JP3092590B2 - 集積回路の故障検出装置及びその検出方法並びにその検出制御プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は集積回路の故障検出
装置及びその検出方法並びにその検出制御プログラムを
記録した記録媒体に関し、特に電源電流情報から集積回
路の故障の有無を判定する故障検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の集積回路の故障検出方法
及び装置においては、集積回路の高品質なテストを実現
したり、低コストで短時間のテストを行うために用いら
れてきている。

【０００３】特に、ＣＭＯＳ集積回路の電源電流はＣＭ
ＯＳ集積回路の回路構成上の特徴から、トランジスタの
スイッチングの際に一時的に流れる電源電流以外には極
めて微小なリーク電流が流れるのみであり、ＣＭＯＳ集
積回路のこの性質からスイッチングに起因する電流やリ
ーク電流以外に大きな電源電流が流れていることを検出
することによって、ＣＭＯＳ集積回路の故障の有無を検
出することが可能である。

【０００４】例えば、集積回路のテストにおいては高品
質なテストを実現するため、集積回路にテストパターン
を印加した時に、各テストパターンアドレス毎に静止電
源電流を測定することで良品及び不良品を判定する方法
がある。この方法については、特開平６−１１８１３１
号公報に開示されている。

【０００５】また、集積回路の電源電流は集積回路内部
の動作状態を忠実に反映しており、動作の異常等は電源
電流波形を観測し、異常な電源電流波形を検出すること
で、集積回路の故障の有無を検出することが可能であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の集積回
路の故障検出方法では、電源電流を電流測定器で観測す
る際に、数ミリ秒から数十ミリ秒を要し、数万パタンア
ドレスからなるテストパタンの各パタンアドレス毎に集
積回路の静止電源電流を観測するのに長時間を要するた
め、テスト時間が長くなるという問題がある。

【０００７】また電源電流の波形の観測は、被試験集積
回路の周辺回路の浮遊容量といった寄生成分のために正
確な電源電流の波形の観測が困難であったり、さらに電
源電流波形を全ての区間に渡って観測することは現実的
には不可能である等の問題がある。

【０００８】集積回路は大量に生産されるので、全ての
製品についてテストを実行することを考慮すると、１つ
の集積回路に対して数秒程度でテストを完了させる必要
があるが、従来の手法では数秒でテストを行うことは困
難である。

【０００９】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、集積回路の故障を高速に検出することができる集
積回路の故障検出装置及びその検出方法並びにその検出
制御プログラムを記録した記録媒体を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によるＣＭＯＳ集
積回路の故障検出装置は、ＣＭＯＳ集積回路にテスト信
号を印加して動作させた時に流れる電源電流のうちのト
ランジスタのスイッチングによらない静的な電源電流を
観測することによってＣＭＯＳ集積回路の故障を検出す
るＣＭＯＳ集積回路の故障検出装置であって、被試験Ｃ
ＭＯＳ集積回路に前記テスト信号を連続的に繰返し印加
する手段と、前記被試験ＣＭＯＳ集積回路に供給される
電源電流を観測する電流観測手段と、前記電流観測手段
で検出された前記電源電流の周波数スペクトルを求める
手段と、前記電源電流の周波数スペクトルのうちの予め
定められた２つ以上の周波数におけるスぺクトルパワー
の大きさによって前記被試験ＣＭＯＳ集積回路の故障の
有無を判定する判定手段とを備えている。

【００１１】本発明による他のＣＭＯＳ集積回路の故障
検出装置は、ＣＭＯＳ集積回路にテスト信号を印加して
動作させた時に流れる電源電流のうちのトランジスタの
スイッチングによらない静的な電源電流を観測すること
によってＣＭＯＳ集積回路の故障を検出するＣＭＯＳ集
積回路の故障検出装置であって、被試験ＣＭＯＳ集積回
路に前記テスト信号を印加するＬＳＩテスタと、前記テ
スト信号の情報を格納したテストパターン格納手段と、
前記ＬＳＩテスタを駆動制御するためのプログラムを格
納したプログラム格納手段と、前記被試験ＣＭＯＳ集積
回路に電源を供給する電源ユニットと、前記電源ユニッ
トから前記被試験ＣＭＯＳ集積回路に供給される電源電
流を観測する電流検出ユニットと、前記電流検出ユニッ
トからの観測信号のうちの各周波数帯域毎のパワーを求
めるスペクトル解析手段と、前記スペクトル解析手段に
よって周波数帯域毎にフィルタリングされた前記観測信
号のパワーを観測して予め定められた２つ以上の周波数
帯域のパワーの大きさに基づいて前記被試験ＣＭＯＳ集
積回路の故障の有無を判定する判定手段とを備えてい
る。

【００１２】本発明によるＣＭＯＳ集積回路の故障検出
方法は、ＣＭＯＳ集積回路にテスト信号を印加して動作
させた時に流れる電源電流のうちのトランジスタのスイ
ッチングによらない静的な電源電流を観測することによ
ってＣＭＯＳ集積回路の故障を検出するＣＭＯＳ集積回
路の故障検出方法であって、被試験ＣＭＯＳ集積回路に
前記テスト信号を連続的に繰返し印加するステップと、
前記被試験ＣＭＯＳ集積回路に供給される電源電流を観
測するステップと、その観測で検出された前記電源電流
の周波数スペクトルを求めるステップと、前記電源電流
の周波数スペクトルのうちの予め定められた２つ以上の
周波数におけるスぺクトルパワーの大きさによって前記
被試験ＣＭＯＳ集積回路の故障の有無を判定するステッ
プとを備えている。

【００１３】本発明によるＣＭＯＳ集積回路の故障検出
制御プログラムを記録した記録媒体は、ＣＭＯＳ集積回
路にテスト信号を印加して動作させた時に流れる電源電
流のうちのトランジスタのスイッチングによらない静的
な電源電流を観測することによってＣＭＯＳ集積回路の
故障を検出させるＣＭＯＳ集積回路の故障検出制御プロ
グラムを記録した記録媒体であって、前記故障検出制御
プログラムは前記ＣＭＯＳ集積回路の故障を検出する検
出回路に、被試験ＣＭＯＳ集積回路に前記テスト信号を
連続的に繰返し印加させ、前記被試験ＣＭＯＳ集積回路
に供給される電源電流を観測させ、その観測で検出され
た前記電源電流の周波数スペクトルを求めさせ、前記電
源電流の周波数スペクトルのうちの予め定められた２つ
以上の周波数におけるスぺクトルパワーの大きさによっ
て前記被試験ＣＭＯＳ集積回路の故障の有無を判定させ
ている。

【００１４】本発明による集積回路の故障検出装置は、
集積回路を動作させた時に前記集積回路に流れる電源電
流を観測することによって前記集積回路の故障を検出す
る集積回路の故障検出装置であって、被試験集積回路に
供給される電源電流を観測する電流観測手段と、前記電
流観測手段で検出された前記電源電流の周波数スペクト
ルを求める手段と、前記電源電流の周波数スペクトルか
ら前記被試験集積回路の故障の有無を判定する判定手段
とを備えている。

【００１５】本発明による他の集積回路の故障検出装置
は、集積回路を動作させた時に集積回路に流れる電源電
流を観測することによって集積回路の故障を検出する集
積回路の故障検出装置であって、前記被試験集積回路に
電源を供給する電源ユニットと、前記電源ユニットから
前記被試験集積回路に供給される電源電流を観測する電
流検出ユニットと、前記電流検出ユニットからの観測信
号のうちの各周波数帯域毎のパワーを求めるスペクトル
解析ユニットと、前記スペクトル解析ユニットによって
周波数帯域毎にフィルタリングされた前記観測信号の周
波数帯域毎のパワーから前記被試験集積回路の故障の有
無を判定する判定ユニットとを備えている。

【００１６】本発明による集積回路の故障検出方法は、
集積回路を動作させた時に流れる電源電流を観測するこ
とによって前記集積回路の故障を検出する集積回路の故
障検出方法であって、前記被試験集積回路に供給される
電源電流を観測するステップと、その観測で検出された
前記電源電流の周波数スペクトルを求めるステップと、
前記電源電流の周波数スペクトルから前記被試験集積回
路の故障の有無を判定するステップとを備えている。

【００１７】本発明による集積回路の故障検出制御プロ
グラムを記録した記録媒体は、集積回路の電源電流を観
測することによって前記集積回路の故障を検出する集積
回路の故障検出制御プログラムを記録した記録媒体であ
って、前記故障検出制御プログラムは前記集積回路の故
障を検出する検出回路に、被試験集積回路に供給される
電源電流を観測させ、その観測で検出された前記電源電
流の周波数スペクトルを求めさせ、前記電源電流の周波
数スペクトルから前記被試験集積回路の故障の有無を判
定させている。

【００１８】すなわち、本発明のＣＭＯＳ集積回路の故
障検出方法においては長さＴのテスト信号を連続的に繰
返し被試験ＣＭＯＳ集積回路（ＤＵＴ）に印加し、被試
験ＣＭＯＳ集積回路に流れる電源電流を観測するととも
に、その観測で検出された電源電流の周波数スペクトル
解析を行い、電源電流の周波数スペクトルのうち、テス
ト信号の繰返し周波数１／Ｔ及びその高調波（１／Ｔの
整数倍の周波数）に対するスペクトル値から被試験デバ
イスの良品及び不良品を判定している。

【００１９】また、ＣＭＯＳ集積回路の故障検出装置は
ＣＭＯＳ集積回路にテスト信号を印加した時に流れる電
源電流のうち、ＣＭＯＳ集積回路を構成するトランジス
タのスイッチング電流（トランジスタの貫通電流及び容
量成分による充放電電流を含む）によらない静的な電源
電流を観測することで、ＣＭＯＳ集積回路の故障を検出
している。

【００２０】このＣＭＯＳ集積回路の故障検出装置にお
いては長さがＴであるテスト信号を作成して被試験ＣＭ
ＯＳ集積回路に繰返し印加するＬＳＩテスタと、テスト
信号を作成するための情報を保持するテストパタン格納
ユニットと、ＬＳＩテスタを駆動させるための情報を保
持するプログラム格納ユニットと、被試験ＣＭＯＳ集積
回路に電源を供給する電源と、電源から被試験ＣＭＯＳ
集積回路に供給される電源電流の大きさを観測する電流
検出ユニットと、電流検出ユニットからの観測情報から
電源電流の周波数スペクトル解析を行うスペクトル解析
ユニットと、電源電流に含まれるテスト信号の繰返し周
波数１／Ｔ及びその高調波（１／Ｔの整数倍の周波数）
に対するスペクトルパワーから被試験ＣＭＯＳ集積回路
の良品及び不良品を判定する判定器とを備えている。

