JPH11174126A - Self-inspection pattern generation device for incorporation in logic circuit and pattern selection method - Google Patents

Self-inspection pattern generation device for incorporation in logic circuit and pattern selection method

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Publication number
JPH11174126A
JPH11174126A JP9345180A JP34518097A JPH11174126A JP H11174126 A JPH11174126 A JP H11174126A JP 9345180 A JP9345180 A JP 9345180A JP 34518097 A JP34518097 A JP 34518097A JP H11174126 A JPH11174126 A JP H11174126A
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JP
Japan
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pattern
circuit
logic circuit
self
random number
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Application number
JP9345180A
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Japanese (ja)
Inventor
Tamasuke Shimoda
玲祐 下田
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform an self-inspection for incorporation of all elements in circuit to be inspected quickly, by a circuit with a scale that is required at the minimum for a logic circuit that is subjected to scan path design. SOLUTION: An auxiliary pattern storage memory 116 is provided in addition to a random number generation circuit 102 as a circuit for generating a pattern for inspecting a logic circuit block 103 in the same semiconductor integrated circuit 101, first, the pattern being generated by the random number generation circuit is applied to each scan chain 105 of the circuit 103 to be inspected, and the pattern being stored is read from the memory 116 after the generation of a random number is completed and is applied to a scan chain 105.

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】この発明は、論理回路の組込
み自己検査パターン発生装置およびパターン選択方法に
関し、特に半導体回路内部に検査回路を組み込んで被検
査回路内の全ての素子を対象に故障検査を行なうための
論理回路の組込み自己検査パターン発生装置およびパタ
ーン選定方法に係るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a self-inspection pattern generator and a pattern selection method incorporating a logic circuit, and more particularly, to a failure inspection for all elements in a circuit to be inspected by incorporating an inspection circuit in a semiconductor circuit. The present invention relates to a built-in self-inspection pattern generation device for a logic circuit to be performed and a pattern selection method.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3はスキャンチェーンを内蔵するスキ
ャンパス設計された論理回路に対する従来の組込み自己
検査パターン発生装置を示すブロック図である。図3に
おいて、501は半導体集積回路、503は検査対象と
なるスキャンパス設計された論理回路ブロック、502
は被検査回路に対して乱数パターンを発生する乱数生成
回路、509は被検査回路から出力されるパターンを圧
縮する出力パターン圧縮回路、511は期待値保持レジ
スタ、510は出力パターン圧縮回路509と保持され
た期待値を比較し良否結果信号512を出力するための
出力比較回路である。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a block diagram showing a conventional built-in self-test pattern generator for a logic circuit having a scan path and a scan path. In FIG. 3, reference numeral 501 denotes a semiconductor integrated circuit, 503 denotes a logic circuit block designed as a scan path to be inspected, and 502
Is a random number generation circuit that generates a random number pattern for the circuit under test, 509 is an output pattern compression circuit that compresses a pattern output from the circuit under test, 511 is an expected value holding register, 510 is an output pattern compression circuit 509 and holds An output comparison circuit for comparing the obtained expected value and outputting a pass / fail result signal 512.

【0003】ここで、図5の論理回路ブロック503と
乱数生成回路502の関係について詳しく説明する。一
般的に、スキャンフリップフロップ504で構成された
スキャンチェーン505を内蔵する論理回路ブロック5
03を、半導体集積回路501の内部に組み込んだ自己
検査回路装置により故障検査する場合、論理回路ブロッ
ク503内の構造にメモリブロックのような規則性が存
在しないので、論理回路ブロック503内のスキャン用
フリップフロップ504にすべての組み合わせが起こる
ようなパターンを印加する必要がある。
Here, the relationship between the logic circuit block 503 and the random number generation circuit 502 in FIG. 5 will be described in detail. Generally, a logic circuit block 5 incorporating a scan chain 505 composed of scan flip-flops 504
In the case of performing a failure test on the semiconductor device 03 using a self-inspection circuit device incorporated in the semiconductor integrated circuit 501, the structure in the logic circuit block 503 does not have the regularity of a memory block. It is necessary to apply a pattern to the flip-flop 504 such that all combinations occur.

