JP3179646B2 - Shared test register and built-in self-test circuit using the same - Google Patents

Shared test register and built-in self-test circuit using the same

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JP3179646B2
JP3179646B2 JP33681093A JP33681093A JP3179646B2 JP 3179646 B2 JP3179646 B2 JP 3179646B2 JP 33681093 A JP33681093 A JP 33681093A JP 33681093 A JP33681093 A JP 33681093A JP 3179646 B2 JP3179646 B2 JP 3179646B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、集積回路の試験容易化
のための共有型試験レジスタおよびこれを用いた組み込
み自己試験(BIST:Built-In Self Test)回路に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shared test register for facilitating test of an integrated circuit and a built-in self test (BIST) circuit using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積回路の試験容易化のための1手法と
して、同一集積回路内にテスター機能(テストパターン
発生器、パターン圧縮器、比較器、期待値)を組み込ん
だ、コンパクトテスト法に基づく組み込み自己試験回路
が知られている。大規模化、複雑化する集積回路に対し
ては、高故障検出率、短テスト時間を達成するために、
上記のパターン発生器、パターン圧縮器を集積回路内に
複数個搭載した分散型構成が必須となりつつあるが、こ
の分散型構成としては、集積回路内の通常動作に用いら
れるレジスタの一部を、モード選択によって通常動作と
テスト動作に切替えられる共有型試験レジスタで置き換
えて、試験容易性を高める方法が知られている。分散型
組み込み自己試験回路の従来例としては、共有型試験レ
ジスタとして、モード切替えによって、通常レジスタ動
作、シフト動作、初期化、パターン発生、パターン圧縮
(時間圧縮)を行なうビルトイン・ロジックブロック・
オブザベーション(BILBO:Built-In Logic-Block Obser
vation)レジスタを用い、上記のモードを切替えなが
ら、順次、BILBOレジスタで囲まれた論理ブロッツ
クを試験していく方法が知られている(参考文献:Kone
mann B., Muncha J. and Zwiehoff G. :“Built-In Log
ic Block Observation Techniques”, IEEE Int. Test
Conference,pp37-41(1979))。しかし、集積回路内に
複数個搭載されるBILBOレジスタとして、リニアフ
ィードバック・シフトレジスタ型の多機能レジスタセル
を用いる必要があるので、試験のために加える付加回路
が大きくなるという問題がある。また、集積回路内の全
ブロックを試験するためには、複数の試験手順が必要な
ため、試験制御回路が複雑になるという問題がある。
2. Description of the Related Art As one method for facilitating the test of an integrated circuit, a compact test method in which a tester function (test pattern generator, pattern compressor, comparator, expected value) is incorporated in the same integrated circuit. Embedded self-test circuits are known. In order to achieve high fault coverage and short test time for larger and more complex integrated circuits,
The above-described pattern generator, a distributed configuration in which a plurality of pattern compressors are mounted in an integrated circuit is becoming essential.As the distributed configuration, a part of a register used for normal operation in the integrated circuit is used. There has been known a method of increasing testability by replacing a common test register which is switched between a normal operation and a test operation by mode selection. As a conventional example of a distributed built-in self-test circuit, a built-in logic block which performs a normal register operation, a shift operation, an initialization, a pattern generation, and a pattern compression (time compression) by mode switching as a shared test register is used.
Observations (BILBO: Built-In Logic-Block Obser
vation), a method of sequentially testing the logic blocks surrounded by the BILBO register while switching the above-mentioned modes is known (reference: Kone).
mann B., Muncha J. and Zwiehoff G .: “Built-In Log
ic Block Observation Techniques ”, IEEE Int. Test
Conference, pp37-41 (1979)). However, since it is necessary to use a linear feedback shift register type multi-function register cell as a plurality of BILBO registers mounted in the integrated circuit, there is a problem that an additional circuit added for the test becomes large. Further, in order to test all blocks in the integrated circuit, a plurality of test procedures are required, so that there is a problem that a test control circuit becomes complicated.