【００２１】被試験ＣＭＯＳ集積回路にテスト信号を繰
返し印加する場合、このテスト信号は１周期がＴであ
り、Ｔ毎に同一のテスト信号が被試験ＣＭＯＳ集積回路
に印加される。

【００２２】このテスト信号を被試験ＣＭＯＳ集積回路
に印加すると、被試験ＣＭＯＳ集積回路には電源電流が
流れるが、被試験ＣＭＯＳ集積回路が正常であれば、そ
の電源電流は正常電源電流となる。この時に流れる電源
電流は、ＣＭＯＳ集積回路の構造上の特徴から主にトラ
ンジスタのスイッチングに伴う電流（トランジスタの貫
通電流、容量成分による充放電電流）のみであり、回路
動作が静止している時には極く僅かな電流しか流れな
い。

【００２３】一方、被試験ＣＭＯＳ集積回路に故障（例
えば短絡故障等）が存在した場合、その電源電流は異常
電源電流となり、ある特定の時点で静止電源電流が大き
く流れる。

【００２４】この異常な静止電源電流は故障の位置や回
路の内部状態によって特定の信号が入力された時点で流
れ、また一連のテスト信号が入力される間でいくつかの
時点で流れることが普通である。

【００２５】ところで、テスト信号は周期Ｔからなる同
一の信号を繰返し印加しているので、このテスト信号を
故障の存在するＣＭＯＳ集積回路に印加した場合、異常
な静止電源電流が周期Ｔ毎に流れることとなる。

【００２６】ここで、正常電源電流と異常電源電流との
周波数スペクトルについて考える。正常な被試験ＣＭＯ
Ｓ集積回路に対して、あるいは故障のある被試験ＣＭＯ
Ｓ集積回路に対して周期Ｔのテスト信号を印加している
ため、夫々に流れる電源電流は共に周期Ｔを持つ。その
ため、電源電流の周波数成分は１／Ｔを基本成分とし、
その高調波成分を持つ。

【００２７】ところが、故障のある被試験ＣＭＯＳ集積
回路に流れる電源電流は正常な被試験ＣＭＯＳ集積回路
に流れる電源電流と比較して、故障による異常な静止電
源電流が流れる。このため、周波数スペクトルにも両者
に違いが生じ、正常な被試験ＣＭＯＳ集積回路に流れる
電源電流の周波数スペクトルと、故障のある被試験ＣＭ
ＯＳ集積回路に流れる電源電流の周波数スペクトルとに
は違いが表われる。

【００２８】すなわち、予め正常な被試験ＣＭＯＳ集積
回路に流れる電源電流の周波数スペクトルを求めておけ
ば、あとは周波数スペクトルの比較によって、異常電源
電流の有無を検出することができ、これによって故障の
ある被試験ＣＭＯＳ集積回路の検査が可能となる。

【００２９】また、本発明の集積回路の故障検出方法は
集積回路にテスト信号を印加した時に流れる電源電流が
集積回路に故障が存在することで、故障の無い正常な集
積回路に流れる電源電流とは異なった電源電流が流れる
ことを用い、テスト信号を印加した時の電源電流を観測
することで集積回路の故障を検出している。

【００３０】この集積回路の故障検出方法においては長
さＴのテスト信号を連続的に繰返し被試験集積回路（Ｄ
ＵＴ）に印加し、あるいは自己テストモード状態におい
て長さＴのテスト信号を連続的に自回路に印加する状態
において、被試験集積回路に流れる電源電流を観測する
とともに、その観測で検出された電源電流の周波数スペ
クトル解析を行い、電源電流の周波数スペクトルから被
試験集積回路の良品及び不良品を判定している。

【００３１】電源電流の周波数スペクトルから被試験集
積回路の良品及び不良品を判定するには、周波数スペク
トルの各周波数におけるパワーの値、ピークを示す各周
波数、各ピーク値、各ピークの有無に基づいて判定して
いる。

【００３２】また、電源電流の周波数スペクトルから被
試験集積回路の良品及び不良品を判定するには、周波数
スペクトルのうち周波数１／Ｔ、及び１／Ｔの整数倍の
周波数におけるパワーの値に基づいて判定している。

【００３３】さらに、集積回路の故障検出装置は集積回
路にテスト信号を印加した時に流れる電源電流、あるい
は自己テストモードにおいて自回路でテスト信号を発生
し、自回路に印加した時に流れる電源電流を観測するこ
とで、集積回路の故障を検出している。

【００３４】この集積回路の故障検出装置においては、
被試験集積回路に電源を供給する電源と、電源から被試
験集積回路に供給される電源電流の大きさを観測する電
流検出ユニットと、電流検出ユニットからの観測情報か
ら電源電流の周波数スペクトル解析を行うスペクトル解
析ユニットと、電源電流のスペクトル解析結果から被試
験集積回路の良品及び不良品を判定する判定器とを備え
ている。

【００３５】また、この集積回路の故障検出装置におい
ては長さがＴであるテスト信号を作成して被試験集積回
路に繰返し印加するＬＳＩテスタと、テスト信号を作成
するための情報を保持するテストパタン格納ユニット
と、ＬＳＩテスタを駆動させるための情報を保持するプ
ログラム格納ユニットと、被試験集積回路に電源を供給
する電源と、電源から被試験集積回路に供給される電源
電流の大きさを観測する電流検出ユニットと、電流検出
ユニットからの観測情報から電源電流の周波数スペクト
ル解析を行うスペクトル解析ユニットと、電源電流のス
ペクトル解析結果から被試験集積回路の良品及び不良品
を判定する判定器とを備えている。

【００３６】スペクトル解析結果から被試験集積回路の
良品及び不良品を判定する判定器はスペクトル解析結果
における各周波数のパワーの値、あるいはピークを示す
１つ以上の周波数の値、あるいは各ピーク値、あるいは
各ピークの有無から被試験集積回路の良品及び不良品を
判定する。

【００３７】また、スペクトル解析結果から被試験集積
回路の良品及び不良品を判定する判定器は、スペクトル
解析結果における周波数１／Ｔ及びその整数倍の周波数
におけるパワーの値から被試験集積回路の良品及び不良
品を判定する。被試験集積回路にテスト信号を繰返し印
加する場合、このテスト信号は１周期がＴであり、Ｔ毎
に同一のテスト信号が被試験集積回路に印加される。

【００３８】被試験集積回路が自己テストモードにおい
て自回路にテスト信号を繰返し印加する場合、このテス
ト信号は１周期がＴであり、Ｔ毎に同一のテスト信号が
被試験集積回路に印加される。

【００３９】このテスト信号を被試験集積回路に印加す
ると、被試験集積回路には電源電流が流れるが、被試験
集積回路が正常であれば、その電源電流は正常電源電流
となる。この時に流れる電源電流は、集積回路を構成す
るトランジスタのスイッチングのタイミングや、信号の
伝達の状態等種々の条件により決定され、同一集積回路
であれば全く同じような同一の波形で流れる。

【００４０】一方、被試験集積回路に故障（例えば、短
絡故障や遅延故障、及び抵抗値の増大等）が存在した場
合、その電源電流の波形は良品の電源電流の波形とは異
なったものとなる。

【００４１】この異常な電源電流（波形の異なり）は故
障の位置や回路の内部状態によって特定の信号が入力さ
れた時点で流れ、また一連のテスト信号が入力される間
でいくつかの時点で流れることが普通である。

【００４２】ところで、テスト信号は周期Ｔからなる同
一の信号を繰返し印加しているので、このテスト信号を
故障の存在する集積回路に印加した場合、異常な電源電
流が周期Ｔ毎に流れることとなる（周期Ｔ毎に異常な波
形が表われる）。

【００４３】ここで、正常電源電流と異常電源電流との
周波数スペクトルについて考える。正常な被試験集積回
路に対して、あるいは故障のある被試験集積回路に対し
て周期Ｔのテスト信号を印加しているため、夫々に流れ
る電源電流は共に周期Ｔを持つ。そのため、電源電流の
周波数成分は１／Ｔを基本成分とし、その高調波成分を
持つ。

【００４４】ところが、故障のある被試験集積回路に流
れる電源電流は正常な被試験集積回路に流れる電源電流
と比較して、故障による異常な電源電流が流れる。この
ため、周波数スペクトルにも両者に違いが生じ、正常な
被試験集積回路に流れる電源電流の周波数スペクトル
と、故障のある被試験集積回路に流れる電源電流の周波
数スペクトルとには違いが表われる。

【００４５】すなわち、予め正常な被試験集積回路に流
れる電源電流の周波数スペクトルを求めておけば、あと
は周波数スペクトルの比較によって、異常電源電流の有
無を検出することができ、これによって故障のある被試
験集積回路の検査が可能となる。

【００４６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施例に
よる故障検出装置の構成を示すブロック図である。図に
おいて、被試験ＣＭＯＳ集積回路（ＤＵＴ）４はＬＳＩ
テスタ３に電気的に接続されている。ＬＳＩテスタ３に
はテストパタン格納ユニット１及びプログラム格納ユニ
ット２が接続されている。

【００４７】テストパタン格納ユニット１には被試験Ｃ
ＭＯＳ集積回路４に印加するテスト信号のデータが格納
されている。プログラム格納ユニット２にはＬＳＩテス
タ３を駆動するためのデータが格納されている。

【００４８】ＬＳＩテスタ３ではテストパタン格納ユニ
ット１及びプログラム格納ユニット２各々に納められて
いるデータに基づいて被試験ＣＭＯＳ集積回路４をテス
トするためのテスト信号を発生し、そのテスト信号を被
試験ＣＭＯＳ集積回路４に印加する。

【００４９】被試験ＣＭＯＳ集積回路４には電流検出ユ
ニット６を介して電源５が接続され、電源５から被試験
ＣＭＯＳ集積回路４に被試験ＣＭＯＳ集積回路４を動作
させるための電源が供給されている。被試験ＣＭＯＳ集
積回路４に供給される電源電流の大きさは電流検出ユニ
ット６によって逐次観測され、その情報はスペクトル解
析ユニット７に送られる。

