JPH11194151A - Test method for semiconductor integrated circuit - Google Patents

Test method for semiconductor integrated circuit

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JPH11194151A
JPH11194151A JP10000412A JP41298A JPH11194151A JP H11194151 A JPH11194151 A JP H11194151A JP 10000412 A JP10000412 A JP 10000412A JP 41298 A JP41298 A JP 41298A JP H11194151 A JPH11194151 A JP H11194151A
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circuit
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terminal
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Toshie Mori
淑恵 森
Yukisuke Takasuka
志丞 高須賀
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a failed part surely without causing any oscillation at the time of testing a semiconductor integrated circuit including a loop circuit. SOLUTION: A semiconductor integrated circuit comprises FF 3A-3D operable with a CLK, and combination circuits 2A-2C producing the logical output of CLK or internal data with IN1-IN6 or normal output DOT and the CLK is delivered through the combination circuits 2A-2C to the FF. Each FF has a first clock terminal CLK and a second clock terminal TLK wherein a test clock is fed to the TCK after the IN1-IN6 are held by providing a signal of specified value in order to operate the FF circuits sequentially from the input side. Test is performed by comparing the output value to an output terminal OUT1, OUT2 with a preset expected value.

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テ
スト方法に関し、特に組合せ回路及び順序回路を備えた
半導体集積回路のテストを容易にするテスト方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a test method for a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a test method for easily testing a semiconductor integrated circuit having a combinational circuit and a sequential circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、このようなテスト方法は、組合せ
回路及び順序回路を備えた半導体集積回路の製造段階で
発生するトランジスタの故障個所をテストパターンによ
り容易に検出するために用いられている。しかも、この
テストパターンは、近年の集積回路の大規模化に伴っ
て、複雑になるとともに、膨大な量になっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, such a test method has been used to easily detect a faulty portion of a transistor occurring in a manufacturing stage of a semiconductor integrated circuit having a combinational circuit and a sequential circuit by using a test pattern. In addition, the number of test patterns becomes complicated and enormous as the scale of integrated circuits increases in recent years.

【0003】かかる問題を解決するため、テスト方法に
おけるテストパターンの作成を簡略化し且つパターン数
を低減することを目的として、スキャンパス回路方法が
採用されている。
In order to solve such a problem, a scan path circuit method has been adopted for the purpose of simplifying the creation of a test pattern in the test method and reducing the number of patterns.

【0004】上述の具体例としては、例えば特開平5−
72290号公報などで知られている。
The above-mentioned specific example is disclosed in, for example,
It is known in, for example, Japanese Patent Publication No. 72290.

【0005】図8は従来の一例を説明するための半導体
集積回路図である。図8にに示すように、従来の半導体
集積回路14は、外部入力端子IN1〜IN4および外
部入力端子IN5,IN6に接続される組合せ回路部1
2A,12Bを備えた組合せ回路11Aと、この組合せ
回路11Aの出力Q1,Q2および外部スキャンパス・
シフトデータ入力端子ISIN,外部シフト/テストモ
ード切り替え入力端子ISMC,外部スキャンクロック
ISCK,外部スキャンパステスト/通常モード切り替
え入力端子IAMCに接続されるフリップフロップ(F
F)13Aと、このFF13Aの通常出力端子DOTを
入力I1とし、出力Q1,Q2を供給する組合せ回路1
1Bと、同様のFF13B〜13Dおよび組合せ回路1
1Cとを有し、その出力を外部スキャンパス・シフトデ
ータ出力端子DSOT,外部出力端子OUT1,OUT
2へ供給するように構成されている。
FIG. 8 is a semiconductor integrated circuit diagram for explaining an example of the related art. As shown in FIG. 8, a conventional semiconductor integrated circuit 14 includes a combination circuit unit 1 connected to external input terminals IN1 to IN4 and external input terminals IN5 and IN6.
2A and 12B, the outputs Q1 and Q2 of the combinational circuit 11A and the external scan path
A flip-flop (F) connected to a shift data input terminal ISIN, an external shift / test mode switching input terminal ISMC, an external scan clock ISCK, and an external scan path test / normal mode switching input terminal IAMC.
F) Combination circuit 1 that supplies 13A and normal output terminal DOT of FF 13A as input I1 and supplies outputs Q1 and Q2
1B and similar FFs 13B to 13D and combination circuit 1
1C, and outputs the external scan path / shift data output terminal DSOT and the external output terminals OUT1 and OUT1.
2 is provided.

【0006】この半導体集積回路14において、FF1
3A〜13Dで形成されるスキャンパス回路は、シフト
/テストモード切り替え入力SMCが能動レベルのと
き、スキャンパス・シフトデータ入力SINよりデータ
を読み込み、スキャンパス・シフトデータ出力SOTか
ら次のFFのスキャンパス・シフトデータ入力SINに
供給するように、各FF13A〜13Dをすべて接続
し、外部入力端子IN1〜IN6,外部出力端子OUT
1,OUT2と組合せ回路11A〜11Cとをすべて切
り離したシフトレジスタとなるように構成している。
In this semiconductor integrated circuit 14, FF1
When the shift / test mode switching input SMC is at the active level, the scan path circuit formed by 3A to 13D reads data from the scan path shift data input SIN, and scans the next FF from the scan path shift data output SOT. The FFs 13A to 13D are all connected so as to be supplied to the campus shift data input SIN, and the external input terminals IN1 to IN6 and the external output terminal OUT
1 and OUT2 and a combination of the combinational circuits 11A to 11C.

【0007】すなわち、この半導体集積回路14におい
て、所望の機能を実現する回路としてのFF13A〜1
3Dはクロック端子CLKに入力されたクロック信号で
動作する。より具体的には、通常入力端子DINに入力
された信号は、クロックCLKで読み込まれ、通常出力
端子DOTに出力される。
That is, in the semiconductor integrated circuit 14, FFs 13A to 13A as circuits for realizing desired functions are provided.
3D operates with a clock signal input to a clock terminal CLK. More specifically, the signal input to the normal input terminal DIN is read by the clock CLK and output to the normal output terminal DOT.

【0008】かかる半導体集積回路14における組合せ
回路11A〜11Cの故障を検出するにあたっては、外
部スキャンパステスト/通常モード切り替え入力端子I
AMCによりスキャンパスモードに設定した後、外部シ
フト/テストモード切り替え入力端子ISMCによりシ
フトモードに設定すると、FF13A〜13Dは外部ス
キャンクロック端子ISCKに入力されたスキャンクロ
ックにより動作し、外部スキャンパスシフトデータ入力
端子ISINに入力されたスキャンパスシフトデータを
FF13A→13B→13C→13Dの順に順次シフト
して設定する。
In detecting a failure of the combinational circuits 11A to 11C in the semiconductor integrated circuit 14, an external scan path test / normal mode switching input terminal I
When the shift mode is set by the external shift / test mode switching input terminal ISMC after the scan path mode is set by the AMC, the FFs 13A to 13D operate by the scan clock input to the external scan clock terminal ISCK, and the external scan path shift data The scan path shift data input to the input terminal ISIN is sequentially shifted and set in the order of FFs 13A → 13B → 13C → 13D.