【0003】このようなBILBO手法と比較して試験
制御回路が簡易に構成可能な手法としては、共有型試験
レジスタとしてセルフテストパスレジスタ73を用い、
それらを1本の循環パス74で結合した構成が知られて
いる。図7に従来の組み込み自己試験回路の全体構成を
示す(参考文献:Krasniewski A. and Albicki A. :“C
ircular Self-Test Path : A Low-Cost BIST Technique
for VLSI Circuits”, IEEE Trans. on CAD, Vol.8, N
o.1, pp.46-55(1989))。セルフテストパスレジスタ
73を、同時に、レジスタの入力側の試験対象回路に対
するパターン圧縮器(時間圧縮器)、出力側の試験対象
回路に対するテストパターン発生器として動作させるこ
とにより、一回の試験手順で集積回路78内の全ブロッ
クを試験可能であり、簡易な試験制御回路が構成可能と
なる。しかし、全てのセルフテストパスレジスタ73を
一本の循環パス74で結合するため、各セルフテストパ
スレジスタのクロックサイクルが異なるマルチサイクル
回路に対しては適用困難であり、また、大規模集積回路
に対しては、同時にシフト動作させるレジスタ数が多く
なるためタイミング保証が困難であるという問題があ
る。また、セルフテストパスレジスタ73で直接、圧縮
度の大きな時間圧縮を行なうため、圧縮器での故障マス
ク率を低減するためには、セルフテストパスレジスタ7
3として、多入力シグネチャレジスタ(MISR)、フ
ィードバック・シフトレジスタといったフィードバック
線を持ったハード量の大きな構成を用いなければならな
いという問題がある。参考文献2では、セルフテストパ
スレジスタ73として、フィードバック・シフトレジス
タを用いているが、故障マスク率を減らすためには、多
入力シグネチャレジスタ(MISR)よりも期待値比較
回数を増やす必要があり、期待値ベクトルが大きくなる
という問題がある。
[0005] As a technique that can easily configure a test control circuit as compared with the BILBO technique, a self-test pass register 73 is used as a shared test register.
A configuration in which they are connected by one circulation path 74 is known. Fig. 7 shows the overall configuration of a conventional built-in self-test circuit (Reference: Krasniewski A. and Albicki A .: "C
ircular Self-Test Path: A Low-Cost BIST Technique
for VLSI Circuits ”, IEEE Trans. on CAD, Vol.8, N
o.1, pp.46-55 (1989)). By simultaneously operating the self-test path register 73 as a pattern compressor (time compressor) for the circuit under test on the input side of the register and a test pattern generator for the circuit under test on the output side, the test procedure can be performed in one test procedure. All blocks in the integrated circuit 78 can be tested, and a simple test control circuit can be configured. However, since all the self-test pass registers 73 are connected by one circulation path 74, it is difficult to apply the self-test pass register 73 to a multi-cycle circuit in which the clock cycle of each self-test pass register is different. On the other hand, there is a problem that it is difficult to guarantee timing because the number of registers to be simultaneously shifted is increased. In addition, since the self-test pass register 73 directly performs time compression with a large degree of compression, the self-test pass register 7 is used to reduce the failure mask rate in the compressor.
As the third problem, there is a problem that a configuration having a large amount of hardware having a feedback line, such as a multiple input signature register (MISR) and a feedback shift register, must be used. In Reference 2, a feedback shift register is used as the self-test pass register 73. However, in order to reduce the failure mask rate, it is necessary to increase the number of expected value comparisons compared to a multiple input signature register (MISR). There is a problem that the expected value vector becomes large.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】集積回路の大規模化に
より、消費電力が増大する傾向にあり、集積回路全体を
1つのクロックサイクルで動作させるのではなく、各機
能ブロックをそれぞれの要求性能に見あったクロックサ
イクルで動作させるマルチサイクル回路が増加してい
る。このため、試験容易化手法として、マルチサイクル
回路に適用できることが望まれている。集積回路の大規
模化により、レジスタのシフト動作時のタイミング保証
が困難になってきている。2本のシフト専用のクロック
によりシフト動作を保証した、レベルセンシティブ・ス
キャン方式が知られているが、多くのハード量を必要と
する。このため、組み込み自己試験手法では、レベルセ
ンシティブ・スキャン方式を用いなくても、容易にタイ
ミング保証が可能な構成が望まれている。組み込み自己
試験回路を用いて集積回路の試験を行なう場合のテスト
工程として、組み込み自己試験回路の設計、組み込み、
試験実行工程があるが、テストコスト削減のため、この
工数を削減することが望まれている。このうち、設計、
組み込み工数を削減するためには、組み込み自己試験回
路を構成する全部品を規格化、簡易化できる構成が必要
である。特に設計工数を必要とする試験制御回路を規格
化、簡易化できる構成が必要である。また、製造段階、
システム段階での試験実行を容易にするためには、期待
値を集積回路内に搭載し、テスターを用いずに集積回路
内部で良否結果を出力できる構成が望まれている。組み
込み自己試験のハードを付加することによって、チップ
面積が増大すると、そのまま集積回路の歩留まり低下に
つながるので、組み込み自己試験用の追加ハード量はで
きるだけ少なくすることが望まれている。このため、集
積回路内に複数個搭載し、付加回路の増加の要因となる
共有型試験レジスタをできるだけハード量の少ない回路
で実現できることが必要となる。
As the scale of an integrated circuit increases, power consumption tends to increase. Instead of operating the entire integrated circuit in one clock cycle, each functional block is required to meet its required performance. The number of multi-cycle circuits that operate in a clock cycle that has been seen is increasing. For this reason, it is desired that a test simplification technique can be applied to a multi-cycle circuit. As the scale of integrated circuits has increased, it has become difficult to guarantee timing during shift operations of registers. A level-sensitive scanning method in which a shift operation is guaranteed by two shift-dedicated clocks is known, but requires a large amount of hardware. For this reason, in the built-in self-test method, a configuration that can easily guarantee timing without using the level-sensitive scanning method is desired. As a test process when testing an integrated circuit using the built-in self-test circuit, the design, built-in,
Although there is a test execution step, it is desired to reduce the number of steps in order to reduce test costs. Of these, the design,
In order to reduce the number of man-hours for assembling, it is necessary to have a configuration capable of standardizing and simplifying all parts constituting the built-in self test circuit. In particular, a configuration that can standardize and simplify a test control circuit that requires design man-hours is required. Also at the manufacturing stage,
In order to facilitate the test execution at the system stage, it is desired to have a configuration in which an expected value is mounted in an integrated circuit and a pass / fail result can be output inside the integrated circuit without using a tester. If the chip area is increased by adding the hardware for the built-in self-test, the yield of the integrated circuit is directly reduced. Therefore, it is desired to reduce the amount of additional hardware for the built-in self-test as much as possible. For this reason, it is necessary that a shared test register, which is mounted in a plurality of integrated circuits and causes an increase in additional circuits, can be realized by a circuit with as little hardware as possible.

【0005】本発明は、以上の点に鑑み、その問題点を
解決するためになされたもので、その目的は、集積回路
の試験容易化を行なうための組み込み自己試験回路用と
して、一つには、マルチサイクル回路に適用可能で、タ
イミング保証が容易で、かつ、テスト工数を少なくする
よう改善する共有型試験レジスタを提供するとともに、
もう一つには、このような改善の上にさらに試験のため
の付加回路が少なくて済む組み込み自己試験回路を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has been made in order to solve the problems. An object of the present invention is to provide an integrated self-test circuit for facilitating the test of an integrated circuit. Provides a shared test register that can be applied to multi-cycle circuits, facilitates timing assurance, and improves test man-hours.
Another object is to provide a built-in self-test circuit which requires less additional circuits for testing in addition to such improvements.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の一つの目的を達成
するための本発明の共有型試験レジスタでは、例えば図
1に示すように、N本(Nは任意の自然数)のデータ入
力線32と、1本のモード切替え入力線34と、N本の
データ出力線36と、試験情報出力線35を有するレジ
スタ33を試験対象回路例えば31、37と上記データ
入力線32およびデータ出力線36を介して接続する回
路構成の中で、上記レジスタ33を、通常モード時は、
Nビット幅のレジスタとして動作させ、試験モード時
は、前段の試験対象回路から出力されるNビット×tパ
ターン(tはテストパターン数)の入力情報によりNビ
ット幅のレジスタに蓄えられた情報を次段の試験対象回
路に対してNビット×tパターンのテストパターンとし
て出力させる、集積回路の共有型試験レジスタ33にお
いて、該共有型試験レジスタ33は、レイアウト時に近
接して配置されるN個の例えばフリップフロップの記憶
素子から構成され、かつ、該N個の記憶素子は同じクロ
ックサイクルで動作し、さらに、上記試験情報出力線が
1本の空間圧縮出力線35から成る構造を備え、上記試
験モード時のNビット×tパターンの情報を1ビット×
tパターンの情報に空間圧縮して上記空間圧縮出力線3
5から出力する空間圧縮器の構成を備えることとする。
According to the shared test register of the present invention for achieving one of the above objects, for example, as shown in FIG. 1, N (N is an arbitrary natural number) data input lines 32 A register 33 having one mode switching input line 34, N data output lines 36, and a test information output line 35 is connected to a circuit under test, for example, 31, 37, and the data input line 32 and the data output line 36. Of the register 33 in the circuit configuration connected via
It operates as an N-bit width register. In the test mode, information stored in the N-bit width register is input by N-bit × t pattern (t is the number of test patterns) input information output from the circuit to be tested in the preceding stage. In the integrated test register 33 of the integrated circuit for outputting the test circuit of the next stage as a test pattern of N bits × t pattern, the shared test register 33 includes N pieces of N test pieces arranged close to each other at the time of layout. For example, the memory elements are constituted by flip-flop storage elements, the N storage elements operate in the same clock cycle, and the test information output line comprises a single spatial compression output line 35. Information of N bits × t pattern in mode is 1 bit ×
The spatial compression output line 3 is obtained by spatially compressing the
5 is provided.

