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【発明の名称】 集積回路
【発明者】 【氏名】松原 孝行

【氏名】山根 一郎

【要約】 【課題】本発明は、少数のテスト用ピンで集積回路をテストでき、かつ、AC特性も観測できるテスト回路を得ることを目的とする。

【解決手段】集積回路は、テスト回路と論理回路で構成されており、テスト動作時には、CLKを停止させTIN1からIN3、IN2の入力データの順にシリアルに入力されたデータを、フリップフロップ回路13,14によりパラレルに変換しIN3、2の入力に供給する。また、IN1のデータは、CLKを動作させてTIN1より入力することにより、入力AC特性を観測することができる。同様にして、OUT2,3のデータはCLKを停止させて選択回路19によりシリアルに時分割に観測し、OUT1のデータはCLKを動作させてTOUT1より出力することにより出力AC特性を観測することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 少なくとも1対の入力端子および出力端子と、テストクロック入力端子と、少なくとも第1入力ノードと第2入力ノードと出力ノードとを有する論理回路と、前記入力端子に外部から与えられる入力データを前記論理回路の前記第1入力ノードと前記第2入力ノードとに供給し、前記論理回路の前記出力ノードから出力される出力データを前記出力端子に供給するテスト回路とを備えた集積回路であって、前記テスト回路は、前記入力端子に外部から与えられる入力データを前記テストクロック入力端子に印加されるクロックに同期して保持するフリップフロップ備え、前記入力端子に外部から最初に与えられる入力データを前記フリップフロップで一旦保持して前記論理回路の前記第2入力ノードに供給するとともに、前記入力端子に外部から次に与えられる入力データを直接前記論理回路の前記第1入力ノードに供給し、前記論理回路の前記出力ノードから出力される出力データを直接前記出力端子に供給することを特徴とする集積回路。
【請求項2】 少なくとも1対の入力端子および出力端子と、テストクロック入力端子と、少なくとも入力ノードと第1出力ノードと第2出力ノードとを有する論理回路と、前記入力端子に外部から与えられる入力データを前記論理回路の前記入力ノードに供給し、前記論理回路の前記第1出力ノードと第2出力ノードとから出力される出力データを前記出力端子に供給するテスト回路とを備えた集積回路であって、前記テスト回路は、前記テストクロック入力端子に印加されるクロックに同期して状態が遷移するシーケンサと、前記シーケンサの状態に応じて前記論理回路の前記第1出力ノードと第2出力ノードとから出力される出力データを選択する出力選択回路とを備え、前記入力端子に外部から与えられる入力データを直接前記論理回路の前記入力ノードに供給するとともに、前記論理回路の前記第1出力ノードから出力される出力データを前記出力選択回路で選択して前記出力端子に供給し、次いで前記論理回路の前記第2出力ノードから出力される出力データを前記出力選択回路で選択して前記出力端子に供給することを特徴とする集積回路。
【請求項3】 少なくとも1対の入力端子および出力端子と、テストクロック入力端子と、少なくとも第1入力ノードと第2入力ノードと第1出力ノードと第2出力ノードとを有する論理回路と、前記入力端子に外部から与えられる入力データを前記論理回路の前記第1入力ノードと前記第2入力ノードとに供給し、前記論理回路の前記第1出力ノードと第2出力ノードとから出力される出力データを前記出力端子に供給するテスト回路とを備えた集積回路であって、前記テスト回路は、前記入力端子に外部から与えられる入力データを前記テストクロック入力端子に印加されるクロックに同期して保持するフリップフロップと、前記テストクロック入力端子に印加されるクロックに同期して状態が遷移するシーケンサと、前記シーケンサの状態に応じて前記論理回路の前記第1出力ノードと第2出力ノードとから出力される出力データを選択する出力選択回路とを備え、前記入力端子に外部から最初に与えられる入力データを前記フリップフロップで一旦保持して前記論理回路の前記第2入力ノードに供給するとともに、前記入力端子に外部から次に与えられる入力データを直接前記論理回路の前記第1入力ノードに供給し、前記論理回路の前記第1出力ノードから出力される出力データを前記出力選択回路で選択して前記出力端子に供給し、次いで前記論理回路の前記第2出力ノードから出力される出力データを前記出力選択回路で選択して前記出力端子に供給することを特徴とする集積回路。
