JP2007051936A - Method of specifying fault position in scan chain - Google Patents

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与志夫 以西
Tomohiko Maruoka
智彦 丸岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance precision for specifying a fault position while reducing the number of wires and design man-hours, in a method of specifying a fault position in a scan chain. <P>SOLUTION: This method of specifying a fault position in the scan chain SC2 includes a step for setting all the respective flip-flops FF1-FF10 to "0" by reset, so as to set initially all the respective outputs to "1", and a step for specifying the fault position on the scan chain, by comparing a bit sequence output from scan-out by a scan shift with an expected value bit sequence, using the scan chain SC2 constituted with all the plurality of flip-flops FF1-FF10 of an NQ output, allowing the reset, and constituted by connecting the flip-flops FF1-FF10 of the NQ output repeatedly such as "NQ output→NQ output→ → →" , as inspection object. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はスキャンチェーンにおける故障位置(不良フリップフロップ)を特定する方法に関する。   The present invention relates to a method for identifying a fault location (defective flip-flop) in a scan chain.

シリアルスキャンチェーンについて簡単に説明する。図11(a)に示すスキャンチェーンSC10は、3段のフリップフロップFF1〜FF3がシリアルに接続されている。各フリップフロップには、図11(b)に示すように、同じタイミングでクロックが印加される。フリップフロップFF1はクロック1回目でデータを取り込み、フリップフロップFF2はクロック2回目でデータを取り込み、フリップフロップFF3はクロック3回目でデータを取り込む。   The serial scan chain will be briefly described. In the scan chain SC10 shown in FIG. 11A, three stages of flip-flops FF1 to FF3 are serially connected. As shown in FIG. 11B, a clock is applied to each flip-flop at the same timing. The flip-flop FF1 fetches data at the first clock, the flip-flop FF2 fetches data at the second clock, and the flip-flop FF3 fetches data at the third clock.

しかし、図11(c)に示すように、クロックは配線遅延等によりタイミングがずれる場合がある。この例では、フリップフロップFF2のクロックに遅延がある。そのため、フリップフロップFF2は、クロック1回目でデータを取り込んでしまう。結果、フリップフロップFF2はスキャンシフトの動作をせず、データがすり抜けてしまう。このようなフリップフロップを不良フリップフロップと呼ぶ。   However, as shown in FIG. 11C, the timing of the clock may be shifted due to a wiring delay or the like. In this example, there is a delay in the clock of the flip-flop FF2. Therefore, the flip-flop FF2 captures data at the first clock. As a result, the flip-flop FF2 does not perform a scan shift operation, and data passes through. Such a flip-flop is called a defective flip-flop.

スキャン設計は、論理回路のテストを容易化する一手法であり、故障検出率の高いテストパターンを効率良く生成できることから、近年さかんに利用されるようになってきた。従来のシリアルスキャンチェーンにおける不良フリップフロップの検出方法を図12および図13を用いて説明する。   Scan design is a method for facilitating testing of logic circuits, and since it can efficiently generate a test pattern with a high failure detection rate, it has been increasingly used in recent years. A method for detecting a defective flip-flop in a conventional serial scan chain will be described with reference to FIGS.

図12(a)に示すスキャンチェーンはフリップフロップFF1〜FF5のシリアル接続で構成され、クロックの印加により1段前のフリップフロップのデータをデータ入力端子Dから取り込んでQ出力端子に出力し、次段のフリップフロップに送出する。各フリップフロップFF1〜FF5は共通に接続されるリセット端子Rを備え、1段おきのフリップフロップFF2,FF4はプリセット端子Sを備えている。   The scan chain shown in FIG. 12A is configured by serial connection of flip-flops FF1 to FF5. By applying a clock, the data of the previous flip-flop is fetched from the data input terminal D and output to the Q output terminal. Send to stage flip-flop. Each flip-flop FF1 to FF5 has a reset terminal R connected in common, and every other flip-flop FF2 and FF4 has a preset terminal S.

不良フリップフロップの検出に際しては、まず、リセット端子Rにパルスを印加して全段のフリップフロップFF1〜FF5を“0”クリアする。次いで、プリセット端子Sにパルスを印加して1段おきのフリップフロップFF2,FF4を“1”にセットする。セットされたデータ列は初段から順に、“01010”となる。   In detecting a defective flip-flop, first, a pulse is applied to the reset terminal R to clear “0” in all the flip-flops FF1 to FF5. Next, a pulse is applied to the preset terminal S to set every other stage flip-flops FF2 and FF4 to "1". The set data string is “01010” in order from the first stage.

次いでスキャンシフトさせ、シフトアウトからの出力ビット列を期待値ビット列(初期値ビット列)“01010”と比較する。正常なスキャンシフトの動作のときは、図13(a)に示すように、出力ビット列が期待値ビット列と一致する。不一致のときは、スキャンチェーン内に不良フリップフロップがあることになる。例えば、図12(b)のように第2段のフリップフロップFF2が不良である場合には、図13(b)で示すように出力ビット列は、下から上に向けて、“X0010”となる。   Next, scan shift is performed, and the output bit string from the shift-out is compared with the expected value bit string (initial value bit string) “01010”. In the normal scan shift operation, the output bit string matches the expected value bit string as shown in FIG. If they do not match, there is a defective flip-flop in the scan chain. For example, when the second-stage flip-flop FF2 is defective as shown in FIG. 12B, the output bit string becomes “X0010” from the bottom to the top as shown in FIG. 13B. .

出力ビット列:X010
期待値ビット列:0010
である。後ろ(上)から3ビット分は“010”で一致しており、4ビット目で不一致となっている。不一致の4ビット目は前(下)から2ビット目であり、これが不良フリップフロップに該当する。このように、出力ビット列は、期待値ビット列に対して不良フリップフロップを境として不動となるために、2段目のフリップフロップFF2を不良フリップフロップと特定する。同様に、もし出力ビット列が下から上に向けて“XX110”の場合には、
出力ビット列:XX10
期待値ビット列:0110
であり、フリップフロップSS3を不良フリップフロップと特定する。
特開平6−230075号公報(第2−3頁、第1−2図)
Output bit string: X 0 010
Expected value bit string: 0 1 010
It is. The three bits from the back (top) match with “010”, and the fourth bit does not match. The fourth bit that does not match is the second bit from the front (bottom), which corresponds to a defective flip-flop. Thus, since the output bit string is immobile with respect to the expected value bit string at the defective flip-flop, the second-stage flip-flop FF2 is identified as a defective flip-flop. Similarly, if the output bit string is “XX110” from bottom to top,
Output bit string: XX 1 10
Expected value bit string: 01 0 10
The flip-flop SS3 is identified as a defective flip-flop.
JP-A-6-230075 (page 2-3, FIG. 1-2)

上記従来の構成では、スキャンチェーンを構成するフリップフロップはリセット以外にプリセット可能に構成する必要があり、配線が増えたりレイアウトが大きくなるなどの課題がある。また、1段おきにプリセット端子をもつフリップフロップを設ける配置配線は、現状のEDA(Electronic Design Automation)ツールでは手間がかかり、設計工数の増加となる。   In the conventional configuration described above, the flip-flops constituting the scan chain must be configured to be preset in addition to reset, and there are problems such as an increase in wiring and a layout increase. In addition, the placement and wiring in which flip-flops having preset terminals every other stage are troublesome in the current EDA (Electronic Design Automation) tool, and the number of design steps is increased.

本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、スキャンチェーンにおける故障位置特定方法において、配線数の減少、設計工数の減少を図りながら、故障位置特定の精度を向上させることを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and aims to improve the accuracy of fault location while reducing the number of wirings and the design man-hours in the fault location specifying method in the scan chain. .

本発明によるスキャンチェーンにおける故障位置特定方法は、
スキャンチェーン内の複数のフリップフロップをNQ出力可能とし、初段のフリップフロップのNQ出力端子を次段のフリップフロップのデータ入力端子に接続し、次段のフリップフロップのNQ出力端子を第3段のフリップフロップのデータ入力端子に接続するといった具合に、「NQ出力→NQ出力→…」のようにNQ出力のフリップフロップを繰り返し接続して構成されたスキャンチェーンを検査対象として、
システムリセットにより前記各フロップフロップを所定の初期値にセットするステップと、
次いでスキャンシフトによりスキャンアウトから出力されるビット列を期待値ビット列と比較することにより前記スキャンチェーン上の故障位置を特定するステップとを含むものである。これは、フリップフロップとして、プリセット端子無しでリセット端子付きのフリップフロップとリセット端子無しでプリセット端子付きのフリップフロップとがどのような順序に並んでいても対応できるようにするものである。
The fault location method in the scan chain according to the present invention is:
A plurality of flip-flops in the scan chain can output NQ, the NQ output terminal of the first stage flip-flop is connected to the data input terminal of the next stage flip-flop, and the NQ output terminal of the next stage flip-flop is connected to the third stage flip-flop. For example, a scan chain configured by repeatedly connecting NQ output flip-flops such as “NQ output → NQ output →...” Is connected to the data input terminal of the flip-flop.
Setting each flop flop to a predetermined initial value by a system reset; and
Next, the step of identifying a failure position on the scan chain by comparing the bit string output from the scan-out by the scan shift with the expected value bit string is included. This is a flip-flop that can cope with a flip-flop with a reset terminal without a preset terminal and a flip-flop with a preset terminal without a reset terminal in any order.

これによれば、スキャンチェーンを構成する複数のフリップフロップのシリアル接続状態をNQ出力の繰り返し接続としたので、不良フリップフロップがないときのスキャンアウトからの出力ビット列である期待値ビット列は、初期出力ビット列において1ビットおきに論理が反転したものとなる。不良フリップフロップがあれば、その不良フリップフロップに対応する位置のビットにおいて、前記の1ビットおきの論理反転が変化し、さらにその不良フリップフロップよりも前のフリップフロップのビットでも前記の1ビットおきの論理反転が変化する。その結果、フリップフロップのシリアル接続をNQ出力繰り返しとするというフリッププロップの接続の調整を行うだけで、スキャンチェーンにおける故障位置特定の精度を確保することができる。   According to this, since the serial connection state of the plurality of flip-flops constituting the scan chain is the NQ output repetitive connection, the expected value bit string that is the output bit string from the scan-out when there is no defective flip-flop is the initial output In the bit string, the logic is inverted every other bit. If there is a defective flip-flop, the logical inversion of every other bit changes in the bit at the position corresponding to the defective flip-flop, and the bit of the flip-flop before the defective flip-flop also changes every other bit. The logic inversion changes. As a result, it is possible to ensure the accuracy of specifying the fault location in the scan chain only by adjusting the flip-flop connection such that the flip-flop serial connection is NQ output repetition.