【0007】また上記のもう一つの目的を達成するため
の本発明の組み込み自己試験回路では、例えば図2に示
すように、集積回路内に、L(Lは任意の自然数)個の
上記の空間圧縮器としての共有型試験レジスタ12(R
3、R7、R8)と、該共有型試験レジスタのそれぞれ
に与えられるクロックサイクルの最小公倍数となるクロ
ックサイクルで動作する例えばフリップフロップの記憶
素子から構成されるLビット幅の時間圧縮器16と、試
験制御回路17を備え、上記時間圧縮器よりも圧縮度の
小さい上記L個の共有型試験レジスタ12から出力され
る空間圧縮出力線(13)L本を上記時間圧縮器16に
接続し、該時間圧縮器16において、Lビット×tパタ
ーン(tはテストパターン数)の情報をLビット×pパ
ターン(pはLビット幅の期待値と比較する回数、p<
<tの自然数)の情報に圧縮し、圧縮された該情報を上
記試験制御回路17において、期待値と比較し、良否結
果を集積回路外に出力する(110)構成を備えること
とする。
In the built-in self-test circuit of the present invention for attaining the above another object, for example, as shown in FIG. 2, an integrated circuit has L (L is an arbitrary natural number) of the above spaces. Shared test register 12 (R
3, R7, R8), an L-bit width time compressor 16 composed of, for example, a flip-flop storage element that operates in a clock cycle that is the least common multiple of the clock cycle given to each of the shared test registers, A test control circuit 17 is provided, and L spatial compression output lines (13) output from the L shared test registers 12 having a lower degree of compression than the time compressor are connected to the time compressor 16. In the time compressor 16, the information of the L bit × t pattern (t is the number of test patterns) is compared with the L bit × p pattern (p is the number of times of comparison with the expected value of the L bit width, p <
The test control circuit 17 compares the compressed information with an expected value and outputs a pass / fail result to the outside of the integrated circuit (110).

【0008】[0008]

【作用】本発明の共有型試験レジスタによれば、レイア
ウト時に近接して配置されるN個の記憶素子(フリップ
・フロップ)を用いて1つの共有型試験レジスタを構成
することにより、上記記憶素子に与えられるクロックの
ずれを抑え、タイミング保証を容易にすることが可能に
なる。また、本発明の共有型試験レジスタによれば、試
験モード時に共有型試験レジスタをテストパターン発生
器、空間圧縮器として同時に動作させることにより、一
回の試験手順で集積回路内の全ブロックを試験可能にな
る。このため、試験制御回路が簡易に構成できるように
なり、テスト工数も少なくなる。さらに、本発明の共有
型試験レジスタにおいて、これを構成する記憶素子が同
じ周波数のクロックサイクルで動作するようにすること
は、これを用いた試験回路が後述のようにマルチサイク
ル回路に好適になるような素地を備えることになる。
According to the shared test register of the present invention, one shared test register is constituted by using N storage elements (flip-flops) arranged in close proximity at the time of layout. , It is possible to suppress the deviation of the clock applied to the clock and to easily guarantee the timing. According to the shared test register of the present invention, all blocks in the integrated circuit are tested in a single test procedure by simultaneously operating the shared test register as a test pattern generator and a space compressor in the test mode. Will be possible. Therefore, the test control circuit can be easily configured, and the number of test steps is reduced. Further, in the shared test register of the present invention, the storage circuit constituting the shared test register operates at the same clock cycle, so that a test circuit using the same is suitable for a multi-cycle circuit as described later. Such a base will be provided.

【0009】また本発明の組み込み自己試験回路では、
パターン圧縮を共有型試験レジスタによる空間圧縮と時
間圧縮との2段に分けて行ない、空間圧縮器(共有型試
験レジスタ)は、同じ周波数のクロックサイクルで動作
する記憶素子(フリップ・フロップ)のみで構成し、時
間圧縮器は、各共有型試験レジスタに与えられるクロッ
クサイクルの最小公倍数となるクロックサイクルで動作
する記憶素子(フリップ・フロップ)のみで動作するこ
とにより、マルチサイクル回路に適用可能になる。また
本発明の組み込み自己試験回路では、集積回路内に多数
搭載され、試験用付加回路増大の要因となる共有型試験
レジスタとして、パターン圧縮度が大きく、故障マスク
率を低く抑えるためにはハード量の大きな構成が必須な
時間圧縮器を用いるのではなく、パターン圧縮度が小さ
く、少ないハード量で故障マスク率を低く抑えることが
可能な空間圧縮器を用い、時間圧縮は独立した1つの他
入力シグネチャレジスタ(MISR)等の圧縮器を用い
て行うことにより、共有型レジスタのハード量を抑え、
試験用付加回路全体のハード量を少なくすることが可能
になる。また、本発明の組み込み自己試験回路によれ
ば、クロックずれの少ない上記共有型試験レジスタを用
いることにより、タイミング保証の容易な自己試験回路
の組み込みが容易になる。さらに、本発明の組み込み自
己試験回路によれば、期待値、比較回路を集積回路内に
搭載し、集積回路内部で良否結果を判別しており、これ
により、製造段階、システム段階での試験実行が容易に
行なえるようになる。
In the built-in self-test circuit of the present invention,
Pattern compression is performed in two stages, that is, spatial compression and time compression using a shared test register, and the spatial compressor (shared test register) uses only storage elements (flip-flops) that operate in clock cycles of the same frequency. When configured, the time compressor can be applied to a multi-cycle circuit by operating only with a storage element (flip-flop) operating at a clock cycle that is the least common multiple of the clock cycle given to each shared test register. . Further, in the built-in self-test circuit of the present invention, as a shared test register which is mounted in a large number on the integrated circuit and causes an increase in the number of additional test circuits, the pattern compression degree is large and the amount of hardware required to suppress the failure mask rate is low. Rather than using a time compressor that requires a large configuration, a spatial compressor that has a small pattern compression degree and can keep the failure mask rate low with a small amount of hardware is used. By using a compressor such as a signature register (MISR), the amount of hardware of the shared register can be reduced,
This makes it possible to reduce the amount of hardware of the entire test additional circuit. Further, according to the built-in self-test circuit of the present invention, the use of the shared test register having a small clock shift facilitates the incorporation of the self-test circuit whose timing is easily guaranteed. Further, according to the built-in self-test circuit of the present invention, the expected value and the comparison circuit are mounted in the integrated circuit, and the pass / fail result is determined inside the integrated circuit. Can be easily performed.

【0010】[0010]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は本発明の共有型試験レジスタの基本
構成を示す図で、図2は、本発明による組み込み自己試
験回路の全体構成を示す図である。図2に示すように、
本発明による組み込み自己試験回路は、自己試験のた
め、通常レジスタ・パターン発生器切替え型のタイプ1
の共有型試験レジスタ11、通常レジスタ・パターン発
生器+空間圧縮器切替え型のタイプ2の共有型試験レジ
スタ12、時間圧縮器16、試験制御回路17を用いて
構成する。その中で、図1の本発明の共有型試験レジス
タはタイプ2の共有型試験レジスタ12であり、上記の
タイプ1の共有型試験レジスタ11は図3に示す。さら
に図4〜図6に本発明の共有型試験レジスタの実施例を
示す。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a shared test register of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an entire configuration of a built-in self-test circuit according to the present invention. As shown in FIG.
The built-in self-test circuit according to the present invention is usually a type 1 type of register / pattern generator switching type for self-test.
, A normal register / pattern generator + space compressor switchable type 2 shared test register 12, a time compressor 16, and a test control circuit 17. Among them, the shared test register of the present invention shown in FIG. 1 is a shared test register 12 of type 2, and the shared test register 11 of type 1 is shown in FIG. 4 to 6 show an embodiment of the shared test register of the present invention.