【請求項4】 前記集積回路はさらに、テストモード状態保持手段と、他の入力端子と、前記論理回路の前記第2入力ノードに接続される入力選択回路とを備え、テストモード状態保持手段によりテストモード状態が示されると、前記入力選択回路は前記フリップフロップの保持する値を選択し、テストモード状態保持手段により通常動作状態が示されると、前記入力選択回路は前記他の入力端子に外部から与えられる入力データを選択することを特徴とする請求項1または3記載の集積回路。
【請求項5】 前記集積回路はさらに、第2の他の入力端子と、第2入力選択回路とを備え、前記論理回路はさらに第3入力ノードを有し、前記テスト回路はさらに前記フリップフロップの出力に直列接続された第2フリップフロップを備え、前記第2入力選択回路は前記第3入力ノードに接続され、テストモード状態保持手段によりテストモード状態が示されると、前記入力選択回路と前記第2入力選択回路とはそれぞれ前記フリップフロップの保持する値と前記第2フリップフロップの保持する値とを選択し、テストモード状態保持手段により通常動作状態が示されると、前記入力選択回路と前記第2入力選択回路とはそれぞれ前記他の入力端子と前記第2の他の入力端子とに外部から与えられる入力データを選択することを特徴とする請求項4記載の集積回路。
【請求項6】 前記集積回路はさらにクロック入力端子を備え、前記論理回路はさらに前記クロック入力端子につながったクロック入力ノードを有し、前記論理回路は、前記クロック入力端子に外部から与えられるクロックであって、前記テストクロック入力端子に印加されるクロックより短い周期のクロックに基づいて動作することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の集積回路。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路に関し、特にテスト回路を備えた集積回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は、第1の従来の集積回路の構成を示すブロック図である。
【0003】集積回路3は、入力1−1〜1−nに与えられる入力信号によって動作し、出力2−1〜2−nから出力信号を出力する。この出力信号の状態を観測することにより集積回路3のテストを行っている。
【0004】また図4は、スキャン回路と論理回路で構成された第2の従来の集積回路のブロック図である。
【0005】同図において集積回路4は、論理回路5およびスキャンFF(以下FFと略す)1〜FFnで構成されており、ScanOutにはFFnの出力が出力され、内部状態を観測する。ここで、ScanClockを入力するとそれぞれのFFnはシフトされる。FFnにはFFn−1の出力がシフトされ、ScanOutでFFn−1の出力が観測できる。また、ScanInからの入力はFF1にシフトされるため、内部状態を任意に設定することができる。従って、ScanClockによってn回シフトを繰り返すことによってすべてのFFnの状態を観測、任意に設定できる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】近年、LSIの大規模化に伴い、内部のテストが複雑で困難となり、そのため内部のピン数も増大している。上記内部のテストを簡素化するために、内部の回路ブロックごとにアイソレーションテストを行う手法が利用されているが、LSIのピン数は変化をしていないためテストが困難であった。
【0007】しかしながら上記第1の従来の集積回路では、LSIのアイソレーションテスト時において集積回路の全ピンをLSIのピンと兼用するため、AC特性をテストすることは可能であるが、テスト用ピンが多く必要であった。
【0008】また、上記第2の従来の集積回路では、少数のテスト用ピンでテストを行うことが可能であるが、入力および出力がテスト用クロックに同期しているため、AC特性をテストすることができなかった。