【0004】そのため、1つの手法として、被検査回路
である論理回路ブロック503内の全てのスキャンフリ
ップフロップ504の合計数の段数のレジスタ513で
構成された線形フィードバックシフトレジスタ514を
用いた乱数生成回路502を、論理回路ブロック503
と同一の半導体集積回路501の内部に設計し、乱数生
成回路502により各レジスタ513で生成したパター
ンを、切り替え信号507でセレクタ508を制御する
ことにより、組込み自己検査時には、スキャンチェーン
505上のスキャンフリップフロップ504にシフトイ
ンすることによって、論理回路ブロック503内のスキ
ャンフリップフロップ504にすべての組み合わせの状
態を設定していた。506はスキャン入力信号、515
は排他的論理和ゲートである。
Therefore, as one method, a random number generation circuit using a linear feedback shift register 514 composed of registers 513 of the total number of stages of all the scan flip-flops 504 in the logic circuit block 503 to be inspected. 502 to a logic circuit block 503
By controlling the selector 508 with the switching signal 507 using the pattern generated by each register 513 by the random number generation circuit 502 during the built-in self test, the scan on the scan chain 505 is designed inside the same semiconductor integrated circuit 501 as By shifting into the flip-flop 504, the states of all combinations are set in the scan flip-flop 504 in the logic circuit block 503. 506 is a scan input signal, 515
Is an exclusive OR gate.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、すべて
の組み合わせを発生させるというこの従来のパターン発
生装置では、フリップフロップ数nの被検査回路に対し
ては、2n (2のn乗)通りのパターンを発生すること
になり、フリップフロップ数に対して、生成すべきパタ
ーン数が指数関数的に増加し、またパターン発生をおこ
なっていくにつれて未検出の故障を検出する能力の無い
パターンも次第に頻繁に現れてくることから、入力数の
多いブロックに対してはパターン生成時間が非常に長
く、また生成するパターンに無駄が多いという問題点、
および組込み自己検査パターン発生装置が大きくなると
いう問題点があり、現実的に実用に耐えるものではなか
った。
However, in this conventional pattern generator for generating all combinations, 2 n (2 n) patterns are required for a circuit under test having n flip-flops. And the number of patterns to be generated increases exponentially with respect to the number of flip-flops, and as the pattern generation progresses, patterns without the ability to detect undetected faults gradually and frequently occur. The problem is that the pattern generation time is very long for blocks with a large number of inputs, and the generated patterns are wasteful.
In addition, there is a problem that the built-in self-inspection pattern generation device becomes large, and it is not practically practical.

【0006】一方、パターン生成時間を短縮するととも
に回路面積を削減するために、各スキャンチェーン毎に
乱数パターンを生成するための線形フィードバックシフ
トレジスタ514を分割し、かつ構成するレジスタ51
3の数を各スキャンチェーン505上のフリップフロッ
プ504の数よりも減らして、その個数をnより小さい
mにすると、2m (2のm乗)となり、レジスタの個数
の減少割合に比べて生成されるパターンの組み合わせ数
は急激に小さくなっていくが、それに伴い、スキャンフ
リップフロップ504に設定できる状態の組み合わせ数
も急激に減少するため、全部の組み合わせパターンを発
生したとしても全く制御されない故障が増加する。即
ち、十分な故障検出率に到達できないため、対象のブロ
ック回路で故障が発生していても見落としてしまう可能
性があった。
On the other hand, in order to reduce the pattern generation time and the circuit area, the linear feedback shift register 514 for generating a random number pattern for each scan chain is divided and configured as a register 51.
If the number 3 is smaller than the number of flip-flops 504 on each scan chain 505 and the number is set to m smaller than n, the number becomes 2 m (2 m), which is smaller than the reduction rate of the number of registers. Although the number of combinations of patterns to be performed rapidly decreases, the number of combinations of states that can be set in the scan flip-flop 504 also rapidly decreases, so that even if all the combination patterns are generated, a failure that is not controlled at all is generated. To increase. That is, since a sufficient failure detection rate cannot be reached, even if a failure has occurred in the target block circuit, it may be overlooked.

【0007】この発明は、このような課題を解決し、被
検査回路を含む半導体集積回路内部に、乱数生成回路の
他に、パターン記憶用のメモリを設け、乱数生成回路で
設定することができないパターンを追加発生することに
より、比較的短い時間で被検査回路内の全ての素子を対
象にした故障検査を行うことができる論理回路の組込み
自己検査パターン発生装置を提供することを目的とす
る。
The present invention solves such a problem and provides a memory for storing patterns in addition to a random number generation circuit inside a semiconductor integrated circuit including a circuit to be inspected, so that it cannot be set by the random number generation circuit. It is an object of the present invention to provide a built-in self-test pattern generator of a logic circuit capable of performing a fault test on all elements in a circuit under test in a relatively short time by additionally generating a pattern.