【0011】まず、図1のタイプ2の共有型試験レジス
タ12は、N本(Nは任意の自然数)のデータ入力線3
2、1本のモード切替え入力線34、N本のデータ出力
線36、1本の空間圧縮出力線35を持ち、通常モード
時は、通常動作に用いられるNビット幅のレジスタとし
て動作し、試験モード時は、前段の試験対象回路31か
ら出力されるNビット(Nは試験対象回路の出力本数)
×tパターン(tはテストパターン数)の情報を1×t
情報に圧縮し空間圧縮出力線35から出力すると同時
に、Nビット幅のレジスタに蓄えられた情報を次段の試
験対象回路37に対するテストパターンとして出力する
機能を持つ。
First, the shared test register 12 of type 2 shown in FIG. 1 has N data input lines 3 (N is an arbitrary natural number).
2, has one mode switching input line 34, N data output lines 36, and one spatial compression output line 35. In the normal mode, it operates as an N-bit width register used for normal operation. In the mode, N bits output from the test target circuit 31 at the preceding stage (N is the number of outputs of the test target circuit)
Information of × t pattern (t is the number of test patterns) is 1 × t
At the same time as compressing the information and outputting it from the spatial compression output line 35, it has a function of outputting the information stored in the N-bit width register as a test pattern for the test target circuit 37 in the next stage.

【0012】図2において、上記のタイプ1の共有型試
験レジスタ11は、外部入力113に直結された、レジ
スタ(あるいはバウンダリスキャンレジスタ)を置き換
える形で集積回路116内に搭載する。また、タイプ1
の共有型試験レジスタ11は、通常動作時に同じクロッ
クサイクルで動作し、タイミング保証が可能なレイアウ
トブロックに属した、20から30程度の記憶素子(フ
リップ・フロップ)ごとに構成する。また、タイプ1の
共有型試験レジスタ11は、N本(Nは任意の自然数)
のデータ入力線、1本のモード切替え入力線、N本のデ
ータ出力線を持ち、通常モード時は、通常動作に用いら
れるNビット幅のレジスタとして動作し、試験モード時
は、次段の試験対象回路に対するテストパターン発生器
としての機能を持つ。
In FIG. 2, the type 1 shared test register 11 is mounted in an integrated circuit 116 in such a manner that a register (or a boundary scan register) directly connected to an external input 113 is replaced. Also type 1
The shared test register 11 operates in the same clock cycle during normal operation, and is configured for about 20 to 30 storage elements (flip-flops) belonging to a layout block capable of guaranteeing timing. In addition, there are N shared test registers 11 of type 1 (N is an arbitrary natural number).
It has a data input line, one mode switching input line, and N data output lines. In the normal mode, it operates as an N-bit width register used for normal operation. It has a function as a test pattern generator for the target circuit.

【0013】また、上記のタイプ2の共有型試験レジス
タ12は、組合せ論理回路115に囲まれたレジスタの
一部、及び外部出力に直結されたレジスタ(あるいはバ
ウンダリスキャンレジスタ)を置き換える形で集積回路
116内に搭載する。組合せ論理回路115に囲まれた
レジスタとしては、乱数パターンでは、可制御性、可観
測性の悪いレジスタを選択する。一般に、状態制御用レ
ジスタ等が例として挙げられる。また、集積回路が適当
な大きさのサブブロックに分割できるようなレジスタを
選択し、故障検出率算出等の評価を容易にする。また、
タイプ2の共有型試験レジスタ12は、通常動作時に同
じクロックサイクルで動作し、タイミング保証が可能な
レイアウトブロックに属した、20から30程度の記憶
素子(フリップ・フロップ)ごとに構成する。
The type 2 shared test register 12 is an integrated circuit that replaces a part of a register surrounded by a combinational logic circuit 115 and a register (or a boundary scan register) directly connected to an external output. It is mounted in 116. As a register surrounded by the combinational logic circuit 115, a register having poor controllability and observability in a random number pattern is selected. Generally, a state control register or the like is given as an example. Further, a register that allows the integrated circuit to be divided into sub-blocks of an appropriate size is selected to facilitate evaluation such as calculation of a fault coverage. Also,
The type-2 shared test register 12 operates in the same clock cycle during normal operation, and is configured for each of about 20 to 30 storage elements (flip-flops) belonging to a layout block capable of guaranteeing timing.

【0014】時間圧縮器16は、Lビット(Lはタイプ
2の共有型試験レジスタの数)の多入力シグネチャレジ
スタ(MISR)を用いる。全共有型試験レジスタの空
間圧縮出力線13から出力されるLビット(Lは試験対
象回路の出力本数)×tパターン(tはテストパターン
数)の情報をL×pパターンの情報に時間圧縮する。こ
こでp(任意の自然数)は期待値との比較回数で、他入
力シグネチャレジスタの故障マスク率は、1/(2L)
となるので、Lが20から30ビット以下になるとMI
SRでの故障マスク率が顕著になることと、不良出荷率
を例えば通常の100万分の1の目標にするということ
の両者の見地からL×pの値を30以上になるようにす
る。また、上記時間圧縮器16は、通常動作時に同じク
ロックサイクルで動作し、タイミング保証が可能なレイ
アウトブロックに属した、20から30程度の記憶素子
(フリップ・フロップ)ごとに構成する。また、集積回
路全体で複数のクロックサイクルで動作している場合、
上記時間圧縮器16は、各クロックサイクルの最小公倍
数となるクロックサイクルで動作させる。
The time compressor 16 uses an L-bit (L is the number of type-2 shared test registers) multi-input signature register (MISR). Information of L bits (L is the number of circuits to be tested) × t patterns (t is the number of test patterns) output from the space compression output line 13 of the all-shared test register is time-compressed into L × p pattern information. . Here, p (arbitrary natural number) is the number of comparisons with the expected value, and the failure mask rate of the other input signature register is 1 / (2L)
Therefore, when L becomes 20 to 30 bits or less, MI
The value of L × p is set to 30 or more from the viewpoints of both the fact that the failure mask rate in SR becomes remarkable and that the defective shipment rate is set to a target of, for example, 1 / 100,000. The time compressor 16 operates in the same clock cycle during normal operation, and is configured for each of about 20 to 30 storage elements (flip-flops) belonging to a layout block capable of guaranteeing timing. Also, if the entire integrated circuit operates in multiple clock cycles,
The time compressor 16 is operated in a clock cycle that is the least common multiple of each clock cycle.

【0015】試験制御回路17は、集積回路116の外
部から試験回路起動信号18を受けとり、初期化信号線
15により、集積回路内の全レジスタを初期化し、試験
モード信号線14により、全共有型試験レジスタを試験
モードに切替え、パターン発生・圧縮を行ない、t周期
(tはテストパターン数)後、時間圧縮器16の出力を
期待値と比較し、終了信号19と結果判定信号110を
集積回路116外に出力する。上記試験制御回路17が
制御する、上記のタイプ2の共有型試験レジスタ12
は、同時にパターン発生器、パターン圧縮器として動作
するので、上記の起動、初期化、パターン生成・圧縮、
良否判別を1試験手順で実行可能で、BILBO手法の
ように複数の試験手順を必要とするものと比較して、試
験制御回路17の構成が簡易となる。
The test control circuit 17 receives a test circuit activation signal 18 from outside the integrated circuit 116, initializes all registers in the integrated circuit by the initialization signal line 15, and initializes all shared type circuits by the test mode signal line 14. The test register is switched to the test mode to perform pattern generation and compression. After t periods (t is the number of test patterns), the output of the time compressor 16 is compared with an expected value, and the end signal 19 and the result determination signal 110 are integrated. Output to outside 116. The type 2 shared test register 12 controlled by the test control circuit 17
Operates simultaneously as a pattern generator and a pattern compressor, so the above-mentioned activation, initialization, pattern generation / compression,
The pass / fail determination can be performed in one test procedure, and the configuration of the test control circuit 17 is simplified as compared with a test that requires a plurality of test procedures such as the BILBO method.

