JPH10123212A - Semiconductor integrated circuit with test circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit with test circuit

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JPH10123212A
JPH10123212A JP8275067A JP27506796A JPH10123212A JP H10123212 A JPH10123212 A JP H10123212A JP 8275067 A JP8275067 A JP 8275067A JP 27506796 A JP27506796 A JP 27506796A JP H10123212 A JPH10123212 A JP H10123212A
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Katsuhisa Kubota
勝久 久保田
Masahito Usu
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a leak current without contacting an I/O terminal by connecting output to the I/O terminal and further allowing data that follow the output to be taken by another flip flop. SOLUTION: An inverter circuit I3 that is a driver with a small driving capacity for detecting DC leakage is added and, an inverter 12 and the drive I3 that are drivers are properly selected according to a test signal TEST. Flip flops 10 and 11 are connected to constitute a scan chain, '1' and '0' are inputted, as a test pattern, to the flip flops 10 and 11, respectively, to make efficient the inverter I2 and to operate a logic circuit as one-clock operation. As a result, by reading a logic value that is read by the flip flop 11 from Soul by constituting a scan chain again, the presence or absence of a leak current can be detected depending on whether the value of the flip flop 11 has changed from '0' to '1' or not.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
入出力回路の部分の直流試験、特に電流リークの試験
を、その入出力端子に直接プロービングすることなく行
うことができる試験回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a test circuit capable of performing a DC test on an input / output circuit portion of a semiconductor integrated circuit, particularly, a current leak test without directly probing the input / output terminals.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の集積回路の試験方法は、直接入出
力端子に試験プローブを接触させテスタのドライバ回
路、コンパレータ及び直流測定回路を接続して行う方式
と、JTAGバウンタリ試験方式の様に内部のフリップ
フロップ回路をチェーン状につないで所定のテストパタ
ーン(診断パターン)を入力し、内部回路を駆動させ、
その駆動結果を再度チェーン状につないだ内部のフリッ
プフロップ回路から検出することで入出力端子に接触す
ることなく試験を行う方式とがある。
2. Description of the Related Art Conventional integrated circuit testing methods include a method in which a test probe is brought into direct contact with an input / output terminal and a tester driver circuit, a comparator and a DC measurement circuit are connected, and an internal method such as a JTAG boundary test method. The flip-flop circuits are connected in a chain and a predetermined test pattern (diagnosis pattern) is input to drive the internal circuit.
There is a method in which a test is performed without contacting an input / output terminal by detecting the driving result from an internal flip-flop circuit connected in a chain again.

【0003】一方、図11に示した様に、近年の大規模
集積回路では、チップの表面上に1000個以上の多数
の入出力端子(パッド)をマトリクス状に配列したエリ
アバンプ方式が採用され、入出力パッド間の距離が短く
なり直接試験プローブを接触させることが限界に達しつ
つある。
On the other hand, as shown in FIG. 11, a recent large-scale integrated circuit employs an area bump method in which a large number of input / output terminals (pads) of 1000 or more are arranged in a matrix on the surface of a chip. As the distance between input and output pads is shortened, direct contact with a test probe is reaching its limit.

【0004】また、この様な大規模化に伴い、入出力パ
ッド間のリーク不良、集積回路内部の素子のリーク不良
が発生する確率が高くなる傾向にあり、単に論理が正常
であることの確認以外に、リーク試験を行うことが重要
になってきている。
Further, with such a large scale, there is a tendency that the probability of occurrence of leakage failure between input / output pads and leakage failure of elements inside an integrated circuit tends to increase, and it is simply confirmed that the logic is normal. Besides, it has become important to conduct a leak test.

【0005】図12は、上記した入出力パッドに触れる
ことなく試験を行う回路の例を示す図である。Pa1,
Pa2は入出力パッドであり、インバータI1は内部回
路の一部である。また、インバータI2は試験回路の一
部である。この例では、スイッチSW1を閉じて入力端
子Pa1からの信号を内部に伝達したり、スイッチSW
2を閉じてインバータI2の出力を内部回路のインバー
タI1に供給したりすることができる。また、試験モー
ドでは、フリップフロップ10、11をチェーン状につ
ないだスキャンチェーンを構成することにより、テスト
パターンの入力設定と、駆動結果の読み出しを行う。
FIG. 12 is a diagram showing an example of a circuit for performing a test without touching the above-mentioned input / output pad. Pa1,
Pa2 is an input / output pad, and the inverter I1 is a part of an internal circuit. The inverter I2 is a part of the test circuit. In this example, the switch SW1 is closed to transmit a signal from the input terminal Pa1 to the inside,
2, the output of the inverter I2 can be supplied to the inverter I1 of the internal circuit. In the test mode, a scan chain in which the flip-flops 10 and 11 are connected in a chain form is used to set a test pattern input and read a driving result.