【００５０】スペクトル解析ユニット７には判定器８が
接続され、被試験ＣＭＯＳ集積回路４に流れる電源電流
の周波数スペクトルから被試験ＣＭＯＳ集積回路４の故
障の有無の判定を行っている。尚、図示していないが、
上記の故障検出装置に制御部を設け、各部が後述する動
作を行うよう制御部によって制御させても良く、その場
合には制御部で動作する制御プログラムをプログラム格
納ユニット２等に格納しておけば良い。また、プログラ
ム格納ユニット２等はフロッピディスクやＲＯＭ等で実
現可能である。

【００５１】図２は本発明に係る検査方法を説明するた
めのフローチャートである。これら図１及び図２を参照
して本発明の第１の実施例による故障検出装置の検査方
法について説明する。

【００５２】ＬＳＩテスタ３はテストパタン格納ユニッ
ト１からテストパタン情報を入力し（図２ステップＳ
１）、プログラム格納ユニット２からテストプログラム
情報を入力する（図２ステップＳ２）。ＬＳＩテスタ３
はこれらテストパタン情報及びテストプログラム情報か
らテスト信号を生成し、被試験ＣＭＯＳ集積回路４にテ
スト信号を連続的に繰返し印加する（図２ステップＳ
３）。この場合、ＬＳＩテスタ３によるテスト信号の繰
り返し周期はＴである。

【００５３】電源５からは電流検出ユニット６を介して
被試験ＣＭＯＳ集積回路４に電源が供給される（図２ス
テップＳ４）。電流検出ユニット６では被試験ＣＭＯＳ
集積回路４に加えられる電源電流を観測し（図２ステッ
プＳ５）、その観測した情報はスペクトル解析ユニット
７に送られる。

【００５４】スペクトル解析ユニット７では電流検出ユ
ニット６から送られてきた電源電流情報の周波数スペク
トル解析を行い、その結果を判定器８に送る（図２ステ
ップＳ６）。

【００５５】判定器８は周波数ｆ１＝１／Ｔ、及びその
高調波のスペクトルパワーの観測値と、予め定められて
いる規定値との比較を行い、規定範囲内に観測値が全て
含まれているか否かを判定する（図２ステップＳ７）。
この場合、判定器８は全て規定値内に含まれていれば被
試験ＣＭＯＳ集積回路４を良品と判定し、そうでなけれ
ば被試験ＣＭＯＳ集積回路４を不良品として判定する。

【００５６】図３は本発明の第１の実施例による故障の
判定方法を示す図である。この図３を参照して判定器８
による故障の判定動作について説明する。図３には周波
数ｆ１及びその５倍高調波ｆ５までのスペクトル観測値
と規定値とが示されており、破線で示される範囲が規定
値、実線及び一点鎖線が観測値を夫々示している。

【００５７】図において、実線で示される観測値につい
ては全ての周波数（ｆ１〜ｆ５）について周波数スペク
トル値が規定値内に含まれている。その結果、判定器８
はこの被試験デバイスを良品と判定する。

【００５８】一方、一点鎖線で示される観測値はその周
波数スペクトル値が周波数ｆ２，ｆ４において規定値の
範囲を逸脱している。この結果、判定器８はこの被試験
デバイスを不良品として判定する。

【００５９】図４は図１の電流検出ユニット６の構成例
を示す図である。図において、電流検出ユニット６には
電源５から被試験ＣＭＯＳ集積回路４に供給される電源
電流の検出抵抗（例えば、１００Ω以下の抵抗）９が挿
入されている。この検出抵抗９はその両端の電圧を観測
することで、電流値が電圧値に換算されて検出されるの
で、電流検出ユニットとして機能する。検出抵抗９を電
流検出ユニット６として利用することで、極めて簡便な
構成で電流検出ユニット６を構成することができる。

【００６０】図５は図１のスペクトル解析ユニット７の
構成を示す図である。図において、スペクトル解析ユニ
ット７は予め定められた周波数に対する複数のバンドパ
スフィルタ１０−１〜１０−５から構成され、電流検出
ユニット６から送られた電源電流情報の周波数成分を、
予め定められた周波数帯域について抽出し、そのスペク
トル値を判定器８に送っている。バンドパスフィルタ１
０−１〜１０−５を利用してスペクトル解析ユニット７
を構成することで、簡便な装置構成でスペクトル解析ユ
ニット７を構成することが可能となる。

【００６１】また、このスペクトル解析ユニット７とし
てスペクトルアナライザやＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒ
ｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）アナライザを使用するこ
とも、予め定められた周波数帯域における電源電流の大
きさを観測する目的のためには有効である。特に、ＦＦ
Ｔアナライザを使用したスペクトル解析では予め観測区
間を定めて電流観測信号をサンプリングすることで、観
測区間を基本周期とする高調波を含むスペクトル解析が
実行可能であり、テスト信号を被試験ＣＭＯＳ集積回路
に連続的に繰返して印加する必要はない。

【００６２】図６は図１の被試験ＣＭＯＳ集積回路４に
繰返し印加するテスト信号と電源電流との関係を示す図
であり、図７（ａ）は図１の被試験ＣＭＯＳ集積回路４
に故障が存在しない場合における電源電流の周波数スペ
クトルを示す図であり、図７（ｂ）は図１の被試験ＣＭ
ＯＳ集積回路４に故障が存在する場合における電源電流
の周波数スペクトルを示す図である。

【００６３】図６に示すように、被試験ＣＭＯＳ集積回
路４にテスト信号２００を繰返し印加する場合、このテ
スト信号２００は１周期がＴであり、周期Ｔ毎に同一の
テスト信号２００が被試験ＣＭＯＳ集積回路４に印加さ
れる。

【００６４】このテスト信号２００を被試験ＣＭＯＳ集
積回路４に印加した場合、被試験ＣＭＯＳ集積回路４に
は電源電流が流れるが、被試験ＣＭＯＳ集積回路４が正
常であれば、その電源電流は図６に示すような正常電源
電流２０１のようになる。

【００６５】この時に流れる電源電流は被試験ＣＭＯＳ
集積回路４の構造上の特徴から主にトランジスタのスイ
ッチングに伴う電流（トランジスタの貫通電流、容量成
分による充放電電流）のみであり、回路動作が静止して
いる時には極く僅かな電流しか流れない。

【００６６】一方、被試験ＣＭＯＳ集積回路４に故障
（例えば、短絡故障等）が存在した場合、その電源電流
は図６に示すような異常電源電流２０２のようになり、
ある特定の時点で静止電源電流が大きく流れる。

【００６７】この異常な静止電源電流は故障の位置や回
路の内部状態によって特定の信号が入力された時点で流
れ、また一連のテスト信号２００が入力される間でいく
つかの時点で流れることが普通である。

【００６８】ところで、テスト信号２００は周期Ｔから
なる同一の信号を繰返し印加しているので、このテスト
信号２００を故障の存在する被試験ＣＭＯＳ集積回路４
に印加した場合、異常な静止電源電流が周期Ｔ毎に流れ
ることとなる。

【００６９】ここで、正常電源電流２０１と異常電源電
流２０２との周波数スペクトルについて考える。正常な
被試験ＣＭＯＳ集積回路４に対してあるいは故障のある
被試験ＣＭＯＳ集積回路４に対して周期Ｔのテスト信号
を印加しているため、夫々に流れる電源電流は共に周期
Ｔを持つ。このため、電源電流の周波数成分は１／Ｔを
基本成分として、その高調波成分を持つ。

【００７０】ところが、故障のある被試験ＣＭＯＳ集積
回路４に流れる電源電流は正常な被試験ＣＭＯＳ集積回
路４に流れる電源電流と比較し、故障による異常な静止
電源電流が流れる。このため、周波数スペクトルにも両
者に違いが生じ、図７（ａ）に示す正常な被試験ＣＭＯ
Ｓ集積回路４に流れる電源電流の周波数スペクトルと、
図７（ｂ）に示す故障のある被試験ＣＭＯＳ集積回路４
に流れる電源電流の周波数スペクトルとには違いが表わ
れる。

【００７１】すなわち、予め正常な被試験ＣＭＯＳ集積
回路４に流れる電源電流の周波数スペクトルを求めてお
けば、あとは周波数スペクトルの比較によって、異常電
源電流の有無を検出することができ、これによって故障
のある被試験ＣＭＯＳ集積回路４の検査が可能となる。

【００７２】図８は図１の電源５の電圧の制御方法を示
す図である。図においては、電源５が被制御電圧源であ
る場合の制御方法を示している。電源５が定電圧源の場
合にはその出力電圧が予め定められており、時刻Ｔにか
かわらず、その出力電圧が一定である。

【００７３】これに対し、電源５が被制御電圧源の場合
には、この図８に示すように、例えば電源５の電圧が時
刻Ｔ１まで電圧Ｖ１を、続く時刻Ｔ２まで電圧Ｖ２を、
時刻Ｔ２以降に電圧Ｖ３を夫々示すように制御される。
この時、時刻Ｔ１，Ｔ２の大きさはテストパタンの１回
当たりの走行時間と同等かそれ以上に設定される。

【００７４】上記のように制御するのはテスト条件（具
体的には電源電圧）を時間とともに変化させ、その時の
電源電流のスペクトルの挙動の変化を捕らえるためであ
る。また、この制御は電源５とは別に設けた制御部（図
示せず）、あるいは電源５内に設置された制御部（図示
せず）によって行われ、その制御方法も予め定められて
いる。

【００７５】この場合、上記の説明では電源５からの電
源電流が電流検出ユニット６を介して被試験ＣＭＯＳ集
積回路４の電源端子に供給されているが、この電源端子
だけでなく、電源端子以外の端子に電源電流を供給して
もよい。

【００７６】集積回路の端子は電源端子と信号端子とに
分類され、信号端子は入力端子と出力端子と入出力端子
とに分類される。通常、電源は電源端子のみに接続され
ているが、特定の信号端子に流れる電流のスペクトルを
測定したい場合、電源を電源端子に接続するとともに、
該当する信号端子に接続することで、信号端子に流れる
電流のスペクトルも測定することが可能となる。