【0016】図3に、タイプ1の共有型試験レジスタ1
1の構成例を示す。タイプ1の共有型試験レジスタ11
は、N個の記憶素子23、N個のシフトデータ・通常入
力データ選択素子24、O個(Oは1〜3の整数)の排
他的論理和素子25を用いて構成する。シフトデータ・
通常入力データ選択素子24は、モード切替え入力線2
2から与えられる信号によって、通常モード時はデータ
入力線21を、試験モード時は前段の記憶素子24から
シフトされてくるデータを選択する。また、上記タイプ
1の共有型試験レジスタ11は、フィードバックする位
置として原始多項式が生成多項式となる複数のフィード
バック線26を有し、試験モード時は、リニアフィード
バック・シフトレジスタ(LFSR)として動作し、次
段の試験対象回路に対し、最大長系列の疑似乱数パター
ンを与える。
FIG. 3 shows a shared test register 1 of type 1.
1 shows a configuration example. Type 1 shared test register 11
Is composed of N storage elements 23, N shift data / normal input data selection elements 24, and O (O is an integer of 1 to 3) exclusive OR elements 25. Shift data
The normal input data selection element 24 is connected to the mode switching input line 2
2, the data input line 21 is selected in the normal mode, and data shifted from the preceding storage element 24 is selected in the test mode. Further, the shared test register 11 of the type 1 has a plurality of feedback lines 26 in which a primitive polynomial is a generating polynomial as a position to be fed back, and operates as a linear feedback shift register (LFSR) in a test mode. A pseudo-random pattern of the maximum length sequence is given to the circuit to be tested in the next stage.

【0017】図4に、上記タイプ2の共有型試験レジス
タ12の構成例1(フィードバック型)を示す。図4の
タイプ2の共有型試験レジスタ12は、N個の試験用レ
ジスタセル43を用いて構成する。また、各試験用レジ
スタセル43はシフト線410により結合する。最終段
の試験用レジスタセル43nの出力をフィードバック線
により初段の試験用レジスタセル43lに結合し、さら
に空間圧縮出力線47として出力する。上記試験用レジ
スタセル43は、記憶素子44、2入力論理素子45、
シフトデータ・固定値選択素子46を用いて構成する。
上記シフトデータ・固定値選択素子46は、モード切替
え入力線42から与えられる信号によって、通常モード
時は固定値を2入力論理素子45に与え、データ入力4
1がそのまま記憶素子44に与えられるように動作し、
試験モード時は、前段の試験用レジスタセル43からシ
フトされてくるデータとデータ入力41の論理をとった
値が記憶素子44に与えられるように動作する。2入力
論理素子45は、論理和、論理積、排他的論理和および
それらの否定のいずれかで構成する。
FIG. 4 shows a configuration example 1 (feedback type) of the shared test register 12 of the type 2 described above. The shared test register 12 of type 2 in FIG. 4 is configured using N test register cells 43. The test register cells 43 are connected by a shift line 410. The output of the last-stage test register cell 43 n is coupled to the first-stage test register cell 43 l by a feedback line, and further output as a space compression output line 47. The test register cell 43 includes a storage element 44, a two-input logic element 45,
The shift data / fixed value selection element 46 is used.
The shift data / fixed value selection element 46 applies a fixed value to the two-input logic element 45 in the normal mode by a signal supplied from the mode switching input line 42,
1 so as to be directly supplied to the storage element 44,
In the test mode, an operation is performed so that the value obtained by taking the logic of the data shifted from the test register cell 43 in the preceding stage and the data input 41 is given to the storage element 44. The two-input logic element 45 is configured by any one of a logical sum, a logical product, an exclusive logical sum, and their negation.

【0018】また、上記フィードバック型の別の構成と
して、図5に示すように、フィードバックする位置とし
て原始多項式が生成多項式となる複数のフィードバック
線58を有し、2入力論理素子として排他的論理和素子
55を用い、試験モード時に多入力シグネチャレジスタ
として動作する構成2(MISR型)を用いる。
As another configuration of the above-mentioned feedback type, as shown in FIG. 5, a plurality of feedback lines 58 in which a primitive polynomial is a generator polynomial are provided as feedback positions, and an exclusive OR is used as a two-input logic element. Configuration 2 (MISR type) that operates as a multi-input signature register in the test mode using the element 55 is used.

【0019】図6に、上記タイプ2の共有型試験レジス
タ12の構成例3(ノー・フィードバック型)を示す。
図6のタイプ2の共有型試験レジスタ12は、1個の通
常レジスタセル63、N−1個の試験用レジスタセル6
4から構成され、通常レジスタセル63及び各試験用レ
ジスタセル64はシフト線610により結合する。最終
段の試験用レジスタセル64n-1の出力を空間圧縮出力
線68として出力する。通常レジスタセル63は、前段
の試験対象回路の出力32のうちランダムに0、1反転
する率の高い出力に接続されたものを選択する。上記試
験用レジスタセル64は、記憶素子65、2入力論理素
子66、シフトデータ・固定値選択素子67を用いて構
成する。上記シフトデータ・固定値選択素子67は、モ
ード切替え入力線62から与えられる信号によって、通
常モード時は固定値を2入力論理素子66に与え、デー
タ入力61がそのまま記憶素子65に与えられるように
動作し、試験モード時は、前段の通常レジスタセル63
あるいは試験用レジスタセル64からシフトされてくる
データとデータ入力61の論理をとった値が記憶素子に
与えられるように動作する。2入力論理素子66は、論
理和、論理積、排他的論理和及びそれらの否定のいずれ
かで構成する。
FIG. 6 shows a configuration example 3 (no feedback type) of the shared test register 12 of type 2 described above.
The shared test register 12 of type 2 in FIG. 6 includes one normal register cell 63 and N−1 test register cells 6
The normal register cell 63 and the test register cells 64 are connected by a shift line 610. The output of the test register cell 64 n-1 at the final stage is output as the space compression output line 68. The normal register cell 63 selects one of the outputs 32 of the circuit under test at the preceding stage that is randomly connected to the output having a high rate of inversion of 0 or 1. The test register cell 64 includes a storage element 65, a two-input logic element 66, and a shift data / fixed value selection element 67. The shift data / fixed value selection element 67 supplies a fixed value to the two-input logic element 66 in the normal mode by a signal supplied from the mode switching input line 62 so that the data input 61 is directly supplied to the storage element 65. In the test mode, the normal register cell 63 in the preceding stage operates.
Alternatively, the operation is performed so that a value obtained by taking the logic of the data shifted from the test register cell 64 and the data input 61 is given to the storage element. The two-input logic element 66 is configured by any one of a logical sum, a logical product, an exclusive logical sum, and their negation.