【0009】本発明は上記従来の課題を解決するもので、少数のテスト用ピンで集積回路内部をテストできまた、AC特性もテストできる集積回路を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために集積回路は、少なくとも1対の入力端子および出力端子と、テストクロック入力端子と、少なくとも第1入力ノードと第2入力ノードと出力ノードとを有する論理回路と、前記入力端子に外部から与えられる入力データを前記論理回路の前記第1入力ノードと前記第2入力ノードとに供給し、前記論理回路の前記出力ノードから出力される出力データを前記出力端子に供給するテスト回路とを備えた集積回路であって、前記テスト回路は、前記入力端子に外部から与えられる入力データを前記テストクロック入力端子に印加されるクロックに同期して保持するフリップフロップを備え、前記入力端子に外部から最初に与えられる入力データを前記フリップフロップで一旦保持して前記論理回路の前記第2入力ノードに供給するとともに、前記入力端子に外部から次に与えられる入力データを直接前記論理回路の前記第1入力ノードに供給し、前記論理回路の前記出力ノードから出力される出力データを直接前記出力端子に供給する。
【0011】また、この目的を達成するために集積回路は、少なくとも1対の入力端子および出力端子と、テストクロック入力端子と、少なくとも入力ノードと第1出力ノードと第2出力ノードとを有する論理回路と、前記入力端子に外部から与えられる入力データを前記論理回路の前記入力ノードに供給し、前記論理回路の前記第1出力ノードと第2出力ノードとから出力される出力データを前記出力端子に供給するテスト回路とを備えた集積回路であって、前記テスト回路は、前記テストクロック入力端子に印加されるクロックに同期して状態が遷移するシーケンサと、前記シーケンサの状態に応じて前記論理回路の前記第1出力ノードと第2出力ノードとから出力される出力データを選択する出力選択回路とを備え、前記入力端子に外部から与えられる入力データを直接前記論理回路の前記入力ノードに供給するとともに、前記論理回路の前記第1出力ノードから出力される出力データを前記出力選択回路で選択して前記出力端子に供給し、次いで前記論理回路の前記第2出力ノードから出力される出力データを前記出力選択回路で選択して前記出力端子に供給する。
【0012】また、この目的を達成するために集積回路は、少なくとも1対の入力端子および出力端子と、テストクロック入力端子と、少なくとも第1入力ノードと第2入力ノードと第1出力ノードと第2出力ノードとを有する論理回路と、前記入力端子に外部から与えられる入力データを前記論理回路の前記第1入力ノードと前記第2入力ノードとに供給し、前記論理回路の前記第1出力ノードと第2出力ノードとから出力される出力データを前記出力端子に供給するテスト回路とを備えた集積回路であって、前記テスト回路は、前記入力端子に外部から与えられる入力データを前記テストクロック入力端子に印加されるクロックに同期して保持するフリップフロップと、前記テストクロック入力端子に印加されるクロックに同期して状態が遷移するシーケンサと、前記シーケンサの状態に応じて前記論理回路の前記第1出力ノードと第2出力ノードとから出力される出力データを選択する出力選択回路とを備え、前記入力端子に外部から最初に与えられる入力データを前記フリップフロップで一旦保持して前記論理回路の前記第2入力ノードに供給するとともに、前記入力端子に外部から次に与えられる入力データを直接前記論理回路の前記第1入力ノードに供給し、前記論理回路の前記第1出力ノードから出力される出力データを前記出力選択回路で選択して前記出力端子に供給し、次いで前記論理回路の前記第2出力ノードから出力される出力データを前記出力選択回路で選択して前記出力端子に供給する。
【0013】また、この目的を達成するために集積回路は、テストモード状態保持手段と、他の入力端子と、前記論理回路の前記第2入力ノードに接続される入力選択回路とを備え、テストモード状態保持手段によりテストモード状態が示されると、前記入力選択回路は前記フリップフロップの保持する値を選択し、テストモード状態保持手段により通常動作状態が示されると、前記入力選択回路は前記他の入力端子に外部から与えられる入力データを選択することを特徴とする請求項1または3記載の集積回路。
