JPH02159585A - Testing device of lsi - Google Patents
Testing device of lsiInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、論理回路の動作テストを行う装置に係わり、
特に大規模な論理LSIをテストするためのLSIのテ
スト装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an apparatus for testing the operation of a logic circuit.
In particular, the present invention relates to an LSI test device for testing large-scale logic LSIs.
(従来の技術)
近年、LSIの大規模化に伴い、検査の対象となる論理
回路の規模が増大し、さらに対象回路そのものが複雑化
することにより、テストが非常に難しくなっている。ま
た、テスト装置も、LSIが多ピン及び高速になるに従
い高価なものとなっている。(Prior Art) In recent years, with the increase in the scale of LSIs, the scale of logic circuits to be tested has increased, and the target circuits themselves have become more complex, making testing extremely difficult. Furthermore, test equipment has also become more expensive as LSIs have more pins and higher speeds.
この問題を解決するために、自己テスト法(BIST)
やスキャンデザイン手法等が提案されている。しかしな
がら、自己テスト法では、LSIチップ内に自己テスト
囲路が入っているため、チップサイズが大きくなり、実
用的ではない。さらに、スキャンデザイン手法では、テ
ストベクトルが膨大なものとなり、テスト時間が多くか
かり、高価な外部テスターを使用する必要があり、テス
ト費用が高くなってしまう。To solve this problem, we used the Self-Testing Method (BIST).
and scan design methods have been proposed. However, in the self-test method, since a self-test circuit is included in the LSI chip, the chip size increases and is not practical. Furthermore, the scan design method requires a large number of test vectors, requires a large amount of testing time, and requires the use of an expensive external tester, resulting in high testing costs.
(発明が解決しようとする課題)
このように、従来のテスト方法では、LSIが複雑にな
るに伴い外部テスターに要求される仕様が複雑となり、
高価なテスターが必要になる。また、これを避けるため
にLSI自身に自己テスト回路を組み込むと、LSIの
チップサイズが大きくなるという問題があった。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in conventional testing methods, as LSIs become more complex, the specifications required of external testers become more complex.
Requires an expensive tester. Furthermore, if a self-test circuit is built into the LSI itself in order to avoid this, there is a problem in that the chip size of the LSI increases.
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、安価な外部テスターを用いてLSI
回路の動作テストを行うことができ、且つLSIのチッ
プ面積も最小限に抑えることのできるLSIのテスト装
置を提供することにある。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to test LSI using an inexpensive external tester.
An object of the present invention is to provide an LSI test device that can perform a circuit operation test and also minimize the LSI chip area.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明の骨子は、テスト回路をLSI回路と同一チップ
に集積するのではなく、別チップに集積することにある
。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The gist of the present invention is to integrate the test circuit and the LSI circuit on a separate chip, rather than on the same chip.
即ち本発明は、LSI回路を駆動してその動作状態をテ
ストするLSIのテスト装置において、テストすべきL
SI回路とは別チップに形成されて該LSI回路に接続
され、該LSI回路の動作テストのためのテストデータ
を生成して該LSI回路に高速で供給し、該LSI回路
の出力を期待値と比較しその比較結果を低速で出力する
テスト回路と、このテスト回路に接続され、該テスト回
路に前記テストデータ生成のための指令を供給すると共
に、該テスト回路から出力される前記比較結果を入力す
る外部テスターとを設けるようにしたものである。That is, the present invention provides an LSI test device that drives an LSI circuit and tests its operating state.
It is formed on a separate chip from the SI circuit and connected to the LSI circuit, generates test data for testing the operation of the LSI circuit, supplies it to the LSI circuit at high speed, and outputs the LSI circuit to an expected value. A test circuit that compares and outputs the comparison result at low speed; and a test circuit that is connected to this test circuit, supplies the test circuit with a command for generating the test data, and inputs the comparison result output from the test circuit. An external tester is also provided.
(作 用)
本発明によれば、テストすべき論理LSI回路゛を設計
製造する場合に、その回路に専用のテスト回路を別に設
計製造する。このテスト用の論理回路は、被テスト回路
であるLSI回路と同一の技術で製造できるので、同一
の性能を有することが可能である。従って、高速のタイ
ミング波形を容易に実現できること、大規模な回路をテ
ストするに足りる記憶容量を有することが可能である。(Function) According to the present invention, when designing and manufacturing a logic LSI circuit to be tested, a dedicated test circuit is separately designed and manufactured for the circuit. This test logic circuit can be manufactured using the same technology as the LSI circuit that is the circuit under test, so it can have the same performance. Therefore, it is possible to easily realize high-speed timing waveforms and to have a storage capacity sufficient to test large-scale circuits.
