JP5116381B2 - テスト回路 - Google Patents

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Description

本発明は、テスト回路に関し、特にシリアル伝送におけるデータ伝送のテスト回路に関する。
コンピュータシステムではトランスミッター回路及びレシーバー回路を含む通信システムを利用してデータ転送をしている。近年、膨大なデータの伝送のため高速インターフェ−スが必要となっている。この信号伝送では、例えば電流を信号伝送手段として用いるLVDS(Low Voltage Differential Signaling)技術を用いて高速の信号伝送を可能にしているが、このLVDSは必ずしも低消費電流とはいえない。しかし、携帯機器などは消費電力を小さくする必要がある。そのため、全ての構成部品の低消費電力化が求められており高速伝送回路部も例外ではない。
また、携帯電話などは、筺体−表示パネル間で表示データを伝送するが、デザイン面から筺体−表示パネル間のヒンジ部が細く、データ伝送配線本数の削減も求められている。それを解決する技術の1つに、Mobile−CMADS(Current Mode Advanced Differential Signaling)がある。なお、CMADSは、登録商標である。Mobile−CMADS(以下、「MCMADS」)は、モバイル機器向けLCD等のモバイルディスプレイへの画像データ転送を行うための、高速シリアルインタフェース規格である。MCMADSのようなシリアル伝送では伝送クロックが高速になるため、そのテストをいかに効率よくかつ正確に行うかが、開発時の評価及び製品製造上の課題であった。
関連する技術として、特開平9−167828号公報(特許文献1)に半導体集積回路が記載されている。
この従来技術では、テストモード入力ピンがL状態の通常動作モードでの出力回路部分の電源供給が、出力回路電源/テスト信号入力ピンOVDD/TINによる。また、テストモード入力ピンがH状態のテストモード時には、出力回路電源/テスト信号入力ピンOVDD/TINは、内部回路部分のテスト信号入力に用いられる。テストモードでは出力回路部分の出力バッファはオープンドレイン方式の出力となるため、半導体集積回路外部へ出力する信号駆動の電源は不要となる。
また、特開2002−156425号公報(特許文献2)にIC動作モード設定方法が記載されている。
この従来技術では、IC(半導体集積回路)のCPUにより駆動されるオープンドレイン構成の出力FETのドレインを、ICの内部情報を表示するLEDへの表示出力用ポートに接続し、更に、CPUがバッファ回路を介してポートの電圧Vdsを監視できるようにし、ポートを入出力ポート構成とする。そして、ICの外部の装置内にLEDポートとグランド間を短絡/開放する外部スイッチを設け、ICの電源リセット後、通常の動作を開始する前に、スイッチを外部装置内ON/OFF制御器Aを介し、設定するデータに応じた回数分ON/OFFさせてCPUに読み込ませる。
但し、特開平9−167828号公報(特許文献1)、特開2002−156425号公報(特許文献2)に記載の従来技術は、テスティングにおいてNchオープンドレインを使用するという部分がMCMADSと同じだけで、目的はテスティング時のピン数削減である。
特開平9−167828号公報 特開2002−156425号公報
本発明の目的は、MCMADSデータ伝送のテスティングのためのテスト回路を提供することである。
以下に、[発明を実施するための最良の形態]で使用される番号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、[特許請求の範囲]の記載と[発明を実施するための最良の形態]との対応関係を明らかにするために付加されたものである。但し、それらの番号を、[特許請求の範囲]に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
テストカード(200)に外付けされ、第1電圧駆動信号(IN1)が入力されると第1振幅電圧(INP)を出力する第1のNchオープンドレイン(71,211,301)と、
前記テストカード(200)に外付けされ、前記第1電圧駆動信号(IN1)と位相において相補的である第2電圧駆動信号(IN2)が入力されると第2振幅電圧(INN)を出力する第2のNchオープンドレイン(72,212,302)と
を具備する
テスト回路。
