JP3618181B2 - Semiconductor integrated circuit having test circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路の入出力回路の部分の直流試験、特に電流リークの試験を、その入出力端子に直接プロービングすることなく行うことができる試験回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の集積回路の試験方法は、直接入出力端子に試験プローブを接触させテスタのドライバ回路、コンパレータ及び直流測定回路を接続して行う方式と、JTAGバウンタリ試験方式の様に内部のフリップフロップ回路をチェーン状につないで所定のテストパターン(診断パターン)を入力し、内部回路を駆動させ、その駆動結果を再度チェーン状につないだ内部のフリップフロップ回路から検出することで入出力端子に接触することなく試験を行う方式とがある。
【0003】
一方、図11に示した様に、近年の大規模集積回路では、チップの表面上に1000個以上の多数の入出力端子(パッド)をマトリクス状に配列したエリアバンプ方式が採用され、入出力パッド間の距離が短くなり直接試験プローブを接触させることが限界に達しつつある。
【0004】
また、この様な大規模化に伴い、入出力パッド間のリーク不良、集積回路内部の素子のリーク不良が発生する確率が高くなる傾向にあり、単に論理が正常であることの確認以外に、リーク試験を行うことが重要になってきている。
【0005】
図12は、上記した入出力パッドに触れることなく試験を行う回路の例を示す図である。Pa1,Pa2は入出力パッドであり、インバータI1は内部回路の一部である。また、インバータI2は試験回路の一部である。この例では、スイッチSW1を閉じて入力端子Pa1からの信号を内部に伝達したり、スイッチSW2を閉じてインバータI2の出力を内部回路のインバータI1に供給したりすることができる。また、試験モードでは、フリップフロップ10、11をチェーン状につないだスキャンチェーンを構成することにより、テストパターンの入力設定と、駆動結果の読み出しを行う。
【0006】
そして、例えばフリップフロップ10、11にテストパターンデータをSinから供給して設定を行い、1回のクロック動作を論理回路に実行させることで、インバータI2により内部インバータI1を駆動してその出力をフリップフロップ11に取り込み、再度フリップフロップ10、11が取り込んだデータをSoutから読みだすことで、インバータI1が正常に動作しているかどうかのテストをすることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この様な試験回路では、入出力パッドPa1とPa2間に何らかの原因によりリークL1が存在するか否か、また内部の素子の接合部分の様なリークL2が存在するか否かの試験を正常に行うことができない。即ち、インバータI2の駆動能力が比較的大きく設定されているので、リークL1,L2が存在していても、そのリーク電流に打ち勝つ程のドライブ能力により、フリップフロップ11が検出する出力の論理は正常論理となる。
【0008】
従って、上記の試験回路では論理試験は行うことができるが、微小なリーク電流の存在を検出することはできない。この様な微小なリーク電流は、集積回路の長期に渡る使用の結果増大し、将来には論理を反転する程に変化する場合があり、出荷段階で検出しておきたいところである。
【0009】
そこで、本発明の目的は、リーク電流の検出を入出力パッドに非接触で行うことができる試験回路を有する半導体集積回路を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、本発明によれば、複数の入出力端子と内部に複数のフリップフロップと論理回路とを有する半導体集積回路において、
前記複数のフリップフロップがチェーン状にまたはデコーダを介してつながれて、テストパターンデータの設定、テスト結果の内部データの読み出しが行われ、前記内部の論理回路のドライバより駆動能力が低いリーク試験用ドライバを、その入力に所定のフリップフロップからのデータが供給され、その出力が前記入出力端子に接続され、更にその出力に従うデータが別のフリップフロップに取り込まれる様に構成される試験回路を有することを特徴とする半導体集積回路を提供することにより達成される。
【0011】
入出力端子や内部素子にリーク電流が存在する時は、リーク試験用ドライバはその出力を反転することができず、リーク電流の存在をフリップフロップに取り込まれたデータにより検出することができる。
【0012】
更に、上記目的は、本発明によれば、複数の入出力端子と内部に複数のフリップフロップと論理回路とを有する半導体集積回路において、
前記複数のフリップフロップがチェーン状にまたはデコーダを介してつながれて、テストパターンデータの設定、テスト結果の内部データの読み出しが行われ、前記内部の論理回路のドライバより駆動能力が低いリーク試験用ドライバが、前記フリップフロップの間に設けられ、該リーク試験用ドライバの出力が前記入出力端子に接続されることを特徴とする半導体集積回路を提供することにより達成される。
【0013】
