JPH0599980A - ピンスキヤンイン型lsi論理回路および回路実装基板試験方法 - Google Patents

ピンスキヤンイン型lsi論理回路および回路実装基板試験方法

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JPH0599980A
JPH0599980A JP3257646A JP25764691A JPH0599980A JP H0599980 A JPH0599980 A JP H0599980A JP 3257646 A JP3257646 A JP 3257646A JP 25764691 A JP25764691 A JP 25764691A JP H0599980 A JPH0599980 A JP H0599980A
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JP
Japan
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pin
output
circuit
logic
scan
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JP3257646A
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Toshiro Sato
敏郎 佐藤
Kunitoshi Yamamoto
国利 山本
Hiroyuki Adachi
裕幸 安達
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 LSI論理回路を搭載した回路実装基板の配
線試験において特に配線間短絡の検出を容易にするため
の手段を提供することを目的としている。 【構成】 回路実装基板に搭載されるLSI論理回路に
ついて、特定の出力ピンを選択して“1”あるいは
“0”の論理出力を生じさせ、残りの全ての出力ピンか
らは選択された特定の出力ピンの論理値とは異なる値の
論理出力を生じさせることが可能なピンスキャンイン型
の構成をもたせ、また回路実装基板上でLSI論理回路
の出力ピンを順次選択して上記したような論理出力を生
じさせ、各出力ピンに接続された配線上の信号レベルを
チェックすることにより、配線間の短絡あるいは断線の
有無を識別できるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、計算機等における回路
実装基板内の配線の短絡や断線故障の試験を容易にする
ピンスキャンイン型LSI論理回路と、回路実装基板の
試験方法に関する。
【0002】計算機システムが、今日のような大規模オ
ンラインシステムやLANに代表されるようなネットワ
ークシステムで発生した場合には、その社会的影響は極
めて大きい。計算機用実装基板の不良はこのようなダウ
ン発生の原因となりうる。したがって、計算機用実装基
板の不良は出荷以前に完全に検出される必要がある。本
発明は計算機用実装基板の不良を完全かつ容易に検出可
能とするLSI論理回路と試験方法を提供するものであ
る。
【0003】
【従来の技術】最近の多数のLSIを搭載した高集積度
の計算機用実装基板では、配線パターンが著しく細密化
されていることにより、配線間の短絡や配線の断線など
の不良が発生しやすくなっている。
【0004】従来、このような実装基板の配線試験は、
LSIの個個の出力ピンとそれに接続された他のLSI
の入力ピンなどのポイント間の配線接続のチェックや、
信号レベルのチェックのみを行うものであり、配線間の
短絡故障についてはチェックすることができなかった。
これはLSIの各出力ピンの信号レベルがまちまちであ
り、配線間短絡により生じるレベルを特定して異常を判
定することが困難であることによる。次に図13の具体
例を用いて説明する。図中、1は回路実装基板であり、
LSIAないしLSIEが搭載されているLSI論理回
路、l1 ないしl6 は配線を示す。
【0005】たとえばl2 が断線している場合には、L
SIBのl2 への出力レベルとLSIEの入力レベルと
が不一致であることによって、あるいはLSIBの出力
レベルの変化にLSIEの入力レベルが追従しないこと
によって検出される。またl 4 とVEEとの間の短絡はレ
ベルがVEEの異常レベルであることによって検出でき
る。しかしl5 とl6 との間の短絡故障は、LSICの
5 出力レベルとLSIDのl6 出力レベルとがともに
“1”あるいは“0”である場合には検出することがで
きないので、l5 とl6 に対するLSIの論理出力を異
ならせなければならない。つまり、短絡状態は2つの配
線の異なるレベルが結合して中間のレベルになることに
よって識別される。従って配線数が多い場合には、短絡
をチェックする配線同士の組合わせも膨大になるため、
このような論理出力の制御は極めて困難なものとなる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、LSI論理
