LBIST（ロジック組込み自己テスト）とは
LBIST（ロジック組込み自己テスト）（Logic Built-In Self-Test）とは、論理回路を検査するパターン生成と応答の圧縮をチップ内へ組み込む方式です。 外部から大量のパターンを送らず、回路内でテストを実行します。そのため使用中の自己診断にも使えます。代わりに、疑似乱数のパターンでは検出しにくい故障が残り、未知値が応答の圧縮へ入る問題も抱えます。LBISTの設計は、この2つの穴をどこまで埋めるかで決まります。
生成器がスキャン鎖へ値を入れ、圧縮器が応答をシグネチャにまとめる
Section titled “生成器がスキャン鎖へ値を入れ、圧縮器が応答をシグネチャにまとめる”LBISTの1回の流れは、パターン生成器からスキャン鎖へ値を入れ、論理回路の応答を取り込み、応答をシグネチャへ圧縮して基準の値と比較する1というものです。BISTのうち論理回路を対象とし、スキャンテストの構造を利用する構成があります。メモリへ所定の操作列を与えるMBISTとは、パターンと観測の仕組みが違います。
BIST全般の利点は、テスタとのやり取りを起動と合否だけに減らせることです。パターンの往復がなくなるぶん、テスタの負担が軽くなります。LBISTはこれを論理回路で実現し、チップを組み込んだあとの使用中にも同じ回路で自己診断を走らせられます。
設計で生成器と圧縮器を挿入し、テストモードで実行する
Section titled “設計で生成器と圧縮器を挿入し、テストモードで実行する”LBISTはDFT（テスト容易化設計）の一部として、設計の段階で作り込みます。手順は、対象論理とスキャン構造を決め、生成器と応答の圧縮器を挿入し、パターン数と故障検出能力を確認してから、テストモードで実行してシグネチャを比較する1という順です。
管理する項目は、故障カバレッジ、パターン数、未知値、テスト時間、電力、実行モードです。使用中に走らせる場合は、テスト中に通常の機能を止める範囲と、データの復帰も確かめます。
圧縮すると情報が減り、一致しても無故障の証明にはならない
Section titled “圧縮すると情報が減り、一致しても無故障の証明にはならない”圧縮には情報の損失があります。圧縮後の値が一致しても、異なる応答が同じ値になる可能性があるため、シグネチャの一致は無故障の絶対的な証明になりません。この別名化を、検出能力と並べて設計で評価します。
未知値が応答の圧縮へ入る問題もあり、未知値をマスクするなどの対処が必要です。
外部パターンへの依存は減るが、面積とテスト電力が増える
Section titled “外部パターンへの依存は減るが、面積とテスト電力が増える”LBISTを入れれば外部パターンへの依存を減らせますが、面積とテスト電力が増えます。BISTは、テスト用の回路を製品の一部として毎個量産するので、その面積と設計の手間を払い続ける方式です。
もう一つの代償は検出能力です。疑似乱数のパターンだけでは検出しにくい故障が残るので、決定的なパターンなどを補い、実行時間と検出能力を合わせ込みます。
よくある質問（FAQ）
Section titled “よくある質問（FAQ）”LBIST（ロジック組込み自己テスト）は何をする工程ですか？
論理回路を検査するパターン生成と応答の圧縮をチップ内へ組み込む方式です。外部から大量のパターンを送らず、回路内でテストを実行するので、使用中の自己診断にも使えます。
どの段階で行いますか？
設計で対象論理とスキャン構造を決め、生成器と応答の圧縮器を挿入します。パターン数と故障検出能力を確認したうえで、テストモードで実行してシグネチャを比較します。
何を管理しますか？
故障カバレッジ、パターン数、未知値、テスト時間、電力、実行モードを管理します。使用中に走らせる場合は、通常の機能を止める範囲とデータの復帰も確かめます。
比較・違いを学ぶ
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- 1LBIST（ロジック組込み自己テスト）の公式技術資料static.sw.cdn.siemens.com ・ 2026年10月12日閲覧 ab