【００７７】ＬＳＩテスタ３から被試験ＣＭＯＳ集積回
路４に印加されるテスト信号は被試験ＣＭＯＳ集積回路
４の電源端子を除く予め定られた入力端子のみに印加し
てもよい。テスト信号は繰返し印加してもよく、その場
合繰返し周期を予め定めた一定の値Ｔとしてもよく、ま
た可変としてもよい。例えば、時間とともに周期を早め
たり、あるいは逆に周期を遅くすることも可能である。

【００７８】判定器８ではテスト信号の繰返し印加周期
がＴの時に、電源電流の周波数スペクトルの周波数１／
Ｔの近傍、あるいは１／Ｔの整数倍の近傍の周波数帯域
のパワーに基づいて被試験ＣＭＯＳ集積回路４の故障の
有無を判定する。あるいは、判定器８では周波数スペク
トルの各周波数帯域毎のパワー（パワースペクトル）に
基づいて被試験ＣＭＯＳ集積回路４の故障の有無を判定
する。または、判定器８ではパワースペクトルに表われ
たピークの位置、ピークの大きさ、ピークの有無から被
試験ＣＭＯＳ集積回路４の故障の有無を判定する。

【００７９】図９（ａ）はテスト条件一定時の電源電流
の周波数スペクトルを示す図であり、図９（ｂ）はテス
ト条件変化時の電源電流の周波数スペクトルを示す図で
ある。これらの図においてはテスト信号の印加速度がテ
スト条件の一つである場合を示している。

【００８０】すなわち、集積回路の故障はテスト信号の
印加スピードに関して敏感な場合があり、高速な信号を
印加すると故障を検出することができるが、低速な信号
を印加すると正常な動作を示すことがある。つまり、テ
スト条件（テスト信号の速さ＝印加周期）を変化させな
がら、電源電流のスペクトルを観測することで上記のよ
うな故障を検出することが可能となる。

【００８１】図１０は本発明の第２の実施例による故障
検出装置の構成を示すブロック図である。図において、
本発明の第２の実施例による故障検出装置は被試験ＣＭ
ＯＳ集積回路（ＤＵＴ）１０内にテストパタン格納部１
とプログラム格納部２とＬＳＩテスタ部３とを備えた以
外は図１に示す本発明の第１の実施例と同様の構成とな
っており、同一構成要素には同一符号を付してある。ま
た、同一構成要素の動作は本発明の第１の実施例と同様
である。尚、テストパタン格納部１とプログラム格納部
２とＬＳＩテスタ部３とは図１のテストパタン格納ユニ
ット１とプログラム格納ユニット２とＬＳＩテスタ３と
において夫々実現される機能を示しているので、同一符
号を付してある。

【００８２】被試験ＣＭＯＳ集積回路１１においてはこ
れらテストパタン格納部１とプログラム格納部２とＬＳ
Ｉテスタ部３とが、自己テストモードにおいてテスト信
号を発生して自回路に印加する自己テスト機能に設けら
れている。

【００８３】テストパタン格納部１には被試験ＣＭＯＳ
集積回路１１に印加するテスト信号のデータが格納され
ている。プログラム格納部２にはＬＳＩテスタ部３を駆
動するためのデータが格納されている。

【００８４】ＬＳＩテスタ３ではテストパタン格納部１
及びプログラム格納部２各々に納められているデータに
基づいて被試験ＣＭＯＳ集積回路１１をテストするため
のテスト信号を発生し、そのテスト信号を被試験ＣＭＯ
Ｓ集積回路１１に印加する。

【００８５】被試験ＣＭＯＳ集積回路１１には電流検出
ユニット６を介して電源５が接続され、電源５から被試
験ＣＭＯＳ集積回路１１に被試験ＣＭＯＳ集積回路１１
を動作させるための電源が供給されている。被試験ＣＭ
ＯＳ集積回路１１に供給される電源電流の大きさは電流
検出ユニット６によって逐次観測され、その情報はスペ
クトル解析ユニット７に送られる。

【００８６】スペクトル解析ユニット７には判定器８が
接続され、被試験ＣＭＯＳ集積回路１１に流れる電源電
流の周波数スペクトルから被試験ＣＭＯＳ集積回路１１
の故障の有無の判定を行っている。尚、図示していない
が、上記の故障検出装置に制御部を設け、各部が後述す
る動作を行うよう制御部によって制御させても良く、そ
の場合には制御部で動作する制御プログラムをプログラ
ム格納部２等に格納しておけば良い。また、プログラム
格納部２等はＲＯＭ等で実現可能である。

【００８７】この場合、テスト信号は繰返し連続的に印
加してもよく、さらにＬＳＩテスタ部３によるテスト信
号の繰返し周期は予め定められた一定の値Ｔ、あるいは
可変周期としてもよい。可変周期の場合には周期Ｔが時
間とともに変化する。これらのテスト信号の印加方法は
プログラム格納部２にテストプログラム情報として格納
されている。

【００８８】図１１は本発明の第２の実施例に係る検査
方法を説明するためのフローチャートである。これら図
１０及び図１１を参照して本発明の第２の実施例による
故障検出装置の検査方法について説明する。

【００８９】上記の被試験ＣＭＯＳ集積回路１１ではテ
ストパタン格納部１とプログラム格納部２とＬＳＩテス
タ部３とが自己テスト機能に設けられているので、自己
テストモードにおいて自回路でテスト信号を発生し、自
回路に印加する場合、図２に示す本発明の第１の実施例
によるＬＳＩテスタ３のテストパタン情報入力（図２ス
テップＳ１）、テストプログラム情報入力（図２ステッ
プＳ２）、テスト信号の発生（図２ステップＳ３）は不
要である。

【００９０】電源５からは電流検出ユニット６を介して
被試験ＣＭＯＳ集積回路１１に電源が供給される（図１
１ステップＳ１１）。その電源は被試験ＣＭＯＳ集積回
路１１の電源端子に供給されるだけでなく、他の端子に
供給してもよい。また、電源５の電源電圧は予め定めら
れた一定の値、あるいは予め定められた手順に従って変
化する。

【００９１】ＬＳＩテスタ部３はテストパタン情報及び
テストプログラム情報からテスト信号を生成し、被試験
ＣＭＯＳ集積回路１１にテスト信号を連続的に繰返し印
加する（図１１ステップＳ１２）。この場合、ＬＳＩテ
スタ部３からのテスト信号は被試験ＣＭＯＳ集積回路１
１の電源端子を除く予め定められた入力端子のみに印加
してもよい。

【００９２】電流検出ユニット６では被試験ＣＭＯＳ集
積回路１１に供給される電源電流を観測し（図１１ステ
ップＳ１３）、その観測した情報はスペクトル解析ユニ
ット７に送られる。スペクトル解析ユニット７では電流
検出ユニット６から送られてきた電源電流情報の周波数
スペクトル解析を行い、その結果を判定器８に送る（図
１１ステップＳ１４）。

【００９３】判定器８は周波数ｆ１＝１／Ｔ、及びその
高調波のスペクトルパワーの観測値と、予め定められて
いる規定値との比較を行い、規定範囲内に観測値が全て
含まれているか否かを判定する（図１１ステップＳ１
５）。この場合、判定器８は全て規定値内に含まれてい
れば被試験ＣＭＯＳ集積回路１１を良品と判定し、そう
でなければ被試験ＣＭＯＳ集積回路１１を不良品として
判定する。

【００９４】図１２は本発明の第３の実施例に係る検査
方法を説明するためのフローチャートである。これら図
１及び図１２を参照して本発明の第３の実施例による故
障検出装置の検査方法について説明する。

【００９５】ＬＳＩテスタ３はテストパタン格納ユニッ
ト１からテストパタン情報を入力し（図１２ステップＳ
２１）、プログラム格納ユニット２からテストプログラ
ム情報を入力する（図１２ステップＳ２２）。ＬＳＩテ
スタ３はこれらテストパタン情報及びテストプログラム
情報からテスト信号を生成し、被試験ＣＭＯＳ集積回路
４にテスト信号を連続的に繰返し印加する（図１２ステ
ップＳ２３）。この場合、ＬＳＩテスタ３によるテスト
信号の繰り返し周期はＴである。

【００９６】電源５からは電流検出ユニット６を介して
被試験ＣＭＯＳ集積回路４に電源が供給される（図１２
ステップＳ２４）。電流検出ユニット６では被試験ＣＭ
ＯＳ集積回路４に加えられる電源電流を観測し（図１２
ステップＳ２５）、その観測した情報はスペクトル解析
ユニット７に送られる。

【００９７】スペクトル解析ユニット７では電流検出ユ
ニット６から送られてきた電源電流情報のパワースペク
トルを観測し、その観測結果を判定器８に送る（図１２
ステップＳ２６）。

【００９８】判定器８は観測されたパワースペクトル
と、予め定められているパワースペクトルの規定値との
比較を行い（図１２ステップＳ２７）、規定範囲内に観
測されたパワースペクトルが含まれているか否かを判定
する（図１２ステップＳ２８）。この場合、判定器８は
全て規定値内に含まれていれば被試験ＣＭＯＳ集積回路
４を良品と判定し、そうでなければ被試験ＣＭＯＳ集積
回路４を不良品として判定する。

【００９９】図１３は本発明の第４の実施例に係る検査
方法を説明するためのフローチャートである。これら図
１０及び図１３を参照して本発明の第４の実施例による
故障検出装置の検査方法について説明する。

【０１００】本発明の第４の実施例でも上記の本発明の
第２の実施例と同様に、自己テストモードにおいて自回
路でテスト信号を発生し、自回路に印加する場合、図２
に示す本発明の第１の実施例によるＬＳＩテスタ３のテ
ストパタン情報入力（図２ステップＳ１）、テストプロ
グラム情報入力（図２ステップＳ２）、テスト信号の発
生（図２ステップＳ３）は不要である。

【０１０１】電源５からは電流検出ユニット６を介して
被試験ＣＭＯＳ集積回路１１に電源が供給される（図１
３ステップＳ３１）。その電源は被試験ＣＭＯＳ集積回
路１１の電源端子に供給されるだけでなく、他の端子に
供給してもよい。また、電源５の電源電圧は予め定めら
れた一定の値、あるいは予め定められた手順に従って変
化する。

