JPH10107211A - テスト容易化回路 - Google Patents

テスト容易化回路

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JPH10107211A
JPH10107211A JP8260456A JP26045696A JPH10107211A JP H10107211 A JPH10107211 A JP H10107211A JP 8260456 A JP8260456 A JP 8260456A JP 26045696 A JP26045696 A JP 26045696A JP H10107211 A JPH10107211 A JP H10107211A
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JP
Japan
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test
package
pad
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pin
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Withdrawn
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JP8260456A
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Inventor
Hiroyuki Hayashi
博 之 林
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/0555Shape
    • H01L2224/05552Shape in top view
    • H01L2224/05553Shape in top view being rectangular

Landscapes

  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】論理LSIの量産テストにおいて、回路規模や
テスト時間、コスト等を増大させず、故障検出率を容易
に向上させることができるテスト容易化回路を提供する
こと。 【解決手段】予めパッド数の決められたベースアレイを
用いて設計されるセミカスタムLSIにおいて、所定数
のパッドの内、未使用のパッドの代わりに、パッケージ
のピンからは出力されない内部信号が接続されたテスト
パッドを配置し、このテストパッドにより、ウェハープ
ローブテスト時に、パッケージのピンからは出力されな
い内部信号をテストすることにより、上記課題を解決す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゲートアレイ等の
セミカスタムLSIの量産テストの良否判定を容易化す
るためのテスト容易化回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、LSIの量産テストにおいて
は、一般的に、LSIの内部回路に基づいて、その回路
接続情報であるネットリストを作成し、このネットリス
トに基づいて、LSIをテストするためのテストパター
ンを予め作成しておき、このテストパターンを用いて、
例えばLSIテスターにより、LSIの入力ピンに信号
を与え、その出力ピンから出力される信号を期待値と比
較することにより、その良否の判定が行われている。
【0003】しかしながら、LSIの集積度が高くな
り、その機能が複雑になって回路規模が増大するにつ
れ、回路故障(欠陥)の発生率が増加するとともに、そ
の回路故障を検出するためのテストパターンも複雑化す
る傾向にある。このため、LSIのテストを容易化する
ために、また、LSIの制御性や観測性を向上させ、テ
ストパターンによるLSIの故障検出率を向上させるた
めに、従来より様々なテスト容易化回路が用いられてい
る。
【0004】例えば、従来のテスト容易化回路の代表的
なものとしては、スキャンパス回路やクロスチェック等
がある。
【0005】まず、スキャンパス回路は、フリップフロ
ップ等の記憶素子をスキャンパス用の記憶素子に置換
し、これらのスキャンパス用の記憶素子をチェーン状に
接続したもので、LSIの外部から信号を与えて、スキ
ャンパス用の記憶素子に任意の値を設定したり、スキャ
ンパス用の記憶素子に保持されている値を読み出すこと
ができるため、LSIのテストを容易化することがで
き、制御性および観測性が向上され、故障検出率を向上
させることができる。
【0006】しかし、スキャンパス回路においては、フ
リップフロップをスキャンパス用の記憶素子に置換する
ため、例えば15%前後回路規模が増大するという問題
点があるし、スキャンパス回路を追加するために、開発
日数が増大して製品化が遅れるという問題点もある。ま
た、回路規模が大きくなると、テストパターン数も増大
し、これらが計算機の限界を超えると、シミュレーショ
ンができなくなったり、シミュレーション時間が増大し
てコスト高になるという問題点もある。
【0007】また、クロスチェックは、例えばLSIの
内部をメッシュ状に区切り、その交点の部分に存在する
内部ノードの値を読み出せるように、内部回路内に内部
ノードの電位テスト用回路を予め組み込んでおくもので
