JP2010002345A - Ac test facilitating circuit and ac test method - Google Patents

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済 古市
Hoshi Okuhara
保史 奥原
Hajime Tsuchiya
元 土屋
Masayuki Yageta
雅之 谷下田
Yasuhiro Ohira
康弘 大平
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an AC test facilitating circuit and an AC test method enabling easy measuring AC of any semiconductor devices. <P>SOLUTION: In an AC test facilitating circuit 1, a flip-flop FF1 in which an output Q inverted by an inverter IV1 is feed backed to an input D through an AND gate AN1 generates an AC measurement signal AC1 obtained by dividing a clock signal CK by 2, and a multiplexer MUX1 outputs the AC measurement signal AC1 to a last-stage flip-flop FF101 of a semiconductor device 100 in an AC test mode switched by an AC test mode signal TE instead of a normal circuit signal. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ACテスト容易化回路およびACテスト方法に関する。   The present invention relates to an AC test facilitating circuit and an AC test method.

半導体装置のスペックの中に、出力ピンおよび入力ピンに対するACスペックがある。ここで、出力ピンに対するACスペックとは、クロックに同期して変化する回路最終段のフリップ・フロップの出力が出力ピンに伝達されるまでのクロック入力時刻からのディレイの規定値を指す。また、入力ピンに対するACスペックとは、回路初段のフリップ・フロップのデータ入力のクロックに対するセットアップ時間およびホールド時間の規定値を指す。   Among the specifications of semiconductor devices, there are AC specifications for output pins and input pins. Here, the AC spec for the output pin refers to a prescribed value of the delay from the clock input time until the output of the flip-flop at the final stage of the circuit that changes in synchronization with the clock is transmitted to the output pin. The AC specification for the input pin refers to the prescribed values of the setup time and hold time for the data input clock of the flip-flop at the first stage of the circuit.

半導体装置の製造試験では、このような出力ピンおよび入力ピンに対するACスペックに関する試験を行なう必要がある。   In a manufacturing test of a semiconductor device, it is necessary to perform a test related to AC specifications for such output pins and input pins.

その試験方法としては、例えば、出力ピンのAC測定では、その出力を期待値とするテストベクタで半導体装置を動作させ、テスターのストローブ位置を変化させながら出力ピンの値を観測して、出力ピンのディレイ値を計測する、という方法がとられる。また、入力ピンのAC測定では、回路初段のフリップ・フロップへのデータ入力のタイミングを変化させながらテストを行い、そのフリップ・フロップの出力が伝達される出力ピンを観測して、セットアップ時間違反およびホールド時間違反でエラーが発生するタイミングを測定する、という方法がとられる。   As a test method, for example, in AC measurement of an output pin, a semiconductor device is operated with a test vector whose output is an expected value, and the value of the output pin is observed while changing the strobe position of the tester. The method of measuring the delay value is taken. Also, in the AC measurement of the input pin, a test is performed while changing the timing of data input to the flip-flop at the first stage of the circuit, and the output pin to which the output of the flip-flop is transmitted is observed. The method of measuring the timing at which an error occurs due to a hold time violation is taken.

ところが、近年、上述の方法でAC測定を行う場合、半導体装置の大規模化に伴うテスタビリティの悪化により、テストベクタのステップ数が膨大になるという問題が発生している。すなわち、出力ピンのAC測定では、試験対象の回路最終段のフリップ・フロップに所望の値をセットするまでの手数が掛かり、入力ピンのAC測定では、試験対象の回路初段のフリップ・フロップの出力の値を出力ピンに伝達するまでの手数が掛かる、という問題が発生する。これにより、テストベクタの作成に多くのコストと時間が必要になるという問題が発生する。   However, in recent years, when AC measurement is performed by the above-described method, there is a problem that the number of test vector steps becomes enormous due to the deterioration of testability accompanying the increase in the scale of a semiconductor device. That is, in the AC measurement of the output pin, it takes time to set a desired value in the flip-flop of the final stage of the circuit to be tested. In the AC measurement of the input pin, the output of the flip-flop of the first stage of the circuit to be tested is taken. There is a problem that it takes time to transmit the value of to the output pin. This causes a problem that a lot of cost and time are required to create a test vector.