【0006】そして、例えばフリップフロップ10、1
1にテストパターンデータをSinから供給して設定を
行い、1回のクロック動作を論理回路に実行させること
で、インバータI2により内部インバータI1を駆動し
てその出力をフリップフロップ11に取り込み、再度フ
リップフロップ10、11が取り込んだデータをSou
tから読みだすことで、インバータI1が正常に動作し
ているかどうかのテストをすることができる。
Then, for example, flip-flops 10, 1
1, the test pattern data is supplied from Sin, the setting is performed, and a single clock operation is executed by the logic circuit. The internal inverter I1 is driven by the inverter I2, the output is taken into the flip-flop 11, and the flip-flop 11 is again activated. The data captured by the
By reading from t, it can be tested whether the inverter I1 is operating normally.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な試験回路では、入出力パッドPa1とPa2間に何ら
かの原因によりリークL1が存在するか否か、また内部
の素子の接合部分の様なリークL2が存在するか否かの
試験を正常に行うことができない。即ち、インバータI
2の駆動能力が比較的大きく設定されているので、リー
クL1,L2が存在していても、そのリーク電流に打ち
勝つ程のドライブ能力により、フリップフロップ11が
検出する出力の論理は正常論理となる。
However, in such a test circuit, it is determined whether or not the leak L1 exists between the input / output pads Pa1 and Pa2 for some reason, and the leak L2 such as a junction between the internal elements. Cannot be tested normally for the presence of That is, the inverter I
2 is set relatively large, and even if the leaks L1 and L2 exist, the output logic detected by the flip-flop 11 becomes a normal logic due to the drive ability overcoming the leak current. .

【0008】従って、上記の試験回路では論理試験は行
うことができるが、微小なリーク電流の存在を検出する
ことはできない。この様な微小なリーク電流は、集積回
路の長期に渡る使用の結果増大し、将来には論理を反転
する程に変化する場合があり、出荷段階で検出しておき
たいところである。
Accordingly, the above test circuit can perform a logic test, but cannot detect the presence of a minute leak current. Such a small leak current increases as a result of using the integrated circuit for a long period of time, and may change in the future so that the logic is inverted.

【0009】そこで、本発明の目的は、リーク電流の検
出を入出力パッドに非接触で行うことができる試験回路
を有する半導体集積回路を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a semiconductor integrated circuit having a test circuit capable of detecting a leakage current without contacting an input / output pad.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明に
よれば、複数の入出力端子と内部に複数のフリップフロ
ップと論理回路とを有する半導体集積回路において、前
記複数のフリップフロップがチェーン状にまたはデコー
ダを介してつながれて、テストパターンデータの設定、
テスト結果の内部データの読み出しが行われ、前記内部
の論理回路のドライバより駆動能力が低いリーク試験用
ドライバを、その入力に所定のフリップフロップからの
データが供給され、その出力が前記入出力端子に接続さ
れ、更にその出力に従うデータが別のフリップフロップ
に取り込まれる様に構成される試験回路を有することを
特徴とする半導体集積回路を提供することにより達成さ
れる。
According to the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit having a plurality of input / output terminals, a plurality of flip-flops and a logic circuit therein, wherein the plurality of flip-flops are chained. Configuration of the test pattern data,
The internal data of the test result is read, and a leak test driver having a lower driving ability than the driver of the internal logic circuit is supplied with data from a predetermined flip-flop at its input. And a test circuit configured to take in data according to the output of the flip-flop into another flip-flop.

【0011】入出力端子や内部素子にリーク電流が存在
する時は、リーク試験用ドライバはその出力を反転する
ことができず、リーク電流の存在をフリップフロップに
取り込まれたデータにより検出することができる。
When a leak current exists at an input / output terminal or an internal element, the leak test driver cannot invert its output, and can detect the presence of the leak current based on data taken into a flip-flop. it can.