【0008】またこの発明は、パターン記憶メモリの容
量を少なくすることができる論理回路の組込み自己検査
パターン選定方法を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a method of selecting a built-in self-test pattern of a logic circuit which can reduce the capacity of a pattern storage memory.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の論理回路
の組込み自己検査パターン発生装置は、スキャンパス設
計された論理回路ブロックを組込み回路にて自己検査す
るためのパターンを発生する論理回路の組込み自己検査
パターン発生装置であって、被検査回路を検査するため
の乱数パターンを発生する乱数生成回路と、被検査回路
を検査するためのパターンを記憶した補助パターン記憶
メモリと、乱数生成回路および前記補助パターン記憶メ
モリの出力を切り替えて被検査回路に入力する選択回路
とを備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a logic circuit built-in self-test pattern generating apparatus for generating a pattern for self-testing a scan path-designed logic circuit block by the built-in circuit. A built-in self-test pattern generation device, comprising: a random number generation circuit for generating a random number pattern for testing a circuit under test; an auxiliary pattern storage memory storing a pattern for testing the circuit under test; A selection circuit for switching the output of the auxiliary pattern storage memory and inputting the output to the circuit to be inspected.

【0010】請求項1記載の論理回路の組込み自己検査
パターン発生装置によれば、半導体回路内部において、
乱数生成回路で生成したパターンで検出できない故障の
検出をおこなうためのパターンを補助パターン記憶メモ
リに蓄積しておき、最初、乱数生成回路で生成したパタ
ーンを被検査回路の各入力に印加し、乱数の生成が一巡
したのち、記憶しておいたパターンを補助パターン記憶
メモリから読み出して、被検査回路の入力に印加する。
この結果、パターン蓄積用の補助パターン記憶メモリが
あることにより、乱数生成回路をスキャンフリップフロ
ップ数より少ない段数の線形フィードバックシフトレジ
スタで構成することができ、被検査回路内の全ての素子
を対象にした故障検査を、必要最小限の回路規模のパタ
ーン発生装置を使用して行うことができるとともに、短
い時間で被検査回路内の全ての素子を対象にした故障検
査を行うことが可能になるので、パターン発生装置全体
で発生するパターン生成時間を短縮することができる。
According to the built-in self-inspection pattern generation device for a logic circuit according to the first aspect of the present invention,
A pattern for detecting a failure that cannot be detected by the pattern generated by the random number generation circuit is stored in the auxiliary pattern storage memory, and the pattern generated by the random number generation circuit is first applied to each input of the circuit under test, and the random number is generated. After one cycle of generation of the pattern, the stored pattern is read out from the auxiliary pattern storage memory and applied to the input of the circuit under test.
As a result, the presence of the auxiliary pattern storage memory for storing the pattern allows the random number generation circuit to be configured with a linear feedback shift register having a smaller number of stages than the number of scan flip-flops, and targets all elements in the circuit under test. This makes it possible to perform a failure inspection using a pattern generator with a minimum necessary circuit scale, and to perform a failure inspection on all elements in the circuit under test in a short time. In addition, it is possible to reduce the time for generating a pattern generated in the entire pattern generator.

【0011】請求項2記載の論理回路の組込み自己検査
パターン選定方法は、請求項1に記載した論理回路の組
込み自己検査パターン発生装置を構成する補助パターン
記憶メモリに蓄積するパターンを選定する方法であっ
て、最初に乱数生成回路で発生したパターンにより被検
査回路を対象に故障シミュレーションを行い、この故障
シミュレーションでの未検出故障を検出し得るパターン
を生成し、このパターンを補助パターン記憶メモリに蓄
えたデータに置き換えることを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of selecting a built-in self-test pattern for a logic circuit, the method including selecting a pattern to be stored in an auxiliary pattern storage memory constituting the built-in self-test pattern generating apparatus for a logic circuit. First, a failure simulation is performed on the circuit under test using a pattern generated by the random number generation circuit, a pattern capable of detecting an undetected failure in the failure simulation is generated, and the pattern is stored in an auxiliary pattern storage memory. It is characterized in that the data is replaced with data.