ある。しかし、クロスチェックにおいては、電位テスト
用回路を組み込むため、チップ面積が大きくなり、コス
ト高になるという問題点があるし、これ以外にも、高速
にテストを行うことができないという別の問題点もあ
る。
【0008】これに対し、スキャンパス回路やクロスチ
ェック等のテスト容易化回路を用いていないLSIにお
いては、既に述べたように、入力ピンを介して信号を与
えることによって、LSIの内部を所望の状態に遷移さ
せ、出力ピンから出力される信号を期待値と比較した
り、スタンバイ電流を測定するなどして、内部回路の故
障を検出している。
【0009】しかしながら、回路規模が大きくなり、し
かもピン数が少ない論理LSI、例えば画像データ圧縮
用のLSI等においては、1/10倍、1/50倍に画
像データを圧縮すると、入力データに対して出力データ
の方が極端に少なくなるため、内部回路の故障を検出す
るために、膨大な量のテストパターンを必要とし、その
結果、テスト時間やテストコストが増大するし、計算機
の限界を超えると、シミュレーションができないという
問題点がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術に基づく問題点をかえりみて、論理LSIの量
産テストにおいて、回路規模やテスト時間、コスト等を
増大させず、故障検出率を容易に向上させることができ
るテスト容易化回路を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、予めパッド数の決められたベースアレイ
を用いて設計されるセミカスタムLSIに適用されるテ
スト容易化回路であって、所定数の前記パッドの内、未
使用のパッドの代わりに配置され、パッケージのピンか
らは出力されない内部信号が接続され、前記パッケージ
のピンには接続されないウェハープローブテスト用のテ
ストパッドを有することを特徴とするテスト容易化回路
を提供するものである。
【0012】ここで、前記テストパッドは、前記内部信
号を保持する記憶素子と、この記憶素子に保持された内
部信号または別のテストパッドの記憶素子に保持された
内部信号のいずれかを選択的に出力するマルチプレクサ
とを有するのが好ましい。また、上記テスト容易化回路
であって、さらに、前記マルチプレクサの出力を、前記
パッケージのピンに接続されるパッドを介して出力する
マルチプレクサを有するのが好ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、添付の図面に示す好適実
施例に基づいて、本発明のテスト容易化回路を詳細に説
明する。
【0014】図1は、本発明のテスト容易化回路を用い
るセミカスタムLSIの一実施例の構成回路図である。
図示例のセミカスタムLSIは、ゲートアレイ等のよう
に、予めパッド数やゲート数、チップサイズ等が決めら
れたベースアレイをユーザーの論理に応じてカスタマイ
ズしたものであって、内部回路10、パッケージのピン
に接続される入出力パッド12、パッケージのピンには
接続されない本発明のテスト容易化回路となるテストパ
ッド14等を有している。
【0015】ここで、内部回路10は、ユーザーの設計
による論理回路を構成するものであって、図示例におい
ては、その一部が概念的にNANDゲート16やインバ
ータ18等の論理ゲートにより示されている。また、図
示していないが、この内部回路10への入力信号および
内部回路10からの出力信号は、パッケージのピンに接
続される入力パッド、出力パッド、入出力パッド等のユ
ーザーにより定義されたパッドを介して入力および出力
される。
【0016】入出力パッド12は、ユーザーにより定義
されたパッドの一例を示すもので、パッケージ封止後に
は、パッケージのピンに接続されるものである。なお、
図示例においては、ユーザーにより定義されたパッドと
して、入出力パッド12だけしか図示していないが、ユ
ーザーにより定義されるパッドとしては、入出力パッド
以外にも、例えば入力パッド、出力パッド、クロックパ
ッド、電源パッド等の様々なパッドがあることは言うま
でもないことである。
【0017】図示例において、入出力パッド12は、ス
リーステート出力バッファ20、入力バッファ22およ
び電極24を有している。スリーステート出力バッファ
20には、後述するマルチプレクサ26を介して、内部
回路10から出力される内部信号またはテストパッドを
構成するマルチプレクサ30の出力のいずれかが入力さ
れ、その出力は、入力バッファ22および電極24に接
続されている。また、入力バッファ22の出力は内部回
路10に入力されている。
【0018】ゲートアレイ等のセミカスタムLSIにお
いては、通常、予めパッド数やゲート数、チップサイズ
等が決められた複数種のベースアレイの中から、ユーザ
ーの回路に適したベースアレイを選択して設計する。こ
のとき、製品によっては、図2に示されるように、半数
以上のパッドが未使用になるものもある。この未使用パ
ッドは、パッケージのピンには接続されず、通常、隣接
するパッド間に電源線およびグランド線だけを接続する
ためのパッドが使用される。
【0019】例えば、280個のパッドを有するベース
アレイを用いて設計を行い、144個のパッドをユーザ
ーが使用したとすれば、これらの144個のパッドとし
ては、ユーザーにより定義されたパッドが配置され、パ
ッケージ封止後にはパッケージのピンに接続される。一