【0020】次に、マルチサイクル回路への適用、タイ
ミング保証、タイプ2の共有型試験レジスタに関する追
記事項について述べる。(マルチサイクル回路への適
用)前記に述べたように、集積回路全体が複数のクロッ
クサイクルで動作している場合、タイプ1の共有型試験
レジスタ11、タイプ2の共有型試験レジスタ12は通
常動作時に同じクロックサイクルで動作する記憶素子
(フリップ・フロップ)ごとに構成する。また、時間圧
縮器16は、各クロックサイクルの最小公倍数となるク
ロックで動作させる。これにより、各々のタイプ1の共
有型試験レジスタ11、タイプ2の共有型試験レジスタ
12、時間圧縮器16を構成するフリップ・フロップ間
のシフト動作は、同じクロックサイクルで行なわれ、ま
た、各タイプ2の共有型試験レジスタ12から時間圧縮
器16へのシフト動作は、必ず、低いクロックサイクル
のフリップ・フロップから高いクロックサイクルのフリ
ップ・フロップに対して行なわれるため、シフト動作時
での情報の欠損が生じない。一方従来手法では、全ての
レジスタを一本の循環パス74で結合しシフト動作させ
るため、集積回路全体が複数のクロックサイクルで動作
している場合、高いクロックサイクルのフリップ・フロ
ップから低いクロックサイクルのフリップ・フロップへ
のシフト動作が行なわれるため、シフト動作時に情報の
欠損が生じ、圧縮器での故障マスク率が増大する。
Next, additional items concerning application to a multi-cycle circuit, timing assurance, and a shared test register of type 2 will be described. (Application to Multi-Cycle Circuit) As described above, when the entire integrated circuit operates in a plurality of clock cycles, the type 1 shared test register 11 and the type 2 shared test register 12 operate normally. Sometimes it is configured for each storage element (flip-flop) that operates in the same clock cycle. The time compressor 16 is operated with a clock that is the least common multiple of each clock cycle. Thereby, the shift operation between the flip-flops constituting the type 1 shared test register 11, the type 2 shared test register 12, and the time compressor 16 is performed in the same clock cycle. Since the shift operation from the shared test register 12 to the time compressor 16 is always performed from the flip-flop of a low clock cycle to the flip-flop of a high clock cycle, information is lost during the shift operation. Does not occur. On the other hand, in the conventional method, all the registers are combined and shifted by one circulation path 74. Therefore, when the entire integrated circuit is operated in a plurality of clock cycles, the flip-flop of the high clock cycle is switched to the flip-flop of the low clock cycle. Since the shift operation to the flip-flop is performed, information is lost during the shift operation, and the failure mask rate in the compressor increases.

【0021】(タイミング保証)前記に述べたように、
タイプ1の共有型試験レジスタ11、タイプ2の共有型
試験レジスタ12、時間圧縮器16は、それぞれ、タイ
ミング保証が可能なレイアウトブロックに属した、20
から30程度の記憶素子(フリップ・フロップ)ごとに
構成する。上記タイプ1の共有型試験レジスタ11、タ
イプ2の共有型試験レジスタ12、時間圧縮器16を構
成するフリップ・フロップ間のタイミング保証に関して
は、各種試験レジスタを構成するフリップ・フロップ間
は1、2段の論理素子が配置されているため、その論理
素子の遅延時間分のホールドマージンがあるため、タイ
ミング保証を行なうためには、上記試験レジスタのそれ
ぞれフリップ・フロップに与えられるクロックのばらつ
きを上記ホールドマージン内に抑えればよい。クロック
配線長を揃える、同じドライバで駆動する等のクロック
設計により、スキューを1、2段の論理素子の遅延時間
以内に保証したレイアウトブロックの特定は容易に行な
えるため、各種試験レジスタを構成するフリップ・フロ
ップとして、上記のタイミング保証可能なレイアウトブ
ロックに属し、数を20から30程度に抑えることによ
り、タイミング保証を容易に行なえる。また、タイプ2
の共有型試験レジスタ12から時間圧縮器16へのシフ
ト動作に対するタイミング保証に関しては、タイプ2の
共有型試験レジスタ12が含まれるレイアウトブロック
と時間圧縮器16が含まれるレイアウトブロック間で想
定されるクロックのばらつきに相当する遅延素子を、タ
イプ2の共有型試験レジスタ12と時間圧縮器16の間
に入れることによって容易に行なえる。
(Timing Assurance) As described above,
The shared test register 11 of type 1, the shared test register 12 of type 2 and the time compressor 16 each belong to a layout block capable of guaranteeing timing.
From 30 to about 30 storage elements (flip-flops). Regarding the timing guarantee between the flip-flops constituting the type 1 shared test register 11, the type 2 shared test register 12 and the time compressor 16, the flip-flops constituting the various test registers are 1, 2 Since the logic elements of the stages are arranged, there is a hold margin corresponding to the delay time of the logic elements. Therefore, in order to guarantee the timing, the dispersion of the clock applied to each flip-flop of the test register is held. What is necessary is just to keep it within the margin. Various test registers are configured in order to easily specify a layout block whose skew is guaranteed within the delay time of one or two stages of logic elements by clock design such as making the clock wiring length uniform or driving with the same driver. The flip-flop belongs to the above-mentioned layout block in which the timing can be guaranteed, and the timing can be easily guaranteed by suppressing the number to about 20 to 30. Also, type 2
As for the timing guarantee for the shift operation from the shared test register 12 to the time compressor 16, the clock assumed between the layout block including the type 2 shared test register 12 and the layout block including the time compressor 16 is assumed. This can be easily achieved by inserting a delay element corresponding to the variation between the common test register 12 of type 2 and the time compressor 16.