【0009】また、外部シフト/テストモード切り替え
入力端子ISMCによりテストモードに設定すると、F
F13A〜13Dは外部スキャンクロック端子ISCK
に入力されたスキャンクロックにより動作し、通常入力
端子DINに入力された信号をスキャンクロックで読み
込み、通常出力端子DOTに出力する。
When a test mode is set by an external shift / test mode switching input terminal ISMC,
F13A to 13D are external scan clock terminals ISCK
It operates with the scan clock input to the normal input terminal DIN, reads the signal input to the normal input terminal DIN with the scan clock, and outputs the signal to the normal output terminal DOT.

【0010】さらに、外部シフト/テストモード切り替
え入力端子ISMCによりシフトモードに設定すると、
FF13A〜13Dは外部スキャンクロック端子ISC
Kに入力されたスキャンクロックにより動作し、FF1
3A〜13Dに保持しているデータを外部スキャンパス
シフトデータ出力端子DSOTにFF13D→13C→
13B→13Aの順に順次シフトさせて出力し、予め準
備しておいた期待値と、外部スキャンパスシフトデータ
出力端子DSOTおよび外部出力端子OUT1,OUT
2の出力値とを比較検証する。
Further, when the shift mode is set by the external shift / test mode switching input terminal ISMC,
FFs 13A to 13D are external scan clock terminals ISC
Operated by the scan clock input to K, and FF1
The data held in 3A to 13D is supplied to the external scan path shift data output terminal DSOT by FF13D → 13C →
13B → 13A in order and outputs the data. The expected value prepared in advance and the external scan path shift data output terminal DSOT and the external output terminals OUT1 and OUT1 are output.
The output value of No. 2 is compared and verified.

【0011】以上の比較検証により、半導体集積回路1
4の内部の組合せ回路11A〜11Cの故障を検出して
いる。
By the above comparative verification, the semiconductor integrated circuit 1
4 has detected a failure in the combinational circuits 11A to 11C.

【0012】図9は図8におけるフリップフロップ(F
F)回路図である。図9に示すように、スキャンパス回
路で用いられるFF13は、通常入力DIN,スキャン
パス・シフトデータ入力SINに接続され、シフト/テ
ストモード切り替え入力SMCで制御されるマルチプレ
クサ15と、このマルチプレクサ15の出力、すなわち
入力RIN1,RIN2をそれぞれラッチするための従
属接続された前段ラッチ回路16および後段ラッチ回路
17と、クロックCLK,スキャンクロックSCK,ス
キャンパステスト/通常モード切り替え入力AMCによ
り制御クロックを切り替えるためのテスト端子切り替え
回路18およびインバータIV21,IV22とを有し
ている。これらのラッチ回路16,17は、それぞれC
MOSFETで構成したトランスファゲートT1,T2
およびインバータIV1,IV2と、トランスファゲー
トT3,T4およびインバータIV3,IV4とで形成
される。特に、後段ラッチ回路17は、通常モード時に
は、通常出力端子DOTよりデータを出力するが、テス
トモード時には、スキャンパスシフトデータ出力端子S
OTより出力する。
FIG. 9 shows the flip-flop (F) shown in FIG.
F) It is a circuit diagram. As shown in FIG. 9, the FF 13 used in the scan path circuit is connected to the normal input DIN and the scan path shift data input SIN, and is controlled by the shift / test mode switching input SMC. A control clock is switched by a cascade-connected front-stage latch circuit 16 and rear-stage latch circuit 17 for latching outputs, that is, inputs RIN1 and RIN2, and a clock CLK, a scan clock SCK, and a scan path test / normal mode switching input AMC. , A test terminal switching circuit 18 and inverters IV21 and IV22. These latch circuits 16 and 17 are respectively
Transfer gates T1, T2 composed of MOSFETs
And inverters IV1 and IV2, transfer gates T3 and T4, and inverters IV3 and IV4. In particular, the latter-stage latch circuit 17 outputs data from the normal output terminal DOT in the normal mode, but outputs the scan path shift data output terminal S in the test mode.
Output from OT.

【0013】かかるFF13の前段ラッチ回路16,後
段ラッチ回路17におけるトランスファゲートT1,T
3およびトランスファゲートT2,T4は、それぞれ動
作用の制御クロックCK,CKB(反転)が逆に供給さ
れているように、反対の動作(オン・オフ)を行う。
The transfer gates T1, T in the front-stage latch circuit 16 and the rear-stage latch circuit 17 of the FF 13
3 and the transfer gates T2 and T4 perform the opposite operation (ON / OFF) such that the operation control clocks CK and CKB (inversion) are supplied in reverse.

【0014】しかし、上述したようなスキャンパス回路
方法では、テストを容易にするためにテスト用の外部入
力端子が増加し、回路のオーバーヘッドも大きくなると
いう問題がある。このような問題を解決する技術として
は、例えば特開平5−72290号公報に記載したよう
なものがある。
However, the above-described scan path circuit method has a problem that the number of external input terminals for testing increases to facilitate the test, and the overhead of the circuit also increases. As a technique for solving such a problem, for example, there is a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-72290.

【0015】図10はかかる従来の他の例を説明するた
めの半導体集積回路図である。図10に示すように、こ
の半導体集積回路14は、前述した図8の集積回路と比
較すると、基本構成は同様であるが、端子数の少ないF
F19A〜19Dを用いて構成したものである。すなわ
ち、図8のスキャンパス回路と比較すれば、各FFは入
力側にSIN,SMC,SCK,AMCが無く、代りに
DTCを設けたものであり、また出力側は通常出力端子
DOTだけを持つ構成になっている。
FIG. 10 is a semiconductor integrated circuit diagram for explaining another conventional example. As shown in FIG. 10, the semiconductor integrated circuit 14 has the same basic configuration as the integrated circuit of FIG. 8, but has a smaller number of terminals.
This is configured using F19A to 19D. That is, as compared with the scan path circuit of FIG. 8, each FF does not have SIN, SMC, SCK, and AMC on the input side, but has a DTC instead, and the output side has only the normal output terminal DOT. It has a configuration.

