JPH0466884A

JPH0466884A - 集積回路試験装置

Info

Publication number: JPH0466884A
Application number: JP2180776A
Authority: JP
Inventors: Chihiro Shirakawa; 千洋白川
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1992-03-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、集積回路の故障診断を高速かつ確実に行うこ
とが可能な集積回路試験装置に関するものである。

〔従来の技術〕

集積回路の大規模化にともない、ＬＳＩテスタによって
得られる外部ピンの入出力応答のみから内部の故障診断
を行うことか困難になった。そのために、電子ビーム又
はレーザービームや金属針等により、被試験デバイス（
以下ＤＵＴという。）の内部回路の動作を観測するプロ
ーブ装置か開発されている。このような装置の例を第５
図に示すこの装置を用いて診断を行うにはＬＳＩテスタ
によって故障信号が検出されたＤＵＴの外部出力ピンを
まず一つ取り出し、これを出発点としてＤＵＴ内部の回
路ネットをプローブしながら故障の伝播経路を入力側に
向かってトレースするものであった。故障診断手順は第
６図のフローチャートに示すとおりであり、（１）、プローブ装置１０は、観測点として指定された
ネットに対応するＤＵＴ内部の物理的位置にプローブを
あて波形を得る。

（２）、該観測波形は、波形比較回路１１によって論理
シミュレーションファイル１４の論理シミュレーション
波形と比較される。

（３）、観測波形と比較結果は観測履歴データファイル
１３に書き込まれる。

（４）、追跡手順発生回路１２は、観測履歴データファ
イル１３を参照して各機能ブロックの入出力状態を調べ
、入力信号が全て正常でかつ出力信号が故障であるとい
う条件を満たすものを故障発生点と判定する。

（５）、故障発生点である場合には（７）に、そうでな
い場合には（６）に行く。

（６）、ＣＡＤデータベースの接続情報を基に追跡手順
発生回路１２は、次のブロービング点を決定し、（１）
に戻る。

（７）、故障を出力し、診断を終了する。

〔発明が解決しようとする課題〕

この種の従来の集積回路試験装置は論理シミュレーショ
ン結果を参照データとして持つだけてあったため−っの
故障をトレースすることを容易化したにすぎない。しか
しながら、故障が複数箇所存在する可能性は常にあり、
実際の診断においては以下のような問題点があった。

１）、検知した故障が唯一のものであるが否かを判断す
る手段がない。

２）、検知した故障以外に故障があることが判明したと
き、相互干渉する故障信号同士を分離して診断を行う手
段がない。

これらの問題により、複数箇所に存在する故障の診断に
は総当たり的に全てのネットを観測する他なく、多くの
診断時間を要しているのが現状である。

本発明は、従来の装置が正賞な回路のシミュレーション
結果との参照手段しか持たないことから生じる問題点を
解決するためになされたものであり、多重故障診断を効
率かつ確実に行える集積回路試験装置を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、本発明の集積回路試
験装置は、半導体集積回路内部の動作状態を電子ビーム
又はレーザービーム又は金属針などを用いて直接観測す
るプローブ装置と、測定信号波形と該集積回路の論理シ
ミュレーションファイルに格納されているシミュレーシ
ョン波形を比較する波形比較回路と、該測定波形及び該
比較結果を含む観測履歴データファイルと、該観測履歴
データファイルに記憶されている観測履歴とＣＡＤデー
タベースから取り出された接続情報から次に測定すべき
ネットを算出する追跡手順発生回路からなる集積回路試
験装置において、一つ又は複数の故障モデルを該半導体
集積回路内部の任意の場所に設定してシミュレーション
を行う手段と、該シミュレーションを行う手段により得
られたシミュレーション結果を格納したファイルを備え
てなることを特徴とする。

〔作　　用〕

本発明は、発見された故障の影響を考慮したシミュレー
ションデータを用いて故障原因を一つづつ分離診断して
いくことができることから、総当たり的に全てのネット
をチエツクする必要がなく、多重故障の診断を高速かつ
正確に行うことができる。以下図面にもとづき実施例に
ついて説明する。

〔実　施　例〕

第１図は、本発明の集積回路試験装置の一実施例の構成
を示し、第５図に示す従来の装置と同一の部分には同一
符号を付与しである。本発明の集積回路試験装置は、故
障診断シミュレーションファイル１００、故障診断シミ
ユレータ２ｏＯ１故障モデル設定回路３００を持つ点に
おいて従来装置と相違している。ここでは、故障モデル
設定回路によって故障を設定された回路にたいして論理
シミュレーションを行うことができるシミュレータを故
障診断シミュレータと呼ぶことにする。

本発明の集積回路試験装置の動作フローを第２図によっ
て説明する。第２図に記載された（１）、（３）から（
６）の手順は、従来装置の（１）、（３）から（６）の
動作と同じであり、同一符号を付けて説明し、それ以外
は（ｖｉ）のように異なる文字による符号を付けて説明
する。