回路を搭載した回路実装基板の配線試験において特に配
線間短絡の検出を容易にするための手段を提供すること
を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、回路実装基板
に搭載されるLSI論理回路について、特定の出力ピン
を選択して“1”あるいは“0”の論理出力を生じさ
せ、残りの全ての出力ピンからは選択された特定の出力
ピンの論理値とは異なる値の論理出力を生じさせること
が可能なピンスキャンイン型の構成をもたせ、また回路
実装基板上でLSI論理回路の出力ピンを順次選択して
上記したような論理出力を生じさせ、各出力ピンに接続
された配線上の信号レベルをチェックすることにより、
配線間の短絡あるいは断線の有無を識別できるようにす
るものである。
【0008】図1は、本発明の原理説明図である。図1
において、1は、回路実装基板である。
【0009】2は、ピンスキャンイン型のLSI論理回
路である。3は、本来の使用目的である論理機能をもつ
論理回路である。4は、出力バッファであり、論理回路
3の出力をバッファリングして出力レベルの安定化、信
号遅延時間の短縮、後段から前段への信号干渉の低減な
どの作用を行う。
【0010】5は、ピンスキャンイン制御手段であり、
出力ピンを選択するアドレス信号のデコード結果と論理
回路3の出力とをピンスキャンイン制御信号の値によっ
て切替え選択し、出力バッファ4等を介して出力させ
る。
【0011】6−1ないし6−nは、出力ピンである。
ただし6−1以外の出力ピンに対応する回路要素は省略
して示されている。7は、試験装置であり、試験対象の
回路実装基板1の各LSI論理回路に対してアドレス信
号とピンスキャンインイネーブル信号を供給し、また出
力ピンあるいは入力ピンの信号レベルを読み出して(ピ
ンスキャンアウト機能が備えられているものとする)、
正常、異常を判定し、配線間短絡故障や断線故障を検出
する。
【0012】
【作用】図2の論理回路の具体例を用いて、本発明の作
用を説明する。図2において、8,9,10はNORゲ
ートであり、それぞれ図1の出力バッファ4に相当す
る。したがってそれぞれの前段には、図1のピンスキャ
ンイン制御手段5および論理回路3が存在しているが、
説明を簡単化するため省略して示してある。
【0013】各NORゲート8,9,10は、それぞれ
肯定出力線11,12,13と否定出力線14,15,
16とをそなえている。いまNORゲート8の出力線1
1,14とNORゲート9,10の各出力線12,1
3,15,16との間の短絡故障を検出するものとす
る。
【0014】まず図2の(a)に示すように、NORゲ
ート8をアドレス選択して入力にHレベルを設定し、N
ORゲート9,10は非選択として入力にLレベルを設
定する。この結果、各出力線11ないし16には図示さ
れているようなH,Lのレベルが出力される。配線間の
短絡の有無は、Hレベルの線とLレベルの線が交差して
いる箇所でのみ検出可能であるから、図中の○で印され
た4つの交点17,18,19,20において検出され
る。
【0015】次に図2の(b)に示すように、NORゲ
ート9を選択してその入力にHレベルを設定し、他のN
ORゲートにはLレベルを設定する。この結果、図示さ
れた17,19,21,22の各交点で短絡の有無の検
出が可能となる。ここで交点17,19は、図の(a)
と重複している。
【0016】続いて図2の(c)に示すように、NOR
ゲート10を選択してその入力にHレベルを設定し、他
のNORゲートにはLレベルを設定する。この結果、1
8,20,23,24の各交点で短絡の有無の検出が可
能となる。ここで交点18,20は、図の(a)と重複
している。
【0017】以上のようにして、ゲートの選択を入れ替
えることにより、全ての交点での短絡の有無の検出が可
能となる。
【0018】
【実施例】図3により、本発明によるピンスキャンイン
型LSI論理回路の実施例の基本構成を説明する。
【0019】図3の(a)は従来のLSI論理回路の例
であり、DI1,DI2,DI3の3入力のNORゲー
ト25に出力バッファ26が結合されているものであ
る。図3の(b)は、(a)の論理回路を本発明による
ピンスキャンイン型LSI論理回路に置換したものであ
る。図中、27,28,29はピンスキャンイン制御手
段を構成するNORゲート、+PIN−SCAN−IN
−ENABLEはピンスキャンインイネーブル信号、−
PIN−SCAN−IN−ENABLEは反転ピンスキ
ャンイネーブル信号、−AD1,−AD2は反転アドレ
ス信号を表わす。
【0020】−AD1,−AD2はNORゲート27で
一致を検出、すなわちデコードされ、NORゲート29
の一方の入力に加えられる。本来の論理機能を実現する
NORゲート25の出力はNORゲート28の一方の入
力に加えられ、NORゲート28,29の各出力はワイ
アードOR接続されて出力バッファ26に入力される。
