JP5487777B2 - Fault detection circuit, fault detection method, and semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Description
この出願で言及する実施例は、故障検出回路,故障検出方法および半導体集積回路に関する。 The embodiments referred to in this application relate to a failure detection circuit, a failure detection method, and a semiconductor integrated circuit.
近年、様々な電子機器の半導体集積回路として、例えば、消費電力を低減させるために複数のパワードメイン(Power Domain:PD)を有するものが注目されている。 2. Description of the Related Art In recent years, attention has been focused on semiconductor integrated circuits for various electronic devices, for example, those having a plurality of power domains (Power Domain: PD) in order to reduce power consumption.
このような複数のPDを有する半導体集積回路を設計する場合、例えば、PD間の電源の状態による不定伝播の抑制を行うためにアイソレータが挿入される。 When designing such a semiconductor integrated circuit having a plurality of PDs, for example, an isolator is inserted to suppress indefinite propagation due to the state of the power supply between the PDs.
アイソレータは、例えば、データラインおよびスキャンチェーンに挿入され、データラインのアイソレータは、パワーマネージメントユニット内のユーザ論理により制御され、スキャンチェーンのアイソレータは、テストモードから制御されるようになっている。 The isolators are inserted into, for example, data lines and scan chains, the data line isolators are controlled by user logic in the power management unit, and the scan chain isolators are controlled from the test mode.
ところで、従来、異なるパワードメイン間にアイソレータを挿入した半導体集積回路、並びに、複数のフリップフロップを直列に接続したスキャンチェーンにおける故障を検出する故障検出回路としては、様々なものが知られている。 Conventionally, various types of semiconductor integrated circuits in which isolators are inserted between different power domains and fault detection circuits for detecting faults in a scan chain in which a plurality of flip-flops are connected in series are known.
上述したように、複数のPDを有する半導体集積回路において、例えば、データラインおよびスキャンチェーンにアイソレータを挿入し、そのアイソレータをテストモードから制御するものが提案されている。 As described above, a semiconductor integrated circuit having a plurality of PDs has been proposed in which, for example, an isolator is inserted into a data line and a scan chain, and the isolator is controlled from a test mode.
しかしながら、そのようなアイソレータをデータラインおよびスキャンチェーンに挿入した半導体集積回路では、全ての故障検出を行うことができないことがあった。 However, a semiconductor integrated circuit in which such an isolator is inserted in a data line and a scan chain may not be able to detect all failures.
この出願は、アイソレータの故障検出を確実に行うことのできる故障検出回路,故障検出方法および半導体集積回路の提供を目的とする。 The purpose of this application is to provide a failure detection circuit, a failure detection method, and a semiconductor integrated circuit capable of reliably detecting an isolator failure.
第1実施形態によれば、第1パワードメインおよび第2パワードメインが、アイソレータを介して、データラインおよびスキャンチェーンで繋がれ、前記アイソレータは、前記スキャンチェーンに接続される第1回路と、前記データラインに接続される第2回路とを有し、第1制御信号により制御されるパワーマネージメントユニットから前記第1回路に対して供給される第2制御信号の論理を、第3制御信号に従って反転することで、前記第2制御信号が供給される前記第1回路の入力における該第2制御信号の論理と同じ論理の縮退故障を検出可能とし、前記パワーマネージメントユニットから前記第2回路に、前記第1制御信号および前記第3制御信号によって出力値が固定されない論理回路の出力を供給することで、前記第2回路の故障を自動テストパターン生成により検出可能とする、故障検出回路が提供される。 According to the first embodiment, the first power domain and the second power domain are connected by the data line and the scan chain via the isolator, and the isolator includes the first circuit connected to the scan chain; A second circuit connected to the data line, and the logic of the second control signal supplied from the power management unit controlled by the first control signal to the first circuit is inverted according to the third control signal Thus, it is possible to detect a stuck-at fault having the same logic as the logic of the second control signal at the input of the first circuit to which the second control signal is supplied, and the power management unit to the second circuit By supplying the output of the logic circuit whose output value is not fixed by the first control signal and the third control signal, To be detected by the automatic test pattern generation a disabled fault detection circuit is provided.
第2実施形態によれば、第1パワードメインおよび第2パワードメインが、アイソレータを介して、データラインおよびスキャンチェーンで繋がれ、前記アイソレータは、前記スキャンチェーンに接続される第1回路と、前記データラインに接続される第2回路とを有し、第1制御信号により制御されるパワーマネージメントユニットから前記第1回路に対して供給される第2制御信号の論理を、第3制御信号に従って反転することで、前記第2制御信号が供給される前記第1回路の入力における該第2制御信号の論理と同じ論理の縮退故障を検出可能とし、前記パワーマネージメントユニットから前記第2回路に、前記第1制御信号および前記第3制御信号によって出力値が固定されない論理回路の出力を供給することで、前記第2回路の故障を自動テストパターン生成により検出可能とする、故障検出方法が提供される。 According to the second embodiment, the first power domain and the second power domain are connected by the data line and the scan chain via the isolator, and the isolator includes the first circuit connected to the scan chain; A second circuit connected to the data line, and the logic of the second control signal supplied from the power management unit controlled by the first control signal to the first circuit is inverted according to the third control signal Thus, it is possible to detect a stuck-at fault having the same logic as the logic of the second control signal at the input of the first circuit to which the second control signal is supplied, and the power management unit to the second circuit By supplying the output of the logic circuit whose output value is not fixed by the first control signal and the third control signal, To be detected by the automatic test pattern generation a disabled fault detection method is provided.
