもの
もある。確定的な故障には、OR型の短絡（即ちワイヤOR
ネット間の短絡）と、AND型の短絡（即ちワイヤANDネッ
ト間の短絡）と、強力なドライバの短絡（即ち、優位な
ドライバがその他のドライバにかかわらずネットの状態
を制御する場合のネット間の短絡）とがある。故障診断
の一層詳細な解析については、N.Jarwala および C.W.Y
au 著の「A New Framework for Analyzing Test Genera
tion and Diagnosis Algorithms for Wiring Interconn
ects」(Proceedings of International Test Conferenc
e 1989, pp63〜70 (IEEE Order No. CH2742-5/0000/006
3)）を参照されたい。なお、本引用をもってその開示内
容を本明細書中に包含させたものとし、その詳細な説明
は省略する。

【００２２】相互接続境界走査テストを行う場合には、
故障（即ち相互接続上の問題）を検出すると共にその故
障の位置の発見に有用な診断情報を提供するテストパタ
ーンの利用が求められる。更に、そのテストパターンを
可能な限り短く維持することが望ましい。これは、各テ
ストベクトルを、各テストクロック（TCK）サイクル毎
に１ビットずつ境界レジスタへ直列にシフト入力（およ
び境界レジスタから直列にシフト出力）しなければなら
ないからである。

【００２３】残念ながら、それらの目的は矛盾する関係
にあり、このため、診断能力のために簡潔さが犠牲にな
る（またはその逆の）場合が多い。簡潔さを主たる目的
としたテストパターンは、簡潔テストパターンと呼ばれ
る。簡潔テストパターンは、診断を制限されたものとす
る傾向にある。診断能力を主たる目的としたテストパタ
ーンは、高度診断テストパターンと呼ばれる。高度診断
テストパターンは長いものとなる傾向にある。

【００２４】移動(walking)ビットテストパターン 例えば、「移動ビット」は、最適な診断分解能を提供す
る従来のテストパターンである。この移動ビットパター
ンは、各ネットに一意のＩＤ（識別）番号を割り当て
る。各ＩＤ番号は、同一のビットフィールドのビットと
は異なる単一相補ビット（例えば、論理HIGHまたは論理
LOW）を含んでいる。単一相補ビットは、各ＩＤ番号毎
に異なる一意のビット位置または列にあるものである。
例えば、移動１パターンは、単一の論理HIGHまたは
「１」のビットを有している。

【００２５】図４は、回路200のテストに利用可能な移
動１テストパターンを示すものである。一意の移動１ネ
ットＩＤ番号を各ネットに割り当てると、その結果とし
て、テストデータのマトリクス400が生じる。そのマト
リクスの水平行はＩＤ番号を含み、垂直列はブロードキ
ャストすべきテストフレームまたはテストベクトルを含
んでいる。ネットｎ₁に割り当てられたサンプルネット
ＩＤ番号402およびテストベクトル404が図示されてい
る。

【００２６】各テストベクトルは、移動１テストパター
ンによる単一の「１」を含むものである、ということに
留意されたい。従って、テスト時には、各テストベクト
ルおよび各ネット毎に単一の「１」だけしかブロードキ
ャストされないことになる。各テストベクトル毎に単一
の「１」だけしか使用されないので、どのネットが互い
に短絡し、どのネットが開路になっているかを識別する
のは簡単である。従って、極めて良好な診断分解能が利
用可能となる。

【００２７】移動ビットテストの主な欠点は、それが大
がかりで（即ち大量のテスタメモリを必要とする）冗長
なものとなり、大規模回路の場合には管理不能となり得
るという点である。移動ビットパターンに必要なテスト
クロック（TCK）サイクル数は、１ベクトル当たりのテ
スト信号数（ビット）をテストベクトル数に乗算した
値、即ち概算的にはネット数を２乗した値（Ｎ²）の関
数となる（例えばその値に比例する）。これは、大まか
な概算値でしかない。何故なら、実際には、ドライバお
よび受信レジスタセルの両者を含む走査経路において適
当なドライバに有意テストビットを適正に位置合わせす
るために、各テストベクトルに位置ホルダ(place holde
r)ビットを挿入しなければならないからである。図４に
示す８ネットの例の場合、完全なテストを行うためには
８つのテストベクトルが必要となる。その各テストベク
トルは、36ビット長（８つの有意テストビットを有する
走査経路中の各セル毎に１ビットずつと28の位置ホルダ
ビット）を有するものである。これは、８×36即ち288
のテストクロックサイクルに等しい。5000ネットを有す
る回路の場合、テスト長は、5000²即ち25,000,000のテ
ストクロックサイクルに比例する（即ち、この概算値は
位置ホルダビットを考慮していない）。

【００２８】計数テストパターン 簡潔テストパターンの一例として計数テストパターンが
ある。計数テストは、移動ビットパターンの代替策とな
るものである。計数パターンでは、各ネットに一意のＩ
Ｄ番号が割り当てられる。ネットＩＤ番号は、結果的に
テストベクトル数の対数圧縮が生じるように２進計数様
式で増大する。

【００２９】「修正型」計数テストパターンは、全てゼ
ロまたは全て１からなるＩＤ番号を排除して各ＩＤ番号
が少なくとも１つの「１」および少なくとも１つの
「０」を含むようにした点を除き、計数テストパターン
と等価なものである。この修正により、固定(stuck-at)
故障テストが可能になる。特に指定しない限り、本書で
用いる計数テストは、計数テストと修正型計数テストと
の両者を表すものとする。

【００３０】図５には、回路200に関するサンプル修正
型計数パターンが示されている。テストベクトルのマト
リクス500はＩＤ番号から形成されている。このマトリ
クスの水平行はネットＩＤ番号を含み、垂直列はブロー
ドキャストすべきテストフレームまたはテストベクトル
を含んでいる。ネットｎ₁に割り当てられたサンプルネ
ットＩＤ番号502およびサンプルテストベクトル504が図
示されている。

【００３１】マトリクス500は、移動ビットパターンが
必要とする８つのテストベクトルではなく４つのテスト
ベクトルだけしか含んでいない点に留意されたい。一般
に、移動ビットパターンは、回路中のネット数に等しい
Ｎのテストベクトルを必要とする。log₂(Ｎ)(を次の最
大の整数へと丸めた数）のテストベクトルだけしか必要
としない計数パターンと、log₂(Ｎ＋２)(を次の最大の
整数へと丸めた数）のテストベクトルだけしか必要とし
ない修正型計数パターンとを対比されたい。修正型計数
パターンの場合にＮに加えられる２の和は、その修正型
計数パターンが全てが１の数または全てがゼロの数を使
用しないという事実を説明するものである。図５に示す
８ネットの例の場合、完全な修正型計数パターンテスト
を行うためには、４つのテストベクトルが必要となる。
その各テストベクトルは、36ビット長（８つの有意テス
トビットを有する走査経路中の各セル毎に１ビットずつ
と28の位置ホルダビット）を有するものである。これ
は、４×36即ち144のテストクロックサイクルに等し
い。5000ネットを有する回路の場合、テスト長は、13×
5000即ち65,000のテストクロックサイクルに比例するこ
とになる（即ち、この概算値は位置ホルダビットを考慮
に入れていない）。これは、移動ビットテストに比べる
と大幅な資源の節約となる。