【0014】また、この目的を達成するために集積回路は、第2の他の入力端子と、第2入力選択回路とを備え、前記論理回路はさらに第3入力ノードを有し、前記テスト回路はさらに前記フリップフロップの出力に直列接続された第2フリップフロップを備え、前記第2入力選択回路は前記第3入力ノードに接続され、テストモード状態保持手段によりテストモード状態が示されると、前記入力選択回路と前記第2入力選択回路とはそれぞれ前記フリップフロップの保持する値と前記第2フリップフロップの保持する値とを選択し、テストモード状態保持手段により通常動作状態が示されると、前記入力選択回路と前記第2入力選択回路とはそれぞれ前記他の入力端子と前記第2の他の入力端子とに外部から与えられる入力データを選択することを特徴とする請求項4記載の集積回路。
【0015】また、この目的を達成するために集積回路は、クロック入力端子を備え、前記論理回路はさらに前記クロック入力端子につながったクロック入力ノードを有し、前記論理回路は、前記クロック入力端子に外部から与えられるクロックであって、前記テストクロック入力端子に印加されるクロックより短い周期のクロックに基づいて動作することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の集積回路。
【0016】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0017】図1は、本発明の実施の形態における集積回路のブロック図である。
【0018】同図において集積回路10は、論理回路11及びテスト回路12で構成されており、テスト回路12は、論理回路11の入力側にフリップフロップ回路13,14からなるシーケンサと選択回路15,16を設け、また、論理回路11の出力側はフリップフロップ回路17,18からなるシーケンサと選択回路19とから構成されている。また、TIN1,TIN2,TIN3,TCLK,MOD,CLK,TOEN,TOUT1,TOUT2,TOUT3は端子であり、フリップフロップ回路17の入力Dは“1”に固定される。
【0019】ここで、論理回路11は、IN1からOUT1への信号伝搬がもっともクリティカルであるとする。
【0020】集積回路10の通常動作時には、動作モード端子MOD、テストクロック入力端子TCLKは“0”、テスト出力イネーブル端子TOENは“1”に固定され集積回路10の入力TIN1〜3が、TIN1は直接入力ノードIN1に、TIN2,TIN3はそれぞれ集積回路10の入力MODの入力データ“0”を受けた選択回路15,16を介して直接論理回路11の入力ノードIN2、IN3に論理的に接続され、同様にして論理回路11の出力ノードOUT1が選択回路19を介して集積回路10の出力TOUT1に接続され、出力ノードOUT2,OUT3は直接TOUT2,TOUT3に接続される。そのため通常動作時には、TIN1,TIN2,TIN3にIN1,IN2,IN3のデータを入力することで、TOUT1,TOUT2,TOUT3より論理回路10の出力OUT1,OUT2,OUT3を得ることができる。
【0021】集積回路10のテスト動作時には、TIN2,TIN3,TOUT2,TOUT3は用いずにテストする。TIN1はIN1およびフリップフロップ回路13の入力Dと接続され、フリップフロップ回路13の出力Qはフリップフロップ回路14の入力Dおよび集積回路10の入力MODの入力データ“1”を受けた選択回路15を介してIN2と接続され、また、フリップフロップ回路14の出力QはMODの入力データ“1”を受けた選択回路16を介してIN3と接続される。また、フリップフロップ回路17の入力Dは常に“1”が入力され、フリップフロップ回路17の出力Qはフリップフロップ回路18の入力Dおよび選択回路19と接続され、フリップフロップ回路18の出力Qは選択回路19と接続され、フリップフロップ回路17,18のリセットRはともに集積回路10の入力TOENと接続される。TOUT1は、MODの入力データが“1”、フリップフロップ回路17,18の出力Qがともに“0”の時OUT1が接続され、MODの入力データが“1”、フリップフロップ回路17の出力Qが“1”、フリップフロップ回路18の出力Qが“0”の時OUT2が接続され、MODの入力データが“1”、フリップフロップ回路17,18の出力Qがともに“1”の時OUT3が接続される。
【0022】次に、テスト動作時における各タイミングの動作を図2のタイミングチャートを用いて説明する。