【0012】請求項2記載の論理回路の組込み自己検査
パターン選定方法によれば、故障検出効果の高いパター
ンをテストパターン自動生成手段を用いて選定すること
により、それのみを補助パターン記憶メモリに蓄積で
き、必要な補助パターン記憶メモリの容量を最小限にお
さえることができる。
According to the method for selecting a built-in self-test pattern for a logic circuit according to the second aspect, a pattern having a high fault detection effect is selected using an automatic test pattern generation means, and only the pattern is stored in an auxiliary pattern storage memory. It is possible to minimize the required capacity of the auxiliary pattern storage memory.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
1および図2を用いて説明するが、この発明が実施の対
象とする技術の前提として、検査の対象となる回路は、
スキャンチェーンを内蔵するスキャンパス設計された論
理回路とし、この回路を半導体回路内部に組み込んだ自
己検査回路装置により故障検査をするものとする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. As a premise of the technology to be implemented by the present invention, a circuit to be inspected includes:
It is assumed that the logic circuit is a scan path-designed logic circuit having a built-in scan chain.

【0014】図1は、この発明の実施の形態における、
スキャンパス設計された論理回路の組込み自己検査パタ
ーン発生装置を示す回路図である。なお、スキャンパス
設計とは、論理回路の故障検査を容易にするための設計
手法の一つで、論理回路に含まれるフリップフロップに
対し、テスト専用のパス(これをスキャンチェーンと呼
ぶ。)を通して制御、観測を可能とする設計手法のこと
である。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a built-in self-test pattern generation device for a logic circuit designed for a scan path. Note that scan path design is one of design techniques for facilitating fault inspection of a logic circuit. A flip-flop included in the logic circuit is passed through a dedicated test path (this is called a scan chain). This is a design method that enables control and observation.

【0015】図1において、101は半導体集積回路、
103は検査対象となるスキャンパス設計された論理回
路ブロック、102は被検査回路に対して乱数パターン
を発生する乱数生成回路、116は被検査回路に対する
パターンがあらかじめ記憶された補助パターン記憶メモ
リ、108は組込み自己検査時に論理回路ブロック10
3に対して乱数生成回路102で生成したパターンを使
用するか補助パターン記憶メモリ116に記憶されたパ
ターンを使用するかを選択し制御するための選択回路で
あるセレクタ、109は被検査回路から出力されるパタ
ーンを圧縮する出力パターン圧縮回路、111は期待値
保持レジスタ、110は出力パターン圧縮回路109と
保持された期待値を比較し良否結果信号112を出力す
るための出力比較回路である。
In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a semiconductor integrated circuit;
Reference numeral 103 denotes a logic circuit block designed to be a scan path to be inspected, 102 denotes a random number generation circuit that generates a random number pattern for the circuit to be inspected, 116 denotes an auxiliary pattern storage memory in which a pattern for the circuit to be inspected is stored in advance, 108 Is the logic circuit block 10 during the built-in self-test.
A selector, which is a selection circuit for selecting and controlling whether to use the pattern generated by the random number generation circuit 102 or the pattern stored in the auxiliary pattern storage memory 116 for the circuit No. 3, an output 109 from the circuit under test An output pattern compression circuit for compressing the pattern to be output, an expected value holding register 111, and an output comparison circuit 110 for comparing the output pattern compression circuit 109 with the held expected value and outputting a pass / fail result signal 112.