【0016】この半導体集積回路14は、テストモード
切り替え端子DTCが非能動レベルのとき、通常モード
として動作し、各FF19A〜19Dは通常のフリップ
フロップの機能となる。一方、端子DTCが能動レベル
のときは、クロック端子CLKの論理値に関わらず、F
F19A〜19Dはデータスルーの回路を構成する。こ
のため、FF19A〜19Dの各出力端子は入力端子と
同じ論理となるため、半導体集積回路14全体を組合せ
回路としてテストすることができる。
When the test mode switching terminal DTC is at an inactive level, the semiconductor integrated circuit 14 operates in a normal mode, and each of the FFs 19A to 19D functions as a normal flip-flop. On the other hand, when the terminal DTC is at the active level, regardless of the logical value of the clock terminal CLK, F
F19A to 19D constitute a data through circuit. For this reason, since the output terminals of the FFs 19A to 19D have the same logic as the input terminals, the entire semiconductor integrated circuit 14 can be tested as a combination circuit.

【0017】図11は図10における各回路の動作タイ
ミング図である。図11に示すように、まず、通常モー
ド、すなわちDTCが0レベル(期間t1)において、
外部入力端子IN1〜IN6に入力値を供給したとき、
組合せ回路11Aの値は、Q1,Q2どちらも0レベル
に確定するが、FF19Aは入力がすべて0となるた
め、その出力DOTの値が確定せず、それに伴ってFF
19B〜19Dおよび組合せ回路11B,11Cの各論
理値も確定しない。したがって、半導体集積回路14の
出力OUT1,OUT2も不確定となる。
FIG. 11 is an operation timing chart of each circuit in FIG. As shown in FIG. 11, first, in the normal mode, that is, when the DTC is at the 0 level (period t1),
When input values are supplied to the external input terminals IN1 to IN6,
The value of the combinational circuit 11A is determined to be 0 level in both Q1 and Q2. However, since the inputs of the FF 19A are all 0, the value of the output DOT is not determined, and the FF 19A is accordingly determined.
The logical values of 19B to 19D and the combinational circuits 11B and 11C are not determined. Therefore, the outputs OUT1 and OUT2 of the semiconductor integrated circuit 14 are also undefined.

【0018】次に、テストモード時、すなわちDTCが
1レベル(期間t2)において、外部入力端子IN1〜
IN6は前述した通常モード時と同様に変化しないが、
DTCが1レベルに設定されたことにより、FF19A
〜19DはそれぞれDIN入力値をDOT出力値にデー
タスルーする。このため、FF19A〜19Dおよび組
合せ回路11B,11Cは、各素子の遅延時間分だけ遅
れて論理値が順次確定し、外部出力端子OUT1,OU
T2も確定される。すなわち、半導体集積回路14は、
全体が1つの組合せ回路と見なされ、テスト可能にな
る。
Next, in the test mode, that is, when the DTC is at 1 level (period t2), the external input terminals IN1 to IN1
IN6 does not change as in the normal mode described above,
By setting DTC to 1 level, FF19A
-19D each pass data through the DIN input value to the DOT output value. For this reason, the FFs 19A to 19D and the combination circuits 11B and 11C sequentially determine the logic values with a delay of the delay time of each element, and the external output terminals OUT1 and OU1.
T2 is also determined. That is, the semiconductor integrated circuit 14
The whole is regarded as one combinational circuit and becomes testable.

【0019】図12は図10に示すフリップフロップ回
路図である。図12に示すように、このFF19は前段
ラッチ回路20および後段ラッチ回路21と、クロック
CLKにより反対位相のクロックCK,CKBを、また
テストモード切り替え信号DTCに基づいて制御信号D
T,DTBを作成するインバータIV15〜18とで構
成される。これらのラッチ回路20,21は、前述した
図9と同様、それぞれCMOSFETで構成したトラン
スファゲートT11,T12,T17,T18およびイ
ンバータIV11,IV12と、トランスファゲートT
13,T14およびインバータIV13,IV14とで
形成され、各トランスファゲートがクロックCK,CK
Bあるいは制御信号DT,DTBにより制御される。
FIG. 12 is a diagram of the flip-flop circuit shown in FIG. As shown in FIG. 12, the FF 19 receives a control signal D based on a pre-stage latch circuit 20 and a post-stage latch circuit 21, clocks CK and CKB having opposite phases by the clock CLK, and a test mode switching signal DTC.
It is composed of inverters IV15 to IV18 for generating T and DTB. These latch circuits 20 and 21 include transfer gates T11, T12, T17 and T18 and inverters IV11 and IV12 each composed of a CMOSFET, as in FIG.
13, T14 and inverters IV13, IV14, and each transfer gate has a clock CK, CK.
B or control signals DT and DTB.

【0020】これらのラッチ回路20,21において
は、トランスファゲートT17,T18が逆のタイミン
グでオン・オフ動作し、同様にトランスファゲートT1
5,T16も逆のタイミングでオン・オフ動作する。
In these latch circuits 20, 21, the transfer gates T17, T18 are turned on / off at opposite timings, and similarly, the transfer gates T1 and T18 are turned on and off.
5, T16 also perform on / off operations at the opposite timing.

【0021】ここで、ラッチ回路20,21は、制御信
号DTが能動レベル(1レベル)であれば、クロック信
号CKに関係なく入力値RIN11,12を出力に直結
させる。すなわち、FF19として見ると、入力値DI
Nを出力値DOTに直結させるデータスルー回路として
動作することになる。また、制御信号DTが非能動レベ
ル(0レベル)であれば、FF19は、通常のフリップ
フロップ回路として動作することになる。
Here, when the control signal DT is at the active level (1 level), the latch circuits 20 and 21 directly connect the input values RIN11 and RIN12 to the output regardless of the clock signal CK. That is, when viewed as FF19, the input value DI
It operates as a data through circuit that directly connects N to the output value DOT. If the control signal DT is at an inactive level (0 level), the FF 19 operates as a normal flip-flop circuit.

【0022】図13は図12に示すフリップフロップ回
路の入出力信号の真理値を説明する図である。図13に
示すように、DTCが0レベルのとき、FF19は通常
のフリップフロップ回路として機能し、また1レベルの
とき、FF19は入力値DINをデータとして保持する
ことなくそのままDOT出力値としている。
FIG. 13 is a diagram for explaining the truth values of the input / output signals of the flip-flop circuit shown in FIG. As shown in FIG. 13, when the DTC is at the 0 level, the FF 19 functions as a normal flip-flop circuit. When the DTC is at the 1 level, the FF 19 uses the input value DIN as the DOT output value without holding it as data.