これに対して、従来、バウンダリ・スキャン・テスト機能を有するLSIデバイスに、内部回路とバウンダリ・スキャン・レジスタとの間にインターフェース回路を備えるとともに、デバイス入力ピンおよびデバイス出力ピンAC測定実行用の私的命令を命令デコーダでデコードした信号を受けて制御信号を出力する制御回路を備え、デバイス入力ピンから初段のフリップ・フロップまで、および、最終段のフリップ・フロップからデバイス出力ピンまでを独立して観測可能とするAC測定回路が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   In contrast, a conventional LSI device having a boundary scan test function is provided with an interface circuit between the internal circuit and the boundary scan register, and the device input pin and the device output pin are used for AC measurement execution. A control circuit that receives a signal obtained by decoding a specific instruction by an instruction decoder and outputs a control signal is provided, and the device input pin to the first stage flip-flop and the last stage flip-flop to the device output pin are independently provided. An AC measurement circuit that can be observed has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

この提案では、任意のデバイス入力ピンから初段のフリップ・フロップまで、および、任意の最終段のフリップ・フロップからデバイス出力ピンまでを活性化させるテストベクタだけを作成すればよいので、テストベクタ作成時間が短縮される。   This proposal only needs to create test vectors that activate from any device input pin to the first flip-flop and from any final flip-flop to the device output pin. Is shortened.

しかし、上述のAC測定回路を用いる方法は、半導体装置がバウンダリ・スキャン・テスト機能を有するLSIデバイスである場合にのみ有効であり、バウンダリ・スキャン・テスト機能を有さない半導体装置にでは適用できない、という問題があった。
特開2000−97997号公報 (第3−4ページ、図2)
However, the above-described method using the AC measurement circuit is effective only when the semiconductor device is an LSI device having a boundary scan test function, and cannot be applied to a semiconductor device having no boundary scan test function. There was a problem.
JP 2000-97997 A (page 3-4, FIG. 2)

そこで、本発明の目的は、どのような半導体装置であってもAC測定を容易に行うことができるACテスト容易化回路およびACテスト方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an AC test facilitating circuit and an AC test method capable of easily performing AC measurement in any semiconductor device.

本発明の一態様によれば、クロック信号に同期したAC測定用信号を生成するAC測定用信号生成手段と、ACテストモード時に、通常回路信号に代えて前記AC測定信号を最終段フリップ・フロップへ出力する信号選択手段とを有することを特徴とするACテスト容易化回路が提供される。   According to one aspect of the present invention, AC measurement signal generation means for generating an AC measurement signal synchronized with a clock signal, and the AC measurement signal in place of the normal circuit signal in the final stage flip-flop in the AC test mode And an AC test facilitating circuit characterized in that the circuit has a signal selection means for outputting to an AC test.

また、本発明の別の一態様によれば、初段フリップ・フロップの出力を1クロック期間保持するデータ保持手段と、前記初段フリップ・フロップの出力と前記データ保持手段の出力が一致したときにエラー信号を出力するエラー検出手段とを有することを特徴とするACテスト容易化回路が提供される。   According to another aspect of the present invention, there is provided a data holding means for holding the output of the first stage flip-flop for one clock period, and an error when the output of the first stage flip-flop matches the output of the data holding means. An AC test facilitating circuit comprising an error detecting means for outputting a signal is provided.

本発明によれば、どのような半導体装置であってもAC測定を容易に行うことができる。   According to the present invention, AC measurement can be easily performed with any semiconductor device.

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例1に係るACテスト容易化回路およびそれを備える半導体装置の構成の例を示す回路図である。   FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of the configuration of an AC test facilitating circuit and a semiconductor device including the same according to Embodiment 1 of the present invention.

本実施例のACテスト容易化回路1は、インバータIV1で反転された出力QがANDゲートAN1を介して入力Dへフィードバックされ、クロック信号CKを2分周したAC測定信号AC1を生成するフリップ・フロップFF1と、ACテストモード信号TEによる切り替えにより、通常回路信号に代えてAC測定信号AC1を半導体装置100の最終段フリップ・フロップFF101へ出力するマルチプレクサMUX1と、を有する。   The AC test facilitating circuit 1 of the present embodiment is a flip-flop that generates an AC measurement signal AC1 obtained by dividing the clock signal CK by two by feeding back the output Q inverted by the inverter IV1 to the input D via the AND gate AN1. A flop FF1 and a multiplexer MUX1 that outputs an AC measurement signal AC1 to the final flip-flop FF101 of the semiconductor device 100 instead of the normal circuit signal by switching according to the AC test mode signal TE.

ANDゲートAN1の他の入力にはリセット信号Rが入力される。リセット信号Rにより、AC測定信号AC1のリセット状態での値が‘0’に設定される。   The reset signal R is input to the other input of the AND gate AN1. The reset signal R sets the value of the AC measurement signal AC1 in the reset state to “0”.

半導体装置100は、ACテスト容易化回路1の出力が入力される最終段フリップ・フロップFF101と、最終段フリップ・フロップFF101の出力が入力される出力バッファBUF101と、出力バッファBUF101の出力が接続される出力ピンOP101と、を備える。   In the semiconductor device 100, the final stage flip-flop FF101 to which the output of the AC test facilitating circuit 1 is input, the output buffer BUF101 to which the output of the final stage flip-flop FF101 is input, and the output of the output buffer BUF101 are connected. Output pin OP101.

