JPH09264926A - 半導体集積論理回路 - Google Patents
半導体集積論理回路Info
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Abstract
の端子を増やすことなく、マクロセルの入出力段の論理
も確認し、テスト時間を短縮することにある。 【解決手段】論理回路1にスキャンパステスト可能なF
/F回路4A〜4Dを備え且つマクロセル2の入出力部
にスルーモード付きSCAN・F/F回路3A〜3Fを
設け、F/F回路4A〜4DとSCAN・F/F回路3
A〜3Fを縦続接続する。スキャンパステストのテスト
パターン作成時には、マクロセル2がないものとして作
成するとともに、マクロセル2をテストするためのテス
トパターンを準備し、スキャンパターンの該当するF/
F回路の値と置き換える。このテストパターンを使用し
てスキャンパステストを行うことにより、同時にマクロ
セル2のテストを完了させる。
Description
に関し、特にスキャンパス・テスト機能を備えた半導体
集積論理回路に関する。
場合、回路の制御性を可能ならしめるとともに、観測性
を向上させるために、いわゆるスキャンパステスト法が
用いられている。
も万能ではなく、集積回路にメモリ回路(RAM等)な
どの大規模マクロセルがあるときには、この集積回路の
すべてをスキャンパステスト法でテストすることが困難
であり、このような場合には、スキャンパステスト法
と、別のテスト手法とを混在させざるを得ない。
めの半導体集積論理回路のブロック図である。図4に示
すように、大規模なマクロセル2を有する従来の半導体
集積論理回路1aは、マクロセル2以外の通常の内部回
路(図示省略)を試験するために、スキャンパス(以
下、SCANと称す)テスト可能なフリップフロップ回
路(以下、F/F回路と称す)4Aおよび4Dを備えて
いる。これらF/F回路4Aおよび4Dは、スキャンパ
ステスト時にSCANテスト入力端子SCAN・INお
よびSCANテスト出力端子SCAN・OUT間に直列
に接続され、内部回路などのテストを行う。この場合、
SCAN・IN端子から内部の縦続接続されたF/F回
路4A,4Dを直接外部から任意の値にセットしたり、
あるいはF/F回路4A,4Dの値を直接SCAN・O
UT端子で読むことが行われている。
なマクロセル2をテストするにあたり、テストパターン
を自動的に発生させるビルト・イン・セルフ回路(以
下、BIST回路と称す)16を設けている。この場
合、マクロセル用テスト入力から制御信号およびクロッ
クをBIST回路16に供給するとともに、マクロセル
用テスト入力からラッチOFF信号を供給する。このラ
ッチOFF信号は、マクロセル2に対して通常のデータ
入出力を行う際に用いる入力ラッチ回路14および出力
ラッチ回路15をOFFさせるための信号である。BI
ST回路16はテスト入力からの制御信号に基ずいてマ
クロセル2をアクセスし、読み出したデータが正常か否
かの信号をマクロセル用テスト出力に供給する。この読
み出された正常か否かの信号を集積回路外部でチェック
することにより、マクロセル2のテストが行われる。な
お、このマクロセルテスト中は、他のデータ入出力を行
わないように、入出力ラッチ回路14,15をOFFに
している。
aをテストするにあたっては、通常の内部回路を試験す
るSCANテスト可能なF/F回路4Aおよび4Dを用
いる一方、マクロセル2としてRAMなどのメモリ回路
を有する場合には、一例としてBIST回路16を内蔵
しておくといった処置が必要になっている。
ンパステスト手法を採用した半導体集積論理回路が大規
模マクロセルを備えているとき、大規模であるが故に、
このマクロセルのテストに異なるテスト手法を用いざる
を得ない。したがって、かかる場合には、スキャンパス
テスト手法に必要なテスト端子の他に、別のテスト用端
子を要するという欠点がある。
ラッチ回路の前段および出力ラッチ回路の後段の論理状
態(正常か否か)についてみると、スキャンパステスト
でも、マクロセルのテストでも確認できないという欠点
がある。
キャンパステストで必要になるテストパターンと、この
スキャンパステストとは異なるマクロセルテストなどの
ためのテストパターンとの両者を別々に使用することに
なるため、テスト時間が長くなるという欠点がある。
増やすことなく、マクロセルの入出力段の論理も確認で
きるようにするとともに、テスト時間を短縮することの