第3実施形態によれば、第1パワードメインと、該第1パワードメインと、アイソレータを介して、データラインおよびスキャンチェーンで繋がる第2パワードメインと、第1制御信号により制御されるパワーマネージメントユニットと、を有する半導体集積回路であって、前記アイソレータは、前記スキャンチェーンに接続される第1回路と、前記データラインに接続される第2回路とを有し、前記パワーマネージメントユニットから前記第1回路に対して供給される第2制御信号の論理を、第3制御信号に従って反転することで、前記第2制御信号が供給される前記第1回路の入力における該第2制御信号の論理と同じ論理の縮退故障を検出可能とし、前記パワーマネージメントユニットから前記第2回路に、前記第1制御信号および前記第3制御信号によって出力値が固定されない論理回路の出力を供給することで、前記第2回路の故障を自動テストパターン生成により検出可能とする、半導体集積回路が提供される。 According to the third embodiment, the first power domain, the first power domain, the second power domain connected by the data line and the scan chain via the isolator, and the power management unit controlled by the first control signal The isolator has a first circuit connected to the scan chain and a second circuit connected to the data line, and the first circuit is connected to the first line from the power management unit. By inverting the logic of the second control signal supplied to the circuit according to the third control signal, the same logic as the second control signal at the input of the first circuit to which the second control signal is supplied A logic stuck-at fault can be detected, and the first control signal and the previous signal are transferred from the power management unit to the second circuit. By output value by the third control signal to provide an output of the logic circuit which is not fixed, and can be detected by the automatic test pattern generation for failure of the second circuit, the semiconductor integrated circuit is provided.
これにより、前記第2制御信号が供給される前記第1回路の入力における該第2制御信号の論理と同じ論理の縮退故障が検出可能となる。 As a result, a stuck-at fault having the same logic as that of the second control signal at the input of the first circuit to which the second control signal is supplied can be detected.
開示の故障検出回路,故障検出方法および半導体集積回路は、アイソレータの故障検出を確実に行うことができるという効果を奏する。 The disclosed failure detection circuit, failure detection method, and semiconductor integrated circuit have an effect that the failure detection of the isolator can be reliably performed.
まず、実施例を詳述する前に、図1〜図4を参照して、半導体集積回路の一例における試験動作およびその問題点を説明する。 First, before describing the embodiment in detail, a test operation and its problems in an example of a semiconductor integrated circuit will be described with reference to FIGS.
図1は半導体集積回路の一例を示すブロック図であり、2つのPD(パワードメイン)およびPMU(Power Management Unit:パワーメネージメント・ユニット)を有する半導体集積回路において、アイソレータが挿入されたものを示している。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of a semiconductor integrated circuit, and shows a semiconductor integrated circuit having two PDs (power domains) and PMUs (Power Management Units) with an isolator inserted. ing.
図1において、参照符号101は第1PD、102は第2PD、そして、103はPMUを示している。なお、参照符号Sinは入力スキャン信号を示し、また、Soutは出力スキャン信号を示す。
In FIG. 1,
第1PD101は、第1論理回路111および第1フリップフロップ(FF)112を有し、また、第2PD102は、アイソレータ120,第2論理回路121および第2FF122を有する。ここで、論理回路111および121は、ユーザが使用するユーザ論理回路である。
The
PMU103は、第3および第4論理回路131および132、並びに、オアゲート133を有する。ここで、オアゲート133には、第3論理回路131の出力信号およびテストモード信号TMSが供給されている。
The PMU 103 includes third and
図1に示されるように、アイソレータ120は、データラインに挿入される第2アンドゲート120bおよびスキャンチェーンに挿入される第1アンドゲート120aを有する。
As shown in FIG. 1, the
第2アンドゲート120bには、第1論理回路111の出力信号(OUT)および第4論理回路132の出力信号が供給されている。
The output signal (OUT) of the
また、第1アンドゲート120aには、第1FF112のQ出力信号およびオアゲート133の出力信号SSが供給されている。なお、アイソレータ120は、テストモード信号TMSにより制御される。
Further, the Q output signal of the
アイソレータ120(アンドゲート120a,120b)は、第1PD101がオフで第2PD102がオンのとき、第1PD101から第2PD102へ不定が伝播するのを抑制するために各配線上に挿入されるものである。
The isolator 120 (and
図2は図1の半導体集積回路の試験動作を説明するための図であり、図1におけるアイソレータ120の第1アンドゲート120aを示すものである。
FIG. 2 is a diagram for explaining the test operation of the semiconductor integrated circuit of FIG. 1, and shows the
なお、符号saは縮退故障を示し、sa−0は検出対象(ライン)が”0”になる縮退故障を表し、sa−1は検出対象が”1”になる縮退故障を表している。 The symbol sa indicates a stuck-at fault, sa-0 represents a stuck-at fault where the detection target (line) is “0”, and sa-1 represents a stuck-at fault where the detection target is “1”.