本発明のテスト回路では、テストカード(200)に外付けペアTr(Nchオープンドレイン)を接続し、振幅電圧を変換することで、よりMCMADSの実動作に近いテストを実現する。
MCMADSのテスティングにおいて、テストカード上にNチャンネルオープンドレイン対を構成してMCMADSレシーバーに接続し、テストカード上のNチャンネルオープンドレイン回路をテスターの電圧出力を使用して相補的に駆動することにより、MCMADS伝送システムの実動作と同じ電流駆動のテスティング環境を実現することで容易かつ高精度にMCMADSレシーバー回路のテストを実行することができる。
以下に本発明の第1実施例について添付図面を参照して説明する。
まず、図1に、MCMADSと同じ高速伝送手段であるLVDSの回路構成を示す。
図1のLVDSの伝送回路は、トランスミッター(Tx)10と、レシーバー(Rx)20を備えている。また、トランスミッター(Tx)10とレシーバー(Rx)20とは、信号INP、INNのペア伝送路30で接続されている。ペア伝送路30は、伝送路INP31と、伝送路INN32を含む。伝送路INP31は、信号INPの伝送路である。伝送路INN32は、信号INNの伝送路である。
ここでは、トランスミッター(Tx)10は、スイッチ(SW1)11と、スイッチ(SW2)12と、スイッチ(SW3)13と、スイッチ(SW4)14と、VDD15と、定電流源(Io)16と、定電流源(Io)17と、定電流源(Io)18と、定電流源(Io)19を備えている。
スイッチ(SW1)11とスイッチ(SW3)13は接続されている。スイッチ(SW2)12とスイッチ(SW4)14は接続されている。また、スイッチ(SW1)11及びスイッチ(SW2)12はVDD15から電圧を印加されている。スイッチ(SW3)13及びスイッチ(SW4)14はグランドに接続(接地)されている。なお、VDD15とスイッチ(SW1)11の間には定電流源(Io)16が設けられている。VDD15とスイッチ(SW2)12の間には定電流源(Io)17が設けられている。スイッチ(SW3)13と接地点の間には定電流源(Io)18が設けられている。スイッチ(SW4)14と接地点の間には定電流源(Io)19が設けられている。なお、スイッチ(SW1)11とスイッチ(SW3)13の間のノードa1に伝送路INP31が接続されている。スイッチ(SW2)12とスイッチ(SW4)14の間のノードa2に伝送路INN32が接続されている。
レシーバー(Rx)20は、抵抗(Ro)21と、比較器(CMP)22を備えている。抵抗(Ro)21は、終端抵抗であり、伝送路INP31に接続されたノードb1と伝送路INN32に接続されたノードb2の間に設けられている。比較器(CMP)22のプラス入力(+)は、ノードb1を介して伝送路INP31に接続されている。比較器(CMP)22のマイナス入力(−)は、ノードb2を介して伝送路INN32に接続されている。
図2に、LVDSのレシーバー(Rx)のテスティング手法を示す。
図2のLVDSの伝送回路は、テスター40と、テストカード50と、テスト対象IC(半導体集積回路)60を備えている。テスター40は、第1バッファ41と、第2バッファ42を備えている。第1バッファ41は、信号INPを出力する。第2バッファ42は、信号INNを出力する。また、テスター40は、信号INP、INNをテストカード50に入力する。テストカード50は、信号INP、INNをテスト対象IC60に入力する。ここでは、テスト対象IC60は、図1のレシーバー(Rx)20を示す。
図1、図2に示すとおり、LVDSの伝送回路は信号INP、INNのペア伝送路となっている。ここでは、トランスミッター(Tx)は駆動電流供給源、レシーバー(Rx)は差動電圧検出回路というように、駆動電流源と差動電圧検出回路がトランスミッター(Tx)10、レシーバー(Rx)20で分かれている。この時、伝送路INP31、伝送路INN32には、例えば100mV程度の低振幅電圧が発生する。よって、レシーバー(Rx)20のテスティングでは、図2のように伝送路上に発生する差動電圧を直接テスター40から入力することで、レシーバー(Rx)20の信号検出のテストが可能となる。図2ではテスター40のドライバから出力された信号INP、INNがテストカード50を経由してダイレクトでテスト対象IC60に入力されている。よって、テスター40からは信号INP、INNに低振幅電圧を印加する必要がある。
図3にMCMADSの回路構成を示す。
