JP2000286390A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2000286390A
JP2000286390A JP11091393A JP9139399A JP2000286390A JP 2000286390 A JP2000286390 A JP 2000286390A JP 11091393 A JP11091393 A JP 11091393A JP 9139399 A JP9139399 A JP 9139399A JP 2000286390 A JP2000286390 A JP 2000286390A
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circuit
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conversion element
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obviate high-accuracy alignment for irradiation with light and enable operation mode change in real time, by adding a test circuit provided with a state machine which changes the plurality of operation modes of an internal circuit through control of mode setting signals with a pulse width corresponding to the time of irradiation with light. SOLUTION: A photoelectric conversion element 12 consists of a transistor which is turned on/off in correspondence with irradiation/non-irradiation with light and the source, drain, and non-active gate of the NMOS 18 are connected between ground GND and a current-voltage conversion circuit 14. In addition to the NMOS, a p-type MOS transistor may be used as the photoelectric conversion element 12 and a combination of both may be adopted. Subsequently, the current-voltage conversion circuit 14 converts current passed between a power supply Vcc and the ground GND into voltage through the photoelectric conversion element 12 and produces a mode setting signal MODE. Further, a test circuit containing a state machine 16 is provided, which state machine produces operation mode signals for changing the operation mode of the internal circuit.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光の照射/非照射
によって、内部回路の動作モードを切り替えるテスト回
路を搭載する半導体装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a test circuit for switching an operation mode of an internal circuit depending on irradiation / non-irradiation of light.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のテスト回路では、例えば半導体装
置の外部端子としてモード切替ピンを設け、このモード
切替ピンを介して供給される動作モード信号によって、
内部回路の動作モードを切り替えている。モード切替ピ
ンは、内部回路の動作モードの個数に応じて所定数設け
られるもので、例えば専用ピンとして設けられている場
合もあるが、半導体装置の本来の通常動作を実現するた
めに設けられているユーザピンと共有されている場合も
多い。
2. Description of the Related Art In a conventional test circuit, for example, a mode switching pin is provided as an external terminal of a semiconductor device, and an operation mode signal supplied through the mode switching pin causes
Switching the operation mode of the internal circuit. The mode switching pins are provided in a predetermined number according to the number of operation modes of the internal circuit. For example, there are cases where the mode switching pins are provided as dedicated pins, but provided in order to realize the original normal operation of the semiconductor device. Often shared with a user pin.

【0003】ここで、動作モードとは、前述のように、
半導体装置の本来の機能である通常動作を実行するため
の通常動作モードの他、例えばテストモードやデバッグ
モード等を意味する。テストモードとは、GO(ゴー)
/NG(ノーゴー)で、各内部ブロックの動作を効率良
くテストするための動作モードであり、デバッグモード
とは、内部回路のどの部分で故障/誤動作が発生してい
るのかを診断するための動作モードである。
Here, the operation mode is, as described above,
This means, for example, a test mode or a debug mode in addition to a normal operation mode for executing a normal operation which is an original function of the semiconductor device. The test mode is GO (go)
/ NG (No Go) is an operation mode for efficiently testing the operation of each internal block, and the debug mode is an operation for diagnosing which part of the internal circuit has a failure / malfunction. Mode.

【0004】また、動作モードとしては、前述の各種動
作モードの他、簡易機能モード等も含まれる。簡易機能
モードとは、半導体装置のみの動作不良を診断するため
の動作モードではなく、例えば半導体装置をプリントボ
ード上に実装し、このプリントボード上に実装されてい
る装置全体をシステム動作させることによって、半導体
装置を実際に搭載するシステム上で、その動作の良否を
診断するための動作モードである。
The operation modes include a simple function mode in addition to the various operation modes described above. The simple function mode is not an operation mode for diagnosing an operation failure of only a semiconductor device, but by, for example, mounting a semiconductor device on a printed board and performing system operation of the entire device mounted on the printed board. This is an operation mode for diagnosing the quality of operation of a system in which a semiconductor device is actually mounted.

【0005】テスト回路を搭載する半導体装置では、前
述の動作モードを適宜切り替えて各種のテストが行わ
れ、その動作の検証が行われている。しかし、モード切
替ピン専用の外部端子を設けると外部端子数が増大する
という問題があるし、モード切替ピンをユーザピンと共
有する場合には、例えばユーザピンが本来出力専用ピン
であれば、これを双方向ピンとして設計し直す必要があ
るため、設計ミスが発生する温床となっている。
In a semiconductor device on which a test circuit is mounted, various tests are performed by appropriately switching the operation mode described above, and the operation is verified. However, there is a problem that the number of external terminals increases when an external terminal dedicated to the mode switching pin is provided, and when the mode switching pin is shared with the user pin, for example, if the user pin is an output-only pin, Since it is necessary to redesign as a bidirectional pin, it is a hotbed where design errors occur.