スキャンチェーン回路内にリーク試験用ドライバを設けることで、フリップフロップ間のシフト動作によりレーク電流の存在を検出することができる。また、試験時間を短くする為に、本発明では、該リーク試験用ドライバと並列にそれより駆動能力が高いドライバを設け、前記フリップフロップ内にテストパターンデータの設定及び読み出しの時に該駆動能力の高いドライバが有効になり、該設定後のリーク検出試験の時に該リーク試験用ドライバが有効になってシフト動作が行われることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例について図面に従って説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0015】
図1は、第一の実施の形態の回路図である。この例では、図12で示した従来の回路に、直流リーク検出用の駆動能力が小さいドライバであるインバータ回路I3を追加し、テスト信号TESTによって、ドライバ回路であるインバータI2とI3を適宜選択できるようにした点に特徴がある。即ち、通常の論理テストでは、駆動能力が大きいインバータI2をテスト信号TESTにより有効にして、フリップフロップ10、11によるスキャンチェーンを介してのテストパターンデータの設定、論理回路の駆動、結果の読み出しを行い、直流リークテストでは、それより駆動能力が小さいインバータI3をテスト信号TESTにより有効にして、同様にテストパターンの設定、論理回路の駆動、結果の読み出しを行う。駆動能力が小さいインバータI3を有効にすると、リーク電流L1,L2の存在によりそのインバータI3の出力の論理は反転してしまい、内部回路に設けたフリップフロップ11により論理の反転として検出される。
【0016】
従って、フリップフロップ10、11をつないでスキャンチェーンを構成し、テストパターンとして例えば「1」をフリップフロップ10に、「0」をフリップフロップ11に入力し、インバータI2を有効にして論理回路を1回クロック動作させる。その結果、フリップフロップ11に読み込まれた論理値を再度スキャンチェーンを構成してSoutから読みだすことにより、フリップフロップ11の値が「0」から「1」に変化しているかどうかでリーク電流が存在しているか否かを検出することができる。
【0017】
図1の例で、インバータI1を経由せずにフリップフロップ11が直接インバータI3の出力をスイッチSW2を介して取り込む構成にしても同様にリーク電流を検出することができる。
【0018】
図2は、図1の回路の詳細回路図である。また、図3はその回路の動作を説明する図表である。図2において、スイッチSW1、SW2はP型トランジスタP1,P2とN型トランジスタN1,N2で構成されるCMOSスイッチである。また、インバータI2、I3は、テスト信号TESTで制御されるCMOSインバータであり、インバータI3のトランジスタは駆動能力がインバータI2よりも小さくなる様に設計されている。12、13、14、15はそれぞれインバータ、NOR回路、NAND回路、インバータである。
【0019】
図3の図表に示されるとおり、選択信号SELECTが0でテスト信号TESTが0の時は、スイッチSW1が開いて入出力パッドP1は通常の入力として使用される。そして、試験の時は、選択信号SELECTが1でテスト信号TESTが0となり、インバータI2から内部にフリップフロップ10内のテストパターンが入力される。この場合は、従来の試験と同じある。
【0020】
更に、選択信号SELECTが0でテスト信号TESTが1の場合は、直流リーク試験の状態であり、スイッチSW1,SW2共にオン状態で、インバータI3が有効になる。従って、フリップフロップ10に入力されたテストパターンに従う反転出力が駆動能力の低いインバータI3により内部の回路に供給される。トランジスタP5,P6,N5,N6は駆動能力が小さく、微小な駆動電流しか供給されないので、もし入出力パッドPa1,Pa2間のリーク電流L1や内部素子のリーク電流Lが存在すると、インバータI3の駆動電流はそれらのリーク電流に打ち勝つことができずに論理が反転する。従って、微小なリーク電流の存在を確認することができる。
【0021】
この試験では、テストパターンSinを適切な組み合わせにすることで、所望のリーク電流を検出することができる。例えば、入出力パッドPa1と電源パッドとの間のリークであれば、テストパターンSinとして少なくとも1と0の信号を1回づつフリップフロップ10に設定すれば検出可能である。
【0022】
選択信号SELECTが1でテスト信号TESTも1の場合は、スイッチSW2だけがオンになり、インバータI3の出力が内部回路に供給される。このモードでは、入出力パッドからの影響をカットして単にインバータI3が正常に動作しているか否かの判定を可能にする。
【0023】
図4は、第二の実施の形態の回路図である。また、図5はその詳細回路図である。また、図6はその動作を説明する図表である。この例では、駆動能力が小さいインバータI3の出力が直接入出力パッドPa1に接続されている点で図1、2と異なる。そして、インバータI2とI3との切替えはテスト信号TESTにより行われ、スイッチSW3,SW4の切替えは選択信号SELECTにより行われる。スイッチSW3,SW4は、図5に示される通りインバータ16、NOR回路17、18、19により構成される。また、インバータI2,I3の切替えは、図2と同様のCMOS回路により行われる。