【0022】(タイプ2の共有型試験レジスタ)タイプ
2の共有型試験レジスタ12としては、前記に示したよ
うに、全体構成としてフィードバック型、MISR型あ
るいはノー・フィードバック型、2入力論理素子として
論理和、論理積、排他的論理和及びそれらの否定のいず
れかを選択して構成するが、その際の選択指針を示す。
ハード量としては、ノー・フィードバック型、フィード
バック型、MISR型の順に大きくなり、2入力論理素
子としては、排他的論理和およびその否定を用いた場合
が最も大きくなる。タイプ2の共有型試験レジスタ12
は、前記で述べたように前段の試験対象回路31に対す
る空間圧縮器および次段の試験対象回路37に対するテ
ストパターン発生器として機能するが、それぞれ空間圧
縮器の故障マスク率(圧縮器で故障の影響をマスクして
しまう率)、テストパターン発生器のテストパターン効
率(ランダム性の高いパターンがどれくらい生成される
か)を考慮した選択が必要である。タイプ2の共有型試
験レジスタ12の空間圧縮器としての故障マスク率に関
して、最終段の試験用レジスタセル43n、53n、64
n-1に結合された空間圧縮出力線47、57、68から
全試験サイクルにおいて圧縮値を出力するので、最終段
の試験用レジスタセル43n、53n、64n-1に一度で
も故障の影響が伝搬すればよく、フィーバック型とノー
・フィードバック型では、故障マスク率に差はない。ま
た、2入力論理素子45、66として排他的論理和ある
いはその否定を用いた場合は、故障マスクが生じるため
には、あるサイクルに前段の試験対象回路31から異常
出力が伝搬した場合、その異常出力が最終段の試験用レ
ジスタセル43n、53n、64n-1にシフトされるまで
に、前記の異常出力を打ち消す新たな異常出力が伝搬す
る必要があるため、故障マスク率は極めて低い。論理和
あるいはその否定を用いた場合は、あるサイクルに前段
の試験対象回路31から異常出力が伝搬した場合、その
影響を打ち消すような異常出力が来なくても、シフト動
作時に1/2の確率で見逃していくので、排他的論理和
あるいはその否定を用いた場合と比較して故障マスク率
は高くなる。タイプ2の共有型試験レジスタ12のテス
トパターン発生器としてのテストパターン効率に関し
て、前段の試験対象回路31からは様々な形態のパター
ンが伝搬してくるが、前段の試験対象回路31の出力の
中で、全部あるいは一部がランダムに0、1反転する率
が高い場合は、その出力を通常レジスタセル63に接続
することにより、ノー・フィードバック型を用いても次
段の試験対象回路37に対しテストパターン効率の高い
パターンが発生できる。前段の試験対象回路31の出力
がランダムに0、1反転する率が一様に低い場合、ノー
・フィードバック型では、固定パターンが生成される率
が高くなるため、テストパターン効率が悪くなるのでフ
ィードバック型を用いる必要がある。前段の試験対象回
路31の全出力から、ほとんど全ての試験サイクルにお
いて固定値が伝搬してくるものに関しては、単なるフィ
ーバック型では、共有試験レジスタのビット幅数のパタ
ーンが繰り返されるため、パターン効率が悪くなる。そ
こで、MISR型を用いる必要がある。また、2入力論
理素子45、66として論理和、論理積あるいはその否
定を用いた場合は、排他的論理和あるいはその否定を用
いた場合と比較して、試験用レジスタセルに0あるいは
1が生じる確率が高くなり、パターン効率が落ちる。
(Type 2 Shared Type Test Register) As described above, the type 2 shared type test register 12 has a feedback type, a MISR type or a no feedback type as a whole configuration, and has a logic as a two-input logic element. Any one of a sum, a logical product, an exclusive logical sum, and their negation is selected and configured.
The amount of hardware increases in the order of no-feedback type, feedback type, and MISR type, and becomes the largest when the exclusive OR and its negation are used as the two-input logic element. Type 2 shared test register 12
Function as a spatial compressor for the circuit under test 31 at the preceding stage and a test pattern generator for the circuit under test 37 at the next stage, as described above. It is necessary to select in consideration of the effect masking rate) and the test pattern efficiency of the test pattern generator (how much a highly random pattern is generated). Regarding the failure mask rate of the type 2 shared test register 12 as a spatial compressor, the final stage test register cells 43 n , 53 n , 64
Since the compressed value is output in the entire test cycle from the spatial compression output lines 47, 57, 68 connected to the n−1 , the failure occurs in the final stage test register cells 43 n , 53 n , 64 n−1 even once. It is sufficient that the influence propagates, and there is no difference in the failure mask rate between the feedback type and the no feedback type. When exclusive OR or its negation is used as the two-input logic elements 45 and 66, in order to generate a fault mask, if an abnormal output is propagated from the test target circuit 31 in the previous stage in a certain cycle, By the time the output is shifted to the final-stage test register cells 43 n , 53 n , and 64 n−1 , a new abnormal output that cancels the abnormal output needs to be propagated, so the failure mask rate is extremely low. . When a logical sum or its negation is used, when an abnormal output propagates from the test circuit 31 in the preceding stage in a certain cycle, even if an abnormal output that cancels out the influence does not come, a probability of 1/2 during the shift operation is obtained. Therefore, the failure mask rate is higher than that in the case of using exclusive OR or its negation. Regarding the test pattern efficiency of the type 2 shared test register 12 as a test pattern generator, various patterns are propagated from the test circuit 31 in the preceding stage, If the rate of random or total inversion is high at all or a part, the output is connected to the normal register cell 63 so that the test circuit 37 of the next stage can be connected to the next-stage test circuit 37 even if the no feedback type A pattern with high test pattern efficiency can be generated. When the output of the circuit under test 31 at the preceding stage is randomly low at 0 or 1 inversion, the no-feedback type increases the rate at which a fixed pattern is generated, and reduces test pattern efficiency. It is necessary to use a mold. In the case of a feedback type in which a fixed value is propagated in almost all test cycles from all outputs of the test target circuit 31 in the preceding stage, the pattern of the bit width number of the shared test register is repeated in the simple feedback type. Gets worse. Therefore, it is necessary to use the MISR type. When the logical sum, the logical product or its negation is used as the two-input logical elements 45 and 66, 0 or 1 is generated in the test register cell as compared with the case where the exclusive OR or its negation is used. The probability increases and the pattern efficiency decreases.

【0023】以上、各タイプ2の共有型試験レジスタ1
2の特徴を考慮して、まず、フィードバック型、MIS
R型、ノー・フィードバック型の選択は、前段の試験対
象回路31の出力の中で、全部あるいは一部がランダム
にトグルする率の高い場合は、ノー・フィードバック型
を用い、前段の試験対象回路31の出力全部がランダム
にトグルする率が一様に低い場合は、フィードバック型
を用い、前段の試験対象回路31の全出力から、ほとん
どのサイクルにおいて固定値が伝搬してくる場合は、M
ISR型を用いる。
As described above, each type 2 of the shared test register 1
Considering the features of (2), first, feedback type, MIS
The R-type or no-feedback type is selected by using the no-feedback type when the rate of all or a part of the output of the circuit under test 31 at the front stage is randomly toggled high. If the rate at which all outputs of T.31 randomly toggle is uniformly low, a feedback type is used. If a fixed value propagates in most cycles from all outputs of the circuit under test 31 in the preceding stage, M
ISR type is used.

【0024】次に、2入力論理素子45、66の選択
は、前段の試験対象回路31に故障検出率の高いパター
ンが数多く与えられ、試験対象回路の出力に故障の影響
が数多く伝搬し、かつ次段の試験対象回路37がそれほ
どテストパターン効率の良くないパターンでも高い故障
検出率が得られる場合に用いる。
Next, when selecting the two-input logic elements 45 and 66, a large number of patterns having a high fault detection rate are given to the circuit under test 31 in the preceding stage, and the influence of the fault propagates to the output of the circuit under test, and This is used when the test target circuit 37 at the next stage can obtain a high fault detection rate even with a pattern having a low test pattern efficiency.

【0025】本発明では、共有型試験レジスタのパター
ン圧縮としては空間圧縮しか行なわないため、共有試験
レジスタでは、数十分の1程度のパターン圧縮(共有型
試験レジスタを構成するレジスタ数は数十とする)を行
なえば良く、上記に示したように、前段と次段に接続さ
れる試験対象回路の特徴によって、多くの場合、ハード
量の少ない共有試験レジスタを用いることができる。一
方、従来手法のように、共有型試験レジスタで直接時間
圧縮を行なう手法は、共有試験レジスタで、数百万分の
1(テストサイクル数を数百万とする)のパターン圧縮
を行なう必要があり、故障マスクを生じないためには、
前段と次段に接続される試験対象回路の特徴にかかわら
ず、多入力シグネチャレジスタ(MISR)あるいはフ
ィードバック型でなおかつ2入力論理素子として排他的
論理和素子を用いたものといったハード量の大きな圧縮
器を用いる必要がある。
In the present invention, only spatial compression is performed as the pattern compression of the shared test register. Therefore, in the shared test register, pattern compression of about tens of minutes (the number of registers constituting the shared test register is several tens ), And as described above, in many cases, a shared test register with a small amount of hardware can be used, depending on the characteristics of the circuit to be tested connected to the previous and next stages. On the other hand, in the method of performing time compression directly with a shared test register as in the conventional method, it is necessary to perform pattern compression of several millionths (the number of test cycles is set to several millions) with a shared test register. Yes, in order to avoid a failure mask,
Regardless of the characteristics of the circuit to be tested connected to the preceding stage and the next stage, a compressor with a large amount of hardware such as a multi-input signature register (MISR) or a feedback type and using an exclusive-OR element as a two-input logical element Must be used.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上に述べたように、本発明の共有型試
験レジスタを用いた組み込み自己試験回路によれば、マ
ルチサイクル回路に適用可能で、タイミング保証が容易
で、テスト工数が少なく、さらに試験のための付加回路
が少ない、集積回路用の組み込み自己試験回路が実現で
きる。
As described above, according to the built-in self-test circuit using the shared test register of the present invention, it is applicable to a multi-cycle circuit, the timing is easily guaranteed, the number of test steps is small, and A built-in self-test circuit for an integrated circuit with few additional circuits for testing can be realized.