【0006】また、プリントボードが、通常動作モード
でのみ動作するように設計されている場合、半導体装置
をプリントボード上に実装した後は、半導体装置の動作
モードを切り替えて動作検証を行うことができないし、
これとは逆に、半導体装置をプリントボードに実装した
後であっても、各種の動作モードを切り替えて動作検証
できるようにするためにはプリントボードを設計し直す
必要があり、設計期間やコストが増大するという問題が
あった。
When the printed board is designed to operate only in the normal operation mode, after the semiconductor device is mounted on the printed board, the operation verification of the semiconductor device may be performed by switching the operation mode of the semiconductor device. I ca n’t,
Conversely, even after mounting a semiconductor device on a printed board, it is necessary to redesign the printed board so that various operation modes can be switched and the operation can be verified. However, there is a problem that the number increases.

【0007】このような問題を解決する1つの方法とし
て、例えば特公平6−52751号公報に開示の半導体
集積回路装置のテスト方法がある。
As one method for solving such a problem, for example, there is a test method for a semiconductor integrated circuit device disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-52751.

【0008】同公報に開示の半導体集積回路装置のテス
ト方法では、図9に示すように、半導体集積回路装置の
内部回路に含まれる信号保持回路54毎に、外部から与
えられる光に感応する光電変換素子56、その具体例と
してのダイオードと、これに直列形態で接続された抵抗
素子58とからなり、光電変換素子が受光したときにそ
れらの素子の接続点に内部回路の機能をテストする信号
を発生するテスト信号発生部を予め形成しておく。
In the test method for a semiconductor integrated circuit device disclosed in the publication, as shown in FIG. 9, a photoelectric sensor sensitive to externally applied light is provided for each signal holding circuit 54 included in an internal circuit of the semiconductor integrated circuit device. A signal for testing the function of an internal circuit at a connection point between the conversion element 56, a diode as a specific example thereof, and a resistance element 58 connected in series with the diode when the photoelectric conversion element receives light. Is generated in advance.

【0009】そして、このテスト方法では、出力用端子
パッドにテスト用の端子プローブを接触させながら、内
部回路内の所望の信号保持回路に対応する光電変換素子
に外部から1つのレーザー生成手段より発生されたレー
ザー光を光偏向手段によって偏向させて順次照射し、対
応する信号保持回路を強制的にセットまたはリセット状
態にさせて出力用端子パッドの電気信号をモニターする
ことで内部回路の機能テストが行われる。
In this test method, one laser generating means externally generates a photoelectric conversion element corresponding to a desired signal holding circuit in an internal circuit while bringing a test terminal probe into contact with an output terminal pad. The laser beam is deflected by the optical deflecting means and irradiated sequentially, and the corresponding signal holding circuit is forcibly set or reset to monitor the electric signal of the output terminal pad, thereby performing a function test of the internal circuit. Done.

【0010】しかし、同公報に開示のテスト信号発生部
は、各々対応する信号保持回路を単にハイレベルにセッ
ト、あるいは、ローレベルにリセットするためだけのも
ので、一旦信号保持回路をリセットすると、電源をオフ
にしない限り再びセットすることができず、リアルタイ
ムにセット/リセットを切り替えることができないし、
複数の動作モードを設定するためには、複数のテスト信
号発生部が必要になるという問題があった。
However, the test signal generator disclosed in the above publication merely sets the corresponding signal holding circuit to a high level or resets it to a low level, and once the signal holding circuit is reset, Unless the power is turned off, it can not be set again, it can not switch between set / reset in real time,
In order to set a plurality of operation modes, there is a problem that a plurality of test signal generators are required.