【００３２】テストベクトル数が減少することによる欠
点は、その減少に対応してテストの診断分解能が低下す
ることである。例えば、ワイヤORネットを用いたネット
ｎ_１とネットｎ_２との短絡により、ネットｎ₃のＩＤ番
号が生じ、ｎ₃も短絡しているか否かを判定することが
できなくなる可能性がある。

【００３３】当業界では、計数テストパターンの処理速
度および簡潔さと共に移動ビットテストパターンの詳細
な診断を提供するテストが必要とされている。

【００３４】適応テストパターン 上述の従来の試みは、テスト生成段階における偽りおよ
び混同のみを排除しようとするものであった。一方、適
応アルゴリズム法は、テストの実行中におけるこれらの
問題を除去しようとするものである。この方法は、典型
的には、簡潔なテスト法（例えば計数シーケンス）を利
用して不良ネットの小サブセットを識別する。次いで、
高度診断テスト法（例えば移動１シーケンス）を動的に
導出してその不良ネットのサブセットについて実行する
ことにより、詳細な診断が提供される。しかし、この適
応型による解決策は、時間を浪費するものであり、また
資源を高価なものとするものである。

【００３５】

【発明が解決しようとする課題】従って、当業界では、
時間的および資源的に効率が良く、相互接続テストにお
ける偽りおよび混同の問題を解消するテスト機構が、依
然として必要とされている。

【００３６】

【課題を解決するための手段】本発明は、回路基板につ
いて相互接続テストを行うための方法および装置であ
る。短絡は、ごく近接したピン間のハンダによる橋絡に
より生じる可能性が最も高いものである、という前提を
利用することによってテストが簡略化され、診断分解能
が増大する。近接したＩ／Ｏピンを持たないネットは短
絡しにくいものであると仮定される。Ｉ／Ｏピンの隣接
性に関するデータは、基板についてのＣＡＤ／ＣＡＭ
（コンピュータ支援設計／コンピュータ支援製造）デー
タベースから各ピン毎にｘ,ｙ座標の形で得ることが可
能である。代替的には、ピンの隣接性に関するデータ
は、ピン番号から推論することも可能である（即ち、Ｉ
Ｃチップのピン１とピン２は近接しているものと仮定す
ることができる）。

【００３７】第１の実施例の場合、改良された検出およ
び診断テストパターンは、境界走査相互接続テストのた
めに生成される。本発明は、簡潔テストパターンの処理
速度および簡潔さと共に、高度診断テストパターンの詳
細な診断を提供する。これは、テストされる各回路毎に
カスタムテストパターンを生成することにより行われ
る。半径方向に隣接するピンを備えたネットは、１つに
グループ化される。次いで、高度診断テストパターンに
従ってグループ中の各ネットに一意のネットＩＤ番号が
割り当てられる。２つ以上のグループに共通するネット
は、単一の一意のネットＩＤ番号しか受容しない。各グ
ループには、簡潔テストパターンに従って一意のグルー
プＩＤ番号が割り当てられる。

【００３８】グループＩＤ番号が各ネットＩＤ番号に付
加されて、各ネット毎に一意のネット識別子が形成され
る。その一意のネット識別子が組み合わされてマトリク
スが形成される。そのマトリクスの各行は、一意のネッ
ト識別子の１つである。また、そのマトリクスの各列
は、境界走査テストに利用可能な一意のテストベクトル
である。

【００３９】第２の実施例の場合、境界走査相互接続テ
ストの診断分解能は、そのテストの実行後に改善され
る。テストの実行が完了した後に、捕捉されたテストベ
クトルが解析されて、どのネットが同一のネット識別特
性を生成した（即ち捕捉した）かが判定される。各ネッ
トには、本来は一意のネットＩＤ番号が割り当てられて
いるので、番号の重複は故障を表している。共通の識別
特性を有するネットは、１つにグループ化される。各ネ
ットグループが解析されて、それぞれのグループ内のネ
ットのいずれかの間で短絡が生じた可能性があるか否か
が判定される。これは、隣接性（半径方向の隣接性）に
基づいて行われる。近接したＩ／Ｏピンを有さないネッ
トは短絡しにくいものと仮定される。逆に、半径方向に
近接したＩ／Ｏピンを有する同一グループ内のネット
は、その半径方向に隣接するピンにより互いに短絡する
可能性のあるものとなる。従って、半径方向に隣接する
Ｉ／Ｏピンを有するグループ内の全てのネットは、短絡
の可能性のあるネットとしてマークされる。半径方向に
隣接するＩ／Ｏピンを有さないグループ内のネットは、
おそらくは互いに短絡することはない。本発明を利用す
ることにより、あらゆる境界走査相互接続テストパター
ンの診断分解能を増大させることができる。

【００４０】第３の実施例の場合、非給電式の短絡テス
トの診断が増大する。非給電式の短絡テストにより短絡
が示された場合には、データベースがチェックされて、
最も短絡の可能性の高い物理的位置が判定される。その
可能性のある位置には、或るネットのＩ／Ｏピンが別の
ネットのＩ／Ｏピンと半径方向に隣接しているポイント
が含まれる。これら物理的位置がテスト技術者に提供さ
れて、故障位置の発見が促進される。

【００４１】本発明の上述その他の目的、特徴、利点
は、図示の本発明の好適実施例についての以下の詳細な
説明から明らかとなろう。

【００４２】

【実施例】図面を参照して本発明の好適実施例を詳細に
説明する。なお、それらの図面において、同様の符号は
同様の構成要素を表しており、また、各符号の最も左側
の数字は、その符号が最初に使用された図に対応してい
る。特定の構成部品および／または構成について説明す
るが、これは、単に例示を目的としたものである、とい
うことが理解されよう。本発明の思想および範囲から逸
脱することなく、他の構成部品および構成を利用可能で
あることは、当業者には自明であろう。

【００４３】相互接続は、回路基板上に部品を取り付け
る前に広範囲にわたりテストされる。従って、ネット間
に短絡が生じることとなった場合、その短絡は、近接す
るＩ／Ｏピン間のハンダによる橋絡によって生じたもの
である可能性がある。本発明は、相互接続の実施にあた
り、この概念を最重要視したものである。

【００４４】テストされる基板に関する物理的レイアウ
トまたはピン座標データを解析することにより、製造／
ハンダ付けプロセスによって短絡が生じるのに十分な程
度に他のネットのピンに近接したネットのデバイスＩ／
Ｏピンを識別することが可能となる。そのピン座標デー
タは、各ピン毎にｘ,ｙ座標の形をとることが多く、基
板に関するＣＡＤ／ＣＡＭ（コンピュータ支援設計／コ
ンピュータ支援製造）データベースから得ることが可能
なものである。代替的に、ＣＡＤ／ＣＡＭデータを得る
ことができない場合には、ピンの隣接性に関するデータ
は、ピン番号から推論することが可能である（即ち、Ｉ
Ｃチップのピン１とピン２は近接しているものとみなす
ことができる）。

