JPH0785129A - テストパターン生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 故障を仮定した結線のテストパターン生成
（１０３）において、この故障を過程した結線から出力
端子へ故障差を伝搬させる経路の構成要素となる各結線
とその信号値とを保存しておく。この信号値は各結線が
故障なしのときの故障差の値を示すものに相当すること
となる。そこで、そのパターン生成処理の後、各結線に
おける信号値を故障差データとして参照し、各結線にお
ける同一テストパターンで検出可能な縮退故障の種別を
求める（１０４）。このように、故障を仮定した結線の
テストパターン生成処理過程での情報を有効利用するこ
とで、故障を仮定した結線のテストパターンと同一のテ
ストパターンで検出可能な結線の故障を求めるようにな
っている。 【効果】 テストパターンの生成を高速に行うことがで
きることとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、論理回路の縮退故障を
検出するためのテストパターンを自動的に生成する方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】論理回路の結線故障を検査するためのテ
ストパターンを自動的に生成する方法としてＤ−アルゴ
リズムがある。

【０００３】図１３はこの方法の処理の概略を示すもの
である。

【０００４】この図において、まず最初に、故障リスト
作成処理３０１において全ての結線の故障データをリス
トで繋ぎ、故障リストを作成する。この故障リストの構
成要素となる各故障データは故障を仮定した結線名、故
障の種類（つまり、縮退の種別であって、０−縮退（結
線の値が常に０となってしまう故障）・１−縮退（結線
値が常に１となってしまう故障）のいずれであるか）を
示すデータを持つものとされる。

【０００５】次に、テストパターン生成処理３０２によ
り故障リストの故障を一つずつ取り出して各故障を検出
するためのテストパターンを作成する。

【０００６】図１４は、このテストパターン生成処理３
０２の内容を示すものである。

【０００７】この図において、まず、故障差（ｃｕｂ
ｅ）割付け処理４０１において、故障リストから１つの
結線の故障を取り出すと、その結線にｃｕｂｅを割り付
ける。ｃｕｂｅには、ｄ−ｃｕｂｅ，ｎｏｔ（ｄ）−ｃ
ｕｂｅがあり、それぞれ以下に示す意味を持つとする。 ｄ−ｃｕｂｅ：故障でない時１，故障の時０ ｎｏｔ（ｄ）−ｃｕｂｅ：故障でない時０，故障の時１ 次に、故障発生処理４０２により、仮定した故障を発生
させるための入力系列を求める。

【０００８】最後に、故障伝搬処理４０３により、ｃｕ
ｂｅを出力端子まで伝搬させる。ここで、ある結線から
出力方向の次の結線へｃｕｂｅを伝搬させる際、極性が
反転するゲートを通過する時にはｃｕｂｅの極性を反転
させる。即ち、 ｄ−ｃｕｂｅ→ｎｏｔ（ｄ）−ｃｕｂｅ ｎｏｔ（ｄ）−ｃｕｂｅ→ｄ−ｃｕｂｅ とする。

【０００９】極性の変化しないゲートを通過する場合に
は、ｃｕｂｅの極性はそのままである。

【００１０】そして、図１３に戻り、テストパターン生
成処理３０２の結果、テストパターンが生成された場合
には、その後処理として、故障を仮定した結線の故障を
検出するためのテストパターンと同一のテストパターン
で検出可能な結線の故障を求める処理３０３において、
故障シミュレーションを実行し、生成されたテストパタ
ーンで検出可能な故障を全て求め、それらの故障を検出
可能として故障リストから取り除く。

【００１１】あるいは、テストパターン生成処理３０２
の結果、テストパターンが生成できなかった場合には、
その後処理として、冗長故障処理３０４において、テス
トパターンの生成できなかった故障を冗長故障として、
故障リストから取り除くこととなる。

【００１２】以上のように従来の方法によれば、ある結
線の故障を検出するためのテストパターンを生成するこ
とに加え、上記故障シミュレーションによって同一のテ
ストパターンで他の結線の故障を検出可能とされてい
る。