また、本発明によるスキャンチェーンにおける故障位置特定方法は、
スキャンチェーン内の複数のフリップフロップをすべてNQ出力構成でかつリセット可能とし、初段のフリップフロップのNQ出力端子を次段のフリップフロップのデータ入力端子に接続し、次段のフリップフロップのNQ出力端子を第3段のフリップフロップのデータ入力端子に接続するといった具合に、「NQ出力→NQ出力→…」のようにNQ出力のフリップフロップを繰り返し接続して構成されたスキャンチェーンを検査対象として、
リセットにより前記各フリップフロップのすべてを“0”にセットするステップと、
次いでスキャンシフトによりスキャンアウトから出力されるビット列を期待値ビット列と比較することにより前記スキャンチェーン上の故障位置を特定するステップとを含むものである。
Further, the fault location method in the scan chain according to the present invention is:
All the flip-flops in the scan chain have an NQ output configuration and can be reset, the NQ output terminal of the first flip-flop is connected to the data input terminal of the next flip-flop, and the NQ output terminal of the next flip-flop Is connected to the data input terminal of the third stage flip-flop, and a scan chain configured by repeatedly connecting NQ output flip-flops such as “NQ output → NQ output →.
Setting all of the flip-flops to “0” by resetting;
Next, the step of identifying the fault location on the scan chain by comparing the bit string output from the scan-out by the scan shift with the expected value bit string is included.

これによれば、スキャンチェーンを構成する複数のフリップフロップのシリアル接続状態をNQ出力の繰り返し接続とした上で、リセットによりすべてのフリップフロップを“0”に初期設定し、それぞれの出力をすべて“1”に初期設定するように構成したので、スキャンシフトを行えば、スキャンアウトからは時系列的に負論理・正論理(または正論理・負論理)を交互とする状態の出力が可能となる。その結果、不良フリップフロップの存在に起因する出力ビット列の期待値ビット列からのビット反転の位置の特定が行いやすくなる。すなわち、NQ出力繰り返し型のスキャンチェーンにおけるフリップフロップをプリセット端子無しでリセット端子付きのフリップフロップで構成し、テスト時にオールリセット可能にするだけで、スキャンチェーンにおける故障位置特定の精度を向上させることができる。   According to this, after the serial connection state of a plurality of flip-flops constituting the scan chain is set to repeat connection of NQ outputs, all flip-flops are initialized to “0” by reset, and all the outputs are set to “0”. Since it is configured so as to be initially set to 1 ″, if scan shift is performed, it is possible to output in a state where negative logic and positive logic (or positive logic and negative logic) alternate in time series from scan-out. . As a result, it becomes easier to specify the position of bit inversion from the expected value bit string of the output bit string due to the presence of the defective flip-flop. In other words, it is possible to improve the accuracy of specifying the fault location in the scan chain simply by configuring the flip-flop in the NQ output repetition type scan chain with a flip-flop with a reset terminal without a preset terminal and enabling all reset at the time of testing. it can.

また、本発明によるスキャンチェーンにおける故障位置特定方法は、
スキャンチェーン内の複数のフリップフロップをすべてNQ出力構成でかつプリセット可能とし、初段のフリップフロップのNQ出力端子を次段のフリップフロップのデータ入力端子に接続し、次段のフリップフロップのNQ出力端子を第3段のフリップフロップのデータ入力端子に接続するといった具合に、「NQ出力→NQ出力→…」のようにNQ出力のフリップフロップを繰り返し接続して構成されたスキャンチェーンを検査対象として、
プリセットにより各フリップフロップのすべてを“1”にセットするステップと、
次いでスキャンシフトによりスキャンアウトから出力されるビット列を期待値ビット列と比較することにより前記スキャンチェーン上の故障位置を特定するステップとを含むものである。
Further, the fault location method in the scan chain according to the present invention is:
A plurality of flip-flops in the scan chain can be preset with an NQ output configuration, the NQ output terminal of the first stage flip-flop is connected to the data input terminal of the next stage flip-flop, and the NQ output terminal of the next stage flip-flop Is connected to the data input terminal of the third stage flip-flop, and a scan chain configured by repeatedly connecting NQ output flip-flops such as “NQ output → NQ output →.
Setting all flip-flops to “1” by presetting;
Next, the step of identifying the fault location on the scan chain by comparing the bit string output from the scan-out by the scan shift with the expected value bit string is included.

これによれば、スキャンチェーンを構成する複数のフリップフロップのシリアル接続状態をNQ出力の繰り返し接続とした上で、プリセットによりすべてのフリップフロップを“1”に初期設定し、それぞれの出力をすべて“0”に初期設定するように構成したので、スキャンシフトを行えば、スキャンアウトからは時系列的に正論理・負論理(または負論理・正論理)を交互とする状態の出力が可能となる。その結果、不良フリップフロップの存在に起因する出力ビット列の期待値ビット列からのビット反転の位置の特定が行いやすくなる。すなわち、NQ出力繰り返し型のスキャンチェーンにおけるフリップフロップをリセット端子無しでプリセット端子付きのフリップフロップで構成し、テスト時にオールプリセット可能にするだけで、スキャンチェーンにおける故障位置特定の精度を向上させることができる。   According to this, after the serial connection state of a plurality of flip-flops constituting the scan chain is set to the repeated connection of NQ output, all flip-flops are initially set to “1” by presetting, and all outputs are all set to “1”. Since it is configured so as to be initially set to “0”, if a scan shift is performed, it is possible to output in a state in which positive logic / negative logic (or negative logic / positive logic) alternate in time series from scan-out. . As a result, it becomes easier to specify the position of bit inversion from the expected value bit string of the output bit string due to the presence of the defective flip-flop. In other words, it is possible to improve the accuracy of specifying the fault location in the scan chain simply by configuring the flip-flop in the NQ output repetition type scan chain as a flip-flop with a preset terminal without a reset terminal and enabling all presets during testing. it can.

また、本発明によるスキャンチェーンにおける故障位置特定方法は、
スキャンチェーン内の複数のフリップフロップをすべてリセット可能とし、初段のフリップフロップのQ出力端子を次段のフリップフロップのデータ入力端子に接続し、次段のフリップフロップのNQ出力端子を第3段のフリップフロップのデータ入力端子に接続し、第3段のフリップフロップのQ出力端子を第4段のフリップフロップのデータ入力端子に接続するといった具合に、「Q出力→NQ出力→Q出力→NQ出力→…」のようにQ出力とNQ出力のフリップフロップを交互に接続して構成されたスキャンチェーンを検査対象として、
リセットにより前記各フリップフロップのすべてを“0”にセットするステップと、
次いでスキャンシフトによりスキャンアウトから出力されるビット列を期待値ビット列と比較することにより前記スキャンチェーン上の故障位置を特定するステップとを含むものである。
Further, the fault location method in the scan chain according to the present invention is:
All the flip-flops in the scan chain can be reset, the Q output terminal of the first flip-flop is connected to the data input terminal of the next flip-flop, and the NQ output terminal of the next flip-flop is connected to the third stage flip-flop. Connect to the data input terminal of the flip-flop, connect the Q output terminal of the third-stage flip-flop to the data input terminal of the fourth-stage flip-flop, and so on, such as “Q output → NQ output → Q output → NQ output” → ... ”scan chain configured by alternately connecting Q output and NQ output flip-flops as inspection targets,
Setting all of the flip-flops to “0” by resetting;
Next, the step of identifying the fault location on the scan chain by comparing the bit string output from the scan-out by the scan shift with the expected value bit string is included.

これによれば、スキャンチェーンを構成する複数のフリップフロップのシリアル接続状態をQ出力・NQ出力の交互繰り返し接続とした上で、リセットによりすべてのフリップフロップを“0”に初期設定し、それぞれの出力を交互に“0”と“1”に初期設定するように構成したので、スキャンシフトを行えば、スキャンアウトからは時系列的に2ビット単位で正論理・負論理(または負論理・正論理)を交互とする状態の出力が可能となる。その結果、不良フリップフロップの存在に起因する出力ビット列の期待値ビット列からのビット反転の位置の特定が行いやすくなる。すなわち、Q出力・NQ出力の交互繰り返し型のスキャンチェーンにおけるフリップフロップをプリセット端子無しでリセット端子付きのフリップフロップで構成し、テスト時にオールリセット可能にするだけで、2ビット単位であるが、スキャンチェーンにおける故障位置特定の精度を確保することができる。   According to this, after the serial connection state of a plurality of flip-flops constituting the scan chain is set to alternately and repeatedly connect Q output and NQ output, all flip-flops are initialized to “0” by reset, Since the output is configured to be initially set to “0” and “1” alternately, if scan shift is performed, positive logic / negative logic (or negative logic / positive logic in units of 2 bits in time series from scan-out) Output in a state of alternating logic) is possible. As a result, it becomes easier to specify the position of bit inversion from the expected value bit string of the output bit string due to the presence of the defective flip-flop. In other words, the flip-flop in the Q output / NQ output alternating scan chain is composed of a flip-flop with a reset terminal without a preset terminal. It is possible to ensure the accuracy of specifying the fault location in the chain.

なお、上記において、前記「Q出力→NQ出力→Q出力→NQ出力→…」の順に代えて、「QN出力→Q出力→QN出力→Q出力→…」のようにQN出力とQ出力のフリップフロップが交互に接続されたスキャンチェーンを検査対象として、上記と同様のステップ処理を行うのでもよく、同様の効果が発揮される。   In the above, instead of the order of “Q output → NQ output → Q output → NQ output →...”, QN output and Q output are changed as “QN output → Q output → QN output → Q output →. A step chain similar to the above may be performed on a scan chain in which flip-flops are alternately connected, and the same effect is exhibited.

また、本発明によるスキャンチェーンにおける故障位置特定方法は、
スキャンチェーン内の複数のフリップフロップをすべてプリセット可能とし、初段のフリップフロップのQ出力端子を次段のフリップフロップのデータ入力端子に接続し、次段のフリップフロップのNQ出力端子を第3段のフリップフロップのデータ入力端子に接続し、第3段のフリップフロップのQ出力端子を第4段のフリップフロップのデータ入力端子に接続するといった具合に、「Q出力→NQ出力→Q出力→NQ出力→…」のようにQ出力とNQ出力のフリップフロップを交互に接続して構成されたスキャンチェーンを検査対象として、
プリセットにより前記各フリップフロップのすべてを“1”にセットするステップと、
次いでスキャンシフトによりスキャンアウトから出力されるビット列を期待値ビット列と比較することにより前記スキャンチェーン上の故障位置を特定するステップとを含むものである。
Further, the fault location method in the scan chain according to the present invention is:
All the flip-flops in the scan chain can be preset, the Q output terminal of the first flip-flop is connected to the data input terminal of the next flip-flop, and the NQ output terminal of the next flip-flop is connected to the third stage flip-flop. Connect to the data input terminal of the flip-flop, connect the Q output terminal of the third-stage flip-flop to the data input terminal of the fourth-stage flip-flop, and so on, such as “Q output → NQ output → Q output → NQ output” → ... ”scan chain configured by alternately connecting Q output and NQ output flip-flops as inspection targets,
Setting all of the flip-flops to “1” by presetting;
Next, the step of identifying the fault location on the scan chain by comparing the bit string output from the scan-out by the scan shift with the expected value bit string is included.