できる半導体集積論理回路を提供することにある。
回路は、入出力端子を備えた大規模マクロセルと、デー
タを前記大規模マクロセルとの間で入出力するために、
前記大規模マクロセルの前記入出力端子にそれぞれ接続
されるとともに、相互に縦続接続することにより、前記
データの入出力をスルーさせる機能を備えた複数のスル
ーモード付きスキャン・フリップフロップ回路と、縦続
接続しシフトレジスタとして動作させる複数のスキャン
テスト可能なフリップフロップ回路とを有し、通常動作
時には前記複数のスルーモード付きスキャン・フリップ
フロップ回路のみにより前記データの入出力を行い、ス
キャンパステスト動作時には前記複数のスルーモード付
きスキャン・フリップフロップ回路および前記複数のス
キャンテスト可能なフリップフロップ回路を縦続接続し
て用いるように構成される。
る前記複数のスルーモード付きスキャン・フリップフロ
ップ回路は、それぞれ前記入出力データおよびテストデ
ータを入出力するフリップフロップ部と、前記入力デー
タおよび前記フリップフロップ部の前記出力データを選
択して前記大規模マクロセルへ出力するセレクタとで構
成される。
けるスキャンパステストを行うテストパターンの作成に
あたっては、前記大規模マクロセルの出力側に接続され
た前記複数のスルーモード付きスキャン・フリップフロ
ップ回路の入力に不定信号が付加された状態のテストパ
ターンを作成し、前記大規模マクロセルの入力側に接続
された前記複数のスルーモード付きスキャン・フリップ
フロップ回路にかかわるテストパターンの各値を別途作
成した前記大規模マクロセルをテストするためのテスト
パターンの入力の値で置換え且つ前記大規模マクロセル
の出力側に接続された前記複数のスルーモード付きスキ
ャン・フリップフロップ回路にかかわるテストパターン
中の各値を前記別途作成した前記大規模マクロセルをテ
ストするためのテストパターンの出力の値で置換えるこ
とによりテストするように構成される。
て図面を参照して説明する。
めの半導体集積論理回路のブロック図である。図1に示
すように、この実施の形態による半導体集積論理回路1
は、内部に存在する複数のフリップフロップ回路を縦続
接続し、これらをシフトレジスタとして動作させること
により、スキャンパステストを行うことが可能なように
構成するとともに、テストパターンの一部を置換えて大
規模マクロセル2のテストも同時に実現するものであ
る。
なわちスキャンパステスト可能なF/F回路4A〜4D
と、マクロセル2のデータ入出力部に接続されるスルー
モード付きSCAN・F/F回路3A〜3Fとを設け、
スキャンパステストにあたっては、これらのF/F回路
すべてを縦続接続してシフトレジスタとして動作させ且
つスキャンパステストパターンを用いることにより、ス
キャンパスのテストを行い、また大規模マクロセル2の
テストにあたっては、スキャンパステストパターンの一
部をマクロセルテスト用パターンに置換し、前述したS
CAN・F/F回路3A〜3Fを用いて大規模マクロセ
ル2のテストを行う。
けるF/F回路3A〜3Fは、マクロセル2の入力信号
または出力信号を選択する機能を有するとともに、通常
動作時にはスルーさせ、テスト動作時にはこれらのF/
F回路3A〜3Fを介して行われる。すなわち、これら
のF/F回路3A〜3Fは、スキャンパステスト可能な
F/F回路4A〜4Dの縦続接続パスに付加できるよう
になっている。
し、入力端子I1〜I3および出力端子O1〜O3を備
えている。この大規模マクロセル2の入力側(I1〜I
3)には、入力データを大規模マクロセル2へ出力する
ためのスルーモード付きSCAN・F/F回路3A〜3
Cが接続され、同様に大規模マクロセル2の出力側(O
1〜O3)には、大規模マクロセル2から読み出したデ
ータを出力するためのスルーモード付きSCAN・F/
F回路3D〜3Fが接続されている。これら大規模マク
ロセル2およびF/F回路3A〜3Fは、通常動作時に
用いられる。
付きSCAN・F/F回路3A〜3Fのほかに、SCA
Nテスト可能なF/F回路4A〜4Dを設けており、こ
れらF/F回路4A〜4DはSCAN・IN端子および
SCAN・OUT端子間にスキャンパスを形成可能なた
め、SCAN・F/F回路3A〜3Fとともに相互に縦
続接続される。なお、これらF/F回路4A〜4Dはス
ルーモード機能を持たない通常のフリップフロップ回路
である。
出力は、スルーモード付きSCAN・F/F回路3A〜
3Fのスルーモードによりデータの入出力を行い、一方
