JP2000243916A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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Abstract
ストピン数の少ピン化を達成することを課題とする。 【解決手段】 この発明は、同一機能を有する複数の機
能モジュール2-1〜2-4のテスト入力ならびにテスト出力
を共通化し、任意に選択された機能モジュールのテスト
を同時かつ並行して行い、任意の1つの機能モジュール
のテスト結果と他の機能モジュールのテスト結果との比
較結果に基づいて機能モジュールを含む半導体装置のパ
ス/フェールを判定するように構成される。
Description
複数の機能モジュールを備えた半導体装置に関する。
ように、同一機能を有する回路(以下、機能モジュール
と呼ぶ)、例えば同一機能のCPUを複数搭載している
半導体装置は少なくない。これらの半導体装置の複数の
機能モジュールを合理的にテストする方法として、従来
では以下に示す2つの方法が取られていた。
ュール数分繰り返し行う方法である。この方法の長所
は、それぞれの機能モジュール毎にテストを繰り返し行
うため、機能モジュールの個数に関係なくテスト入力、
テスト出力の外部入出力ピンを共有することができる点
にある。ゆえに、外部ピンの少数化を図ることができ
る。一方短所は、テストの繰り返し数分だけテスト時間
が長くなるという点であり、機能モジュール数が増える
と多くのテスト時間がかかることになる。
ある。この方法の長所は、機能モジュールの個数に関係
なく全体のテスト時間が機能モジュール1個分のテスト
時間で済み、先の方法に比べてテスト時間が短かくなる
という点である。一方短所は、同時に複数の機能モジュ
ールの入出力が必要になるため、機能モジュールの個数
に応じてテスト入出力ピンの数が増加してしまう点であ
る。
する4つの機能モジュールM1〜M4を含む半導体装置
において、それぞれの機能モジュールM1〜M4に対し
てテスト入力1〜4、テスト出力1〜4が必要となり、
それぞれのテスト入力1〜4、テスト出力1〜4に対応
してテスト入出力ピンが必要になる。したがって、この
方法にあっては、それぞれの機能モジュールのテストに
かかるテスト時間、ならびに入出力ピン数が少ない場合
はそれほど大きな問題とはならないが、複雑な機能の機
能モジュールを多数搭載した場合等は、必要なテスト時
間、入出力ピン数が膨大になり、大きな問題となってい
た。
半導体装置に含まれる同一機能を有する複数の機能モジ
ュールをテストする従来の方法にあっては、テスト用入
出力ピンの個数は少なくて済むがテスト時間がかかる、
あるいはテスト時間は短くなるがテスト用入出力ピンが
増えるといった不具合を招いており、それぞれの短所を
回避してそれぞれの長所だけを共に満足させることはで
きなかった。
たものであり、その目的とするところは、テスト時間の
短縮化ならびにテストピン数の少ピン化を達成した同一
機能を有する複数の機能モジュールを含む半導体装置を
提供することにある。
に、請求項1記載の発明は、半導体装置に含まれる同一
機能を有する複数の機能モジュールをテストする際、テ
スト入力端子を介してテスト入力を受けて、入力選択信
号にしたがってテスト入力を供給する前記機能モジュー
ルを選択するテストモジュール選択回路と、前記テスト
モジュール選択回路からテスト入力を受けて、前記機能
モジュールのテストが同時かつ並行して行われ同時にテ
ストが終了してテスト結果が出力されるように、前記テ
ストモジュール選択回路により選択された機能モジュー
ルにテスト入力を同期して供給する同期入力回路と、前
記同期入力回路によりテスト入力が与えられた前記機能
モジュールで同時かつ並行して行われたテストの結果を
受けて、出力選択信号にしたがっていずれか1つのテス
ト結果を選択する出力モジュール選択回路と、前記機能
モジュールで行われたテストの結果を受けて、テスト結
果を比較して一致/不一致を判別し、判別結果を比較結