これによれば、スキャンチェーンを構成する複数のフリップフロップのシリアル接続状態をQ出力・NQ出力の交互繰り返し接続とした上で、プリセットによりすべてのフリップフロップを“1”に初期設定し、それぞれの出力を交互に“1”と“0”に初期設定するように構成したので、スキャンシフトを行えば、スキャンアウトからは時系列的に2ビット単位で負論理・正論理(または正論理・負論理)を交互とする状態の出力が可能となる。その結果、不良フリップフロップの存在に起因する出力ビット列の期待値ビット列からのビット反転の位置の特定が行いやすくなる。すなわち、Q出力・NQ出力の交互繰り返し型のスキャンチェーンにおけるフリップフロップをリセット端子無しでプリセット端子付きのフリップフロップで構成し、テスト時にオールプリセット可能にするだけで、2ビット単位であるが、スキャンチェーンにおける故障位置特定の精度を確保することができる。   According to this, after the serial connection state of a plurality of flip-flops constituting the scan chain is set to alternately and repeatedly connect Q output and NQ output, all flip-flops are initially set to “1” by preset, Since the output is configured to be initially set to “1” and “0” alternately, if scan shift is performed, negative logic / positive logic (or positive logic / negative logic in chronological order in units of 2 bits from scan out) Output in a state of alternating logic) is possible. As a result, it becomes easier to specify the position of bit inversion from the expected value bit string of the output bit string due to the presence of the defective flip-flop. In other words, the flip-flop in the Q output / NQ output alternating scan chain is composed of a flip-flop with a preset terminal without a reset terminal, and it is possible to scan all in two bits by making all preset possible during testing. It is possible to ensure the accuracy of specifying the fault location in the chain.

なお、上記において、前記「Q出力→NQ出力→Q出力→NQ出力→…」の順に代えて、「QN出力→Q出力→QN出力→Q出力→…」のようにQN出力とQ出力のフリップフロップが交互に接続されたスキャンチェーンを検査対象として、上記と同様のステップ処理を行うのでもよく、同様の効果が発揮される。   In the above, instead of the order of “Q output → NQ output → Q output → NQ output →...”, QN output and Q output are changed as “QN output → Q output → QN output → Q output →. A step chain similar to the above may be performed on a scan chain in which flip-flops are alternately connected, and the same effect is exhibited.

本発明によれば、論理回路のテスト容易化のスキャン設計において、スキャンチェーンを構成するフリップフロップの接続形態の工夫により、適正な回路規模、設計工数で故障位置の特定を簡単に行うことができる。   According to the present invention, in a scan design for testability of a logic circuit, it is possible to easily identify a fault location with an appropriate circuit scale and design man-hour by devising a connection form of flip-flops constituting a scan chain. .

以下、本発明にかかわるスキャンチェーンにおける故障位置特定方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Embodiments of a fault location specifying method in a scan chain according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
本発明の実施の形態1は、フリップフロップとして、プリセット端子無しでリセット端子付きのフリップフロップとリセット端子無しでプリセット端子付きのフリップフロップとがどのような順序に並んでいても対応できるようにするものである。本発明の実施の形態1にかかわるスキャンチェーンにおける故障位置特定方法を図1および図2を用いて説明する。
(Embodiment 1)
The first embodiment of the present invention can cope with any flip-flops having no preset terminal and having a reset terminal and flip-flops having no reset terminal and having a preset terminal arranged in any order. Is. A failure location specifying method in a scan chain according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1(a)は実施の形態1の場合のスキャンチェーンSC1の回路構成を示し、図1(b)はその不良例を示す。スキャンチェーンSC1は、複数のフリップフロップFF1,FF2…FF10を配線パターンを介して接続して構成されている。各フリップフロップは、クロックの印加により1段前のデータ入力端子Dからデータを取り込み、取り込んだデータをNQ出力端子に出力し、次段のフリップフロップに送出するように構成されている。また、スキャンチェーンSC1内の複数のフリップフロップをNQ出力で接続を繰り返しておく。各フリップフロップはLSIのシステムリセットにより初期値にセット可能であり、“0”または“1”にセットされる。図示例では、フリップフロップFF3はプリセット端子Sを有していてシステムリセットで“1”にセットされ、それ以外のすべてのフリップフロップはリセット端子Rを有していてシステムリセットで“0”にセットされるようになっている。もちろん、これは一例にすぎず、他の任意の形態をとり得ることはいうまでもない。   FIG. 1A shows a circuit configuration of the scan chain SC1 in the case of the first embodiment, and FIG. 1B shows a defective example thereof. The scan chain SC1 is configured by connecting a plurality of flip-flops FF1, FF2,... FF10 via a wiring pattern. Each flip-flop is configured to take data from the data input terminal D one stage before by applying a clock, output the fetched data to the NQ output terminal, and send it to the flip-flop of the next stage. Further, a plurality of flip-flops in the scan chain SC1 are repeatedly connected with NQ output. Each flip-flop can be set to an initial value by a system reset of the LSI, and is set to “0” or “1”. In the illustrated example, the flip-flop FF3 has a preset terminal S and is set to "1" by a system reset, and all other flip-flops have a reset terminal R and are set to "0" by a system reset. It has come to be. Of course, this is only an example, and it is needless to say that it may take other arbitrary forms.

本実施の形態は、スキャンチェーンSC1内の複数のフリップフロップFF1〜FF10をNQ出力可能とし、初段のフリップフロップFF1のNQ出力端子を次段のフリップフロップFF2のデータ入力端子に接続し、次段のフリップフロップFF2のNQ出力端子を第3段のフリップフロップFF3のデータ入力端子に接続し、第3段のフリップフロップFF3のNQ出力端子を第4段のフリップフロップFF4のデータ入力端子に接続するといった具合に、「NQ出力→NQ出力→…」のようにNQ出力のフリップフロップを繰り返し接続して構成されたスキャンチェーンSC1を検査対象とする。そして、システムリセットにより各フロップフロップFF1〜FF10を所定の初期値にセットするステップと、次いでスキャンシフトによりスキャンアウトから出力されるビット列を期待値ビット列と比較することによりスキャンチェーンSC1上の故障位置を特定するステップとを含むものである。   In this embodiment, a plurality of flip-flops FF1 to FF10 in the scan chain SC1 can output NQ, the NQ output terminal of the first flip-flop FF1 is connected to the data input terminal of the next flip-flop FF2, and the next stage The NQ output terminal of the flip-flop FF2 is connected to the data input terminal of the third-stage flip-flop FF3, and the NQ output terminal of the third-stage flip-flop FF3 is connected to the data input terminal of the fourth-stage flip-flop FF4. For example, a scan chain SC1 formed by repeatedly connecting NQ output flip-flops such as “NQ output → NQ output →. Then, a step of setting each flop flop FF1 to FF10 to a predetermined initial value by a system reset, and then comparing a bit string output from the scan-out by a scan shift with an expected value bit string, thereby determining a fault position on the scan chain SC1. Identifying step.

本実施の形態において、スキャンチェーンSC1のスキャンシフトの動作の確認は以下の手順で行われる。   In the present embodiment, confirmation of the scan shift operation of the scan chain SC1 is performed according to the following procedure.

まず、システムリセットを印加して全段のフリップフロップFF1〜FF10に初期値を与える。次いで、スキャンチェーンSC1をスキャンシフトする。クロックを9個印加したときのビット列シフト図を図2(a)に示す。個々のビットデータは、斜め矢印のように遷移する。ビットデータは、次段のフリップフロップにシフトするたびに反転する。すなわち、矢印に沿って、“1”→“0”→“1”→“0”…のように遷移する。あるいは、“0”→“1”→“0”→“1”…のように遷移する。フリップフロップFF10の出力であるスキャンアウトから出力される出力ビット列(ビットパターン)は、次のようになる。フリップフロップFF1〜FF10における初期出力ビット列は、左から右に向けて、
初期出力ビット列:1101111111
である。フリップフロップFF10の出力であるスキャンアウトの出力ビット列は、下から上に向けて、
出力ビット列:0111010101
である。これは不良フリップフロップのない場合である。初期出力ビット列と出力ビット列とを対比すると、奇数ビット目は“1”→“0”または“0”→“1”のように反転しており、偶数ビット目はビット反転はない。この不良フリップフロップのない場合の出力ビット列が期待値ビット列となる。これは、フリップフロップの数が10の偶数の場合である。
First, a system reset is applied to give initial values to all stages of flip-flops FF1 to FF10. Next, the scan chain SC1 is scan-shifted. FIG. 2A shows a bit string shift diagram when nine clocks are applied. Individual bit data transition as indicated by diagonal arrows. The bit data is inverted every time it is shifted to the next flip-flop. That is, the transition is made along the arrow in the order of “1” → “0” → “1” → “0”. Alternatively, transition is made as “0” → “1” → “0” → “1”. The output bit string (bit pattern) output from the scan-out that is the output of the flip-flop FF10 is as follows. The initial output bit string in the flip-flops FF1 to FF10 is from left to right.
Initial output bit string: 11011111111
It is. The output bit string of the scanout that is the output of the flip-flop FF10 is from bottom to top,
Output bit string: 0111010101
It is. This is the case when there is no defective flip-flop. When comparing the initial output bit string and the output bit string, the odd bit is inverted as “1” → “0” or “0” → “1”, and the even bit is not inverted. The output bit string when there is no defective flip-flop becomes the expected value bit string. This is the case where the number of flip-flops is an even number of ten.

もし、フリップフロップの数が9のように奇数であれば、初期出力ビット列と出力ビット列との対比で、
初期出力ビット列:110111111
出力ビット列:100010101
となる。この場合、偶数ビット目は“1”→“0”または“0”→“1”のように反転し、奇数ビット目はビット反転はない。この場合も、不良フリップフロップのない場合の出力ビット列が期待値ビット列となる。
If the number of flip-flops is an odd number such as 9, the contrast between the initial output bit string and the output bit string is
Initial output bit string: 110111111
Output bit string: 100010101
It becomes. In this case, the even bit is inverted as “1” → “0” or “0” → “1”, and the odd bit is not inverted. Also in this case, the output bit string when there is no defective flip-flop becomes the expected value bit string.

以上のように、スキャンチェーンSC1を構成する複数のフリップフロップFF1〜FF10のシリアル接続状態をNQ出力の繰り返し接続としたので、不良フリップフロップがないときのスキャンアウトからの出力ビット列である期待値ビット列は、初期出力ビット列において1ビットおきに論理反転したものとなる。   As described above, since the serial connection state of the plurality of flip-flops FF1 to FF10 constituting the scan chain SC1 is the repeated connection of NQ output, an expected value bit string that is an output bit string from the scan-out when there is no defective flip-flop Are logically inverted every other bit in the initial output bit string.

そして、図2(a)の正常時のスキャンアウトの出力ビット列を期待値ビット列と比較する(いずれも下から上に向けて)。   Then, the normal scan-out output bit string in FIG. 2A is compared with the expected value bit string (both from bottom to top).

出力ビット列:0111010101
期待値ビット列:0111010101
このように、不良フリップフロップがないときは、出力ビット列は期待値ビット列に対して全ビットが一致する。
Output bit string: 0111010101
Expected value bit string: 0111010101
As described above, when there is no defective flip-flop, all bits of the output bit string match the expected value bit string.