【0016】被検査回路である論理回路ブロック103
が含まれる半導体集積回路101の内部に、乱数生成回
路102と補助パターン記憶メモリ116、およびそれ
らを選択・制御するセレクタ108を設計する。論理回
路ブロック103に対しては、通常は外部または他のブ
ロックから入力されるが、自己検査時には、乱数生成回
路102でパターンを生成して論理回路ブロック103
に入力するか、乱数生成回路102からは生成し得ない
パターンをあらかじめ記憶しておいた補助パターン記憶
メモリ116から読み出して論理回路ブロック103に
入力するかを選択できるように設計をおこなう。乱数生
成回路102は、論理回路ブロック103のスキャンフ
リップフロップ104の合計数にかかわらず、2m (2
のm乗)が許容される全体のテスト時間に十分収まるパ
ターン数となるように、mの値を決定し、乱数生成回路
102を、mをレジスタ113の個数とする線形フィー
ドバックシフトレジスタ114で構成して設計する。補
助パターン記憶メモリ116は、スキャンチェーン10
5の総本数分をビット数とし、またその総本数と同数の
メモリ出力ライン118をもつ。メモリ制御信号117
の変化により、アドレスカウンタ119の出力値が1ず
つ変化して、補助パターン記憶メモリ116を読み出し
アクセスするアドレスを1ずつ変えることによって、読
み出す値を次々と変えていく。補助パターン記憶メモリ
116には、1つのアドレスごとに1クロック信号でス
キャンチェーン105にシフトインするデータを記憶し
ておく。したがって、補助パターン記憶メモリ116に
は、スキャンフリップフロップ104に対してスキャン
チェーン105を通してシフトインするのに必要な総ク
ロック数のアドレスを有する。
Logic circuit block 103 which is a circuit to be inspected
Are designed in the semiconductor integrated circuit 101 including the random number generation circuit 102, the auxiliary pattern storage memory 116, and the selector 108 for selecting and controlling them. The logic circuit block 103 is usually input from the outside or from another block, but at the time of self-test, a pattern is generated by the random number generation circuit 102 and the logic circuit block 103 is generated.
, Or a pattern that cannot be generated from the random number generation circuit 102 is read out from the auxiliary pattern storage memory 116 which has been stored in advance and input to the logic circuit block 103. The random number generation circuit 102 calculates 2 m (2) regardless of the total number of the scan flip-flops 104 in the logic circuit block 103.
(M raised to the power of m) is determined so that the number of patterns can sufficiently fall within the allowable total test time, and the random number generation circuit 102 is constituted by a linear feedback shift register 114 in which m is the number of registers 113. And design. The auxiliary pattern storage memory 116 stores the scan chain 10
The number of bits corresponds to the total number of 5 and has the same number of memory output lines 118 as the total number. Memory control signal 117
, The output value of the address counter 119 changes by one, and by changing the address for reading and accessing the auxiliary pattern storage memory 116 by one, the read value changes one after another. The auxiliary pattern storage memory 116 stores data to be shifted into the scan chain 105 by one clock signal for each address. Therefore, the auxiliary pattern storage memory 116 has addresses of the total number of clocks necessary to shift in the scan flip-flop 104 through the scan chain 105.

【0017】次に、論理回路ブロック103に対して組
込み自己検査を実行する場合には、まず、切り替え信号
107でセレクタ108を制御することにより、自己検
査生成パターン生成回路として、乱数生成回路102を
選択し、乱数生成回路102で生成したパターンをスキ
ャンチェーン105上のスキャンフリップフロップ10
4に各スキャンチェーン105ごとに順次シフトインす
ることにより、論理回路ブロック103内ではスキャン
チェーン105に接続したスキャンフリップフロップ1
04を使用してスキャンパステストを行う。スキャンフ
リップフロップ104に対して乱数生成回路102で生
成し得るすべての組み合わせの状態を設定し終えると、
次に切り替え信号107でセレクタ108を制御するこ
とにより、自己検査生成パターン生成回路として、補助
パターン記憶メモリ116を選択し、補助パターン記憶
メモリ116にあらかじめ記憶しておいたパターンを順
次読み出してスキャンチェーン105上のスキャンフリ
ップフロップ104に各スキャンチェーン105ごとに
順次シフトインすることにより、論理回路ブロック10
3内ではスキャンチェーン105に接続したスキャンフ
リップフロップ104を使用してスキャンパステストを
行う。なお、106はスキャン入力信号、115は排他
的論理和ゲートである。
Next, when the built-in self-test is performed on the logic circuit block 103, first, the selector 108 is controlled by the switching signal 107, so that the random number generation circuit 102 is used as the self-test generation pattern generation circuit. The scan flip-flop 10 on the scan chain 105 selects the pattern generated by the random number generation circuit 102.
4, the scan flip-flop 1 connected to the scan chain 105 in the logic circuit block 103 is sequentially shifted in for each scan chain 105.
Then, a scan path test is performed by using the scan path test 04. When the state of all the combinations that can be generated by the random number generation circuit 102 is set for the scan flip-flop 104,
Next, by controlling the selector 108 with the switching signal 107, the auxiliary pattern storage memory 116 is selected as a self test generation pattern generation circuit, and the patterns stored in advance in the auxiliary pattern storage memory 116 are sequentially read and the scan chain is generated. By sequentially shifting in the scan flip-flops 104 on the scan chain 105 for each scan chain 105, the logic circuit block 10
In 3, a scan path test is performed using the scan flip-flop 104 connected to the scan chain 105. Reference numeral 106 denotes a scan input signal, and 115 denotes an exclusive OR gate.