果出力端子を介して出力する比較回路とを有することを
特徴とする。
れる同一機能を有する複数の機能モジュールをテストす
る際、テスト入力端子を介してテスト入力を受けて、入
力選択信号にしたがってテスト入力を供給する前記機能
モジュールを選択するテストモジュール選択回路と、前
記テストモジュール選択回路からテスト入力を受けて、
前記機能モジュールのテストが同時かつ並行して行われ
同時にテストが終了してテスト結果が出力されるよう
に、前記テストモジュール選択回路により選択された機
能モジュールにテスト入力を同期して供給する同期入力
回路と、前記同期入力回路によりテスト入力が与えられ
た前記機能モジュールで同時かつ並行して行われたテス
トの結果を受けて、テスト結果を保持し、出力選択信号
にしたがって保持したテスト結果を選択出力する出力モ
ジュール選択回路と、前記出力モジュール選択回路で保
持されたテスト結果を受けて、ICテスタにより合格と
判定されたテスト結果と合否未判定のテスト結果を比較
して一致/不一致を判別し、判別結果ならびにICテス
タにおける合否の判定結果を比較結果出力端子を介して
出力する比較回路とを有することを特徴とする。
実施形態を説明する。
置の構成を示す図である。
体装置は、半導体装置1に含まれる同一機能を有する4
つの例えばCPU等の機能モジュール2-1〜2-4のテスト
を同時かつ並行して行い、機能モジュール2-1〜2-4の良
(4つの機能モジュール2-1〜2-4が全てテストにパスし
た場合とする)/不良(少なくとも1つの機能モジュー
ル2-1〜2-4がテストにフェールした場合とする)を判定
するものであり、テストモジュール選択回路3、同期入
力回路4、外部出力モジュール選択回路5、テスト結果
比較回路6を有し、テストモジュール選択回路3、同期
入力回路4外部出力モジュール選択回路5及びテスト結
果比較回路6は半導体装置1内部に含まれている。
通の入力ピンからテストモジュール選択回路3、同期入
力回路4を介して供給される。テストモジュール選択回
路3は、入力ピンからの入力が供給される機能モジュー
ル2-1〜2-4を選択する。機能モジュール2-1〜2-4の選択
は、入力モジュール選択ピンから与えられる入力選択信
号により外部から指示される。ここで、選択したモジュ
ール数をnとする。同期入力回路4は、テストモジュー
ル選択回路3からの指示を受けて、選択されたn個の機
能モジュールに対して同期をとった入力を供給する。な
お、n>1の場合は同期をとるが、n=1の場合は同期
をとる必要がないためとらない。同期入力に対する出力
が各機能モジュール2-1〜2-4から同タイミングで出力さ
れ、外部出力モジュール選択回路5を介してテスト結果
比較回路6に与えられる。
機能モジュール2-1〜2-4の1つを選択し、選択された機
能モジュール2-1〜2-4からの出力を半導体装置1の出力
ピンから出力する。出力ピンはICテスタ7に接続され
る。なお、図1では機能モジュール2-1 が選択された例
を示したが、いずれの機能モジュール2-1〜2-4も選択す
ることができる。機能モジュール2-1〜2-4の選択は、出
力モジュール選択ピンに与えられる出力選択信号により
外部から指示される。なお、n>1の場合は、出力選択
信号の指示に従うが、n=1の場合は、入力選択信号の
指示に従う。この理由は、n=1の場合は、その機能モ
ジュールしかテストされていないため、他の機能モジュ
ールからの出力がないためである。テスト結果比較回路
6は、複数の機能モジュール2-1〜2-4の出力の一致/不
一致を検出し、その結果を半導体装置1の比較結果出力
ピンを介して出力する。一致/不一致のみの判定なの
で、比較結果出力ピンは1ピンで構成される。なお、n
>1の場合は比較を行うが、n=1の場合は何も行わな
い。この理由は、n=1の時、その機能モジュールしか
テストされていないため、比較を行う必要がないためで
ある。
作について説明する。
2-1〜2-4を選択する。ここでは、機能モジュール2-1〜2
-4すべてを同時にテストするように、入力選択信号によ