図3のMCMADSの回路構成は、トランスミッター(Tx)70と、レシーバー(Rx)80を備えている。また、トランスミッター(Tx)70とレシーバー(Rx)80とは、信号INP、INNのペア伝送路90で接続されている。ペア伝送路90は、伝送路INP91と、伝送路INN92を含む。伝送路INP91は、信号INPの伝送路である。伝送路INN92は、信号INNの伝送路である。
ここでは、トランスミッター(Tx)70は、Nchオープンドレイン71と、Nchオープンドレイン72を備えている。レシーバー(Rx)80は、抵抗(Ro)81と、VDD82と、定電流源(Io)83と、定電流源(Io)84と、電圧増幅段85を備えている。抵抗(Ro)81は、終端抵抗であり、伝送路INP91に接続されたノードc1と伝送路INN92に接続されたノードc2の間に設けられている。VDD82は、定電流源(Io)83、定電流源(Io)84、及び電圧増幅段85に接続されている。VDD82と定電流源(Io)83の間にノードc3があり、ノードc4はノードc3に接続されている。定電流源(Io)84及び電圧増幅段85はノードc4に接続されている。また、定電流源(Io)83は、ノードc1に接続されたノードc5に接続されている。定電流源(Io)84は、ノードc2に接続されたノードc6に接続されている。電圧増幅段85は、ノードc5,c6に接続され、信号OUTを出力する。
MCMADSの回路構成はLVDS同様、伝送回路は信号INP、INNのペア伝送路となっている。しかし、図1のLVDSと違い、レシーバー(Rx)20側に駆動電流源と差動電圧検出回路の両方が内蔵されている。このため、レシーバー(Rx)20には伝送路の振幅電圧と、差動電圧検出の両方の機能があり、テスティングに際してLVDSのようにダイレクトにテスター100の電圧信号を入力ことはできない。この方法でMCMADSをテスティングした場合、駆動電流源はテスター100側となるため実動作と異なってしまう。つまり、実動作ではレシーバー(Rx)20から電流がトランスミッター(Tx)10側へ流れることにより伝送路に電圧波形を生成しているが、上記テスティングではトランスミッター(Tx)10側から電流を駆動させて伝送路の電圧波形生成をサポートしていることになる。よって、レシーバー(Rx)20としては実動作よりも余裕のある動作条件となる場合もある。
図4に、本発明の第1実施例を示す。
図4のMCMADSの回路構成は、テスター100と、テストカード200と、テスト対象IC300を備えている。テスター100は、信号IN1、IN2をテストカード200に入力する。テストカード200は、信号INP、INNをテスト対象IC300に入力する。この時、テスター100は、第1バッファ101と、第2バッファ102を備えている。第1バッファ101は、信号IN1を出力する。第2バッファ102は、信号IN2を出力する。テストカード200は、外付けIC210を備えている。外付けIC210は、Nchオープンドレイン(Tr1)211と、Nchオープンドレイン(Tr2)212を備えている。Nchオープンドレイン(Tr1)211は、信号IN1を入力され、信号INPを出力する。Nchオープンドレイン(Tr2)212は、信号IN2を入力され、信号INNを出力する。
なお、外付けIC210として、図3のトランスミッター(Tx)70を使用することが可能である。この場合、Nchオープンドレイン71がNchオープンドレイン(Tr1)211、Nchオープンドレイン72がNchオープンドレイン(Tr2)212に該当する。また、テスト対象IC300が、図3のレシーバー(Rx)80を含む構成であれば、図4の回路構成において、図3の回路構成をそのまま内包することが可能である。
図4ではテスター100から出力された電圧駆動信号IN1、IN2がテストカード200に装着されている外付けIC210に入力される。この外付けIC210はNchオープンドレインを内蔵してる。差動伝送であるため、Nchオープンドレインもペアで必要であり、外付けIC210にはNchオープンドレイン間のばらつきがないよう、ペアで搭載されている必要がある。テスター100からの電圧信号IN1、IN2はこの外付けIC210のNchオープンドレインを電圧信号で駆動し、接続しているテスト対象IC300のMCMADSレシーバーの入力端子とグランド電源間のパスをオンまたはオフすることにより、信号INP、INNを発生させる。なお、MCMADSの伝送路では信号INP、INNは100mVレベルの低振幅電圧であることが多い。この低振幅電圧は受信側のテスト対象のICから駆動される電流によって発生する電圧である。また、MCMADSは送信側がNchオープンドレインであるため、外付けIC210は、送信側ICの役割を果たしている。これによってMCMADSの実動作と同等の動作条件でテスティングが実現するとともに、テスター100から印加する入力信号IN1、IN2はCMOSレベルであることから、100mVレベルの低振幅電圧の印加ができるテスター100でなくても問題なくテスティングが可能となる。