【0018】図2は、図1における補助パターン記憶メ
モリ116に蓄積するテストパターンを選定するための
処理手順を示すフローチャートである。図1の乱数生成
回路102と論理回路ブロック103の部分をセレクタ
108を介さずに直結し、それと、出力パターン圧縮回
路109、出力比較回路110、期待値保持レジスタ1
11のそれぞれの部分を加えて、良否結果信号112を
出力端子とする論理回路モデル201を作成し、故障定
義手段202を用いて論理回路モデル201内の被検査
回路内の全ての信号線に対して故障を定義し、シミュレ
ーション対象故障一覧203に出力する。
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure for selecting a test pattern to be stored in the auxiliary pattern storage memory 116 in FIG. The part of the random number generation circuit 102 and the logic circuit block 103 shown in FIG. 1 are directly connected without the intervention of the selector 108, and the output pattern compression circuit 109, the output comparison circuit 110, the expected value holding register 1
11 are added to each other to create a logic circuit model 201 having the pass / fail result signal 112 as an output terminal, and using the fault definition means 202 for all signal lines in the circuit under test in the logic circuit model 201 And outputs it to the simulation target failure list 203.

【0019】そして、良否結果信号112において出力
信号の観測をおこない、乱数生成回路102に含まれる
線形フィードバックシフトレジスタ114をシフト動作
させるクロック信号204を用いて、故障シミュレーシ
ョン手段205において、故障シミュレーションを時刻
順に実行する。初期時刻において、論理回路モデル中
に、現時点でのシミュレーション対象故障一覧203に
含まれる全ての故障を設定し、クロック信号を1回入力
し、正常値および故障の影響を伝搬させる。論理回路モ
デルに設定しておいた観測点で論理回路モデルからの出
力を観測する時間に到達した場合に、その観測点で検出
される可能性の無い故障を分類した未検出故障一覧を作
成し、それを次のサイクルにおけるシミュレーション対
象故障一覧203として、各サイクルを繰り返す。乱数
生成回路から生成されるパターンが一巡すると、その時
点でのシミュレーション対象故障一覧203を、乱数生
成パターンでの最終的な未検出故障情報206として出
力する。
An output signal is observed in the pass / fail result signal 112, and a failure simulation is performed by the failure simulation means 205 using the clock signal 204 for shifting the linear feedback shift register 114 included in the random number generation circuit 102. Execute in order. At the initial time, all faults included in the current simulation target fault list 203 are set in the logic circuit model, a clock signal is input once, and the normal value and the influence of the fault are propagated. When the time for observing the output from the logic circuit model at the observation point set in the logic circuit model has been reached, a list of undetected faults that classify faults that are not likely to be detected at that observation point is created. Each cycle is repeated by setting it as the simulation target failure list 203 in the next cycle. When the pattern generated by the random number generation circuit makes a round, the simulation target fault list 203 at that time is output as final undetected fault information 206 in the random number generation pattern.

【0020】次に、図1の論理回路ブロック103の部
分に対応する論理回路モデル207を作成し、計算機上
で実現されるテストパターン自動生成手段208によっ
て、未検出故障情報206に含まれている各々の故障を
対象に、それを検出するパターンを求める。これを論理
回路ブロックで必要な故障検出率を満足するまでおこな
い、各スキャンチェーン105にシフトインする信号値
を時刻順に並べた補助パターンテーブル209を作成す
る。この補助パターンテーブル209における1時刻の
信号値の並びを1アドレスずつに割り当て、図1の補助
パターン記憶メモリ116に記憶しておく。
Next, a logic circuit model 207 corresponding to the portion of the logic circuit block 103 of FIG. 1 is created, and is included in the undetected fault information 206 by a test pattern automatic generation means 208 realized on a computer. A pattern for detecting each fault is determined. This process is performed until the required failure detection rate is satisfied in the logic circuit block, and an auxiliary pattern table 209 in which signal values to be shifted into each scan chain 105 are arranged in time order is created. The arrangement of signal values at one time in the auxiliary pattern table 209 is assigned to each address and stored in the auxiliary pattern storage memory 116 in FIG.