【００１３】これらの方法の他にＰＯＤＥＭ，ＦＡＮ，
ＳＯＣＲＡＴＥＳ等と呼ばれる方法があるが、基本的な
処理の流れは同様である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、回路規模が拡
大し複雑化するにつれて、テストパターンの生成に要す
る時間もさることながら、故障シミュレーションに要す
る時間も膨大なものとなってしまうため、いつまでもこ
のシミュレーションに頼るわけにはいかなくなってき
た。

【００１５】本発明は、上記問題点に鑑みてなされるも
のであり、ある故障を検出するためのテストパターンが
生成された場合、同一テストパターンで検出可能な他の
故障をそのテストパターンの生成処理過程での情報を生
かして見付け出すことにより、従来より高速なテストパ
ターン生成方法を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、ハードウエア記述言語により記述
された論理回路中において結線の出力が常に一定値とな
る結線故障を検出する際に、この結線故障を信号値とし
て前記論理回路の出力端子へ伝搬させるのに必要な前記
論理回路への入力データからなるテストパターンを生成
するト共に、前記結線故障を出力端子へ伝搬させる経路
を構成する結線とその結線における信号値とを保存する
ことにより結線用のテストパターンを生成することを特
徴とする。ここで故障差とは故障がある場合とない場合
とでの値の異なる状態をいう。

【００１７】

【作用】本発明において、結線に仮定した故障を検出す
るためのテストパターン生成において、この故障を仮定
した結線から出力端子へ故障を伝搬させる経路の構成要
素となる各結線と故障データとを保存しておく。そこ
で、そのパターン生成処理の後、各結線におけるデータ
を参照し、各結線における同一テストパターンで検出可
能な縮退故障の種別を求めることができることとなる。

【００１８】このように、本発明では、故障を仮定した
結線のテストパターン生成処理過程での情報を有効利用
することで、故障を仮定した結線のテストパターンと同
一のテストパターンで検出可能な結線の故障を求めるよ
うになっているため、テストパターンの生成を高速に行
うことができることとなる。

【００１９】

【実施例】以下に本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。図１及び図２は本発明の一実施例に係る
テストパターン生成方法の内容を示すものである。従来
の処理フロー（図１３及び図１４）と比較すると、異な
る部分が４箇所である。

【００２０】まず第１に、縮退故障フラグ領域確保処理
１０１が追加され、この処理を最初に行なっている。縮
退故障フラグ領域確保処理１０１は次のように行われ
る。 すなわち：各結線毎に、縮退故障フラグ（０−縮退故障
伝搬フラグ及び１−縮退故障伝搬フラグ）の領域を確保
し、０に初期化しておく。縮退故障フラグは値０，１ま
たは２を持ち、それぞれ次のような意味を持つとする。 ０→故障検出できず、 １→縮退故障検出できる可能性あり、 ２→故障検出済 である。

【００２１】この縮退故障フラグ領域確保処理１０１の
後に故障リスト作成処理１０２を実行する。これは従来
の故障リスト作成処理３０１と同様であるので、ここで
はその説明は省略する。

【００２２】そして第２の相違点は続くテストパターン
生成処理１０３中のｃｕｂｅ割り付け処理２０１におい
て従来の同処理４０１と同じ処理に加え縮退故障フラグ
への値設定を行なう処理が含まれている点にある。縮退
故障フラグへの値設定を行なう処理は以下に示す通りで
ある。

【００２３】縮退故障フラグへの値設定を行なう処理：
結線にｄ−ｃｕｂｅを割り付けた場合には、０−縮退故
障フラグの値を１とし、結線にｎｏｔ（ｄ）−ｃｕｂｅ
を割り付けた場合には、１−縮退故障フラグの値を１と
する。