一方、期待値ビット列と異なった出力ビット列が観察された場合には、スキャンチェーンSC1内に不良フリップフロップがあることになり、以下の方法で不良フリップフロップを特定する。   On the other hand, when an output bit string different from the expected value bit string is observed, there is a defective flip-flop in the scan chain SC1, and the defective flip-flop is specified by the following method.

すなわち、図1(b)に示すように例えば第6段のフリップフロップFF6が不良である場合には、出力ビット列は図2(b)のように“X000100101”となる。   That is, as shown in FIG. 1B, for example, when the sixth-stage flip-flop FF6 is defective, the output bit string becomes “X000100101” as shown in FIG.

出力ビット列:X00010101
期待値ビット列:011100101
である。後ろ(上)から4ビット分“1010”(逆順記載)は互いに一致しており、5ビット目で不一致となっている。不一致の5ビット目は前(下)から6ビット目であり、これが不良フリップフロップに該当する。このようにして、スキャンチェーンSC1における故障位置(不良フリップフロップの位置)を特定することができる。
Output bit string: X0001 0 0101
Expected value bit string: 01110 1 0101
It is. “1010” (in reverse order) for 4 bits from the back (top) matches each other and does not match at the 5th bit. The fifth bit that does not match is the sixth bit from the front (bottom), which corresponds to a defective flip-flop. In this way, the failure position (position of the defective flip-flop) in the scan chain SC1 can be specified.

まとめると、不良フリップフロップがあれば、その不良フリップフロップに対応する位置のビットにおいて、前記の1ビットおきの論理反転が変化し、さらにその不良フリップフロップよりも前のフリップフロップのビットでも前記の1ビットおきの論理反転が変化する。その結果、フリップフロップのシリアル接続をNQ出力繰り返しとするというフリッププロップの接続の調整を行うだけで、スキャンチェーンにおける故障位置特定の精度を確保することができる。そして、フリップフロップとして、プリセット端子無しでリセット端子付きのフリップフロップとリセット端子無しでプリセット端子付きのフリップフロップとがどのような順序に並んでいても対応することができる。   In summary, if there is a defective flip-flop, the logical inversion every other bit changes in the bit at the position corresponding to the defective flip-flop. The logic inversion every other bit changes. As a result, it is possible to ensure the accuracy of specifying the fault location in the scan chain only by adjusting the flip-flop connection such that the flip-flop serial connection is NQ output repetition. As a flip-flop, any flip-flop with a reset terminal without a preset terminal and flip-flop with a preset terminal without a reset terminal can be handled in any order.

なお、初期値が“1”,“0”と交互になるようなフリップフロップ接続のスキャンチェーンに本実施の形態の方法を適用した場合には、不良フリップフロップを見逃す可能性がある。これに対して、検出精度を上げる実施の形態について、以下に説明する。   If the method of this embodiment is applied to a flip-flop-connected scan chain in which the initial values alternate between “1” and “0”, there is a possibility that a defective flip-flop may be missed. On the other hand, an embodiment for increasing detection accuracy will be described below.

(実施の形態2)
本発明の実施の形態2は、スキャンチェーン内の複数のフリップフロップをすべてNQ出力構成でかつリセット可能とするものである。本発明の実施の形態2にかかわるスキャンチェーンにおける故障位置特定方法を図3および図4を用いて説明する。
(Embodiment 2)
In the second embodiment of the present invention, all flip-flops in the scan chain have an NQ output configuration and can be reset. A failure location specifying method in the scan chain according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図3(a)は実施の形態2の場合のスキャンチェーンSC2の回路構成を示し、図3(b)はその不良例を示す。スキャンチェーンSC2内の複数のフリップフロップFF1〜FF10をNQ出力で接続を繰り返しておく。各フリップフロップFF1〜FF10のリセット端子Rに対して、システムリセットとソフトリセットとがORゲート5を介して入力されており、各フリップフロップFF1〜FF10はシステムリセットだけでなくソフトリセットによっても“0”にセット可能となっている。その他の構成については実施の形態1の場合の図1と同様であるので、説明を省略する。   FIG. 3A shows a circuit configuration of the scan chain SC2 in the case of the second embodiment, and FIG. 3B shows a defective example thereof. The plurality of flip-flops FF1 to FF10 in the scan chain SC2 are repeatedly connected with the NQ output. A system reset and a soft reset are input to the reset terminals R of the flip-flops FF1 to FF10 via the OR gate 5, and each of the flip-flops FF1 to FF10 is “0” not only by the system reset but also by the soft reset. "Can be set. Other configurations are the same as those in FIG. 1 in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

本実施の形態は、スキャンチェーンSC2内の複数のフリップフロップFF1〜FF10をすべてNQ出力構成でかつリセット可能とし、初段のフリップフロップFF1のNQ出力端子を次段のフリップフロップFF2のデータ入力端子に接続し、次段のフリップフロップFF2のNQ出力端子を第3段のフリップフロップFF3のデータ入力端子に接続し、第3段のフリップフロップFF3のNQ出力端子を第4段のフリップフロップFF4のデータ入力端子に接続するといった具合に、「NQ出力→NQ出力→…」のようにNQ出力のフリップフロップを繰り返し接続して構成されたスキャンチェーンSC2を検査対象とする。そして、リセットにより各フリップフロップFF1〜FF10のすべてを“0”にセットするステップと、次いでスキャンシフトによりスキャンアウトから出力されるビット列を期待値ビット列と比較することによりスキャンチェーンSC2上の故障位置を特定するステップとを含むものである。フリップフロップFF1〜FF10のシリアル接続状態をNQ出力の繰り返し接続としてあるので、リセットによりすべてのフリップフロップFF1〜FF10を“0”に初期設定すれば、それぞれの出力はすべて“1”に初期設定される。これが、図4(a),(b)においてソフトリセットの段に示されている。   In the present embodiment, all the plurality of flip-flops FF1 to FF10 in the scan chain SC2 can be reset with an NQ output configuration, and the NQ output terminal of the first-stage flip-flop FF1 is used as the data input terminal of the next-stage flip-flop FF2. Connect the NQ output terminal of the next flip-flop FF2 to the data input terminal of the third flip-flop FF3, and connect the NQ output terminal of the third flip-flop FF3 to the data of the fourth flip-flop FF4. For example, a scan chain SC2 configured by repeatedly connecting NQ output flip-flops such as “NQ output → NQ output →...” Is connected to the input terminal. Then, the step of setting all the flip-flops FF1 to FF10 to “0” by reset, and then comparing the bit string output from the scan-out by the scan shift with the expected value bit string, thereby determining the fault position on the scan chain SC2. Identifying step. Since the serial connection state of the flip-flops FF1 to FF10 is repeated connection of NQ outputs, if all the flip-flops FF1 to FF10 are initialized to “0” by reset, all the outputs are initialized to “1”. The This is shown in the soft reset stage in FIGS. 4 (a) and 4 (b).

本実施の形態において、スキャンチェーンSC2のスキャンシフトの動作の確認は以下の手順で行われる。   In the present embodiment, confirmation of the scan shift operation of the scan chain SC2 is performed according to the following procedure.

まず、ソフトリセット(またはシステムリセット)を印加してフリップフロップFF1〜FF10全段にその出力の初期値として“1”をセットする。次いで、スキャンチェーンSC2をスキャンシフトする。クロックを9個印加したときのビット列シフト図を図4(a)に示す。個々のビットデータは、斜め矢印のように遷移する。ビットデータは、次段のフリップフロップにシフトするたびに反転する。すなわち、矢印に沿って、“1”→“0”→“1”→“0”…のように遷移する。スキャンアウトからの出力ビット列(ビットパターン)を、図4(a)の正常時のスキャンアウトの期待値ビット列“0101010101”(下から)と比較する。スキャンアウトからは時系列的に負論理・正論理を交互とする状態の出力となっている。   First, a soft reset (or system reset) is applied to set “1” as the initial value of the output to all stages of the flip-flops FF1 to FF10. Next, the scan chain SC2 is scan-shifted. FIG. 4A shows a bit string shift diagram when nine clocks are applied. Individual bit data transition as indicated by diagonal arrows. The bit data is inverted every time it is shifted to the next flip-flop. That is, the transition is made along the arrow in the order of “1” → “0” → “1” → “0”. The output bit string (bit pattern) from the scan-out is compared with the expected scan-out expected value bit string “0101010101” (from the bottom) in FIG. 4A. From the scan-out, the output is in a state of alternating negative logic and positive logic in time series.

期待値ビット列と異なった出力ビット列が観察された場合には、スキャンチェーンSC2内に不良フリップフロップがあることになり、以下の方法で不良フリップフロップを特定する。   When an output bit string different from the expected value bit string is observed, there is a defective flip-flop in the scan chain SC2, and the defective flip-flop is specified by the following method.

すなわち、図3(b)に示すように例えば第6段のフリップフロップFF6が不良である場合には、出力ビット列は図4(b)のように、下から上に向けて、“X010100101”となる。   That is, as shown in FIG. 3B, for example, when the sixth-stage flip-flop FF6 is defective, the output bit string is “X010100101” from bottom to top as shown in FIG. 4B. Become.

出力ビット列:X01010101
期待値ビット列:010100101
である。後ろ(上)から4ビット分“1010”(逆順記載)は互いに一致しており、5ビット目で不一致となっている。不一致の5ビット目は前(下)から6ビット目であり、これが不良フリップフロップに該当する。このようにして、スキャンチェーンSC2における故障位置(不良フリップフロップの位置)を特定することができる。
Output bit string: X0101 0 0101
Expected value bit string: 01010 1 0101
It is. “1010” (in reverse order) for 4 bits from the back (top) matches each other and does not match at the 5th bit. The fifth bit that does not match is the sixth bit from the front (bottom), which corresponds to a defective flip-flop. In this way, the failure position (position of the defective flip-flop) in the scan chain SC2 can be specified.

まとめると、スキャンチェーンを構成する複数のフリップフロップのシリアル接続状態をNQ出力の繰り返し接続とした上で、リセットによりすべてのフリップフロップを“0”に初期設定し、それぞれの出力をすべて“1”に初期設定するように構成したので、スキャンシフトを行えば、スキャンアウトからは時系列的に負論理・正論理(または正論理・負論理)を交互とする状態の出力が可能となる。その結果、不良フリップフロップの存在に起因する出力ビット列の期待値ビット列からのビット反転の位置の特定が行いやすくなる。すなわち、NQ出力繰り返し型のスキャンチェーンにおけるフリップフロップをプリセット端子無しでリセット端子付きのフリップフロップで構成し、テスト時にオールリセット可能にするだけで、スキャンチェーンにおける故障位置特定の精度を向上させることができる。   In summary, the serial connection state of a plurality of flip-flops constituting the scan chain is set to NQ output repetitive connection, all flip-flops are initially set to “0” by reset, and each output is all set to “1”. Therefore, if scan shift is performed, it is possible to output in a state where negative logic and positive logic (or positive logic and negative logic) alternate in time series from scan-out. As a result, it becomes easier to specify the position of bit inversion from the expected value bit string of the output bit string due to the presence of the defective flip-flop. In other words, it is possible to improve the accuracy of specifying the fault location in the scan chain simply by configuring the flip-flop in the NQ output repetition type scan chain with a flip-flop with a reset terminal without a preset terminal and enabling all reset at the time of testing. it can.

