JP3724972B2 - テスト機能を有する半導体集積回路装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、リモコン受光センサなどの外部と接続するためのピン数が限定された半導体集積回路装置に関するもので、特に、その内部に設けられた回路が正常に動作するか否かを試験することができるテスト機能を有する半導体集積回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体集積回路装置(以下、IC:Integrated Circuit とする。)のリード端子に接続されていない内部回路が、正常に動作するか否かをテストする場合、前記ICのチップをモールド樹脂で覆い完成品としたICの内部回路が正常に動作するか否かをテストするためにそのIC内部にテスト回路を設けた従来例として、特開平9−167828号公報で提案される図3のようなICがある。該ICは、図3のように、内部回路のテストを行うためのテストモードと通常の動作を行うための通常モードとを切り換えるための信号が入力される端子φが設けられている。
【0003】
しかしながら、上記に挙げた特開平9−167828号公報におけるICは、テストを行うための信号を入力するための端子は既存の端子を使用しているが、テストを行うためのテストモードと通常の動作を行うための通常モードとを切り換えるために、前記テストモード及び通常モードを切り換えるための信号が入力される端子φを新たに設ける必要がある。
【0004】
又、上記のような内部回路のテストを行うためのテストモードと通常の動作を行うための通常モードとを切り換えるための信号が入力される端子を新たに設けることなく、内部回路をテストすることができる従来例として、前記ICのチップ内に前記内部回路の信号をモニタできるようにする回路を動作させるテスト信号が入力されるテスト用パッドを設け、前記チップがモールド樹脂で覆われていない状態でテストを行う方法や、特開平10−201092号公報で提案される図4のようなIC及び特開平7−174824号公報で提案される図5のようなICがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにチップの状態でテストを行う場合、該チップをモールド樹脂で覆い封入して完成品としたとき、モールド樹脂の応力によりチップ上に設けられた素子の特性が変化する場合があるので、テストした内部回路の特性がテストしたときと異なることがある。
【0006】
又、特開平10−201092号公報におけるICは、通常の動作を行うときに各出力端子T1に直接出力信号を送出する各出力回路C1が正常に動作するか否かをテストするためのもので、出力回路C1の動作を停止させることによって、出力回路C1前段に接続された回路からの信号を出力端子に直接送出するような内部回路の動作をテストするものではない。
【0007】
更に、特開平7−174824号公報におけるICについては、内部回路となるフリップフロップ回路241〜24nをスキャンパス法によってテストすることができるが、フリップフロップ回路からの信号が組み合わせ論理回路25、マルチプレクサ23及び出力バッファ19を介してそのテスト時の信号が出力端子20に送出される。よって、テストのための回路構成が複雑であるとともに、テスト回路で不具合が発生するおそれが大きかった。
【0008】
本発明は、通常動作を行うために使用する機能用の端子以外に新たに端子を設けることなく、その内部回路の動作が正常なものか否かをテストすることが可能であるようなテスト機能を有する半導体集積回路装置を提供することを目的とする。
【0009】
又、本発明は、前記機能用の端子に直接接続せずその生成する信号が装置外部に表れないような内部回路の動作が正常なものか否かをテストすることが可能であるようなテスト機能を有する半導体集積回路装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明におけるテスト機能を有する半導体集積回路装置は、通信用信号を処理する信号処理回路と、該信号処理回路で処理される信号を出力端子に導出する出力回路とを有する半導体集積回路装置において、前記出力端子にエミッタが接続されるとともに、前記信号処理回路からの信号経路がベースに接続されたPNP接合型トランジスタと、前記PNP接合型トランジスタのコレクタに接続するとともに、