JP2007170822A - Flip-flop and semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フリップフロップおよびかかるフリップフロップを備える半導体集積回路に関し、特に、スキャン機能付きのフリップフロップに関する。 The present invention relates to a flip-flop and a semiconductor integrated circuit including the flip-flop, and more particularly to a flip-flop with a scan function.
通常、LSI(large scale integrated;大規模集積回路、半導体集積回路)の出荷時には、ATPG(automatic test pattern generator:自動テストパターン発生器)やファンクションテスト、DC、ACテストといったテストの他に、これらのテストでは検出不能な初期故障を含んだデバイスをスクリーニングして信頼性レベルを向上させるバーンインテストを行う。このバーンインテストは、半導体装置の初期不良を除去する選別方法の一つであり、デバイスに通常使用する条件(電圧、温度、時間等)よりも過酷な条件を半導体装置に課して故障要因を加速、強調して故障させることによって、故障したものを不良品として取り除く方法である。なお、バーンインテストは、クロックを入力しないスタティックバーンインとクロックを入力してLSI内部を活性化させるダイナミックバーンインとに分けられるが、ダイナミックバーンインの方がスクリーニングとしての効果が高いことから、一般的に実施される。以下、バーンインといえばダイナミックバーンインを指すものとする。 Usually, when shipping LSI (large scale integrated circuit, semiconductor integrated circuit), in addition to ATPG (automatic test pattern generator), function test, DC, AC test, etc. In the test, a burn-in test is performed to improve the reliability level by screening a device including an initial failure that cannot be detected. This burn-in test is one of the screening methods for removing the initial failure of a semiconductor device. The burn-in test imposes severer conditions on the semiconductor device than the conditions normally used for the device (voltage, temperature, time, etc.) to determine the cause of failure. This is a method of removing a faulty product as a defective product by accelerating and emphasizing it. The burn-in test is divided into static burn-in that does not input a clock and dynamic burn-in that activates the inside of an LSI by inputting a clock, but dynamic burn-in is generally performed because it has a higher screening effect. Is done. Hereinafter, the term burn-in refers to dynamic burn-in.
バーンインを行う際には、前述したバーンイン条件(電圧、温度、時間等)に加えて内部回路の活性化率も重要な条件となる。そのため、バーンインを行う際には、スキャンテストのスキャンチェーンを利用して内部のフリップフロップの活性率を上げることが一般に行われる。LSI上で実現される回路構造は、一部の特殊な例を除き、有限個のクロックに従って動作する同期回路が採用される。同期回路はクロックのエッジに同期してデータを一時保持するフリップフロップと論理を構成する組み合わせ回路からなる。 When burn-in is performed, the activation rate of the internal circuit is an important condition in addition to the burn-in conditions (voltage, temperature, time, etc.) described above. Therefore, when performing burn-in, generally, the activation rate of the internal flip-flop is increased by using the scan chain of the scan test. The circuit structure realized on the LSI employs a synchronous circuit that operates according to a finite number of clocks, except for some special examples. The synchronization circuit is composed of a flip-flop that temporarily holds data in synchronization with the clock edge and a combinational circuit that constitutes logic.
最も基本的なフリップフロップは、1対の入出力端子とクロック端子の3端子から構成され、クロック端子に印加されたクロック信号と呼ばれるデジタル信号の立ち上がりに、入力端子から入力されたデジタル信号を出力端子にコピーし、かつ、次のクロック信号の立ち上がりまでそのデジタル値を保持する機能を有する。なお、現在では、スキャンテストと呼ばれるテスト容易化手法に対応するため、上記の端子以外にスキャンテストにおける試験用の入力信号であるスキャン入力信号の入力をするスキャン入力端子、スキャン・イネーブル端子から入力される選択信号によって、ラッチするための入力信号をデータ入力端子またはスキャン入力端子から選択する機能を備えるマルチプレクサを追加したものが一般的である(例えば、特許文献1および2を参照)。ここで、スキャンテストとは、大規模化する回路を効率的かつ容易にテストできるように、回路内のフリップフロップを鎖状に連結してシフトレジスタとしても動作するように設計しておき、試験時にこのシフト機能を利用して外部から各フリップフロップの値を任意に制御、観測できるようにするものである。 The most basic flip-flop is composed of a pair of input / output terminals and a clock terminal, and outputs a digital signal input from an input terminal at the rising edge of a digital signal called a clock signal applied to the clock terminal. It has a function of copying to a terminal and holding the digital value until the next rising edge of the clock signal. Currently, in order to support a test facilitating method called scan test, in addition to the above terminals, input from the scan input terminal and the scan enable terminal for inputting the scan input signal that is the test input signal in the scan test Generally, a multiplexer having a function of selecting an input signal to be latched from a data input terminal or a scan input terminal according to a selection signal is added (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Here, the scan test is designed so that flip-flops in the circuit can be connected in a chain to operate as a shift register so that large-scale circuits can be tested efficiently and easily. Sometimes this shift function is used to allow the value of each flip-flop to be arbitrarily controlled and observed from the outside.
