JPH08220196A - 半導体集積回路装置及びテスト方法 - Google Patents

半導体集積回路装置及びテスト方法

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JPH08220196A
JPH08220196A JP7053274A JP5327495A JPH08220196A JP H08220196 A JPH08220196 A JP H08220196A JP 7053274 A JP7053274 A JP 7053274A JP 5327495 A JP5327495 A JP 5327495A JP H08220196 A JPH08220196 A JP H08220196A
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Yoshio Kachi
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Abstract

(57)【要約】 【目的】LSIのテストモード時、出力バッファの駆動
能力を小さくなるように切り換え、出力バッファのスイ
ッチング時に発生するノイズを低減する。 【構成】通常の動作モード時に出力すべき信号と、テス
トモード時に出力すべき信号のうちいずれか一を選ぶセ
レクタ回路と、出力を互いに接続したCMOSバッファ
と3ステートバッファを有し、CMOSバッファにはセ
レクタの出力が接続され、3ステートバッファはその入
力として通常動作モード時に出力すべき信号が接続さ
れ、テスト信号モードがアクティブ時に高インピーダン
ス状態になるように制御される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路装置及び
そのテスト方法に関し、特にテストモード時にはドライ
バ又はバッファの駆動能力を小さくし、ノイズによる不
具合の発生を回避した半導体集積回路のテスト方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路(LSI)の規模増大に
伴い、不良検出率を上げるため様々な工夫がなされてき
ている。特に、大規模マクロを半導体チップ内に有する
ASIC(Application Specific IC)においては、マ
クロ部分の故障検出率を上げることはASICメーカの
役割であるとの認識ができ上りつつある。
【0003】このような背景のもと、半導体集積回路の
出力の端子数の増加を防ぐため通常動作時の出力端子と
テストモード時の出力端子を共用するようにした構成が
一般に採用されている。図4にこの従来のテスト回路の
構成例を示す。
【0004】図4を参照して、被テスト回路2の出力と
LSI内部回路1の出力はセレクタ3に入力され、セレ
クタ3はテスト端子7から入力されるテストモード信号
を選択信号として、被テスト回路2の出力とLSI内部
回路1の出力のいずれかを選択出力してCMOS型バッ
ファ(「出力バッファ回路」ともいう)4に送出し、出
力端子6を介して外部に出力する。
【0005】図4に示すように、従来のテスト回路にお
いて、CMOS型バッファ4は、通常動作時もテストモ
ード時も同じものが用いられている。
【0006】すなわち、従来のテスト回路では、通常動
作時とテストモード時で出力バッファ回路に入力される
信号を切り換えていたが、出力バッファ回路自体のドラ
イブ能力に変化はなかった。
【0007】ところで、例えば特開平3−127511号公報
には、出力段を前段回路部と後段回路部の2段構成と
し、導通タイミング遅延手段により後段回路部の2つの
トランジスタが入力信号よりも所定時間遅れて導通する
ように構成し、出力段における貫通電流を抑制すると共
に出力信号のスルーレート値を制御するようにした出力
バッファ回路が開示されている。すなわち、前記特開平
3−127511号公報にはドライブ能力の異なる2種類のバ
ッファに時間差を設けてオン・オフさせることにより、
出力信号のスルーレート値を小さく調整して出力リンギ
ングレベルを抑制し、大電流を駆動できるようにした出
力バッファ回路が提案されている。しかし前記特開平3
−127511号公報に記載の出力バッファ回路は通常動作時
とテストモード時でバッファの動作が変わるものではな
い。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記した通り、図4に
示す従来のテスト回路では、テスト時にも通常動作時と
同じドライブ能力を持った出力バッファが動作するた
め、以下に説明するように種々の問題を引き起してい
た。
【0009】まず、テストモードにてLSIを機能試験
をする場合、通常は内部で用いられているマクロの出力
をLSIの出力端子に導き、マクロテスト用のテストパ
ターンをLSIに印加して機能の検査をする。この場合
に用いられるテストパターンは一般にLSIが通常動作
する時には起り得ない状態を含んでいる。
【0010】このため、テスト時には、通常動作時には
問題とならない出力バッファ回路の同時動作によるノイ
ズの発生等といった問題が生じることになる。
【0011】通常の動作時に必要とされる出力バッファ
回路のドライブ能力は他の部品とのインタフェース条件
や実装条件により決定され、出力バッファ回路のドライ
ブ能力をむやみに小さくすることはできない。このた
め、大きなドライブ能力の出力バッファ回路を多数含む
LSIでは、特に出力バッファ回路の同時動作によるノ
イズが顕著になり、テスト時にこのノイズが影響して、
良品の被試験デバイスを不良品と判定する事態も起こり
かねない。
【0012】また、テスト時にはLSIの出力端子の負
荷容量が実装時に比べて大きくなるため(例えばLSI
テスタのコンパレータに接続されること等による)、ス
イッチング時に発生するGND(接地電位)の持ち上が
りの影響は深刻な問題となっている。
【0013】従って、本発明の目的は、半導体集積回路
のテストモード時、出力バッファの駆動能力を小さくな
るように切り換え、出力バッファのスイッチング時に発
生するノイズを低減するようにした半導体集積回路及び
テスト方法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、テストモード信号に基づき、内部回路の信号