【0011】また、テスト信号発生部は各々の信号保持
回路に近接して形成されるため、各々の信号保持回路を
順次セット/リセットするために、レーザー生成手段の
位置を移動させて位置合わせする必要があり非常に面倒
であるし、複数の信号保持回路が近接して配置されてい
る場合には、それぞれのテスト信号発生部の光電変換素
子に光を照射する際に、極めて高い位置合わせ精度が要
求されるという問題もあった。
Further, since the test signal generating section is formed close to each signal holding circuit, the position of the laser generating means is moved and aligned for sequentially setting / resetting each signal holding circuit. It is necessary and very troublesome, and when multiple signal holding circuits are arranged close to each other, extremely high alignment accuracy is required when irradiating light to the photoelectric conversion elements of each test signal generator. There was also a problem that was required.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術に基づく問題点をかえりみて、光照射に高い位
置合わせ精度を必要とせず、しかもリアルタイムに動作
モードを切り替えることができる半導体装置を提供する
ことにある。また、本発明の他の目的は、プリントボー
ドを設計し直すことなく、プリントボードへの実装後で
あっても、半導体装置を含むプリンとボード上のシステ
ム全体の動作検証を行うことができる半導体装置を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor device which does not require a high positioning accuracy for light irradiation and can switch the operation mode in real time, in view of the problems based on the prior art. Is to provide. Another object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of verifying the operation of a pudding including a semiconductor device and the entire system on a board even after mounting on the printed board without redesigning the printed board. It is to provide a device.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、そのゲートが非アクティブ状態の電位に
接続され、光の照射/非照射に対応してオン/オフする
トランジスタからなる光電変換素子と、この光電変換素
子を介して電源とグランドとの間に流れる電流を電圧に
変換し、前記光の照射時間に対応するパルス幅のモード
設定信号を発生する電流電圧変換回路と、前記モード設
定信号の制御により、内部回路の複数の動作モードを切
り替える動作モード信号を発生するステートマシンとを
有するテスト回路を搭載していることを特徴とする半導
体装置を提供するものである。
In order to achieve the above object, the present invention comprises a transistor whose gate is connected to an inactive state potential and which is turned on / off in response to light irradiation / non-light irradiation. A photoelectric conversion element, a current-voltage conversion circuit that converts a current flowing between a power supply and ground through the photoelectric conversion element into a voltage, and generates a mode setting signal having a pulse width corresponding to the light irradiation time, According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device including a test circuit including a state machine that generates an operation mode signal for switching a plurality of operation modes of an internal circuit by controlling the mode setting signal.

【0014】ここで、当該半導体装置は、特定周波数の
光のみが通過可能なフィルタ付きの窓を備えるパッケー
ジに封止されているのが好ましい。
Here, the semiconductor device is preferably sealed in a package having a window with a filter through which only light of a specific frequency can pass.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下に、添付の図面に示す好適実
施例に基づいて、本発明の半導体装置を詳細に説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a semiconductor device according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

【0016】図1は、本発明の半導体装置の一実施例の
構成概念図である。同図に示す半導体装置10は、N型
MOSトランジスタ(以下、NMOSという)18から
なる光電変換素子12と、モード設定信号MODEを発
生する電流電圧変換回路14と、モード設定信号MOD
Eの制御により、図示していない内部回路の動作モード
を切り替えるための動作モード信号を発生するステート
マシン16とを有するテスト回路を搭載する。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of an embodiment of a semiconductor device according to the present invention. The semiconductor device 10 shown in FIG. 1 includes a photoelectric conversion element 12 including an N-type MOS transistor (hereinafter, referred to as an NMOS) 18, a current-voltage conversion circuit 14 for generating a mode setting signal MODE, and a mode setting signal MOD.
A test circuit having a state machine 16 that generates an operation mode signal for switching an operation mode of an internal circuit (not shown) under the control of E is mounted.

【0017】まず、光電変換素子12は、光の照射/非
照射に対応してオン/オフするトランジスタからなるも
のであって、図示例のNMOS18の両端(ソースおよ
びドレイン)は、グランドGNDと電流電圧変換回路1
4との間に接続され、そのゲートは非アクティブ状態で
あるグランドGNDに接続されている。なお、光電変換
素子12としては、NMOSの他、P型MOSトランジ
スタ(以下、PMOSという)でもよいし、両者を組み
合わせてもよい。
First, the photoelectric conversion element 12 is composed of a transistor which is turned on / off in response to light irradiation / non-light irradiation. Both ends (source and drain) of the NMOS 18 in the illustrated example are connected to the ground GND and the current. Voltage conversion circuit 1
4 and its gate is connected to ground GND which is in an inactive state. In addition, as the photoelectric conversion element 12, a P-type MOS transistor (hereinafter, referred to as a PMOS) may be used in addition to the NMOS, or both may be combined.