このACテスト容易化回路1を用いることにより、最終段フリップ・フロップFF101の出力が接続される出力ピンOP101のAC測定を簡単に行うことができる。   By using the AC test facilitating circuit 1, AC measurement of the output pin OP101 to which the output of the final stage flip-flop FF101 is connected can be easily performed.

図2を用いて、そのAC測定方法について説明する。   The AC measurement method will be described with reference to FIG.

リセット信号Rを立ち上げて、フリップ・フロップFF1のリセット状態を解除すると、AC測定信号AC1として、クロック信号CKの2分周波が出力される。   When the reset signal R is raised and the reset state of the flip-flop FF1 is released, the half frequency of the clock signal CK is output as the AC measurement signal AC1.

ACテストモード信号TEを‘0’としてACテスト実行モードにしておくと、AC測定信号AC1が、最終段フリップ・フロップFF101へ入力される。   When the AC test execution mode is set to “0” by setting the AC test mode signal TE to “0”, the AC measurement signal AC1 is input to the final stage flip-flop FF101.

最終段フリップ・フロップFF101は、クロック信号CKの立ち上りで、AC測定信号AC1を取り込む。   The final stage flip-flop FF101 takes in the AC measurement signal AC1 at the rising edge of the clock signal CK.

最終段フリップ・フロップFF101の取り込まれたデータは、出力バッファBUF101を介して出力ピンOP101へ出力される。   The data fetched by the final flip-flop FF101 is output to the output pin OP101 via the output buffer BUF101.

そこで、出力ピンOP101にACスペックで規定される負荷を接続して、クロック信号CKの立ち上りからAC測定信号AC1の期待値が出力されるまでのディレイ値を計測する。   Therefore, a load defined by the AC specification is connected to the output pin OP101, and a delay value from when the clock signal CK rises until the expected value of the AC measurement signal AC1 is output is measured.

これにより、最終段フリップ・フロップFF101の出力が出力ピンOP101に伝達されるまでのディレイが、ACスペックを満たしているかどうかの判定を行うことができる。   Thereby, it is possible to determine whether or not the delay until the output of the final stage flip-flop FF101 is transmitted to the output pin OP101 satisfies the AC specification.

このような本実施例によれば、どのような半導体装置であっても、クロック信号を入力するだけで、最終段フリップ・フロップの出力が接続される出力ピンのACテストを容易に行うことができる。これにより、ACテスト用のテストベクタ作成に要するコストと時間を大幅に削減することができる。   According to the present embodiment, the AC test of the output pin to which the output of the final stage flip-flop is connected can be easily performed by inputting the clock signal in any semiconductor device. it can. As a result, the cost and time required for creating test vectors for AC testing can be greatly reduced.

実施例1では、AC測定信号の初期値が‘0’に固定されていたが、本実施例では、AC測定信号の初期値を‘0’、‘1’のいずれにも設定することのできるACテスト容易化回路の例を示す。   In the first embodiment, the initial value of the AC measurement signal is fixed to “0”, but in this embodiment, the initial value of the AC measurement signal can be set to either “0” or “1”. An example of an AC test facilitating circuit is shown.

図3は、本発明の実施例2に係るACテスト容易化回路の構成の例を示す回路図である。   FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the configuration of an AC test facilitating circuit according to Embodiment 2 of the present invention.

本実施例のACテスト容易化回路2では、実施例1のANDゲートAN1の代わりに、リセット信号Rを入力選択信号とするマルチプレクサMUX2を介して、インバータIV1で反転されたフリップ・フロップFF1の出力Qがフリップ・フロップFF1の入力Dへフィードバックされる。   In the AC test facilitating circuit 2 of the present embodiment, instead of the AND gate AN1 of the first embodiment, the output of the flip-flop FF1 inverted by the inverter IV1 via the multiplexer MUX2 using the reset signal R as an input selection signal. Q is fed back to input D of flip-flop FF1.

マルチプレクサMUX2のもう片方の入力へは、初期値設定信号ISが入力される。   The initial value setting signal IS is input to the other input of the multiplexer MUX2.

マルチプレクサMUXは、リセット信号Rがリセット状態を設定するときは、初期値設定信号ISをフリップ・フロップFF1へ出力する。これにより、リセット状態では、フリップ・フロップFF1から出力されるAC測定信号AC2は、初期値設定信号ISで入力される値に初期設定される。   The multiplexer MUX outputs an initial value setting signal IS to the flip-flop FF1 when the reset signal R sets the reset state. Thus, in the reset state, the AC measurement signal AC2 output from the flip-flop FF1 is initialized to the value input by the initial value setting signal IS.