【0023】図14は図12における入出力関係を説明
するための概略ブロック図である。図14に示すよう
に、図12におけるFF19を半導体集積回路に用いた
とき、組合せ回路、あるいは他のフリップフロップ(F
F)を介してループを形成することがある。このループ
は所望の機能を実現するための回路では、通常のFFの
状態、すなわちDTCが非能動レベルの場合には、FF
19はDIN入力をDOT出力に伝播する際、クロック
CLKにより前段ラッチ回路20のT11と後段ラッチ
回路21のT13とは、排他的にオン・オフするので、
ループを形成することがなく、したがって問題とはなら
ない。しかし、DTCが能動レベルの場合には、前述し
たFF19はDIN入力をDOT出力に伝播する際、D
IN→T17→IV11→T15→IV13→DOTと
いう経路が原理的に存在するので、DOTより出力され
た信号が上述したループを介してDINに戻ってきたと
き、論理反転していると、発振現象を生じ、FF19を
データスルーさせることができなくなる。
FIG. 14 is a schematic block diagram for explaining the input / output relationship in FIG. As shown in FIG. 14, when the FF 19 in FIG. 12 is used for a semiconductor integrated circuit, a combinational circuit or another flip-flop (F
A loop may be formed via F). In a circuit for realizing a desired function, this loop is in a normal FF state, that is, when the DTC is at an inactive level, the FF
19, when the DIN input is propagated to the DOT output, T11 of the first-stage latch circuit 20 and T13 of the second-stage latch circuit 21 are exclusively turned on / off by the clock CLK.
It does not form loops and is therefore not a problem. However, when the DTC is at the active level, the FF 19 described above transmits the DIN input to the DOT output when the DTC input is transmitted to the DOT output.
Since there is a path of IN → T17 → IV11 → T15 → IV13 → DOT in principle, when the signal output from DOT returns to DIN through the above-mentioned loop, if the logic is inverted, the oscillation phenomenon occurs. And the FF 19 cannot be passed through.

【0024】すなわち、かかる発振現象について、図1
4のような簡単な回路で説明すると、ナンドゲートNA
1は前述した組合せ回路、あるいは他のフリップフロッ
プのモデルであり、その第1の入力はFF19のDOT
出力を入力し、また第2の入力は他の組合せ回路、ある
いは他のFF回路から「1」を入力しているとしたと
き、発振現象を生ずる。
That is, FIG.
In the case of a simple circuit as shown in FIG.
Reference numeral 1 denotes a model of the above-described combination circuit or another flip-flop, the first input of which is a DOT of the FF19.
When an output is input and the second input is inputting "1" from another combinational circuit or another FF circuit, an oscillation phenomenon occurs.

【0025】[0025]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
集積回路のテスト方法は、前述した特開平5−7229
0号公報などに記載されたフリップフロップ回路(F
F)を用いて構成した半導体集積回路をテストするにあ
たっては、FF回路出力が直接または組合せ回路を介し
て自己のFF回路の入力端子に接続されるようなループ
回路になると、発振を生ずるため、故障個所の検出がで
きず、正常なテストを実現できないという欠点がある。
The above-mentioned conventional method for testing a semiconductor integrated circuit is disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 5-7229.
No. 0 publication etc.
In testing a semiconductor integrated circuit configured using F), if a loop circuit is used in which the FF circuit output is connected to the input terminal of its own FF circuit directly or through a combinational circuit, oscillation occurs. There is a drawback that a failure point cannot be detected and a normal test cannot be realized.

【0026】本発明の目的は、フリップフロップ回路の
出力が直接または組合せ回路を介して自己の入出力端子
に供給されるようなループ回路を形成した場合にも、故
障個所の検出を確実に実現するとともに、テストを容易
に且つ正常に実行することのできる半導体集積回路のテ
スト方法を提供することにある。
An object of the present invention is to reliably detect a faulty portion even when a loop circuit in which the output of a flip-flop circuit is supplied to its own input / output terminal directly or via a combinational circuit is formed. Another object of the present invention is to provide a method of testing a semiconductor integrated circuit that can easily and normally execute a test.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
のテスト方法は、複数の信号入力端子および複数の信号
出力端子と、通常入力端子および通常出力端子を備える
とともに、内部クロックにより動作する複数のFF回路
と、前記複数の信号入力端子の全部あるいは一部を介し
て外部から供給される入力信号あるいは前記FF回路の
前記通常出力端子からの出力により前記内部クロックや
内部データなどの論理出力を作成する複数の組合せ回路
とを備え、前記内部クロックが前記複数の組合せ回路を
介して前記複数のFF回路に入力される半導体集積回路
のテスト方法において、前記複数のFF回路の各々は、
前記内部クロックを入力する第1のクロック端子と、前
記複数のFF回路および前記複数の組合せ回路を介さず
に外部テスト用クロック入力端子より直接テスト用クロ
ックを入力する第2のクロック端子とを有し、前記複数
の信号入力端子に所定値の信号を与えて保持させた後、
前記外部テスト用クロック入力端子より前記複数のFF
回路の前記第2のクロック端子に前記テスト用クロック
を供給することにより、前記複数のFF回路を入力側よ
り順次動作させ、前記複数の信号出力端子への出力値と
予め用意した期待値とを比較してテストするように構成
される。
A test method for a semiconductor integrated circuit according to the present invention comprises a plurality of signal input terminals and a plurality of signal output terminals, a plurality of normal input terminals and a plurality of normal output terminals, and a plurality of signal terminals operated by an internal clock. And a logic output such as the internal clock or internal data by an input signal supplied from outside through all or a part of the plurality of signal input terminals or an output from the normal output terminal of the FF circuit. A plurality of combinational circuits to be created, wherein the internal clock is input to the plurality of FF circuits via the plurality of combinational circuits.
A first clock terminal for inputting the internal clock; and a second clock terminal for inputting a test clock directly from an external test clock input terminal without passing through the plurality of FF circuits and the plurality of combinational circuits. Then, after giving a signal of a predetermined value to the plurality of signal input terminals and holding the same,
The plurality of FFs are supplied from the external test clock input terminal.
By supplying the test clock to the second clock terminal of the circuit, the plurality of FF circuits are sequentially operated from the input side, and the output values to the plurality of signal output terminals and an expected value prepared in advance are calculated. Configured to compare and test.

【0028】また、本発明の半導体集積回路のテスト方
法において、前記複数のFF回路の前記第2のクロック
端子に供給する前記テスト用クロックは、前記複数の信
号入力端子および前記複数の信号出力端子間の経路のう
ち、最も多く前記FF回路の前記通常入力端子を経由
し、前記通常出力端子を通る経路の前記FF回路の個数
分のパターン数を入力するように構成される。
In the method for testing a semiconductor integrated circuit according to the present invention, the test clock supplied to the second clock terminal of the plurality of FF circuits includes the plurality of signal input terminals and the plurality of signal output terminals. The number of patterns corresponding to the number of the FF circuits in the path passing through the normal input terminal of the FF circuit and passing through the normal output terminal most frequently is input.