【0018】続いて、電流電圧変換回路14は、光電変
換素子12を介して、電源VccとグランドGNDとの
間に流れる電流を電圧に変換してモード設定信号MOD
Eを発生する。なお、電流電圧変換回路14は、前述の
機能を実現するものであればどのような構成の回路であ
ってもよく、例えば最も単純な構成として抵抗素子でも
よいが、次に述べるイコライザとセンスアンプとの組み
合わせ等を用いる方が精度が高く好ましい。
Subsequently, the current-voltage conversion circuit 14 converts the current flowing between the power supply Vcc and the ground GND through the photoelectric conversion element 12 into a voltage, and converts the current to the mode setting signal MOD.
E is generated. Note that the current-voltage conversion circuit 14 may be a circuit having any configuration as long as it realizes the above-described functions. For example, a resistor element may be used as the simplest configuration. It is preferable to use a combination of the above and the like with high accuracy.

【0019】ここで、図2および図4に、光電変換素子
12および電流電圧変換回路14の一実施例の構成回路
図を示す。まず、図2に示す回路は、図1に示す光電変
換素子12と、電流電圧変換回路14の一部となるイコ
ライザ14aとを示すものである。光電変換素子12
は、PMOS20と、NMOS22とを有し、イコライ
ザ14aは、3つのNMOS24,26,28と、PM
OS30とを有する。
FIGS. 2 and 4 are circuit diagrams showing one embodiment of the photoelectric conversion element 12 and the current-voltage conversion circuit 14. FIG. First, the circuit shown in FIG. 2 shows the photoelectric conversion element 12 shown in FIG. 1 and an equalizer 14a which is a part of the current-voltage conversion circuit 14. Photoelectric conversion element 12
Has a PMOS 20 and an NMOS 22, and the equalizer 14a includes three NMOSs 24, 26, and 28,
OS30.

【0020】光電変換素子12のPMOS20の両端は
電源と信号A2との間に接続され、そのゲートは非アク
ティブ状態である電源に接続されている。また、NMO
S22の両端はグランドと信号A1との間に接続され、
そのゲートは非アクティブ状態であるグランドに接続さ
れている。
Both ends of the PMOS 20 of the photoelectric conversion element 12 are connected between the power supply and the signal A2, and the gate thereof is connected to the power supply in an inactive state. Also, NMO
Both ends of S22 are connected between the ground and the signal A1,
The gate is connected to the inactive ground.

【0021】イコライザ14aは、信号A1とA2の電
位を同電位化するもので、NMOS24の両端は信号A
2と電源との間に接続され、同じく、NMOS26の両
端は信号A1と電源との間に接続されている。また、N
MOS28およびPMOS30の両端はいずれも信号A
1とA2との間に接続されている。NMOS24,2
6,28のゲートはいずれも電源に接続され、PMOS
30のゲートはアクティブ状態となるグランドに接続さ
れている。
The equalizer 14a equalizes the potentials of the signals A1 and A2.
2 and the power supply, and similarly, both ends of the NMOS 26 are connected between the signal A1 and the power supply. Also, N
Both ends of the MOS 28 and the PMOS 30 have the signal A
1 and A2. NMOS 24, 2
Each of the gates 6 and 28 is connected to a power supply, and a PMOS
The gate of 30 is connected to the ground which becomes active.

【0022】図示例の回路において、光が照射されてい
ない時は、光電変換素子12のPMOS20およびNM
OS22はいずれもオフ、イコライザ14aのNMOS
24,26,28およびPMOS30はいずれもオンで
あり、信号A1およびA2は同電位の一定電位、本実施
例では、Vcc−VthN (VthN はNMOSのしきい
値)にチャージアップされている。
In the circuit of the illustrated example, when light is not irradiated, the PMOS 20 and NM
OS22 is off, NMOS of equalizer 14a
24, 26, and 28 and the PMOS 30 are all on, and the signals A1 and A2 are charged up to the same constant potential, in this embodiment, Vcc- VthN ( VthN is the threshold value of the NMOS). .

【0023】図3のグラフに示すように、光が照射され
ると、光電変換素子12のPMOS20およびNMOS
22がオンし、信号A1およびA2の電位は、NMOS
22を介してディスチャージされる。この時、信号A1
の電位はNMOS22を介してディスチャージされ、信
号A2の電位はPMOS20を介してチャージアップさ
れるため、信号A1の電位は、信号A2の電位よりも比
較的速くディスチャージされて低下し、両者の間に微小
電位差が生じる。
As shown in the graph of FIG. 3, when light is irradiated, the PMOS 20 and NMOS
22 is turned on, and the potentials of the signals A1 and A2 are
Discharged via 22. At this time, the signal A1
Is discharged via the NMOS 22, and the potential of the signal A2 is charged up via the PMOS 20, so that the potential of the signal A1 is discharged relatively quickly and lower than the potential of the signal A2. A small potential difference occurs.