図5に図4のテスティング時の動作波形を示す。なお、図5の(a)は信号IN1、(b)は信号IN2、(c)は信号INP、(d)は信号INN、(e)は信号OUT、それぞれの動作波形を示す。
テスター100からの信号IN1、IN2は互いに反転信号で、信号IN1がHレベル(HレベルはVIH=VDD)であれば信号IN2はLレベル(LレベルはVIL=0V)となり、信号IN1がLレベルであれば信号IN2はHレベルとなる。
信号IN1がHレベル、信号IN2がLレベルの場合、外付けIC210のNchオープンドレイン(Tr1)211はON、Nchオープンドレイン(Tr2)212はOFFするため、図3の電流源の電流2×IoはすべてNchオープンドレイン(Tr1)211に流れ込み、伝送路INPはVM、伝送路INNはRo×Io+VMとなる。このRo×Ioは図3のMCMADSレシーバー回路の定電流Ioが抵抗Roにながれることにより生じる電圧である。ここで、VMは伝送路INP、伝送路INNでのLレベルであり、HレベルはLレベルよりRo×Io高い電圧となる。また、信号INP、INNによって生じた差電圧を図2の電圧増幅段によって増幅し、図5に示すOUTにHレベル信号(VDD)を出力する。
信号IN1がLレベル、信号IN2がHレベルの場合、外付けIC210のNchオープンドレイン(Tr1)211はOFF、Nchオープンドレイン(Tr2)212はONするため、図3の電流源の電流2×IoはすべてNchオープンドレイン(Tr2)212に流れ込み、伝送路INPはRo×Io+VM、伝送路INNはVMとなる。信号INP、INNによって生じた差電圧を図4の電圧増幅段によって増幅し、図5に示す信号OUTにLレベル信号(0V)を出力する。
テスティングでは、入力信号IN1、IN2と出力信号OUTの信号を対応させ、信号が正しく伝送されているかを照合する。
本発明の第2実施例を、図6を参照して説明する。
図6のMCMADSの回路構成は、テスター100と、テストカード200と、テスト対象IC300を備えている。テスター100は、信号IN1、IN2をテストカード200に入力する。テストカード200は、信号INP、INNをテスト対象IC300に入力する。この時、テスター100は、第1バッファ101と、第2バッファ102を備えている。第1バッファ101は、信号IN1を出力する。第2バッファ102は、信号IN2を出力する。テスト対象IC300は、Nchオープンドレイン(Tr1)301と、Nchオープンドレイン(Tr2)302と、レシーバー(Rx)303を備えている。Nchオープンドレイン(Tr1)301は、信号IN1を入力され、信号INPを出力する。Nchオープンドレイン(Tr2)302は、信号IN2を入力され、信号INNを出力する。また、信号INP、INNは、テストカード200を経由して、レシーバー(Rx)303に入力される。この時、信号INP、INNが、テストカード200を経由せずに、レシーバー(Rx)303に入力されるようにすることも可能であるが、信号INP、INNの電圧検出のために、一旦テストカード200側を経由することが好ましい。
なお、テスト対象IC300が、図3のトランスミッター(Tx)70及びレシーバー(Rx)80を含む構成とすることが可能である。この場合、図3のNchオープンドレイン71がNchオープンドレイン(Tr1)301、図3のNchオープンドレイン72がNchオープンドレイン(Tr2)302、図3のレシーバー(Rx)80がレシーバー(Rx)303に該当する。すなわち、図6の回路構成において、図3の回路構成をそのまま内包することが可能である。
図6では、図4の送信側に相当するNchオープンドレイン(外付けIC210)をテスト対象IC300に内蔵している。そのためテストカード200に搭載するNchオープンドレインは不要となる。テスティング時は図4の場合と同様、テスター100からの信号IN1、IN2は互いに反転信号で、IN1がHレベル(HレベルはVIH=VDD)であればIN2はLレベル(LレベルはVIL=0V)、IN1がLレベルであればIN2はHレベルとなる。