このテスト回路を起動し、管理する目的として従来の外
部テスターを用いれば良いので、テスターとしては高速
、多ビンのようなものは不要である。Since a conventional external tester can be used to start and manage this test circuit, a high-speed, multi-bin tester is not required.
なお、テスト回路としては、テスター専用のテストパタ
ーン発生回路、比較回路、タイミング発生回路、テスト
データ保存用のメモリ回路としてROM/ RA M、
及び外部テスタとの通信や制御のためのマイクロプロセ
ッサ等からなる。これらの回路をLSI回路と同一チッ
プ上に集積するとLSI回路のチップサイズが増大する
が、テスト回路を別チップに集積することによりLSI
回路のチップサイズの増大を防止することができる。さ
らに、LSI回路は一般に100Kゲート以上の大規模
なものであり、それに比べればテスト回路の設計は容易
である。The test circuit includes a test pattern generation circuit dedicated to the tester, a comparison circuit, a timing generation circuit, and a ROM/RAM as a memory circuit for storing test data.
and a microprocessor for communication and control with external testers. If these circuits are integrated on the same chip as the LSI circuit, the chip size of the LSI circuit will increase, but by integrating the test circuit on a separate chip, the LSI
It is possible to prevent an increase in the chip size of the circuit. Furthermore, LSI circuits are generally large-scale, with 100K gates or more, and compared to this, designing a test circuit is easy.
また本発明では、テスト回路が別LSIチップ上に作ら
れ、標準化部分とその被テスト回路に対応した特殊化部
分とからなっているので、テスト回路を標準の設計手順
で容易に作成することができる。外部テスターからはテ
スト回路に簡単な命令とデータを転送すれば良いので、
非常に安価なテスターがあればよい。即ち、本テスト装
置よれば、外部テスターの非常に高価な部分である、高
速タイミング回路及び比較回路を彼テスト回路と同じよ
うにその被テスト回路毎に被テスト回路製造技術で作成
することにある。Furthermore, in the present invention, the test circuit is created on a separate LSI chip and consists of a standardized part and a specialized part corresponding to the circuit under test, so the test circuit can be easily created using standard design procedures. can. Since the external tester only needs to transfer simple instructions and data to the test circuit,
All you need is a very cheap tester. That is, according to this test device, the high-speed timing circuit and comparison circuit, which are extremely expensive parts of an external tester, are created for each circuit under test using the same manufacturing technology as the circuit under test. .
外部テスター側からは、少量の命令及びテストデータを
転送すれば、テスト回路で解釈を行い、大量のテストデ
ータを高速で生成し、被テスト回路に出力し、被テスト
回路からの出力とテスト回路内にある期待値と比較する
。これらの一連の処理手続きは、一般のテスト手法で通
常に用いられており、本発明の請求するところではない
。From the external tester side, if a small amount of instructions and test data are transferred, the test circuit interprets them, generates a large amount of test data at high speed, outputs it to the circuit under test, and outputs the output from the circuit under test and the test circuit. Compare with the expected value within. These series of processing procedures are commonly used in general testing techniques and are not claimed by the present invention.
(実施例) 以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。(Example) Hereinafter, details of the present invention will be explained with reference to illustrated embodiments.
第1図は本発明の一実施例に係わるLSIのテスト装置
を示す模式図である。図中10はテストすべきLS1回
路、20はLSI回路10のテスト機能を持たせた専用
のテスト回路、30は外部テスターであり、LSI回路
10と外部テスター30との間にテスト回路20が挿入
されている。ここで、テスト回路20はLSI回路10
の設計と同時に設計されるが、LSI回路10とは別の
チップに形成されている。FIG. 1 is a schematic diagram showing an LSI test device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 10 is the LS1 circuit to be tested, 20 is a dedicated test circuit with a test function for the LSI circuit 10, and 30 is an external tester, and the test circuit 20 is inserted between the LSI circuit 10 and the external tester 30. has been done. Here, the test circuit 20 is the LSI circuit 10
Although it is designed at the same time as the LSI circuit 10, it is formed on a separate chip from the LSI circuit 10.