【0024】その後、光の照射が停止されると、光電変
換素子12のPMOS20およびNMOS22は再びオ
フし、信号A1およびA2の電位は、イコライザ14a
のNMOS24,26を介して変化前の電位にチャージ
アップされるとともに、NMOS28およびPMOS3
0を介して同電位化される。
Thereafter, when the light irradiation is stopped, the PMOS 20 and the NMOS 22 of the photoelectric conversion element 12 are turned off again, and the potentials of the signals A1 and A2 are changed to the equalizer 14a.
Are charged up to the pre-change potential via NMOSs 24 and 26 of NMOS 28 and PMOS 3
The potential is made the same through 0.

【0025】続いて、図4に示す回路は、図1に示す電
流電圧変換回路14の一部となるカレントミラー型セン
スアンプ(以下、単にセンスアンプという)14bであ
る。センスアンプ14bは、信号A1とA2との間に発
生する微小電位差を検出し、これを増幅出力するもの
で、カレントミラー形負荷であるPMOS32,34
と、微小電位差を生じる信号A1,A2の入力用のNM
OS36,38と、定電流源となるNMOS40とを有
する。
Next, the circuit shown in FIG. 4 is a current mirror type sense amplifier (hereinafter simply referred to as a sense amplifier) 14b which is a part of the current-voltage conversion circuit 14 shown in FIG. The sense amplifier 14b detects a minute potential difference generated between the signals A1 and A2 and amplifies and outputs the difference. The PMOSs 32 and 34 which are current mirror loads are used.
And NM for inputting signals A1 and A2 that cause a minute potential difference
OSs 36 and 38 and an NMOS 40 serving as a constant current source are provided.

【0026】PMOS32,34のソースは電源に接続
され、そのゲートはいずれもPMOS32のドレインに
接続され、PMOS34のドレインは、モード設定信号
MODEに接続されている。また、NMOS36,38
のゲートはそれぞれ信号A1およびA2に接続され、そ
のドレインはそれぞれPMOS34,32のドレインに
接続され、そのソースはNMOS40のドレインに接続
されている。また、NMOS40のソースはグランドに
接続され、そのゲートはアクティブ状態である電源に接
続されている。
The sources of the PMOSs 32 and 34 are connected to the power supply, the gates are both connected to the drain of the PMOS 32, and the drain of the PMOS 34 is connected to the mode setting signal MODE. Also, NMOSs 36 and 38
Are connected to the signals A1 and A2, the drains are connected to the drains of the PMOSs 34 and 32, respectively, and the source is connected to the drain of the NMOS 40. The source of the NMOS 40 is connected to the ground, and the gate is connected to a power supply in an active state.

【0027】信号A1およびA2が同電位の電源電位で
ある時、NMOS36,38はオン、NMOS40も常
時オンであるから、PMOS32,34のゲートの電位
はNMOS38,40を介して、同じく、モード設定信
号MODEの電位はNMOS36,40を介してディス
チャージされる。このため、PMOS32,34もオン
し、モード設定信号MODEの電位は、これらのPMO
S32,34およびNMOS36,38,40の間のオ
ン抵抗の分割によって決定される所定の低電位となる。
When the signals A1 and A2 are at the same power supply potential, the NMOSs 36 and 38 are on and the NMOS 40 is always on, so that the gate potentials of the PMOSs 32 and 34 are similarly set via the NMOSs 38 and 40 to set the mode. The potential of the signal MODE is discharged via the NMOSs 36 and 40. Therefore, the PMOSs 32 and 34 are also turned on, and the potential of the mode setting signal MODE becomes
The potential becomes a predetermined low potential determined by the division of the on-resistance between S32 and S34 and the NMOSs 36, 38 and 40.

【0028】図5のグラフに示すように、光が照射され
て、信号A1の電位の方が信号A2の電位よりも速く低
下し、両者の間に微小電位差が生じると、NMOS38
よりもNMOS36のオン抵抗値の方が大きくなり、N
MOS38よりもNMOS36の電流駆動能力の方が減
少するため、モード設定信号MODEの電位は上昇し、
PMOS32,34およびNMOS36,38,40の
間のオン抵抗の分割によって決定される所定の高電位と
なる。
As shown in the graph of FIG. 5, when light is applied, the potential of the signal A1 drops faster than the potential of the signal A2, and when a small potential difference occurs between the two, the NMOS 38
The on-resistance value of the NMOS 36 is larger than that of the NMOS 36, and N
Since the current driving capability of the NMOS 36 is smaller than that of the MOS 38, the potential of the mode setting signal MODE increases,
The potential becomes a predetermined high potential determined by the division of the on-resistance between the PMOS 32, 34 and the NMOS 36, 38, 40.