【0021】表1は補助パターンテーブルの一例であ
る。
Table 1 is an example of an auxiliary pattern table.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】この例では、検査対象となる論理回路ブロ
ック103内に存在する3本のスキャンチェーン105
からそれぞれ5個のスキャンフリップフロップ104の
状態を設定する場合を表している。論理回路ブロックに
おける3本のスキャンチェーン105の入力端子a,
b,cに対して、時刻T1に、a=1,b=0,c=
0、時刻T2に、a=0,b=1,c=0のように、入
力信号値を与えるパターンを表している。時刻T1,T
2,T3,T4,T5において、それぞれのクロック信
号に同期してスキャンチェーン105の入力端子a,
b,cから入れたテストデータがスキャンチェーン10
5上をスキャンフリップフロップ104の1つ分シフト
し、このようなシフトイン動作が5クロック分連続して
おこなわれる。次に、時刻T6においてクロックに同期
してスキャンフリップフロップ104は通常データを入
力から出力に送り込む動作をおこなう。時刻T6では、
スキャンチェーン105へのシフトイン動作はおこなわ
れないため、スキャンチェーン105の入力端子a,
b,cに入れる値は0であっても1であってもかまわな
いので、“×”と記載している。時刻T7〜T12につ
いても、同様に行なわれる。
In this example, three scan chains 105 existing in the logic circuit block 103 to be inspected are used.
, The state of each of the five scan flip-flops 104 is set. The input terminals a of the three scan chains 105 in the logic circuit block,
For b and c, at time T1, a = 1, b = 0, c =
0, a pattern giving an input signal value such as a = 0, b = 1, c = 0 at time T2. Time T1, T
2, T3, T4, and T5, the input terminals a,
The test data entered from b and c is the scan chain 10
5 is shifted by one scan flip-flop 104, and such a shift-in operation is continuously performed for five clocks. Next, at time T6, the scan flip-flop 104 performs an operation of sending normal data from the input to the output in synchronization with the clock. At time T6,
Since the shift-in operation to the scan chain 105 is not performed, the input terminals a,
Since the value to be put in b and c may be 0 or 1, it is described as “×”. The same applies to times T7 to T12.

【0024】表2は表1の補助パターンテーブルの内容
に対応する補助パターン記憶メモリ116の記憶内容を
説明するものである。
Table 2 explains the storage contents of the auxiliary pattern storage memory 116 corresponding to the contents of the auxiliary pattern table of Table 1.

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】補助パターン記憶メモリ116の各ビット
は、各スキャンチェーン105に対応しており、各アド
レスは、先頭からの時刻に対応している。シフトインす
る時刻での入力端子a,b,cそれぞれの入力信号値を
第1ビット、第2ビット、第3ビットに割り当てて、T
1,T2,T3という時刻に対応して、それぞれ第1ア
ドレス、第2アドレス、第3アドレス、… のように時
刻順に、補助パターン記憶メモリ116に蓄積する。
Each bit of the auxiliary pattern storage memory 116 corresponds to each scan chain 105, and each address corresponds to a time from the head. The input signal values of the input terminals a, b, and c at the time of shift-in are assigned to the first bit, the second bit, and the third bit, respectively.
Corresponding to the times 1, T2, and T3, they are stored in the auxiliary pattern storage memory 116 in order of time, such as a first address, a second address, a third address, and so on.

【0027】[0027]

【発明の効果】請求項1記載の論理回路の組込み自己検
査パターン発生装置によれば、半導体回路内部におい
て、乱数生成回路で生成したパターンで検出できない故
障の検出をおこなうためのパターンを補助パターン記憶
メモリに蓄積しておき、最初、乱数生成回路で生成した
パターンを被検査回路の各入力に印加し、乱数の生成が
一巡したのち、記憶しておいたパターンを補助パターン
記憶メモリから読み出して、被検査回路の入力に印加す
る。この結果、パターン蓄積用の補助パターン記憶メモ
リがあることにより、乱数生成回路をスキャンフリップ
フロップ数より少ない段数の線形フィードバックシフト
レジスタで構成することができ、被検査回路内の全ての
素子を対象にした故障検査を、必要最小限の回路規模の
パターン発生装置を使用して行うことができるととも
に、短い時間で被検査回路内の全ての素子を対象にした
故障検査を行うことが可能になるので、パターン発生装
置全体で発生するパターン生成時間を短縮することがで
きる。
According to the built-in self-test pattern generation device for a logic circuit according to the first aspect, a pattern for detecting a failure that cannot be detected by the pattern generated by the random number generation circuit is stored in the semiconductor circuit as the auxiliary pattern. First, the pattern generated by the random number generation circuit is applied to each input of the circuit under test, and after the generation of the random number has completed one cycle, the stored pattern is read out from the auxiliary pattern storage memory. Applied to the input of the circuit under test. As a result, the presence of the auxiliary pattern storage memory for storing the pattern allows the random number generation circuit to be configured with a linear feedback shift register having a smaller number of stages than the number of scan flip-flops, and targets all elements in the circuit under test. This makes it possible to perform a failure inspection using a pattern generator with a minimum necessary circuit scale, and to perform a failure inspection on all elements in the circuit under test in a short time. In addition, it is possible to reduce the time for generating a pattern generated in the entire pattern generator.