【0029】さらに、本発明における前記FF回路は、
前段および後段ラッチ回路と、前記前段および後段ラッ
チ回路を前記内部クロックおよび前記テスト用クロック
のみにより制御するように構成される。
Further, the FF circuit according to the present invention comprises:
A pre-stage and a post-stage latch circuit and the pre-stage and the post-stage latch circuit are configured to be controlled only by the internal clock and the test clock.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施
の形態を説明するための半導体集積回路図である。図1
に示すように、本実施の形態における半導体集積回路
(LSI回路)1は、外部入力端子IN1〜IN6に接
続される組合せ回路部4A,4Bを備えた組合せ回路2
Aと、この組合せ回路2Aの出力Q1,Q2および外部
テスト用クロック端子ITCKに接続されるFF3A
と、このFF3Aの通常出力端子DOTを入力I1と
し、出力Q1,Q2を供給する組合せ回路2Bと、同様
のFF3B〜3Dおよび組合せ回路2Cとを有し、その
組合せ回路2Cの出力Q1,Q2を外部出力端子OUT
1,OUT2へ供給するように構成されている。なお、
組合せ回路2CはFF3D,3Cの出力DOTを2つの
入力I1,I2に供給している点が組合せ回路2Bとは
異なっている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a semiconductor integrated circuit diagram for explaining a first embodiment of the present invention. FIG.
As shown in FIG. 1, a semiconductor integrated circuit (LSI circuit) 1 according to the present embodiment includes a combination circuit 2 having combination circuit sections 4A and 4B connected to external input terminals IN1 to IN6.
A and an FF 3A connected to outputs Q1, Q2 of the combinational circuit 2A and an external test clock terminal ITCK.
And a combinational circuit 2B having the normal output terminal DOT of the FF 3A as an input I1 and supplying outputs Q1 and Q2, and similar FFs 3B to 3D and a combinational circuit 2C. The outputs Q1 and Q2 of the combinational circuit 2C are External output terminal OUT
1 and OUT2. In addition,
The combination circuit 2C is different from the combination circuit 2B in that the output DOT of the FFs 3D and 3C is supplied to two inputs I1 and I2.

【0031】この半導体集積回路1において、通常モー
ド時には、FF3A〜3Dがクロック端子CLKに供給
される信号(各FFで異なる)にしたがって、入力端子
DINから取り込んだデータを保持する通常のフリップ
フロップとして動作する。一方、テストモード時には、
FF3A〜3Dは外部テスト用クロック端子ITCKよ
り(0→1→0レベル)の波形を入力し、それぞれのテ
スト用クロック端子TCKに供給することにより、各F
Fを強制的に動作させる。
In the semiconductor integrated circuit 1, in the normal mode, the FFs 3A to 3D function as normal flip-flops that hold data fetched from the input terminal DIN according to a signal (different for each FF) supplied to the clock terminal CLK. Operate. On the other hand, in the test mode,
Each of the FFs 3A to 3D receives a waveform of (0 → 1 → 0 level) from the external test clock terminal ITCK and supplies the waveform to each test clock terminal TCK, whereby each F
F is forcibly operated.

【0032】なお、同一クロックで動作させる回路を一
相同期回路と呼び、一方図示しているように、他のFF
の出力、あるいは2入力以上の組合せ回路(インバー
タ,バッファ以外)で論理演算してFFのクロックに入
力している回路を非同期回路と呼んでいるが、これら同
期回路/非同期回路については、本発明では重要ではな
い。
A circuit operated by the same clock is called a one-phase synchronous circuit. On the other hand, as shown in FIG.
A circuit in which a logical operation is performed by a combinational circuit (other than an inverter and a buffer) having two outputs or more and is input to the clock of the FF is called an asynchronous circuit. Is not important.

【0033】特に、このテストモード時は、予め準備し
た所定の値(すなわち、半導体集積回路をテストするた
めのパターン)を外部入力端子IN1〜IN6より入力
し且つ固定する。要するに、その入力値を変化させずに
保持させる。
In particular, in the test mode, a predetermined value prepared in advance (that is, a pattern for testing a semiconductor integrated circuit) is input from external input terminals IN1 to IN6 and fixed. In short, the input value is kept unchanged.

【0034】すなわち、外部テスト用クロック端子IT
CKよりクロック波形を入力すると、FF3A〜3Dは
それぞれ通常入力端子DINに供給されている論理値を
通常出力端子DOTに出力するため、外部入力端子IN
1〜IN6から外部出力端子OUT1,OUT2までの
経路上で、一番多くフリップフロップを通る経路のフリ
ップフロップの3段数分、外部テスト用クロック端子I
TCKよりテスト用クロック端子TCKに入力すること
により、外部入力端子IN1〜IN6から組合せ回路2
A,2Bを経由してFF3A〜3Cに到達しているデー
タを外部出力端子OUT1,OUT2まで伝播すること
ができる。このため、半導体集積回路1全体を組合せ回
路2A〜2Cのみの構成と見なすことができ、非同期回
路の後段にある組合せ回路、すなわち他のFFの出力、
あるいは2入力以上の組合せ回路で論理演算してFFの
クロックCLKに入力しているFF3A〜3Cの出力を
入力している組合せ回路2B,2Cを動作させることが
できる。なお、FF3Dは外部入力端子IN1より直接
入力されているので、同期回路として動作しており、こ
の場合は含まれない。しかも、3段目の組合せ回路2C
を動作させたことで、外部出力端子OUT1,OUT2
の出力値が確定し、その出力値を所望の期待値と照合す
ることにより、半導体集積回路1の故障個所を検出す
る。
That is, the external test clock terminal IT
When a clock waveform is input from CK, each of the FFs 3A to 3D outputs the logical value supplied to the normal input terminal DIN to the normal output terminal DOT.
On the path from 1 to IN6 to the external output terminals OUT1 and OUT2, the external test clock terminal I for three stages of flip-flops on the path passing through the most flip-flops
By inputting the test clock terminal TCK from the TCK, the combinational circuit 2 is input from the external input terminals IN1 to IN6.
Data reaching the FFs 3A to 3C via A and 2B can be propagated to the external output terminals OUT1 and OUT2. For this reason, the entire semiconductor integrated circuit 1 can be regarded as having only the combinational circuits 2A to 2C, and the combinational circuit at the subsequent stage of the asynchronous circuit, that is, the output of another FF,
Alternatively, it is possible to operate the combination circuits 2B and 2C which input the outputs of the FFs 3A to 3C which are input to the FF clock CLK by performing a logical operation using a combination circuit having two or more inputs. Since the FF 3D is directly input from the external input terminal IN1, the FF 3D operates as a synchronization circuit, and this case is not included. Moreover, the third-stage combination circuit 2C
Are operated, the external output terminals OUT1, OUT2
Of the semiconductor integrated circuit 1 is detected by comparing the output value with a desired expected value.