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

【図1】本発明のタイプ2の共有試験レジスタの基本構
成図。
FIG. 1 is a basic configuration diagram of a type 2 shared test register of the present invention.

【図2】本発明による組み込み自己試験回路の全体構成
図。
FIG. 2 is an overall configuration diagram of a built-in self-test circuit according to the present invention.

【図3】タイプ1の共有型試験レジスタの構成例を示す
図。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a type 1 shared test register.

【図4】タイプ2の共有型試験レジスタの構成例1(フ
ィードバック型)を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example 1 (feedback type) of a shared test register of type 2;

【図5】タイプ2の共有型試験レジスタの構成例2(M
ISR型)を示す図。
FIG. 5 shows a configuration example 2 (M
FIG.

【図6】タイプ2の共有型試験レジスタの構成例3(ノ
ー・フィードバック型)を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example 3 (no feedback type) of a shared test register of type 2;

【図7】従来の組み込み自己試験回路の全体構成図。FIG. 7 is an overall configuration diagram of a conventional built-in self-test circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…共有型試験レジスタ(パターン発生) 12…共有型試験レジスタ(パターン発生、空間圧縮) 13…空間圧縮出力線 14…
モード切替え信号 15…初期化信号 16…
時間圧縮器 17…組み込み自己試験制御回路 18…
試験回路起動信号 19…終了信号 110…
結果判定信号 111…通常レジスタ 112
…通常パス 113…外部入力 114
…外部出力 115…組合せ回路 116
…集積回路 31…前段の試験対象回路 32…
データ入力線 33…共有型試験レジスタ(パターン発生、空間圧縮) 34…モード切替え入力線 35…
空間圧縮出力線 36…データ出力線 37…
次段の試験対象回路
11: Shared test register (pattern generation) 12: Shared test register (pattern generation, space compression) 13: Space compression output line 14 ...
Mode switching signal 15 ... Initialization signal 16 ...
Time compressor 17 ... Built-in self-test control circuit 18 ...
Test circuit start signal 19 ... End signal 110 ...
Result judgment signal 111: Normal register 112
… Normal path 113… External input 114
... External output 115 ... Combination circuit 116
... Integrated circuit 31 ... Test target circuit at the previous stage 32 ...
Data input line 33: Shared test register (pattern generation, spatial compression) 34: Mode switching input line 35
Spatial compression output line 36 ... data output line 37 ...
Test circuit of next stage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−49273(JP,A) 特開 昭63−286780(JP,A) 特開 平1−221686(JP,A) 特開 平5−66249(JP,A) 特開 平5−81855(JP,A) 特開 平5−249197(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/28 - 31/3193 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-62-49273 (JP, A) JP-A-63-286780 (JP, A) JP-A-1-221686 (JP, A) JP-A-5- 66249 (JP, A) JP-A-5-81855 (JP, A) JP-A-5-249197 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01R 31/28-31 / 3193

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】N本(Nは任意の自然数)のデータ入力線
と、1本のモード切替え入力線と、N本のデータ出力線
と、試験情報出力線を有するレジスタを試験対象回路と
上記データ入力線およびデータ出力線を介して接続する
回路構成の中で、上記レジスタを、 通常モード時は、Nビット幅のレジスタとして動作さ
せ、 試験モード時は、前段の試験対象回路から出力されるN
ビット×tパターン(tはテストパターン数)の入力情
報によりNビット幅のレジスタに蓄えられた情報を次段
の試験対象回路に対してNビット×tパターンのテスト
パターンとして出力させる、集積回路の共有型試験レジ
スタにおいて、 該共有型試験レジスタは、レイアウト時に近接して配置
されるN個の記憶素子から構成され、かつ、該N個の記
憶素子は同じクロックサイクルで動作し、さらに、 上記試験情報出力線が1本の空間圧縮出力線から成る構
造を備え、上記試験モード時のNビット×tパターンの
情報を1ビット×tパターンの情報に空間圧縮して上記
空間圧縮出力線から出力する空間圧縮器の構成を備える
ことを特徴とする共有型試験レジスタ。
A register having N data input lines (N is an arbitrary natural number), one mode switching input line, N data output lines, and test information output lines is referred to as a circuit to be tested. In the circuit configuration connected via the data input line and the data output line, the register is operated as an N-bit width register in the normal mode, and is output from the circuit to be tested in the preceding stage in the test mode. N
An integrated circuit that outputs information stored in an N-bit width register in response to input information of a bit × t pattern (t is the number of test patterns) to a test circuit of the next stage as an N-bit × t pattern test pattern In the shared test register, the shared test register includes N storage elements arranged close to each other at the time of layout, and the N storage elements operate in the same clock cycle. The information output line has a structure composed of one spatial compression output line. The information of the N bits × t pattern in the test mode is spatially compressed into the information of 1 bit × t pattern and output from the spatial compression output line. A shared test register, comprising a configuration of a spatial compressor.
【請求項2】集積回路内に、L(Lは任意の自然数)個
の請求項1記載の共有型試験レジスタと、 該共有型試験レジスタのそれぞれに与えられるクロック
サイクルの最小公倍数となるクロックサイクルで動作す
る記憶素子から構成されるLビット幅の時間圧縮器と、 試験制御回路を備え、 上記時間圧縮器よりも圧縮度の小さい上記L個の共有型
試験レジスタから出力される空間圧縮出力線L本を上記
時間圧縮器に接続し、該時間圧縮器において、Lビット
×tパターン(tはテストパターン数)の情報をLビッ
ト×pパターン(pはLビット幅の期待値と比較する回
数、p<<tの自然数)の情報に圧縮し、圧縮された該
情報を上記試験制御回路において、期待値と比較し、良
否結果を集積回路外に出力する構成を備えることを特徴
とする組み込み自己試験回路。
2. An integrated circuit comprising: L (L is an arbitrary natural number) shared test registers according to claim 1; and a clock cycle which is a least common multiple of clock cycles applied to each of said shared test registers. A space compressor output line output from the L shared test registers having a lower compression ratio than the time compressor, comprising: L lines are connected to the above-mentioned time compressor, and in this time compressor, information of L bits × t patterns (t is the number of test patterns) is compared with L bits × p patterns (p is the number of times the expected value of L bit width is compared) , P << t >> (a natural number of t), the compressed information is compared with an expected value in the test control circuit, and a pass / fail result is output outside the integrated circuit. Self-contained self-test circuit.
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