（１）、プローブ装置１０は、観測点として指定された
ネットに対応するＤＵＴ上の物理的位置にプローブをあ
て波形を得る。

（ｉ）、該観測波形は、波形比較回路ＩＩによって故障
診断シミュレーションファイル１００内の論理シミュレ
ーション波形と比較される。

（４）、追跡手順発生回路１２は、観測履歴データファ
イル１３を参照して各機能ブロックの入出力状態を調べ
、入力信号か全て正常で出力信号が故障であるという条
件を満たすものを取り出し故障発生点と判定する。

（５）、故障発生点である場合には（ｉ）に、そうでな
い場合には（６）に行く。

（６）、ＣＡＤデータベース１５内の接続情報を基に追
跡手順発生回路１２は次のブローピンク点を決定し、（
１）に戻る。

（ｉｉ　）、発見した故障について故障モデル設定回路
３００によって故障モデルを設定し、ＣＡ、　Ｄデータ
ベース１５内の接続情報を用いて故障を設定したシミュ
レーションのための回路記述データを作成する。

（ｉｉ　）、故障診断シミュレータ２００によってシミ
ュレーションを実行する。

（ｉｖ）、（徂）で得られた結果に基づき故障診断シミ
ュレーションファイル１００を更新する。

（■）、観測履歴データファイル１３に格納されている
観測波形と故障診断シミュレーションファイル１００に
格納されているシミュレーション波形を比較照合する。

（ｖｉ）、不一致箇所かある場合には、（１）に移り、
そうでない場合には、終了する。

実際の論理回路の一例を用いて本発明装置の動作を詳し
く説明する。第３図（イ）はＤＵＴの論理回路ブロック
図、（ロ）、（ハ）は故障モデルを挿入したＤＵＴの論
理回路ブロック図、第４図（ニ）は上記第３図（イ）の
論理回路ブロック図でシミュレーションしたデータ、第
４図（ホ）はＤＵＴの実際の観測データ、第４図（へ）
および（ト）は上記第３図（ロ）と（ハ）の論理回路ブ
ロック図でシミュレーションしたデータである。

まず故障診断は、上記第３図（イ）の論理回路のシミュ
レーション結果を用いて行われる。

１）、第３図（イ）の出力ネッｈｇ、ｈが第１図のプロ
ーブ装置１０で観測され、第４図（ホ）に示す信号列ｇ
、、ｈゎが得られる。第１図の故障診断シミュレーショ
ンファイル１００に予め用意されていたシミユレーショ
ン値（第４図（ニ））のｇ　ｆｉａ、ｈ　ｎｍと上記の
観測信号列ｇ、、ｈ、とか比較照合され、出力ネットｇ
、ｈで不一致か検出される。

２）、そこで、まず出力ネットｈの故障原因を診断する
。第１図のＣＡＤデータベース１５の回路接続情報によ
りネットｈの入力側ネットがｅとｆであることがわかる
。まずｅをプローブ装置１ｏで観測することにより、第
４図（ホ）に示す観測信号列ｅ７が得られる。シミユレ
ーション値第４図（ニ）のｅｍｕと上記の観測信号列ｅ
７を比較照合し、ネットｅで不一致があることかわかる
。

３）、ＣＡＤデータベース１５の回路接続情報によりネ
ットｅの入力側ネットがａとｂであることがわかる。ま
ずａをプローブ装置１０で観測することにより、第４図
（ホ）に示す信号列ａゆが得られる。シミユレーション
値第４図（ニ）のａ、と上記の観測信号列ａヨを比較照
合し、ネットａでは一致していることがわかる。

４）、ｂをプローブ装置１０で観測することにより、第
４図（ホ）に示す信号列す、か得られる。シミユレーシ
ョン値第４図（ニ）のす。３と上記の観測信号列す、を
比較照合し、ネットｂでは一致していることかわかる。

以上のことから、ゲートＧ１の入力ネットａ、ｂでは正
常信号、出力ネットｅでは故障信号が検出されたのでこ
のゲートが故障源だと判定される。そこで、ゲー１−Ｇ
ｌの出力信号ｅ、ｎが常に０であることから第１図の故
障モデル設定回路３００によってネットｅかグランドに
接地された故障モデルを挿入して得られる第３図（ロ）
の論理回路のシミュレーション結果を用いて更に診断を
続ける。

５）、第１図の故障診断シミュレータ２００によって上
記回路ブロックのシミュレーションが行われ、第４図（
へ）のシミュレーションデータを得る。

上記データによって故障診断シミュレーションファイル
１００を更新する。

６）、第１図の観測履歴データファイル１３に格納され
ている観測済みの信号列ａｍ、　ｌ）ｍ、ｅｗ＋、ｈ＋
＋＋ｇＩ１１ト故障診断シミュレーションファイル１゜
０に格納されているａ４．１、ｂ４３１、ｅａｓｌ、１
１．。

ｇ、５１を比較照合し、ネットａ、ｂ、ｅ、ｇには不一
致箇所か無く、ネットｈのみに不一致箇所かあることを
得る。今までの測定結果とシミュレーション結果との矛
盾はなくなっているため、吹出力ネッ）ｇで観測された
故障信号の原因はケートＧ１の故障に起因することか分
かる。