【０１０２】ＬＳＩテスタ部３はテストパタン情報及び
テストプログラム情報からテスト信号を生成し、被試験
ＣＭＯＳ集積回路１１にテスト信号を連続的に繰返し印
加する（図１３ステップＳ３２）。この場合、ＬＳＩテ
スタ部３からのテスト信号は被試験ＣＭＯＳ集積回路１
１の電源端子を除く予め定められた入力端子のみに印加
してもよい。

【０１０３】電流検出ユニット６では被試験ＣＭＯＳ集
積回路１１に供給される電源電流を観測し（図１３ステ
ップＳ３３）、その観測した情報はスペクトル解析ユニ
ット７に送られる。スペクトル解析ユニット７では電流
検出ユニット６から送られてきた電源電流情報のパワー
スペクトルを観測し、その観測結果を判定器８に送る
（図１３ステップＳ３４）。

【０１０４】判定器８は観測されたパワースペクトル
と、予め定められているパワースペクトルの規定値との
比較を行い（図１３ステップＳ３５）、規定範囲内に観
測されたパワースペクトルが含まれているか否かを判定
する（図１３ステップＳ３６）。この場合、判定器８は
全て規定値内に含まれていれば被試験ＣＭＯＳ集積回路
１１を良品と判定し、そうでなければ被試験ＣＭＯＳ集
積回路１１を不良品として判定する。

【０１０５】図１４は本発明の第５の実施例に係る検査
方法を説明するためのフローチャートである。これら図
１及び図１４を参照して本発明の第５の実施例による故
障検出装置の検査方法について説明する。

【０１０６】ＬＳＩテスタ３はテストパタン格納ユニッ
ト１からテストパタン情報を入力し（図１４ステップＳ
４１）、プログラム格納ユニット２からテストプログラ
ム情報を入力する（図１４ステップＳ４２）。ＬＳＩテ
スタ３はこれらテストパタン情報及びテストプログラム
情報からテスト信号を生成し、被試験ＣＭＯＳ集積回路
４にテスト信号を連続的に繰返し印加する（図１４ステ
ップＳ４３）。この場合、ＬＳＩテスタ３によるテスト
信号の繰り返し周期はＴである。

【０１０７】電源５からは電流検出ユニット６を介して
被試験ＣＭＯＳ集積回路４に電源が供給される（図１４
ステップＳ４４）。電流検出ユニット６では被試験ＣＭ
ＯＳ集積回路４に加えられる電源電流を観測し（図１４
ステップＳ４５）、その観測した情報はスペクトル解析
ユニット７に送られる。

【０１０８】スペクトル解析ユニット７では電流検出ユ
ニット６から送られてきた電源電流情報のパワースペク
トルのピーク位置、ピーク値、ピークの有無を観測し、
その観測結果を判定器８に送る（図１４ステップＳ４
６）。

【０１０９】判定器８は観測されたパワースペクトルに
現れたピーク位置、ピーク値、ピークの有無を予め定め
られている規定条件と比較し（図１４ステップＳ４
７）、規定条件を満足するか否かを判定する（図１４ス
テップＳ４８）。この場合、判定器８は規定条件を満足
すれば被試験ＣＭＯＳ集積回路４を良品と判定し、そう
でなければ被試験ＣＭＯＳ集積回路４を不良品として判
定する。

【０１１０】図１５は本発明の第６の実施例に係る検査
方法を説明するためのフローチャートである。これら図
１０及び図１５を参照して本発明の第６の実施例による
故障検出装置の検査方法について説明する。

【０１１１】本発明の第６の実施例でも上記の本発明の
第２の実施例と同様に、自己テストモードにおいて自回
路でテスト信号を発生し、自回路に印加する場合、図２
に示す本発明の第１の実施例によるＬＳＩテスタ３のテ
ストパタン情報入力（図２ステップＳ１）、テストプロ
グラム情報入力（図２ステップＳ２）、テスト信号の発
生（図２ステップＳ３）は不要である。

【０１１２】電源５からは電流検出ユニット６を介して
被試験ＣＭＯＳ集積回路１１に電源が供給される（図１
５ステップＳ５１）。その電源は被試験ＣＭＯＳ集積回
路１１の電源端子に供給されるだけでなく、他の端子に
供給してもよい。また、電源５の電源電圧は予め定めら
れた一定の値、あるいは予め定められた手順に従って変
化する。

【０１１３】ＬＳＩテスタ部３はテストパタン情報及び
テストプログラム情報からテスト信号を生成し、被試験
ＣＭＯＳ集積回路１１にテスト信号を連続的に繰返し印
加する（図１５ステップＳ５２）。この場合、ＬＳＩテ
スタ部３からのテスト信号は被試験ＣＭＯＳ集積回路１
１の電源端子を除く予め定められた入力端子のみに印加
してもよい。

【０１１４】電流検出ユニット６では被試験ＣＭＯＳ集
積回路１１に供給される電源電流を観測し（図１５ステ
ップＳ５３）、その観測した情報はスペクトル解析ユニ
ット７に送られる。スペクトル解析ユニット７では電流
検出ユニット６から送られてきた電源電流情報のパワー
スペクトルのピーク位置、ピーク値、ピークの有無を観
測し、その観測結果を判定器８に送る（図１５ステップ
Ｓ５４）。

【０１１５】判定器８は観測されたパワースペクトルに
現れたピーク位置、ピーク値、ピークの有無を予め定め
られている規定条件と比較し（図１５ステップＳ５
５）、規定条件を満足するか否かを判定する（図１５ス
テップＳ５６）。この場合、判定器８は規定条件を満足
すれば被試験ＣＭＯＳ集積回路１１を良品と判定し、そ
うでなければ被試験ＣＭＯＳ集積回路１１を不良品とし
て判定する。

【０１１６】図１６は本発明による故障の判定方法を示
す図である。この図１６を参照して判定器８による故障
の判定動作について説明する。図１６にはパワースペク
トルの観測値と規定値とが示されており、一点鎖線で示
される範囲が規定値、実線及び破線が観測値を夫々示し
ている。

【０１１７】図において、実線で示される観測値につい
ては全ての周波数範囲にわたって周波数スペクトル値が
規定値内に含まれている。その結果、判定器８はこの被
試験デバイスを良品と判定する。

【０１１８】一方、点線で示される観測値はその周波数
スペクトル値が周波数ｆ４近傍において規定値の範囲を
逸脱している。この結果、判定器８はこの被試験デバイ
スを不良品として判定する。

【０１１９】本発明による故障の判定方法について説明
する。図１６にはパワースペクトルの観測値と規定値と
が示されている。図から分るようにパワースペクトルの
ピークが良品については周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３におい
て出現している。

【０１２０】一方、不良品においてはピークが周波数ｆ
１、ｆ２、ｆ３だけでなく周波数ｆ４においても出現し
ている。規定条件ではパワースペクトルのピークが周波
数ｆ１、ｆ２、ｆ３のみに出力されるとなっていた場
合、前者は良品と判定されるが、後者は出現すべきでは
ないピークがｆ４に出現していることから規定条件に反
するために不良品と判定される。さらに、規定条件とし
てピーク値も規定されている場合、ピーク値が規定の範
囲に含まれているか否かで故障の有無を判定することも
可能である。

【０１２１】図１７は図１の電流検出ユニット６の他の
構成例を示す図である。図において、電流検出ユニット
６には電源５から被試験ＣＭＯＳ集積回路４，１１に供
給される電源電流の検出のためにカレントミラー回路が
設けられている。カレントミラー回路は電源電流ｉ１が
流れた時にｉ１と等しい電流ｉ２が流れる回路である。
電流ｉ２が抵抗１２を流れることで、電源電流が電圧値
に換算されて電流観測信号として検出されるので、電流
検出ユニット６として機能する。

【０１２２】図１８は図１の電流検出ユニット６の別の
構成例を示す図である。図において、電流検出ユニット
６には電源５から被試験ＣＭＯＳ集積回路４，１１に供
給される電源電流の検出のために変換抵抗増幅器が設け
られている。変換抵抗増幅器はオペアンプ１４と負荷抵
抗１３とから構成されている。この変換抵抗増幅器は電
源電流ｉが流れた時にｉに応じた出力電圧ｖ＝−ｉ×Ｒ
ｆが出力される。このため、電源電流が電圧値に換算さ
れて電流観測信号として検出されるので、電流検出ユニ
ット６として機能する。

【０１２３】上述した本発明の第１〜第６の実施例にお
いては、被試験デバイスとしてＣＭＯＳ集積回路を対象
としてきたが、被試験デバイスとしてＣＭＯＳ集積回路
に限定する必要はなく、他の集積回路、例えばアナログ
回路を含む集積回路等でも同じように機能する。すなわ
ち、被試験ＣＭＯＳ集積回路４，１１を被試験集積回路
と読み替えてもよい。

【０１２４】これは被試験ＣＭＯＳ集積回路４，１１に
おいては故障の存在における異常静止電源電流の存在に
着目したが、ＣＭＯＳ集積回路とＣＭＯＳ集積回路以外
の集積回路を含む集積回路においては故障の存在による
異常静止電源電流だけでなく、異常電源電流に着目する
ことで故障を検出することが可能であり、上記の構成や
方法を被試験集積回路に適用することが可能だからであ
る。

【０１２５】図１９は上記の被試験集積回路に繰返し印
加するテスト信号と電源電流との関係を示す図である。
図において、被試験集積回路にテスト信号３００を繰返
し印加する場合、このテスト信号３００は１周期がＴで
あり、周期Ｔ毎に同一のテスト信号３００が被試験集積
回路に印加される。

【０１２６】このテスト信号３００を被試験集積回路に
印加した場合、被試験集積回路には電源電流が流れる
が、被試験集積回路が正常であればその電源電流が図に
示すような正常電源電流３０１となる。

【０１２７】一方、被試験集積回路に故障が存在した場
合、その電源電流は図に示すような異常電源電流３０２
となる。これらの異常電源電流には先に述べたようにＣ
ＭＯＳ集積回路で見られるような異常静止電源電流のみ
ならず、トランジスタのスイッチング電流等からなる動
的な電流に関わる異常電源電流も含まれる。

【０１２８】異常静止電源電流は先に説明したようにＣ
ＭＯＳ集積回路で、本来ならば電源電流が流れない状態
で、故障による電源電流が流れることを示している。異
常電源電流は集積回路に存在する故障（例えば、短絡故
障、遅延故障、開放故障等）によって、トランジスタの
動作タイミング等の被試験集積回路を構成する各素子の
動作状態が正常な状態から変化するために流れる電源電
流であり、図１９に示す異常電源電流３０３のようにな
る。これにはトランジスタの動作タイミングがずれるこ
とによる電流波形の変化や静止電源電流の変化等が含ま
れる。