その後、リセット信号Rによるリセットが解除されると、フリップ・フロップFF1は2分周動作を行い、AC測定信号AC2として、クロック信号CKの2分周波を出力する。   Thereafter, when the reset by the reset signal R is released, the flip-flop FF1 performs a frequency division operation, and outputs the half frequency of the clock signal CK as the AC measurement signal AC2.

図4に、ACテスト容易化回路2の初期値設定の例を示す。   FIG. 4 shows an example of initial value setting of the AC test facilitating circuit 2.

図4(a)は、初期値設定信号ISを‘0’として、AC測定信号AC2の初期値を‘0’に設定する例を示し、図4(b)は、初期値設定信号ISを‘1’として、AC測定信号AC2の初期値を‘1’に設定する例を示す。   4A shows an example in which the initial value setting signal IS is set to “0” and the initial value of the AC measurement signal AC2 is set to “0”. FIG. 4B shows the initial value setting signal IS set to “0”. As an example, an initial value of the AC measurement signal AC2 is set to “1” as “1”.

本実施例のACテスト容易化回路2の効果的な活用法は、複数の最終段フリップ・フロップが組み合わせ論理回路を介して1つの出力ピンに接続されている半導体装置に使用することである。複数の最終段フリップ・フロップのそれぞれの入力に、本実施例のACテスト容易化回路2を1つずつ接続することにより、それぞれの最終段フリップ・フロップから出力ピンまでの出力ディレイの測定を行うことができる。   An effective use of the AC test facilitating circuit 2 of this embodiment is to use it in a semiconductor device in which a plurality of final stage flip-flops are connected to one output pin via a combinational logic circuit. By connecting one AC test facilitating circuit 2 of this embodiment to each input of a plurality of final stage flip-flops, the output delay from each final stage flip-flop to the output pin is measured. be able to.

図5に、本実施例のACテスト容易化回路2を備える半導体装置の例を示す。ここでは、3つの最終段フリップ・フロップが、組み合わせ論理回路を介して1つの出力ピンに接続されている例を示す。   FIG. 5 shows an example of a semiconductor device including the AC test facilitating circuit 2 of the present embodiment. Here, an example is shown in which three final-stage flip-flops are connected to one output pin via a combinational logic circuit.

図5に示す半導体装置200は、3つの最終段フリップ・フロップFF201、FF202、FF203の出力が、ANDゲートAN201およびORゲートOR201からなる組み合わせ論理回路を介して出力バッファBUF201へ入力され、出力バッファBUF201の出力が出力ピンOP201へ接続されている。   In the semiconductor device 200 shown in FIG. 5, the outputs of the three final-stage flip-flops FF201, FF202, and FF203 are input to the output buffer BUF201 via the combinational logic circuit including the AND gate AN201 and the OR gate OR201, and the output buffer BUF201. Are connected to the output pin OP201.

この半導体装置200において、最終段フリップ・フロップFF201、FF202、FF203の入力へ、本実施例のACテスト容易化回路2A、2B、2Cを1つずつ接続する。   In this semiconductor device 200, the AC test facilitating circuits 2A, 2B, and 2C of this embodiment are connected to the inputs of the final stage flip-flops FF201, FF202, and FF203 one by one.

ACテスト容易化回路2A、2B、2Cのそれぞれには、個別のリセット信号R1、R2、R3および個別の初期値設定信号IS1、IS2、IS3を入力する。したがって、ACテスト容易化回路2A、2B、2Cには、個別に、リセット状態およびAC測定信号AC2の初期値を設定することができる。   Individual reset signals R1, R2, and R3 and individual initial value setting signals IS1, IS2, and IS3 are input to the AC test facilitating circuits 2A, 2B, and 2C, respectively. Therefore, the reset state and the initial value of the AC measurement signal AC2 can be individually set in the AC test facilitating circuits 2A, 2B, and 2C.

すなわち、ACテストモード信号TEによりACテストモードを設定したとき、ACテスト容易化回路2A、2B、2Cの出力S1、S2、S3に、任意のタイミングで、任意の値のAC測定信号AC2の初期値を出力することができる。   That is, when the AC test mode is set by the AC test mode signal TE, the initial value of the AC measurement signal AC2 having an arbitrary value is output to the outputs S1, S2, and S3 of the AC test facilitating circuits 2A, 2B, and 2C at an arbitrary timing. A value can be output.

これにより、組み合わせ論理回路に任意の信号伝達経路を形成することができ、測定対象の最終段フリップ・フロップの出力のみを出力ピンOP201を伝達することができる。すなわち、その最終段フリップ・フロップのACテストを実行することができる。   Thus, an arbitrary signal transmission path can be formed in the combinational logic circuit, and only the output of the final stage flip-flop to be measured can be transmitted to the output pin OP201. That is, the AC test of the final stage flip-flop can be executed.