【0012】更に、上記目的は、本発明によれば、複数
の入出力端子と内部に複数のフリップフロップと論理回
路とを有する半導体集積回路において、前記複数のフリ
ップフロップがチェーン状にまたはデコーダを介してつ
ながれて、テストパターンデータの設定、テスト結果の
内部データの読み出しが行われ、前記内部の論理回路の
ドライバより駆動能力が低いリーク試験用ドライバが、
前記フリップフロップの間に設けられ、該リーク試験用
ドライバの出力が前記入出力端子に接続されることを特
徴とする半導体集積回路を提供することにより達成され
る。
Further, according to the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit having a plurality of input / output terminals, a plurality of flip-flops and a logic circuit therein, wherein the plurality of flip-flops are arranged in a chain or a decoder. The setting of the test pattern data and the reading of the internal data of the test result are performed, and a leak test driver having a lower driving capability than the driver of the internal logic circuit is provided.
This is achieved by providing a semiconductor integrated circuit provided between the flip-flops, wherein an output of the leak test driver is connected to the input / output terminal.

【0013】スキャンチェーン回路内にリーク試験用ド
ライバを設けることで、フリップフロップ間のシフト動
作によりレーク電流の存在を検出することができる。ま
た、試験時間を短くする為に、本発明では、該リーク試
験用ドライバと並列にそれより駆動能力が高いドライバ
を設け、前記フリップフロップ内にテストパターンデー
タの設定及び読み出しの時に該駆動能力の高いドライバ
が有効になり、該設定後のリーク検出試験の時に該リー
ク試験用ドライバが有効になってシフト動作が行われる
ことを特徴とする。
By providing a leak test driver in the scan chain circuit, the presence of a rake current can be detected by a shift operation between flip-flops. Further, in order to shorten the test time, in the present invention, a driver having a higher driving capability is provided in parallel with the leak test driver, and the driving capability is set when the test pattern data is set and read in the flip-flop. A high driver is enabled, and at the time of a leak detection test after the setting, the leak test driver is enabled to perform a shift operation.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例に
ついて図面に従って説明する。しかしながら、かかる実
施の形態例が本発明の技術的範囲を限定するものではな
い。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, such embodiments do not limit the technical scope of the present invention.

【0015】図1は、第一の実施の形態の回路図であ
る。この例では、図12で示した従来の回路に、直流リ
ーク検出用の駆動能力が小さいドライバであるインバー
タ回路I3を追加し、テスト信号TESTによって、ド
ライバ回路であるインバータI2とI3を適宜選択でき
るようにした点に特徴がある。即ち、通常の論理テスト
では、駆動能力が大きいインバータI2をテスト信号T
ESTにより有効にして、フリップフロップ10、11
によるスキャンチェーンを介してのテストパターンデー
タの設定、論理回路の駆動、結果の読み出しを行い、直
流リークテストでは、それより駆動能力が小さいインバ
ータI3をテスト信号TESTにより有効にして、同様
にテストパターンの設定、論理回路の駆動、結果の読み
出しを行う。駆動能力が小さいインバータI3を有効に
すると、リーク電流L1,L2の存在によりそのインバ
ータI3の出力の論理は反転してしまい、内部回路に設
けたフリップフロップ11により論理の反転として検出
される。
FIG. 1 is a circuit diagram of the first embodiment. In this example, an inverter circuit I3, which is a driver having a small driving capability for DC leakage detection, is added to the conventional circuit shown in FIG. 12, and the inverters I2 and I3, which are driver circuits, can be appropriately selected by a test signal TEST. There is a characteristic in the point that it did. That is, in a normal logic test, the inverter I2 having a large driving capability is connected to the test signal T
Enable by EST and flip-flops 10, 11
Setting of test pattern data, driving of a logic circuit, and reading of a result through a scan chain according to the above. In the DC leakage test, an inverter I3 having a smaller driving capability is enabled by a test signal TEST, and a test pattern is similarly set. Setting, driving the logic circuit, and reading the result. When the inverter I3 having a small driving capability is enabled, the logic of the output of the inverter I3 is inverted due to the presence of the leakage currents L1 and L2, and is detected as inverted by the flip-flop 11 provided in the internal circuit.

【0016】従って、フリップフロップ10、11をつ
ないでスキャンチェーンを構成し、テストパターンとし
て例えば「1」をフリップフロップ10に、「0」をフ
リップフロップ11に入力し、インバータI2を有効に
して論理回路を1回クロック動作させる。その結果、フ
リップフロップ11に読み込まれた論理値を再度スキャ
ンチェーンを構成してSoutから読みだすことによ
り、フリップフロップ11の値が「0」から「1」に変
化しているかどうかでリーク電流が存在しているか否か
を検出することができる。
Therefore, a scan chain is formed by connecting the flip-flops 10 and 11, and, for example, "1" is input to the flip-flop 10 and "0" is input to the flip-flop 11 as a test pattern, and the inverter I2 is enabled to enable the logic. The circuit is clocked once. As a result, the logic value read into the flip-flop 11 is read again from Sout by forming a scan chain again, and the leak current is determined depending on whether the value of the flip-flop 11 changes from “0” to “1”. It can be detected whether it exists.