【００４５】基板およびＩＣピンの寸法と、ＩＣデバイ
スを基板に取り付けるのに用いられるハンダ付けプロセ
スの仕様とを用いて半径方向距離ｒが決定される。その
半径方向距離ｒを越える場合には短絡が発生する可能性
はない。テストされる特定の回路基板に関して最適な決
定を行うために、技術的判定(Engineering judgement)
を用いることも可能である。次いで、その所定の半径方
向距離が、基板に関する相互接続リストおよび物理的レ
イアウトデータと関連して利用されて、どのネットが互
いに短絡を生じる可能性があるかが判定される。本明細
書では、その所定の半径方向距離ｒ内にあるデバイスピ
ンを「半径方向隣接ピン」と称し、半径方向に隣接する
ピンを有するネットを「半径方向隣接ネット」と称する
こととする。

【００４６】この点について、サンプル集積回路チップ
(ＩＣ)600を示す図６に関連して説明する。ＩＣ600は、
入力／出力(Ｉ／Ｏ)ピン601〜603を含んでいる。ピン60
2が選択され、ピン601〜603の各々が別個のネットに接
続されている場合には、ピン601,603がピン602と短絡す
る可能性を判定することが望ましい。ハンダの橋絡によ
り、半径方向距離ｒだけ離れた２つのピンが潜在的に接
続され得ると判定された場合には、技術者／ユーザは、
短絡半径が少なくともこの距離ｒと同じ大きさに設定さ
れていることを確認することを望むと思われる。次い
で、テスト実施者は、基板に関する物理的データを利用
してピン601,603がピン602に対する半径方向距離ｒ内に
あるか否かを判定することができる。図６には、ピン60
1,603が両方ともピン602の半径方向距離ｒ内にあること
を図示するために弧604が示されている。従って、ピン6
01,603の各々は、ピン602に半径方向に隣接している。

【００４７】図７は、境界走査相互接続テストに含まれ
る３つのステップを示すものである。まず、ステップ70
2で、テストパターン（即ちテストベクトル）が生成さ
れる。各ネットには一意のＩＤ番号が割り当てられる。
ステップ704で、ＡＴＥシステムを介して回路基板のテ
ストが実行される。次いでステップ706で、そのテスト
結果がテスト診断のために解析される。テスト診断に
は、テスト結果を解析して故障箇所を突き止めることが
含まれる。

【００４８】本発明は、テスト生成段階およびテスト診
断段階の両方でテスト分解能を増大させる（即ち、偽り
および混同を低減させる）ものである。これら実施例の
各々について以下で詳述する。

【００４９】テスト生成 図８は、本発明のステップを示す上位レベルのフローチ
ャートである。ステップ802で、テスト対象の基板を解
析して、どのネットが隣接するネットと物理的な近接に
より短絡を生じる可能性があるかが判定される。これ
は、上述のように半径方向に隣接するピンを求めてネッ
トを調べることによって実施される。ステップ804で
は、選択されたネットのピンに半径方向に隣接するピン
を有する全てのネットが１つにグループ化される。この
グループ化は、全てのネットについて繰り返される。ス
テップ806では、高度診断テストパターン（例えば移動
ビットテストパターン）に従って、ネットＩＤ番号がグ
ループ内の各ネットに割り当てられる。特定のグループ
内の各ネットは、そのグループ内の他のネットに対して
一意のネットＩＤ番号を有しているが、ネットＩＤ番号
は、各グループ間で繰り返されるものである。即ち、他
のグループはネットＩＤ番号を再利用することができ
る。２つ以上のグループに共通するネットには、ＩＤ番
号は１つしか割り当てられない。

【００５０】ステップ808では、簡潔テストパターン
（例えば計数パターン）に従って、グループＩＤ番号が
各グループに割り当てられる。グループＩＤ番号は各グ
ループ毎に一意のものである。ステップ810では、ネッ
トＩＤ番号およびグループＩＤ番号が組み合わされて、
組み合わせネット識別子が形成される。

【００５１】テスト全体を通して一貫性が維持される限
り、グループＩＤ番号およびネットＩＤ番号はいかなる
順序で結合させることも可能である。グループＩＤ番号
は、任意選択に関して以下に示す例では、各ネット識別
子の左側に示されている。この順序は逆にすることが可
能である。更に、テストベクトルが形成された場合、そ
れらテストベクトルは、いかなる順序でも、テスト対象
の回路に加えることが可能である。

【００５２】ネットを選択してグループ化する順序は、
そのグループ化の結果に重大な影響を及ぼすものとな
る、ということが理解されよう。任意の順序（ランダム
を含む）でネットを選択してグループ化することは許容
可能であるが、そのグループ化の順序によっては、別の
順序の場合よりも良好な結果が生成されることがある。
多数の小グループを生成する方法が望ましい。

【００５３】グループ化の体系づけおよびグループサイ
ズの最小化に利用可能な方法の一例として、（基板の縁
部の近傍のネットは半径方向に隣接するネットが少ない
ので小グループが形成されるものと仮定して）基板の周
辺部に位置するネットからグループ化を開始し、全ネッ
トのグループ化が完了するまで、基板の中央に向かい、
その基板の周辺部をまわって内方へと作業を進める、と
いう方法がある。

【００５４】本発明は、理論的に他のグループのネット
との短絡が生じにくいネットをグループ化するものであ
るので、必要とあらばグループＩＤ番号の付与機構をな
くすことも可能である、ということに留意されたい。こ
れを実施した場合には、回路内の各ネットにはもはや一
意の識別子が割り当てられていないことになるので、予
測不能なエラー（例えば、期待サイズを超えた大きさの
ハンダによる橋絡）の診断ができなくなる可能性があ
る。

【００５５】次に、図９に関連して本発明の方法につい
て詳述する。好適実施例の場合、グループＩＤ番号の付
与機構はそのまま残されている。また、高度診断テスト
パターンに移動ビットパターンが用いられ、簡潔テスト
パターンに計数パターンが使用される。識別子の移動ビ
ット部分のため、完成した各識別子に少なくとも１つの
「１」と少なくとも１つの「０」が現れることになるの
で、修正型計数パターンを用いてグループＩＤ番号を生
成する必要がない、という点に留意されたい。

【００５６】本方法はステップ902で開始される。ステ
ップ904で、まだＩＤ番号が割り当てられていないネッ
トが処理のために選択される。次いで、ステップ908
で、基板についてのネットリスト906が、ピン座標デー
タ910および所定の半径（即ち半径方向距離）912に関連
して調べられる。ステップ914で、選択されたネットの
ピンに半径方向に隣接する（即ち所定の半径方向距離内
の）ピンを有する全てのネットが識別されて、グループ
916中にリストされる。

【００５７】ステップ918で、グループ916がチェックさ
れて、そのグループ中にリストされているネットのうち
別のグループでリストされているために既にネットＩＤ
番号が割り当てられているものがあるか否かが判定され
る。既にネットＩＤ番号が割り当てられているネットが
そのグループに含まれている場合には、ステップ920
で、それらネット（別のグループと共通のもの）が前記
グループから排除される。共通のネットは、テスト上の
目的のためグループから排除されるが、テスト生成上の
目的のために、グループ中で使用されるネット識別子
は、共通のネットに使用されるネット識別子に対して一
意となるように選択されなければならない（以下のステ
ップ924を参照のこと）。