+PIN−SCAN−IN−ENABLEがH+ レベル
(後述)のときNORゲート28が有効化され、NOR
ゲート25の出力が出力バッファ26に送られ通常の動
作が行われる。他方、+PIN−SCAN−IN−EN
ABLEがLレベルのときには、NORゲート29が有
効化され、NORゲート27のアドレスデコード出力が
出力バッファ26に送られ、ピンスキャンイン動作が行
われる。
【0021】図4ないし図5に、本発明の実施例による
ピンスキャンイン型LSI論理回路の実施例を示す。図
4は、NORゲートタイプのものであり、は図3で説
明した1入力の出力バッファをもつ回路であり、は2
入力の出力バッファをもつ回路、は高速化のために前
段が信号振幅を1/2にした差動ゲート構造となってい
る回路の例を示している。図中の点線ブロック内が本来
の論理回路であり、SIGは入力論理信号を表わす。
【0022】同様にして、図5はORゲートタイプのも
のであり、,,はそれぞれ図4の場合のものに対
応している。図6ないし図11に、図4および図5に示
されている各論理回路をECL(Emitter CoupledLogi
c) で実現した実施例回路の構成を示す。図6ないし図
8が図4の,,の回路に対応し、図9ないし図1
1は図5の,,の回路に対応する。
【0023】図示されている各ECLの回路中では、+
PIN−SCAN−IN−ENABLEと−PIN−S
CAN−IN−ENABLEの2つの制御信号に、図1
2に示すような通常のECLレベルよりも高いHレベル
(H+ で表わす)が用いられている。このH+ レベル
は、ECL中で振幅低減のために2つのトランジスタの
コレクタ回路と電源との間に共通に挿入されているレベ
ルシフト抵抗を削除することによって生成される。EC
LにH+ レベルの信号が入力されると、そのECLの状
態はH+ のみによって優先的に決定され、同一ECLへ
の入力信号は動作に無関係となる。
【0024】図6のNORゲートタイプで1入力の出力
バッファをもつ実施例回路を例に説明する。図6におい
て、30,31はECLのNORゲート、32,33は
出力バッファである。また34ないし42はトランジス
タである。
【0025】+PIN−SCAN−IN−ENABLE
がLレベルのとき−PIN−SCAN−IN−ENAB
LEはH+ レベルであり、ECL30における入力DI
1,DI2,DI3のNOR論理は機能するが、ECL
31ではトランジスタ39が固定的に導通するため、ト
ランジスタ40,41への入力−AD1,−AD2の作
用は無効化される。
【0026】そのため図中のバッファ32のトランジス
タ43を介して、DI1,DI2,DI3のNOR出力
が得られる。他方、+PIN−SCAN−IN−ENA
BLEがH+ レベルのときには、−PIN−SCAN−
IN−ENABLEはLレベルとなり、ECL30のト
ランジスタ38が固定的に導通するため、ECL30の
NOR機能は無効化される。そしてECL31のトラン
ジスタ39は固定的に非導通となるため、アドレス入力
−AD1,−AD2のNOR論理のみが有効となって、
バッファ32のトランジスタ44からNOR出力が得ら
れる。図中の真理値表はこれらの論理動作の制御条件を
示している。なおXは任意あるいは無効を表わす。
【0027】図7のNORゲートタイプ・2入力出力バ
ッファの実施例、図8のNORゲートタイプ・差動ゲー
トの実施例、図9のORゲートタイプ・1入力出力バッ
ファの実施例、図10のORゲートタイプ・2入力出力
バッファの実施例、図11のORゲートタイプ・差動ゲ
ートの実施例、のそれぞれの場合も、各ECLにおける
PIN−SCAN−IN−ENABLEの作用は同じで
あり、各論理動作の制御条件は真理値表に示されている
ようなものとなる。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、ピンスキャンイン型の
LSI論理回路を用いることにより、任意の1つの出力
ピンのレベルを他の全ての出力ピンのレベルと簡単に異
ならせることができ、多数の出力ピンに接続された配線
間の短絡の有無を系統的に容易に検出することができる
ため、計算機用実装基板の試験精度が向上し、信頼性が
著しく改善される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】本発明の作用説明図である。
【図3】本発明実施例回路の基本構成説明図である。
【図4】NORゲートタイプの実施例の論理構成図であ
る。
【図5】ORゲートタイプの実施例の論理構成図であ
る。
【図6】NORゲートタイプ・1入力出力バッファの実
施例の回路図である。
【図7】NORゲートタイプ・2入力出力バッファの実
施例の回路図である。
【図8】NORゲートタイプ・差動ゲートの実施例の回
路図である。
【図9】ORゲートタイプ・1入力出力バッファの実施
例の回路図である。
【図10】ORゲートタイプ・2入力出力バッファの実
施例の回路図である。
【図11】ORゲートタイプ・差動ゲートの実施例の回