【０１２９】本発明では電源電流を静止電源電流のみな
らず、動的な電源電流を含めて全て同等に観測している
ため、集積回路の故障による電源電流の正常な状態とは
異なる挙動を観測することが可能である。

【０１３０】この異常な電源電流は故障の位置や回路の
内部状態、故障の状態によって特定の信号が入力された
時点で流れ、また一連のテスト信号３００が入力される
間でいくつかの時点で流れることが普通である。

【０１３１】ところで、テスト信号３００は周期Ｔから
なる同一の信号を繰返し印加しているので、このテスト
信号３００を故障の存在する被試験集積回路に印加した
場合、異常な電源電流が周期Ｔ毎に流れることとなる。

【０１３２】ここで、正常電源電流３０１と異常電源電
流３０２との周波数スペクトルについて考える。正常な
被試験集積回路に対してあるいは故障のある被試験集積
回路に対して周期Ｔのテスト信号を印加しているため、
夫々に流れる電源電流はともに周期Ｔを持つ。このた
め、電源電流の周波数成分は１／Ｔを基本成分として、
その高調波成分を持つ。

【０１３３】ところが、故障のある被試験集積回路に流
れる電源電流は正常な被試験集積回路に流れる電源電流
と比べると、故障による異常な電源電流が流れる。この
ため、周波数スペクトルにも両者に違いが生じ、図７
（ａ）に示すような正常な被試験集積回路に流れる電源
電流の周波数スペクトルと、図７（ｂ）に示すような故
障のある被試験集積回路に流れる電源電流の周波数スペ
クトルとには違いが表われる。

【０１３４】すなわち、予め正常な被試験集積回路に流
れる電源電流の周波数スペクトルを求めておけば、あと
は周波数スペクトルの比較によって、異常電源電流の有
無を検出することができ、これによって故障のある被試
験集積回路の検査が可能となる。

【０１３５】このように、周波数スペクトル解析の結果
を元に被試験ＣＭＯＳ集積回路４あるいは被試験集積回
路の良否を判定することによって、スペクトル解析に要
する時間で検査時間が決定される。このスペクトル解析
に要する時間は短時間であるため、短時間での検査が可
能となる。

【０１３６】しかるに、直接電源電流を測定する従来の
方法ではテスト信号を構成する数千〜数十万からなるテ
ストパタンの個々のパタン毎に電流を観測しており、こ
の測定において１回の観測に数ミリ秒を要し、全パタン
について電流を観測するのに膨大な時間を要することが
明らかである。

【０１３７】また、トランジスタの動作タイミングの変
化による電源電流の波形の変化等は従来、シンクロスコ
ープ等で直接電源電流波形を観測する以外に検査する方
法がなく、テスト信号を印加している全ての時間に渡っ
て検査することは現実的には不可能である。しかしなが
ら、本発明では電源電流の周波数スペクトルの変化を検
査しているので、電源電流の波形の変化も短時間で検出
可能である。

【０１３８】さらに、スペクトル解析ユニット７を単純
なバンドパスフィルタ１０−１〜１０−５を組合せて構
成することで、複雑な装置構成を要件とせず、しかも高
速な信号を扱う必要が無いので、装置構成を簡易化する
ことができる。この場合、扱う周波数は高々１／Ｔの数
倍の周波数までであり、被試験デバイスに印加されるテ
スト信号のクロック周期（例えば、数メガＨｚ以上）に
比べれば、テスト信号の繰返し印加周期は十分長く（例
えば、数ミリ秒〜数十ミリ秒）、十分低い周波数（例え
ば、数キロＨｚ）まで扱えればよい。

【０１３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明のＣＭＯＳ集
積回路の故障検出装置によれば、ＣＭＯＳ集積回路にテ
スト信号を印加して動作させた時に流れる電源電流のう
ちのトランジスタのスイッチングによらない静的な電源
電流を観測することによってＣＭＯＳ集積回路の故障を
検出するＣＭＯＳ集積回路の故障検出装置において、被
試験ＣＭＯＳ集積回路にテスト信号を連続的に繰返し印
加して被試験ＣＭＯＳ集積回路に供給される電源電流を
観測し、その観測で検出された電源電流の周波数スペク
トルを求め、電源電流の周波数スペクトルのうちの予め
定められた２つ以上の周波数におけるスぺクトルパワー
の大きさによって被試験ＣＭＯＳ集積回路の故障の有無
を判定することによって、ＣＭＯＳ集積回路の故障を高
速に検出することができるという効果がある。

【０１４０】また、本発明の集積回路の故障検出装置に
よれば、集積回路にテスト信号を印加して動作させた時
に流れる電源電流を観測することによって集積回路の故
障を検出する集積回路の故障検出装置において、被試験
集積回路にテスト信号を連続的に繰返し印加して被試験
集積回路に供給される電源電流を観測し、その観測で検
出された電源電流の周波数スペクトルを求め、電源電流
の周波数スペクトルのうちの予め定められた２つ以上の
周波数におけるスぺクトルパワーの大きさによって被試
験集積回路の故障の有無を判定することによって、集積
回路の故障を高速に検出することができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による故障検出装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】本発明に係る検査方法を説明するためのフロー
チャートである。

【図３】本発明の一実施例による故障の判定方法を示す
図である。

【図４】図１の電流検出ユニットの構成を示す図であ
る。

【図５】図１のスペクトル解析ユニットの構成を示す図
である。

【図６】図１の被試験ＣＭＯＳ集積回路に繰返し印加す
るテスト信号と電源電流との関係を示す図である。

【図７】（ａ）は図１の被試験ＣＭＯＳ集積回路に故障
が存在しない場合における電源電流の周波数スペクトル
を示す図、（ｂ）は図１の被試験ＣＭＯＳ集積回路に故
障が存在する場合における電源電流の周波数スペクトル
を示す図である。

【図８】図１の電源５の電圧の制御方法を示す図であ
る。

【図９】（ａ）はテスト条件一定時の電源電流の周波数
スペクトルを示す図、（ｂ）はテスト条件変化時の電源
電流の周波数スペクトルを示す図である。

【図１０】本発明の第２の実施例による故障検出装置の
構成を示すブロック図である。

【図１１】本発明の第２の実施例に係る検査方法を説明
するためのフローチャートである。

【図１２】本発明の第３の実施例に係る検査方法を説明
するためのフローチャートである。

【図１３】本発明の第４の実施例に係る検査方法を説明
するためのフローチャートである。

【図１４】本発明の第５の実施例に係る検査方法を説明
するためのフローチャートである。

【図１５】本発明の第６の実施例に係る検査方法を説明
するためのフローチャートである。

【図１６】本発明による故障の判定方法を示す図であ
る。

【図１７】図１の電流検出ユニットの他の構成例を示す
図である。

【図１８】図１の電流検出ユニットの別の構成例を示す
図である。

【図１９】被試験集積回路に繰返し印加するテスト信号
と電源電流との関係を示す図である。

【符号の説明】

１ テストパタン格納ユニット ２ プログラム格納ユニット ３ ＬＳＩテスタ ４，１１ 被試験ＣＭＯＳ集積回路 ５ 電源 ６ 電流検出ユニット ７ スペクトル解析ユニット ８ 判定器 ９ 検出抵抗 １０−１〜１０−５ バンドパスフイルタ １２ 抵抗 １３ 負荷抵抗 １４ オペアンプ ２００ テスト信号 ２０１ 正常電源電流 ２０２ 異常電源電流 ３００ テスト信号 ３０１ 正常電源電流 ３０２ 異常電源電流