【００５８】ステップ922で、グループをチェックし
て、ステップ920の後にネットが残っているか否かが判
定される。グループ内にネットが残っていない場合に
は、そのグループは空グループであり無視される。ま
た、グループ内に少なくとも１つのネットが残っている
場合には、ステップ924で、移動ビットパターンに従っ
て残りの各ネットにＩＤ番号が割り当てられる。排除さ
れたネットを識別するのに使用されたネットＩＤ番号は
複製されない。本方法は次いでステップ928に進む。

【００５９】また、ステップ918で、既にネットＩＤ番
号が割り当てられたネットをグループ916が含んでいな
い場合には、ステップ926で、移動ビットパターンに従
ってその各ネットにネットＩＤ番号が割り当てられる。

【００６０】ステップ928で、計数パターンを使用して
グループに一意のグループＩＤ番号が割り当てられる。
ステップ930で、ネットリスト906をチェックして、基板
上の各ネットへのネットＩＤ番号の割り当てが完了して
いるか否かが判定される。そのネットＩＤ番号の割り当
てが完了していない場合には、該方法は、ステップ904
に戻って、次のネットを処理のために選択する。また、
全てのネットに対するネットＩＤ番号の割り当てが完了
している場合には、ステップ932で、ネットＩＤ番号と
グループＩＤ番号とが組み合わされて、各ネット毎の一
意のネット識別子が形成される。次いでステップ934で
該方法が終了する。

【００６１】図１０は、図２の回路200のためのテスト
パターンの生成を示す表である。グループ化を簡略化す
るため、短絡の半径方向距離は、回路200のすぐ隣接す
るピンしか含まないものと仮定する。列1002には、回路
200の各ネットがリストされている。列1004には、半径
方向の隣接性の判定（ステップ914で）後の各ネット毎
の対応するグループ内に含まれるネットがリストされて
いる。列1006には、グループ内の各ネットに関するネッ
トＩＤ番号の割り当てがリストされている。

【００６２】ネットｎ₁に対応するグループには、ネッ
トｎ₁（選択されたネットがそのネット自体のグループ
に含まれている）およびネットｎ₂が含まれる。ネット
ＩＤ番号がグループ内の両方のネットに割り当てられる
点に留意されたい。こうして形成されたグループが、列
1008にグループＡで示されている。

【００６３】ネットｎ₂に対応するグループには、ネッ
トｎ₁,ｎ₂,ｎ₃,ｎ₄が含まれる。ネットＩＤ番号の割り
当てはネットｎ₃,ｎ₄について行われる（ステップ92
4）。しかし、ネットｎ₁,ｎ₂についてはネットＩＤ番号
の割り当ては行われない。これは、それらのネットがグ
ループＡと共通のものであり、従って、既にネットＩＤ
番号が割り当てられているからである（ステップ918,92
0を参照のこと）。ネットｎ₃,ｎ₄についてのネットＩＤ
番号は、共通のネットｎ₁,ｎ₂のネットＩＤ番号に対し
て一意のものである点に留意されたい。ネットｎ₂のキ
ーイングオフ(keyingoff)によって形成されるグループ
は、列1008にグループＢで示されている。

【００６４】ネットｎ₃に対応するグループには、ネッ
トｎ₂,ｎ₃,ｎ₄,ｎ₅が含まれる。ネットＩＤ番号の割り
当ては、ネットｎ₅についてのみ行われる（ステップ92
4）。ネットｎ₂,ｎ₃,ｎ₄は、グループＡ,Ｂの両方また
は一方と共通のものであり、従って、既にネットＩＤ番
号が割り当てられている（ステップ918,920を参照のこ
と）ので、それらのネットのいずれにもネットＩＤ番号
の割り当ては行われない。上記と同様に、ネットｎ₅に
ついてのネットＩＤ番号が、共通のネットｎ₂,ｎ₃,ｎ₄
についてのネットＩＤ番号に対して一意のものである点
に留意されたい。ネットｎ₃のキーイングオフによって
形成されるグループはグループＣで示されている。

【００６５】ネットｎ₄に対応するグループには、ネッ
トｎ₂,ｎ₃,ｎ₄が含まれる。しかし、これらのネット
は、グループＡ,Ｂ,Ｃの全てまたはいずれかに共通する
ものであり、従って、既にネットＩＤ番号が割り当てら
れているので（ステップ918,920を参照のこと）、これ
らのネットのいずれにもネットＩＤ番号の割り当ては行
われない。従って、ネットｎ₄のキーイングオフによっ
て形成されるグループは、メンバーを含まない空グルー
プとなる。

【００６６】同様に、ネットｎ₅に対応するグループに
は、ネットｎ₃,ｎ₅が含まれ、その両方とも他のグルー
プと共通のものである。従って、ネットｎ₅のキーイン
グオフによって形成されるグループもまた、メンバーを
含まない空グループとなる。

【００６７】ネットｎ₆に対応するグループには、ネッ
トｎ₆,ｎ₇,ｎ₈が含まれる。ネットＩＤ番号の割り当て
は、これらのネットの各々について行われる。これによ
り形成されるグループは、グループＤで示されている。

【００６８】ネットｎ₇およびネットｎ₈に対応する各グ
ループにはネットｎ₆,ｎ₇,ｎ₈が含まれ、それら全ネッ
トはグループＤと共通のものである。従って、それらの
グループは両方とも空グループとなる。

【００６９】全部で４つのグループ（Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄ）が
形成された。共通のメンバーを排除する前の最大のグル
ープは、４つのメンバーを有するグループＢである。こ
の最大のグループは、移動ビットパターンによるネット
の一意の識別に必要なビット数（例えば４）を指示する
ものとなる。グループ数（空グループは含めない）を用
いて、計数パターンによる各グループの一意の識別に必
要なビット数が決定される。その必要なビット数は、lo
g₂(グループ数）を次の最大の整数に丸めた値に等し
い。図２の例の場合、一意のグループの識別に２ビット
が必要となる。修正型計数パターンも使用可能であり、
その場合には３ビットが必要となる。

【００７０】図１１は、上述のテスト生成の結果として
生じるサンプルテストパターンを示すものである。最大
のグループには４つのメンバーが含まれているので、移
動ビットパターンによるネットＩＤ番号の割り当てには
４ビットが必要となる。また４つのグループが存在する
ので、グループＩＤ番号の割り当てにはlog₂(４）即ち
２ビットが必要になる。従って、各々の一意のネット識
別子の生成には６ビットが必要になる。

【００７１】マトリクス1100は、ネット識別子を集める
ことにより形成される。そのマトリクスの水平行には、
各ネット毎のネット識別子が含まれ、その垂直列には、
ブロードキャストすべきテストフレームまたはテストベ
クトルが含まれている。サンプルネット識別子1102およ
びサンプルテストベクトル1104が図示されている。

【００７２】各ネットは、隣接した即ち近接して配置さ
れたネットに対して移動ビットパターンにより識別さ
れ、また、他のネットに対して計数パターンにより識別
される、という点に留意されたい。このようにして、極
めて良好な診断情報を提供すると共に長さが最短である
テストパターンが生成される。各々が６ビットを有する
６つのテストフレームが回路200に関して生成される点
に留意されたい。結果的に、36のテストクロックサイク
ルに比例したテスト長が得られる。これは、移動ビット
パターンに比べると、テスト資源の大幅な節約となる。