【0017】図1の例で、インバータI1を経由せずに
フリップフロップ11が直接インバータI3の出力をス
イッチSW2を介して取り込む構成にしても同様にリー
ク電流を検出することができる。
In the example shown in FIG. 1, even if the flip-flop 11 directly takes in the output of the inverter I3 via the switch SW2 without passing through the inverter I1, the leak current can be detected similarly.

【0018】図2は、図1の回路の詳細回路図である。
また、図3はその回路の動作を説明する図表である。図
2において、スイッチSW1、SW2はP型トランジス
タP1,P2とN型トランジスタN1,N2で構成され
るCMOSスイッチである。また、インバータI2、I
3は、テスト信号TESTで制御されるCMOSインバ
ータであり、インバータI3のトランジスタは駆動能力
がインバータI2よりも小さくなる様に設計されてい
る。12、13、14、15はそれぞれインバータ、N
OR回路、NAND回路、インバータである。
FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the circuit of FIG.
FIG. 3 is a chart for explaining the operation of the circuit. In FIG. 2, switches SW1 and SW2 are CMOS switches composed of P-type transistors P1 and P2 and N-type transistors N1 and N2. In addition, inverters I2, I
Reference numeral 3 denotes a CMOS inverter controlled by the test signal TEST, and the transistor of the inverter I3 is designed so that the driving capability is smaller than that of the inverter I2. 12, 13, 14, and 15 are inverters and N, respectively.
An OR circuit, a NAND circuit, and an inverter.

【0019】図3の図表に示されるとおり、選択信号S
ELECTが0でテスト信号TESTが0の時は、スイ
ッチSW1が開いて入出力パッドP1は通常の入力とし
て使用される。そして、試験の時は、選択信号SELE
CTが1でテスト信号TESTが0となり、インバータ
I2から内部にフリップフロップ10内のテストパター
ンが入力される。この場合は、従来の試験と同じある。
As shown in FIG. 3, the selection signal S
When ELECT is 0 and test signal TEST is 0, switch SW1 is opened and input / output pad P1 is used as a normal input. At the time of the test, the selection signal SELE
When CT is 1, the test signal TEST becomes 0, and the test pattern in the flip-flop 10 is input internally from the inverter I2. In this case, it is the same as the conventional test.

【0020】更に、選択信号SELECTが0でテスト
信号TESTが1の場合は、直流リーク試験の状態であ
り、スイッチSW1,SW2共にオン状態で、インバー
タI3が有効になる。従って、フリップフロップ10に
入力されたテストパターンに従う反転出力が駆動能力の
低いインバータI3により内部の回路に供給される。ト
ランジスタP5,P6,N5,N6は駆動能力が小さ
く、微小な駆動電流しか供給されないので、もし入出力
パッドPa1,Pa2間のリーク電流L1や内部素子の
リーク電流Lが存在すると、インバータI3の駆動電流
はそれらのリーク電流に打ち勝つことができずに論理が
反転する。従って、微小なリーク電流の存在を確認する
ことができる。
Further, when the selection signal SELECT is 0 and the test signal TEST is 1, a DC leakage test is being performed, the switches SW1 and SW2 are both on, and the inverter I3 is enabled. Therefore, an inverted output according to the test pattern input to the flip-flop 10 is supplied to the internal circuit by the inverter I3 having a low driving ability. Since the transistors P5, P6, N5, and N6 have a small driving capability and supply only a small driving current, if there is a leakage current L1 between the input / output pads Pa1 and Pa2 and a leakage current L of the internal element, the driving of the inverter I3 is performed. The current is unable to overcome those leakage currents and the logic is inverted. Therefore, the existence of a minute leak current can be confirmed.

【0021】この試験では、テストパターンSinを適
切な組み合わせにすることで、所望のリーク電流を検出
することができる。例えば、入出力パッドPa1と電源
パッドとの間のリークであれば、テストパターンSin
として少なくとも1と0の信号を1回づつフリップフロ
ップ10に設定すれば検出可能である。
In this test, a desired leak current can be detected by appropriately combining the test patterns Sin. For example, if there is a leak between the input / output pad Pa1 and the power supply pad, the test pattern Sin
Can be detected by setting the signals of at least 1 and 0 to the flip-flop 10 at least once.