り入力モジュール選択回路3に指示される。なお、ここ
で同時にテストする機能モジュール数は自由に選択して
よい。さらに、出力ピンを介してICテスタ7にテスト
結果を出力する機能モジュール2-1〜2-4を選択する。こ
こでは、機能モジュール2-1 を選択するよう、出力モジ
ュール選択ピンを介して外部から出力選択信号により出
力モジュール選択回路5に指示される。なお、ここでは
機能モジュール2-1 を選択したが、どれを選択してもよ
い。
テストベクタは、テストモジュール選択回路3で指示の
あった機能モジュール2-1〜2-4に対して、同期入力回路
4より与えられる。そして、各機能モジュール2-1〜2-4
で同時かつ並行してテストが行われる。テスト結果は、
各機能モジュール2-1〜2-4から同一タイミングで外部出
力モジュール選択回路5に出力され、外部出力モジュー
ル選択回路5を介してテスト結果比較回路6に与えられ
る。機能モジュール2-1 の出力は、外部出力モジュール
選択回路5からの指示に従い、出力ピンからも出力され
る。出力ピンから出力されたテスト結果は、ICテスタ
7で期待値比較され、機能モジュール2-1 のPass
(パス)/Fail(フェール)が判定される。テスト
結果比較回路6では、すべての機能モジュール2-1〜2-4
のテスト結果の一致/不一致が検出され、比較結果出力
ピンから比較結果が出力される。
判定は、以下のようにして行われる。ICテスタ7でパ
ス、かつ比較結果出力ピンから一致が出力された場合
は、この機能モジュール2-1〜2-4 の動作は正常、つま
り良品と判断される。一方、先のいずれか又は両方の条
件を満たしていない場合には、機能モジュール2-1〜2-4
のいずれか、あるいはすべての動作が異常、つまり不良
であると判定される。
数の同一機能モジュール2-1〜2-4のテストにおいて、テ
ストを同時に並列処理していることで、飛躍的なテスト
の時短化が図られ、かつ入・出力ピンを共通化している
ことで、半導体装置1の少ピン化、小パッケージ化の2
つを同時に達成することができる。それに伴い、テスト
ベクタ数を従来に比べて(1/機能モジュールの個数)
にすることができる。
の中で処理される。そのため、テストシーケンスを制御
管理するテスト管理プログラムでは、ICテスタ7の判
定結果と比較結果出力ピンの出力を参照するだけでよい
ので、テストの容易化を図ることができる。このテスト
結果では、複数の同一機能モジュール2-1〜2-4のうち1
つでもテストにフェールしていると、半導体装置1を不
良品とみなしている。そのため、量産時のテストのよう
に、機能モジュール2-1〜2-4が1つでも不良があると半
導体装置1全体が不良品となるようなテストにおいて時
短を実現できるため、非常に有効である。
装置の構成を示す図である。
ところは、上記実施形態に比べて、それぞれの機能モジ
ュール2-1〜2-4を独立して個別に良/不良の判定を行う
ようにしたことにあり、他は図1に示す実施形態と同様
であり、図1と同符号のものは同一機能を有するもので
あり、その説明は省略する。
めに、外部出力モジュール選択回路11、ICテスタ1
2ならびにテスト結果比較回路13が前記実施形態と比
べて異なる構成となっている。
入力回路4によりテスト入力が与えられた機能モジュー
ル2-1〜2-4で同時かつ並行して行われたテストの結果を
受けて保持する保持回路を備え、保持回路で保持したテ
スト結果をICテスタ12から与えられる出力選択信号
にしたがってICテスタ12に選択出力する。
力モジュール選択回路11に与え、出力選択信号にした
がって外部出力モジュール選択回路11から選択出力さ
れた機能モジュール2-1〜2-4におけるテスト結果のパス
/フェールの判定を開始し、最初にテスト結果のパスを
判定した時点でパス/フェールの判定動作を終了し、パ
ス/フェールの判定結果をテスト結果比較回路13に出
力し、テスト結果比較回路13の比較判定動作を制御す
る。
ュール選択回路11で保持されたテスト結果を受けて、
ICテスタ12の制御の下にICテスタ12によりパス
と判定されたテスト結果とパス/フェールが未判定のテ