【0024】
図6の動作を示す図表にある通り、選択信号SELECTが0の時は、NORゲート17の出力は強制的に0になるが、NORゲート18の出力は、インバータI2の出力に応じた論理になり、NORゲート19を介してインバータI2の出力が内部回路であるインバータI1に与えられる。また、選択信号SELECTが1の時は、NORゲート18の出力が強制的に0になり、NORゲート17の出力は入力パッドPa1またはインバータI3の出力の値に従う論理値になりインバータI1に供給される。
【0025】
従って、テスト信号TESTを1にしてインバータI3を有効にし、選択信号SELECTを1にしてスイッチSW3をオンにすれば、リーク電流L1,L2の検出を行うことができる。
【0026】
図4、5の例では、内部のフリップフロップ10に対してスキャン信号Sinを設定することにより、あたかも入力パッドPa1から設定した論理値が入力された様な状況を形成できる。従って、集積回路が実装された状態でもチップ単体の試験を行うことが可能になる。本発明は、かかる試験回路の場合でも、インバータI3の駆動能力を小さくすることで、リーク電流の存在を検出することができる。
【0027】
図7は、第三の実施の形態例の回路図である。この例では、通常のスキャンチェーン回路を構成するインバータI2に置き換えられる駆動能力が小さいインバータを複数個I31,I32,I33..と設け、それぞれの駆動能力を段階的に異ならせておき、選択信号をデコーダDECでデコードして1つのインバータを選択できる様にしている。こうすることで、例えば、駆動能力の小さい順にインバータI31,I32,I33..を選択して直流リークの試験を行い、それぞれのインバータでリーク電流による論理出力の反転を検出することで、どの程度のリーク電流かをも検出することができる。
【0028】
図7のテスト信号TESTと選択信号SELECTは、図1、2の場合と同様の組み合わせで、スイッチSW1,SW2の同時オンと能力の小さいインバータI31〜I38の選択を可能にしている。従って、より厳密なリーク検出試験を可能にする。
【0029】
図8は、図1、2や図4、5の回路の場合でも、図7で検出するリーク電流の程度を検出することができる点を説明するための信号波形図である。図1〜5の回路の場合は、駆動能力の小さいインバータは1種類しかない。しかし、図8に示した通り、リーク電流が極めて微小の場合は、駆動能力の小さいインバータであってもそのインバータが打ち勝って、その論理出力は例えばHレベルになるとする。その場合、リーク電流がある程度の大きさであると、インバータの駆動能力が負けて一点鎖線の如く論理出力はLレベルになる。そして、リーク電流がそれらの中間程度の強さの場合は、例えば論理が切り換えられて時間tdだけ待つことにより、図中破線の様にその論理出力がHレベルになることが検出される。従って、比較的長い時間待機することにより、ある程度のリーク電流の強さを検出することができる。インバータI3の出力を取り込むフリップフロップ10のデータ取り込みクロックのタイミング時間tdを段階的に長くすることで、そのリーク電流の程度を検出することができる。
【0030】
図9は、フリップフロップ10、11、12らで構成するスキャンチェーン内にドライバ回路I2,I3を設けてリーク試験を行う回路図である。即ち、上記した実施の形態例では、フリップフロップをつなぐスキャンチェーンでテストパターンデータを設定して、非試験回路内のドライバを駆動能力が低いものに切り換えて動作させ、再度その結果をスキャンチェーンで読みだしている。それに対して、本例では、スキャンチェーン内に駆動能力が大きいドライバI2と小さいドライバI3とを切替え可能に設けている。かかる構成にすることで、単にスキャンチェーンをスキャン動作させるだけで入出力パッドでのリーク電流の存在を検出することができる。
【0031】
この例では、スキャンチェーンを形成するフリップフロップ10、11、13を、例えばマスタースレーブで構成している。そして、そのスキャンチェーンに、Sinから駆動能力の高いドライバI2を介して、例えばフリップフロップ10に「0」、フリップフロップ11に「0」を設定する。そして、次にドライバI3側に切り換えて、再度スキャンチェーンのシフト動作を1回行う。その結果、フリップフロップ11に設定したデータ「0」に従って、フリップフロップ10に「1」が取り込まれる。この場合は、リーク電流が存在しなかったことを意味する。リーク電流が入出力パッドPa1等にあるとフリップフロップ10は「0」のままとなる。そして、再度ドライバI2に切り換えてSoutからフリップフロップ10内のデータを読みだす。
【0032】
この様に、スキャンチェーン内でシフト動作によりテストデータを設定したり、読みだしたりする時は、比較的駆動能力の高いドライバI2を使用し、リーク電流の検出の為に駆動能力小のドライバI3を使用して、再度読みだす時にドライバI2を使うことで、テスト全体の時間を短くすることができる。
【0033】