【0022】選択信号SELECTが1でテスト信号T
ESTも1の場合は、スイッチSW2だけがオンにな
り、インバータI3の出力が内部回路に供給される。こ
のモードでは、入出力パッドからの影響をカットして単
にインバータI3が正常に動作しているか否かの判定を
可能にする。
When the selection signal SELECT is 1 and the test signal T
When EST is also 1, only switch SW2 is turned on, and the output of inverter I3 is supplied to the internal circuit. In this mode, it is possible to simply determine whether the inverter I3 is operating normally by cutting the influence from the input / output pad.

【0023】図4は、第二の実施の形態の回路図であ
る。また、図5はその詳細回路図である。また、図6は
その動作を説明する図表である。この例では、駆動能力
が小さいインバータI3の出力が直接入出力パッドPa
1に接続されている点で図1、2と異なる。そして、イ
ンバータI2とI3との切替えはテスト信号TESTに
より行われ、スイッチSW3,SW4の切替えは選択信
号SELECTにより行われる。スイッチSW3,SW
4は、図5に示される通りインバータ16、NOR回路
17、18、19により構成される。また、インバータ
I2,I3の切替えは、図2と同様のCMOS回路によ
り行われる。
FIG. 4 is a circuit diagram of the second embodiment. FIG. 5 is a detailed circuit diagram thereof. FIG. 6 is a chart for explaining the operation. In this example, the output of the inverter I3 having a small driving capability is directly input / output pad Pa
1 and 2 is different from FIGS. The switching between the inverters I2 and I3 is performed by a test signal TEST, and the switching of the switches SW3 and SW4 is performed by a selection signal SELECT. Switch SW3, SW
4 includes an inverter 16 and NOR circuits 17, 18, and 19 as shown in FIG. The switching between the inverters I2 and I3 is performed by the same CMOS circuit as in FIG.

【0024】図6の動作を示す図表にある通り、選択信
号SELECTが0の時は、NORゲート17の出力は
強制的に0になるが、NORゲート18の出力は、イン
バータI2の出力に応じた論理になり、NORゲート1
9を介してインバータI2の出力が内部回路であるイン
バータI1に与えられる。また、選択信号SELECT
が1の時は、NORゲート18の出力が強制的に0にな
り、NORゲート17の出力は入力パッドPa1または
インバータI3の出力の値に従う論理値になりインバー
タI1に供給される。
As shown in the operation chart of FIG. 6, when the selection signal SELECT is 0, the output of the NOR gate 17 is forcibly set to 0, but the output of the NOR gate 18 depends on the output of the inverter I2. Logic becomes NOR gate 1
9, the output of the inverter I2 is supplied to the inverter I1 which is an internal circuit. Also, the selection signal SELECT
Is 1, the output of the NOR gate 18 is forcibly set to 0, the output of the NOR gate 17 becomes a logical value according to the value of the output of the input pad Pa1 or the inverter I3, and is supplied to the inverter I1.

【0025】従って、テスト信号TESTを1にしてイ
ンバータI3を有効にし、選択信号SELECTを1に
してスイッチSW3をオンにすれば、リーク電流L1,
L2の検出を行うことができる。
Therefore, if the test signal TEST is set to 1 to enable the inverter I3 and the selection signal SELECT is set to 1 to turn on the switch SW3, the leakage current L1,
L2 can be detected.

【0026】図4、5の例では、内部のフリップフロッ
プ10に対してスキャン信号Sinを設定することによ
り、あたかも入力パッドPa1から設定した論理値が入
力された様な状況を形成できる。従って、集積回路が実
装された状態でもチップ単体の試験を行うことが可能に
なる。本発明は、かかる試験回路の場合でも、インバー
タI3の駆動能力を小さくすることで、リーク電流の存
在を検出することができる。
In the examples of FIGS. 4 and 5, by setting the scan signal Sin to the internal flip-flop 10, a situation can be formed as if the set logical value was input from the input pad Pa1. Therefore, it is possible to perform a test of a single chip even in a state where the integrated circuit is mounted. According to the present invention, even in the case of such a test circuit, the presence of a leak current can be detected by reducing the driving capability of the inverter I3.

【0027】図7は、第三の実施の形態例の回路図であ
る。この例では、通常のスキャンチェーン回路を構成す
るインバータI2に置き換えられる駆動能力が小さいイ
ンバータを複数個I31,I32,I33..と設け、
それぞれの駆動能力を段階的に異ならせておき、選択信
号をデコーダDECでデコードして1つのインバータを
選択できる様にしている。こうすることで、例えば、駆
動能力の小さい順にインバータI31,I32,I3
3..を選択して直流リークの試験を行い、それぞれの
インバータでリーク電流による論理出力の反転を検出す
ることで、どの程度のリーク電流かをも検出することが
できる。
FIG. 7 is a circuit diagram of the third embodiment. In this example, a plurality of inverters I31, I32, I33. . Provided,
The respective driving capacities are made to differ in stages, and a selection signal is decoded by a decoder DEC so that one inverter can be selected. In this way, for example, the inverters I31, I32, I3
3. . Is selected, a DC leakage test is performed, and each inverter detects the inversion of the logic output due to the leakage current, so that it is possible to detect how much leakage current.