【００７３】5000のネットを有する回路は、典型的に
は、20のネットからなる最大グループを有する1250のグ
ループ（例えばネット数／４）を備えることができる。
その結果として、識別子のサイズは、20＋log₂(1250）
(を最も近い整数へと丸めた値）＝31ビットとなる。従
って、総テスト長は、5000ネット×31ビット、即ち155,
000テストクロックサイクルに比例することになる（即
ち、この推定は位置ホルダビットを考慮していない）。
これは、従来の移動ビットパターンにより最低必要とさ
れる25,000,000のテストクロックサイクルに比べると、
テスト資源の大幅な節約となる。計数パターンの場合に
最低必要とされる65,000のテストクロックサイクルに比
べるとかなり多くなるが、一層良好な診断を得ることが
できる。

【００７４】本発明の方法によりテストベクトルを生成
してしまえば、それらのベクトルを従来の方法によりテ
スト対象回路に適用することができる。その方法は、図
３に関連して既述の通りである。

【００７５】テスト診断 上述のように、従来のテスト方法は、テスト生成段階
（図７のステップ702）でテスト分解能を改善（即ち偽
りおよび混同の低減）しようとするものである。実際
に、上述の方法によれば、テスト生成段階でテスト分解
能が大幅に増大することになる。上述のテスト生成方法
に加えて、発明者の発見によれば、テスト診断段階（ス
テップ706）は、テスト分解能を増大させるのに極めて
良好な機会を提供するものとなる。更に、このテスト分
解能の増大は、ステップ702で生成されてステップ704で
実行されるテストパターンのタイプにかかわらず利用す
ることが可能である。

【００７６】好適実施例の場合、テスト診断（ステップ
706）は、テストの実行時にエラーが生じた場合にのみ
行われる。ステップ704におけるテストの実行中に、走
査経路を介して回路から走査出力された捕捉されたテス
トベクトルが累算器または識別特性生成器（例えば並列
入力多項識別特性解析器）に入力されて、一意のテスト
識別特性が生成される。この「テスト識別特性」を、単
一のネットの状態を表す「ネット識別特性」（上述）と
混同してはならない。テスト識別特性は、一連のビット
を論理的に組み合わせ、その論理的組み合わせにより一
意のテスト識別特性または最終生成物が生成される確率
が統計的に極めて高くなるように生成される。識別特性
生成器への各データ項の入力により一意のテスト識別特
性に影響を与えることになるので、所定の期待される識
別特性との比較により、データエラーが生じたか否かが
示されることになる。

【００７７】図１２は、本発明の診断方法を示す上位レ
ベルのフローチャートである。好適実施例では、本診断
方法は、上述のようにテスト識別特性により故障が示さ
れた場合にのみ実行される。ステップ1202で、テストデ
ータ（捕捉されたテストベクトル）の解析を行って、ど
のネットが同一のネット識別特性を生成したか（即ち捕
捉されたか）が判定される。各ネット識別特性は、一意
のネットＩＤ番号の送信の結果としてネットの受信レジ
スタセルで受信された捕捉ビットからなる。成功したネ
ット識別特性は、一意のネットＩＤ番号と同一となる。
失敗したネット識別特性は、送信されたネットＩＤ番号
と一致しないことになる。

【００７８】各ネットには、本来は一意のネットＩＤ番
号が割り当てられているので、重複する番号は故障を表
している。従って、ステップ1202で捕捉テストデータを
探索して、重複するネット識別特性を見つけ出す。ステ
ップ1204で、共通のネット識別特性を有するネットの各
グループを解析して、グループ内のネット間で短絡が生
じている可能性があるか否かを判定する。本発明の診断
方法は、半径方向に隣接するネット間でしか短絡は生じ
ないものと仮定している。

【００７９】図１３は、本発明の診断方法を詳細に示す
フローチャートである。ステップ1302で、ネット識別特
性を解析して、どのネットが共通のネット識別特性を有
しているかを判定する。ステップ1304で、共通の識別特
性を有する各ネットを、その識別特性を共有するネット
とグループ化させる。共通の識別特性は、短絡状態を表
している可能性があるので、グループ1306中の各ネット
はＰＳＮ（potentially shorted net:短絡の可能性のあ
るネット）と呼ばれる。

【００８０】ステップ1308で、診断のために１つのグル
ープが選択され、次いで、ステップ1310で、その選択さ
れたグループの中から特定のＰＳＮが選択される。ステ
ップ1312,1318で、基板の物理的記述を解析して（ステ
ップ1312）、選択されたＰＳＮのＩ／Ｏピンであってそ
の選択されたグループ中の他のネットのＩ／Ｏピンと半
径方向に隣接しているかものがあるか否かが判定される
（ステップ1318）。この判定を行うために、回路基板の
物理的記述1314、および、所定の半径1316が使用され
る。

【００８１】回路基板の物理的記述1314は、回路基板の
完全なトポロジ記述を提供するものである。これは、膨
大な量のデータであり、所望のＩ／Ｏピンの相互接続お
よび配置データを収集するために調べるのに大量のテス
ト時間を要するものとなる。従って、この方法の効率を
改善するために、物理的記述1314から隣接性リストが生
成される。この隣接性リストは、基板上のネットを含
み、および、半径方向に隣接するネットの各ネット毎の
リストを含むものである。この隣接性リストは更に、ネ
ットの何れのＩ／Ｏピンが半径方向に隣接しているかに
関する情報も含んでいる。従って、好適実施例の場合、
物理的記述1314は、回路基板の全てのトポロジ記述では
なく、隣接性リストとなる。

【００８２】選択されたＰＳＮと半径方向に隣接するＰ
ＳＮが存在しない場合には（ステップ1318）、その選択
されたＰＳＮに関する短絡状態は存在しそうにない（ス
テップ1320）。短絡は存在しそうにないが、そのネット
が正しくない識別特性を有するようにする何らかの問題
をそのネットは有している。従って、そのネットは、問
題のあるネットのリスト1321に追加される。次いで、こ
の方法はステップ1326に進む。

【００８３】また、半径方向に隣接するＰＳＮが存在す
る場合には、ステップ1322で、短絡の可能性のある位置
のリスト1324が生成される。この短絡の可能性のある位
置のリストは、ＰＳＮの半径方向に隣接するＩ／Ｏピン
を含んでいる。ステップ1326で、選択されたグループ内
の全てのＰＳＮについての調査が完了している場合に
は、この方法はステップ1328に進む。また、ステップ13
26で、選択されたグループ内の全てのＰＳＮについての
調査が完了していない場合には、この方法はステップ13
10に戻り、そのグループ内の各ＰＳＮについてステップ
1310〜1326が繰り返される。

【００８４】この方法の効率を改善するために、ステッ
プ1310〜1326で調査された各ＰＳＮが、その後にそのグ
ループにおける以降の検討から除外され、次のＰＳＮが
選択された際にステップ1318で再チェックされることが
ないようになっている。これは、短絡が反射的である
（即ち、ネットＡがネットＢに対して短絡すると、必然
的に、ネットＢがネットＡに対して短絡する）ために行
われる。

【００８５】ステップ1328で、全てのグループのＰＳＮ
が短絡の可能性について調査されているか否かが判定さ
れる。全グループのＰＳＮの調査が完了していない場合
には、この方法はステップ1308に戻り、次のグループの
ＰＳＮについてステップ1308〜ステップ1328が繰り返さ
れる。全グループのＰＳＮの調査が完了している場合に
は、この方法はステップ1330で終了する。