更に、それぞれのクロックCLK1,CLK2の周期を段階的に変化させることで、リーク電流の程度に応じてある周期では正しい論理値が検出され、ある周期では反転論理値が検出される。即ち、図10に示したクロック信号の周期を可変にするのである。そうすることで、リーク電流の程度をも検出することができる。
【0034】
上記の例では、フリップフロップがチェーン状につながれた例で説明したが、本発明は、例えばデコーダによって所定のフリップフロップが選択されて内部の論理回路に接続される様な構成でも適用できる。その場合のテストパターンデータの設定は、デコーダによって選択されたフリップフロップ個々に対してそれぞれ行い、駆動能力が低いドライバにより動作させた後の読み出しは、デコーダによって選択されたフリップフロップをそれぞれ読みだすことで行う。
【0035】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、半導体集積回路において、入出力パッドに非接触でも内部または入出力パッドでの直流リーク電流の存在を検出することができる。しかも、試験回路に設けるドライブ能力の低いインバータやドライバを複数種類設けることにより、そのリーク電流の程度を検出することができる。また、スキャンチェーン内に駆動能力の低いリーク試験用ドライバを設けることにより、スキャンチェーン回路内のシフト動作だけでリーク電流の検出試験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第一の実施の形態の回路図である。
【図2】図1の回路の詳細回路図である。
【図3】図2の回路の動作を説明する図表である。
【図4】第二の実施の形態の回路図である。
【図5】図4の詳細回路図である。
【図6】図4の回路の動作を説明する図表である。
【図7】第三の実施の形態例の回路図である。
【図8】図1、2や図4、5の回路の場合でも、リーク電流の程度を検出することができる点を説明するための信号波形図である。
【図9】フリップフロップ10、11、12らで構成するスキャンチェーン内にドライバ回路I2,I3を設けてリーク試験を行う回路図である。
【図10】クロック信号を示す図である。
【図11】従来の大規模集積回路チップの表面図である。
【図12】入出力パッドに触れることなく試験を行う回路の例を示す図である。
【符号の説明】
10、11 フリップフロップ
Pa1 入出力端子
I1 内部論理回路
I2 ドライバ
I3 リーク試験用ドライバ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a test circuit capable of performing a direct current test of an input / output circuit portion of a semiconductor integrated circuit, in particular, a current leak test without directly probing the input / output terminal.
[0002]
[Prior art]
Conventional integrated circuit testing methods include a method in which a test probe is brought into direct contact with an input / output terminal and a tester driver circuit, a comparator, and a DC measurement circuit are connected, and an internal flip-flop circuit as in the JTAG boundary test method. Connect to the input / output terminal by inputting a predetermined test pattern (diagnostic pattern) connected in a chain, driving the internal circuit, and detecting the drive result from the internal flip-flop circuit connected in the chain again There is a method of performing the test without any problem.
[0003]
On the other hand, as shown in FIG. 11, in recent large scale integrated circuits, an area bump system in which a large number of input / output terminals (pads) of 1000 or more are arranged in a matrix on the surface of the chip is adopted. The distance between the pads has been shortened, and direct contact with the test probe is reaching its limit.