路図である。
【図12】実施例論理回路の信号レベル図である。
【図13】従来の回路実装基板の試験方法の説明図であ
る。
【符号の説明】
1:回路実装基板 2:LSI論理回路 3:論理回路 4:出力バッファ 5:ピンスキャンイン制御手段 6−1〜6−n:出力ピン 7:試験装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 論理値を出力する複数の入力ピンおよび
    出力ピンを有し、任意の1つの出力ピンを選択して論理
    値1と論理値0のいずれか一方のレベルに強制的に付勢
    し、残りの全ての出力ピンを前記論理値の他方のレベル
    に強制的に付勢するピンスキャンイン制御手段を備えて
    いることを特徴とするピンスキャンイン型LSI論理回
    路。
  2. 【請求項2】 請求項1において、ピンスキャンイン型
    LSI論理回路はECLで実現され、所定の論理機能を
    もつ論理回路と出力バッファとを含み、ピンスキャンイ
    ン制御手段はピンスキャンインイネーブル信号とアドレ
    ス信号を入力とし、ピンスキャンインイネーブル信号の
    値により上記所定の論理機能をもつ論理回路の出力を有
    効または無効にすると同時に特定のアドレス信号の値の
    検出を無効または有効にし、その結果の値を出力バッフ
    ァ等から出力ピンに出力させるよう制御することを特徴
    とするピンスキャンイン型LSI論理回路。
  3. 【請求項3】 論理値を入出力する複数の入力ピンおよ
    び出力ピンを有し、任意の1つの出力ピンを選択して論
    理値0と論理値1のいずれか一方のレベルに強制的に付
    勢し、残りの全ての出力ピンを前記論理値の他方のレベ
    ルに強制的に付勢するピンスキャンイン制御手段を備え
    たピンスキャンイン型LSI論理回路を搭載した回路実
    装基板において、上記ピンスキャンイン型LSI論理回
    路の出力ピンを順次1つずつ選択して一方の論理値のレ
    ベルに付勢するとともに残りの出力ピンを他方の論理値
    のレベルに付勢し、その際、各出力ピンに接続された配
    線のレベルを調べて、配線間の短絡および配線の断線の
    有無を判定することを特徴とする回路実装基板試験方
    法。
JP3257646A 1991-10-04 1991-10-04 ピンスキヤンイン型lsi論理回路および回路実装基板試験方法 Pending JPH0599980A (ja)

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JP3257646A JPH0599980A (ja) 1991-10-04 1991-10-04 ピンスキヤンイン型lsi論理回路および回路実装基板試験方法
US08/070,412 US5612962A (en) 1991-10-04 1992-10-05 Pin-scan-in type LSI logic circuit, pin-scan-in system driving circuit, and method of testing circuit-mounting substrates
EP92921006A EP0560996A4 (en) 1991-10-04 1992-10-05 Pin scan-in type lsi logic circuit, pin scan-in system driving circuit, and circuit mounting board test method
PCT/JP1992/001289 WO1993007502A1 (en) 1991-10-04 1992-10-05 Pin scan-in type lsi logic circuit, pin scan-in system driving circuit, and circuit mounting board test method

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100555170B1 (ko) * 1999-02-02 2006-03-03 후지쯔 가부시끼가이샤 전자 장치의 테스트 방법, 전자 장치, 및 반도체 장치

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100555170B1 (ko) * 1999-02-02 2006-03-03 후지쯔 가부시끼가이샤 전자 장치의 테스트 방법, 전자 장치, 및 반도체 장치
US7028235B1 (en) 1999-02-02 2006-04-11 Fujitsu Limited Test method and test circuit for electronic device
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