【0029】その後、光の照射が停止されると、信号A
1およびA2の電位が同電位となり、NMOS36,3
8の電流駆動能力が等しくなってモード設定信号MOD
Eの電位は下降し、PMOS32,34およびNMOS
36,38,40の間のオン抵抗の分割によって決定さ
れる所定の低電位となる。以上のようにして、光の照射
時間に対応するパルス幅を有するモード設定信号MOD
Eが発生される。
Thereafter, when the light irradiation is stopped, the signal A
1 and A2 have the same potential, and the NMOSs 36, 3
8 have the same current driving capability, and the mode setting signal MOD
The potential of E drops, and the PMOS 32, 34 and NMOS
A predetermined low potential is determined by the division of the on-resistance between 36, 38 and 40. As described above, the mode setting signal MOD having the pulse width corresponding to the light irradiation time
E is generated.

【0030】次に、ステートマシン16について説明す
る。図6は、ステートマシンの一実施例の構成回路図で
ある。図示例のステートマシン16は、モード設定信号
MODEの制御により、図示していない内部回路の複数
の動作モードを切り替える動作モード信号Q1,Q2,
Q3を発生するもので、図示例では、3つのフリップフ
ロップ42,44,46からなるシフトレジスタを例示
してある。
Next, the state machine 16 will be described. FIG. 6 is a configuration circuit diagram of one embodiment of the state machine. The state machine 16 in the illustrated example controls the operation mode signals Q1, Q2, and Q2 for switching a plurality of operation modes of an internal circuit (not shown) by controlling the mode setting signal MODE.
Q3 is generated. In the illustrated example, a shift register including three flip-flops 42, 44, and 46 is illustrated.

【0031】フリップフロップ42,44,46のクロ
ック端子およびプリセット端子には、それぞれモード設
定信号MODEおよびリセット信号RESETが共通に
入力されている。フリップフロップ42のD端子はグラ
ンドGNDに接続され、そのQ端子からは動作モード信
号Q1が出力されている。同じく、フリップフロップ4
4,46のD端子には、それぞれ動作モード信号Q1,
Q2が入力され、そのQ端子からは、それぞれ動作モー
ド信号Q2,Q3が出力されている。
A mode setting signal MODE and a reset signal RESET are commonly input to clock terminals and preset terminals of the flip-flops 42, 44, 46, respectively. The D terminal of the flip-flop 42 is connected to the ground GND, and the Q terminal outputs the operation mode signal Q1. Similarly, flip-flop 4
Operation mode signals Q1 and Q4 are connected to D terminals 4 and 46, respectively.
Q2 is input, and operation mode signals Q2 and Q3 are output from the Q terminal, respectively.

【0032】図7のタイミングチャートに示すように、
まず、リセット信号RESETがローレベルとされる
と、全てのフリップフロップ42,44,46がプリセ
ットされ、その出力である動作モード信号Q1〜3はハ
イレベルに初期化される。リセット信号RESETがハ
イレベルとされた後、モード設定信号MODEの立ち上
がりに同期してグランドGNDの電位がシフトされ、動
作モード信号Q1,Q2,Q3は順次ローレベルとな
る。
As shown in the timing chart of FIG.
First, when the reset signal RESET is set to the low level, all the flip-flops 42, 44, and 46 are preset, and the operation mode signals Q1 to Q3, which are outputs thereof, are initialized to the high level. After the reset signal RESET is set to the high level, the potential of the ground GND is shifted in synchronization with the rise of the mode setting signal MODE, and the operation mode signals Q1, Q2, Q3 are sequentially set to the low level.

【0033】なお、ステートマシン16は、図示例のシ
フトレジスタの他、例えばカウンタ等のように、複数の
動作モード信号を発生するものであれば、その具体的な
回路構成は何ら限定されず、外部端子のモード切替ピン
を介して供給される1つの信号の制御により、動作モー
ドの切り替えを行っていた従来公知のテストモード発生
回路がいずれも適用可能である。また、リセット信号R
ESETは、例えば半導体装置10を初期化するための
信号を使用すればよい。
The specific circuit configuration of the state machine 16 is not limited as long as it generates a plurality of operation mode signals, such as a counter, in addition to the shift register in the illustrated example. Any of the conventionally known test mode generating circuits that switch the operation mode by controlling one signal supplied via the mode switching pin of the external terminal can be applied. Also, the reset signal R
ESET may use, for example, a signal for initializing the semiconductor device 10.