【００８６】本発明の方法により、２つのリスト、即ち
リスト1321およびリスト1324が生成される。リスト1321
には、問題のあるネットであるがおそらくはそのＩ／Ｏ
ピンで短絡していることはないＰＳＮが含まれている。
また、リスト1324には、（おそらく）短絡している各Ｐ
ＳＮとその短絡先のＰＳＮとが含まれている。また、そ
れには、関連する実際のＩ／Ｏピンも含まれている。

【００８７】この方法により、テストの実行後にそのテ
ストの診断分解能を高めることが可能になる。例えば、
ネットＡ,Ｂが同一のネット識別特性を有している場合
には、この方法は、隣接性リストを調べることにより、
ネットＡ,Ｂが短絡している可能性があるか否かを判定
することになる。同様に、ネットＡ,Ｂ,Ｃ,Ｄの全てが
同一のネット識別特性を有している場合には、この方法
は、ネットＡ〜Ｄを含む１つの大きな短絡が存在するか
否か、または、２つの小さな短絡（例えばＡとＢ,Ｃと
Ｄ）が存在するか否かを判定することができる。

【００８８】この方法は、完全な診断を提供するもので
はなく、依然として「だまされる」可能性はある。例え
ば、ネットＡ,Ｂが互いに短絡してネットＣのネット識
別特性と等価なネット識別特性が生成され、ネットＣが
ネットＡ,Ｂのいずれにも半径方向に隣接している場合
には、そのネットＣも短絡しているか否かをこの方法に
より判定することは不可能である。しかし、そのような
状況が発生する確率は極めて低い。例えば、ネットＩＤ
番号がランダムに割り当てられる場合には、ネットＡ,
ＢによりネットＣのネット識別特性が生成される確率は
1/(N-1)（Ｎは回路内のネット数）となる。その回路が1
000のネットを有する場合には、その確率は、数分の１
パーセントにしかならない。

【００８９】可能性のある組み合わせが隣接のネット識
別特性と一致することがないようにネットＩＤ番号を規
則正しい方法により割り当てた（例えば上述の強化型テ
ストパターン）場合には、最適な長さの計数シーケンス
を使用したままで、分解能の増大（偽りおよび混同の低
減）を、100倍、あるいは1000倍にさえ増強することが
できる。

【００９０】この診断方法に必要とされる計算上の作業
は最小限のものとなり、とりわけ、物理的記述1314が回
路基板の全てのトポロジ記述ではなく（上述の）隣接性
リストである場合に最小限となる。更に、隣接性リスト
は、各回路基板タイプ毎に１度だけ生成すれば良いもの
である。

【００９１】本発明の方法は極めて柔軟性を有するもの
である。短絡半径は、様々なハンダ付けプロセスや基板
レイアウト等の要件に合うように簡単に調整される。し
かし、短絡半径を変更した場合には、隣接性リストの再
生成が（それを使用する場合には）必要となる。

【００９２】好適実施例では、本発明と共に修正型計数
テストパターンが使用される。例えば、８〜15ネットを
有する基板の場合には、９ビットを含むＩＤ番号を使用
することができる。最初の４ビットセクションは２進計
数値である。第２セクションは３ビットセクションとな
り、これは、前記４ビット部分の下位３ビットの補数で
ある。最後の２ビットは、常に「１」である第１のビッ
トと常に「０」である第２のビットとが含まれている。
この修正型計数パターンにより、比較的短いテストを維
持したままで偽りの大幅な初期低減が可能になる。

【００９３】上述の本発明の実施例は、主として境界走
査型または給電式の相互接続テストに関するものであ
る。しかし、本発明は、他のタイプのテストにも用途を
有し、また応用が可能なものである。例えば、本発明
は、非給電式の相互接続または短絡テストの診断を簡略
化するために利用することが可能である。

【００９４】非給電式の短絡テストは、回路基板上の構
成要素に電力を供給する前に行われる一種の相互接続テ
ストである。ＡＴＥのテストプローブによりアクセス可
能な各ネットがテストされて、隣接するネットから電気
的に絶縁された状態を維持していることが確かめられ
る。このテストの目的は、テスタがアクセスしたネット
間の短絡を見つけ出すことである。このテストの実行中
には回路基板には電力が供給されないので、構成要素を
損傷させる可能性は大幅に低減される。従って、このよ
うにして可能な限り多くのネットをテストすることが望
ましい。

【００９５】従来、非電力供給短絡テストは、回路基板
上のｎ個のネットの各々にテストプローブを接触させる
ことにより行われてきた。次いで、他の全てのネットを
接地したまま、選択されたネットに電圧が印加される。
その印加電圧は、回路基板上の構成要素の半導体接合を
オンにさせるには不十分な大きさ（例えば0.1ボルト）
を有するように選択される。選択されたネットに対応す
るプローブから流れる電流が監視されて、テストされる
ネット間に短絡状態が存在するか否かが判定される。電
流がしきい値を超えていない場合には、選択ネットにつ
いて短絡が示されることはなく、その選択されたネット
が、テストされるｎ個のネットからなる集合から除去さ
れる。残りのｎ−１個のネットから選択された次のネッ
トについてテストが繰り返される。このテストは、テス
タでアクセス可能な全てのネットについて上記態様によ
るテストが完了するまで続行される。

【００９６】また、選択されたネットについて電流がし
きい値を超えている場合には、短絡状態が示される。そ
の短絡は、分離技法(isolation technique)を用いて探
し出される。例えば、短絡したネットを探し出すまで、
選択されたネットに電力供給を行うと共に、残りの各ネ
ットを１度に１つずつ接地させることができる。一層効
率の良い代替策として、２進チョップ分離技法を利用す
ることも可能である。これは、ネットの半分だけを接地
させて、選択されたネットにおける電流をチェックする
ことを含むものである。電流がしきい値を超えている場
合には、１つ以上の短絡したネットが識別されるまで、
接地されたネットが更に半分にされて上記プロセスが繰
り返される。

【００９７】多数のネットを有する回路基板の場合、従
来の分離技法は、時間的および資源的に大きなものとな
る可能性がある。更に、短絡したネットの識別の完了後
には、ネット間における短絡の特定位置を見つけ出すと
いう問題が残る。これは、通常は、回路基板レイアウト
の印刷物を身につけたテスト技術者により行われる。

【００９８】しかしながら、本発明を利用することによ
り、短絡の分離および位置発見を迅速に行うことができ
る。図１４は、本発明による非給電式短絡テストの実施
方法を示すものである。ステップ1402で、回路基板上の
各ネットが、対応するテストプローブと接触する。ステ
ップ1404で、第１の電位（例えば0.1ボルト）が、選択
されたネットに印加される。ステップ1406で、第２の電
位（例えば接地電位）が他の全てのネットに印加され
る。ステップ1408で、選択されたネットを流れる電流が
監視される。ステップ1408で電流が所定のしきい値を超
えた場合には、ステップ1410で短絡状態が示される。最
後に、ステップ1412で、短絡の可能性のある位置が、選
択されたネットのＩ／Ｏピンとその他の全てのネットの
Ｉ／Ｏピンとの間における半径方向の隣接性に基づいて
判定される。