【0028】請求項2記載の論理回路の組込み自己検査
パターン選定方法によれば、故障検出効果の高いパター
ンをテストパターン自動生成手段を用いて選定すること
により、それのみを補助パターン記憶メモリに蓄積で
き、必要な補助パターン記憶メモリの容量を最小限にお
さえることができる。
According to the method for selecting a built-in self-test pattern of a logic circuit according to the second aspect, a pattern having a high fault detection effect is selected by using an automatic test pattern generating means, and only the pattern is stored in an auxiliary pattern storage memory. It is possible to minimize the required capacity of the auxiliary pattern storage memory.

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

【図1】この発明の一実施の形態における論理回路の組
込み自己検査パターン発生装置の構成を示すブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a built-in self-test pattern generation device for a logic circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の補助パターン記憶メモリに蓄積するテス
トパターンを選定するための処理手順を示すフローチャ
ートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure for selecting a test pattern to be stored in an auxiliary pattern storage memory of FIG.

【図3】従来の論理回路の組込み自己検査パターン発生
装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional built-in self-test pattern generation device for a logic circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 半導体集積回路 102 乱数生成回路 103 論理回路ブロック 104 スキャンフリップフロップ 105 スキャンチェーン 106 スキャン入力信号 107 切り替え信号 108 セレクタ 109 出力パターン圧縮回路 110 出力比較回路 111 期待値保持レジスタ 112 良否結果信号 113 レジスタ 114 線形フィードバックレジスタ 115 排他的論理和ゲート 116 補助パターン記憶メモリ 117 メモリ制御信号 118 メモリ出力ライン 119 アドレスカウンタ Reference Signs List 101 semiconductor integrated circuit 102 random number generation circuit 103 logic circuit block 104 scan flip-flop 105 scan chain 106 scan input signal 107 switching signal 108 selector 109 output pattern compression circuit 110 output comparison circuit 111 expected value holding register 112 pass / fail result signal 113 register 114 linear Feedback register 115 Exclusive OR gate 116 Auxiliary pattern storage memory 117 Memory control signal 118 Memory output line 119 Address counter

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スキャンパス設計された論理回路ブロッ
クを組込み回路にて自己検査するためのパターンを発生
する論理回路の組込み自己検査パターン発生装置であっ
て、被検査回路を検査するための乱数パターンを発生す
る乱数生成回路と、前記被検査回路を検査するためのパ
ターンを記憶した補助パターン記憶メモリと、前記乱数
生成回路および前記補助パターン記憶メモリの出力を切
り替えて前記被検査回路に入力する選択回路とを備えた
論理回路の組込み自己検査パターン発生装置。
1. A built-in self-test pattern generator for a logic circuit for generating a pattern for self-testing a scan path-designed logic circuit block by a built-in circuit, comprising a random number pattern for testing a circuit under test. , An auxiliary pattern storage memory storing a pattern for inspecting the circuit under test, and a selection of switching the outputs of the random number generation circuit and the auxiliary pattern storage memory to input to the circuit under test. Self-inspection pattern generator for a built-in logic circuit having a circuit.
【請求項2】 請求項1に記載した論理回路の組込み自
己検査パターン発生装置を構成する補助パターン記憶メ
モリに蓄積するパターンを選定する方法であって、最初
に乱数生成回路で発生したパターンにより被検査回路を
対象に故障シミュレーションを行い、この故障シミュレ
ーションでの未検出故障を検出し得るパターンを生成
し、このパターンを前記補助パターン記憶メモリに蓄え
たデータに置き換えることを特徴とする論理回路の組込
み自己検査パターン選定方法。
2. A method for selecting a pattern to be stored in an auxiliary pattern storage memory constituting a built-in self-inspection pattern generation device for a logic circuit according to claim 1, wherein the pattern is first selected by a pattern generated by a random number generation circuit. Performing a failure simulation on a test circuit, generating a pattern capable of detecting an undetected failure in the failure simulation, and replacing the pattern with data stored in the auxiliary pattern storage memory; Self-test pattern selection method.
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