【0035】要するに、外部入力端子IN1〜IN6よ
りデータを入力し、外部出力端子OUT1,OUT2ま
で一番多くフリップフロップを通る経路のフリップフロ
ップの段数n個分、外部テスト用クロック端子ITCK
よりテスト用クロック端子TCKにクロック波形を入力
することで、外部入力端子IN1〜IN6から組合せ回
路2A,2Bを経由してFF3A〜3Cに到達している
データを外部出力端子OUT1,OUT2まで伝播し、
あらかじめ求めておいた半導体集積回路の出力期待値と
比較することにより、半導体集積回路の故障検出を行
う。
In short, data is input from the external input terminals IN1 to IN6, and the external test clock terminals ITCK for the number n of flip-flops in the path which passes through the flip-flops most frequently to the external output terminals OUT1 and OUT2.
By inputting a clock waveform to the test clock terminal TCK, data reaching the FFs 3A to 3C from the external input terminals IN1 to IN6 via the combinational circuits 2A and 2B is propagated to the external output terminals OUT1 and OUT2. ,
The failure detection of the semiconductor integrated circuit is performed by comparing with the expected output value of the semiconductor integrated circuit obtained in advance.

【0036】図2は図1における各回路の動作タイミン
グ図である。図2に示すように、通常モード時(=t
1)において、例えば外部入力端子IN1,IN2に
「0」、外部入力端子IN3〜IN6に「1」を入力し
たとき、組合せ回路2Aの出力Q1,Q2は組合せ回路
部4A,4Bの内部論理より共に「0」になるとする。
このとき、FF3Aより後段の回路の入力値は不定であ
る。
FIG. 2 is an operation timing chart of each circuit in FIG. As shown in FIG. 2, in the normal mode (= t
In 1), for example, when "0" is input to the external input terminals IN1 and IN2 and "1" is input to the external input terminals IN3 to IN6, the outputs Q1 and Q2 of the combinational circuit 2A are output from the internal logic of the combinational circuit units 4A and 4B. It is assumed that both become “0”.
At this time, the input value of the circuit subsequent to the FF 3A is undefined.

【0037】次に、データ伝播モード(=t2)で外部
テスト用クロック端子ITCKにクロック波形を供給す
ることにより、強制的に外部からFF3A〜3Dにクロ
ックが入力され、組合せ回路2Aの出力Q1の値を次段
に伝播することができ、組合せ回路2Bの入力端子I1
およびFF3Dの通常入力DINが共に「0」に確定す
る。なお、FF3B,3Cは各通常入力DINの論理値
が不定であり、出力値は確定しない。また、組合せ回路
2Bは、FF3Aの出力DOTにより、FF3Bの通常
入力DINに「1」、クロック端子CLKに「0」を出
力する。
Next, by supplying a clock waveform to the external test clock terminal ITCK in the data propagation mode (= t2), a clock is forcibly input from the outside to the FFs 3A to 3D, and the output Q1 of the combinational circuit 2A is output. The value can be propagated to the next stage, and the input terminal I1 of the combinational circuit 2B
And the normal input DIN of the FF 3D are both determined to be “0”. In the FFs 3B and 3C, the logical value of each normal input DIN is undefined, and the output value is not fixed. In addition, the combinational circuit 2B outputs “1” to the normal input DIN and “0” to the clock terminal CLK by the output DOT of the FF 3A.

【0038】次に、データ伝播モード(=t3)でテス
ト用クロック端子TCKにクロック波形を供給すること
により、強制的に外部からFF3A〜3Dにクロックが
入力され、FF3Bの出力DOTの値「1」を伝播する
ことができ、FF3C通常入力DINが「1」に、また
FF3Dの通常入力DINの値を次段に伝播することが
できるので、組合せ回路2Cの入力I1が「0」に確定
する。
Next, by supplying a clock waveform to the test clock terminal TCK in the data propagation mode (= t3), a clock is forcibly input from the outside to the FFs 3A to 3D, and the value "1" of the output DOT of the FF 3B is set to "1". , And the value of the normal input DIN of the FF3D can be propagated to the next stage, so that the input I1 of the combinational circuit 2C is determined to be "0". .

【0039】さらに、データ伝播モード(=t4)でテ
スト用クロック端子TCKにクロック波形を供給するこ
とにより、強制的に外部からFF3A〜3Dにクロック
が入力され、FF3Cの出力DOTの値「1」を伝播す
ることができ、組合せ回路2Cの入力I2が「1」に確
定する。この組合せ回路2Cの入力が確定すると、外部
出力端子OUT1は「0」に、OUT2は「1」に確定
する。この確定されたOUT1,OUT2の値を出力期
待値と比較することにより、故障を検出することができ
る。
Further, by supplying a clock waveform to the test clock terminal TCK in the data propagation mode (= t4), a clock is forcibly input from the outside to the FFs 3A to 3D, and the value of the output DOT of the FF 3C is "1". , And the input I2 of the combinational circuit 2C is determined to be “1”. When the input of the combination circuit 2C is determined, the external output terminal OUT1 is determined to be “0” and OUT2 is determined to be “1”. A failure can be detected by comparing the determined values of OUT1 and OUT2 with expected output values.

【0040】図3は図1に示すフリップフロップ回路図
である。図3に示すように、FF3は、前段ラッチとし
ての第1のラッチ回路5と、後段ラッチとしての第2の
ラッチ回路6と、クロック入力CLK,テストクロック
入力TCKに基いて内部クロックCKB,CKを作成す
る論理手段としてのEX−NORゲートEX1およびイ
ンバータIV5とを有し、この第1のラッチ回路5は、
クロックCKB,CKでオン,オフを制御されるトラン
スファゲートT1,T2およびインバータIV1,IV
2を備え、同様に第2のラッチ回路6は、クロックCK
B,CKでオン,オフを制御されるトランスファゲート
T3,T4およびインバータIV3,IV4を備えてい
る。
FIG. 3 is a diagram of the flip-flop circuit shown in FIG. As shown in FIG. 3, the FF 3 includes a first latch circuit 5 as a preceding latch, a second latch circuit 6 as a subsequent latch, and internal clocks CKB and CK based on a clock input CLK and a test clock input TCK. , And an EX-NOR gate EX1 and an inverter IV5 as logic means for generating the first latch circuit 5.
Transfer gates T1 and T2 and ON / OFF controlled by clocks CKB and CK, and inverters IV1 and IV
2 and the second latch circuit 6 similarly supplies the clock CK
It includes transfer gates T3 and T4 whose on and off are controlled by B and CK, and inverters IV3 and IV4.

【0041】かかるFF3において、通常入力DINは
入力端子RIN1を介して第1のラッチ回路5に、また
この第1のラッチ回路5は入力端子RIN2を介して第
2のラッチ回路6にデータを入力し、第2のラッチ回路
6は通常出力DOTよりデータを出力する。
In the FF3, the normal input DIN inputs data to the first latch circuit 5 via the input terminal RIN1, and the first latch circuit 5 inputs data to the second latch circuit 6 via the input terminal RIN2. Then, the second latch circuit 6 outputs data from the normal output DOT.