外部テスター30からは、テスト回路20にテストパタ
ーン生成命令等が供給され、テスト回路20ではこの命
令に基づいてテストパターンが展開され、展開されたテ
ストパターンはLSI回路10に供給される。そして、
このパターンを入力して動作するLSI回路10の出力
は、テスト回路20に供給される。テスト回路20では
、この出力と予め設定された期待値とが比較され、その
比較結果(評価データ)は外部テスター30に供給され
る。ここで、LSI回路10とテスト回路20との間の
データの転送は高速であり、テスト回路20と外部テス
ター30との間のデータの転送は低速である。つまり、
テスト回路20でテスト命令列を受けて実テストパター
ンを生成することにより、低速の外部テスター30でL
SI回路10(高速デバイス)の高速テストが可能とな
っている。The external tester 30 supplies a test pattern generation command and the like to the test circuit 20, the test circuit 20 develops a test pattern based on this command, and the developed test pattern is supplied to the LSI circuit 10. and,
The output of the LSI circuit 10 which operates by inputting this pattern is supplied to the test circuit 20. In the test circuit 20, this output is compared with a preset expected value, and the comparison result (evaluation data) is supplied to the external tester 30. Here, data transfer between the LSI circuit 10 and the test circuit 20 is fast, and data transfer between the test circuit 20 and the external tester 30 is slow. In other words,
The test circuit 20 receives a test command sequence and generates an actual test pattern, so that the low-speed external tester 30 can
High-speed testing of the SI circuit 10 (high-speed device) is possible.
ここで、外部テスター30側を16進コードパラレルと
し、LSI回路10側を2進コードシリアルとすると、
16倍高速のデバイスシミュレーションが可能となる。Here, if the external tester 30 side is hexadecimal code parallel and the LSI circuit 10 side is binary code serial,
16 times faster device simulation is possible.
本発明の効果を最大限に発揮するためには、テスト回路
20と外部テスター30との間での情報交換は抽象化或
いは高度化することにより、情報量を減らすことが重要
である。例えば、テスター30側からは、テスト実行命
令をテスト回路20に渡し、テスト回路20はその実行
命令に従ってテストパターンを生成し編集する。In order to maximize the effects of the present invention, it is important to reduce the amount of information by abstracting or increasing the sophistication of information exchange between the test circuit 20 and the external tester 30. For example, the tester 30 passes a test execution command to the test circuit 20, and the test circuit 20 generates and edits a test pattern according to the execution command.
或いは、論理値ベクトルにタイミング情報を付加して、
実波形を形成する等の処理を行う等である。また、テス
トパターン編集としては、ループへの展開、サブテスト
パターンの展開等である。Alternatively, by adding timing information to the logical value vector,
For example, processing such as forming an actual waveform is performed. Test pattern editing includes expansion into loops, expansion of subtest patterns, and the like.
第2図はテスト回路20に必要な回路のブロック構成図
である。図中21はテスト生成命令を解釈したり、テス
トパターンを生成するCPU、22はテストプログラム
やテスト結果を格納するメモリ(ROM/RAM) 、
23は基本テストパターンデータを格納したメモリ(、
ROM) 、24はテストパターンを展開するパターン
展開回路、25は基本タイミングデータを格納したメモ
リ(ROM) 、26はタイミング発生回路、27は合
成回路、28はピン接続マトリックス、29は比較回路
である。FIG. 2 is a block diagram of the circuitry necessary for the test circuit 20. In the figure, 21 is a CPU that interprets test generation instructions and generates test patterns, 22 is a memory (ROM/RAM) that stores test programs and test results,
23 is a memory (,
ROM), 24 is a pattern expansion circuit that expands the test pattern, 25 is a memory (ROM) that stores basic timing data, 26 is a timing generation circuit, 27 is a synthesis circuit, 28 is a pin connection matrix, and 29 is a comparison circuit. .
また、CPU21はテスターとのデータ交換。In addition, the CPU 21 exchanges data with the tester.
内部でのテストパターン発生等に使用される。Used for internal test pattern generation, etc.