【００９９】ステップ1412で、上記で簡単に説明したよ
うな従来方法の任意のものを用いて短絡を実際に分離す
ることが可能である。しかし、その分離プロセスは、選
択されたネットと半径方向に隣接するネットについての
み短絡を捜すことにより迅速に処理される。例えば、10
0のネットからなる回路においてネット₁について短絡が
示され、半径方向に隣接するネットがネット₅、ネッ
ト₈、ネット₅₂、ネット₈₀を含んでいる場合には、それ
ら４つの半径方向に隣接するネットのみをテストして短
絡を探し出せばよい。その結果、100のネットではなく
４つのネットについて故障の探索が行われるので、テス
トの診断が大幅に簡略化されることになる。

【０１００】更に、半径方向に隣接するネットの半径方
向に隣接するピンが既知であるので、短絡の可能性のあ
る物理的位置をテスト技術者に自動的に提示して故障位
置の発見を容易化することが可能である。例えば、ネッ
ト₅₂がネット₁と短絡していると判定され、ネット₅₂の
ピン１がネット₁のピン14に半径方向に隣接しているこ
とが既知である場合には、故障の可能性のある位置とし
て、ネット₅₂、ピン１およびネット₁、ピン14の物理的
位置（例えばｘ,ｙ座標）を技術者に提示することが可
能である。発明者の意図するところによれば、この物理
的位置は、ＡＴＥの表示画面上に表示される回路基板の
画像上に強調表示させることが可能である。これによ
り、テスト技術者が短絡故障の位置を迅速に突き止めて
その修理を行うことが可能になる。

【０１０１】好適実施例に関連して本発明を特定的に図
示および説明してきたが、本発明の思想および範囲から
逸脱することなく、その形態および細部に様々な変更を
加えることが可能であることが当業者には理解されよ
う。

【０１０２】以下においては、本発明の種々の構成要件
の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。

【０１０３】１．複数の個別の導電性ネットを介して電
気的な相互接続を行う複数のＩ／Ｏピンを各々が有する
複数の集積回路チップを備えた回路について行われる境
界走査相互接続テストの診断分解能を増大させるための
方法であって、この方法が、(1)境界走査相互接続テス
トの実行中に生成されるネット識別特性のリストを受信
し、(2)同一のネット識別特性を有するネットをグルー
プ化し、(3)前記グループ中の前記ネットのＩ／Ｏピン
間における半径方向の隣接性に基づいてそのグループ中
のどのネットが互いに短絡する可能性があるかを判定す
る、という各ステップを含むことを特徴とする、前記方
法。

【０１０４】２．前記ステップ(3)が、前記グループ中
の各ネットについて隣接性リストをチェックすることを
含むことを特徴とする、前項１記載の方法。

【０１０５】３．(4)半径方向に隣接するＩ／Ｏピンを
調べて短絡の可能性のある位置を判定する、というステ
ップを更に含むことを特徴とする、前項１記載の方法。

【０１０６】４．複数の個別の導電性ネットを介して電
気的な相互接続を行う複数のＩ／Ｏピンを各々が有する
複数の集積回路チップを備えた回路の境界走査相互接続
テストを行うための方法であって、この方法が、(1)走
査経路を介して前記回路内へテストベクトルを直列に走
査し、(2)前記テストベクトルを前記回路中の複数の出
力バッファから前記導線性ネットを介してブロードキャ
ストし、(3)前記テストベクトルを前記回路中の複数の
受信レジスタセルに捕捉し、(4)前記走査経路を介して
前記受信レジスタセルからの前記テストベクトルを直列
に走査し、(5)前記ステップ(1)〜(4)を複数のテストベ
クトルについて繰り返し、(6)前記複数の捕捉されたテ
ストベクトルから複数のネット識別特性を生成し、(7)
同一のネット識別特性を有するネットをグループ化し、
(8)前記グループ中の前記ネットのＩ／Ｏピン間におけ
る半径方向の隣接性に基づいてそのグループ中のどのネ
ットが互いに短絡する可能性があるかを判定する、とい
う各ステップを含むことを特徴とする、前記方法。

【０１０７】５．複数の個別の導電性ネットを介して電
気的な相互接続を行う複数のＩ／Ｏピンを各々が有する
複数の集積回路チップを備えた回路の境界走査相互接続
テストのための検出および診断テストパターンを生成す
るための方法であって、この方法が、(1)半径方向に隣
接するＩ／Ｏピンを有する導電性ネットをグループ化
し、(2)高度診断テストパターンに従って前記グループ
中の各導電性ネットに一意の識別番号を割り当てる、と
いう各ステップを含み、前記一意のネット識別番号が前
記グループ間で複製され、２つ以上のグループに共通す
る導電性ネットは単一の一意のネット識別番号しか受容
しないことを特徴とする、前記方法。

【０１０８】６．(3)前記ネット識別番号を組み合わせ
てマトリクスを形成するというステップを更に含み、前
記マトリクスの各行が前記ネット識別番号の１つであ
り、前記マトリクスの各列が境界走査テストに利用可能
なテストベクトルであることを特徴とする、前項５記載
の方法。

【０１０９】７．前記高度診断テストパターンが移動ビ
ットテストパターンであることを特徴とする、前項６記
載の方法。

【０１１０】８．(3)簡潔テストパターンに従って各グ
ループに一意のグループ識別番号を割り当て、(4)各グ
ループについての前記グループ識別番号を、前記各グル
ープ中の各導電性ネットについての前記ネット識別番号
に付加して、各導電性ネットについての一意のネット識
別子を形成し、(5)前記ネット識別子を組み合わせてマ
トリクスを形成する、という各ステップを更に含み、前
記マトリクスの各行が前記ネット識別子の１つであり、
前記マトリクスの各列が境界走査テストに利用可能な一
意のテストベクトルであることを特徴とする、前項５記
載の方法。

【０１１１】９．前記高度診断テストパターンが移動ビ
ットテストパターンであることを特徴とする、前項８記
載の方法。

【０１１２】１０．前記簡潔テストパターンが計数テス
トパターンであることを特徴とする、前項９記載の方
法。

【０１１３】１１．複数の個別の導電性ネットを介して
電気的な相互接続を行う複数のＩ／Ｏピンを各々が有す
る複数の集積回路チップを備えた回路の境界走査相互接
続テストのための検出および診断テストパターンを生成
するための方法であって、この方法が、(1)回路中の集
積回路チップ間における論理的な相互接続を規定する論
理相互接続データを受信し、(2)回路中の集積回路チッ
プのＩ／Ｏピンに関するＩ／Ｏピン座標データを受信
し、(3)隣接するＩ／Ｏピン間で不正な相互接続が生じ
る可能性のある所定の半径方向距離を受信し、その半径
方向距離により半径方向の隣接性を規定し、(4)或る導
電性ネットに関する各Ｉ／Ｏピンを、他の導電性ネット
に関するＩ／Ｏピンに対する半径方向の隣接性について
解析し、(5)半径方向に隣接するＩ／Ｏピンを有する導
電性ネットをグループ化し、(6)高度診断テストパター
ンに従ってグループ中の各導電性ネットに一意のネット
識別番号を割り当て、その一意のネット識別番号は前記
グループ間で複製され、２つ以上のグループに共通する
導電性ネットは単一の一意のネット識別番号しか受容せ
ず、(7)簡潔テストパターンに従って各グループに一意
のグループ識別番号を割り当て、(8)各グループについ
ての前記一意のグループ識別番号を、前記各グループ中
の各導電性ネットについての前記ネット識別番号に付加
して、各導電性ネットについての一意のネット識別子を
形成し、(9)前記ネット識別子を組み合わせてマトリク
スを形成し、前記マトリクスの各行が前記ネット識別子
の１つであり、前記マトリクスの各列が境界走査テスト
に利用可能な一意のテストベクトルである、という各ス
テップを含むことを特徴とする、前記方法。