方、残りの136個のパッドとしては、上記未使用パッ
ドが配置され、これらの未使用パッドは、パッケージ封
止後にパッケージのピンには接続されない。
【0020】本発明のテスト容易化回路を構成するテス
トパッド14は、本来、上記未使用パッドが配置される
部分に、未使用パッドの代わりに配置されたものであっ
て、パッケージ封止後にパッケージのピンには接続され
ず、基本的に、ウェハープローブテストのときに、パッ
ケージのピンからは出力されない内部信号をプローブし
て、内部回路10の故障を検出するための出力パッドで
ある。図示例のテストパッド14は、フリップフロップ
28、マルチプレクサ30、出力バッファ32および電
極34を有している。
【0021】クロック信号φにより制御されるフリップ
フロップ28には、負荷低減用バッファ36を介して、
パッケージのピンからは出力されない内部信号が入力さ
れている。マルチプレクサ30の一方の入力端子にはフ
リップフロップ28の出力Qが接続され、その他方の入
力端子は、グランドまたは隣接するテストパッド14の
マルチプレクサ30の出力Qに接続されている。また、
出力バッファ32には、フリップフロップ28の出力Q
が入力され、出力バッファ32の出力は電極34に接続
されている。
【0022】本発明のテスト容易化回路によれば、ウェ
ハープローブテストのときに、ウェハープローバーによ
ってテストパッド14の電極34をプローブすることに
より、パッケージのピンからは出力されない内部信号を
テストすることができるため、故障検出率を容易に向上
させることができる。また、内部信号の負荷を低減する
ための負荷低減用バッファ36を介して、未使用パッド
の代わりに配置されたテストパッド14に接続するだけ
なので、大幅な回路の増大がないという利点もある。
【0023】さらに、図示例のテストパッド14におい
ては、マルチプレクサ30が、フリップフロップ28の
出力Qまたは隣接するテストパッド14のマルチプレク
サ30の出力Qのいずれかを選択的に出力することがで
き、その出力は、マルチプレクサ26を介して、ユーザ
ーにより定義された入出力パッド12に接続されてい
る。これにより、パッケージ後のテストのときに、本来
パッケージのピンからは出力されない内部信号を、パッ
ケージ封止後のパッケージのピンから出力させることも
できる。
【0024】なお、本発明のテスト容易化回路は、上記
実施例だけに限定されるものではなく、基本的に、ウェ
ハープローブテスト用に内部信号が接続され、かつ、パ
ッケージのピンには接続されないテストパッドを有して
いるものであって、ウェハープローブテスト用だけであ
れば、例えば通常の出力パッド等を用いることもでき
る。また、上記実施例において、テストパッド14は、
フリップフロップ28およびマルチプレクサ30を有
し、パッケージ封止後のテストのときに、テストパッド
14に接続された内部信号をパッケージのピンから出力
することができるようにしているが、その回路構成も特
に限定されるものではない。
【0025】本発明のテスト容易化回路は、基本的に以
上のようなものであり、本発明のテスト容易化回路を用
いたセミカスタムLSIは、基本的に、以上のような構
成を有するものである。次に、図3に示されるセミカス
タムLSIの試作および選別工程のフローチャートを参
照しながら、本発明のテスト容易化回路を用いたセミカ
スタムLSIのテスト工程について説明する。
【0026】同図に示されるように、試作後のLSIチ
ップは、まず、ウェハープローブテストにより、ウェハ
ーの状態での良否がテストされる。
【0027】ウェハープローブテストにおいては、ウェ
ハープローバーにより、テストパッド14や入出力パッ
ド12の電極24,34がプローブされる。入出力パッ
ド12に接続された内部信号は、入出力パッド12の電
極24を介して出力され、テストパッド14に接続され
た内部信号は、例えば図4(a)に示されるように、ク
ロック信号φを与えることによりフリップフロップ28
にラッチされ、テストパッド14の電極34を介して出
力される。
【0028】本発明のテスト容易化回路を用いるセミカ
スタムLSIにおいては、ウェハープローブテスト時
に、パッケージのピンから出力される内部信号はもちろ
ん、パッケージのピンからは出力されない内部信号をテ
ストパッド14を介して出力させることができるため、
図5に示されるように、従来のテスト方法に比べて、内
部回路の観測性が向上される等テストパターンの品質が
向上され、テストパターンにより故障検出率を向上させ
ることができる。
【0029】また、観測性が向上されるため、テストパ
ターン数や、その開発工数等を削減することができる。
さらに、従来のテスト方法においては、パッケージ封止
後にしか、しかも実際の動作クロックサイクルよりも非
常に低い周波数、例えば1MHzでしかテストをするこ
とができなかったが、本発明のテスト容易化回路によれ
ば、ウェハー状態のLSIを実際の動作クロックサイク
ル、例えば10MHzでテストをすることができ、テス
ト時間を大幅に短縮することもできる。
【0030】次いで、ウェハープローブテストにおい
て、良品であると判定されたLSIチップはパッケージ
ングされ、パッケージテストにより、パッケージ封止後
の良否がテストされる。
【0031】パッケージテストにおいて、入出力パッド
12に接続された内部信号は、入出力パッド12が接続
されたパッケージのピンを介して出力される。また、テ