図4に従来のスキャン機能付きフリップフロップの構成の一例を示す。図4に示すように、従来のスキャン機能付きフリップフロップ10は、上記のマルチプレクサとして、データ入力端子12から入力されるデータ信号Dまたはスキャン入力端子14から入力されるスキャン入力信号SIをスキャン・イネーブル端子16から入力される選択信号SEに基づいて選択して出力する入力データ選択部18を備える。
FIG. 4 shows an example of the configuration of a conventional flip-flop with a scan function. As shown in FIG. 4, the conventional flip-
入力データ選択部18には、スキャン・イネーブル端子16から入力される選択信号SEを反転させるインバータINV1の出力端子SE_nおよびインバータINV1の出力信号を反転させるインバータINV2の出力端子SE_pが接続されている。また、入力データ選択部18では、データ信号Dを入力信号とするトランスファーゲートTG1の出力と、スキャン入力信号SIを入力信号とするトランスファーゲートTG2の出力が接続され、トランスファーゲートTG1、TG2の制御端子には、インバータINV1の出力端子SE_nおよびインバータINV2の出力端子SE_pがそれぞれ接続されている。入力データ選択部18は、このような構成とすることにより、データ信号Dまたはスキャン入力信号SIを選択信号SEに基づいて選択する機能を有する。
The
上記の入力データ選択部18からの出力信号は、その後、第1のクロック制御部20でクロック信号CLKに同期される。第1のクロック制御部20は、入力データ選択部18からの出力信号を反転するインバータINV5と、クロック信号CLKに同期してインバータINV5の出力信号の転送をON/OFFに切り換えるトランスファーゲートTG3と、を有する構成である。このトランスファーゲートTG3には、クロック入力端子22から入力されるクロック信号CLKを反転させるインバータINV3の出力端子CLK_n、およびインバータINV3の出力を反転させるインバータINV4の出力端子CLK_pが接続されている。第1のクロック制御部20は、このような構成とすることにより、入力データ選択部18からの出力信号をクロック信号CLKに同期させて出力する。
The output signal from the input
第1のクロック制御部20の出力信号は、その後、マスタラッチ部24に入力される。このマスタラッチ部24は、フリップフロップ10を初期状態に戻すためにリセット入力端子26から入力されるリセット信号RNがアクティブのときは、強制的にリセット値を保持し、リセット信号RNがアクティブでないときは、第1のクロック制御部20からの出力信号をクロック信号CLKに同期して一時的に保持する機能を有する。マスタラッチ部24は、ノア回路NOR1と、かかるノア回路NOR1の出力信号を反転させるインバータINV7と、かかるインバータINV7の出力とノアNOR1の入力間に直列に挿入されインバータINV7の出力信号をクロック信号CLKに同期してからの転送をON/OFFに切り換えるトランスファーゲートTG4と、を有する構成である。ノア回路NOR1の一方の入力には、リセット信号RNの反転信号であるインバータINV6の出力信号が接続され、トランスファーゲートTG4には、クロック信号CLKを反転させるインバータINV3の出力端子CLK_n、およびインバータINV3の出力を反転させるインバータINV4の出力端子CLK_pが接続されている。
The output signal of the first
マスタラッチ部24の出力信号は、その後、第2のクロック制御部28でクロック信号CLKに同期される。第2のクロック制御部28は、マスタラッチ部24の出力信号を反転するインバータINV8とクロック信号CLKに同期してから転送をON/OFFに切り換えるトランスファーゲートTG5とを有する構成である。このトランスファーゲートマスタラッチロックCLKを反転させるインバータINV3の出力端子CLK_n、およびインバータINV3の出力を反転させるインバータINV4の出力端子CLK_pが接続されている。第2のクロック制御部28は、このような構成とすることにより、マスタラッチ部24からの出力信号をクロック信号CLKに同期させて出力する。
Thereafter, the output signal of the
第2のクロック制御部28の出力信号は、その後、スレーブラッチ部30に入力される。このスレーブラッチ部30は、リセット信号RNがアクティブのときは強制的にリセット値を保持し、また、リセット信号RNがアクティブでないときは第2のクロック制御部28からの出力信号をクロック信号CLKに同期して一時的に保持する機能を有する。スレーブラッチ部30は、ノアNOR2とノアNOR2の出力信号を反転させるインバータINV9とインバータINV9の出力とノアNOR2の入力間に直列に挿入されたトランスファーゲートTG6を有する構成である。ノア回路NOR2の一方の入力には、リセット信号RNの反転であるインバータINV6の出力信号が接続され、トランスファーゲートTG6には、クロック信号CLKを反転させるインバータINV3の出力端子CLK_n、およびインバータINV3の出力を反転させるインバータINV4の出力端子CLK_pが接続されている。かかるスレーブラッチ部30から出力された信号は、出力端子32から出力データQとして出力される。
The output signal of the second
なお、上記の各トランスファーゲートTG1〜TG6は、PMOSトランジスタとNMOSトランジスタのソース、ドレインを共通に接続した構成であり、PMOSトランジスタのゲートとNMOSトランジスタのゲートに反転の関係の制御信号を印加することにより、スイッチとして動作する。 Each of the transfer gates TG1 to TG6 has a configuration in which the sources and drains of the PMOS transistor and the NMOS transistor are connected in common, and an inversion control signal is applied to the gate of the PMOS transistor and the gate of the NMOS transistor. Therefore, it operates as a switch.
次に、図4に示したスキャン機能付きフリップフロップ10の動作について説明する。まず、リセット入力端子26から入力されるリセット信号RNがLowレベル(以下、Lレベルと称する)の信号として入力された場合は、インバータINV6の出力は、Highレベル(以下、Hレベルと称する)に固定され、かかるインバータINV6の出力は、マスタラッチ部24とスレーブラッチ部30内に備わるノア回路NOR1、NOR2の一方の入力をHレベルに固定する。その結果、ノア回路NOR1とノア回路NOR2の出力は、クロック信号CLKやデータ信号Dの値に依存することなくLレベルに固定されて、データ出力端子32を介して出力データQとして出力される。この動作は、リセット信号RNにHレベルの信号が入力されるまで保持される。
Next, the operation of the flip-flop with
一方、リセット入力端子26から入力されるリセット信号RNがHレベル(通常動作)の信号として入力される場合は、まず、クロック信号CLKは、Lレベルで保持されている。従って、第1のクロック制御部20のトランスファーゲートTG3、およびスレーブラッチ部30のトランスファーゲートTG6は、それぞれON状態で保持され、マスタラッチ部24のトランスファーゲートTG4、第2のクロック制御部28のトランスファーゲートTG5は、それぞれOFF状態で保持される。
On the other hand, when the reset signal RN input from the
このような状態で、スキャン・イネーブル端子から入力される選択信号SEの値に応じて、もし、選択信号SEがLレベルの場合は、入力データ選択部18のトランスファーゲートTG1がON状態、トランスファーゲートTG2がOFF状態となるため、データ入力端子12から入力されたデータ信号Dが入力データ選択部18の出力となって第1のクロック制御部20に入力される。第1のクロック制御部20では、トランスファーゲートTG3がON状態となっているため、入力データ選択部18からの入力をインバータINV5で反転したレベルをマスタラッチ部24に出力する。マスタラッチ部24は、第1のクロック制御部20より入力された信号を一方の入力をLレベルで固定されたノア回路NOR1を通して、第2のクロック制御部28に出力する。このとき、前述したとおり、トランスファーゲートTG4はOFF状態であるため、何も出力しない。第2のクロック制御部28では、トランスファーゲートTG5がOFF状態であるため、スレーブラッチ部30には何も出力しない。
In this state, according to the value of the selection signal SE input from the scan enable terminal, if the selection signal SE is at the L level, the transfer gate TG1 of the input
次に、クロック信号CLKが立ち上がると、第1のクロック制御部20はトランスファーゲートTG3がOFFとなるため、マスタラッチ部24に対するデータの出力を停止する。かかるマスタラッチ部24では、クロック信号CLKの立ち上がりに同期してトランスファーゲートTG4がONとなり、インバータINV7の出力信号がトランスファーゲートTG4を介して一方の入力がLレベルに固定されているノア回路NOR1の入力に帰還されるため、クロック信号CLKがHレベルの間の出力信号が保持される。
Next, when the clock signal CLK rises, the first
一方、第2のクロック制御部28は、クロック信号CLKが立ち上がると、トランスファーゲートTG5がONとなるため、マスタラッチ部24から受け取った信号を反転してスレーブラッチ部30に出力する。スレーブラッチ部30は、第2のクロック制御部28から受け取った信号を一方がLレベルで固定されたノア回路NOR2で反転して出力端子32から出力する。
On the other hand, the second
続いて、クロック信号CLKが再び立ち下がると、第2のクロック制御部28は、トランスファーゲートTG5が再びOFFとなるため、スレーブラッチ部30へのデータの出力を停止する。スレーブラッチ部30では、トランスファーゲートTG6がONとなってインバータINV9の出力を一方がLレベルで固定されたノア回路NOR2の入力に帰還されるため、クロック信号CLKがLレベルの間の出力信号が保持される。
Subsequently, when the clock signal CLK falls again, the second