テスト動作時にはSCANテスト可能なF/F回路4A
〜4Dおよびスルーモード付きSCAN・F/F回路3
A〜3Fを縦続接続して用いる。
N・F/F回路図である。図2に示すように、このスル
ーモード付きSCAN・F/F回路3Aは、他のF/F
回路3B〜3Fと同様、クロック信号CLKで同期をと
るとともに、通常使用時のデータを入力するデータ入力
端子およびSCANテスト可能なF/F回路4Bからの
テストパターンを入力するSCANIN端子を備え且つ
通常使用時のデータを出力する出力端子Qおよびスルー
モード付きSCAN・F/F回路3Bへテストパターン
を出力するSCANOUT端子を備えたフリップフロッ
プ部(F/F部)12と、データS1およびS2を切換
えてマクロセル2に供給するセレクタ13とを備えてい
る。
2をスルーしてセレクタ13を介してマクロセル2へ入
力される(F/F回路3Fでは、マクロセル2から出力
される)。
2の入力端子I1に入力すべきデータ(値)をSCAN
・INから入力し、シフトレジスタ動作によりF/F3
AのF/F部12のSCAN・IN端子に入力し、出力
S2,セレクタ13を介して入力する。同様に、マクロ
セル2のO3出力は、F/F3Fを介し、シフトレジス
タ動作により、SCAN・OUT端子へ出力される。ま
た、前述した図1におけるデータ入力は、スルーモード
付きSCAN・F/F回路3A〜3Cに取り込まれ、シ
フトレジスタ動作により、SCAN・OUT端子へ出力
される。
けるSCAN・INテスト用パターン,SCAN・OU
Tテスト用パターンおよびマクロセルテスト用入出力パ
ターンを表わす図である。
・INテスト用パターン5は、マクロセル2がないもの
と仮定し、スキャンパステスト法を用いて作成されたス
キャンパステストパターンである。このパターン中、F
/F回路4A〜4DおよびF/F回路3A〜3Fの値
は、スキャンパステストにおいて、縦属接続される各F
/F回路のシフトイン時およびシフトアウト時の値であ
る。このSCAN・INテスト用パターン5では、マク
ロセル2がないものと仮定しているため、スキャンイン
時のスルーモード付きSCAN・F/F回路3A〜3C
の入力(セットする値)テストパターン6は不定(×
印)となっている。
N・OUTテスト用パターン7は、図3(a)と同様
に、スキャンアウト時のスルーモード付きSCAN・F
/F回路3D〜3Fの出力テストパターン8は不定(×
印)となっている。
セル2をテストするためのマクロセルテスト用パターン
9は、セル入力端子I1〜I3に入力される入力テスト
パターン10とセル出力端子O1〜O3から出力される
出力テストパターン11とを示す。この入力テストパタ
ーン10は、マクロセル2をテストするための入力テス
トパターンであり、また出力テストパターン11は、同
様にマクロセル2をテストするための出力テストパター
ンである。
は、図3(a)のSCAN・INテスト用パターン5に
おける端子3A,3B,3Cの値、すなわち入力テスト
パターン6を図3(C)の入力テストパターン10に置
換え、図3(b)のSCAN・OUTテスト用パターン
7における端子3D,3E,3Fの値、すなわち出力テ
ストパターン8を図3(C)の出力テストパターン11
に置換える。
(a),(b)に示すスキャンパステスト用のテストパ
ターンの一部を図3(c)に示すマクロテスト用テスト
パターンで置換えることにより通常の論理回路とマクロ
セルとのテストを同時に且つマクロ用のテスト端子を準
備することなく行うことができる。
トは、SCAN・IN端子よりテストデータを入力し、
SCANテスト可能なF/F4A,4Bおよびスルーモ
ード付きSCAN・F/F回路3D〜3Fにテストデー
タをセットすることにより、論理回路を動作させ、SC
AN・OUT端子よりSCANテスト可能なF/F4
A,4Bおよびスルーモード付きSCAN・F/F回路
3A〜3Cの値を読み出す。これらの動作を繰り返すこ
とにより、論理回路のテストを行う。この場合、図3
(a)における入力テストパターン6を図3(c)にお
ける入力テストパーターン10に、また図3(b)にお
ける出力テストパターン8を図3(c)における出力テ
ストパーターン11にそれぞれ置換えたテストパターン
を使用すれば、スキャンイン時のスルーモード付きSC
AN・F/F回路3A〜3Cには、マクロセルテスト用
パターン9の入力パターン10がセットされ、マクロセ
ル2の入力端子I1〜I3にテストデータが入力され