と被テスト回路の信号のいずれか一方を選択出力する選
択回路と、前記選択手段の出力を入力するバッファ回路
と、前記内部回路の信号を入力とし、前記テストモード
信号を制御端子に入力するスリーステート型バッファ回
路と、前記バッファ回路の出力と前記スリーステート型
バッファ回路の出力との接続点を出力端子に接続してな
る半導体集積回路装置を提供する。
【0015】本発明の半導体集積回路においては、前記
内部回路と前記スリーステート型バッファ回路との間に
遅延回路を挿入してもよい。
【0016】また、本発明の半導体集積回路において
は、前記セレクタと前記バッファ回路との間に遅延回路
を挿入してもよい。
【0017】そして、本発明の半導体集積回路において
は、好ましくは前記バッファ回路及び前記スリーステー
ト型バッファ回路がCMOS型のバッファから構成され
る。
【0018】さらに、本発明は、通常動作時の内部回路
の出力と被テスト回路のいずれか一を選択出力する手段
を備えると共に、一の出力端子に対して複数のバッファ
を備え、通常動作時には、前記内部回路の出力を前記複
数のバッファを介し所望のドライブ能力で前記一の出力
端子に出力し、テスト時には、前記被テスト回路の出力
を前記複数のバッファのうち選択されたバッファにより
通常動作時よりも低減されたドライブ能力で前記出力端
子に出力する、ことを特徴とする半導体集積回路のテス
ト方法を提供する。
【0019】
【作用】本発明によれば、実動作時には実装条件やイン
タフェース条件から必要とするドライブ能力を持つ出力
バッファが動作し、テストモード時には出力バッファの
ドライブ能力が小さくなり、テスト時において多数の出
力バッファが同時にオン・オフしてもノイズ発生が抑制
され、ノイズに起因する良品、不良品の誤判定を回避す
ることができる。
【0020】また、本発明によれば、内部回路と出力が
接続された2つのバッファのいずれか一と内部回路の出
力との間にディレイ回路を挿入することにより、実動作
においても低スルーレートが実現できると共に、EMI
防止の効果がある。
【0021】
【実施例】図面を参照して、本発明の実施例を以下に説
明する。
【0022】
【実施例1】図1は本発明の第1の実施例のテスト機能
付き出力バッファ回路である。図1において図4と同一
の要素には同一の参照番号が附されている。
【0023】通常動作モード時には、セレクタ3は通常
動作時に出力すべきLSIの内部回路1からの出力信号
を選択してCMOSバッファ4に伝達し、3ステートC
MOSバッファ(「スリーステートバッファ」あるいは
「トライステートバッファ」ともいう)5も通常のバッ
ファとして動作している。このため、通常動作時には、
論理的には内部回路1からの出力信号が2つのバッファ
に同時に入力され、同時に出力端子から取り出される。
【0024】バッファのドライブ能力としてはCMOS
バッファ4と3ステートCMOSバッファ5の和とな
る。
【0025】一方、テストモード時には、テスト端子7
から入力されるテストモード信号がアクティブとされ3
ステートCMOSバッファ5の出力は高インピーダンス
状態(Hi−Z)となり、被テスト回路2の出力信号
が、セレクタ3とCMOSバッファ4を通り、出力端子
6から取り出される。
【0026】このため、テストモード時には出力バッフ
ァのドライブ能力はCMOSバッファ4のみとなる。
【0027】ここで、実装時に必要なドライブ能力をC
MOSバッファ4と3ステートCMOSバッファ5で分
担し、CMOSバッファ4のドライブ能力をテスト時に
必要な最低限のドライブ能力とすることにより、テスト
時のノイズ問題が大幅に低減されることになる。
【0028】
【実施例2】次に図2を参照して、本発明の第2の実施
例を説明する。
【0029】図2は、通常動作時、LSIの内部回路1
の出力信号を比較的ドライブ能力の小さなCMOSバッ
ファ4に早く伝え、ドライブ能力の大きな3ステートC
MOSバッファ5に遅く伝えることによるスルーレート
の制御を行なうようにしたものであり、LSIの内部回
路1と3ステートCMOSバッファ5の間にディレイ回
路8が挿入されている。
【0030】なお、CMOSバッファ4と3ステートC
MOSバッファ5にドライブ能力の差がない場合には、
どちらにディレイ回路8を挿入しても結果は同様の効果
を奏する。
【0031】図3は、本実施例の別の態様として、セレ
クタ3の出力とCMOSバッファ4の間にCMOSバッ
ファの直列接続で構成されたディレイ回路9を挿入した
構成を示す。
【0032】また、本実施例によれば、内部回路1の出
力と2つのバッファのいずれか一の間にディレイ回路を
挿入することにより、実動作においても低スルーレート
が実現できると共に、EMI防止の効果がある。
【0033】上記各実施例は、出力バッファの制御に限
らず、内部バスをドライブする、バスドライバにも適用
できることは勿論である。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
実動作時には実装条件やインタフェース条件から必要と
するドライブ能力を持つ出力バッファが動作し、テスト
モード時には出力バッファのドライブ能力が小さくなる
ため、多数の出力バッファが同時にオン・オフしても、
ノイズ発生等の問題が回避され、テスト状態を安定化す
るという効果を有する。
【0035】また、本発明によれば、内部回路と出力が
接続された2つのバッファのいずれか一と内部回路の出
力との間にディレイ回路を挿入することにより、実動作
においても低スルーレートが実現できると共に、EMI
防止の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の構成を示す図である。
【図2】本発明の第2の実施例の構成を示す図である。
【図3】本発明の第2の実施例の別の態様を示す図であ
る。
【図4】従来の回路構成を示す図である。
【符号の説明】
1 LSI内部回路(実使用状態で動作する内部回路) 2 被テスト回路 3 セレクタ 4 CMOSバッファ 5 3ステートCMOSバッファ 6 出力端子 7 テスト端子 8、9 ディレイ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03K 19/00 19/0175