ストパッド14に接続された内部信号は、例えば図4
(b)に示されるように、クロック信号φを間欠的に与
え、その間にマルチプレクサ30の出力を順次切り換え
ることにより、マルチプレクサ26および入出力パッド
12が接続されたパッケージのピンを介して出力され
る。
【0032】このように、本発明のテスト容易化回路を
用いるセミカスタムLSIにおいては、ウェハープロー
ブテストのときに、短いテスト時間、かつ、高い故障検
出率で、ウェハー状態のLSIの良否をテストすること
ができ、不良品をパッケージングしてパッケージテスト
を行う無駄を省くことができる。また、パッケージテス
トのときには、テストパッドに接続された内部信号を出
力することができ、パッケージテストのときに内部信号
を確認することもできる。
【0033】以上、本発明のテスト容易化回路について
詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、
本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や
変更をしてもよいのはもちろんである。
【0034】
【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明のテス
ト容易化回路は、予めパッド数の決められたベースアレ
イにおいて、未使用のパッドの代わりに、パッケージの
ピンからは出力されない内部信号が接続された、パッケ
ージのピンには接続されないテストパッドを配置したも
ので、このテストパッドを備えることにより、ウェハー
プローブテスト時に、パッケージのピンからは出力され
ない内部信号をテストすることができる。このため、本
発明のテスト容易化回路によれば、ゲート数やピン数を
著しく増加させることなく、故障検出率を向上させるこ
とができるし、テストパターン数や、その開発工数、テ
スト時間等を削減することができる。また、チップ面積
を増加させずに内部信号を観測できるため、従来技術で
は、現実的な時間で達成することができなかった高い故
障検出率を達成することができ、信頼性を高めることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のテスト容易化回路を用いるセミカス
タムLSIの一実施例の概念図である。
【図2】 セミカスタムLSIの一実施例の概念図であ
る。
【図3】 セミカスタムLSIの試作および選別工程を
示す一実施例のフローチャートである。
【図4】 (a)および(b)は、それぞれウェハープ
ロープテスト時およびパッケージテスト時のテストパッ
ドの動作を表す一実施例のタイミングチャートである。
【図5】 本発明のテスト容易化回路を用いた場合の効
果を表す一実施例のグラフである。
【符号の説明】 10 内部回路 12 入出力パッド 14 テストパッド 16 NANDゲート 18 インバータ 20 スリーステート出力バッファ 22 入力バッファ 24 電極 26,30 マルチプレクサ 28 フリップフロップ 32 出力バッファ 34 電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】予めパッド数の決められたベースアレイを
    用いて設計されるセミカスタムLSIに適用されるテス
    ト容易化回路であって、 所定数の前記パッドの内、未使用のパッドの代わりに配
    置され、パッケージのピンからは出力されない内部信号
    が接続され、前記パッケージのピンには接続されないウ
    ェハープローブテスト用のテストパッドを有することを
    特徴とするテスト容易化回路。
  2. 【請求項2】前記テストパッドは、前記内部信号を保持
    する記憶素子と、この記憶素子に保持された内部信号ま
    たは別のテストパッドの記憶素子に保持された内部信号
    のいずれかを選択的に出力するマルチプレクサとを有す
    る請求項1に記載のテスト容易化回路。
  3. 【請求項3】請求項2に記載のテスト容易化回路であっ
    て、 さらに、前記マルチプレクサの出力を、前記パッケージ
    のピンに接続されるパッドを介して出力するマルチプレ
    クサを有するテスト容易化回路。
JP8260456A 1996-10-01 1996-10-01 テスト容易化回路 Withdrawn JPH10107211A (ja)

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JP8260456A JPH10107211A (ja) 1996-10-01 1996-10-01 テスト容易化回路

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004303787A (ja) * 2003-03-28 2004-10-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路装置
US7805646B2 (en) 2005-05-10 2010-09-28 Kabushiki Kaisha Toshiba LSI internal signal observing circuit

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Effective date: 20031202