ところで、アイソレータ120が挿入された半導体集積回路に対してテストを行う場合、アイソレータ120の入出力の故障を検出する必要がある。
By the way, when testing a semiconductor integrated circuit in which the
ここで、アイソレータ120において、データライン上の第2アンドゲート120bの故障は、ATPG(Automatic Test Pattern Generation:自動テストパターン生成)により検出可能である。
Here, in the
しかしながら、アイソレータ120において、スキャンチェーンに挿入された第1アンドゲート120aの故障は、入力Bの故障sa−1を検出することができない。これは、表1を参照して説明する以下の理由による。
表1は、アイソレータ120の第1アンドゲート120aの入力A,Bのテストモード時における状態を示している。
Table 1 shows the state of the inputs A and B of the
表1に示されるように、PMU103からアイソレータ120の第1アンドゲート120aの入力Bに対する信号SSは、テストモード信号TMSで制御されるため、シフトおよびキャプチャのテスト時は常に”1”に固定される。
As shown in Table 1, since the signal SS from the
すなわち、テストモード信号TMSが”1”のとき、オアゲート133の出力信号SSは、第3論理回路131の出力信号のレベルに関わらず”1”になるため、第1アンドゲート120aの入力Bの故障sa−1は検出不能である。
That is, when the test mode signal TMS is “1”, the output signal SS of the
ここで、第1アンドゲート120aの入力Bがsa−1になった場合、ユーザ論理に影響はないが、第1PD101がオフだと第1アンドゲート120aの入力Aに到達する信号(第1FF101のQ出力信号)を”0”に固定することができない。
Here, when the input B of the first AND
図3は図1の半導体集積回路におけるアンド型アイソレータの一例を示す回路図であり、アイソレータ120におけるアンドゲート120bの回路例を示すものである。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of an AND type isolator in the semiconductor integrated circuit of FIG. 1, and shows a circuit example of the
図3に示されるように、第1アンドゲート120aは、pMOSトランジスタ121〜123およびnMOSトランジスタ124〜126を有する。
As shown in FIG. 3, the first AND
図3に示す第1アンドゲート120a(アンド型アイソレータ)において、入力Bが”1”に縮退した場合(sa−1)、nMOSトランジスタ125は常にオンし、出力Zのレベルは、入力Aの値に依存する。
In the
ところで、MOSトランジス(FET)は、オンとオフを切り替える閾値電圧があり、nMOSトランジスタとpMOSトランジスタでは、その閾値電圧が異なっている。 By the way, a MOS transistor (FET) has a threshold voltage for switching on and off, and the threshold voltage is different between an nMOS transistor and a pMOS transistor.
図4は図3のアンド型アイソレータ(アンドゲート120b)におけるトランジスタの動作を説明するための図である。ここで、参照符号nVthはnMOSトランジスタの閾値電圧を示し、また、pVthはpMOSトランジスタの閾値電圧を示している。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the transistor in the AND type isolator (AND
図4に示されるように、各トランジスタのゲートに印加されるゲート電圧VgがnVthよりも小さいときは、pMOSトランジスタのみオンになり、また、ゲート電圧VgがpVthよりも大きいときは、nMOSトランジスタのみオンになる。 As shown in FIG. 4, when the gate voltage Vg applied to the gate of each transistor is smaller than nVth, only the pMOS transistor is turned on. When the gate voltage Vg is larger than pVth, only the nMOS transistor is turned on. Turn on.
しかしながら、ゲート電圧VgがnVthよりも大きく、pVthよりも小さいとき(nVth<Vg<pVth)は、nMOSトランジスタおよびpMOSトランジスタの両方が共にオンになる。 However, when the gate voltage Vg is larger than nVth and smaller than pVth (nVth <Vg <pVth), both the nMOS transistor and the pMOS transistor are turned on.
ところで、図3を参照して説明したように、例えば、入力Bが1に縮退した場合(sa−1)、アイソレータ(第1アンドゲート120a)の出力Zは、入力Aの値に依存する。
By the way, as described with reference to FIG. 3, for example, when the input B is degenerated to 1 (sa-1), the output Z of the isolator (first AND
このとき、第1PD101がオフで入力Aが不定の値になっており、入力Aの電圧(トランジスタ121および124のゲート電圧Vg)がnVth<Vg<pVthのとき、pMOSトランジスタ121およびnMOSトランジスタ124が共にオン状態になる。
At this time, when the
その結果、オン状態のトランジスタ121,124および125を介して高電位電源線Vddから低電位電源線Vssに向かって電流(貫通電流)が流れることになる。
As a result, a current (through current) flows from the high potential power supply line Vdd to the low potential power supply line Vss through the
すなわち、PMU103からアイソレータ120(第1アンドゲート120a)に到達するパス上にsa−1が発生し、第1PD101がオフで第2PD102がオンになると、アイソレータ120内で貫通電流が発生し、消費電力が増加してしまう。
That is, when sa-1 is generated on the path from the
上述した問題は、アイソレータ120がアンドゲート(第1アンドゲート120a)を有する場合に限定されるものではなく、PMU103からスキャンチェーンに挿入される回路への制御信号SSと同じ論理の縮退故障の検出が不可能になってしまう。
The above-described problem is not limited to the case where the
以下、添付図面を参照して、故障検出回路,故障検出方法および半導体集積回路の各実施例を詳述する。 Hereinafter, embodiments of a failure detection circuit, a failure detection method, and a semiconductor integrated circuit will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図5は第1実施例の半導体集積回路を示すブロック図であり、2つのパワードメイン(PD)およびパワーメネージメント・ユニット(PMU)を有する半導体集積回路において、アイソレータが挿入されたものを示している。 FIG. 5 is a block diagram showing the semiconductor integrated circuit of the first embodiment, and shows a semiconductor integrated circuit having two power domains (PD) and a power management unit (PMU) in which an isolator is inserted. Yes.