例えば、最終段フリップ・フロップFF201のACテストを行うときは、ACテスト容易化回路2Bの出力S2を‘1’、ACテスト容易化回路2Cの出力S3を‘0’に設定する。同様に、最終段フリップ・フロップFF202のACテストを行うときは、ACテスト容易化回路2Aの出力S1を‘1’、ACテスト容易化回路2Cの出力S3を‘0’に設定する。また、最終段フリップ・フロップFF203のACテストを行うときは、ACテスト容易化回路2Aの出力S1、あるいはACテスト容易化回路2Bの出力S2のいずれかを‘0’に設定すればよい。   For example, when the AC test of the final flip-flop FF201 is performed, the output S2 of the AC test facilitating circuit 2B is set to ‘1’, and the output S3 of the AC test facilitating circuit 2C is set to ‘0’. Similarly, when the AC test of the final flip-flop FF202 is performed, the output S1 of the AC test facilitating circuit 2A is set to ‘1’, and the output S3 of the AC test facilitating circuit 2C is set to ‘0’. Further, when performing the AC test of the final flip-flop FF203, either the output S1 of the AC test facilitating circuit 2A or the output S2 of the AC test facilitating circuit 2B may be set to '0'.

図6に、半導体装置200の出力ピンOP201における出力ディレイ測定の例を示す。   FIG. 6 shows an example of output delay measurement at the output pin OP201 of the semiconductor device 200.

この例では、リセット信号R1、R2、R3および初期値設定信号IS1、IS2、IS3を操作することにより、時刻t1、t2で最終段フリップ・フロップFF201の立ち上りディレイ、立ち下りディレイの測定、時刻t4、t5で最終段フリップ・フロップFF202の立ち上りディレイ、立ち下りディレイの測定、時刻t7、t8で最終段フリップ・フロップFF203の立ち上りディレイ、立ち下りディレイの測定、を行うようにしている。   In this example, by operating the reset signals R1, R2, and R3 and the initial value setting signals IS1, IS2, and IS3, the rising delay and falling delay of the final stage flip-flop FF201 are measured at times t1 and t2, and the time t4. T5, the rising delay and falling delay of the final flip-flop FF202 are measured, and the rising delay and falling delay of the final flip-flop FF203 are measured at times t7 and t8.

このような本実施例によれば、複数の最終段フリップ・フロップが組み合わせ論理回路を介して1つの出力ピンに接続されている半導体装置であっても、それぞれの最終段フリップ・フロップのACテストをテスト信号の簡単な組み合わせで容易に実行することができる。これにより、ACテスト用のテストベクタ作成に要するコストと時間の一層の削減を図ることができる。   According to the present embodiment, even in a semiconductor device in which a plurality of final stage flip-flops are connected to one output pin via a combinational logic circuit, an AC test of each final stage flip-flop is performed. Can be easily implemented with simple combinations of test signals. As a result, the cost and time required for creating a test vector for AC test can be further reduced.

実施例1および2では、最終段フリップ・フロップに対するACテスト容易化回路の例を示したが、本実施例では、初段フリップ・フロップに対するACテスト容易化回路の例を示す。   In the first and second embodiments, an example of an AC test facilitating circuit for the final stage flip-flop is shown. However, in this embodiment, an example of an AC test facilitating circuit for the first stage flip-flop is shown.

図7は、本発明の実施例3に係るACテスト容易化回路およびそれを備える半導体装置の構成の例を示す回路図である。   FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of the configuration of an AC test facilitating circuit and a semiconductor device including the same according to Embodiment 3 of the present invention.

本実施例のACテスト容易化回路3は、半導体装置300の初段フリップ・フロップFF301の出力をクロック信号CKの1クロック期間保持するフリップ・フロップFF3と、初段フリップ・フロップFF301の出力とフリップ・フロップFF3の出力が一致したときにエラー信号ERとして‘1’を出力するEX−NORゲートEN3と、を有する。   The AC test facilitating circuit 3 of this embodiment includes a flip-flop FF3 that holds the output of the first-stage flip-flop FF301 of the semiconductor device 300 for one clock period of the clock signal CK, and the output of the first-stage flip-flop FF301 and the flip-flop. And an EX-NOR gate EN3 that outputs “1” as the error signal ER when the outputs of the FF3 coincide with each other.

半導体装置300では、入力ピンIP301へ入力された入力信号INが、入力バッファBUF301を介して、初段フリップ・フロップFF301へ入力される。初段フリップ・フロップFF301は、クロック信号CKの立ち上りで、入力バッファBUF301の出力を取り込む。   In the semiconductor device 300, the input signal IN input to the input pin IP301 is input to the first stage flip-flop FF301 via the input buffer BUF301. The first-stage flip-flop FF301 takes in the output of the input buffer BUF301 at the rising edge of the clock signal CK.