【００２４】その後、故障発生処理２０２を実行する
が、これは従来の処理４０２と同様である。

【００２５】そして第３に、テストパターン生成処理１
０３中の故障伝搬処理２０３の中に、従来の故障伝搬処
理４０３と同様の処理に加え故障伝搬経路保存処理が追
加されている。この故障伝搬経路保存処理は以下に示す
通りである。 すなわち：テストパターン生成を行なう際、結線にｄ−
ｃｕｂｅが伝搬した場合はその結線の０−縮退故障伝搬
フラグが０であれば１に、ｎｏｔ（ｄ）−ｃｕｂｅが伝
搬した場合はその結線の１−縮退故障伝搬フラグが０で
あれば１にする。バックトラックが起こり故障が伝搬し
なくなった場合、対応する結線のフラグの値が１であれ
ば０にする。

【００２６】図１に戻り、テストパターンが生成できた
場合、故障を仮定した結線の故障を検出するためのテス
トパターンと同一テストパターンで検出可能な結線の故
障を求める処理１０４が第４の相違点として以下の様に
変更されている。 すなわち：各結線の縮退故障フラグを調べ、その値が１
であるものを同一のテストパターンで検出可能な故障と
して、故障リストから外す。また、故障フラグの値が０
または１のものを２にする。

【００２７】テストパターン生成処理１０３でテストパ
ターンが生成できなかった場合の冗長故障処理１０５は
従来の処理３０４と同様である。

【００２８】以上の如く、本実施例においては、テスト
パターン生成処理１０３において、故障を仮定した結線
についてのテストパターンの生成の際、この故障を過程
した結線から出力端子へ故障差（ｄ−ｃｕｂｅあるいは
ｎｏｔ（ｄ）−ｃｕｂｅ）を伝搬させる経路の構成要素
となる各結線とその信号値とを保存しておき、当該テス
トパターン生成処理の後処理に、各結線における信号値
を故障差データとして参照し、各結線における同一テス
トパターンで検出可能な縮退故障の種別を求める処理を
付加し、故障を仮定した結線のテストパターン生成処理
過程での情報を有効利用することにより故障を仮定した
結線のテストパターンと同一のテストパターンで検出可
能な結線の故障を求めるようになっているため、テスト
パターンの生成を高速に行うことができることとなった
ものである。

【００２９】以下に具体的な論理回路例を用いて本実施
例のテストパターン生成処理を説明する。

【００３０】図３はその論理回路例を示すものであり、
図４はその論理ゲート間の接続関係を図解するものであ
る。ここで図４中、正方形は結線、長方形は論理ゲート
であり、それらの接続関係は結線情報と論理ゲート情報
との双方向のポインタによる連結で定義されている。図
５（ａ）は結線情報のデータ構造、図５（ｂ）は論理ゲ
ート情報のデータ構造を表したものである。ここでは、
結線情報に縮退故障フラグを持たせており、これは従来
技術では無かったものである。また図５（ｃ）は故障リ
ストの単位故障データの構造を表すものである。単位故
障データは、結線名・故障の種類・テストパターン番号
の各データからなっており、結線名はテストパターン生
成処理の対象となる結線を特定する情報、故障の種類は
縮退故障が０−縮退及び１−縮退のいずれであるかを示
す情報である。最後のテストパターン番号はテストパタ
ーン生成前は「０」の値をとり、生成後は当該テストパ
ターンに付与される識別番号が記録される。

【００３１】以下、順を追って処理を説明していく。ま
ず、処理１０１により、０−縮退故障フラグ及び１−縮
退故障フラグを０に初期化する。

【００３２】次いで、処理１０２により故障リストを作
成する。前述したように故障リストの各要素のデータ構
造は図５（ｃ）に示す通りであり、図３に示す論理回路
の場合には故障が検出されるべき結線はＡ〜Ｉの８か所
であり、かつそれぞれに０−縮退故障及び１−縮退故障
を割当てると、合計１６個の単位故障データが作成さ
れ、それらが連結された故障リストが作成される。図６
はこの故障リストを示すものである。一例として最初の
故障データに注目すれば、「Ａ」は結線Ａの結線名を、
その下の「０」は仮定した故障が０−縮退故障であるこ
とを、一番下の「０」は前述したようにテストパターン
が未決であることを示している。