図5において、参照符号1は第1PD、2は第2PD、そして、3はPMUを示している。第1PD1は、第1論理回路11および第1フリップフロップ(FF)12を有し、また、第2PD2は、アイソレータ20,第2論理回路21および第2FF22を有する。
In FIG. 5,
なお、図5および後述する図6〜図10において、参照符号Sinは入力スキャン信号を示し、また、Soutは出力スキャン信号を示す。また、論理回路11および21は、ユーザが使用するユーザ論理回路である。
In FIG. 5 and FIGS. 6 to 10 to be described later, reference numeral Sin indicates an input scan signal, and Sout indicates an output scan signal. The
PMU3は、第3および第4論理回路31および32、オアゲート33、並びに、アンドゲート(故障検出回路)34を有する。
The
ここで、オアゲート33には、第3論理回路31の出力信号およびテストモード信号TMSが供給され、また、アンドゲート34には、オアゲート33の出力信号およびアイソレータイネーブル信号IEが供給されている。
Here, the output signal of the
図5に示されるように、アイソレータ20は、データラインに挿入される第2アンドゲート20bおよびスキャンチェーンに挿入される第1アンドゲート20aを有する。
As shown in FIG. 5, the
第2アンドゲート20bには、第1論理回路11の出力信号(OUT)および第4論理回路32の出力信号が供給されている。
The output signal (OUT) of the
また、第1アンドゲート20aには、第1FF12のQ出力信号およびアンドゲート34の出力信号SS1が供給されている。なお、第1アンドゲート(アイソレータ)20aは、パワーマネージメントユニット内のユーザ論理により制御され、第2アンドゲート20b(アイソレータ)20bは、テストモード信号TMSにより制御される。
Further, the Q output signal of the
アイソレータ20(アンドゲート20a,20b)は、第1PD1がオフで第2PD2がオンのとき、第1PD1から第2PD2へ不定が伝播するのを抑制するために各配線上に挿入されるものである。
The isolator 20 (and
上述したように、本第1実施例の半導体集積回路において、第1アンドゲート20aの入力Bには、アンドゲート34の出力信号SS1が供給され、アンドゲート34には、オアゲート33の出力信号SSおよびアイソレータイネーブル信号IEが供給されている。
As described above, in the semiconductor integrated circuit of the first embodiment, the output signal SS1 of the AND
これにより、例えば、テストモード信号TMSが”1”のときでも、アイソレータイネーブル信号IEを”0”にすることで、アンドゲート34の出力信号SS1を”0”にして、第1アンドゲート20aの入力Bの故障sa−1を検出することが可能になる。
Accordingly, for example, even when the test mode signal TMS is “1”, the isolator enable signal IE is set to “0”, thereby setting the output signal SS1 of the AND
なお、図2を参照して説明したように、第1アンドゲート20aの入力A,Bの他の故障、すなわち、入力Aの故障sa−0およびsa−1、並びに、入力Bの故障sa−0も検出することができる。
As described with reference to FIG. 2, other failures of the inputs A and B of the first AND
さらに、データライン上の第2アンドゲート20bの故障は、ATPGにより検出可能なのは前述した通りである。
Further, as described above, the failure of the second AND
図6は第2実施例の半導体集積回路を示すブロック図である。ここで、参照符号2aは第2PDを示し、3aはPMUを示している。
FIG. 6 is a block diagram showing a semiconductor integrated circuit according to the second embodiment. Here,
本第2実施例の半導体集積回路における第2PD2aでは、図5の第1実施例のPD2における2つのアンドゲート20a,20bを有するアイソレータ20の代わりに2つのオアゲート20c,20dを有するアイソレータ20’が設けられている。
In the
ここで、アイソレータイネーブル信号IEが供給されたアンドゲート34を設けずに、アイソレータとして第1および第2オアゲート20cおよび20dを有するものを使用した場合、第1オアゲート20cの入力Bにおける故障Sa−0が検出不能になる。
Here, when the one having the first and second OR
そこで、本第2実施例のPMU3aでは、アイソレータイネーブル信号IEおよびオアゲート33の出力信号SSが供給されたアンドゲート34の出力信号SS1をインバータ35で反転させ、その信号SS2を第1オアゲート20cの入力Bに供給する。
Therefore, in the
そして、例えば、テストモード信号TMSが”1”のときでも、アイソレータイネーブル信号IEを”0”にすることで、アンドゲート(故障検出回路)34の出力信号SS1を”0”にしてインバータ35の出力信号SS2を”1”にする。これにより、第1オアゲート20cの入力Bの故障sa−0を検出することが可能になる。
For example, even when the test mode signal TMS is “1”, the output signal SS1 of the AND gate (failure detection circuit) 34 is set to “0” by setting the isolator enable signal IE to “0”. The output signal SS2 is set to “1”. As a result, it is possible to detect the failure sa-0 at the input B of the first OR
なお、第1オアゲート20cの入力A,Bの他の故障、すなわち、入力Aの故障sa−0およびsa−1、並びに、入力Bの故障sa−1も検出することができ、また、データライン上の第2オアゲート20dの故障もATPGにより検出することができる。
It is possible to detect other failures of the inputs A and B of the first OR
図7は第3実施例の半導体集積回路を示すブロック図である。ここで、参照符号3bはPMUを示し、また、36は故障検出回路を示している。
FIG. 7 is a block diagram showing a semiconductor integrated circuit according to the third embodiment. Here,
図7と前述した第1実施例の図5との比較から明らかなように、本第3実施例におけるPMU3bの故障検出回路36は、アンドゲート361およびオアゲート362を有している。
As apparent from a comparison between FIG. 7 and FIG. 5 of the first embodiment, the
上述したように、アイソレータの故障を検出するために挿入する回路(故障検出回路)には、少なくとも1つの制御信号IEを受け取る1つの端子が必要になるが、本第3実施例では、2つの制御信号IE1,IE2を受け取る2つの端子が設けられている。 As described above, a circuit (fault detection circuit) inserted to detect an isolator failure requires one terminal for receiving at least one control signal IE. In the third embodiment, two terminals are required. Two terminals for receiving control signals IE1 and IE2 are provided.