[0004]
In addition, with such an increase in scale, there is a tendency that the leak failure between the input / output pads and the leak failure of the elements inside the integrated circuit tend to occur. Besides simply confirming that the logic is normal, It is becoming important to conduct a leak test.
[0005]
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a circuit that performs a test without touching the input / output pads described above. Pa1 and Pa2 are input / output pads, and the inverter I1 is a part of the internal circuit. The inverter I2 is a part of the test circuit. In this example, the switch SW1 can be closed to transmit the signal from the input terminal Pa1, or the switch SW2 can be closed to supply the output of the inverter I2 to the inverter I1 of the internal circuit. Further, in the test mode, by configuring a scan chain in which the flip-
[0006]
Then, for example, the test pattern data is supplied from the Sin to the flip-
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a test circuit, a test is performed to determine whether or not there is a leak L1 between the input / output pads Pa1 and Pa2 for some reason, and whether or not there is a leak L2 such as a junction portion of an internal element. It cannot be done normally. That is, since the drive capability of the inverter I2 is set to be relatively large, even if the leaks L1 and L2 exist, the logic of the output detected by the flip-
[0008]
Therefore, the above test circuit can perform a logic test, but cannot detect the presence of a minute leak current. Such a minute leakage current increases as a result of long-term use of the integrated circuit, and may change as the logic is inverted in the future, and is desired to be detected at the shipping stage.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit having a test circuit that can detect a leakage current without contact with an input / output pad.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the above object is achieved in a semiconductor integrated circuit having a plurality of input / output terminals, a plurality of flip-flops and a logic circuit therein,
The plurality of flip-flops are connected in a chain or via a decoder to set test pattern data and read out internal data of test results, and have a driving capability lower than that of the internal logic circuit driver A test circuit configured such that data from a predetermined flip-flop is supplied to its input, its output is connected to the input / output terminal, and data according to the output is taken into another flip-flop. This is achieved by providing a semiconductor integrated circuit characterized by the following.
[0011]
When there is a leak current at the input / output terminal or the internal element, the leak test driver cannot invert the output, and the presence of the leak current can be detected from the data taken into the flip-flop.
[0012]
Further, according to the present invention, in the semiconductor integrated circuit having a plurality of input / output terminals, a plurality of flip-flops and a logic circuit,
The plurality of flip-flops are connected in a chain or via a decoder to set test pattern data and read out internal data of test results, and have a driving capability lower than that of the internal logic circuit driver This is achieved by providing a semiconductor integrated circuit provided between the flip-flops, wherein the output of the leak test driver is connected to the input / output terminal.
[0013]
By providing a leak test driver in the scan chain circuit, the presence of a rake current can be detected by a shift operation between flip-flops. In order to shorten the test time, in the present invention, a driver having a higher driving capability is provided in parallel with the driver for leak testing, and the driving capability is set at the time of setting and reading test pattern data in the flip-flop. A high driver is enabled, and the leak test driver is enabled at the time of the leak detection test after the setting, and a shift operation is performed.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, examples of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, such an embodiment does not limit the technical scope of the present invention.
[0015]
FIG. 1 is a circuit diagram of the first embodiment. In this example, an inverter circuit I3 which is a driver having a small driving capability for detecting DC leakage is added to the conventional circuit shown in FIG. 12, and the inverters I2 and I3 which are driver circuits can be appropriately selected by a test signal TEST. There is a feature in this point. That is, in the normal logic test, the inverter I2 having a large driving capability is enabled by the test signal TEST, the test pattern data is set by the flip-
[0016]
Accordingly, the flip-
[0017]
In the example of FIG. 1, the leak current can be similarly detected even if the flip-
[0018]
FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the circuit of FIG. FIG. 3 is a chart for explaining the operation of the circuit. In FIG. 2, switches SW1 and SW2 are CMOS switches composed of P-type transistors P1 and P2 and N-type transistors N1 and N2. The inverters I2 and I3 are CMOS inverters controlled by a test signal TEST, and the transistor of the inverter I3 is designed so that the driving capability is smaller than that of the inverter I2.