【００３３】そして、処理１０３では、図６に示す故障
リストから１つの故障を取り出し、その故障を検出する
ためのテストパターンを求める。ここでは、結線Ａの０
−縮退故障を検出するテストパターンを生成することを
例にとり説明を行なう。ここで、図２を参照すると、 Ｆａｕｌｔ＝０−縮退故障 であるので、処理２０１により、結線Ａにｄ−ｃｕｂｅ
を割り付け、Ａの０−縮退故障フラグを「１」にする
（図７）。

【００３４】次に、処理２０２においてＡを「０」にす
るための入力系列を求める。この場合には、 Ａ＝１ となる（図８）。

【００３５】最後に、処理２０３において、結線Ａにあ
るｄ−ｃｕｂｅを出力端子まで伝搬させる入力系列を求
める。

【００３６】その際には、まず結線Ａにあるｄ−ｃｕｂ
ｅをＥに伝搬させるための結線Ｂの信号値を求める。す
ると、 Ｂ＝１ となる。これにより、結線Ｅにｄ−ｃｕｂｅが伝搬する
ので、この結線Ｅの０−縮退故障フラグを「１」とする
（図９）。

【００３７】次いで、結線Ｅのｄ−ｃｕｂｅを結線Ｇに
伝搬させるための処理を実行する。このとき、結線Ｆの
値は「１」となる必要があり、これを満たす入力系列を
求めると、 Ｃ＝１ となる。これにより、結線Ｅにあるｄ−ｃｕｂｅは結線
Ｇへ伝搬するが、通過するゲートがＮＡＮＤであるた
め、結線Ｇでは、ｎｏｔ（ｄ）−ｃｕｂｅとなる。よっ
て、結線Ｇの１−縮退故障フラグを「１」とする（図１
０）。

【００３８】同様の処理を繰り返し、図１１に示すよう
にｃｕｂｅを出力まで伝搬させることにより、結線Ａの
０−縮退故障を検出するためのテストパターンとして、 Ａ＝１，Ｂ＝１，Ｃ＝１，Ｈ＝０； が生成される。

【００３９】再び図１を参照すると、処理１０３により
テストパターンが得られたので処理１０４へ行く。ここ
で０あるいは１−縮退故障フラグを参照することになる
故障差を伝搬させる経路は、故障を仮定した結線から、
縮退故障フラグが１の結線を順次たどっていくことによ
り得られる。この経路は得られたテストパターンにより
故障を仮定した結線の故障差が出力まで伝搬していく経
路を表わすものであるが、また、経路上の結線の故障も
出力へ伝搬させることができることを表わしている。

【００４０】従って、同一テストパターンで検出可能な
故障を発見するためには、故障を仮定した結線Ａから出
力方向へ縮退故障フラグが「１」ものをたどっていけば
よいこととなる。図１１から結線Ａ，Ｅ，Ｉの０−縮退
故障フラグが「１」であることが判る。また、結線Ｇの
１−縮退故障フラグが「１」となっていて、結線Ｇの１
−縮退故障が同一のテストパターンで検出可能となる。
これらの故障に対応する故障リストの要素である単位故
障データ、つまり結線名が「Ｅ」、「Ｉ」で且つ故障の
種類が０−縮退故障である単位故障データ及び結線名が
「Ｇ」で且つ故障の種類が１−縮退故障である単位故障
データを求め、それらのテストパターン番号領域にテス
トパターン番号を書き込む。ここで、テストパターン番
号は、テストパターンが得られた場合、テストパターン
を識別するために、例えば１から順につけていく番号と
される。以上の処理により、結線Ａテストパターン生成
後の故障リストは図１２に示すようになる。

【００４１】一方、処理１０３でテストパターンが得ら
れなかった場合には、処理１０５において、テストパタ
ーン番号領域に「−１」を書き込む。この値「−１」
は、対応する故障が冗長故障であったことを表している
ものとする。