前記PNP接合型トランジスタのエミッタに所定値以上の電圧が与えられたとき、前記出力回路の動作を強制的に停止させるスイッチング回路と、前記PNP接合型トランジスタのエミッタに所定値以上の電圧が与えられたときに前記スイッチング回路によって駆動し、前記信号処理回路を発振動作させる発振補助回路と、を有し、前記出力端子を介して前記PNP接合型トランジスタのエミッタに所定値以上の電圧が与えられたときに前記出力端子に現れる出力値に基づいて、前記信号処理回路が正常に動作するか否かを試験するテスト機能を有することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、図面を参照にして説明する。図1は、本実施形態で使用するテスト機能を有する半導体集積回路装置の内部回路をテストするときのその外部に接続される回路との関係を示すブロック図である。図2は、本実施形態で使用するテスト機能を有する半導体集積回路装置の内部の構成を示すブロック図である。又、本実施形態において、リモコン受光センサを例に挙げてその構造及び動作を説明する。
【0012】
図2に示すリモコン受光センサ10は、外部からの光信号を受光するとともに該光信号に応じた電流信号を送出するフォトダイオードDと、該フォトダイオードDより与えられる電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換回路1と、該電流電圧変換回路1より送出される電圧信号を増幅するアンプ回路2と、該アンプ回路2より送出される電圧信号の直流成分をカットするコンデンサCと、アンプ回路より与えられる電圧信号の振幅レベルを制限するリミッタ回路3と、該リミッタ回路3より送出される信号のうち特定の周波数帯域にある信号のみを通過させるBPF(Band Pass Filter)4と、該BPF4を通過する信号を検波する検波回路6と、該検波回路6より与えられる信号を積分する積分回路7と、該積分回路7より送出される信号の電圧レベルによりHi,Lowの信号を送出するコンパレータ8と、該コンパレータ8より送出されるHi,Lowの信号がベースに与えられることによってその信号に応じたコレクタ電流が流れるNPN接合型トランジスタTr1と、一端が該トランジスタTr1のコレクタに接続されるとともに他端に電圧Vccが印加される抵抗R1と、トランジスタTr1のコレクタと抵抗R1の接続ノードに接続される出力端子OUTとを有する。
【0013】
このようなリモコン受光センサ10について、その動作を以下に説明する。リモコンより送信される光信号をフォトダイオードDにより受光し、該光信号に応じた電流信号が送出されるとともに電流電圧変換回路1で電圧信号に変換される。このように変換された電圧信号がアンプ回路2により増幅され、このアンプ回路2で増幅された電圧信号がコンデンサCでその直流成分がカットされるとともに、振幅レベルがリミッタ回路3で制限される。
【0014】
リミッタ回路3で振幅レベルが制限された電圧信号のうちこのリモコン受光センサ10を有する電気電子機器を動作させるための信号を、その信号の周波数帯域によってBPF4で選択する。このようにBPF4で選択され通過した電圧信号が検波回路6で検波されるとともに積分回路7で一定時間その電圧レベルが積分される。このようにして積分回路7より送出された信号の電圧レベルが所定の電圧より高ければHi信号が、逆に前記所定の電圧より低ければLow信号が、コンパレータ8より送出される。
【0015】
コンパレータ8よりベースに与えられる信号がHiのときトランジスタTr1が導通状態となりグランドレベルのLow信号を出力端子OUTより出力するとともに、コンパレータ8よりベースに与えられる信号がLowのときトランジスタTr1が非導通状態となり電源電圧レベルのHi信号を出力端子OUTより出力する。このようにして、リモコン受光センサ10は、外部から送信されるアナログ信号である光信号をデジタル信号に変換して出力するための半導体集積回路装置である。
【0016】
又、リモコン受光センサ10は、出力端子OUTにエミッタが接続されるとともにベースがBPF4と接続されるPNP接合型トランジスタTr2と、BPF4が送出する信号を再びBPF4に帰還させることによってBPF4を発振させる帰還回路5と、トランジスタTr2のコレクタと接続されて該トランジスタTr2より信号が与えられたときに帰還回路5を強制的にONし続けるとともにコンパレータ8を強制的にOFFし続けるラッチ機能を有するスイッチング回路9とを有する。