(実施の形態3)
本発明の実施の形態3は、スキャンチェーン内の複数のフリップフロップをすべてNQ出力構成でかつプリセット可能とするものである。本発明の実施の形態3にかかわるスキャンチェーンにおける故障位置特定方法を図5および図6を用いて説明する。
(Embodiment 3)
In the third embodiment of the present invention, all the plurality of flip-flops in the scan chain have an NQ output configuration and can be preset. A fault location specifying method in the scan chain according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図5(a)は実施の形態3の場合のスキャンチェーンSC3の回路構成を示し、図5(b)はその不良例を示す。スキャンチェーンSC3内の複数のフリップフロップFF1〜FF10をNQ出力で接続を繰り返しておく。各フリップフロップFF1〜FF10はプリセット端子Sを有し、プリセットにより“1”にセットし、それぞれの出力の初期値を“0”にセット可能となっている。その他の構成については実施の形態1の場合の図1と同様であるので、説明を省略する。   FIG. 5A shows a circuit configuration of the scan chain SC3 in the case of the third embodiment, and FIG. 5B shows a defective example thereof. A plurality of flip-flops FF1 to FF10 in the scan chain SC3 are repeatedly connected with an NQ output. Each of the flip-flops FF1 to FF10 has a preset terminal S, can be set to “1” by presetting, and an initial value of each output can be set to “0”. Other configurations are the same as those in FIG. 1 in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

本実施の形態は、スキャンチェーンSC3内の複数のフリップフロップFF1〜FF10をすべてNQ出力構成でかつプリセット可能とし、初段のフリップフロップFF1のNQ出力端子を次段のフリップフロップFF2のデータ入力端子に接続し、次段のフリップフロップFF2のNQ出力端子を第3段のフリップフロップFF3のデータ入力端子に接続し、第3段のフリップフロップFF3のNQ出力端子を第4段のフリップフロップFF4のデータ入力端子に接続するといった具合に、「NQ出力→NQ出力→…」のようにNQ出力のフリップフロップを繰り返し接続して構成されたスキャンチェーンSC3を検査対象とする。そして、プリセットにより各フリップフロップFF1〜FF10のすべてを“1”にセットするステップと、次いでスキャンシフトによりスキャンアウトから出力されるビット列を期待値ビット列と比較することによりスキャンチェーンSC3上の故障位置を特定するステップとを含むものである。フリップフロップFF1〜FF10のシリアル接続状態をNQ出力の繰り返し接続としてあるので、プリセットによりすべてのフリップフロップFF1〜FF10を“1”に初期設定すれば、それぞれの出力はすべて“0”に初期設定される。これが、図6(a),(b)においてプリセットの段に示されている。   In the present embodiment, all the plurality of flip-flops FF1 to FF10 in the scan chain SC3 can be preset with an NQ output configuration, and the NQ output terminal of the first-stage flip-flop FF1 is used as the data input terminal of the next-stage flip-flop FF2. Connect the NQ output terminal of the next flip-flop FF2 to the data input terminal of the third flip-flop FF3, and connect the NQ output terminal of the third flip-flop FF3 to the data of the fourth flip-flop FF4. A scan chain SC3 configured by repeatedly connecting NQ output flip-flops such as “NQ output → NQ output →...” Is connected to the input terminal. A step of setting all of the flip-flops FF1 to FF10 to “1” by a preset, and then comparing the bit string output from the scan-out by the scan shift with the expected value bit string, thereby determining the failure position on the scan chain SC3. Identifying step. Since the serial connection state of the flip-flops FF1 to FF10 is a repeated connection of NQ outputs, if all the flip-flops FF1 to FF10 are initialized to “1” by presetting, all outputs are initialized to “0”. The This is shown in the preset stage in FIGS. 6 (a) and 6 (b).

本実施の形態において、スキャンチェーンSC3のスキャンシフトの動作の確認は以下の手順で行われる。   In the present embodiment, confirmation of the scan shift operation of the scan chain SC3 is performed according to the following procedure.

まず、プリセットを印加してフリップフロップFF1〜FF10全段にその出力の初期値として“0”をセットする。次いで、スキャンチェーンSC3をスキャンシフトする。クロックを9個印加したときのビット列シフト図を図6(a)に示す。個々のビットデータは、斜め矢印のように遷移する。ビットデータは、次段のフリップフロップにシフトするたびに反転する。すなわち、矢印に沿って、“0”→“1”→“0”→“1”…のように遷移する。スキャンアウトからの出力ビット列(ビットパターン)を、図6(a)の正常時のスキャンアウトの期待値ビット列“1010101010”(下から)と比較する。スキャンアウトからは時系列的に正論理・負論理を交互とする状態の出力となっている。   First, a preset is applied to set “0” as an initial value of the output to all stages of the flip-flops FF1 to FF10. Next, the scan chain SC3 is scan-shifted. FIG. 6A shows a bit string shift diagram when nine clocks are applied. Individual bit data transition as indicated by diagonal arrows. The bit data is inverted every time it is shifted to the next flip-flop. That is, a transition is made along the arrow as “0” → “1” → “0” → “1”. The output bit string (bit pattern) from the scan-out is compared with the expected scan-out expected value bit string “1010101010” (from the bottom) in FIG. 6A. From the scan-out, the output is in a state of alternating positive logic and negative logic in time series.

期待値ビット列と異なった出力ビット列が観察された場合には、スキャンチェーンSC3内に不良フリップフロップがあることになり、以下の方法で不良フリップフロップを特定する。   When an output bit string different from the expected value bit string is observed, there is a defective flip-flop in the scan chain SC3, and the defective flip-flop is specified by the following method.

すなわち、図5(b)に示すように例えば第6段のフリップフロップFF6が不良である場合には、出力ビット列は図6(b)のように、下から上に向けて、“X101011010”となる。   That is, when the sixth-stage flip-flop FF6 is defective as shown in FIG. 5B, for example, the output bit string is “X1010111010” from bottom to top as shown in FIG. 6B. Become.

出力ビット列:X10101010
期待値ビット列:101011010
である。後ろ(上)から4ビット分“0101”(逆順記載)は互いに一致しており、5ビット目で不一致となっている。不一致の5ビット目は後ろから6ビット目であり、これが不良フリップフロップに該当する。このようにして、スキャンチェーンSC3における故障位置(不良フリップフロップの位置)を特定することができる。
Output bit string: X1010 1 1010
Expected value bit string: 10101 0 1010
It is. “0101” (in reverse order) for 4 bits from the back (top) matches each other and does not match at the 5th bit. The mismatched fifth bit is the sixth bit from the back, which corresponds to a defective flip-flop. In this way, a failure position (position of a defective flip-flop) in the scan chain SC3 can be specified.

まとめると、スキャンチェーンを構成する複数のフリップフロップのシリアル接続状態をNQ出力の繰り返し接続とした上で、プリセットによりすべてのフリップフロップを“1”に初期設定し、それぞれの出力をすべて“0”に初期設定するように構成したので、スキャンシフトを行えば、スキャンアウトからは時系列的に正論理・負論理(または負論理・正論理)を交互とする状態の出力が可能となる。その結果、不良フリップフロップの存在に起因する出力ビット列の期待値ビット列からのビット反転の位置の特定が行いやすくなる。すなわち、NQ出力繰り返し型のスキャンチェーンにおけるフリップフロップをリセット端子無しでプリセット端子付きのフリップフロップで構成し、テスト時にオールプリセット可能にするだけで、スキャンチェーンにおける故障位置特定の精度を向上させることができる。   In summary, the serial connection state of a plurality of flip-flops constituting the scan chain is set to NQ output repetitive connection, all flip-flops are initially set to “1” by presetting, and each output is all set to “0”. Therefore, if the scan shift is performed, it is possible to output in a state where the positive logic and the negative logic (or the negative logic and the positive logic) alternate in time series from the scan-out. As a result, it becomes easier to specify the position of bit inversion from the expected value bit string of the output bit string due to the presence of the defective flip-flop. In other words, it is possible to improve the accuracy of specifying the fault location in the scan chain simply by configuring the flip-flop in the NQ output repetition type scan chain as a flip-flop with a preset terminal without a reset terminal and enabling all presets during testing. it can.

なお、2クロック分、データがすり抜ける場合には、不良フリップフロップを見逃す可能性がある。これに対して、検出精度を上げる実施の形態について、以下に説明する。   If data passes through for two clocks, there is a possibility of missing a defective flip-flop. On the other hand, an embodiment for increasing detection accuracy will be described below.

(実施の形態4)
本発明の実施の形態4は、スキャンチェーン内の複数のフリップフロップのシリアル接続状態をQ出力・NQ出力の交互繰り返し接続とした上で、リセットを可能とするものである。本発明の実施の形態4にかかわるスキャンチェーンにおける故障位置特定方法を図7および図8を用いて説明する。
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment of the present invention, a serial connection state of a plurality of flip-flops in a scan chain is made to be alternately repeated connection of Q output and NQ output, and reset is possible. A fault location specifying method in the scan chain according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図7(a)は実施の形態4の場合のスキャンチェーンSC4の回路構成を示し、図7(b)はその不良例を示す。スキャンチェーンSC4の各フリップフロップFF1〜FF10は、クロックの印加により1段前のデータ入力端子Dからデータを取り込み、取り込んだデータを交互にQ出力端子とNQ出力端子に出力し、次段のフリップフロップに送出するように構成されている。また、スキャンチェーンSC4内の複数のフリップフロップFF1〜FF10はQ出力とNQ出力の交互の接続を繰り返しておく。各フリップフロップFF1〜FF10のリセット端子Rに対して、システムリセットとソフトリセットとがORゲート5を介して入力されており、各フリップフロップFF1〜FF10はシステムリセットだけでなくソフトリセットによっても“0”にセット可能となっている。その他の構成については実施の形態1の場合の図1と同様であるので、説明を省略する。   FIG. 7A shows a circuit configuration of the scan chain SC4 in the case of the fourth embodiment, and FIG. 7B shows a defective example thereof. The flip-flops FF1 to FF10 of the scan chain SC4 take in data from the previous data input terminal D by applying a clock, and alternately output the fetched data to the Q output terminal and the NQ output terminal. Are configured to be sent to the network. The plurality of flip-flops FF1 to FF10 in the scan chain SC4 repeat the alternate connection of the Q output and the NQ output. A system reset and a soft reset are input to the reset terminals R of the flip-flops FF1 to FF10 via the OR gate 5, and each of the flip-flops FF1 to FF10 is “0” not only by the system reset but also by the soft reset. "Can be set. Other configurations are the same as those in FIG. 1 in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