Claims (62)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＭＯＳ集積回路にテスト信号を印加し
   て動作させた時に流れる電源電流のうちのトランジスタ
   のスイッチングによらない静的な電源電流を観測するこ
   とによってＣＭＯＳ集積回路の故障を検出するＣＭＯＳ
   集積回路の故障検出装置であって、被試験ＣＭＯＳ集積
   回路に前記テスト信号を連続的に繰返し印加する手段
   と、前記被試験ＣＭＯＳ集積回路に供給される電源電流
   を観測する電流観測手段と、前記電流観測手段で検出さ
   れた前記電源電流の周波数スペクトルを求める手段と、
   前記電源電流の周波数スペクトルのうちの予め定められ
   た２つ以上の周波数におけるスぺクトルパワーの大きさ
   によって前記被試験ＣＭＯＳ集積回路の故障の有無を判
   定する判定手段とを有することを特徴とする故障検出装
   置。
2. 【請求項２】 前記被試験ＣＭＯＳ集積回路に予め定め
   られた一定電圧を供給する電源印加手段を含むことを特
   徴とする請求項１記載の故障検出装置。
3. 【請求項３】 前記テスト信号を連続的に繰返し印加す
   る手段は、前記被試験ＣＭＯＳ集積回路の電源端子を除
   く予め定められた入力端子に前記テスト信号を印加する
   よう構成したことを特徴とする請求項１または請求項２
   記載の故障検出装置。
4. 【請求項４】 前記判定手段は、前記被試験ＣＭＯＳ集
   積回路に前記テスト信号として周期Ｔのテスト信号を間
   断なく繰返し印加した時に前記被試験ＣＭＯＳ集積回路
   の電源電流の周波数スペクトルのうちの１／Ｔ近傍及び
   １／Ｔの整数倍の周波数の近傍のスペクトルパワーの大
   きさによって前記被試験ＣＭＯＳ集積回路の故障の有無
   を判定するよう構成したことを特徴とする請求項１から
   請求項３のいずれか記載の故障検出装置。
5. 【請求項５】 ＣＭＯＳ集積回路にテスト信号を印加し
   て動作させた時に流れる電源電流のうちのトランジスタ
   のスイッチングによらない静的な電源電流を観測するこ
   とによってＣＭＯＳ集積回路の故障を検出するＣＭＯＳ
   集積回路の故障検出装置であって、被試験ＣＭＯＳ集積
   回路に前記テスト信号を印加するＬＳＩテスタと、前記
   テスト信号の情報を格納したテストパターン格納手段
   と、前記ＬＳＩテスタを駆動制御するためのプログラム
   を格納したプログラム格納手段と、前記被試験ＣＭＯＳ
   集積回路に電源を供給する電源ユニットと、前記電源ユ
   ニットから前記被試験ＣＭＯＳ集積回路に供給される電
   源電流を観測する電流検出ユニットと、前記電流検出ユ
   ニットからの観測信号のうちの各周波数帯域毎のパワー
   を求めるスペクトル解析手段と、前記スペクトル解析手
   段によって周波数帯域毎にフィルタリングされた前記観
   測信号のパワーを観測して予め定められた２つ以上の周
   波数帯域のパワーの大きさに基づいて前記被試験ＣＭＯ
   Ｓ集積回路の故障の有無を判定する判定手段とを有する
   ことを特徴とする故障検出装置。
6. 【請求項６】 前記電源ユニットは、予め定められた一
   定電圧を前記被試験ＣＭＯＳ集積回路に供給するよう構
   成したことを特徴とする請求項５記載の故障検出装置。
7. 【請求項７】 前記ＬＳＩテスタは、前記被試験ＣＭＯ
   Ｓ集積回路の電源端子を除く予め定められた入力端子に
   前記テスト信号を印加するよう構成したことことを特徴
   とする請求項５または請求項６記載の故障検出装置。
8. 【請求項８】 前記判定手段は、前記被試験ＣＭＯＳ集
   積回路に前記テスト信号として周期Ｔのテスト信号を間
   断なく繰返し印加した時に１／Ｔ近傍及び１／Ｔの整数
   倍の近傍の観測信号のスペクトルパワーによって前記被
   試験ＣＭＯＳ集積回路の故障の有無を判定するよう構成
   したことを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか
   記載の故障検出装置。
9. 【請求項９】 前記電流検出ユニットは、前記電源電流
   を観測するための電流検出抵抗を含むことを特徴とする
   請求項５から請求項８のいずれか記載の故障検出装置。
10. 【請求項１０】 前記スペクトル解析手段は、予め定め
    られた周波数帯域のみを通過させる複数のバンドパスフ
    ィルタを含み、前記判定手段が前記複数のバンドパスフ
    ィルタを通過した観測信号のパワーに基づいて前記被試
    験ＣＭＯＳ集積回路の故障の有無を判定するようにした
    ことを特徴とする請求項５から請求項９のいずれか記載
    の故障検出装置。
11. 【請求項１１】 前記複数のバンドパスフィルタは、前
    記被試験ＣＭＯＳ集積回路に前記テスト信号として周期
    Ｔのテスト信号を間断なく繰返し印加する時に１／Ｔ近
    傍及び１／Ｔの整数倍の近傍の周波数帯域のみを通過さ
    せるよう構成したことを特徴とする請求項１０記載の故
    障検出装置。
12. 【請求項１２】 前記スペクトル解析手段にＦＦＴアナ
    ライザを用いることを特徴とする請求項５から請求項９
    のいずれか記載の故障検出装置。
13. 【請求項１３】 前記スペクトル解析手段にスペクトル
    アナライザを用いることを特徴とする請求項５から請求
    項９のいずれか記載の故障検出装置。
14. 【請求項１４】 ＣＭＯＳ集積回路にテスト信号を印加
    して動作させた時に流れる電源電流のうちのトランジス
    タのスイッチングによらない静的な電源電流を観測する
    ことによってＣＭＯＳ集積回路の故障を検出するＣＭＯ
    Ｓ集積回路の故障検出方法であって、被試験ＣＭＯＳ集
    積回路に前記テスト信号を連続的に繰返し印加するステ
    ップと、前記被試験ＣＭＯＳ集積回路に供給される電源
    電流を観測するステップと、その観測で検出された前記
    電源電流の周波数スペクトルを求めるステップと、前記
    電源電流の周波数スペクトルのうちの予め定められた２
    つ以上の周波数におけるスぺクトルパワーの大きさによ
    って前記被試験ＣＭＯＳ集積回路の故障の有無を判定す
    るステップとを有することを特徴とする故障検出方法。
15. 【請求項１５】 前記被試験ＣＭＯＳ集積回路の電源と
    して予め定められた一定電圧を供給するステップを含む
    ことを特徴とする請求項１４記載の故障検出方法。
16. 【請求項１６】 前記テスト信号を連続的に繰返し印加
    するステップは、前記被試験ＣＭＯＳ集積回路の電源端
    子を除く予め定められた入力端子にテスト信号を印加す
    るようにしたことを特徴とする請求項１４または請求項
    １５記載の故障検出方法。
17. 【請求項１７】 前記故障の有無を判定するステップ
    は、前記被試験ＣＭＯＳ集積回路に前記テスト信号とし
    て周期Ｔのテスト信号を間断なく繰返し印加した時に前
    記被試験ＣＭＯＳ集積回路の電源電流の周波数スペクト
    ルのうちの１／Ｔ近傍及び１／Ｔの整数倍の周波数の近
    傍のスペクトルパワーの大きさによって前記被試験ＣＭ
    ＯＳ集積回路の故障の有無を判定するようにしたことを
    特徴とする請求項１４から請求項１６のいずれか記載の
    故障検出方法。
18. 【請求項１８】 ＣＭＯＳ集積回路にテスト信号を印加
    して動作させた時に流れる電源電流のうちのトランジス
    タのスイッチングによらない静的な電源電流を観測する
    ことによってＣＭＯＳ集積回路の故障を検出させるＣＭ
    ＯＳ集積回路の故障検出制御プログラムを記録した記録
    媒体であって、前記故障検出制御プログラムは前記ＣＭ
    ＯＳ集積回路の故障を検出する検出回路に、被試験ＣＭ
    ＯＳ集積回路に前記テスト信号を連続的に繰返し印加さ
    せ、前記被試験ＣＭＯＳ集積回路に供給される電源電流
    を観測させ、その観測で検出された前記電源電流の周波
    数スペクトルを求めさせ、前記電源電流の周波数スペク
    トルのうちの予め定められた２つ以上の周波数における
    スぺクトルパワーの大きさによって前記被試験ＣＭＯＳ
    集積回路の故障の有無を判定させることを特徴とする故
    障検出制御プログラムを記録した記録媒体。
19. 【請求項１９】 前記故障検出制御プログラムは前記検
    出回路に、前記被試験ＣＭＯＳ集積回路の電源として予
    め定められた一定電圧の電源を前記被試験ＣＭＯＳ集積
    回路に供給させることを特徴とする請求項１８記載の故
    障検出制御プログラムを記録した記録媒体。
20. 【請求項２０】 前記故障検出制御プログラムは前記検
    出回路に、前記テスト信号を前記被試験ＣＭＯＳ集積回
    路の電源以外の予め定められた入力端子に印加させるこ
    とを特徴とする請求項１８または請求項１９記載の故障
    検出制御プログラムを記録した記録媒体。
21. 【請求項２１】 前記故障検出制御プログラムは前記検
    出回路に、前記故障の有無を判定させる際に、前記被試
    験ＣＭＯＳ集積回路に前記テスト信号として周期Ｔのテ
    スト信号を間断なく繰返し印加した時に前記被試験ＣＭ
    ＯＳ集積回路の電源電流の周波数スペクトルのうちの１
    ／Ｔ近傍及び１／Ｔの整数倍の周波数の近傍のスペクト
    ルパワーの大きさによって前記被試験ＣＭＯＳ集積回路
    の故障の有無を判定させることを特徴とする請求項１８
    から請求項２０のいずれか記載の故障検出制御プログラ
    ムを記録した記録媒体。
22. 【請求項２２】 集積回路を動作させた時に前記集積回
    路に流れる電源電流を観測することによって前記集積回
    路の故障を検出する集積回路の故障検出装置であって、
    被試験集積回路に供給される電源電流を観測する電流観
    測手段と、前記電流観測手段で検出された前記電源電流
    の周波数スペクトルを求める手段と、前記電源電流の周
    波数スペクトルから前記被試験集積回路の故障の有無を
    判定する判定手段とを有することを特徴とする故障検出
    装置。
23. 【請求項２３】 前記被試験集積回路の電源として予め
    定められた一定電圧を前記被試験集積回路に供給する電
    源供給手段を含むことを特徴とする請求項２２記載の故
    障検出装置。
24. 【請求項２４】 前記被試験集積回路にテスト信号を印
    加するテスト信号印加手段を含むことを特徴とする請求
    項２２または請求項２３記載の故障検出装置。
25. 【請求項２５】 前記テスト信号印加手段は、前記テス
    ト信号を繰返し連続的に前記被試験集積回路に印加する
    機能を含むことを特徴とする請求項２４記載の故障検出
    装置。
26. 【請求項２６】 前記テスト信号印加手段は、前記被試
    験集積回路の電源端子を除く予め定められた入力端子に
    前記テスト信号を印加する機能を含むことを特徴とする
    請求項２４または請求項２５記載の故障検出装置。
27. 【請求項２７】 前記テスト信号印加手段は、前記テス
    ト信号を予め設定された一定周期で繰返し連続的に前記
    被試験集積回路に印加する機能を有することを特徴とす
    る請求項２５または請求項２６記載の故障検出装置。
28. 【請求項２８】 前記判定手段は、前記周波数スペクト
    ルの各周波数におけるパワーの値によって前記被試験集
    積回路の故障の有無を判定するよう構成したことを特徴
    とする請求項２２から請求項２７のいずれか記載の故障