メモリ22にはテストパターン発生に使用する基本パタ
ーン、被テスト回路評価に必要な専用テストパターン、
またパターン発生に必要な制御情報等を入れておく。他
の一部分回路もテスター内に通常見られる回路であって
標準的な回路構成が可能である。メモリ内のテストパタ
ーン及びビン接続マトリックス回路の制御情報等が被テ
スト回路に従って毎回テスト化される。従って、0己テ
スト回路は標準化を行うことが可能であり、各被テスト
回路毎に回路の一部を修正すればよい。なお、パターン
展開回路24゜タイミング発生回路26及び合成回路2
7の各出力信号は、例えば第3図に示すようになる。The memory 22 stores basic patterns used for test pattern generation, dedicated test patterns necessary for evaluating the circuit under test,
Control information necessary for pattern generation is also included. The other partial circuits are also circuits commonly found in testers and can have standard circuit configurations. The test pattern in the memory, the control information of the bin connection matrix circuit, etc. are tested every time according to the circuit under test. Therefore, the zero-self test circuit can be standardized, and only a portion of the circuit needs to be modified for each circuit to be tested. Note that the pattern development circuit 24, the timing generation circuit 26, and the synthesis circuit 2
Each output signal of 7 is as shown in FIG. 3, for example.
ここで、第2図に示すテスト回路20の動作を簡単に説
明する。CPU21により外部テスター30からマクロ
テストパターン(テスト命令列及びテストデータ列)を
読出され、メモリ22に格納されたテストプログラム及
びメモリ23に格納された基本テストパターンデータ等
に基づいて、IB進のマクロテストパターンがバイナリ
−コードのテストパターンに変換される。Here, the operation of the test circuit 20 shown in FIG. 2 will be briefly explained. The CPU 21 reads out a macro test pattern (a test instruction string and a test data string) from the external tester 30, and based on the test program stored in the memory 22, the basic test pattern data stored in the memory 23, etc., the macro test pattern is read out from the external tester 30. The test pattern is converted into a binary-code test pattern.
このテストパターンは、パターン展開回路24により展
開され、合成回路27によりテスト信号が生成される。This test pattern is developed by a pattern development circuit 24, and a test signal is generated by a synthesis circuit 27.
そして、ピン結線マトリックス28を介してLSI回路
10に供給される。The signal is then supplied to the LSI circuit 10 via the pin connection matrix 28.
一方、テスト動作終了後、LSI回路10の出力データ
は、ビン結線マトリックス28を介して比較回路29に
入力され、予め設定された期待値と比較される。そして
、比較回路29による比較結果(評価データ)はメモリ
22に格納された後、外部テスター30に送出されるこ
とになる。On the other hand, after the test operation is completed, the output data of the LSI circuit 10 is input to the comparison circuit 29 via the bin connection matrix 28, and is compared with a preset expected value. The comparison result (evaluation data) by the comparison circuit 29 is stored in the memory 22 and then sent to the external tester 30.
かくして本実施例によれば、同一チップ内にテスト回路
を埋め込むことによるチップサイズの増加を防ぐことが
できると共に、複雑なテストも可能である。スキャンデ
ザインシグネチア解析等は、IOKゲート内外でしか実
用的ではなかったが、本実施例により安価に膨大なテス
トが可能となるので、LOOKゲートレベルの回路テス
トも同時に行うことがで入る。高価な外部テスターに変
り安価な外部テスター等でテストの起動、テスト結果の
解析等を行えばよく、高価なテスターが行っている高速
のタイミング波形発生、波形のストローク等は、テスト
回路が行う。このテスト回路は、VLSI技術及びゲー
トアレー技術により大量に作成することができるので、
多数の被テスト回路を同時に大量に測定することができ
る。Thus, according to this embodiment, it is possible to prevent an increase in chip size due to embedding a test circuit in the same chip, and also to perform complex tests. Scan design signature analysis and the like have been practical only for the inside and outside of the IOK gate, but this embodiment enables a huge amount of testing at low cost, making it possible to perform circuit tests at the LOOK gate level at the same time. Instead of an expensive external tester, an inexpensive external tester can be used to start the test, analyze the test results, etc., and the test circuit performs the high-speed timing waveform generation, waveform stroke, etc. that expensive testers do. This test circuit can be produced in large quantities using VLSI technology and gate array technology, so
A large number of circuits under test can be measured in bulk at the same time.