すなわち、アンドゲート361には、オアゲート33の出力信号SSおよび第1アイソレータイネーブル信号IE1が供給され、オアゲート362には、アンドゲート361の出力信号および第2アイソレータイネーブル信号IE2が供給されている。
That is, the output signal SS of the
そして、オアゲート362の出力信号SS3がアイソレータ20の第1アンドゲート20aの入力Bに供給されている。
The output signal SS3 of the OR gate 362 is supplied to the input B of the first AND
これにより、例えば、テストモード信号TMSが”1”のときでも、第1および第2アイソレータイネーブル信号IE1およびIE2を両方とも”0”にすることで、オアゲート362の出力信号SS3を”0”にする。 Thereby, for example, even when the test mode signal TMS is “1”, the output signal SS3 of the OR gate 362 is set to “0” by setting both the first and second isolator enable signals IE1 and IE2 to “0”. To do.
その結果、第1実施例の半導体集積回路と同様に、アイソレータ20における第1アンドゲート20aの入力Bの故障sa−1を検出することが可能になる。
As a result, the failure sa-1 at the input B of the first AND
具体的に、第1および第2アイソレータイネーブル信号IE1,IE2と第1アンドゲート20aの入力Bの故障検出との間には、次の表2の関係が成立する。なお、表2において、”X”は”0”と”1”のどちらでもよいことを示す。
表2に示されるように、通常時には、2つのアイソレータイネーブル信号IE1およびIE2を”1”および”0”に設定する。これにより、PMU3bからアイソレータ20におけるスキャンチェーンに挿入される第1アンドゲート20aの入力Bに供給される制御信号SS3は、オアゲート33の出力信号SSと同じ論理の信号になる。
As shown in Table 2, at the normal time, the two isolator enable signals IE1 and IE2 are set to “1” and “0”. As a result, the control signal SS3 supplied from the
第1アンドゲート20aの入力Bの故障sa−0を検出するときは、第2アイソレータイネーブル信号IE2を”1”に設定する。これにより、オアゲート362の出力である制御信号SS3は”1”になって、その入力Bの故障sa−0を検出する。
When detecting the failure sa-0 at the input B of the first AND
そして、第1アンドゲート20aの入力Bの故障sa−1を検出するときは、第1および第2アイソレータイネーブル信号IE1およびIE2を”0”および”0”に設定する。これにより、制御信号SS3は”0”になって、その入力Bの故障sa−1が検出可能になる。
Then, when detecting the failure sa-1 at the input B of the first AND
なお、2つのアイソレータイネーブル信号IE1,IE2の設定により、図6を参照して説明した第2実施例におけるアイソレータ20’の第1オアゲート20cの入力Bの故障sa−0も検出することもできる。
Note that the fault sa-0 at the input B of the first OR
このように、第1および第2アイソレータイネーブル信号IE1およびIE2の組み合わせにより、アイソレータの種類に依存することなくPMUからスキャンチェーンに挿入されたアイソレータに到達するパスのsa−1、sa−0の故障が検出可能である。 As described above, the combination of the first and second isolator enable signals IE1 and IE2 causes the failure of sa-1 and sa-0 in the path reaching the isolator inserted in the scan chain from the PMU without depending on the type of the isolator. Can be detected.
図8は第4実施例の半導体集積回路を示すブロック図である。図8において、参照符号41〜43はPD、420,430はアイソレータ、411,421,423,431はユーザ論理回路、そして、412,422,432はFFを示している。 FIG. 8 is a block diagram showing a semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment. 8, reference numerals 41 to 43 are PDs, 420 and 430 are isolators, 411, 421, 423, and 431 are user logic circuits, and 412 and 422 and 432 are FFs.
このように、本第4実施例の半導体集積回路は、3つのPD41〜43を有しているが、より多くのPDを有するものであっても各実施形態を適用することができる。 As described above, the semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment includes the three PDs 41 to 43. However, each embodiment can be applied even if the semiconductor integrated circuit includes a larger number of PDs.
各実施例は、例えば、PD41を第1PDとしPD42を第2PDとする第1パワードメイン組、PD42を第1PDとしPD43を第2PDとする第2パワードメイン組のパワードメイン組を複数組(図8では2組)有する半導体集積回路に適用可能である。 In each embodiment, for example, a plurality of power domain sets of a first power domain set in which PD41 is the first PD and PD42 is the second PD, and a second power domain set in which PD42 is the first PD and PD43 is the second PD (FIG. 8). The present invention is applicable to a semiconductor integrated circuit having two sets.