    検出装置。
29. 【請求項２９】 前記判定手段は、前記周波数スペクト
    ルに表われた１つ以上のピークの周波数の値とピーク値
    の大きさとピークの有無とのうちの少なくとも一つを基
    に前記被試験集積回路の故障の有無を判定するよう構成
    したことを特徴とする請求項２２から請求項２７のいず
    れか記載の故障検出装置。
30. 【請求項３０】 前記判定手段は、前記被試験集積回路
    に前記テスト信号として周期Ｔのテスト信号を間断なく
    繰返し印加した時に前記被試験集積回路の電源電流の周
    波数スペクトルのうちの１／Ｔ近傍及び１／Ｔの整数倍
    の周波数の近傍のスペクトルパワーの大きさによって前
    記被試験集積回路の故障の有無を判定するよう構成した
    ことを特徴とする請求項２２から請求項２７のいずれか
    記載の故障検出装置。
31. 【請求項３１】 集積回路を動作させた時に集積回路に
    流れる電源電流を観測することによって集積回路の故障
    を検出する集積回路の故障検出装置であって、前記被試
    験集積回路に電源を供給する電源ユニットと、前記電源
    ユニットから前記被試験集積回路に供給される電源電流
    を観測する電流検出ユニットと、前記電流検出ユニット
    からの観測信号のうちの各周波数帯域毎のパワーを求め
    るスペクトル解析ユニットと、前記スペクトル解析ユニ
    ットによって周波数帯域毎にフィルタリングされた前記
    観測信号の周波数帯域毎のパワーから前記被試験集積回
    路の故障の有無を判定する判定ユニットとを有すること
    を特徴とする故障検出装置。
32. 【請求項３２】 前記電源ユニットは、予め定められた
    一定電圧を前記被試験集積回路の電源端子に供給するよ
    う構成したことを特徴とする請求項３１記載の故障検出
    装置。
33. 【請求項３３】 前記テスト信号を印加するＬＳＩテス
    タを含むことを特徴とする請求項３１または請求項３２
    記載の故障検出装置。
34. 【請求項３４】 前記ＬＳＩテスタは、前記テスト信号
    を前記被試験集積回路の電源端子を除く予め定められた
    入力端子のみに印加するよう構成したことを特徴とする
    請求項３３記載の故障検出装置。
35. 【請求項３５】 前記ＬＳＩテスタは、テストパタンを
    連続的に繰返し前記被試験集積回路に印加するよう構成
    したことを特徴とする請求項３３または請求項３４記載
    の故障検出装置。
36. 【請求項３６】 前記ＬＳＩテスタは、前記テスト信号
    を予め設定された一定周期で繰返し連続的に前記被試験
    集積回路に印加するよう構成したことを特徴とする請求
    項３５記載の故障検出装置。
37. 【請求項３７】 前記判定ユニットは、前記周波数帯域
    毎のパワーから各周波数帯域におけるパワーの値によっ
    て前記被試験集積回路の故障の有無を判定するよう構成
    したことを特徴とする請求項３１から請求項３６のいず
    れか記載の故障検出装置。
38. 【請求項３８】 前記判定ユニットは、前記周波数帯域
    毎に表われたパワーのピークを示す１つ以上の周波数帯
    域の値とピーク値の大きさとピークの有無とのうちの少
    なくとも一つを基に前記被試験集積回路の故障の有無を
    判定するよう構成したことを特徴とする請求項３１から
    請求項３６のいずれか記載の故障検出装置。
39. 【請求項３９】 前記判定ユニットは、前記被試験集積
    回路に前記テスト信号として周期Ｔのテスト信号を間断
    なく繰返し印加した時に１／Ｔ近傍及び１／Ｔの整数倍
    の近傍の観測信号のスペクトルパワーによって前記被試
    験集積回路の故障の有無を判定するよう構成したことを
    特徴とする請求項３１から請求項３６のいずれか記載の
    故障検出装置。
40. 【請求項４０】 前記電流検出ユニットは、前記電源電
    流を観測するための電流検出抵抗を含むことを特徴とす
    る請求項３１から請求項３９のいずれか記載の故障検出
    装置。
41. 【請求項４１】 前記電流検出ユニットは、前記電源電
    流を観測するためのカレントミラー回路を含むことを特
    徴とする請求項３１から請求項３９のいずれか記載の故
    障検出装置。
42. 【請求項４２】 前記スペクトル解析手段は、予め定め
    られた周波数帯域のみを通過させる複数のバンドパスフ
    ィルタを含み、前記判定手段が前記複数のバンドパスフ
    ィルタを通過した観測信号のパワーに基づいて前記被試
    験集積回路の故障の有無を判定するようにしたことを特
    徴とする請求項３１から請求項３９のいずれか記載の故
    障検出装置。
43. 【請求項４３】 前記複数のバンドパスフィルタは、前
    記被試験集積回路に前記テスト信号として周期Ｔのテス
    ト信号を間断なく繰返し印加する時に１／Ｔ近傍及び１
    ／Ｔの整数倍の近傍の周波数帯域のみを通過させるよう
    構成したことを特徴とする請求項４２記載の故障検出装
    置。
44. 【請求項４４】 前記スペクトル解析手段は、スペクト
    ルアナライザであることを特徴とする請求項３１から請
    求項３９のいずれか記載の故障検出装置。
45. 【請求項４５】 前記スペクトル解析手段は、ＦＦＴア
    ナライザであることを特徴とする請求項３１から請求項
    ３９いずれか記載の故障検出装置。
46. 【請求項４６】 集積回路を動作させた時に流れる電源
    電流を観測することによって前記集積回路の故障を検出
    する集積回路の故障検出方法であって、前記被試験集積
    回路に供給される電源電流を観測するステップと、その
    観測で検出された前記電源電流の周波数スペクトルを求
    めるステップと、前記電源電流の周波数スペクトルから
    前記被試験集積回路の故障の有無を判定するステップと
    を有することを特徴とする故障検出方法。
47. 【請求項４７】 前記被試験集積回路の電源端子に予め
    定められた一定の値を出力する定電圧電源から前記電源
    電流を供給するステップを含むことを特徴とする請求項
    ４６記載の故障検出方法。
48. 【請求項４８】 前記集積回路にテスト信号を連続的に
    繰返し印加するステップを含むことを特徴とする請求項
    ４６または請求項４７記載の故障検出方法。
49. 【請求項４９】 前記テスト信号を連続的に繰返し印加
    するステップは、前記集積回路の電源端子を除く予め定
    められた入力端子にテスト信号を繰返し印加するように
    したことを特徴とする請求項４８記載の故障検出方法。
50. 【請求項５０】 前記テスト信号を連続的に繰返し印加
    するステップは、前記テスト信号を予め定められた一定
    周期で繰返し印加するようにしたことを特徴とする請求
    項４８または請求項４９記載の故障検出方法。
51. 【請求項５１】 前記故障の有無を判定するステップ
    は、前記電源電流の周波数帯域毎のパワーから各周波数
    帯のパワーの値によって前記被試験集積回路の故障の有
    無を判定するようにしたことを特徴とする請求項４６か
    ら請求項５０のいずれか記載の故障検出方法。
52. 【請求項５２】 前記故障の有無を判定するステップ
    は、前記電源電流の周波数スペクトルにおいて表われた
    ピーク周波数とピーク値とピークの有無とのうちの少な
    くとも一つを基に前記被試験集積回路の故障の有無を判
    定するようにしたことを特徴とする請求項４６から請求
    項５０のいずれか記載の故障検出方法。
53. 【請求項５３】 前記故障の有無を判定するステップ
    は、前記被試験集積回路に前記テスト信号として周期Ｔ
    のテスト信号を間断なく繰返し印加した時に前記被試験
    集積回路の電源電流の周波数スペクトルのうちの１／Ｔ
    近傍及び１／Ｔの整数倍の周波数の近傍のスペクトルパ
    ワーの大きさによって前記被試験集積回路の故障の有無
    を判定するようにしたことを特徴とする請求項４６から
    請求項５０のいずれか記載の故障検出方法。
54. 【請求項５４】 集積回路の電源電流を観測することに
    よって前記集積回路の故障を検出する集積回路の故障検
    出制御プログラムを記録した記録媒体であって、前記故
    障検出制御プログラムは前記集積回路の故障を検出する
    検出回路に、被試験集積回路に供給される電源電流を観
    測させ、その観測で検出された前記電源電流の周波数ス
    ペクトルを求めさせ、前記電源電流の周波数スペクトル
    から前記被試験集積回路の故障の有無を判定させること
    を特徴とする故障検出制御プログラムを記録した記録媒
    体。
55. 【請求項５５】 前記故障検出制御プログラムは前記検
    出回路に、予め定められた一定電圧を前記被試験集積回
    路の電源端子に供給させることを有することを特徴とす
    る請求項５４記載の故障検出制御プログラムを記録した
    記録媒体。
56. 【請求項５６】 前記故障検出制御プログラムは前記検
    出回路に、前記被試験集積回路にテスト信号を印加させ
    ることを特徴とする請求項５４記載または５５記載の故
    障検出制御プログラムを記録した記録媒体。
57. 【請求項５７】 前記故障検出制御プログラムは前記検
    出回路に、前記被試験集積回路にテスト信号を連続的に
    繰返し印加させることを特徴とする請求項５４記載また
    は５５記載の故障検出制御プログラムを記録した記録媒
    体。
58. 【請求項５８】 前記故障検出制御プログラムは前記検
    出回路に、前記テスト信号を連続的に繰返し印加させる
    際に、前記テスト信号を予め定められた一定周期で繰返
    し印加させることを特徴とする請求項５７記載の故障検
    出制御プログラムを記録した記録媒体。
59. 【請求項５９】 前記故障検出制御プログラムは前記検
    出回路に、前記テスト信号を前記被試験集積回路の電源
    端子を除く予め定められた入力端子に印加させることを
    特徴とする請求項５６から請求項５８のいずれか記載の
    故障検出制御プログラムを記録した記録媒体。
60. 【請求項６０】 前記故障検出制御プログラムは前記検
    出回路に、前記電源電流の周波数帯域毎のパワーから各
    周波数帯域におけるパワーの値によって故障の有無を判
    定させることを特徴とする請求項５４から請求項５９の
    いずれか記載の故障検出制御プログラムを記録した記録
    媒体。
61. 【請求項６１】 前記故障検出制御プログラムは前記検
    出回路に、前記電源電流の周波数スペクトルのうちのピ
    ークを示す１つ以上の周波数の値とピーク値とピークの
    有無とのうちの少なくとも一つを基に故障の有無を判定
    させることを特徴とする請求項５４から請求項５９のい
    ずれか記載の故障検出制御プログラムを記録した記録媒
    体。
62. 【請求項６２】 前記故障検出制御プログラムは前記検
    出回路に、前記故障の有無を判定させる際に、前記被試
    験集積回路に前記テスト信号として周期Ｔのテスト信号
    を間断なく繰返し印加した時に前記被試験集積回路の電
    源電流の周波数スペクトルのうちの１／Ｔ近傍及び１／
    Ｔの整数倍の周波数の近傍のスペクトルパワーの大きさ
    によって前記被試験集積回路の故障の有無を判定させる
    ことを特徴とする請求項５４から請求項５９のいずれか
    記載の故障検出制御プログラムを記録した記録媒体。