【0023】まず最初に、各サイクルt0〜t4においてTIN1からは任意の入力データが入力され、IN1には直接TIN1からの入力データが入力される。また、一定周期ごとにTCLKからクロック信号が入力され、MODには常に“1”が入力されている。
【0024】t0サイクルでは、TIN1からIN3のデータが入力される。
【0025】t1サイクルでは、TCLKの立ち上がりでTIN1からのIN3のデータをフリップフロップ回路13が保持する。また、TIN1からIN2のデータが入力される。
【0026】t2サイクルでは、TCLKの立ち上がりでフリップフロップ回路13からIN3のデータをフリップフロップ回路14が保持し、選択回路16を介してIN3へ供給する。また、TIN1からのIN2のデータをフリップフロップ回路13が保持し、選択回路15を介してIN2へ供給する。さらに、TIN1よりIN1のデータをIN1へ供給し、集積回路10のCLKよりクロック信号を入力することにより論理回路11を動作させ、TOENから“1”を入力することによりTOUT1にはOUT1の出力データが出力される。これにより、このt2サイクルでは、IN1,OUT1に関してラッチ回路を含む論理回路の伝搬経路を通常動作と同じタイミングでTIN1,TOUT1でテスト、観測することができ、タイミングが最もクリティカルなIN1からOUT1への伝搬に関するACスペックを検証することができる。
【0027】t3サイクルでは、TCLKからのクロック信号の立ち上がりに同期してフリップフロップ回路17の出力Qから“1”、フリップフロップ回路18の出力Qから“0”が出力され、これによりTOUT1にはOUT2の出力データが出力される。
【0028】t4サイクルでは、TCLKからのクロック信号の立ち上がりに同期してフリップフロップ回路17、18の出力Qからともに“1”が出力され、これによりTOUT1にはOUT3の出力データが出力される。
【0029】
【発明の効果】以上のように、集積回路は、少なくとも1対の入力端子および出力端子と、テストクロック入力端子と、少なくとも第1入力ノードと第2入力ノードと出力ノードとを有する論理回路と、前記入力端子に外部から与えられる入力データを前記論理回路の前記第1入力ノードと前記第2入力ノードとに供給し、前記論理回路の前記出力ノードから出力される出力データを前記出力端子に供給するテスト回路とを備えた集積回路であって、前記テスト回路は、前記入力端子に外部から与えられる入力データを前記テストクロック入力端子に印加されるクロックに同期して保持するフリップフロップを備え、前記入力端子に外部から最初に与えられる入力データを前記フリップフロップで一旦保持して前記論理回路の前記第2入力ノードに供給するとともに、前記入力端子に外部から次に与えられる入力データを直接前記論理回路の前記第1入力ノードに供給し、前記論理回路の前記出力ノードから出力される出力データを直接前記出力端子に供給することにより、少数のテスト用ピンで集積回路のテストを行なうことができ、また最もクリティカルな伝搬経路のAC特性を観測することができる。
【0030】また、集積回路は、少なくとも1対の入力端子および出力端子と、テストクロック入力端子と、少なくとも入力ノードと第1出力ノードと第2出力ノードとを有する論理回路と、前記入力端子に外部から与えられる入力データを前記論理回路の前記入力ノードに供給し、前記論理回路の前記第1出力ノードと第2出力ノードとから出力される出力データを前記出力端子に供給するテスト回路とを備えた集積回路であって、前記テスト回路は、前記テストクロック入力端子に印加されるクロックに同期して状態が遷移するシーケンサと、前記シーケンサの状態に応じて前記論理回路の前記第1出力ノードと第2出力ノードとから出力される出力データを選択する出力選択回路とを備え、前記入力端子に外部から与えられる入力データを直接前記論理回路の前記入力ノードに供給するとともに、前記論理回路の前記第1出力ノードから出力される出力データを前記出力選択回路で選択して前記出力端子に供給し、次いで前記論理回路の前記第2出力ノードから出力される出力データを前記出力選択回路で選択して前記出力端子に供給することにより、少数のテスト用ピンで集積回路のテストを行なうことができ、また最もクリティカルな伝搬経路のAC特性を観測することができる。