【0017】
更に、図1のように、リモコン受光センサ10はモールド樹脂で覆い封入したとき、外部の回路と接続可能なピンは、電源電圧Vccが印加される電源端子Vと、設置されるグランド端子Gと、出力信号を出力する出力端子OUTの3つである。このような3つの端子のうち、出力端子OUTにスイッチSWを接続するとともに、一端に電源電圧Vccよりαだけ高い電圧(Vcc+α)が印加される抵抗R2をスイッチSWに接続することによって、スイッチSWをONとしたとき、出力端子OUTを介してリモコン受光センサ10がその内部回路の動作をテストするテストモードになるようにする。
【0018】
このようにしてテスト機能が付加されるリモコン受光センサ10のテストモードでの動作について説明する。まず、フォトダイオードDが光信号を受信しないように遮蔽するとともに、スイッチSWの接点を接続してONにして出力端子OUTに抵抗R2を介して電圧を印加する。このとき、出力端子OUTと接続されるエミッタにかかる電圧がBPF4の出力と接続したベースにかかる電圧より高くなるので、トランジスタTr2が導通状態となり、出力端子OUTからスイッチング回路9に電流が流れスイッチング回路9を動作させる。
【0019】
このようにして電流が流れ込んだスイッチング回路9により、通常状態において停止した状態にある帰還回路5が強制的に動作を行ってBPF4と共に発振回路を形成して信号を発振させるとともに、通常状態において動作した状態にあるコンパレータ8が動作しないように制御される。このように、BPF4と帰還回路5を動作させるとともにコンパレータ8を停止させることによって、BPF4から送出される信号に応じてトランジスタTr2のエミッタ電流が流れるとともに、出力回路となるコンパレータ8及びトランジスタTr1からの出力信号が出力端子OUTに表れない。又、前記エミッタ電流の電流量により抵抗R2にかかる電圧Vrが変化するため、出力端子OUTにかかる電圧Voも、
Vo=Vcc+α−Vr
となるのでVrに応じて変化する。
【0020】
このとき出力端子OUTに表れる電圧Voの周波数を測定することにより、BPF4が正常に動作を行えるか否かをテストすることができる。又、このようなテストを行うとき、トランジスタTr2のベースにかかる電圧Vbの最大値となるVbmaxとトランジスタTr2のエミッタにかかる出力端子OUTの電圧Voの最小値VominとトランジスタTr2を導通状態とさせるベース・エミッタ閾値電圧VBEとの関係が、
Vomin−Vbmax≧VBE
となるようにするとともに、電圧Voの最小値VominがVomin>Vccとなるようにするために抵抗Rに印加する電圧Vcc+αを調節する。
【0021】
又、通常動作時において、トランジスタTr2及びスイッチング回路9の影響をなくすために、トランジスタTr2のベースにかかる電圧Vbの最小値となるVbminとトランジスタTr2のエミッタにかかる出力端子OUTの電圧Voの最大値VomaxとトランジスタTr2を導通状態とさせるベース・エミッタ閾値電圧VBEとの関係が、
Vomax−Vbmin<VBE
となるようにしなければならない。
【0022】
尚、本実施形態において、テスト機能を有する半導体集積回路装置としてリモコン受光センサを用いたが、該半導体集積回路装置は、このリモコン受光センサに限定されるものではない。
【0023】
【発明の効果】
本発明のテスト機能を有する半導体集積回路装置によると、出力回路を停止させて出力回路の前段の信号処理回路の試験を行うとともに、該信号処理回路から送出される信号を出力端子に出力することによって、該信号処理回路のフィルタ特性などのアナログ状態をモニタできるようになっている。言い換えれば、該信号処理回路の後段の出力回路などのロジック回路に異常があるのか、該信号処理回路のアナログ状態に問題があるのかを簡単に検知することができる。
【0024】
又、出力端子に通常動作を行うときにかかる電圧よりも高い電圧をかけることによって、半導体集積回路装置内部に設けられたテスト機能を動作させるとともに、そのテストする信号処理回路の信号を前記出力端子より出力させるので、半導体集積回路のチップを封入する際に新たにテスト用のリード端子を設ける必要がなく、既存のリード端子のみでテストを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるテスト機能を有する半導体集積回路装置の内部回路をテストするときのその外部に接続される回路との関係を示すブロック図。