[0019]
As shown in the chart of FIG. 3, when the selection signal SELECT is 0 and the test signal TEST is 0, the switch SW1 is opened and the input / output pad P1 is used as a normal input. During the test, the selection signal SELECT is 1 and the test signal TEST is 0, and the test pattern in the flip-
[0020]
Further, when the selection signal SELECT is 0 and the test signal TEST is 1, it is a DC leak test state, the switches SW1 and SW2 are both on, and the inverter I3 is enabled. Therefore, the inverted output according to the test pattern input to the flip-
[0021]
In this test, a desired leak current can be detected by combining the test pattern Sin with an appropriate combination. For example, a leak between the input / output pad Pa1 and the power supply pad can be detected by setting at least 1 and 0 signals to the flip-
[0022]
When the selection signal SELECT is 1 and the test signal TEST is 1, only the switch SW2 is turned on and the output of the inverter I3 is supplied to the internal circuit. In this mode, it is possible to determine whether or not the inverter I3 is operating normally by cutting off the influence from the input / output pads.
[0023]
FIG. 4 is a circuit diagram of the second embodiment. FIG. 5 is a detailed circuit diagram thereof. FIG. 6 is a chart for explaining the operation. This example differs from FIGS. 1 and 2 in that the output of the inverter I3 having a small driving capability is directly connected to the input / output pad Pa1. The inverters I2 and I3 are switched by the test signal TEST, and the switches SW3 and SW4 are switched by the selection signal SELECT. The switches SW3 and SW4 are composed of an
[0024]
As shown in the chart showing the operation of FIG. 6, when the selection signal SELECT is 0, the output of the NOR
[0025]
Therefore, if the test signal TEST is set to 1 to enable the inverter I3, the selection signal SELECT is set to 1 and the switch SW3 is turned on, the leakage currents L1 and L2 can be detected.
[0026]
4 and 5, by setting the scan signal Sin to the internal flip-
[0027]
FIG. 7 is a circuit diagram of the third embodiment. In this example, a plurality of inverters having a small driving capability that can be replaced with the inverter I2 constituting the normal scan chain circuit are provided in a plurality of I31, I32, I33. . Each drive capability is varied step by step, and the selection signal is decoded by the decoder DEC so that one inverter can be selected. In this way, for example, the inverters I31, I32, I33. . The DC leakage test is performed, and the inversion of the logic output due to the leakage current is detected in each inverter, so that it is possible to detect how much the leakage current is.
[0028]
The test signal TEST and the selection signal SELECT shown in FIG. 7 enable the switches SW1 and SW2 to be turned on at the same time and select the inverters I31 to I38 having a small capacity in the same combination as in FIGS. Therefore, a stricter leak detection test is possible.
[0029]
FIG. 8 is a signal waveform diagram for explaining that the degree of leakage current detected in FIG. 7 can be detected even in the case of the circuits of FIGS. In the case of the circuits of FIGS. 1 to 5, there is only one type of inverter with a small driving capability. However, as shown in FIG. 8, when the leakage current is extremely small, even if the inverter has a small driving capability, the inverter overcomes and the logic output becomes H level, for example. In that case, if the leakage current is a certain level, the drive capability of the inverter is lost, and the logic output becomes L level as shown by the alternate long and short dash line. When the leakage current is about halfway between them, for example, by switching the logic and waiting for time td, it is detected that the logic output becomes H level as shown by the broken line in the figure. Therefore, it is possible to detect a certain level of leakage current intensity by waiting for a relatively long time. By increasing the timing time td of the data fetch clock of the flip-
[0030]
FIG. 9 is a circuit diagram in which driver circuits I2 and I3 are provided in a scan chain composed of flip-
[0031]
In this example, the flip-
[0032]
As described above, when setting or reading test data by the shift operation in the scan chain, the driver I2 having a relatively high driving ability is used, and the driver I3 having a small driving ability is used for detecting a leak current. By using the driver I2 at the time of reading again, the time of the entire test can be shortened.
[0033]
Further, by changing the period of each of the clocks CLK1 and CLK2 stepwise, a correct logical value is detected in a certain period according to the degree of leakage current, and an inverted logical value is detected in a certain period. That is, the cycle of the clock signal shown in FIG. 10 is made variable. By doing so, the degree of leakage current can also be detected.