以上の従来技術のスキャン機能付きフリップフロップの動作をまとめると、以下の表1に示す真理値表のようになる。ここで、表1に示した「X」は「Don’t Care」を示し、「↑」はクロックの立ち上がりを示している。さらに「NORMAL」は通常動作時を示し「SCAN SHIFT」はスキャン動作を示している。
初期不良のLSIをバーンインテストで排除するためには、前述したバーンイン条件を適切に設定すると共に、高い回路活性率が必要である。ただし、最近のLSI回路は消費電力を削減するため、LSI回路に備わる機能ブロック毎に回路の動作をON/OFFの選択をする選択信号SEを入力するイネーブル端子が装備されるケースが多い。このイネーブル端子は、機能ブロックだけではなく、一般にデジタルロジック回路に比べて消費電力が大きいアナログ回路であるアナログIP等にも装備されており、かかる機能ブロックやアナログIPが動作する必要のないときは、内部にクロックの伝播を阻止することや電源自体から論理を構成しているトランジスタを分離することにより消費電力を削減している。 In order to eliminate early defective LSIs by the burn-in test, it is necessary to set the above-described burn-in conditions appropriately and to have a high circuit activation rate. However, in recent LSI circuits, in order to reduce power consumption, an enable terminal for inputting a selection signal SE for selecting ON / OFF of the circuit operation is often provided for each functional block provided in the LSI circuit. This enable terminal is provided not only in the functional block but also in an analog IP or the like that is generally an analog circuit that consumes more power than a digital logic circuit, and when such a functional block or analog IP does not need to operate. The power consumption is reduced by preventing the propagation of the clock inside and separating the transistors constituting the logic from the power supply itself.
バーンイン時には、内部フリップフロップの活性率を上げるため、スキャンテストのスキャンチェーンにLSIの外部または内部で発生させたランダムパターンを入力するが、イネーブル端子に入力される選択信号の値を保持するフリップフロップが随時更新されてしまうため、イネーブル端子付きの機能ブロックまたはアナログIPが動作している時間は、全動作時間の約半分程度であると予想される。換言すると、機能ブロック、およびアナログIPブロックがバーンイン期間中に常時動作している保証がない。このため、イネーブル信号となる選択信号により制御される機能ブロック、アナログIP内の初期段階での不良を加速しきれずに、これら機能ブロックおよびアナログIP内に初期不良が残る確率が高くなる虞がある。 At the time of burn-in, in order to increase the activity rate of the internal flip-flop, a random pattern generated outside or inside the LSI is input to the scan chain of the scan test, but the flip-flop that holds the value of the selection signal input to the enable terminal Therefore, the time during which the functional block with the enable terminal or the analog IP is operating is expected to be about half of the total operation time. In other words, there is no guarantee that the functional block and the analog IP block are always operating during the burn-in period. For this reason, there is a possibility that the failure in the initial stage in the functional block and analog IP controlled by the selection signal serving as the enable signal cannot be accelerated and the probability that the initial failure remains in these functional block and analog IP may increase. .
上記問題を回避するためには、各機能ブロックやアナログIPのイネーブル信号を保持している各フリップフロップの論理回路に、通常動作時の論理回路に加えて、バーンインモード時に各ブロックを有効にする値を出力させる論理回路を追加すると共に、スキャンテストのシフトモードにおいては、斯かる各ブロックを有効にする値が更新されないよう、各フリップフロップをスキャンチェーンから取り除く必要がある。また、イネーブル信号を保持するフリップフロップをスキャンセル化せず、新たにバーンイン用に端子を追加し、その端子を利用して各ブロックのイネーブル信号の極性に応じた値を保持するような回路を付加し、バーンイン期間中の各機能ブロックやアナログIPの動作を保証していた。しかしながら、フリップフロップをスキャンチェーンから取り除くことは、かかるフリップフロップの前後のゲートの故障検出率を低下させる虞があるため行うべきではない。また、スキャンセル化されないフリップフロップ以降の故障を検出することを容易に実行できなくなるため、故障検出率の低下という課題が生じる。 In order to avoid the above problem, each block is enabled in the burn-in mode in addition to the logic circuit during normal operation, in addition to the logic circuit during normal operation, in each logic block and each flip-flop logic circuit holding an analog IP enable signal. In addition to adding a logic circuit for outputting a value, it is necessary to remove each flip-flop from the scan chain so that the value for enabling each block is not updated in the shift mode of the scan test. In addition, a circuit that does not scan the flip-flop that holds the enable signal, adds a terminal for burn-in, and uses the terminal to hold a value corresponding to the polarity of the enable signal of each block. In addition, the operation of each functional block and analog IP during the burn-in period was guaranteed. However, removing the flip-flop from the scan chain should not be performed because there is a risk of reducing the failure detection rate of the gates before and after the flip-flop. In addition, since it becomes impossible to easily detect a failure after a flip-flop that is not canceled, there is a problem that the failure detection rate is lowered.
そこで、本発明は、従来のフリップフロップが有する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、スキャンテストの際に新たに入力端子や論理回路を設けることなくデータ出力端子からの出力をHレベルまたはLレベル値の固定値に保持可能とした上で、スキャンテスト時に通常のスキャン機能付きのフリップフロップとして動作することによって、LSIの故障検出率に影響を及ぼさないことの可能な、新規かつ改良されたフリップフロップ、および斯かるフリップフロップを備える半導体集積回路を提供することである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of conventional flip-flops, and the object of the present invention is to provide a data output terminal without providing a new input terminal or logic circuit during a scan test. Can be held at a fixed value of H level or L level, and can operate as a flip-flop with a normal scan function during a scan test, so that it does not affect the failure detection rate of LSI It is another object of the present invention to provide a new and improved flip-flop, and a semiconductor integrated circuit including such a flip-flop.