７）、−吹出力ネットｈではケートＧｌ以外の故障原因
か存在すると判定されるため、再び出力ネットｈの故障
原因を診断する。ＣＡＤデータヘース１５の回路接続情
報と観測履歴データファイル１３によりネットｈの入力
側ネットがｅとｆであることがわかる。ｅは測定済みで
あるためｆをプローブ装置ｌＯで観測することにより、
第４図（ホ）に示す信号列ｆ、、が得られる。シミユレ
ーション値第４図（へ）のｆ６，１と上記の観測信号列
ｆｆｆｉを比較照合し、不一致箇所があることがわかる
。

８）、ＣＡＤデータベース１５の回路接続情報によりネ
ットｆの入力側ネットがＣとｄであることかわかる。ま
ずＣをプローブ装置１０で観測することにより、第４図
（ホ）に示す信号列ｃ、ｎか得られる。シミユレーショ
ン値第４図（へ）のｃ、３．と上記の観測信号列Ｃ□を
比較照合し、ネットｃでは一致していることかわかる。

９）、ｄをプローブ装置１０で観測することにより、第
４図（ホ）に示す信号列ｄ□か得られる。シミユレーシ
ョン値第４図（へ）のｄ６，１と上記の観測信号列ｄｆ
ｆｉを比較照合し、ネットｄでは一致していることがわ
かる。

以上のことから、ゲートＧ２の入力ネットｃ、ｄでは正
常信号、出力ネッＩ−ｆでは故障信号が検出されたので
このゲートが故障源だと判定される。そこで、ゲートＧ
２の出力信号ｆ７が常に０であることから故障モデル設
定回路３００によってネットｆかグランドに接地された
故障モデルを追加挿入して得られる第３図（ハ）の論理
回路のシミュレーション結果を用いて診断を更に続ける
。

ＩＯ）、故障診断シミュレータ２００によって上記回路
ブロックのシミュレーションか行われ、第４図（ト）の
シミュレーションデータを得る。上記データによって故
障診断シミュレーションファイル１００を更新する。

１１）、観測履歴データファイル１３に格納されている
観測済みの信号列ａｆｆｉからり、と故障診断シミュレ
ーションファイル１００に格納されているａ。２からｈ
　ｄｏ□を比較照合し、観測された全てのネットについ
て不一致箇所が無いことかわかる。

１２）、今までの測定結果とシミュレーション結果との
矛盾かなくなっているため、ゲートＧＩ　Ｇ２で発見さ
れた故障以外は存在しないと判定され診断を終了する。

なお、スタック故障以外の複雑な故障（ブリッジ故障等
）でもモデル化が可能なものについては、本発明装置に
よって全て同様に診断を行うことができる。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明によれば発見され
た故障の影響を考慮したシミュレーションデータを用い
て故障原因を一つづつ分離して診断していくことができ
るため、総当たり的に全てのネットをチエツクする必要
かなく、多重故障の診断か高速かつ正確に行えるという
効果か得られる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の集積回路試験装置の構成を説明するた
めの図、第２図は本発明の集積回路試験装置の動作フロ
ーを説明するための図、第３図は実際の故障診断の一例
図であり、（イ）はＤｔＪＴの論理回路ブロック図、（
ロ）および（ハ）は故障モデルを挿入したＤＵＴの論理
回路ブロック図、第４図（ニ）は第３図（イ）の論理回
路ブロック図でシミュレーションしたデータ、第４図（
ホ）はＤＵＴの実際の観測データ、第４図（へ）および
（ト）は第３図（ロ）と（ハ）の論理回路ブロック図で
シミュレーションしたデータ、第５図は従来の集積回路
試験装置構成例、第６図は従来の集積回路試験装置によ
る故障診断手順説明図である。・・・・・・プローブ装置・・・・・・波形比較回路・・・・・・追跡手順発生回路・・・・・・観測履歴データファイル・・・・・・論理シミュレーションファイル・・・・・
・ＣＡＤデータベース０・・・故障診断シミュレーショ０・・・故障診断シミュレータ０・・・故障モデル設定回路ンファイル特許出願人　　日本電信電話株式会社

Claims

【特許請求の範囲】半導体集積回路内部の動作状態を電子ビーム又はレーザ
ービーム又は金属針などを用いて直接観測するプローブ
装置と、測定信号波形と該集積回路の論理シミュレーシ
ョンファイルに格納されているシミュレーション波形を
比較する波形比較回路と、該測定波形及び該比較結果を
含む観測履歴データファイルと、該観測履歴データファ
イルに記憶されている観測履歴とＣＡＤデータベースか
ら取り出された接続情報から次に測定すべきネットを算
出する追跡手順発生回路からなる集積回路試験装置にお
いて、一つ又は複数の故障モデルを該半導体集積回路内部の任
意の場所に設定してシミュレーションを行う手段と、該シミュレーションを行う手段により得られたシミュレ
ーション結果を格納したファイルとを具備してなることを特徴とする集積回路試験装置。