本実施の形態は、スキャンチェーンSC4内の複数のフリップフロップFF1〜FF10をすべてリセット可能とし、初段のフリップフロップFF1のQ出力端子を次段のフリップフロップFF2のデータ入力端子に接続し、次段のフリップフロップFF2のNQ出力端子を第3段のフリップフロップFF3のデータ入力端子に接続し、第3段のフリップフロップFF3のQ出力端子を第4段のフリップフロップFF4のデータ入力端子に接続するといった具合に、「Q出力→NQ出力→Q出力→NQ出力→…」のようにQ出力とNQ出力のフリップフロップを交互に接続して構成されたスキャンチェーンSC4を検査対象とする。そして、リセットにより各フリップフロップFF1〜FF10のすべてを“0”にセットするステップと、次いでスキャンシフトによりスキャンアウトから出力されるビット列を期待値ビット列と比較することによりスキャンチェーンSC4上の故障位置を特定するステップとを含むものである。フリップフロップFF1〜FF10のシリアル接続状態をQ出力・NQ出力の交互繰り返し接続としてあるので、リセットによりすべてのフリップフロップFF1〜FF10を“0”に初期設定すれば、それぞれの出力は交互に“0”,“1”,“0”,“1”…のように初期設定される。これが、図8(a),(b)においてソフトリセットの段に示されている。   In the present embodiment, all of the plurality of flip-flops FF1 to FF10 in the scan chain SC4 can be reset, the Q output terminal of the first flip-flop FF1 is connected to the data input terminal of the next flip-flop FF2, and the next stage The NQ output terminal of the flip-flop FF2 is connected to the data input terminal of the third flip-flop FF3, and the Q output terminal of the third flip-flop FF3 is connected to the data input terminal of the fourth flip-flop FF4. For example, a scan chain SC4 configured by alternately connecting flip-flops of Q output and NQ output as “Q output → NQ output → Q output → NQ output →. Then, the step of setting all the flip-flops FF1 to FF10 to “0” by reset, and then comparing the bit string output from the scan-out by the scan shift with the expected value bit string, thereby determining the fault position on the scan chain SC4. Identifying step. Since the serial connection state of the flip-flops FF1 to FF10 is an alternately repeated connection of Q output and NQ output, if all the flip-flops FF1 to FF10 are initialized to “0” by resetting, the respective outputs are alternately set to “0”. "," 1 "," 0 "," 1 ", etc. are initialized. This is shown in the soft reset stage in FIGS. 8 (a) and 8 (b).

本実施の形態において、スキャンチェーンSC4のスキャンシフトの動作の確認は以下の手順で行われる。   In the present embodiment, confirmation of the scan shift operation of the scan chain SC4 is performed according to the following procedure.

まず、ソフトリセット(またはシステムリセット)を印加してフリップフロップFF1〜FF10全段にその初期値として“0”を設定する。すなわち、各フリップフロップFF1〜FF10にその出力の初期値として、交互に“0”と“1”をセットする。次いで、スキャンチェーンSC4をスキャンシフトする。クロックを9個印加したときのビット列シフト図を図8(a)に示す。個々のビットデータは、斜め矢印のように遷移する。ビットデータは、次段のフリップフロップにシフトするたびに、同一ビットを2度続けたあと反転する。すなわち、矢印に沿って、
“1”→“1”→“0”→“0”→“1”→“1”…
のように遷移する。あるいは、
“0”→“1”→“1”→“0”→“0”…
のように遷移する。“1”で開始するときは直後に“1”を繰り返す。“0”で開始するときは直後に“1”に変化する。スキャンアウトからの出力ビット列(ビットパターン)を、図8(a)の正常時のスキャンアウトの期待値ビット列“1100110011”(下から)と比較する。スキャンアウトからは時系列的に2ビット単位で正論理・負論理を交互とする状態の出力となっている。
First, a soft reset (or system reset) is applied to set “0” as an initial value in all stages of the flip-flops FF1 to FF10. That is, “0” and “1” are alternately set as initial values of outputs to the flip-flops FF1 to FF10. Next, the scan chain SC4 is scan-shifted. FIG. 8A shows a bit string shift diagram when nine clocks are applied. Individual bit data transition as indicated by diagonal arrows. Each time the bit data is shifted to the flip-flop of the next stage, the same bit is continued twice and then inverted. That is, along the arrow,
“1” → “1” → “0” → “0” → “1” → “1”…
The transition is as follows. Or
“0” → “1” → “1” → “0” → “0”…
The transition is as follows. When starting with "1", repeat "1" immediately after. When starting with “0”, it immediately changes to “1”. The output bit string (bit pattern) from the scan-out is compared with the expected scan-out expected value bit string “1100110011” (from the bottom) in FIG. 8A. From the scan-out, the output is in a state of alternating positive logic and negative logic in units of 2 bits in time series.

期待値ビット列と異なった出力ビット列が観察された場合には、スキャンチェーンSC4内に不良フリップフロップがあることになり、以下の方法で不良フリップフロップを特定する。   When an output bit string different from the expected value bit string is observed, there is a defective flip-flop in the scan chain SC4, and the defective flip-flop is specified by the following method.

図7(b)に示すように例えば第6段のフリップフロップFF6が不良である場合を考える。   As shown in FIG. 7B, for example, consider a case where the sixth-stage flip-flop FF6 is defective.

まず、不良フリップフロップがない場合には、図8(a)において、フリップフロップFF5の出力から始めて斜め下へたどっていくと、
“0”→“1”→“1”→“0”→“0”→“1”
と原則通りに遷移する。これに対して、第6段のフリップフロップFF6が不良である場合に、図8(b)において、同じくフリップフロップFF5の出力から始めて斜め下へたどっていくと、
“0”→“1”→“0”→“1”→“1”→“0”
となり、相違する。また、不良フリップフロップがない場合には、図8(a)において、フリップフロップFF3の出力から始めて斜め下へたどっていくと、
“0”→“1”→“1”→“0”→“0”→“1”→“1”→“0”
と原則通りに遷移する。これに対して、第6段のフリップフロップFF6が不良である場合に、図8(b)において、同じくフリップフロップFF3の出力から始めて斜め下へたどっていくと、
“0”→“1”→“1”→“0”→“1”→“0”→“0”→“1”
となり、相違する。
First, when there is no defective flip-flop, in FIG. 8A, starting from the output of the flip-flop FF5 and tracing downward,
“0” → “1” → “1” → “0” → “0” → “1”
And transition in principle. On the other hand, when the sixth-stage flip-flop FF6 is defective, in FIG. 8B, similarly, starting from the output of the flip-flop FF5 and tracing downward,
“0” → “1” → “0” → “1” → “1” → “0”
It is different. Further, when there is no defective flip-flop, in FIG. 8 (a), starting from the output of the flip-flop FF3 and going down diagonally,
“0” → “1” → “1” → “0” → “0” → “1” → “1” → “0”
And transition in principle. On the other hand, when the flip-flop FF6 in the sixth stage is defective, in FIG. 8 (b), starting from the output of the flip-flop FF3 and tracing down diagonally,
“0” → “1” → “1” → “0” → “1” → “0” → “0” → “1”
It is different.

次に、出力ビット列についてみると、フリップフロップFF6に不良があるときは、出力ビット列は図8(b)のように、下から上に向けて、“X110010011”となる。   Next, regarding the output bit string, when the flip-flop FF6 is defective, the output bit string is “X1100010011” from the bottom to the top as shown in FIG. 8B.

出力ビット列:X1 10 01 00 11
期待値ビット列:11 00 11 00 11
である。本実施の形態の場合は「Q出力→NQ出力→Q出力→NQ出力→…」の交互出力であるので、2ビットを単位として考える。後ろ(上)から2ビットの2組の4ビット分は“1100”(逆順記載)で一致しており、5,6ビット目で不一致となっている。不一致の5,6ビット目は前(下)から6,5ビット目であり、これが不良フリップフロップに該当する。このようにして、スキャンチェーンSC4における故障位置(不良フリップフロップの位置)を特定することができる。不良フリップフロップについて2つの可能性があるが、2点に絞れば、レイアウト検証により故障位置を容易に特定することが可能となる。
Output bit string: X1 10 01 00 11
Expected value bit string: 11 00 11 00 11
It is. In the case of this embodiment, since it is an alternate output of “Q output → NQ output → Q output → NQ output →...”, It is considered in units of 2 bits. Two sets of 4 bits of 2 bits from the back (upper) match with "1100" (in reverse order), and do not match with the 5th and 6th bits. The mismatched fifth and sixth bits are the sixth and fifth bits from the front (bottom), and this corresponds to a defective flip-flop. In this way, the failure position (position of the defective flip-flop) in the scan chain SC4 can be specified. There are two possibilities for the defective flip-flop, but if the number is limited to two, the failure location can be easily specified by layout verification.

まとめると、スキャンチェーンを構成する複数のフリップフロップのシリアル接続状態をQ出力・NQ出力の交互繰り返し接続とした上で、リセットによりすべてのフリップフロップを“0”に初期設定し、それぞれの出力を交互に“0”と“1”に初期設定するように構成したので、スキャンシフトを行えば、スキャンアウトからは時系列的に2ビット単位で正論理・負論理(または負論理・正論理)を交互とする状態の出力が可能となる。その結果、不良フリップフロップの存在に起因する出力ビット列の期待値ビット列からのビット反転の位置の特定が行いやすくなる。すなわち、Q出力・NQ出力の交互繰り返し型のスキャンチェーンにおけるフリップフロップをプリセット端子無しでリセット端子付きのフリップフロップで構成し、テスト時にオールリセット可能にするだけで、2ビット単位であるが、スキャンチェーンにおける故障位置特定の精度を確保することができる。   In summary, the serial connection state of the multiple flip-flops that make up the scan chain is set to alternate repeat connection of Q output and NQ output, and all flip-flops are initialized to “0” by reset, and each output is set to Since the initial setting is alternately set to “0” and “1”, if scan shift is performed, positive logic / negative logic (or negative logic / positive logic) in 2-bit units in time series from scan-out It is possible to output in a state of alternating. As a result, it becomes easier to specify the position of bit inversion from the expected value bit string of the output bit string due to the presence of the defective flip-flop. In other words, the flip-flop in the Q output / NQ output alternating scan chain is composed of a flip-flop with a reset terminal without a preset terminal. It is possible to ensure the accuracy of specifying the fault location in the chain.

なお、上記において、「Q出力→NQ出力→Q出力→NQ出力→…」の順に代えて、「QN出力→Q出力→QN出力→Q出力→…」のようにQN出力とQ出力のフリップフロップが交互に接続されたスキャンチェーンを検査対象として、上記と同様のステップ処理を行うのでもよく、同様の効果が発揮される。   In the above, instead of “Q output → NQ output → Q output → NQ output →...”, A flip-flop of QN output and Q output as “QN output → Q output → QN output → Q output →. The same step process may be performed using the scan chain in which the groups are alternately connected as the inspection target, and the same effect is exhibited.