上記課題を解決するために、本発明のある実施の態様によれば、通常動作時にデータ入力端子からのデータ信号を取りこんでラッチし、スキャンテスト時にスキャン入力端子からのスキャン信号を取りこんでラッチするフリップフロップにおいて、データ信号またはスキャン信号をスキャン・イネーブル端子から入力される選択信号に基づいて選択する入力データ選択手段と、フリップフロップを初期状態に戻すために入力されるリセット信号がアクティブのときは、リセット信号に応答して強制的にリセット値を保持し、リセット信号が非アクティブのときは、入力データ選択手段からの出力信号をクロック入力端子から入力されるクロック信号に同期して保持するデータ保持手段と、データ保持手段でラッチされたデータ信号を出力するデータ出力端子と、スキャンテスト時にスキャン入力端子からのスキャン信号が直接出力されるスキャン出力端子と、通常動作時にはデータ保持手段の出力信号をデータ出力端子から出力し、スキャンテスト時には設定した固定値をデータ出力端子から出力させ、かつスキャン信号をスキャン出力端子から直接出力されるように制御する出力データ選択手段と、を備えることを特徴とするフリップフロップが提供される。 In order to solve the above problems, according to an embodiment of the present invention, a data signal from the data input terminal is fetched and latched during normal operation, and a scan signal from the scan input terminal is latched during a scan test. In the flip-flop, when the input data selection means for selecting the data signal or the scan signal based on the selection signal input from the scan enable terminal and the reset signal input to return the flip-flop to the initial state are active Data that holds the reset value forcibly in response to the reset signal and holds the output signal from the input data selection means in synchronization with the clock signal input from the clock input terminal when the reset signal is inactive The holding means and the data signal latched by the data holding means are output. Data output terminal, a scan output terminal that directly outputs the scan signal from the scan input terminal during the scan test, and a data holding means output signal from the data output terminal during normal operation, and a fixed value that is set during the scan test. And a data output terminal, and output data selection means for controlling the scan signal to be directly output from the scan output terminal. A flip-flop is provided.
このような構成とすることにより、バーンイン時のスキャンテストの際にも、フリップフロップのデータ出力端子から固定値が出力されるように制御されるので、従来のように、LSIに備わる各機能ブロックやアナログIPのイネーブル信号を保持している各フリップフロップの論理回路に、かかる各機能ブロックやアナログIPを有効にする値を出力させる論理回路を追加する必要もなく、かつ、かかる各機能ブロックやアナログIPを有効にする値が更新されないように、各フリップフロップをスキャンチェーンから取り除く手間も削減できる。換言すると、出荷テスト時に行うバーンインを効率的に実行可能とし、初期不良を含んだLSIデバイスの出荷を効率良く防ぐことができるようになる。 With this configuration, control is performed so that a fixed value is output from the data output terminal of the flip-flop during a scan test during burn-in. It is not necessary to add a logic circuit for outputting each functional block or a value for enabling the analog IP to the logic circuit of each flip-flop that holds the enable signal for the analog IP. The trouble of removing each flip-flop from the scan chain can be reduced so that the value for enabling the analog IP is not updated. In other words, the burn-in performed at the time of the shipping test can be efficiently executed, and the shipping of the LSI device including the initial failure can be efficiently prevented.
このとき、上記実施の態様において、出力データ選択手段は、スキャン・イネーブル端子から入力される選択信号をリセット信号でラッチして形成されるデータ選択信号により制御されることとしてもよい。 At this time, in the above-described embodiment, the output data selection means may be controlled by a data selection signal formed by latching a selection signal input from the scan enable terminal with a reset signal.
このような構成とすることにより、フリップフロップの通常動作時とスキャンテスト時でのデータ出力端子からの出力データを制御できるので、LSIの出荷テスト時に行うバーンインを効率的にできるようになる。 With such a configuration, output data from the data output terminal during normal operation and scan test of the flip-flop can be controlled, so that burn-in performed during LSI shipping test can be performed efficiently.
また、上記実施の態様において、出力データ選択手段は、データ選択信号に応じてデータ保持手段からの出力信号の転送をON/OFFに切り換える2つのトランスファーゲートを備え、かかるトランスファーゲートのうちの一方のトランスファーゲートは、データ保持手段の出力段側にソース端子が設けられ、他方のトランスファーゲートは、一方のトランスファーゲートの出力段とデータ出力端子との間に接続されるようにドレイン端子が設けられ、固定値は、かかる他方のトランスファーゲートのソース端子を接地面または電源電圧の何れかに接続することにより設定されることとしてもよい。 In the above-described embodiment, the output data selection unit includes two transfer gates that switch ON / OFF the transfer of the output signal from the data holding unit according to the data selection signal, and one of the transfer gates The transfer gate is provided with a source terminal on the output stage side of the data holding means, and the other transfer gate is provided with a drain terminal so as to be connected between the output stage of one transfer gate and the data output terminal, The fixed value may be set by connecting the source terminal of the other transfer gate to either the ground plane or the power supply voltage.
このような構成とすることにより、スキャンテスト時にLSIに含まれる各機能ブロックやアナログIPにHighレベルまたはLowレベルの何れかの固定値のデータ信号を入力できるようになるので、バーンイン期間中の各機能ブロックやアナログIPの動作を保証できる。 By adopting such a configuration, it becomes possible to input a fixed level data signal of either high level or low level to each functional block or analog IP included in the LSI during a scan test. Functional block and analog IP operations can be guaranteed.
さらに、上記実施の態様において、データ保持手段では、クロック信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジの何れか一方をトリガーとすることとしてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, the data holding means may use either the rising edge or the falling edge of the clock signal as a trigger.
このような構成とすることにより、LSIの出荷テスト時に行うバーンインをより広範にできるようになる。 By adopting such a configuration, it is possible to perform burn-in performed at the time of LSI shipping test more widely.
上記課題を解決するために、本発明の別の実施の態様によれば、上述した各実施の態様のフリップフロップを用いて同期回路を構成することを特徴とする半導体集積回路が提供される。 In order to solve the above-described problems, according to another embodiment of the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit characterized in that a synchronous circuit is configured by using the flip-flop of each embodiment described above.