【0042】図4(a)〜(c)はそれぞれ図3のフリ
ップフロップの各種モードにおけるタイミング図であ
る。まず、図4(a)に示すように、通常モードにおい
ては、テスト用クロックTCKの波形を「0」に固定し
た状態で、例えばクロックCLKを(0→1→0)に変
化させると、内部クロックCKは(1→0→1)に、ま
たその反転クロックCKBは(0→1→0)に変化し、
第1,第2のラッチ5,6におけるトランスファゲート
を交互にオン,オフする。
FIGS. 4A to 4C are timing charts of the flip-flop of FIG. 3 in various modes. First, as shown in FIG. 4A, in the normal mode, for example, when the clock CLK is changed from (0 → 1 → 0) while the waveform of the test clock TCK is fixed at “0”, the internal The clock CK changes to (1 → 0 → 1), and the inverted clock CKB changes to (0 → 1 → 0).
The transfer gates in the first and second latches 5 and 6 are alternately turned on and off.

【0043】また、図4(b)に示すように、第1のデ
ータ伝播モードにおいては、クロックCLKを「0」に
固定した状態で、例えばテスト用クロックTCKを(0
→1→0)に変化させると、内部クロックCKは(1→
0→1)に、またその反転クロックCKBは(0→1→
0)に変化し、第1,第2のラッチ5,6におけるトラ
ンスファゲートを交互にオン,オフする。
As shown in FIG. 4B, in the first data propagation mode, for example, the test clock TCK is set to (0) while the clock CLK is fixed at “0”.
→ 1 → 0), the internal clock CK becomes (1 →
0 → 1) and its inverted clock CKB is (0 → 1 →
0), and the transfer gates in the first and second latches 5 and 6 are alternately turned on and off.

【0044】さらに、図4(c)に示すように、第2の
データ伝播モードにおいては、クロックCLKを「1」
に固定した状態で、例えばテスト用クロックTCKを
(0→1→0)に変化させると、内部クロックCKは
(0→1→0)に、またその反転クロックCKBは(1
→0→1)に変化し、第1,第2のラッチ5,6におけ
るトランスファゲートを交互にオン,オフする。
Further, as shown in FIG. 4C, in the second data propagation mode, the clock CLK is set to "1".
When the test clock TCK is changed from (0 → 1 → 0), for example, the internal clock CK changes to (0 → 1 → 0) and the inverted clock CKB changes to (1 → 0).
→ 0 → 1), and the transfer gates in the first and second latches 5 and 6 are alternately turned on and off.

【0045】このように、FF3のクロックCLKの論
理値「1」,「0」に関わらず、テスト用クロック端子
TCKよりテスト用クロックを入力することができるの
で、FF3の通常入力端子DINに入力された論理値を
FF内部を経由して通常出力端子DOTに伝播するクロ
ックを発生することができる。
As described above, since the test clock can be input from the test clock terminal TCK regardless of the logic values "1" and "0" of the clock CLK of the FF3, the input is made to the normal input terminal DIN of the FF3. It is possible to generate a clock that propagates the set logical value to the normal output terminal DOT via the inside of the FF.

【0046】図5は本発明の第2の実施の形態を説明す
るための図2と同様の各回路の動作タイミング図であ
る。前述した第1の実施の形態は、FF3A〜3Dが不
定であることを前提とした論理検証を行う手法について
説明したが、図5に示すように、本実施の形態は、図1
におけるFF3A〜3Dの値を事前に確定させてから期
待値比較を行うものである。すなわち、前述した第1の
実施の形態で説明したデータ伝播手法を用い、事前に初
期化するパターンを外部入力端子IN1〜IN6から入
力し、外部出力端子OUT1,OUT2に伝播させ、F
F3A〜3Dの値を確定させる。期間t10の通常モー
ドに示すように、TCKの入力毎に外部出力端子OUT
1,OUT2の出力値をあらかじめ求めておいた半導体
集積回路の出力期待値と比較することにより、半導体集
積回路の故障を検出する。
FIG. 5 is an operation timing chart of each circuit similar to that of FIG. 2 for explaining the second embodiment of the present invention. In the first embodiment described above, a method of performing logic verification on the assumption that the FFs 3A to 3D are indefinite has been described. However, as shown in FIG.
The expected values are compared after the values of the FFs 3A to 3D are determined in advance. That is, by using the data propagation method described in the first embodiment, a pattern to be initialized in advance is input from the external input terminals IN1 to IN6 and propagated to the external output terminals OUT1 and OUT2.
The values of F3A to 3D are determined. As shown in the normal mode in the period t10, each time TCK is input, the external output terminal OUT
A failure of the semiconductor integrated circuit is detected by comparing the output value of OUT1 and the output value of OUT2 with the expected output value of the semiconductor integrated circuit which has been obtained in advance.

【0047】まず、通常モード(=t11)において、
例えばIN1〜IN3に「1」、IN4〜IN6に
「0」を入力したとき、組合せ回路2Aの出力Q1,Q
2は、組合せ回路部4A,4Bの内部論理より、それぞ
れ「0」→「1」になるものとする。このとき、FF3
Aより後段の回路の入力値は、通常モード(=t10)
において、FF3Aは「0」、FF3Bは「1」、FF
3Cは「1」、FF3Dは「0」にそれぞれ設定されて
いる。
First, in the normal mode (= t11),
For example, when "1" is input to IN1 to IN3 and "0" is input to IN4 to IN6, the outputs Q1, Q
2 is changed from “0” to “1” by the internal logic of the combinational circuit units 4A and 4B. At this time, FF3
The input value of the circuit after A is in the normal mode (= t10).
FF3A is “0”, FF3B is “1”,
3C is set to “1”, and FF3D is set to “0”.

【0048】ついで、データ伝播モード(=t12)で
テスト用クロック端子TCKにクロック波形が入力され
ると、強制的に外部からFF3Aにクロックが入力さ
れ、出力DOTの値を次段に伝播することができる。し
たがって、組合せ回路2Bの入力I1が「0」から
「1」に、FF3Dの通常入力DINが「0」から
「1」に確定する。この組合せ回路2Bの出力Q1,Q
2はFF3Aの出力DOTにより確定し、また外部出力
端子OUT1は「1」から「0」に、外部出力端子OU
T2は「0」から「1」になる。この結果、外部出力端
子OUT1,OUT2の値を出力期待値と比較すること
により、故障を検出することができる。
Next, when a clock waveform is inputted to the test clock terminal TCK in the data propagation mode (= t12), a clock is forcibly inputted from the outside to the FF 3A, and the value of the output DOT is propagated to the next stage. Can be. Therefore, the input I1 of the combination circuit 2B is determined from “0” to “1”, and the normal input DIN of the FF 3D is determined from “0” to “1”. Outputs Q1, Q of this combinational circuit 2B
2 is determined by the output DOT of the FF 3A, and the external output terminal OUT1 changes from “1” to “0” and the external output terminal OU
T2 changes from “0” to “1”. As a result, a failure can be detected by comparing the values of the external output terminals OUT1 and OUT2 with the expected output values.