本発明は、MCMADSのレシーバー(Rx)20のテスティング手法に関するものであり、MCMADSのレシーバー(Rx)20が搭載された製品出荷において必要となる。MCMADS搭載の製品を出荷の際に、本発明のテスティング手法を使用した場合、本発明のテスティング手法を使用しない場合よりもテスティングの精度が向上するため、高精度でテスティングする場合、本発明のテスティング手法を使用することが好ましい。
以下に、本発明の特徴について説明する。
本発明は、出力回路として出力端子をグランドに接続るスイッチを持ち、入力回路として入力端子を電流駆動する回路を持つ、伝送装置の入力回路のテスト方法である。汎用試験回路(LSIテスター)でのテストにおいて、入力回路に接続するテスト出力回路として汎用試験回路と別に設けたスイッチを使用することを特徴とする。また、伝送信号が相補的に電流がオン/オフされる信号対であることを特徴とする。更に、汎用試験回路と別に設けたスイッチを被検デバイス内に構成することを特徴とする。
詳述すれば、本発明は、テストカードに外付けペアTr(Nchオープンドレイン)を接続し、振幅電圧を変換することでより実動作に近いテストを実現するMCMADSテストカード及びテスト方法を提供するためのものである。
図1は、データ伝送回路を示すブロック図である。 図2は、LVDSのテスティング手法を説明するためのブロック図である。 図3は、MCMADS伝送システムの概略図である。 図4は、本発明の第1実施例を説明するためのブロック図である。 図5は、本発明の動作波形を示す図である。 図6は、本発明の第2実施例を説明するためのブロック図である。
符号の説明
10… トランスミッター(Tx)
11… スイッチ(SW1)
12… スイッチ(SW2)
13… スイッチ(SW3)
14… スイッチ(SW4)
15… VDD
16… 定電流源(Io)
17… 定電流源(Io)
18… 定電流源(Io)
19… 定電流源(Io)
20… レシーバー(Rx)
21… 抵抗(Ro)
22… 比較器(CMP)
30… ペア伝送路
31… 伝送路INP
32… 伝送路INN
40… テスター
41… 第1バッファ
42… 第2バッファ
50… テストカード
60… テスト対象IC(半導体集積回路)
70… トランスミッター(Tx)
71… Nchオープンドレイン
72… Nchオープンドレイン
80… レシーバー(Rx)
81… 抵抗(Ro)
82… VDD
83… 定電流源(Io)
84… 定電流源(Io)
85… 電圧増幅段
90… ペア伝送路
91… 伝送路INP
92… 伝送路INN
100… テスター
101… 第1バッファ
102… 第2バッファ
200… テストカード
210… 外付けIC
211… Nchオープンドレイン(Tr1)
212… Nchオープンドレイン(Tr2)
300… テスト対象IC
301… Nchオープンドレイン(Tr1)
302… Nchオープンドレイン(Tr2)
303… レシーバー(Rx)

Claims (3)

  1. レシーバー回路のテストを実行するためのテスト回路であって、
    テスターと接続可能なテストカードに外付けされ、前記テストカードを介して前記テスターからの第1電圧駆動信号を入力し、第1振幅電圧信号をレシーバー回路に出力する第1のNchオープンドレイン回路と、
    前記テストカードに外付けされ、前記テストカードを介して前記テスターからの前記第1電圧駆動信号と位相において相補的である第2電圧駆動信号を入力し、第2振幅電圧信号を前記レシーバー回路に出力する第2のNchオープンドレイン回路と
    を具備し、
    前記第1のNchオープンドレイン回路及び前記第2のNchオープンドレイン回路は、ペアで搭載されており、前記テスターからの駆動信号を使用して相補的に駆動することで、実動作に近い電流駆動のテスト環境を実現する
    テスト回路。
  2. 請求項1に記載のテスト回路であって、
    前記第1のNchオープンドレイン回路は、前記第1電圧駆動信号で駆動し、前記レシーバー回路の入力端子とグランド電源との間のパスをオン/オフすることにより、前記第1振幅電圧信号を出力し、
    前記第2のNchオープンドレイン回路は、前記第2電圧駆動信号で駆動し、前記レシーバー回路の入力端子とグランド電源との間のパスをオン/オフすることにより、前記第2振幅電圧信号を出力する
    テスト回路。
  3. 請求項1又は2に記載のテスト回路であって、
    前記第1のNchオープンドレイン回路及び第2のNchオープンドレイン回路は、前記テストカードに装着されたトランスミッター上に設けられている
    テスト回路。
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