【図2】本発明におけるテスト機能を有する半導体集積回路装置の内部構成を示すブロック図。
【図3】従来のテスト機能を有する半導体集積回路装置の内部構成を示すブロック図。
【図4】従来のテスト機能を有する半導体集積回路装置の内部構成を示すブロック図。
【図5】従来のテスト機能を有する半導体集積回路装置の内部構成を示すブロック図。
【符号の説明】
1 電流電圧変換回路
2 アンプ回路
3 リミッタ回路
4 BPF
5 帰還回路
6 検波回路
7 積分回路
8 コンパレータ
9 スイッチング回路
10 リモコン受光センサ(テスト機能付半導体集積回路装置)
R1,R2 抵抗
D フォトダイオード
Tr1 NPN接合型トランジスタ
Tr2 PNP接合型トランジスタ
Claims (8)
- 通信用信号を処理する信号処理回路と、該信号処理回路で処理される信号を出力端子に導出する出力回路とを有する半導体集積回路装置において、
前記出力端子にエミッタが接続されるとともに、前記信号処理回路からの信号経路がベースに接続されたPNP接合型トランジスタと、
前記PNP接合型トランジスタのコレクタに接続するとともに、前記PNP接合型トランジスタのエミッタに所定値以上の電圧が与えられたとき、前記出力回路の動作を強制的に停止させるスイッチング回路と、
前記PNP接合型トランジスタのエミッタに所定値以上の電圧が与えられたときに前記スイッチング回路によって駆動し、前記信号処理回路を発振動作させる発振補助回路と、
を有し、
前記出力端子を介して前記PNP接合型トランジスタのエミッタに所定値以上の電圧が与えられたときに前記出力端子に現れる出力値に基づいて、前記信号処理回路が正常に動作するか否かを試験するテスト機能を有することを特徴とする半導体集積回路装置。 - 前記出力端子に直流電圧が一端に印加された抵抗の他端が接続され、前記出力端子に前記所定値以上の電圧が与えられることで、前記テスト機能を駆動することを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路装置。
- 前記信号処理回路が、前記通信用信号を電圧信号に変換する電圧信号生成部と、前記電圧信号生成部からの電圧信号より特定の周波数帯域の信号を通過させて前記出力回路に与えるフィルタ部と、を備え、
前記発振補助回路が前記フィルタ部と接続されるとともに、前記フィルタ部からの出力が前記PNP接合型トランジスタのベースに与えられることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体集積回路装置。 - 前記テスト機能を駆動しているとき、前記PNP接合型トランジスタのエミッタに与えられる最低電圧値と前記PNP接合型トランジスタのベースに与えられる最高電圧値との差が前記PNP接合型トランジスタのベース・エミッタ閾値電圧以上となることを特徴とする請求項3に記載の半導体集積回路装置。
- 前記テスト機能を停止して通常動作を行うとき、前記PNP接合型トランジスタのエミッタに与えられる最高電圧値と前記PNP接合型トランジスタのベースに与えられる最低電圧値との差が前記PNP接合型トランジスタのベース・エミッタ閾値電圧よりも小さいことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の半導体集積回路装置。
- 前記電圧信号生成部が、前記通信用信号として入力される光信号を受光して電流信号を発生するフォトダイオードと、該フォトダイオードからの電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換部と、より構成されることを特徴とする請求項3〜請求項5のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
- 請求項1〜請求項6のいずれかに記載の半導体集積回路装置を備え、前記信号処理回路で外部からの通信用信号を受信して処理を行うことを特徴とする受信センサ。
- 請求項6に記載の半導体集積回路装置を備え、前記信号処理回路で外部からの光信号を受光して処理を行うことを特徴とするリモコン受光センサ。
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