図8に示す第4実施例では、各PD間のデータラインとスキャンチェーンに対して、それぞれアイソレータ420,430を挿入しており、さらに、アイソレータの種類も異なる論理ゲートを適用している。
In the fourth embodiment shown in FIG. 8,
すなわち、PD41とPD42との間にはアイソレータ420が挿入され、また、PD42とPD43との間にはアイソレータ430が挿入されている。
That is, the
ここで、アイソレータ420は、スキャンチェーンに挿入される第1アンドゲート420aおよびデータラインに挿入される第2アンドゲート420bを有する。また、アイソレータ430は、スキャンチェーンに挿入される第1オアゲート430aおよびデータラインに挿入される第2オアゲート430bを有する。
Here, the
そして、アンドゲート420aの入力Bには、図5を参照して説明したアンドゲート34の出力信号SS1が供給され、また、オアゲート430aの入力Bには、図6を参照して説明したインバータ35の出力信号SS2が供給されている。
The output signal SS1 of the AND
これにより、アンドゲート420aの入力Bにおける故障sa−1、並びに、オアゲート430aの入力Bにおける故障sa−0も検出可能になる。
As a result, the failure sa-1 at the input B of the AND
このように、複数のPDを有する半導体集積回路における様々な種類のアイソレータに対して、各スキャンチェーンに挿入された回路におけるPMUからの制御信号を受け取る入力でも全ての縮退故障の検出を行うことができることになる。 As described above, for various types of isolators in a semiconductor integrated circuit having a plurality of PDs, all stuck-at faults can be detected even at an input for receiving a control signal from a PMU in a circuit inserted in each scan chain. It will be possible.
図9は第5実施例の半導体集積回路を示すブロック図である。
図9と前述した図6との比較から明らかなように、本第5実施例におけるPMU3dは、図6に示す第2実施例のPMU3aの変形であり、第1オアゲート20cの入力Bには、同様の制御信号SS2が供給されることになる。
FIG. 9 is a block diagram showing a semiconductor integrated circuit according to the fifth embodiment.
As is clear from the comparison between FIG. 9 and FIG. 6 described above, the
すなわち、本第5実施例におけるPMU3dは、図6のPMU3aにおけるアンドゲート34およびインバータ35の代わりに、オアゲート37およびインバータ38を設けるようになっている。
That is, the
なお、図6のPMU3aでは、テストモード信号TMSが”1”のときでも、アイソレータイネーブル信号IEを”0”にすることでアイソレータ20’の第1オアゲート20cの入力Bを”1”にしてその入力Bの故障sa−0を検出可能にしていた。
In the
これに対して、図9のPMU3dでは、テストモード信号TMSが”1”のときでも、アイソレータイネーブル信号IEを”1”にすることでアイソレータ20’の第1オアゲート20cの入力Bを”1”にしてその入力Bの故障sa−0を検出可能にする。
On the other hand, in the
このように、アイソレータを制御するPMU(パワーマネージメントユニット)は、様々に変形することが可能である。 Thus, the PMU (power management unit) that controls the isolator can be variously modified.
図10は第6実施例の半導体集積回路を示すブロック図である。
図10に示されるように、本第6実施例において、アイソレータ20”は、スキャンチェーンに挿入され、入力Bが反転入力とされたオアゲート20eと、データラインに挿入されたアンドゲート(第2アンドゲート)20bを有する。
FIG. 10 is a block diagram showing a semiconductor integrated circuit according to the sixth embodiment.
As shown in FIG. 10, in the sixth embodiment, an
ここで、本第6実施例のPMUは、図5を参照して説明した第1実施例のPMU3と同様のものであり、このPMU3からの制御信号SSによりオアゲート20eの反転入力Bにおける故障sa−1を検出可能としている。
Here, the PMU of the sixth embodiment is the same as the
このように、スキャンチェーンに挿入されるアイソレータの回路、並びに、それに対応したPMUの回路構成は、様々に変形することができる。 As described above, the circuit of the isolator inserted into the scan chain and the circuit configuration of the PMU corresponding thereto can be variously modified.
上述したように、各実施例の故障検出回路は、少なくとも1つのアイソレータイネーブル信号を受け取り、アイソレータのスキャンチェーンに挿入される回路の入力において、PMUからその入力に供給される信号と同じ論理の縮退故障を検出可能にする。これにより、アイソレータの故障検出を確実に行うことができる。 As described above, the failure detection circuit of each embodiment receives at least one isolator enable signal, and at the input of the circuit inserted in the scan chain of the isolator, the same logical degeneration as the signal supplied to the input from the PMU Make the fault detectable. Thereby, the failure detection of an isolator can be performed reliably.
以上の実施例を含む実施形態に関し、さらに、以下の付記を開示する。
(付記1)
第1パワードメインおよび第2パワードメインがデータラインおよびスキャンチェーンで繋がれ、前記第1パワードメインがオフで前記第2パワードメインがオンのとき、前記第2パワードメインに対して不定が伝播するのを抑制する前記スキャンチェーンに挿入された第1回路を有するアイソレータの故障検出回路であって、
第1制御信号により制御されるパワーマネージメントユニットから前記第1回路に対して供給される第2制御信号の論理を、第3制御信号に従って反転することで、前記第2制御信号が供給される前記第1回路の入力における該第2制御信号の論理と同じ論理の縮退故障を検出可能とすることを特徴とする故障検出回路。
Regarding the embodiment including the above examples, the following supplementary notes are further disclosed.
(Appendix 1)
When the first power domain and the second power domain are connected by a data line and a scan chain, and the first power domain is off and the second power domain is on, indefiniteness propagates to the second power domain. A fault detection circuit for an isolator having a first circuit inserted in the scan chain,
The second control signal is supplied by inverting the logic of the second control signal supplied to the first circuit from the power management unit controlled by the first control signal according to the third control signal. A fault detection circuit, wherein a stuck-at fault having the same logic as that of the second control signal at the input of the first circuit can be detected.