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
ることができる。例えば、本発明装置を第4図に示す如
くテストラインに組み込んで、流れ作業的にテストを行
うことができる。第4図中31はテスト回路20に基本
テストパターン等を入力するテスト起動用テスター 3
2はテスト回路20内のテスト結果を読出し評価するテ
スト結果解析用テスター40は自動的に流れるテストラ
イン、50はLSI回路10とテスト回路20とを電気
的に接続すると共に、テスター31.32等に接続され
るパッドが設けられたテストベツドを示している。この
方法では、テストが終了する毎にLSI回路10のみを
交換し、テスト回路20を繰返し使用してテストを行う
ことが可能である。Note that the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof. For example, the apparatus of the present invention can be incorporated into a test line as shown in FIG. 4, and tests can be carried out in an assembly line. 31 in FIG. 4 is a test start tester 3 for inputting basic test patterns etc. to the test circuit 20.
Reference numeral 2 denotes a test result analysis tester 40 that reads and evaluates the test results in the test circuit 20, and a test line that automatically flows. 50 electrically connects the LSI circuit 10 and the test circuit 20, and also includes testers 31, 32, etc. The test bed is shown with pads connected to it. With this method, it is possible to replace only the LSI circuit 10 every time a test is completed and to repeatedly use the test circuit 20 to perform tests.
[発明の効果]
以上詳述したように本発明によれば、テスト回路をLS
I回路と同一チップに集積するのではなく、別チップに
集積しているので、安価な外部テスターを用いてLSI
回路のテストを行うことができ、且つLSI回路のチッ
プ面積も最小限に抑えることができる。[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, the test circuit is
Since it is not integrated on the same chip as the I circuit, but on a separate chip, it is possible to test the LSI using an inexpensive external tester.
The circuit can be tested and the chip area of the LSI circuit can be minimized.
第1図は本発明の一実施例に係わるLSIのテスト装置
を示す模式図、第2図は上記装置におけるテスト回路を
示すブロック図、第3図は第2図に示すテスト回路の動
作を説明するための信号波形図、第4図は本発明の詳細
な説明するための模式図である。
10・・・LSI回路(被テスト回路)、20・・・テ
スト回路、30・・・外部テスター40・・・テストラ
イン、50・・・テストベツド。
出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第
図
第3図FIG. 1 is a schematic diagram showing an LSI test device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a test circuit in the device, and FIG. 3 explains the operation of the test circuit shown in FIG. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the present invention in detail. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... LSI circuit (circuit under test), 20... Test circuit, 30... External tester 40... Test line, 50... Test bed. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 3
Claims (2)
作状態をテストするLSIのテスト装置において、 前記LSI回路と外部テスターとの間に該 LSI回路とは別チップに形成されたテスト回路を挿入
してなり、 該テスト回路は、前記外部テスターから低速で入力した
テストデータ生成指令を元に前記LSI回路の動作テス
トのためのテストデータを生成し、このテストデータを
前記LSI回路に高速で供給すると共に、前記LSI回
路の出力データを高速で入力して期待値と比較し、その
比較結果を前記外部テスターに低速で供給するものであ
ることを特徴とするLSIのテスト装置。(1) In an LSI test device that uses an external tester to drive an LSI circuit and test its operating state, a test circuit formed on a separate chip from the LSI circuit is inserted between the LSI circuit and the external tester. The test circuit generates test data for testing the operation of the LSI circuit based on a test data generation command input at low speed from the external tester, and supplies this test data to the LSI circuit at high speed. At the same time, the LSI testing apparatus is characterized in that the output data of the LSI circuit is inputted at high speed, compared with an expected value, and the comparison result is supplied to the external tester at low speed.
たテストデータ生成指令を元に大量のテストデータを高
速に生成するデータ生成部、前記LSI回路の動作クロ
ックに同期したクロックを発生する高速タイミング発生
部、前記LSI回路の出力を予め設定された期待値と比
較する比較部とを備えたものであり、前記LSI回路と
同一の設計ルールで作成されたものであることを特徴と
する請求項1記載のLSIのテスト装置。(2) The test circuit includes a data generation unit that generates a large amount of test data at high speed based on a test data generation command input from the external tester, and a high-speed timing generator that generates a clock synchronized with the operating clock of the LSI circuit. and a comparison section for comparing the output of the LSI circuit with a preset expected value, and is created according to the same design rules as the LSI circuit. The LSI test device described above.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP63314296A JP2660028B2 (en) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | LSI test equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH02159585A true JPH02159585A (en) | 1990-06-19 |
JP2660028B2 JP2660028B2 (en) | 1997-10-08 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP63314296A Expired - Lifetime JP2660028B2 (en) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | LSI test equipment |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2660028B2 (en) |
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