Boundary-Scan Test - technische Voraussetzungen und Grundlagen

Boundary-Scan ist eine Methode zur Prüfung elektronischer Baugruppen, vor allem solcher Baugruppen mit hohem Anteil an digitalen Komponenten. Grundsätzlich wird nur vorausgesetzt, dass mindestens ein Bauteil mit einer Schnittstelle nach JTAG IEEE 1149.1 in der Schaltung vorhanden ist. Die oft gemachte Annahme, dass nur Bauteile mit einer solchen Schnittstelle testbar sind, ist falsch. Entscheidend ist, wie gut erreichbar andere Schaltungskomponenten über Boundary-Scan-fähige Bauteile sind. Selbst analoge Komponenten können, wenn auch mit einem gewissen Aufwand, in Tests einbezogen werden, die auf Boundary-Scan basieren.

Corelis ScanExpress besteht aus Software-Komponenten, die für die Testplanerstellung sowie deren Ausführung und Analyse verwendet werden. Alle Software-Komponenten laufen unter Windows 7 bis Windows 10.
Die Verbindung zwischen Test-PC und Zielhardware erfolgt über JTAG-Controller, von denen es zahlreiche Varianten gibt. Für den Einzelarbeitsplatz bietet sich ein USB-Controller mit einem einzelnen Test Access Port (TAP) an, während in der Produktion oft Multi-TAP-Controller (PCIe, LAN, USB) eingesetzt werden, die sich z.B. auch in Testsysteme von National Instruments integrieren lassen.

 

Design for Testability (Testbarkeit)

Zur Analyse der Testbarkeit einer Baugruppe, vor allem während der Entwicklung, wird ScanExpress DFT (Design for Testability, Art. Nr. 20300) eingesetzt. ScanExpress DFT ermöglicht Änderungen im Design, um die Testabdeckung zu verbessern. Außerdem können Designfehler frühzeitig erkannt und noch vor der Herstellung eines ersten Prototypes beseitigt werden.

Erstellung von Testplänen

Für die Erstellung von Testplänen wird ScanExpress TPG (Test Pattern Generator, Art. Nr. 20400) benötigt. Für die komfortable Prüfung von komplexen CPU-Schnittstellen bietet sich optional ScanExpress JET an. Mit ScanExpress JET können z.B. Ethernet-oder USB-Schnittstellen auf Funktion getestet oder SDRAM (auch DDR2/3/4) mit Systemtakt verifiziert und Flash-Speicher mit maximaler Geschwindigkeit programmiert werden.

Test von zusammengesetzten Baugruppen

Zusammengesetzte Baugruppen benötigen ScanExpress Merge (Art. Nr. 20196), mit dem mehrere zusammengehörige Schaltpläne und Layouts in einem Testablauf zusammengefasst werden.

Testausführung und -analyse

Testpläne werden mit ScanExpress Runner ausgeführt (Art. Nr. 20650), während ScanExpress ADO (Advanced Diagnostic Option, Art. Nr. 20210) und ScanExpress Viewer (Art. Nr. 20315) die Ergebnisse aufbereiten, zusammenfassen und visuell darstellen. ADO und Viewer sind Optionen, die auch technisch weniger versiertem Personal die Fehlerbehebung deutlich erleichtert.

Test und Programmierung von I²C- und SPI-Komponenten

SPI- bzw. I²C-Bauteile können ohne Boundary-Scan getestet und programmiert werden, wenn deren Schnittstellen mit den entsprechenden Pins am JTAG-Controller verbunden sind. Hierbei leisten ScanExpress Programmer JTAG (Art. Nr. 20603) bzw. ScanExpress Programmer SPI/I2C (Art. Nr. 20601) gute Dienste.

Interaktiver Debugger

Der interaktive Debugger (ScanExpress Debugger, Art. Nr. 20409) ermöglicht interaktiv mittels einer C-ähnlichen Skriptsprache die Analyse von Schaltungsdetails.

Integration von ICT und Boundary-Scan

Die Integration von ScanExpress in ICT-Systeme (Nadelbett-Adapter, Flying Probes) ist mit Produkten vieler Hersteller möglich, z.B. mit Systemen von SPEA, Takaya, Agilent, Checksum, SEICA, Teradyne und anderen Herstellern.
Corelis und die lokalen Vertriebsbüros bieten Unterstützung bei allen Aufgabenstellungen und technischen Fragen an. Auf Anfrage werden einzelne Arbeitsschritte auch als Dienstleistung angeboten, z.B. um die Testabdeckung bereits in einer frühen Projektphase zu optimieren.