(付記2)
付記1に記載の故障検出回路において、該故障検出回路は、
前記第2制御信号および前記第3制御信号を受け取り、前記第3制御信号の論理に従って前記第2制御信号の論理を変化させる第1論理ゲートを有することを特徴とする故障検出回路。
(Appendix 2)
In the failure detection circuit according to
A failure detection circuit comprising: a first logic gate that receives the second control signal and the third control signal and changes a logic of the second control signal according to a logic of the third control signal.
(付記3)
付記2に記載の故障検出回路において、さらに、
前記第1論理ゲートの出力信号および第4制御信号を受け取り、該第4制御信号に従って前記第1論理ゲートの出力信号の論理を変化させる第2論理ゲートを有することを特徴とする故障検出回路。
(Appendix 3)
In the failure detection circuit according to
A failure detection circuit comprising: a second logic gate that receives an output signal of the first logic gate and a fourth control signal and changes a logic of the output signal of the first logic gate according to the fourth control signal.
(付記4)
付記1〜3のいずれか1項に記載の故障検出回路において、
前記アイソレータは、さらに、前記第1パワードメインおよび前記第2パワードメイン間の前記データラインに挿入された第2回路を有することを特徴とする故障検出回路。
(Appendix 4)
In the failure detection circuit according to any one of
The isolator further includes a second circuit inserted in the data line between the first power domain and the second power domain.
(付記5)
付記1〜4のいずれか1項に記載の故障検出回路において、
前記第1制御信号は、テストモード信号であることを特徴とする故障検出回路。
(Appendix 5)
In the failure detection circuit according to any one of
The failure detection circuit, wherein the first control signal is a test mode signal.
(付記6)
第1パワードメインおよび第2パワードメインがデータラインおよびスキャンチェーンで繋がれ、前記第1パワードメインがオフで前記第2パワードメインがオンのとき、前記第2パワードメインに対して不定が伝播するのを抑制する前記スキャンチェーンに挿入された第1回路を有するアイソレータの故障検出方法であって、
第1制御信号により制御されるパワーマネージメントユニットから前記第1回路に対して供給する第2制御信号の論理を、第3制御信号に従って反転することで、前記第2制御信号が供給される前記第1回路の入力における該第2制御信号の論理と同じ論理の縮退故障を検出可能とすることを特徴とする故障検出方法。
(Appendix 6)
When the first power domain and the second power domain are connected by a data line and a scan chain, and the first power domain is off and the second power domain is on, indefiniteness propagates to the second power domain. A method for detecting a failure of an isolator having a first circuit inserted in the scan chain,
The logic of the second control signal supplied to the first circuit from the power management unit controlled by the first control signal is inverted according to the third control signal, whereby the second control signal is supplied. A fault detection method comprising detecting a stuck-at fault having the same logic as that of the second control signal at the input of one circuit.
(付記7)
第1パワードメインと、
該第1パワードメインとデータラインおよびスキャンチェーンで繋がる第2パワードメインと、
前記第1パワードメインおよび前記第2パワードメイン間の前記スキャンチェーンに挿入された第1回路を有するアイソレータと、
第1制御信号を受け取り、前記第1回路に対して第2制御信号を供給して該第1回路を制御するパワーマネージメントユニットと、を有する半導体集積回路であって、
前記パワーマネージメントユニットは、前記第2制御信号が供給される前記第1回路の入力における縮退故障を検出可能にする故障検出回路を有することを特徴とする半導体集積回路。
(Appendix 7)
A first power domain;
A second power domain connected to the first power domain by a data line and a scan chain;
An isolator having a first circuit inserted in the scan chain between the first power domain and the second power domain;
A power management unit that receives a first control signal and supplies the second control signal to the first circuit to control the first circuit, and a semiconductor integrated circuit comprising:
The semiconductor integrated circuit according to
(付記8)
付記7に記載の半導体集積回路において、
前記故障検出回路は、第3制御信号を受け取り、前記第2制御信号が供給される前記第1回路の入力において、前記第2制御信号と同じ論理の縮退故障を検出可能とするように前記第2制御信号の論理を反転させることを特徴とする半導体集積回路。
(Appendix 8)
In the semiconductor integrated circuit according to
The failure detection circuit receives a third control signal, and at the input of the first circuit to which the second control signal is supplied, the failure detection circuit can detect a stuck-at failure having the same logic as the second control signal. 2. A semiconductor integrated circuit characterized by inverting the logic of a control signal.
(付記9)
付記7または8に記載の半導体集積回路において、
前記第1制御信号は、テストモード信号であることを特徴とする半導体集積回路。
(Appendix 9)
In the semiconductor integrated circuit according to
The semiconductor integrated circuit according to
(付記10)
付記7〜9のいずれか1項に記載の半導体集積回路において、
前記第1回路は、アンドゲートを有することを特徴とする半導体集積回路。
(Appendix 10)
In the semiconductor integrated circuit according to any one of
The semiconductor integrated circuit according to
(付記11)
付記7〜9のいずれか1項に記載の半導体集積回路において、
前記第1回路は、オアゲートを有することを特徴とする半導体集積回路。
(Appendix 11)
In the semiconductor integrated circuit according to any one of
The semiconductor integrated circuit according to
(付記12)
付記7〜9のいずれか1項に記載の半導体集積回路において、
前記アイソレータは、さらに、前記第1パワードメインおよび前記第2パワードメイン間の前記データラインに挿入された第2回路を有することを特徴とする半導体集積回路。
(Appendix 12)
In the semiconductor integrated circuit according to any one of
The isolator further includes a second circuit inserted in the data line between the first power domain and the second power domain.
