OKIグループの信頼性評価と環境保全の技術サービスを展開するOKIエンジニアリングは、組込システムを搭載したプリント配線板の故障箇所を非破壊で24時間以内に特定する「組込システム搭載基板向け故障診断サービス」の提供を本年10月13日より開始すると発表した。
IoT家電や産業機器、車載機器などの基板には複雑な処理が可能な高性能LSIを実装した組込システムが搭載されている。組込システムに実装されているCPUやFPGAなどの高性能LSIは、接続端子数が1000ピンを超えるものが多く、さらにBGAパッケージなど基板に実装すると接続端子部を直接目視できない形状のものが殆どだ。
そのため、LSIと基板との接続不良（オープン）や端子間短絡（ショート）が発生した際、1端子ずつの故障確認が必要で、故障箇所の特定に多くの時間を要することが課題となっている。
今回、OKIエンジニアリングはCPUやFPGAの搭載基板の検査ツールとして使用されるJTAG（※1）に着目し、基板とLSIとの接続不良端子および短絡端子を非破壊で、かつ短時間に特定できる手法を構築した。
特定された端子情報を基に、ロックイン赤外線発熱解析（※2）やX線CT解析（※3）などを組み合わせてさらに詳しく故障内容を解析することが可能で、製品の不具合原因究明に寄与する。
※1 JTAG：
LSIや基板の検査、デバッグのために制定された標準規格（IEEE1149.1）の通称で、本来はこの検査方式を定めた業界団体（Joint Test Action Group）の略称。
CPU、FPGAなどの主要LSIには本規格に対応した制御部が内蔵されており、JTAG信号によりテストモードにすると、CPUやFPGAの内部ロジックが遮断され、端子状態を外部から制御、観測できるようになる。
JTAG解析システムはこの仕組みを利用し、基板に実装されたLSIと基板との接続（はんだ付け）不良およびLSI端子間の短絡を検出できる。
※2 ロックイン赤外線発熱解析（LIT：Lock-In Thermal Emission）：
電子部品や基板などのショート、リーク等に伴う発熱箇所を特定する方法。試料にパルス電流を流して試料表面温度を赤外線カメラで測定し、試料に流れる電流と同期した熱画像を解析することにより、温度上昇を高感度で検出し、熱の発生点を特定できる。
※3 X線CT解析：
X線CTは対象物に多方向からX線撮影しコンピューターで処理して内部構造の画像を構成する装置で、LSIや基板内部の異物や微細構造を非破壊で観察できる。
【関連リンク】
・沖電気（OKI）
・沖エンジニアリング（OEG）
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技術・科学系ライター。修士（応用化学）。石油メーカー勤務を経て、2017年よりライターとして活動。科学雑誌などにも寄稿している。