次に、図8を参照しながら、本実施例のACテスト容易化回路3を用いて、初段フリップ・フロップFF301のデータ入力タイミングマージンを測定する方法について説明する。   Next, a method for measuring the data input timing margin of the first stage flip-flop FF301 using the AC test facilitating circuit 3 of this embodiment will be described with reference to FIG.

初段フリップ・フロップFF301のデータ入力タイミングマージンの測定を行うときは、入力信号INの値を1クロックごとに反転させ、入力タイミングを1クロックごとに変化させながら入力ピンIP301へ入力する。   When measuring the data input timing margin of the first-stage flip-flop FF301, the value of the input signal IN is inverted every clock and input to the input pin IP301 while changing the input timing every clock.

そのとき、初段フリップ・フロップFF301のデータ入力とクロック信号CKとの間に十分なタイミングマージンがあれば、図8(a)に示すように、初段フリップ・フロップFF301の出力の値とフリップ・フロップFF3に保持された1クロック前の値とは異なる。したがって、EX−NORゲートEN3から出力されるエラー信号ERは‘0’となる。   At this time, if there is a sufficient timing margin between the data input of the first stage flip-flop FF301 and the clock signal CK, the output value of the first stage flip-flop FF301 and the flip-flop as shown in FIG. This is different from the value one clock before held in FF3. Therefore, the error signal ER output from the EX-NOR gate EN3 is “0”.

これに対して、図8(b)に示すように、クロック信号CKに対する初段フリップ・フロップFF301のデータ入力のセットアップ時間が不足し始めると、初段フリップ・フロップFF301は入力信号INの変化後の値を取り込めず、変化前の値を取り込んでしまうようになる。その結果、初段フリップ・フロップFF301の出力の値とフリップ・フロップFF3の値が一致するようになり、EX−NORゲートEN3から出力されるエラー信号ERに‘1’が出力されるようになる。   On the other hand, as shown in FIG. 8B, when the setup time for data input of the first-stage flip-flop FF301 with respect to the clock signal CK begins to be insufficient, the first-stage flip-flop FF301 is the value after the change of the input signal IN. The value before the change will be imported. As a result, the output value of the first stage flip-flop FF301 and the value of the flip-flop FF3 coincide with each other, and '1' is output to the error signal ER output from the EX-NOR gate EN3.

そこで、この時点での入力信号INとクロック信号CKの時間差を計測し、その値を初段フリップ・フロップFF301のセットアップ時間とする。   Therefore, the time difference between the input signal IN and the clock signal CK at this time is measured, and the value is set as the setup time of the first stage flip-flop FF301.

一方、図8(c)に示すように、クロック信号CKに対する初段フリップ・フロップFF301のデータ入力のホールド時間が不足し始めると、初段フリップ・フロップFF301は入力信号INの変化前の値を取り込めず、変化後の値を取り込んでしまうようになる。その結果、この場合も初段フリップ・フロップFF301の出力の値とフリップ・フロップFF3の値が一致するようになり、EX−NORゲートEN3から出力されるエラー信号ERに‘1’ が出力されるようになる。   On the other hand, as shown in FIG. 8C, when the hold time of the data input of the first stage flip-flop FF301 with respect to the clock signal CK begins to run short, the first stage flip-flop FF301 cannot capture the value before the change of the input signal IN. The value after the change will be taken in. As a result, also in this case, the value of the output of the first stage flip-flop FF301 and the value of the flip-flop FF3 match, and “1” is output to the error signal ER output from the EX-NOR gate EN3. become.

そこで、この時点での入力信号INとクロック信号CKの時間差を計測し、その値を初段フリップ・フロップFF301のホールド時間とする。   Therefore, the time difference between the input signal IN and the clock signal CK at this time is measured, and the value is set as the hold time of the first stage flip-flop FF301.

このように、本実施例のACテスト容易化回路3を初段フリップ・フロップの出力に接続し、エラー信号ERを観測するだけで、初段フリップ・フロップのタイミングマージンを容易に測定することができる。   In this way, the timing margin of the first stage flip-flop can be easily measured by simply connecting the AC test facilitating circuit 3 of this embodiment to the output of the first stage flip-flop and observing the error signal ER.

図9は、複数の初段フリップ・フロップの出力のそれぞれに本実施例のACテスト容易化回路3を接続し、エラー信号ERを1つの信号として出力するようにした半導体装置400の回路構成例である。   FIG. 9 is a circuit configuration example of the semiconductor device 400 in which the AC test facilitating circuit 3 of this embodiment is connected to each of the outputs of the plurality of first-stage flip-flops, and the error signal ER is output as one signal. is there.