(付記13)
付記12に記載の半導体集積回路において、前記第1回路および前記第2回路は、それぞれアンドゲートを有することを特徴とする半導体集積回路。
(Appendix 13)
The semiconductor integrated circuit according to
(付記14)
付記12に記載の半導体集積回路において、前記第1回路および前記第2回路は、それぞれオアゲートを有することを特徴とする半導体集積回路。
(Appendix 14)
The semiconductor integrated circuit according to
(付記15)
付記7〜14のいずれか1項に記載の半導体集積回路において、前記第1パワードメインおよび前記第2パワードメインの組を複数組有することを特徴とする半導体集積回路。
(Appendix 15)
15. The semiconductor integrated circuit according to any one of
1,2,41〜43,101,102 パワードメイン(PD)
3,3a,3b,3c,3d,103 パワーメネージメント・ユニット(PMU)
3 RSフリップフロップ
20,20’,20”,420,430,120 アイソレータ
34,36,37 故障検出回路
1,2,41-43,101,102 Power domain (PD)
3, 3a, 3b, 3c, 3d, 103 Power management unit (PMU)
3 RS flip-
Claims (4)
前記アイソレータは、前記スキャンチェーンに接続される第1回路と、前記データラインに接続される第2回路とを有し、
第1制御信号により制御されるパワーマネージメントユニットから前記第1回路に対して供給される第2制御信号の論理を、第3制御信号に従って反転することで、前記第2制御信号が供給される前記第1回路の入力における該第2制御信号の論理と同じ論理の縮退故障を検出可能とし、
前記パワーマネージメントユニットから前記第2回路に、前記第1制御信号および前記第3制御信号によって出力値が固定されない論理回路の出力を供給することで、前記第2回路の故障を自動テストパターン生成により検出可能とする、
ことを特徴とする故障検出回路。 The first power domain and the second power domain are connected by a data line and a scan chain via an isolator ,
The isolator includes a first circuit connected to the scan chain and a second circuit connected to the data line,
The second control signal is supplied by inverting the logic of the second control signal supplied to the first circuit from the power management unit controlled by the first control signal according to the third control signal. A stuck-at fault having the same logic as that of the second control signal at the input of the first circuit can be detected ;
By supplying the output of the logic circuit whose output value is not fixed by the first control signal and the third control signal from the power management unit to the second circuit, the failure of the second circuit is detected by automatic test pattern generation. Detectable,
A failure detection circuit.
前記第2制御信号および前記第3制御信号を受け取り、前記第3制御信号の論理に従って前記第2制御信号の論理を変化させる第1論理ゲートを有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の故障検出回路。 The failure detection circuit is
A first logic gate that receives the second control signal and the third control signal and changes a logic of the second control signal according to a logic of the third control signal ;
The fault detection circuit according to claim 1 .
前記アイソレータは、前記スキャンチェーンに接続される第1回路と、前記データラインに接続される第2回路とを有し、
第1制御信号により制御されるパワーマネージメントユニットから前記第1回路に対して供給される第2制御信号の論理を、第3制御信号に従って反転することで、前記第2制御信号が供給される前記第1回路の入力における該第2制御信号の論理と同じ論理の縮退故障を検出可能とし、
前記パワーマネージメントユニットから前記第2回路に、前記第1制御信号および前記第3制御信号によって出力値が固定されない論理回路の出力を供給することで、前記第2回路の故障を自動テストパターン生成により検出可能とする、
ことを特徴とする故障検出方法。 The first power domain and the second power domain are connected by a data line and a scan chain via an isolator ,
The isolator includes a first circuit connected to the scan chain and a second circuit connected to the data line,
The logic of the second control signal that will be supplied to the first circuit from the power management unit controlled by the first control signal, by inverting accordance with a third control signal, the said second control signal is supplied A stuck-at fault having the same logic as that of the second control signal at the input of the first circuit can be detected ;
By supplying the output of the logic circuit whose output value is not fixed by the first control signal and the third control signal from the power management unit to the second circuit, the failure of the second circuit is detected by automatic test pattern generation. Detectable,
The fault detection method characterized by the above-mentioned.
該第1パワードメインと、アイソレータを介して、データラインおよびスキャンチェーンで繋がる第2パワードメインと、
第1制御信号により制御されるパワーマネージメントユニットと、を有する半導体集積回路であって、
前記アイソレータは、前記スキャンチェーンに接続される第1回路と、前記データラインに接続される第2回路とを有し、
前記パワーマネージメントユニットから前記第1回路に対して供給される第2制御信号の論理を、第3制御信号に従って反転することで、前記第2制御信号が供給される前記第1回路の入力における該第2制御信号の論理と同じ論理の縮退故障を検出可能とし、
前記パワーマネージメントユニットから前記第2回路に、前記第1制御信号および前記第3制御信号によって出力値が固定されない論理回路の出力を供給することで、前記第2回路の故障を自動テストパターン生成により検出可能とする、
ことを特徴とする半導体集積回路。 A first power domain;
A first power domain and a second power domain connected by a data line and a scan chain via an isolator ;
A power management unit controlled by the first control signal, a semiconductor integrated circuit having,
The isolator includes a first circuit connected to the scan chain and a second circuit connected to the data line,
The logic of the second control signal supplied from the power management unit to the first circuit is inverted according to the third control signal, so that the input at the first circuit to which the second control signal is supplied A stuck-at fault with the same logic as that of the second control signal can be detected,
By supplying the output of the logic circuit whose output value is not fixed by the first control signal and the third control signal from the power management unit to the second circuit, the failure of the second circuit is detected by automatic test pattern generation. Detectable,
A semiconductor integrated circuit.
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