【0028】図7のテスト信号TESTと選択信号SE
LECTは、図1、2の場合と同様の組み合わせで、ス
イッチSW1,SW2の同時オンと能力の小さいインバ
ータI31〜I38の選択を可能にしている。従って、
より厳密なリーク検出試験を可能にする。
The test signal TEST and the selection signal SE shown in FIG.
The LECT enables the switches SW1 and SW2 to be simultaneously turned on and the selection of the inverters I31 to I38 having a small capacity by a combination similar to that of FIGS. Therefore,
Enables a more rigorous leak detection test.

【0029】図8は、図1、2や図4、5の回路の場合
でも、図7で検出するリーク電流の程度を検出すること
ができる点を説明するための信号波形図である。図1〜
5の回路の場合は、駆動能力の小さいインバータは1種
類しかない。しかし、図8に示した通り、リーク電流が
極めて微小の場合は、駆動能力の小さいインバータであ
ってもそのインバータが打ち勝って、その論理出力は例
えばHレベルになるとする。その場合、リーク電流があ
る程度の大きさであると、インバータの駆動能力が負け
て一点鎖線の如く論理出力はLレベルになる。そして、
リーク電流がそれらの中間程度の強さの場合は、例えば
論理が切り換えられて時間tdだけ待つことにより、図
中破線の様にその論理出力がHレベルになることが検出
される。従って、比較的長い時間待機することにより、
ある程度のリーク電流の強さを検出することができる。
インバータI3の出力を取り込むフリップフロップ10
のデータ取り込みクロックのタイミング時間tdを段階
的に長くすることで、そのリーク電流の程度を検出する
ことができる。
FIG. 8 is a signal waveform diagram for explaining that the degree of the leak current detected in FIG. 7 can be detected even in the circuits of FIGS. Figure 1
In the case of the circuit No. 5, there is only one type of inverter having a small driving capability. However, as shown in FIG. 8, when the leakage current is extremely small, it is assumed that even if the inverter has a small driving ability, the inverter overcomes the logic and the logical output becomes H level, for example. In this case, if the leakage current is a certain amount, the driving capability of the inverter is lost, and the logical output becomes L level as indicated by the dashed line. And
When the leakage current has an intermediate strength between them, for example, by switching the logic and waiting for the time td, it is detected that the logic output goes to the H level as shown by the broken line in the figure. Therefore, by waiting for a relatively long time,
It is possible to detect a certain level of leakage current.
Flip-flop 10 for taking in output of inverter I3
By gradually increasing the timing time td of the data fetch clock, the degree of the leak current can be detected.

【0030】図9は、フリップフロップ10、11、1
2らで構成するスキャンチェーン内にドライバ回路I
2,I3を設けてリーク試験を行う回路図である。即
ち、上記した実施の形態例では、フリップフロップをつ
なぐスキャンチェーンでテストパターンデータを設定し
て、非試験回路内のドライバを駆動能力が低いものに切
り換えて動作させ、再度その結果をスキャンチェーンで
読みだしている。それに対して、本例では、スキャンチ
ェーン内に駆動能力が大きいドライバI2と小さいドラ
イバI3とを切替え可能に設けている。かかる構成にす
ることで、単にスキャンチェーンをスキャン動作させる
だけで入出力パッドでのリーク電流の存在を検出するこ
とができる。
FIG. 9 shows flip-flops 10, 11, 1
Driver circuit I in the scan chain composed of
FIG. 2 is a circuit diagram for performing a leak test by providing I2 and I3. That is, in the above-described embodiment, the test pattern data is set by the scan chain connecting the flip-flops, the driver in the non-test circuit is switched to the one having the lower driving capability, and the operation is performed again. I'm reading. On the other hand, in this example, a driver I2 having a large driving capability and a driver I3 having a small driving capability are provided in the scan chain so as to be switchable. With this configuration, it is possible to detect the presence of a leak current at the input / output pad by simply performing the scan operation of the scan chain.