このような構成とすることにより、かかるフリップフロップを含むLSIの故障検出率を下げることなく、バーンイン時には同期回路に含まれる全ての機能ブロックおよびアナログIPを動作させ続けることが保証できる。 With such a configuration, it is possible to ensure that all functional blocks and analog IP included in the synchronous circuit continue to operate during burn-in without lowering the failure detection rate of the LSI including the flip-flop.
このとき、上記実施の態様において、固定値は、フリップフロップが作動させる同期回路に含まれる機能ブロックおよびアナログIPの動作状態を制御するイネーブル端子の極性に応じて、スキャンテスト時にHighレベルまたはLowレベルの何れかの固定値を出力するフリップフロップを配置することとしてもよい。 At this time, in the above embodiment, the fixed value is set to a high level or a low level during a scan test depending on the polarity of the functional block included in the synchronization circuit operated by the flip-flop and the enable terminal that controls the operation state of the analog IP. A flip-flop that outputs any one of the fixed values may be arranged.
このような構成とすることにより、バーンイン時に同期回路に含まれるフリップフロップの活性化率を高めることができるので、LSIの故障検出率の低下を防止できる。 With such a configuration, the activation rate of the flip-flop included in the synchronous circuit at the time of burn-in can be increased, so that the failure detection rate of the LSI can be prevented from being lowered.
以上説明したように本発明によれば、バーンイン時にスキャンテストをする際に、新たに入力端子を設けることなく出力をHレベルまたはLレベルの固定値に保持して、スキャンテスト時に通常のスキャンフリップフロップとして動作してもバーンイン時の故障検出率に影響を及ぼさないため、出荷テスト時に行うバーンインを効率的に行うことができ、初期不良を含んだLSIデバイスの出荷を効率良く防ぐことができる。 As described above, according to the present invention, when performing a scan test during burn-in, the output is held at a fixed value of H level or L level without providing a new input terminal, and a normal scan flip-flop is used during the scan test. Even if it operates as a device, it does not affect the failure detection rate at the time of burn-in, so that the burn-in performed at the time of the shipping test can be performed efficiently, and the shipment of the LSI device including the initial failure can be efficiently prevented.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
まず、本発明の第1の実施の形態に係るバーンイン用のスキャン機能付きフリップフロップの構成について、図面を使用しながら説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係るバーンイン用のスキャン機能付きフリップフロップの構成を示す回路図であり、スキャンテスト時に出力データQとしてLレベルの固定値が出力される例を示し、図2は図1と同様にフリップフロップの構成を示す回路図であり、スキャンテスト時に出力データQとしてHレベルの固定値が出力される例を示す。 First, the configuration of the flip-flop with scan function for burn-in according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a flip-flop with a scan function for burn-in according to the first embodiment of the present invention, in which an L level fixed value is output as output data Q during a scan test. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the flip-flop as in FIG. 1, and shows an example in which a fixed value of H level is output as the output data Q during the scan test.
図1に示すように、本実施の形態のフリップフロップ100は、図4に示すように、スレーブラッチ部130の出力段とデータ出力端子132との間に、出力する信号としてスレーブラッチ部130からの出力信号と固定値(ここではLレベルを出力)の出力信号とを選択する手段として出力データ選択部134が設けられる。それに伴って、本実施の形態のフリップフロップ100は、出力データ選択部134の選択信号をラッチするリセット信号RNに応じてスキャン・イネーブル端子から入力される選択信号SEをフリップフロップ100の内部に伝播するリセット制御部136と、このリセット制御部136からの出力信号に応じて出力データ選択信号をラッチする出力データ選択信号ラッチ部138と、スレーブラッチ部130からの出力信号をスキャン出力信号SOとして出力するスキャン出力端子140と、をさらに備える。
As shown in FIG. 1, the flip-
このように、出力データ選択部134、リセット制御部136、出力データ選択信号ラッチ部138、およびスキャン出力端子140を追加して設けている点で、図4に示す従来のスキャン機能付きフリップフロップ10と構成上異なっている。なお、各入力端子112、114、116、122、126、データ信号Dまたはスキャン入力信号SIをスキャン・イネーブル端子116から入力される選択信号SEに基づいて選択する入力データ選択手段となる入力データ選択部118、フリップフロップ100を初期状態に戻すために入力されるリセット信号RNがアクティブのときは、リセット信号RNに応答して強制的にリセット値を保持し、リセット信号RNが非アクティブのときは、入力データ選択部118の出力信号をクロック入力端子122から入力されるクロック信号CLKに同期して保持するデータ保持手段となる第1クロック制御部120、マスタラッチ部124、第2制御クロック部128、およびスレーブラッチ部130の構成および動作は、前述した図4に示す従来のスキャン機能付きフリップフロップ10に備わる各入力端子12、14、16、22、26、データ選択部18、第1クロック制御部20、マスタラッチ部24、第2制御クロック部28、およびスレーブラッチ部30と略同一なので、その説明は省略する。換言すると、図4に示す従来技術のフリップフロップ10に備わる上記各構成要素の動作は、本実施の形態に係るフリップフロップ100においても当然にその基礎動作として機能するものとする。
Thus, the conventional flip-
出力データ選択部134は、リセット制御部136の出力と出力データ選択信号ラッチ部138の出力に応じてスレーブラッチ部130からの出力信号の転送をON/OFFに切り換えるトランスファーゲートTG17、TG18を備える。このうち、トランスファーゲートTG17は、スレーブラッチ部130の出力段側にソース端子を有し、リセット制御部136の出力および出力データ選択信号ラッチ部138の出力に応じてスレーブラッチ部130からの出力信号の転送をON/OFFに切り換える。一方、トランスファーゲートTG18は、ソース端子が接地(GND)され、ドレイン端子がトランスファーゲートTG17の出力段とデータ出力端子132との間に接続されるようにして設けられている。このようにトランスファーゲートTG18を設けることにより、固定値出力時のデータ出力端子132からの出力データQを固定値がLレベルとなるように制御されるようになる。
