스캔 테스트와 BIST의 차이점 정리
스캔 테스트는 칩 안의 플립플롭을 연결해 시프트 레지스터(스캔 체인)로 만들고, 외부 테스터에서 테스트 패턴을 넣은 뒤 회로의 응답을 꺼내 기댓값과 비교하는 방법입니다. 패턴은 ATPG 도구가 넷리스트로부터 만듭니다. BIST는 패턴을 만드는 회로와 결과를 판정하는 회로를 칩 안에 내장해 칩 스스로 테스트하는 방법입니다. 양산 테스트에서는 로직에는 스캔 테스트, 내장 메모리에는 메모리 BIST를 쓰는 조합이 일반적이며, BIST는 출하 후 자기 진단에도 쓸 수 있습니다.
| 비교 항목 | 스캔 테스트 | BIST(내장 자체 테스트) |
|---|---|---|
| 기본 개념 | 플립플롭을 스캔 체인으로 연결하고, 패턴을 시프트로 넣어 한 번 동작시킨 뒤 결과를 시프트로 꺼내 비교 | 패턴을 만드는 회로와 응답을 판정하는 회로를 칩에 내장해, 칩 스스로 테스트하고 합격 여부를 출력 |
| 테스트 패턴 생성 방법 | ATPG가 넷리스트로부터 고착 고장이나 천이 지연 고장을 겨냥한 결정적 패턴을 만듦 | 로직 BIST는 LFSR로 의사 난수 패턴을 만듦. 메모리 BIST는 마치 테스트 등 정해진 절차로 주소와 데이터를 만듦 |
| 응답 판정 | 테스터가 기댓값과 비교(테스트 압축에서는 칩 안에서 압축한 응답을 비교) | 로직 BIST는 MISR로 응답을 압축한 시그니처를 기댓값과 비교. 메모리 BIST는 읽은 값을 비교기로 직접 확인 |
| 테스터 의존도 | 패턴과 기댓값을 테스터 메모리에 보관. 스캔용 단자와 테스터의 성능·메모리 용량이 필요 | 시작 지시와 결과 읽기(JTAG 등)만으로 충분하며, 간단한 테스터로 가능 |
| 주요 대상 | 로직 회로(조합 회로와 플립플롭) | 메모리 BIST는 내장 SRAM 등의 메모리. 로직 BIST는 로직 회로 |
| 고장 검출률 | 겨냥한 고장을 향해 패턴을 만들므로 높이기 쉬움 | 로직 BIST는 의사 난수로는 찾기 어려운 고장이 남기 쉬워 테스트 포인트 삽입으로 보완. 메모리 BIST는 메모리 고장 모델에 맞춘 절차로 높은 검출률을 얻음 |
| 추가 회로 | 플립플롭을 스캔 플립플롭(전환용 멀티플렉서 포함)으로 교체하고 체인 배선을 추가 | 패턴 발생기, 응답 압축기, 제어 회로가 필요. 로직 BIST에서는 부정값(X)이 나오지 않도록 회로를 정비할 필요도 있음 |
| 테스트 시간 | 체인이 길면 시프트에 시간이 걸리고 테스터 속도에도 제한됨. 테스트 압축으로 단축 | 칩 내부 클록으로 많은 패턴을 빠르게 흘릴 수 있음. 로직 BIST는 패턴 수가 많아짐 |
| 사용 시기 | 양산 웨이퍼 테스트와 최종 테스트가 중심. 불량품의 고장 진단에도 사용 | 양산 테스트에 더해, 기판 실장 후 검사나 출하 후 전원 투입 시 등의 자기 진단에도 사용 가능 |
수치는 대략적인 자릿수 기준이며, 공정 세대와 제품에 따라 달라져요.