【0031】また、集積回路は、少なくとも1対の入力端子および出力端子と、テストクロック入力端子と、少なくとも第1入力ノードと第2入力ノードと第1出力ノードと第2出力ノードとを有する論理回路と、前記入力端子に外部から与えられる入力データを前記論理回路の前記第1入力ノードと前記第2入力ノードとに供給し、前記論理回路の前記第1出力ノードと第2出力ノードとから出力される出力データを前記出力端子に供給するテスト回路とを備えた集積回路であって、前記テスト回路は、前記入力端子に外部から与えられる入力データを前記テストクロック入力端子に印加されるクロックに同期して保持するフリップフロップと、前記テストクロック入力端子に印加されるクロックに同期して状態が遷移するシーケンサと、前記シーケンサの状態に応じて前記論理回路の前記第1出力ノードと第2出力ノードとから出力される出力データを選択する出力選択回路とを備え、前記入力端子に外部から最初に与えられる入力データを前記フリップフロップで一旦保持して前記論理回路の前記第2入力ノードに供給するとともに、前記入力端子に外部から次に与えられる入力データを直接前記論理回路の前記第1入力ノードに供給し、前記論理回路の前記第1出力ノードから出力される出力データを前記出力選択回路で選択して前記出力端子に供給し、次いで前記論理回路の前記第2出力ノードから出力される出力データを前記出力選択回路で選択して前記出力端子に供給することにより、少数のテスト用ピンで集積回路のテストを行なうことができ、また最もクリティカルな伝搬経路のAC特性を観測することができる。
【0032】また、集積回路は、テストモード状態保持手段と、他の入力端子と、前記論理回路の前記第2入力ノードに接続される入力選択回路とを備え、テストモード状態保持手段によりテストモード状態が示されると、前記入力選択回路は前記フリップフロップの保持する値を選択し、テストモード状態保持手段により通常動作状態が示されると、前記入力選択回路は前記他の入力端子に外部から与えられる入力データを選択することを特徴とする請求項1または3記載の集積回路であり、少数のテスト用ピンで集積回路のテストを行なうことができ、また最もクリティカルな伝搬経路のAC特性を観測することができる。
【0033】また、集積回路は、第2の他の入力端子と、第2入力選択回路とを備え、前記論理回路はさらに第3入力ノードを有し、前記テスト回路はさらに前記フリップフロップの出力に直列接続された第2フリップフロップを備え、前記第2入力選択回路は前記第3入力ノードに接続され、テストモード状態保持手段によりテストモード状態が示されると、前記入力選択回路と前記第2入力選択回路とはそれぞれ前記フリップフロップの保持する値と前記第2フリップフロップの保持する値とを選択し、テストモード状態保持手段により通常動作状態が示されると、前記入力選択回路と前記第2入力選択回路とはそれぞれ前記他の入力端子と前記第2の他の入力端子とに外部から与えられる入力データを選択することを特徴とする請求項4記載の集積回路であり、少数のテスト用ピンで集積回路のテストを行なうことができ、また最もクリティカルな伝搬経路のAC特性を観測することができる。
【0034】また、集積回路は、クロック入力端子を備え、前記論理回路はさらに前記クロック入力端子につながったクロック入力ノードを有し、前記論理回路は、前記クロック入力端子に外部から与えられるクロックであって、前記テストクロック入力端子に印加されるクロックより短い周期のクロックに基づいて動作することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の集積回路であり、少数のテスト用ピンで集積回路のテストを行なうことができ、また最もクリティカルな伝搬経路のAC特性を観測することができる。
【出願人】 【識別番号】000005821
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
【出願日】 平成11年2月26日(1999.2.26)
【代理人】 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 (外2名)
【公開番号】 特開2000−249743(P2000−249743A)
【公開日】 平成12年9月14日(2000.9.14)
【出願番号】 特願平11−50022