この例では、3つの初段フリップ・フロップFF301、FF302、FF303の出力のそれぞれに、本実施例のACテスト容易化回路3A、3B、3Cを接続する。   In this example, the AC test facilitating circuits 3A, 3B, and 3C of this embodiment are connected to the outputs of the three first-stage flip-flops FF301, FF302, and FF303, respectively.

ACテスト容易化回路3A、3B、3Cの出力は、それぞれANDゲートAN31、AN32、AN33へ入力される。ANDゲートAN31、AN32、AN33の出力は、ORゲート31へ入力され、ORゲート31の出力がエラー信号ERとなる。   The outputs of the AC test facilitating circuits 3A, 3B, and 3C are input to AND gates AN31, AN32, and AN33, respectively. The outputs of the AND gates AN31, AN32, and AN33 are input to the OR gate 31, and the output of the OR gate 31 becomes an error signal ER.

ANDゲートAN31、AN32、AN33のもう片方の入力へは、テストイネーブル信号EN1、EN2、EN3がそれぞれ入力される。   Test enable signals EN1, EN2, and EN3 are input to the other inputs of the AND gates AN31, AN32, and AN33, respectively.

また、初段フリップ・フロップFF301、FF302、FF303の入力は、それぞれ、入力バッファBUF301、BUF302、BUF303を介して、入力ピンIP301、IP302、IP303へ接続される。   The inputs of the first stage flip-flops FF301, FF302, and FF303 are connected to the input pins IP301, IP302, and IP303 via the input buffers BUF301, BUF302, and BUF303, respectively.

この半導体装置400の各初段フリップ・フロップの入力タイミングマージンを測定するときは、測定対象の初段フリップ・フロップの出力経路のテストイネーブル信号のみを‘1’にし、その初段フリップ・フロップへの入力信号を図8に示したように変化させるようにする。   When measuring the input timing margin of each first stage flip-flop of this semiconductor device 400, only the test enable signal of the output path of the first stage flip-flop to be measured is set to '1', and the input signal to the first stage flip-flop Is changed as shown in FIG.

すなわち、初段フリップ・フロップFF301の入力タイミングマージンを測定するときは、テストイネーブル信号EN1=‘1’(EN2=‘0’、EN3=‘0’)として、入力信号IN1の値を1クロックごとに反転させ、入力タイミングを1クロックごとに変化させながら入力ピンIP301へ入力する。   That is, when measuring the input timing margin of the first stage flip-flop FF301, the test enable signal EN1 = “1” (EN2 = “0”, EN3 = “0”) and the value of the input signal IN1 is set every clock. The signal is inverted and input to the input pin IP301 while changing the input timing every clock.

同様に、初段フリップ・フロップFF302の入力タイミングマージンを測定するときは、テストイネーブル信号EN2=‘1’(EN1=‘0’、EN3=‘0’)として、入力信号IN2の値を1クロックごとに反転させ、入力タイミングを1クロックごとに変化させながら入力ピンIP302へ入力する。   Similarly, when measuring the input timing margin of the first stage flip-flop FF302, the test enable signal EN2 = '1' (EN1 = '0', EN3 = '0') and the value of the input signal IN2 is set for each clock. And input to the input pin IP302 while changing the input timing every clock.

また、初段フリップ・フロップFF303の入力タイミングマージンを測定するときは、テストイネーブル信号EN3=‘1’(EN1=‘0’、EN2=‘0’)として、入力信号IN3の値を1クロックごとに反転させ、入力タイミングを1クロックごとに変化させながら入力ピンIP303へ入力する。   Further, when measuring the input timing margin of the first stage flip-flop FF303, the test enable signal EN3 = “1” (EN1 = “0”, EN2 = “0”) and the value of the input signal IN3 is set every clock. The signal is inverted and input to the input pin IP303 while changing the input timing every clock.

それぞれの測定において、エラー信号ERに‘1’が出力され始めた時点の入力信号とクロック信号CKの時間差を計測することにより、それぞれの初段フリップ・フロップのクロック信号CKに対する入力タイミングマージンを測定することができる。   In each measurement, the input timing margin for the clock signal CK of each first stage flip-flop is measured by measuring the time difference between the input signal when the error signal ER starts to output “1” and the clock signal CK. be able to.

このような本実施例によれば、初段フリップ・フロップにタイミングエラーが発生し始めるとエラー信号が出力されるので、初段フリップ・フロップのタイミングマージンの限界を容易に知ることができ、初段フリップ・フロップへ接続される入力ピンのAC測定を容易に行うことができる。   According to this embodiment, since an error signal is output when a timing error starts to occur in the first stage flip-flop, it is possible to easily know the timing margin limit of the first stage flip-flop. AC measurement of the input pin connected to the flop can be easily performed.