The output
リセット制御部136は、リセット信号RNに応じてスキャン・イネーブル端子から入力される選択信号をフリップフロップ100の内部に転送をするトランスファーゲートTG19を備える。このため、出力データ選択部134の選択信号をラッチするリセット信号RNに応じてスキャン・イネーブル端子から入力される選択信号SEがフリップフロップ100の内部に伝播される。
The
出力データ選択信号ラッチ部138は、リセット制御部136の出力信号を反転させるインバータINV20と、かかるインバータINV20の出力信号を反転させるインバータINV21と、かかるインバータINV21の出力とインバータINV20の入力段の間に直列に挿入され、インバータINV21の出力信号をリセット信号RNに応じてインバータINV20への転送をON/OFFに切り換えるトランスファーゲートTG20と、を有する構成である。このような構成とすることによって、リセット制御部136からの出力信号に応じて出力データ選択部134に送信する出力データ選択信号をラッチする。
The output data selection
次に、本実施の形態に係るバーンイン用のフリップフロップ100の動作について説明する。
Next, the operation of the burn-in flip-
まず、リセット信号RNおよび選択信号SEが共にLレベルに固定されている場合の動作について説明する。このとき、マスタラッチ部124およびスレーブラッチ部130は、従来のフリップフロップ10と同様に入力信号をLレベルに保持する。また、リセット制御部136では、トランスファーゲートTG19がオン状態となり、スキャン・イネーブル端子116から入力される選択信号SEがLレベルを保持した状態で出力データ選択信号ラッチ部138に入力される。そして、出力データ選択信号ラッチ部138に備わるインバータINV20によって、入力されたLレベルの信号が反転することにより、その出力はHレベルを保持する。その結果、出力データ選択部134に備わるトランスファーゲートTG17がオン、トランスファーゲートTG18がオフとなるため、スレーブラッチ部130から出力データ選択部134へ入力されるLレベルの信号がデータ出力端子132から出力信号Qとして出力される。また、リセット信号RNを解除後では、出力データ選択信号ラッチ部138は、Hレベルを保持するため、クロック信号CLKを入力すれば、通常と同じ動作のフリップフロップとなる。
First, an operation when both the reset signal RN and the selection signal SE are fixed to the L level will be described. At this time, the
次に、リセット信号RNがLレベルに固定され、選択信号SEがHレベルに固定されている場合の動作について説明する。このとき、マスタラッチ部124およびスレーブラッチ部130は、従来のフリップフロップと同様に入力信号をLレベルに保持する。上述したリセット信号RNおよび選択信号SEが共にLレベルに固定されている場合の動作と同様に、リセット制御部136のトランスファーゲートTG19がオン状態となるため、出力データ選択信号ラッチ部138には、選択信号SEがHレベルの状態で入力され、インバータINV20により、かかる選択信号SEが反転されるので、インバータINV20の出力はLレベルを保持する。その結果、出力データ選択部134に備わるトランスファーゲートTG17がオフ、トランスファーゲートTG18がオンとなるので、トランスファーゲートTG18のソース端子がGNDに接続され、固定値がLレベルの出力信号Qとしてデータ出力端子132に出力される。また、トランスファーゲートTG17がオフになるに伴い、スレーブラッチ部130からの出力信号は、スキャン出力信号SOとしてスキャン出力端子140から出力される。
Next, an operation when the reset signal RN is fixed at the L level and the selection signal SE is fixed at the H level will be described. At this time, the
リセット信号RNを解除後では、クロック信号CLKを入力しても、出力データ選択信号ラッチ部138では、出力データ選択信号がLレベルに保持されるため、出力データ選択部134に備わるトランスファーゲートTG17がオフ、トランスファーゲートTG18がオンとなり、データ出力端子132には出力信号QがLレベルの固定値として出力され続ける。換言すると、出力データ選択部134に備わるトランスファーゲートTG18のソース端子をGNDに接地することにより、データ出力端子132から出力される出力データQがLレベルの固定値となる。
After the reset signal RN is canceled, even if the clock signal CLK is input, the output data selection
一方、図2に示すように、出力データ選択部134に備わるトランスファーゲートTG18のソース端子を電源電圧(VDD)に接続することにより、データ出力端子132から出力される出力データQは、Hレベルの固定値となる。以下、出力データ選択部134に備わるトランスファーゲートTG18のソース端子を電源電圧(VDD)に接続したときの本実施の形態のフリップフロップ100の動作について、図2を参照しながら説明する。
On the other hand, as shown in FIG. 2, by connecting the source terminal of the transfer gate TG18 included in the output
本実施の形態のフリップフロップ100は、出力データ選択部134に備わるトランスファーゲートTG18のソース端子の接続先をVDDに接続されているかGNDに接続されているかによって、固定値出力時に出力される固定値がHレベルかLレベルになるかが決定される。すなわち、固定値出力時にHレベルの固定値を出力する場合は、トランスファーゲートTG18に備わるソース端子がVDDに接続され、トランスファーゲートTG18のドレイン端子がトランスファーゲートTG17の出力段とデータ出力端子132との間に接続されるようにして設けられる。このようにトランスファーゲートTG18を設けることにより、固定値出力時のデータ出力端子132からの出力データQを固定値がHレベルとなるように制御されるようになる。
The flip-
なお、図2に示すフリップフロップ100の基本動作は、図1に示したフリップフロップ100と略同一である。すなわち、リセット信号RNおよび選択信号SEが共にLレベルに固定されている場合では、マスタラッチ部124およびスレーブラッチ部130は、入力信号をLレベルに保持する。また、リセット制御部136では、トランスファーゲートTG19がオン状態となり、スキャン・イネーブル端子116から入力される選択信号SEがLレベルを保持した状態で出力データ選択信号ラッチ部138に入力される。そして、出力データ選択信号ラッチ部138に備わるインバータINV20によって、入力されたLレベルの信号が反転することにより、その出力はHレベルを保持する。その結果、出力データ選択部134に備わるトランスファーゲートTG17がオン、トランスファーゲートTG18がオフとなるため、スレーブラッチ部130から出力されるLレベルの信号がデータ出力端子132から出力信号Qとして出力される。また、リセット信号RNを解除後では、出力データ選択信号ラッチ部138は、Hレベルを保持するため、クロック信号CLKを入力すれば、通常と同じ動作のフリップフロップとなる。
Note that the basic operation of the flip-
次に、リセット信号RNがLレベルに固定され、選択信号SEがHレベルに固定されている場合では、マスタラッチ部124およびスレーブラッチ部130は、入力信号をLレベルに保持する。上述したリセット信号RNおよび選択信号SEが共にLレベルに固定されている場合の動作と同様に、リセット制御部136のトランスファーゲートTG19がオン状態となるため、出力データ選択信号ラッチ部138には、選択信号SEがHレベルの状態で入力され、インバータINV20により、かかる選択信号SEが反転されるので、インバータINV20の出力はLレベルを保持する。その結果、出力データ選択部134に備わるトランスファーゲートTG17がオフ、トランスファーゲートTG18がオンとなるので、かかるトランスファーゲートTG18のソース端子がVDDに接続されて、固定値がHレベルの出力信号Qとしてデータ出力端子132に出力される。
Next, when reset signal RN is fixed at L level and selection signal SE is fixed at H level,
また、トランスファーゲートTG17がオフになるに伴い、スレーブラッチ部130からの出力信号は、スキャン出力信号SOとしてスキャン出力端子140から出力される。リセット信号RNを解除後では、クロック信号CLKを入力しても、出力データ選択信号ラッチ部138では、出力データ選択信号がLレベルに保持されるため、出力データ選択部134に備わるトランスファーゲートTG17がオフ、トランスファーゲートTG18がオンとなり、データ出力端子132には、出力信号QがHレベルの固定値として出力され続ける。