【００４２】以下同様な手順で全ての故障を検出するた
めのテストパターンを順次生成していけば良い。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、故
障を仮定した結線のテストパターン生成において、この
故障を過程した結線から出力端子へ故障差を伝搬させる
経路の構成要素となる各結線とその信号値とを保存して
おき、そのパターン生成処理の後、各結線における信号
値を故障差データとして参照し、各結線における同一テ
ストパターンで検出可能な縮退故障の種別を求めるよう
にし、故障を仮定した結線のテストパターン生成処理過
程での情報を有効利用することで、故障を仮定した結線
のテストパターンと同一のテストパターンで検出可能な
結線の故障を求めるようになっているため、テストパタ
ーンの生成を高速に行うことができることとなる。

【００４４】特筆すべきことに、回路構成が複雑になれ
ば、同一テストパターンで検出可能な結線の故障も増え
る可能性が高いから、今後、大規模集積化が進む中で大
きな効果を期待されることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るテストパターン生成方
法の内容を示す処理フロー図。

【図２】図１に示す１つの故障を検出するためのテスト
パターンを生成する処理の内容を示す処理フロー図。

【図３】図１及び図２に示すテストパターン生成処理の
内容を具体的に説明するために使用する一論理回路例を
示す回路図。

【図４】結線情報と論理ゲート情報とで定義される図３
に示す論理回路の接続情報のイメージを図解する回路
図。

【図５】結線情報（（ａ））、論理ゲート情報
（（ｂ））、故障リストの単位故障データ（（ｃ））の
各構造を示す説明図。

【図６】図３に示す論理回路について作成される故障リ
ストの初期状態を示す説明図。

【図７】図３に示す論理回路における結線Ａへのｄ−ｃ
ｕｂｅ割当て段階を示す説明図。

【図８】図３に示す論理回路における結線Ａのｄ−ｃｕ
ｂｅを結線Ｅへ伝搬するための結線Ａへの入力決定段階
を示す説明図。

【図９】図３に示す論理回路における結線Ａのｄ−ｃｕ
ｂｅを結線Ｅへ伝搬するための結線Ｂへの入力決定段階
を示す説明図。

【図１０】図３に示す論理回路における結線Ｅのｄ−ｃ
ｕｂｅを結線Ｇへｎｏｔ（ｄ）−ｃｕｂｅとして伝搬す
るための入力決定段階を示す説明図。

【図１１】図３に示す論理回路における結線Ｇのｎｏｔ
（ｄ）−ｃｕｂｅを結線Ｉへｄ−ｃｕｂｅとして伝搬す
るための入力決定段階を示す説明図。

【図１２】結線Ａの０−縮退故障を検出するためのテス
トパターン及びこれと同一パターンで検出可能な結線の
故障を求めた後の故障リストの状態を示す説明図。

【図１３】従来のテストパターン生成方法の内容を示す
処理フロー図。

【図１４】従来の１つの故障を検出するためテストパタ
ーンを生成する処理の内容を示す処理フロー図。

【符号の説明】

１０１ 縮退故障フラグ領域確保処理 １０２ 故障リスト作成処理 １０３ テストパターン生成処理 １０４ 故障を仮定した結線の故障を検出するためのテ
ストパターンと同一のパターンで検出可能な結線の故障
を求める処理 １０５ 冗長故障処理 ２０１ ｃｕｂｅ割り付け処理 ２０２ 故障発生処理 ２０３ 故障伝搬処理 ３０１ 故障リスト作成装置 ３０２ テストパターン生成処理 ３０３ 故障を仮定した結線の故障を検出するためのテ
ストパターンと同一のパターンで検出可能な結線の故障
を求める処理 ３０４ 冗長故障処理 ４０１ ｃｕｂｅ割り付け処理 ４０２ 故障発生処理 ４０３ 故障伝搬処理

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハードウエア記述言語により記述された論
   理回路中において結線の出力が常に一定値となる結線故
   障を検出する際に、この結線故障を信号値として前記論
   理回路の出力端子へ伝搬させるのに必要な前記論理回路
   への入力データからなるテストパターンを生成するト共
   に、前記結線故障を出力端子へ伝搬させる経路を構成す
   る結線とその結線における信号値とを保存することによ
   り結線用のテストパターンを生成することを特徴とする
   テストパターン生成方法。