スト結果を比較して一致/不一致を判別し、判別結果な
らびにICテスタ12におけるパス/フェールの判定結
果をそれぞれの機能モジュール2-1〜2-4に対応して設け
られた4つの比較結果出力ピンを介して出力する。
を、図3に示すフローチャートを参照して説明する。
部出力モジュール選択回路11に与えられるまでの動作
は先の実施形態と同様なので説明は省略する。まず、図
3に示すフローチャートの動作が実行される前に初期設
定がなされる(ステップS1)。初期設定は、先の実施
形態と同様に選択した機能モジュール数をnとする。こ
こではn=4となる。また、外部出力モジュール選択回
路11で選択されている機能モジュール名をA(モジュ
ール番号)と定義する。さらに、変数l=1,m=1と
する。
索ループが実行されて、外部出力モジュール選択回路1
1とICテスタ12との間でテストがパスする機能モジ
ュール2-1〜2-4が順次検索される。すなわち、まず機能
モジュール2-1 のテスト結果がICテスタ12に与えら
れて期待値と比較されパス/フェールの判定が行われ
(ステップS2)、フェールの場合には(ステップS
3)次の機能モジュール2-2 が比較判定の対象となり
(ステップS4)、上記と同様にしてパス/フェールの
判定が順次行われ、4つ全ての機能モジュール2-1〜2-4
の比較判定が終了して全ての機能モジュール2-1〜2-4に
おいてフェールであった場合には、全ての機能モジュー
ル2-1〜2-4が不良である旨がICテスタ12からテスト
結果比較回路13に与えられ、テスト結果比較回路13
からそれぞれ対応する比較結果出力ピンを介して出力さ
れ比較判定動作が終了する(ステップS6,S7)。
した機能モジュールが検出されると(ステップS8)、
その時点で真値探索ループは終了し、ステップS9〜S
13からなるテスト結果比較ループが実行され、パス/
フェールが未判定の機能モジュールのパス/フェールの
判定が半導体装置1の内部で行われる。すなわち、パス
した機能モジュールと未判定の機能モジュールのテスト
結果が比較され(ステップS9)、一致した場合はパス
と判定され(ステップS10)、不一致の場合にはフェ
ールと判定され(ステップS11)、これらの動作がパ
ス/フェールが未判定の機能モジュールに対して順次行
われ(ステップS12)、テスト結果が未判定の全ての
機能モジュールに対して上記動作が行われると(ステッ
プS13)、それぞれの機能モジュールのパス/フェー
ルの判定結果がテスト結果比較回路13からそれぞれ対
応する比較結果出力ピンを介して出力され比較判定動作
が終了する(ステップS14,S15)。
の実施形態と同様の効果が得られる他に、次のような効
果がある。即ち、先の実施形態の半導体装置では、複数
の同一機能モジュール2-1〜2-4のテスト結果として、良
/不良のどちらかの判定しかできなかった。しかし、こ
の実施形態のテスト回路では、すべての機能モジュール
2-1〜2-4個々の良/不良を判別することができる。つま
り、複数の同一機能モジュール2-1〜2-4のうちいくつか
がテストをパスしていれば、良品と見なしたい場合や、
先の実施形態よりも詳細な半導体装置1のテストを行い
たい場合に効果を発揮することができる。
装置の構成を示す図である。
ところは、図1に示す実施形態に比べて、図1に示すと
同様の構成において4つの機能モジュール2-1〜2-4をそ
れぞれ個別にテストする動作例を示したものである。
ずテストしたい1つの機能モジュール2-1〜2-4を入力モ
ジュール選択ピンを介して入力選択信号にによりテスト
モジュール選択回路3に指示する。ここでは、機能モジ
ュール2-1 を選択した場合を示す。先の実施形態と同様
に選択した機能モジュール数をnとすると、n=1であ
る。そして、テストベクタを入力ピンに与える。n=1
なので、テストベクタは同期入力回路4を通過して機能
モジュール2-1 に入力される。テスト結果が機能モジュ
ール2-1 から出力されると、n=1のため、そのまま外
部モジュール選択回路5を通過して出力ピンから外部に