本発明の実施例1に係るACテスト容易化回路およびそれを備える半導体装置の構成の例を示す回路図。1 is a circuit diagram illustrating an example of a configuration of an AC test facilitating circuit according to a first embodiment of the present invention and a semiconductor device including the same. 実施例1のACテスト容易化回路を用いたACテストの実行例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an execution example of an AC test using the AC test facilitating circuit according to the first embodiment. 本発明の実施例2に係るACテスト容易化回路の構成の例を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an example of the configuration of an AC test facilitating circuit according to a second embodiment of the invention. 実施例2のACテスト容易化回路の初期値設定の例を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of initial value setting of the AC test facilitating circuit according to the second embodiment. 実施例2のACテスト容易化回路を備える半導体装置の構成の例を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an example of a configuration of a semiconductor device including an AC test facilitating circuit according to a second embodiment. 実施例2のACテスト容易化回路を用いたACテストの実行例を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating an execution example of an AC test using the AC test facilitating circuit according to the second embodiment. 本発明の実施例3に係るACテスト容易化回路およびそれを備える半導体装置の構成の例を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an example of the configuration of an AC test facilitating circuit according to a third embodiment of the present invention and a semiconductor device including the same. 実施例3のACテスト容易化回路を用いたACテストの実行例を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating an execution example of an AC test using the AC test facilitating circuit according to the third embodiment. 実施例3のACテスト容易化回路を備える別の半導体装置の構成の例を示す回路図。FIG. 10 is a circuit diagram illustrating an example of the configuration of another semiconductor device including the AC test facilitating circuit according to the third embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1、2、3 ACテスト容易化回路
FF1、FF3 フリップ・フロップ
IV1 インバータ
AN1、AN31〜AN33 ANDゲート
MUX1、MUX2 マルチプレクサ
EN3 EX−ORゲート
OR31 ORゲート
1, 2, 3 AC test facilitating circuit FF1, FF3 Flip flop IV1 Inverter AN1, AN31-AN33 AND gate MUX1, MUX2 Multiplexer EN3 EX-OR gate OR31 OR gate

Claims (5)

クロック信号に同期したAC測定用信号を生成するAC測定用信号生成手段と、
ACテストモード時に、通常回路信号に代えて前記AC測定信号を最終段フリップ・フロップへ出力する信号選択手段と
を有することを特徴とするACテスト容易化回路。
AC measurement signal generation means for generating an AC measurement signal synchronized with the clock signal;
An AC test facilitating circuit comprising: signal selection means for outputting the AC measurement signal to a final flip-flop in place of a normal circuit signal in an AC test mode.
前記AC測定用信号の初期値を設定する初期値設定手段
をさらに有することを特徴とする請求項1に記載のACテスト容易化回路。
2. The AC test facilitating circuit according to claim 1, further comprising initial value setting means for setting an initial value of the AC measurement signal.
請求項1または2に記載のACテスト容易化回路を備える半導体装置のAC測定方法であって、
前記最終段フリップ・フロップの出力が接続される出力ピンのAC測定が、
前記クロック信号の入力から前記AC測定信号の期待値が出力されるまでのディレイ値を計測することにより行われる
ことを特徴とするACテスト方法。
An AC measurement method for a semiconductor device comprising the AC test facilitating circuit according to claim 1,
AC measurement of the output pin to which the output of the final stage flip-flop is connected,
An AC test method comprising: measuring a delay value from input of the clock signal to output of an expected value of the AC measurement signal.
初段フリップ・フロップの出力を1クロック期間保持するデータ保持手段と、
前記初段フリップ・フロップの出力と前記データ保持手段の出力が一致したときにエラー信号を出力するエラー検出手段と
を有することを特徴とするACテスト容易化回路。
Data holding means for holding the output of the first stage flip-flop for one clock period;
An AC test facilitating circuit comprising error detection means for outputting an error signal when the output of the first stage flip-flop coincides with the output of the data holding means.
請求項4に記載のACテスト容易化回路を備える半導体装置のAC測定方法であって、
前記初段フリップ・フロップの入力へ接続される入力ピンのAC測定が、
1クロックごとに値が反転する信号を入力タイミングを1クロックごとに変化させながら前記入力ピンへ与え、前記エラー信号が出力された入力タイミングを前記入力ピンの前記クロック信号に対するタイミングマージンとして計測する
ことを特徴とするACテスト方法。
An AC measurement method for a semiconductor device comprising the AC test facilitating circuit according to claim 4,
AC measurement of the input pin connected to the input of the first stage flip-flop,
A signal whose value is inverted every clock is applied to the input pin while changing the input timing every clock, and the input timing at which the error signal is output is measured as a timing margin for the clock signal at the input pin. AC test method characterized by the above.
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