As the transfer gate TG17 is turned off, the output signal from the
次に、本実施の形態のフリップフロップ100を使用した半導体集積回路の構成について図面を使用しながら説明する。図3は、図1および図2に示すフリップフロップ100を使用した半導体集積回路の一例である同期回路200の構成を示す。ここで、符号FF_10、FF_11、FF_14は、図4に示す従来のスキャン機能付きフリップフロップ10を示し、符号FF_13は、本実施の形態に係るバーンイン用のフリップフロップ100のうち図1に示すバーンイン時にデータ出力端子132からLレベルの固定値を出力する例のものであり、符号FF_12、FF_15も符号FF_13と同様に、本実施の形態に係るバーンイン用のフリップフロップ100であり、図2に示すバーンイン時にデータ出力端子132からHレベルの固定値を出力する例のものである。本実施の形態のフリップフロップ100を使用した半導体集積回路の構成は、かかる回路に含まれるフリップフロップが保持している機能ブロック201、202のイネーブル端子ENA1、ENA2や、アナログIP203のイネーブル端子ENA3の極性に応じて決定される。
Next, a configuration of a semiconductor integrated circuit using the flip-
また、第1機能ブロック201は、クロック端子CK1にクロック信号が入力される同期回路であり、Lowアクティブのイネーブル端子ENA1を具備するものとする。第2機能ブロック202は、クロック端子CK2にクロック信号が入力される同期回路であり、Highアクティブのイネーブル端子ENA2を具備するものとする。アナログIP203は、スキャン化されていないIPブロックであり、Highアクティブのイネーブル端子ENA3を具備するものとする。 The first functional block 201 is a synchronous circuit in which a clock signal is input to the clock terminal CK1, and includes a Low active enable terminal ENA1. The second functional block 202 is a synchronous circuit in which a clock signal is input to the clock terminal CK2, and includes a high active enable terminal ENA2. The analog IP 203 is an IP block that is not scanned, and includes a high active enable terminal ENA3.
図3において、本実施の形態に係るバーンイン用のフリップフロップ100である符号FF_12、FF_13、FF_15の次段へのスキャンチェーンchain1、chain2での接続においてスキャン出力端子140(SO)を使用している以外は、従来の同期回路と略同一である。また、スキャンチェーンchain1、chain2は、それぞれ別個のスキャンチェーンを構成しており、外部スキャン入力端子(図示せず)より幾つかの同一スキャンチェーン内のフリップフロップを経由して、各フリップフロップFF_10、FF_13のスキャン入力端子114(SI)に接続されているものとする。
In FIG. 3, the scan output terminal 140 (SO) is used in connection with the scan chains chain 1 and
図3に示すフリップフロップFF_12、FF_15の出力は、それぞれ同一スキャンチェーンchain1、chain2内に含まれる次のフリップフロップのスキャン入力端子114(SI)に接続されているものとする。なお、図3では、簡略化のためフリップフロップFF_10、FF_11、FF_12をスキャンチェーンchain1に、フリップフロップFF_13、FF_14、FF_15をスキャンチェーンchain2に割り当てているが、これらフリップフロップのスキャンチェーンchain1、chain2の割り当てに決まりがあるわけではなく、何れかのチェーングループに属していればよいものとする。また、各フリップフロップFF_10、FF_11、FF_12、FF_13、FF_14、FF_15は、上記スキャンチェーンchain1、chain2による接続以外にも、これらフリップフロップFF_10、FF_11、FF_12、FF_13、FF_14、FF_15を含む制御ブロック204内に備わる組み合わせ回路COMB1を介して接続されているものとする。
Assume that the outputs of the flip-flops FF_12 and FF_15 shown in FIG. 3 are connected to the scan input terminal 114 (SI) of the next flip-flop included in the same scan chain chain1 and chain2, respectively. In FIG. 3, the flip-flops FF_10, FF_11, and FF_12 are assigned to the scan chain chain 1 and the flip-flops FF_13, FF_14, and FF_15 are assigned to the
次に、本実施の形態に係るフリップフロップ100を半導体集積回路200に適用したときの動作について説明する。図3に示す同期回路200に対してバーンインテストを行う際、まず、スキャン・イネーブル信号である選択信号SEをHighレベルにして、各スキャン機能付きフリップフロップ100のデータ選択部118に備わるデータ入力端子112(D)とスキャン入力端子114(SI)からの入力信号が選択されるようにする。その後、クロック端子122(CK)にクロック信号を入力すると共に、不図示の外部スキャン入力端子から(または、内部のランダム発生回路から)、ランダムな2進値を入力して、スキャンチェーンchain1、chain2上の全てのフリップフロップ100を一定時間動作させる。なお、かかる動作は、全て上述したバーンイン条件の元で行われるものとする。
Next, an operation when the flip-
スキャンチェーンchain1、chain2上の全てのフリップフロップ100を一定時間動作させてから、まず、スキャン・イネーブル端子116から入力される選択信号SEをアクティブ(Hレベル)にする。なお、かかる選択信号SEは、以後アクティブ状態を保持させておくものとする。選択信号SEをアクティブにした後に、リセット信号RNをアクティブ(Lレベル)にして、出力データ選択部134へ入力される選択信号SEを制御するリセット制御部136および出力データ選択信号ラッチ部138を作動させる。
After all the flip-
その後、リセット信号RNを解除(Hレベル)にして、クロック信号CLKを入力しても、出力データ選択信号ラッチ部138では、出力データ選択信号がLレベルに保持されるため、出力データ選択部134に備わるトランスファーゲートTG17がオフ、トランスファーゲートTG18がオンとなり、データ出力端子132には出力信号QがHレベルまたはLレベルの固定値として出力され続ける。換言すると、出力データ選択部134に備わるトランスファーゲートTG18のソース端子の接続先の電位により、データ出力端子132から出力される出力データQがHレベルまたはLレベルの固定値となる。その結果、バーンイン時にデータ出力端子132からHレベルの固定値を出力するフリップフロップFF_12、FF_15の出力データQはHレベルとなり、アナログIPブロック203、第2機能ブロック202は、常に動作している状態となる。また、バーンイン時にデータ出力端子132からLレベルの固定値を出力するフリップフロップFF_13の出力はLレベルとなり、第1機能ブロック201は他のブロック202、203と同様に動作状態となる。
After that, even if the reset signal RN is canceled (H level) and the clock signal CLK is input, the output data selection
なお、スキャンテストを行う際には、スキャン・イネーブル端子SEから入力される選択信号SEがアクティブすなわちスキャンシフトモードの場合、リセット信号RNがアクティブになることがないため、本実施の形態のフリップフロップ100は、LSIのスキャンテストの実施に影響を及ぼさない。 When the scan test is performed, the reset signal RN is not active when the selection signal SE input from the scan enable terminal SE is active, that is, in the scan shift mode. 100 does not affect the performance of the LSI scan test.