出力され、テスト結果比較回路6は動作しない。出力ピ
ンから出力されたテスト結果は、ICテクタ7で期待値
比較されてパス/フェールの判定が行われる。
記それぞれの実施形態と同様に複数の同一機能モジュー
ル2-1〜2-4のテストにおいて、入出力ピンを共通にして
いることで、半導体装置1の少ピン化、小パッケージ化
を実現している。また、本発明は、複数の同一機能モジ
ュール2-1〜2-4を同時にテストすることを目的としてい
るが、この実施形態のように複数ある機能モジュール2-
1〜2-4をそれぞれテストできるようにしてある。そのた
め、半導体装置1の開発、評価の段階、及び不良解析
等、それぞれの目的に応じてテストを行いたい場合に有
効である。
ば、同一機能を有する複数の機能モジュールのテスト入
力ならびにテスト出力を共通化し、それぞれの機能モジ
ュールのテストを同時かつ並行して行う構成を採用した
ので、テスト時間の短縮、テストピン数の少ピン化、小
パッケージ化を実現することができる。また、テスト入
力パターンの削減、テスト管理プログラムの短縮かつ容
易化を実現できる。さらに、特記すべきことは、これら
の利点は、同一機能モジュールの数ならびにその規模が
大きくなるほど効果を発揮することができるという点で
ある。
を任意に選択できるようにしているので、それぞれの機
能モジュールを個別にテストすることが可能となり、開
発、評価あるいは不良解析等の様々な目的のテストに用
いることができる。
示す図である。
を示す図である。
ートである。
を示す図である。
トする従来のテスト形態を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 半導体装置に含まれる同一機能を有する
複数の機能モジュールをテストする際、 テスト入力端子を介してテスト入力を受けて、入力選択
信号にしたがってテスト入力を供給する前記機能モジュ
ールを選択するテストモジュール選択回路と、 前記テストモジュール選択回路からテスト入力を受け
て、前記機能モジュールのテストが同時かつ並行して行
われ同時にテストが終了してテスト結果が出力されるよ
うに、前記テストモジュール選択回路により選択された
機能モジュールにテスト入力を同期して供給する同期入
力回路と、 前記同期入力回路によりテスト入力が与えられた前記機
能モジュールで同時かつ並行して行われたテストの結果
を受けて、出力選択信号にしたがっていずれか1つのテ
スト結果を選択する出力モジュール選択回路と、 前記機能モジュールで行われたテストの結果を受けて、
テスト結果を比較して一致/不一致を判別し、判別結果
を比較結果出力端子を介して出力する比較回路とを有す
ることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 半導体装置に含まれる同一機能を有する
複数の機能モジュールをテストする際、 テスト入力端子を介してテスト入力を受けて、入力選択
信号にしたがってテスト入力を供給する前記機能モジュ
ールを選択するテストモジュール選択回路と、 前記テストモジュール選択回路からテスト入力を受け
て、前記機能モジュールのテストが同時かつ並行して行
われ同時にテストが終了してテスト結果が出力されるよ
うに、前記テストモジュール選択回路により選択された
機能モジュールにテスト入力を同期して供給する同期入
力回路と、 前記同期入力回路によりテスト入力が与えられた前記機
能モジュールで同時かつ並行して行われたテストの結果
を受けて、テスト結果を保持し、出力選択信号にしたが
って保持したテスト結果を選択出力する出力モジュール
選択回路と、 前記出力モジュール選択回路で保持されたテスト結果を
受けて、ICテスタにより合格と判定されたテスト結果
と合否未判定のテスト結果を比較して一致/不一致を判
別し、判別結果ならびにICテスタにおける合否の判定
結果を比較結果出力端子を介して出力する比較回路とを
有することを特徴とする半導体装置。
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