最後更新:2026年10月8日測試・可靠度測試設備中國大陸:边界扫描(JTAG)

邊界掃描(JTAG)是什麼

Boundary Scan (JTAG / IEEE 1149.1)

邊界掃描是在晶片各I/O腳位內側配置移位暫存器並串接成鏈,使其可從外部依序讀寫的測試結構,已標準化為IEEE 1149.1(JTAG)。主要用途是電路板組裝後的連接檢查,對端子隱藏在背面的BGA而言,實際上是唯一的檢查手段。只需TAP的4~5條訊號線即可存取。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

邊界掃描是在晶片各輸入輸出腳位的內側配置移位暫存器(邊界掃描單元),將其串接成鏈,使其可從外部依序讀寫的測試結構。它已標準化為IEEE 1149.1,並依推動標準化的團體名稱而又稱為JTAG。

最大的用途是電路板組裝後的連接檢查。將晶片組裝到印刷電路板後,不必接觸實體測試針,就能確認相鄰焊點是否橋接、是否未連接(開路)。對BGA這類端子隱藏在電路板背面的封裝而言,原理上無法從外部下針檢查,因此這套機制實際上是唯一的檢查手段。

介面僅由稱為TAP(Test Access Port,測試存取埠)的4~5條訊號線(TCK、TMS、TDI、TDO,以及選用的TRST)構成。以這麼少的腳位數,透過指令暫存器切換動作模式,存取邊界掃描鏈或內部的掃描鏈。腳位數極少,正是這項標準得以廣泛普及的原因之一。

除了連接檢查之外,用途也持續擴大。TAP也作為啟動內部掃描測試或BIST、除錯,以及FPGA或快閃記憶體燒錄(線上燒錄,In-System Programming)的入口,在量產測試與現場除錯兩方面都已成為標準的存取手段。在3D堆疊與小晶片(Chiplet)中,也應用於裸晶間的連接檢查。

要注意的是,邊界掃描檢查的主要是「有沒有連通」,晶片內部邏輯能否正確動作則由內部掃描測試或ATPG圖樣負責。兩者目的不同、屬於互補關係,只是共用TAP這個共同入口而已。

邊界掃描(JTAG)的常見問題

邊界掃描檢查的是什麼?
主要是電路板組裝後的連接。不必接觸實體測試針,就能確認相鄰焊點的橋接或未連接。對端子隱藏在電路板背面的BGA而言,無法從外部下針,因此實際上是唯一的檢查手段。
除了連接檢查之外還有其他用途嗎?
有。TAP(4~5條訊號線)也作為啟動內部掃描測試或BIST、除錯,以及FPGA或快閃記憶體燒錄(線上燒錄)的入口,在3D堆疊與小晶片中也應用於裸晶間的連接檢查。

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