このように、本実施の形態のフリップフロップ100は、スキャンテスト時には、リセット入力端子126から入力されるリセット信号RNおよびスキャン・イネーブル端子116から入力される選択信号SEによって、スキャン出力端子140(SO)からスキャン入力端子114に入力されたスキャン入力信号SIのデータが直接出力され、データ出力端子132の出力データQが出力データ選択部134で設定した固定値となるように出力される。
As described above, in the flip-
このため、従来のスキャン機能付きフリップフロップ10のように、半導体集積回路に含まれる各機能ブロックおよびアナログIPのイネーブル信号を保持するフリップフロップまでランダムに更新されることを未然に防ぐことができるので、かかる機能ブロックおよびアナログIPがバーンイン期間中でも動作状態を維持するようになる。その結果、従来のように、各機能ブロックおよびアナログIPブロック内の初期段階での不良を加速しきれずに、かかる不良を抱えたままのLSIが出荷されることを防止できる。すなわち、バーンイン用の端子や回路を別途設けることなく、かつLSIの故障検出率を低下させることなく、LSIに含まれる各機能ブロックやアナログIPのバーンイン時に動作していることを保証できる。
Therefore, unlike the conventional flip-
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
例えば、上述した第1の実施の形態では、クロック信号の立ち上がりエッジをトリガーとして出力信号が更新されるフリップフロップを例として説明しているが、本発明は、かかるフリップフロップに限るものではなく、クロック信号の立下りエッジをトリガーとするフリップフロップでも当然に実現できるものである。 For example, in the first embodiment described above, a flip-flop in which an output signal is updated using a rising edge of a clock signal as a trigger is described as an example, but the present invention is not limited to such a flip-flop. Naturally, it can be realized by a flip-flop triggered by the falling edge of the clock signal.
本発明は、フリップフロップおよびこれを用いた半導体集積回路に適用可能であり、特にバーンイン時に使用するスキャン機能付きフリップフロップおよびこれを用いた半導体集積回路に適用可能である。 The present invention can be applied to a flip-flop and a semiconductor integrated circuit using the flip-flop, and in particular, can be applied to a flip-flop with a scan function used at the time of burn-in and a semiconductor integrated circuit using the flip-flop.
100 フリップフロップ
112 データ入力端子
114 スキャン入力端子
116 スキャン・イネーブル端子
118 入力データ選択部
120 第1クロック制御部
122 クロック入力端子
124 マスタラッチ部
126 リセット入力端子
128 第2クロック制御部
130 スレーブラッチ部
132 データ出力端子
134 出力データ選択部
136 リセット制御部
138 出力データ選択信号ラッチ部
140 スキャン出力端子
100 Flip-
Claims (6)
前記データ信号または前記スキャン信号をスキャン・イネーブル端子から入力される選択信号に基づいて選択する入力データ選択手段と、
前記フリップフロップを初期状態に戻すために入力されるリセット信号がアクティブのときは、前記リセット信号に応答して強制的にリセット値を保持し、前記リセット信号が非アクティブのときは、前記入力データ選択手段からの出力信号をクロック入力端子から入力されるクロック信号に同期して保持するデータ保持手段と、
前記データ保持手段でラッチされたデータ信号を出力するデータ出力端子と、
前記スキャンテスト時に前記スキャン入力端子からの前記スキャン信号が直接出力されるスキャン出力端子と、
前記通常動作時には前記データ保持手段の出力信号を前記データ出力端子から出力し、前記スキャンテスト時には設定した固定値を前記データ出力端子から出力させ、かつ前記スキャン信号を前記スキャン出力端子から直接出力されるように制御する出力データ選択手段と、
を備えることを特徴とするフリップフロップ。 In the flip-flop that fetches and latches the data signal from the data input terminal during normal operation, and latches the scan signal from the scan input terminal during the scan test,
Input data selection means for selecting the data signal or the scan signal based on a selection signal input from a scan enable terminal;
When a reset signal input to return the flip-flop to an initial state is active, a reset value is forcibly held in response to the reset signal, and when the reset signal is inactive, the input data Data holding means for holding the output signal from the selection means in synchronization with the clock signal input from the clock input terminal;
A data output terminal for outputting a data signal latched by the data holding means;
A scan output terminal directly outputting the scan signal from the scan input terminal during the scan test;
The output signal of the data holding means is output from the data output terminal during the normal operation, the set fixed value is output from the data output terminal during the scan test, and the scan signal is output directly from the scan output terminal. Output data selection means for controlling so that,
A flip-flop comprising:
前記トランスファーゲートのうちの一方のトランスファーゲートは、前記データ保持手段の出力段側にソース端子が設けられ、他方のトランスファーゲートは、前記一方のトランスファーゲートの出力段と前記データ出力端子との間に接続されるようにドレイン端子が設けられ、
前記固定値は、前記他方のトランスファーゲートに設けられるソース端子を接地面または電源電圧の何れかに接続することにより設定されることを特徴とする請求項1または2に記載のフリップフロップ。 The output data selection means includes two transfer gates for switching ON / OFF the transfer of the output signal from the data holding means according to the data selection signal,
One of the transfer gates is provided with a source terminal on the output stage side of the data holding means, and the other transfer gate is provided between the output stage of the one transfer gate and the data output terminal. A drain terminal is provided to be connected,
3. The flip-flop according to claim 1, wherein the fixed value is set by connecting a source terminal provided to the other transfer gate to either a ground plane or a power supply voltage.
The fixed value is fixed to either a high level or a low level during the scan test according to the polarity of the function block included in the synchronization circuit operated by the flip-flop and the enable terminal that controls the operation state of the analog IP. 6. The semiconductor integrated circuit according to claim 5, wherein the flip-flop that outputs a value is arranged.
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