(実施の形態5)
本発明の実施の形態5は、スキャンチェーン内の複数のフリップフロップのシリアル接続状態をQ出力・NQ出力の交互繰り返し接続とした上で、プリセットを可能とするものである。本発明の実施の形態5にかかわるスキャンチェーンにおける故障位置特定方法を図9および図10を用いて説明する。
(Embodiment 5)
The fifth embodiment of the present invention enables presetting after the serial connection state of a plurality of flip-flops in the scan chain is set to alternately and repeatedly connect Q output and NQ output. A fault location specifying method in a scan chain according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図9(a)は実施の形態5の場合のスキャンチェーンSC5の回路構成を示し、図9(b)はその不良例を示す。スキャンチェーンSC5の各フリップフロップFF1〜FF10はプリセット端子Sを有し、プリセットにより“1”にセットし、それぞれの出力の初期値を交互に“1”と“0”にセット可能となっている。その他の構成については実施の形態4の場合の図7と同様であるので、説明を省略する。   FIG. 9A shows a circuit configuration of the scan chain SC5 in the case of the fifth embodiment, and FIG. 9B shows a defective example thereof. Each flip-flop FF1 to FF10 of the scan chain SC5 has a preset terminal S, which can be set to “1” by presetting and the initial value of each output can be alternately set to “1” and “0”. . Since other configurations are the same as those in FIG. 7 in the case of the fourth embodiment, description thereof is omitted.

本実施の形態は、スキャンチェーンSC5内の複数のフリップフロップFF1〜FF10をすべてプリセット可能とし、初段のフリップフロップFF1のQ出力端子を次段のフリップフロップFF2のデータ入力端子に接続し、次段のフリップフロップFF2のNQ出力端子を第3段のフリップフロップFF3のデータ入力端子に接続し、第3段のフリップフロップFF3のQ出力端子を第4段のフリップフロップFF4のデータ入力端子に接続するといった具合に、「Q出力→NQ出力→Q出力→NQ出力→…」のようにQ出力とNQ出力のフリップフロップを交互に接続して構成されたスキャンチェーンを検査対象とする。そして、プリセットにより各フリップフロップFF1〜FF10のすべてを“1”にセットするステップと、次いでスキャンシフトによりスキャンアウトから出力されるビット列を期待値ビット列と比較することによりスキャンチェーンSC5上の故障位置を特定するステップとを含むものである。フリップフロップFF1〜FF10のシリアル接続状態をQ出力・NQ出力の交互繰り返し接続としてあるので、プリセットによりすべてのフリップフロップFF1〜FF10を“1”に初期設定すれば、それぞれの出力は交互に“1”,“0”,“1”,“0”…のように初期設定される。これが、図10(a),(b)においてプリセットの段に示されている。   In this embodiment, all the plurality of flip-flops FF1 to FF10 in the scan chain SC5 can be preset, the Q output terminal of the first flip-flop FF1 is connected to the data input terminal of the next flip-flop FF2, and the next stage The NQ output terminal of the flip-flop FF2 is connected to the data input terminal of the third flip-flop FF3, and the Q output terminal of the third flip-flop FF3 is connected to the data input terminal of the fourth flip-flop FF4. For example, a scan chain formed by alternately connecting flip-flops of Q output and NQ output such as “Q output → NQ output → Q output → NQ output →. Then, the step of setting all the flip-flops FF1 to FF10 to “1” by the preset, and then comparing the bit string output from the scan-out by the scan shift with the expected value bit string, thereby determining the failure position on the scan chain SC5. Identifying step. Since the serial connection state of the flip-flops FF1 to FF10 is an alternately repeated connection of Q output and NQ output, if all the flip-flops FF1 to FF10 are initially set to “1” by presetting, each output is alternately “1”. “,” “0”, “1”, “0”... This is shown in the preset stage in FIGS. 10 (a) and 10 (b).

本実施の形態において、スキャンチェーンSC5のスキャンシフトの動作の確認は以下の手順で行われる。   In the present embodiment, confirmation of the scan shift operation of the scan chain SC5 is performed according to the following procedure.

まず、プリセットを印加してフリップフロップFF1〜FF10全段にその初期値として“1”を設定する。すなわち、各フリップフロップFF1〜FF10にその出力の初期値として、交互に“1”と“0”をセットする。次いで、スキャンチェーンSC5をスキャンシフトする。クロックを9個印加したときのビット列シフト図を図10(a)に示す。個々のビットデータは、斜め矢印のように遷移する。ビットデータは、次段のフリップフロップにシフトするたびに、同一ビットを2度続けたあと反転する。すなわち、矢印に沿って、
“0”→“0”→“1”→“1”→“0”→“0”…
のように遷移する。あるいは、
“1”→“0”→“0”→“1”→“1”…
のように遷移する。“0”で開始するときは直後に“0”を繰り返す。“1”で開始するときは直後に“0”に変化する。スキャンアウトからの出力ビット列(ビットパターン)を、図10(a)の正常時のスキャンアウトの期待値ビット列“0011001100”(下から)と比較する。スキャンアウトからは時系列的に2ビット単位で負論理・正論理を交互とする状態の出力となっている。
First, a preset is applied to set “1” as the initial value in all stages of the flip-flops FF1 to FF10. That is, “1” and “0” are alternately set in the flip-flops FF1 to FF10 as initial values of their outputs. Next, the scan chain SC5 is scan-shifted. FIG. 10A shows a bit string shift diagram when nine clocks are applied. Individual bit data transition as indicated by diagonal arrows. Each time the bit data is shifted to the flip-flop of the next stage, the same bit is continued twice and then inverted. That is, along the arrow,
“0” → “0” → “1” → “1” → “0” → “0”…
The transition is as follows. Or
“1” → “0” → “0” → “1” → “1”…
The transition is as follows. When starting with "0", repeat "0" immediately after. When starting with “1”, it immediately changes to “0”. The output bit string (bit pattern) from the scan-out is compared with the expected scan-out bit string “0011001100” (from the bottom) in the normal state of FIG. 10A. From the scan-out, the output is in a state of alternating negative logic and positive logic in units of 2 bits in time series.

期待値ビット列と異なった出力ビット列が観察された場合には、スキャンチェーンSC5内に不良フリップフロップがあることになり、以下の方法で不良フリップフロップを特定する。   When an output bit string different from the expected value bit string is observed, there is a defective flip-flop in the scan chain SC5, and the defective flip-flop is specified by the following method.

図9(b)に示すように例えば第6段のフリップフロップFF6が不良である場合を考える。   As shown in FIG. 9B, for example, consider a case where the sixth-stage flip-flop FF6 is defective.

まず、不良フリップフロップがない場合には、図10(a)において、フリップフロップFF5の出力から始めて斜め下へたどっていくと、
“1”→“0”→“0”→“1”→“1”→“0”
と原則通りに遷移する。これに対して、第6段のフリップフロップFF6が不良である場合に、図10(b)において、同じくフリップフロップFF5の出力から始めて斜め下へたどっていくと、
“1”→“0”→“1”→“0”→“1”→“1”
となり、相違する。また、不良フリップフロップがない場合には、図10(a)において、フリップフロップFF3の出力から始めて斜め下へたどっていくと、
“1”→“0”→“0”→“1”→“1”→“0”→“0”→“1”
と原則通りに遷移する。これに対して、第6段のフリップフロップFF6が不良である場合に、図10(b)において、同じくフリップフロップFF3の出力から始めて斜め下へたどっていくと、
“1”→“0”→“0”→“1”→“1”→“1”→“1”→“0”
となり、相違する。
First, when there is no defective flip-flop, in FIG. 10 (a), starting from the output of the flip-flop FF5 and tracing downward,
“1” → “0” → “0” → “1” → “1” → “0”
And transition in principle. On the other hand, when the flip-flop FF6 in the sixth stage is defective, in FIG. 10B, starting from the output of the flip-flop FF5 and tracing down diagonally,
“1” → “0” → “1” → “0” → “1” → “1”
It is different. If there is no defective flip-flop, starting from the output of the flip-flop FF3 in FIG.
“1” → “0” → “0” → “1” → “1” → “0” → “0” → “1”
And transition in principle. On the other hand, in the case where the sixth stage flip-flop FF6 is defective, in FIG. 10B, similarly, starting from the output of the flip-flop FF3 and going diagonally downward,
“1” → “0” → “0” → “1” → “1” → “1” → “1” → “0”
It is different.

次に、出力ビット列についてみると、フリップフロップFF6に不良があるときは、出力ビット列は図10(b)のように、下から上に向けて、“X001101100”となる。   Next, regarding the output bit string, when the flip-flop FF6 has a defect, the output bit string becomes “X001101100” from the bottom to the top as shown in FIG. 10B.

出力ビット列:X0 01 10 11 00
期待値ビット列:00 11 00 11 00
である。本実施の形態の場合は「Q出力→NQ出力→Q出力→NQ出力→…」の交互出力であるので、2ビットを単位として考える。後ろ(上)から2ビットの2組の4ビット分は“0011”(逆順記載)で一致しており、5,6ビット目で不一致となっている。不一致の5,6ビット目は前(下)から6,5ビット目であり、これが不良フリップフロップに該当する。このようにして、スキャンチェーンSC5における故障位置(不良フリップフロップの位置)を特定することができる。不良フリップフロップについて2つの可能性があるが、2点に絞れば、レイアウト検証により故障位置を容易に特定することが可能となる。
Output bit string: X0 01 10 11 00
Expected value bit string: 00 11 00 11 00
It is. In the case of this embodiment, since it is an alternate output of “Q output → NQ output → Q output → NQ output →...”, It is considered in units of 2 bits. Two sets of 4 bits of 2 bits from the back (upper) match with “0011” (described in reverse order), and the 5th and 6th bits do not match. The mismatched fifth and sixth bits are the sixth and fifth bits from the front (bottom), and this corresponds to a defective flip-flop. In this way, the failure position (position of the defective flip-flop) in the scan chain SC5 can be specified. There are two possibilities for the defective flip-flop, but if the number is limited to two, the fault location can be easily identified by layout verification.

まとめると、スキャンチェーンを構成する複数のフリップフロップのシリアル接続状態をQ出力・NQ出力の交互繰り返し接続とした上で、プリセットによりすべてのフリップフロップを“1”に初期設定し、それぞれの出力を交互に“1”と“0”に初期設定するように構成したので、スキャンシフトを行えば、スキャンアウトからは時系列的に2ビット単位で負論理・正論理(または正論理・負論理)を交互とする状態の出力が可能となる。その結果、不良フリップフロップの存在に起因する出力ビット列の期待値ビット列からのビット反転の位置の特定が行いやすくなる。すなわち、Q出力・NQ出力の交互繰り返し型のスキャンチェーンにおけるフリップフロップをリセット端子無しでプリセット端子付きのフリップフロップで構成し、テスト時にオールプリセット可能にするだけで、2ビット単位であるが、スキャンチェーンにおける故障位置特定の精度を確保することができる。   In summary, the serial connection status of the multiple flip-flops that make up the scan chain is set to alternate repeat connection of Q output and NQ output, and all flip-flops are initially set to “1” by presetting, and each output is set to Since the initial setting is alternately set to “1” and “0”, if scan shift is performed, negative logic / positive logic (or positive logic / negative logic) in 2-bit units in time series from scan-out It is possible to output in a state of alternating. As a result, it becomes easier to specify the position of bit inversion from the expected value bit string of the output bit string due to the presence of the defective flip-flop. In other words, the flip-flop in the Q output / NQ output alternating scan chain is composed of a flip-flop with a preset terminal without a reset terminal, and it is possible to scan all in two bits by making all preset possible during testing. It is possible to ensure the accuracy of specifying the fault location in the chain.