る。この結果、スキャンアウト時のスルーモード付きS
CAN・F/F回路3D〜3Fには、マクロセル2の出
力端子O1〜O3が入っているため、図3(a)中のテ
スト用パターン5の一部を置換したマクロ出力パターン
を照合することができる。すなわち、図3(a)のテス
トパターン5の一部を図3(c)のテストパターン9で
置き換えたテストパターンを使用すれば、半導体集積論
理回路1の全体を同時にテストすることができる。
力テストパターン6および出力テストパターン8を図3
(c)のテストパターン9で置き換える場合、スキャン
パステストパターンの方がマクロテストパターンよりも
長いときには、不定パターンを埋めるか、またはマクロ
テストパターンを繰り返えす。逆に、マクロテストパタ
ーンの方がスキャンパステストパターンより長いときに
も、同様の処置をとればよい。
ルを1つの場合について説明したが、複数のマクロセル
の場合もマクロセル自体を縦続接続することにより、同
様にテストできることは、言うまでもない。また、かか
る実施の形態では、複数のスルーモード付きSCAN・
F/F回路を直接接続しているが、これらのスルーモー
ド付きSCAN・F/F回路の間にSCANテスト可能
なF/F回路を介して接続しても同様にテストを実現す
ることができる。
積論理回路は、スキャンパステスト可能なのF/F回路
の他に、マクロセルの入出力部にスルーモード機能を備
えたF/F回路を設け、通常動作時にはこれらスルーモ
ード機能を備えたF/F回路をスルーさせ、テスト動作
時にのみスキャンパステスト可能なF/F回路と一緒に
縦続接続させることにより、大規模マクロ用のテスト端
子を不要にできるという効果がある。
ルーモード機能を備えたF/F回路を縦続接続するとと
もに、テストパターンを共通化できるように若干の修正
を加えることにより、マクロセルの入出力段の論理も確
認できる上、スキャンパステスト時に大規模マクロセル
のテストをも同時に実施するので、テスト時間を短縮す
ることのできるという効果がある。
集積論理回路のブロック図である。
回路図である。
ン,SCAN・OUTテスト用パターンおよびマクロセ
ルテスト用入出力パターンを表わす図である。
路のブロック図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 入出力端子を備えた大規模マクロセル
と、データを前記大規模マクロセルとの間で入出力する
ために、前記大規模マクロセルの前記入出力端子にそれ
ぞれ接続されるとともに、相互に縦続接続することによ
り、前記データの入出力をスルーさせる機能を備えた複
数のスルーモード付きスキャン・フリップフロップ回路
と、縦続接続しシフトレジスタとして動作させる複数の
スキャンテスト可能なフリップフロップ回路とを有し、
通常動作時には前記複数のスルーモード付きスキャン・
フリップフロップ回路のみにより前記データの入出力を
行い、スキャンパステスト動作時には前記複数のスルー
モード付きスキャン・フリップフロップ回路および前記
複数のスキャンテスト可能なフリップフロップ回路を縦
続接続して用いることを特徴とする半導体集積論理回
路。 - 【請求項2】 前記前記複数のスルーモード付きスキャ
ン・フリップフロップ回路は、それぞれ前記入出力デー
タおよびテストデータを入出力するフリップフロップ部
と、前記入力データおよび前記フリップフロップ部の前
記出力データを選択して前記大規模マクロセルへ出力す
るセレクタとで形成した請求項1記載の半導体集積論理
回路。 - 【請求項3】 前記スキャンパステストを行うテストパ
ターンの作成にあたっては、前記大規模マクロセルの出
力側に接続された前記複数のスルーモード付きスキャン
・フリップフロップ回路の入力に不定信号が付加された
状態のテストパターンを作成し、前記大規模マクロセル
の入力側に接続された前記複数のスルーモード付きスキ
ャン・フリップフロップ回路にかかわるテストパターン
の各値を別途作成した前記大規模マクロセルをテストす
るためのテストパターンの入力の値で置換え且つ前記大
規模マクロセルの出力側に接続された前記複数のスルー
モード付きスキャン・フリップフロップ回路にかかわる
テストパターン中の各値を前記別途作成した前記大規模
マクロセルをテストするためのテストパターンの出力の
値で置換えることによりテストする請求項1記載の半導
体集積論理回路。
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