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】通常動作モード時に出力すべき信号とテス
    トモード時に出力すべき信号のうちいずれか一を選択出
    力する選択回路と、 前記選択手段の出力を入力とするバッファ回路と、 前記通常動作モード時に出力すべき信号を入力とし、前
    記テストモード信号を制御端子に入力し、テストモード
    信号がアクティブ時に高インピーダンス状態となるスリ
    ーステート型バッファ回路と、を備え、 前記バッファ回路の出力と前記スリーステート型バッフ
    ァ回路の出力との接続点を出力端子に接続してなる半導
    体集積回路装置。
  2. 【請求項2】前記通常動作モード時に出力すべき信号と
    前記スリーステート型バッファ回路との間に遅延回路を
    挿入したことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回
    路装置。
  3. 【請求項3】前記選択回路と前記バッファ回路との間に
    遅延回路を挿入したことを特徴とする請求項1記載の半
    導体集積回路装置。
  4. 【請求項4】前記バッファ回路及び前記スリーステート
    型バッファ回路がCMOS型のバッファからなることを
    特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。
  5. 【請求項5】通常動作モード時に出力すべき信号とテス
    トモード時に出力すべき信号のうちいずれか一を選択出
    力する選択手段を備えると共に、一の出力端子に対して
    複数のバッファを備え、 通常動作時には、前記通常動作モード時に出力すべき信
    号を前記複数のバッファを介し所望のドライブ能力で前
    記一の出力端子に出力し、 テスト時には、前記テストモード時に出力すべき信号
    を、前記複数のバッファのうち選択されたバッファによ
    り通常動作時よりも低減されたドライブ能力で前記出力
    端子に出力する、ことを特徴とする半導体集積回路のテ
    スト方法。
  6. 【請求項6】前記通常動作モード時に出力すべき信号が
    LSIの内部回路の出力信号とされ、前記テストモード
    時に出力すべき信号が前記LSI内の被テスト回路であ
    ることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一に記載の
    半導体集積回路。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6646952B2 (en) 2001-11-12 2003-11-11 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor circuit and semiconductor device
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JP2015177309A (ja) * 2014-03-14 2015-10-05 株式会社豊田中央研究所 電極対と駆動回路を備えている電気機器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH05304212A (ja) * 1992-04-28 1993-11-16 Toshiba Corp 半導体集積回路装置及びその動作機能試験方法

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