【0034】本発明を適用する半導体装置は、基本的に
以上のようなものである。次に、本発明の半導体装置の
動作モードの切り替え方について説明する。
The semiconductor device to which the present invention is applied is basically as described above. Next, a method for switching the operation mode of the semiconductor device of the present invention will be described.

【0035】本発明では、例えば図8(a)に示すよう
に、ウェハー状態の半導体装置10を位置決めし、図1
に示すテスト回路に相当する位置にレーザー光等の光照
射デバイス48を位置決めして光電変換素子12近傍に
光を照射する。また、同図(b)に示すように、特定周
波数の光のみが通過可能なフィルタ付きの窓50を備え
るパッケージに本発明の半導体装置10を封止しておけ
ば、窓50を介して光電変換素子12近傍への光の照射
が可能である。
In the present invention, for example, as shown in FIG.
A light irradiation device 48 such as a laser beam is positioned at a position corresponding to the test circuit shown in FIG. If the semiconductor device 10 of the present invention is sealed in a package having a window 50 with a filter through which only light of a specific frequency can pass, as shown in FIG. Irradiation of light to the vicinity of the conversion element 12 is possible.

【0036】光を照射/非照射することによって、光電
変換素子12がオン/オフし、イコライザ14aの信号
A1,A2の間に微小電位差が発生する。この信号A
1,A2の間の微小電位差はセンスアンプ14bによっ
て検出され、モード設定信号MODEとして増幅出力さ
れる。そして、ステートマシン16では、モード設定信
号MODEの制御により、動作モード信号Q1〜3の状
態が適宜設定され、これに応じて内部回路の動作モード
が決定される。
By irradiating / non-irradiating the light, the photoelectric conversion element 12 is turned on / off, and a small potential difference is generated between the signals A1 and A2 of the equalizer 14a. This signal A
The minute potential difference between A1 and A2 is detected by the sense amplifier 14b and amplified and output as a mode setting signal MODE. In the state machine 16, the state of the operation mode signals Q1 to Q3 is appropriately set by controlling the mode setting signal MODE, and the operation mode of the internal circuit is determined accordingly.

【0037】本発明の半導体装置は、基本的に以上のよ
うなものである。以上、本発明の半導体装置について詳
細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、本
発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変
更をしてもよいのはもちろんである。
The semiconductor device of the present invention is basically as described above. As described above, the semiconductor device of the present invention has been described in detail. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications may be made without departing from the gist of the present invention. .

【0038】[0038]

【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明の半導
体装置は、光電変換素子として、そのゲートが非アクテ
ィブ状態の電位に接続され、光の照射/非照射に対応し
てオン/オフするトランジスタを用い、この光電変換素
子を介して電源とグランドとの間に流れる電流を電圧に
変換して、光の照射時間に対応するパルス幅のモード設
定信号を発生し、このモード設定信号の制御によって、
内部回路の複数の動作モードを切り替える動作モード信
号を発生するものである。したがって、本発明の半導体
装置によれば、モード切替ピンを必要とすることなく、
各種の動作モードをリアルタイムに切り替えることが可
能であることはもちろん、光を照射すべき部分が1箇所
だけなので、半導体装置と光照射デバイスを1回だけ位
置決めすればよく、位置合わせも容易であるという利点
がある。また、本発明の半導体装置によれば、特定周波
数の光のみが通過可能なフィルタ付きの窓を備えるパッ
ケージに封止するため、半導体装置をプリントボード上
に実装した後であっても、所望の動作モードに切り替え
て半導体装置の動作検証を行うことができ、プリントボ
ードの設計も簡略化することができるし、プリントボー
ドがユーザーのところへ供給された後からでも、オンサ
イトで半導体装置を含むプリントボード全体の動作をデ
バッグすることが可能となる。
As described in detail above, the semiconductor device of the present invention, as a photoelectric conversion element, has its gate connected to a potential in an inactive state, and is turned on / off in response to light irradiation / non-irradiation. A transistor that converts the current flowing between the power supply and the ground through the photoelectric conversion element into a voltage, generates a mode setting signal having a pulse width corresponding to the light irradiation time, and generates a mode setting signal of the mode setting signal. By control
An operation mode signal for switching a plurality of operation modes of the internal circuit is generated. Therefore, according to the semiconductor device of the present invention, without requiring the mode switching pin,
Various operation modes can be switched in real time, and of course, since there is only one portion to be irradiated with light, the semiconductor device and the light irradiation device need to be positioned only once, and alignment is easy. There is an advantage. Further, according to the semiconductor device of the present invention, since the semiconductor device is sealed in a package having a window with a filter through which only light of a specific frequency can pass, even after mounting the semiconductor device on a printed board, The operation mode of the semiconductor device can be verified by switching to the operation mode, the design of the printed board can be simplified, and the semiconductor device is included on-site even after the printed board is supplied to the user. The operation of the entire print board can be debugged.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の半導体装置の一実施例の構成概念図
である。
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of an embodiment of a semiconductor device according to the present invention.

