Boundary Scan in der Elektronikfertigung
Moderne Elektronikbaugruppen werden immer kompakter – mit Bauteilen in BGA-Gehäusen, hoher Packungsdichte und mehreren Lagen auf der Leiterplatte. Klassische Prüfverfahren wie der In-Circuit-Test (ICT) stoßen hier schnell an ihre Grenzen, da viele Signale physisch nicht mehr zugänglich sind. Hier kommt Boundary Scan ins Spiel.
Was ist der Boundary Scan?
Boundary Scan ist ein Verfahren, bei dem Testlogik bereits in die ICs (z. B. Mikrocontroller, FPGAs, Speicherchips) integriert ist. Jeder I/O-Pin eines kompatiblen Bauteils wird mit einer sogenannten Boundary-Scan-Zelle versehen. Diese Zellen lassen sich über eine serielle Schnittstelle ansteuern, wodurch sich Ein- und Ausgänge gezielt setzen und auslesen lassen – ganz ohne direkten Zugriff auf die Pins.
Folgendes kann durch einen Boundary Scan getestet werden:
- Verbindungsfehler (Kurzschlüsse, Unterbrechungen)
- Lötfehler (kalte Lötstellen, Brücken)
- Funktionstests einfacher Logikgatter
- Programmierung von FPGAs, Flash oder CPLDs über JTAG
Voraussetzungen für den Boundary Scan
Damit ein Boundary Scan effizient und zuverlässig durchgeführt werden kann, müssen bestimmte Voraussetzungen erfüllt sein – sowohl in Bezug auf das zu prüfende Produkt als auch hinsichtlich der bereitgestellten Daten und Unterlagen.
▶ Testbare Leiterplatte
Die verwendeten ICs müssen den IEEE 1149.1 Standard unterstützen.
▶ Zugängliche JTAG-Schnittstelle auf der Platine
Die Platine muss Zugriff auf die JTAG-Pins haben. Diese Pins sollten über einen Testanschluss erreichbar sein oder z. B. per Nadelbettadapter kontaktiert werden können.
▶ Durchgängige JTAG-Kette
Die Boundary-Scan-fähigen Bauteile müssen korrekt in einer seriellen Kette verbunden sein.
▶ BSDL-Datei
Für jeden JTAG-fähigen Baustein wird eine BSDL-Datei (Boundary Scan Description Language) benötigt. Diese werden vom Chiphersteller bereitgestellt.
▶ Design for testability
Bereits beim Leiterplattenentwurf wird darauf geachtet, dass die JTAG-Kette korrekt verdrahtet ist und alle nötigen Testpunkte oder Stecker zugänglich sind.
✓ Vorteile von Boundary Scan
- Ermöglicht Tests auch ohne physischen Zugang zu allen Pins.
- Gut geeignet für hohe Packungsdichten (z. BGA-Gehäuse).
- Unterstützt auch die Programmierung von Geräten wie Flash oder FPGAs über die gleiche Schnittstelle.
- Spart Testkosten, da weniger mechanische Prüfadapter notwendig sind.
X Einschränkungen von Boundary Scan
- Funktioniert nur mit Boundary-Scan-fähigen Bauteilen
- Erkennt keine internen Fehler oder analoge Defekte
- Kein Test dynamischer oder hochfrequenter Signale möglich
- Zusätzlicher Entwicklungs- und Testaufwand
Wir prüfen derzeit den Einsatz des Boundary Scan Verfahrens als Ergänzung zu unseren bestehenden Testmethoden. Ziel ist es, die Flexibilität in der Prüfstrategie weiter zu erhöhen.
Wenn Sie Interesse an dieser Testmethode haben oder konkrete Anforderungen besprechen möchten, stehen wir für Rückfragen gerne zur Verfügung.
Baudisch Electronic GmbH
Im Gewerbegebiet 19
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