【0031】この例では、スキャンチェーンを形成する
フリップフロップ10、11、13を、例えばマスター
スレーブで構成している。そして、そのスキャンチェー
ンに、Sinから駆動能力の高いドライバI2を介し
て、例えばフリップフロップ10に「0」、フリップフ
ロップ11に「0」を設定する。そして、次にドライバ
I3側に切り換えて、再度スキャンチェーンのシフト動
作を1回行う。その結果、フリップフロップ11に設定
したデータ「0」に従って、フリップフロップ10に
「1」が取り込まれる。この場合は、リーク電流が存在
しなかったことを意味する。リーク電流が入出力パッド
Pa1等にあるとフリップフロップ10は「0」のまま
となる。そして、再度ドライバI2に切り換えてSou
tからフリップフロップ10内のデータを読みだす。
In this example, the flip-flops 10, 11, and 13 forming a scan chain are constituted by, for example, a master slave. Then, in the scan chain, for example, “0” is set to the flip-flop 10 and “0” is set to the flip-flop 11 from the Sin via the driver I2 having a high driving capability. Then, the operation is switched to the driver I3 side, and the shift operation of the scan chain is performed once again. As a result, "1" is taken into the flip-flop 10 according to the data "0" set in the flip-flop 11. In this case, it means that there was no leak current. If a leak current is present at the input / output pad Pa1 or the like, the flip-flop 10 remains "0". Then, the mode is switched to the driver I2 again and Sou
The data in the flip-flop 10 is read from t.

【0032】この様に、スキャンチェーン内でシフト動
作によりテストデータを設定したり、読みだしたりする
時は、比較的駆動能力の高いドライバI2を使用し、リ
ーク電流の検出の為に駆動能力小のドライバI3を使用
して、再度読みだす時にドライバI2を使うことで、テ
スト全体の時間を短くすることができる。
As described above, when the test data is set or read out by the shift operation in the scan chain, the driver I2 having a relatively high driving capability is used, and the driving capability is reduced to detect the leak current. By using the driver I3 at the time of re-reading using the driver I3, the time of the entire test can be shortened.

【0033】更に、それぞれのクロックCLK1,CL
K2の周期を段階的に変化させることで、リーク電流の
程度に応じてある周期では正しい論理値が検出され、あ
る周期では反転論理値が検出される。即ち、図10に示
したクロック信号の周期を可変にするのである。そうす
ることで、リーク電流の程度をも検出することができ
る。
Further, each of the clocks CLK1, CL
By changing the cycle of K2 stepwise, a correct logic value is detected in a certain cycle and an inverted logic value is detected in a certain cycle according to the degree of the leak current. That is, the period of the clock signal shown in FIG. 10 is made variable. By doing so, the degree of the leak current can be detected.

【0034】上記の例では、フリップフロップがチェー
ン状につながれた例で説明したが、本発明は、例えばデ
コーダによって所定のフリップフロップが選択されて内
部の論理回路に接続される様な構成でも適用できる。そ
の場合のテストパターンデータの設定は、デコーダによ
って選択されたフリップフロップ個々に対してそれぞれ
行い、駆動能力が低いドライバにより動作させた後の読
み出しは、デコーダによって選択されたフリップフロッ
プをそれぞれ読みだすことで行う。
In the above example, an example in which flip-flops are connected in a chain has been described. However, the present invention is also applicable to a configuration in which, for example, a predetermined flip-flop is selected by a decoder and connected to an internal logic circuit. it can. In that case, the test pattern data is set for each flip-flop selected by the decoder, and the read after operation by a driver with low driving capability is to read each flip-flop selected by the decoder. Do with.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、半
導体集積回路において、入出力パッドに非接触でも内部
または入出力パッドでの直流リーク電流の存在を検出す
ることができる。しかも、試験回路に設けるドライブ能
力の低いインバータやドライバを複数種類設けることに
より、そのリーク電流の程度を検出することができる。
また、スキャンチェーン内に駆動能力の低いリーク試験
用ドライバを設けることにより、スキャンチェーン回路
内のシフト動作だけでリーク電流の検出試験を行うこと
ができる。
As described above, according to the present invention, in a semiconductor integrated circuit, it is possible to detect the presence of a DC leakage current inside or at an input / output pad without contacting the input / output pad. Moreover, by providing a plurality of types of inverters and drivers having low drive capability provided in the test circuit, the degree of the leak current can be detected.
Further, by providing a leak test driver having a low driving capability in the scan chain, a leak current detection test can be performed only by a shift operation in the scan chain circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第一の実施の形態の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment.

【図2】図1の回路の詳細回路図である。FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the circuit of FIG. 1;

【図3】図2の回路の動作を説明する図表である。FIG. 3 is a table illustrating the operation of the circuit of FIG. 2;

【図4】第二の実施の形態の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a second embodiment.