【図2】 本発明の半導体装置の一実施例の部分構成回
路図である。
FIG. 2 is a partial configuration circuit diagram of an embodiment of the semiconductor device of the present invention.

【図3】 図2に示す回路の動作を表す一実施例のグラ
フである。
FIG. 3 is a graph of an example showing the operation of the circuit shown in FIG. 2;

【図4】 本発明の半導体装置の別の実施例の部分構成
回路図である。
FIG. 4 is a partial circuit diagram of another embodiment of the semiconductor device of the present invention.

【図5】 図4に示す回路の動作を表す一実施例のグラ
フである。
FIG. 5 is a graph of an example showing the operation of the circuit shown in FIG.

【図6】 ステートマシンの一実施例の構成回路図であ
る。
FIG. 6 is a configuration circuit diagram of an embodiment of a state machine.

【図7】 図6に示す回路の動作を表す一実施例のタイ
ミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart of one embodiment showing the operation of the circuit shown in FIG. 6;

【図8】 (a)および(b)は、いずれも本発明の半
導体装置の動作モードを切り替え方を表す一実施例の概
念図である。
FIGS. 8A and 8B are conceptual diagrams of one embodiment showing how to switch the operation mode of the semiconductor device of the present invention.

【図9】 従来の半導体装置の一実施例の概念図であ
る。
FIG. 9 is a conceptual diagram of one embodiment of a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体装置 12,56 光電変換素子 14 電流電圧変換回路 14a イコライザ 14b カレントミラー型センスアンプ 16 ステートマシン 18,22,24,26,28,36,38,40 N
型MOSトランジスタ 20,30,32,34 P型MOSトランジスタ 42,44,46 フリップフロップ 48 光照射デバイス 50 窓 52 プリントボード 54 信号保持回路 58 抵抗素子
Reference Signs List 10 semiconductor device 12, 56 photoelectric conversion element 14 current / voltage conversion circuit 14a equalizer 14b current mirror type sense amplifier 16 state machine 18, 22, 24, 26, 28, 36, 38, 40N
Type MOS transistor 20, 30, 32, 34 P-type MOS transistor 42, 44, 46 flip-flop 48 light irradiation device 50 window 52 print board 54 signal holding circuit 58 resistance element

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】そのゲートが非アクティブ状態の電位に接
続され、光の照射/非照射に対応してオン/オフするト
ランジスタからなる光電変換素子と、この光電変換素子
を介して電源とグランドとの間に流れる電流を電圧に変
換し、前記光の照射時間に対応するパルス幅のモード設
定信号を発生する電流電圧変換回路と、前記モード設定
信号の制御により、内部回路の複数の動作モードを切り
替える動作モード信号を発生するステートマシンとを有
するテスト回路を搭載していることを特徴とする半導体
装置。
1. A photoelectric conversion element having a gate connected to a potential in an inactive state and turned on / off in response to light irradiation / non-irradiation, and a power supply and a ground via the photoelectric conversion element. A current-to-voltage conversion circuit that converts a current flowing between them into a voltage and generates a mode setting signal having a pulse width corresponding to the light irradiation time, and controls a plurality of operation modes of an internal circuit by controlling the mode setting signal. A semiconductor device comprising a test circuit having a state machine for generating an operation mode signal for switching.
【請求項2】特定周波数の光のみが通過可能なフィルタ
付きの窓を備えるパッケージに封止されていることを特
徴とする請求項1に記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is sealed in a package having a window with a filter through which only light of a specific frequency can pass.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012503184A (en) * 2008-09-19 2012-02-02 ボンバルディア トランスポーテイション ゲーエムベーハー Testable vibration monitoring device and method
CN113640641A (en) * 2020-04-27 2021-11-12 中移物联网有限公司 Laser detection unit circuit, laser detection integrated circuit and semiconductor chip

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