[0034]
In the above example, the flip-flops are connected in a chain shape. However, the present invention can also be applied to a configuration in which a predetermined flip-flop is selected by a decoder and connected to an internal logic circuit, for example. In this case, test pattern data is set for each flip-flop selected by the decoder, and after the operation by a driver having low driving capability, the flip-flop selected by the decoder is read. To do.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a semiconductor integrated circuit, it is possible to detect the presence of a DC leakage current inside or at an input / output pad without contacting the input / output pad. In addition, by providing a plurality of types of inverters and drivers having a low drive capability provided in the test circuit, the degree of the leakage current can be detected. Further, by providing a leak test driver having a low driving capability in the scan chain, a leak current detection test can be performed only by a shift operation in the scan chain circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment.
FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the circuit of FIG.
FIG. 3 is a chart for explaining the operation of the circuit of FIG. 2;
FIG. 4 is a circuit diagram of a second embodiment.
FIG. 5 is a detailed circuit diagram of FIG. 4;
6 is a chart for explaining the operation of the circuit of FIG. 4;
FIG. 7 is a circuit diagram of a third embodiment.
FIG. 8 is a signal waveform diagram for explaining that the degree of leakage current can be detected even in the case of the circuits of FIGS.
FIG. 9 is a circuit diagram in which driver circuits I2 and I3 are provided in a scan chain constituted by flip-
FIG. 10 is a diagram illustrating a clock signal.
FIG. 11 is a surface view of a conventional large-scale integrated circuit chip.
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a circuit that performs a test without touching an input / output pad;
[Explanation of symbols]
10, 11 Flip-flop Pa1 Input / output terminal I1 Internal logic circuit I2 Driver I3 Driver for leak test
Claims (4)
前記複数のフリップフロップがチェーン状にまたはデコーダを介してつながれて、テストパターンデータの設定、テスト結果の内部データの読み出しが行われ、
前記内部の論理回路のドライバより駆動能力が低いリーク試験用ドライバを、その入力に所定のフリップフロップからのデータが供給され、その出力が前記入出力端子に接続され、更にその出力に従うデータが別のフリップフロップに取り込まれる様に構成される試験回路を有することを特徴とする半導体集積回路。In a semiconductor integrated circuit having a plurality of input / output terminals, a plurality of flip-flops and a logic circuit therein,
The plurality of flip-flops are connected in a chain or via a decoder to set test pattern data and read internal data of test results,
A leak test driver having a driving capability lower than that of the internal logic circuit driver is supplied with data from a predetermined flip-flop at its input, its output is connected to the input / output terminal, and data according to its output is different. A semiconductor integrated circuit comprising a test circuit configured to be incorporated into a flip-flop of
前記リーク試験用ドライバが、段階的に異なる駆動能力を持つ複数のドライバを有し、適宜複数のドライバが選択されることを特徴とする。The semiconductor integrated circuit according to claim 1,
The leak test driver includes a plurality of drivers having different driving capacities in stages, and a plurality of drivers are appropriately selected.
前記複数のフリップフロップがチェーン状にまたはデコーダを介してつながれて、テストパターンデータの設定、テスト結果の内部データの読み出しが行われ、
前記内部の論理回路のドライバより駆動能力が低いリーク試験用ドライバが、前記フリップフロップの間に設けられ、該リーク試験用ドライバの出力が前記入出力端子に接続されることを特徴とする半導体集積回路。In a semiconductor integrated circuit having a plurality of input / output terminals, a plurality of flip-flops and a logic circuit therein,
The plurality of flip-flops are connected in a chain or via a decoder to set test pattern data and read internal data of test results,
A semiconductor integrated circuit characterized in that a leak test driver having a driving capability lower than that of the driver of the internal logic circuit is provided between the flip-flops, and an output of the leak test driver is connected to the input / output terminal. circuit.
該リーク試験用ドライバと並列にそれより駆動能力が高いドライバを設け、前記フリップフロップ内にテストパターンデータの設定及び読み出しの時に該駆動能力の高いドライバが有効になり、該設定後のリーク検出試験の時に該リーク試験用ドライバが有効になってシフト動作が行われることを特徴とする。The semiconductor integrated circuit according to claim 3.
A driver with higher driving capability is provided in parallel with the driver for leak testing, and the driver with higher driving capability becomes effective when setting and reading test pattern data in the flip-flop, and the leak detection test after the setting At this time, the leak test driver is enabled and a shift operation is performed.
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