【図5】図4の詳細回路図である。FIG. 5 is a detailed circuit diagram of FIG. 4;

【図6】図4の回路の動作を説明する図表である。FIG. 6 is a table illustrating the operation of the circuit in FIG. 4;

【図7】第三の実施の形態例の回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram of a third embodiment.

【図8】図1、2や図4、5の回路の場合でも、リーク
電流の程度を検出することができる点を説明するための
信号波形図である。
FIG. 8 is a signal waveform diagram for explaining that the degree of leakage current can be detected even in the circuits of FIGS. 1, 2 and FIGS.

【図9】フリップフロップ10、11、12らで構成す
るスキャンチェーン内にドライバ回路I2,I3を設け
てリーク試験を行う回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram for performing a leak test by providing driver circuits I2 and I3 in a scan chain composed of flip-flops 10, 11, and 12;

【図10】クロック信号を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a clock signal.

【図11】従来の大規模集積回路チップの表面図であ
る。
FIG. 11 is a front view of a conventional large-scale integrated circuit chip.

【図12】入出力パッドに触れることなく試験を行う回
路の例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a circuit that performs a test without touching an input / output pad.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、11 フリップフロップ Pa1 入出力端子 I1 内部論理回路 I2 ドライバ I3 リーク試験用ドライバ 10, 11 flip-flop Pa1 input / output terminal I1 internal logic circuit I2 driver I3 leak test driver

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の入出力端子と内部に複数のフリップ
フロップと論理回路とを有する半導体集積回路におい
て、 前記複数のフリップフロップがチェーン状にまたはデコ
ーダを介してつながれて、テストパターンデータの設
定、テスト結果の内部データの読み出しが行われ、 前記内部の論理回路のドライバより駆動能力が低いリー
ク試験用ドライバを、その入力に所定のフリップフロッ
プからのデータが供給され、その出力が前記入出力端子
に接続され、更にその出力に従うデータが別のフリップ
フロップに取り込まれる様に構成される試験回路を有す
ることを特徴とする半導体集積回路。
1. A semiconductor integrated circuit having a plurality of input / output terminals and a plurality of flip-flops and a logic circuit therein, wherein the plurality of flip-flops are connected in a chain or via a decoder to set test pattern data. The internal data of the test result is read out. A driver for a leak test having a lower driving ability than the driver of the internal logic circuit is supplied with data from a predetermined flip-flop at its input, and its output is input / output. A semiconductor integrated circuit having a test circuit connected to a terminal and configured so that data according to the output is taken into another flip-flop.
【請求項2】請求項1記載の半導体集積回路において、 前記リーク試験用ドライバが、段階的に異なる駆動能力
を持つ複数のドライバを有し、適宜複数のドライバが選
択されることを特徴とする。
2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein said leak test driver has a plurality of drivers having different driving capabilities in a stepwise manner, and a plurality of drivers are appropriately selected. .
【請求項3】複数の入出力端子と内部に複数のフリップ
フロップと論理回路とを有する半導体集積回路におい
て、 前記複数のフリップフロップがチェーン状にまたはデコ
ーダを介してつながれて、テストパターンデータの設
定、テスト結果の内部データの読み出しが行われ、 前記内部の論理回路のドライバより駆動能力が低いリー
ク試験用ドライバが、前記フリップフロップの間に設け
られ、該リーク試験用ドライバの出力が前記入出力端子
に接続されることを特徴とする半導体集積回路。
3. A semiconductor integrated circuit having a plurality of input / output terminals and a plurality of flip-flops and a logic circuit therein, wherein the plurality of flip-flops are connected in a chain or via a decoder to set test pattern data. Internal data of a test result is read out, a leak test driver having a lower driving ability than a driver of the internal logic circuit is provided between the flip-flops, and an output of the leak test driver is input and output. A semiconductor integrated circuit connected to a terminal.
【請求項4】請求項3記載の半導体集積回路において、 該リーク試験用ドライバと並列にそれより駆動能力が高
いドライバを設け、前記フリップフロップ内にテストパ
ターンデータの設定及び読み出しの時に該駆動能力の高
いドライバが有効になり、該設定後のリーク検出試験の
時に該リーク試験用ドライバが有効になってシフト動作
が行われることを特徴とする。
4. The semiconductor integrated circuit according to claim 3, further comprising a driver having a higher driving capability in parallel with said leak test driver, wherein said driver has a higher driving capability when setting and reading test pattern data in said flip-flop. The driver having a higher value is enabled, and at the time of the leak detection test after the setting, the driver for the leak test is enabled and the shift operation is performed.
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