【０１１４】１２．前記高度診断テストパターンが移動
ビットテストパターンであることを特徴とする、前項１
１記載の方法。

【０１１５】１３．前記簡潔テストパターンが計数テス
トパターンであることを特徴とする、前項１２記載の方
法。

【０１１６】１４．複数の個別の導電性ネットを介して
電気的な相互接続を行う複数のＩ／Ｏピンを各々が有す
る複数の集積回路チップを備えた回路の境界走査相互接
続テストを行うための方法であって、この方法が、(1)
半径方向に隣接するＩ／Ｏピンを有する導電性ネットを
グループ化し、(2)高度診断テストパターンに従ってグ
ループ中の各導電性ネットに一意のネット識別番号を割
り当て、その一意のネット識別番号は前記グループ間で
複製され、２つ以上のグループに共通する導電性ネット
は単一の一意のネット識別番号しか受容せず、(3)簡潔
テストパターンに従って各グループに一意のグループ識
別番号を割り当て、(4)各グループについての前記グル
ープ識別番号を、前記各グループ中の各導電性ネットに
ついての前記ネット識別番号に付加して、各導電性ネッ
トについての一意のネット識別子を形成し、(5)前記ネ
ット識別子を組み合わせてマトリクスを形成し、前記マ
トリクスの各行が前記ネット識別子の１つであり、前記
マトリクスの各列が境界走査テストに利用可能な一意の
テストベクトルであり、(6)走査経路を介して選択され
たテストベクトルを回路内へ直列に走査し、(7)前記回
路中の複数の出力バッファから前記導線性ネットを介し
て前記選択されたテストベクトルをブロードキャスト
し、(8)前記導電性ネットを介してブロードキャストさ
れた前記選択されたテストベクトルを前記回路中の複数
の受信レジスタセルに捕捉し、(9)前記回路の前記複数
の受信レジスタセルに捕捉された前記選択されたテスト
ベクトルを前記走査経路を介して直列に走査出力し、(1
0)前記回路から走査出力された前記選択されたテストベ
クトルを、前記回路内へ直列に走査された前記選択され
たテストベクトルと比較し、(11)前記マトリクス中の各
テストベクトルについて前記ステップ(6)〜(10)を繰り
返す、という各ステップを含むことを特徴とする、前記
方法。

【０１１７】１５．複数の個別の導電性ネットを介して
電気的な相互接続を行う複数のＩ／Ｏピンを各々が有す
る複数の集積回路チップを備えた回路基板の相互接続テ
ストを行うための方法であって、この方法が、(1)前記
回路基板上の複数のネットの各々に複数のテストプロー
ブを１つずつ同時に接触させ、(2)前記複数のネットの
うちの選択されたネットにそれに対応するテストプロー
ブを介して第１の電位を印加し、(3)前記複数のネット
の残りの全てに前記複数のテストプローブを介して第２
の電位を印加し、(4)前記対応するテストプローブに流
れる電流を監視し、(5)前記電流がしきい値を超えた場
合に、前記複数のネットのうちの前記選択されたネット
について短絡を示し、(6)前記複数のネットのうちの前
記選択されたネットのＩ／Ｏピンと、前記複数のネット
の残りの全てのＩ／Ｏピンとの間の半径方向の隣接性に
基づいて前記短絡の可能性のある位置を判定する、とい
う各ステップを含むことを特徴とする、前記方法。

【０１１８】１６．前記第１の電位が、ゼロボルトより
も高く、及び、前記回路基板上の複数の集積回路チップ
における半導体接合をターンオンさせる電圧よりも低い
電圧であり、前記第２の電位がゼロボルトであることを
特徴とする、前項１５記載の方法。

【０１１９】１７．前記短絡の可能性のある位置を判定
するステップ(6)が、(a)前記複数のネットのうちの前記
選択されたネットについて隣接性リストをチェックし、
(b)前記隣接性リストから、半径方向に隣接する全ての
Ｉ／Ｏピンを識別し、その半径方向に隣接する全てのＩ
／Ｏピンは、前記複数のネットの残りのＩ／Ｏピンであ
って、前記複数のネットのうちの前記選択されたネット
のＩ／Ｏピンに半径方向に隣接するものであり、(c)半
径方向に隣接するＩ／Ｏピンの物理的位置を前記短絡の
可能性のある位置として示す、という各ステップを含む
ことを特徴とする、前項１５記載の方法。

【０１２０】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、時
間的および資源的に効率が良く、相互接続テストにおけ
る偽りおよび混同の問題を解消する、高い診断分解能を
有するテスト機構を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】典型的な境界走査デバイスの構造を示す説明図
である。

【図２】境界走査テストの例示に用いるサンプル回路を
示す概略図である。

【図３】境界走査テストの実行に含まれる各ステップを
示すフローチャートである。

【図４】移動１テストパターンに従ってサンプル回路の
ために形成されたテストベクトルのマトリクスを示す説
明図である。

【図５】修正型計数テストパターンに従ってサンプル回
路のために形成されたテストベクトルのマトリクスを示
す図である。

【図６】半径方向に隣接するピン間における短絡の潜在
的可能性を示すＩＣチップの部分ブロック図である。

【図７】境界走査テスト法の概要を示すフローチャート
である。

【図８】境界走査相互接続テストを生成する本発明のス
テップの概要を示すフローチャートである。

【図９】境界走査相互接続テストを生成する本発明のス
テップを詳細に示すフローチャートである。

【図１０】図２の回路200のための本発明によるテスト
パターンの生成を示す表である。

【図１１】本発明に従ってサンプル回路200のために形
成されるテストベクトルのマトリクスを示す説明図であ
る。

【図１２】境界走査テストの診断分解能を改善するため
の本発明のステップの概要を示す上位レベルのフローチ
ャートである。

【図１３】境界走査テストの診断分解能を改善するため
の本発明のステップを詳細に示すフローチャートであ
る。

【図１４】非給電式短絡テストを行うための本発明のス
テップを示すフローチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の個別の導電性ネットを介して電気的
   な相互接続を行う複数のＩ／Ｏピンを各々が有する複数
   の集積回路チップを備えた回路について行われる境界走
   査相互接続テストの診断分解能を増大させるための方法
   であって、この方法が、(1)境界走査相互接続テストの
   実行中に生成されるネット識別特性のリストを受信し、
   (2)同一のネット識別特性を有するネットをグループ化
   し、(3)前記グループ中の前記ネットのＩ／Ｏピン間に
   おける半径方向の隣接性に基づいてそのグループ中のど
   のネットが互いに短絡する可能性があるかを判定する、
   という各ステップを含むことを特徴とする、前記方法。