なお、上記において、「Q出力→NQ出力→Q出力→NQ出力→…」の順に代えて、「QN出力→Q出力→QN出力→Q出力→…」のようにQN出力とQ出力のフリップフロップが交互に接続されたスキャンチェーンを検査対象として、上記と同様のステップ処理を行うのでもよく、同様の効果が発揮される。   In the above, instead of “Q output → NQ output → Q output → NQ output →...”, A flip-flop of QN output and Q output as “QN output → Q output → QN output → Q output →. The same step process may be performed using the scan chain in which the groups are alternately connected as the inspection target, and the same effect is exhibited.

本発明のスキャンチェーンにおける故障位置特定方法は、スキャンチェーンを有する半導体集積回路において、スキャンチェーン上のフリップフロップ群における不良フリップフロップを高精度に特定する技術として有用である。   The fault location specifying method in a scan chain of the present invention is useful as a technique for specifying a defective flip-flop in a flip-flop group on a scan chain with high accuracy in a semiconductor integrated circuit having a scan chain.

本発明の実施の形態1におけるスキャンチェーンの回路構成図とその不良例図FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a scan chain and its failure example in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1におけるスキャンチェーンにおける故障位置特定方法の動作を説明するビット列シフト図Bit string shift diagram for explaining the operation of the fault location specifying method in the scan chain in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態2におけるスキャンチェーンの回路構成図とその不良例図Circuit configuration diagram of scan chain and its failure example diagram in Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施の形態2におけるスキャンチェーンにおける故障位置特定方法の動作を説明するビット列シフト図Bit string shift diagram for explaining the operation of the fault location specifying method in the scan chain in Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施の形態3におけるスキャンチェーンの回路構成図とその不良例図Circuit configuration diagram of scan chain and its failure example diagram in Embodiment 3 of the present invention 本発明の実施の形態3におけるスキャンチェーンにおける故障位置特定方法の動作を説明するビット列シフト図Bit string shift diagram for explaining the operation of the fault location specifying method in the scan chain in the third embodiment of the present invention 本発明の実施の形態4におけるスキャンチェーンの回路構成図とその不良例図Circuit configuration diagram of scan chain and its failure example diagram in Embodiment 4 of the present invention 本発明の実施の形態4におけるスキャンチェーンにおける故障位置特定方法の動作を説明するビット列シフト図Bit string shift diagram for explaining the operation of the fault location specifying method in the scan chain in Embodiment 4 of the present invention 本発明の実施の形態5におけるスキャンチェーンの回路構成図とその不良例図FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a scan chain according to Embodiment 5 of the present invention and its failure example diagram. 本発明の実施の形態5におけるスキャンチェーンにおける故障位置特定方法の動作を説明するビット列シフト図Bit string shift diagram for explaining the operation of the fault location specifying method in the scan chain in the fifth embodiment of the present invention スキャンチェーンの一般的説明図General illustration of the scan chain 従来の技術におけるスキャンチェーンの回路構成図とその不良例図Circuit diagram of scan chain in conventional technology and its failure example diagram 従来の技術におけるスキャンチェーンにおける故障位置特定方法の動作を説明するビット列シフト図Bit string shift diagram for explaining the operation of the fault location method in the scan chain in the prior art

符号の説明Explanation of symbols

FF1〜FF10 スキャンチェーンを構成するフリップフロップ
SC1〜SC5 スキャンチェーン
FF1 to FF10 Flip-flops constituting scan chain SC1 to SC5 Scan chain

Claims (6)

スキャンチェーン内の複数のフリップフロップをNQ出力可能とし、初段のフリップフロップのNQ出力端子を次段のフリップフロップのデータ入力端子に接続し、次段のフリップフロップのNQ出力端子を第3段のフリップフロップのデータ入力端子に接続するといった具合に、「NQ出力→NQ出力→…」のようにNQ出力のフリップフロップを繰り返し接続して構成されたスキャンチェーンを検査対象として、
システムリセットにより前記各フロップフロップを所定の初期値にセットするステップと、
次いでスキャンシフトによりスキャンアウトから出力されるビット列を期待値ビット列と比較することにより前記スキャンチェーン上の故障位置を特定するステップとを含むスキャンチェーンにおける故障位置特定方法。
A plurality of flip-flops in the scan chain can output NQ, the NQ output terminal of the first stage flip-flop is connected to the data input terminal of the next stage flip-flop, and the NQ output terminal of the next stage flip-flop is connected to the third stage flip-flop. For example, a scan chain configured by repeatedly connecting NQ output flip-flops such as “NQ output → NQ output →...” Is connected to the data input terminal of the flip-flop.
Setting each flop flop to a predetermined initial value by a system reset; and
And a step of specifying a fault position on the scan chain by comparing a bit string output from scan-out by a scan shift with an expected value bit string.
スキャンチェーン内の複数のフリップフロップをすべてNQ出力構成でかつリセット可能とし、初段のフリップフロップのNQ出力端子を次段のフリップフロップのデータ入力端子に接続し、次段のフリップフロップのNQ出力端子を第3段のフリップフロップのデータ入力端子に接続するといった具合に、「NQ出力→NQ出力→…」のようにNQ出力のフリップフロップを繰り返し接続して構成されたスキャンチェーンを検査対象として、
リセットにより前記各フリップフロップのすべてを“0”にセットするステップと、
次いでスキャンシフトによりスキャンアウトから出力されるビット列を期待値ビット列と比較することにより前記スキャンチェーン上の故障位置を特定するステップとを含むスキャンチェーンにおける故障位置特定方法。
All the flip-flops in the scan chain have an NQ output configuration and can be reset, the NQ output terminal of the first flip-flop is connected to the data input terminal of the next flip-flop, and the NQ output terminal of the next flip-flop Is connected to the data input terminal of the third stage flip-flop, and a scan chain configured by repeatedly connecting NQ output flip-flops such as “NQ output → NQ output →.
Setting all of the flip-flops to “0” by resetting;
And a step of specifying a fault position on the scan chain by comparing a bit string output from scan-out by a scan shift with an expected value bit string.
スキャンチェーン内の複数のフリップフロップをすべてNQ出力構成でかつプリセット可能とし、初段のフリップフロップのNQ出力端子を次段のフリップフロップのデータ入力端子に接続し、次段のフリップフロップのNQ出力端子を第3段のフリップフロップのデータ入力端子に接続するといった具合に、「NQ出力→NQ出力→…」のようにNQ出力のフリップフロップを繰り返し接続して構成されたスキャンチェーンを検査対象として、
プリセットにより各フリップフロップのすべてを“1”にセットするステップと、
次いでスキャンシフトによりスキャンアウトから出力されるビット列を期待値ビット列と比較することにより前記スキャンチェーン上の故障位置を特定するステップとを含むスキャンチェーンにおける故障位置特定方法。
A plurality of flip-flops in the scan chain can be preset with an NQ output configuration, the NQ output terminal of the first stage flip-flop is connected to the data input terminal of the next stage flip-flop, and the NQ output terminal of the next stage flip-flop Is connected to the data input terminal of the third stage flip-flop, and a scan chain configured by repeatedly connecting NQ output flip-flops such as “NQ output → NQ output →.
Setting all flip-flops to “1” by presetting;
And a step of specifying a fault position on the scan chain by comparing a bit string output from scan-out by a scan shift with an expected value bit string.
スキャンチェーン内の複数のフリップフロップをすべてリセット可能とし、初段のフリップフロップのQ出力端子を次段のフリップフロップのデータ入力端子に接続し、次段のフリップフロップのNQ出力端子を第3段のフリップフロップのデータ入力端子に接続し、第3段のフリップフロップのQ出力端子を第4段のフリップフロップのデータ入力端子に接続するといった具合に、「Q出力→NQ出力→Q出力→NQ出力→…」のようにQ出力とNQ出力のフリップフロップを交互に接続して構成されたスキャンチェーンを検査対象として、
リセットにより前記各フリップフロップのすべてを“0”にセットするステップと、
次いでスキャンシフトによりスキャンアウトから出力されるビット列を期待値ビット列と比較することにより前記スキャンチェーン上の故障位置を特定するステップとを含むスキャンチェーンにおける故障位置特定方法。
All the flip-flops in the scan chain can be reset, the Q output terminal of the first flip-flop is connected to the data input terminal of the next flip-flop, and the NQ output terminal of the next flip-flop is connected to the third stage flip-flop. Connect to the data input terminal of the flip-flop, connect the Q output terminal of the third-stage flip-flop to the data input terminal of the fourth-stage flip-flop, and so on. → ... ”scan chain configured by alternately connecting Q output and NQ output flip-flops as inspection targets,
Setting all of the flip-flops to “0” by resetting;
And a step of specifying a fault position on the scan chain by comparing a bit string output from scan-out by a scan shift with an expected value bit string.
スキャンチェーン内の複数のフリップフロップをすべてプリセット可能とし、初段のフリップフロップのQ出力端子を次段のフリップフロップのデータ入力端子に接続し、次段のフリップフロップのNQ出力端子を第3段のフリップフロップのデータ入力端子に接続し、第3段のフリップフロップのQ出力端子を第4段のフリップフロップのデータ入力端子に接続するといった具合に、「Q出力→NQ出力→Q出力→NQ出力→…」のようにQ出力とNQ出力のフリップフロップを交互に接続して構成されたスキャンチェーンを検査対象として、
プリセットにより前記各フリップフロップのすべてを“1”にセットするステップと、
次いでスキャンシフトによりスキャンアウトから出力されるビット列を期待値ビット列と比較することにより前記スキャンチェーン上の故障位置を特定するステップとを含むスキャンチェーンにおける故障位置特定方法。
All the flip-flops in the scan chain can be preset, the Q output terminal of the first flip-flop is connected to the data input terminal of the next flip-flop, and the NQ output terminal of the next flip-flop is connected to the third stage flip-flop. Connect to the data input terminal of the flip-flop, connect the Q output terminal of the third-stage flip-flop to the data input terminal of the fourth-stage flip-flop, and so on, such as “Q output → NQ output → Q output → NQ output” → ... ”scan chain configured by alternately connecting Q output and NQ output flip-flops as inspection targets,
Setting all of the flip-flops to “1” by presetting;
And a step of specifying a fault position on the scan chain by comparing a bit string output from scan-out by a scan shift with an expected value bit string.
前記「Q出力→NQ出力→Q出力→NQ出力→…」の順に代えて、「QN出力→Q出力→QN出力→Q出力→…」のようにQN出力とQ出力のフリップフロップが交互に接続されたスキャンチェーンを検査対象とする請求項4または請求項5に記載のスキャンチェーンにおける故障位置特定方法。   Instead of the order of “Q output → NQ output → Q output → NQ output →...”, Flip-flops of QN output and Q output are alternately arranged as “QN output → Q output → QN output → Q output →. 6. The fault location specifying method in a scan chain according to claim 4 or 5, wherein the connected scan chain is an inspection target.
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