【0049】次に、データ伝播モード(=t13)でテ
スト用クロック端子TCKにクロック波形が入力するこ
とにより、強制的に外部からFF3Bにクロックが入力
され、組合せ回路2Bの出力Q1,Q2の値を次段に伝
播することができ、FF3Cの通常入力DINが「1」
から「0」に確定する。また、強制的に外部からFF3
Dにクロックが入力され、FF3Aの出力DOTの値を
次段に伝播することができ、組合せ回路2Cの出力Q1
が「0」から「1」に確定する。この結果、外部出力端
子OUT1,OUT2の値を出力期待値と比較すること
により、故障を検出することができる。
Next, by inputting a clock waveform to the test clock terminal TCK in the data propagation mode (= t13), a clock is forcibly input from the outside to the FF 3B, and the values of the outputs Q1 and Q2 of the combinational circuit 2B are output. To the next stage, and the normal input DIN of the FF3C is “1”.
To "0". Also, FF3 is forcibly applied from outside.
A clock is input to D, the value of the output DOT of the FF 3A can be propagated to the next stage, and the output Q1 of the combinational circuit 2C is output.
Is determined from “0” to “1”. As a result, a failure can be detected by comparing the values of the external output terminals OUT1 and OUT2 with the expected output values.

【0050】次に、データ伝播モード(=t14)でテ
スト用クロック端子TCKにクロック波形が入力するこ
とにより、強制的に外部からFF3Cにクロックが入力
され、FF3Bの出力DOTの値を次段に伝播すること
ができ、組合せ回路2Cの入力I2が「1」から「0」
に確定する。この組合せ回路2Cの入力が確定すると、
外部出力端子OUT1は「0」から「1」に、外部出力
端子OUT2は「1」から「0」に確定する。この結
果、外部出力端子OUT1,OUT2の値を出力期待値
と比較することにより、故障を検出することができる。
Next, by inputting a clock waveform to the test clock terminal TCK in the data propagation mode (= t14), a clock is forcibly input from the outside to the FF3C, and the value of the output DOT of the FF3B is transferred to the next stage. And the input I2 of the combinational circuit 2C changes from "1" to "0".
Confirm with. When the input of the combination circuit 2C is determined,
The external output terminal OUT1 is determined from “0” to “1”, and the external output terminal OUT2 is determined from “1” to “0”. As a result, a failure can be detected by comparing the values of the external output terminals OUT1 and OUT2 with the expected output values.

【0051】例えば、データ伝播モード(=t14)に
おける組合せ回路2CでFF3Dの出力DOTとFF3
Cの出力DOTをAND回路の入力とし且つ外部出力端
子OUT1より出力するものとすると、FF3Dが常に
「0」を出力してしまう故障の場合、期間(t13)の
とき外部出力端子OUT1の期待値「1」と不一致とな
り、故障検出が可能となる。すなわち、テスト用クロッ
ク端子TCKへの入力毎に外部出力端子OUT1,OU
T2の論理値の変化を出力期待値と比較することによ
り、故障を検出することができる。要するに、本実施の
形態では、前述した第1の実施の形態が他のテストパタ
ーンでしか検出できない故障を検出することができる。
For example, the combination circuit 2C in the data propagation mode (= t14) outputs the output DOT of the FF 3D and the FF 3
Assuming that the output DOT of C is an input of the AND circuit and is output from the external output terminal OUT1, in the case of a failure in which the FF3D always outputs “0”, the expected value of the external output terminal OUT1 during the period (t13) The value does not match "1", and the failure can be detected. That is, each time the test clock terminal TCK is input, the external output terminals OUT1 and OU1 are output.
By comparing the change in the logical value of T2 with the expected output value, a failure can be detected. In short, in the present embodiment, it is possible to detect a failure that can be detected only by another test pattern in the first embodiment.

【0052】図6は本発明の第3の実施の形態を説明す
るための半導体集積回路図である。図6に示すように、
本実施の形態におけるLSI回路1は、前述した図1の
回路に加えて、FF3Aの出力値を組合せ回路2Aの組
合せ回路部4Aのフィードバック入力INFに供給する
ようにした点が異なり、FF3Aの構成等その他は同様
である。
FIG. 6 is a semiconductor integrated circuit diagram for explaining a third embodiment of the present invention. As shown in FIG.
The LSI circuit 1 of the present embodiment is different from the circuit of FIG. 1 in that the output value of the FF 3A is supplied to the feedback input INF of the combinational circuit section 4A of the combinational circuit 2A. Others are the same.

【0053】本実施の形態においても、外部入力端子I
N1〜IN6よりデータを入力し、外部出力端子までの
経路中で一番多くフリップフロップを通る経路のFF段
数n個分以上外部テスト用クロック端子ITCKからテ
スト用クロック端子TCKにクロック波形を供給するこ
とにより、外部入力端子IN1〜IN6から組合せ回路
を経由してFFに到達しているデータを外部出力端子O
UT1,OUT2まで伝播させ、あらかじめ求めておい
たLSI回路1の出力期待値と比較することでLSI回
路1そのものの故障を検出するものである。
In this embodiment, the external input terminal I
Data is input from N1 to IN6, and a clock waveform is supplied from the external test clock terminal ITCK to the test clock terminal TCK from the external test clock terminal ITCK for at least n FF stages in the path that passes through the flip-flops most in the path to the external output terminal. As a result, data reaching the FF from the external input terminals IN1 to IN6 via the combinational circuit can be transferred to the external output terminal O.
The signal is propagated to the UT1 and OUT2, and a failure of the LSI circuit 1 itself is detected by comparing with the expected output value of the LSI circuit 1 obtained in advance.

【0054】図7は図6における各回路の動作タイミン
グ図である。図7に示すように、通常モード(=t2
1)において、例えば外部入力端子IN1,IN2に
「0」、外部入力端子IN3〜IN6に「1」を入力し
たとき、組合せ回路2A,2Bの出力Q1,Q2は組合
せ回路部4A,4Bの内部論理よりそれぞれ「0」にな
るものとする。このとき、FF3Aよりも後段の回路の
入力値は不定である。
FIG. 7 is an operation timing chart of each circuit in FIG. As shown in FIG. 7, the normal mode (= t2
In 1), for example, when "0" is input to the external input terminals IN1 and IN2 and "1" is input to the external input terminals IN3 to IN6, the outputs Q1 and Q2 of the combinational circuits 2A and 2B are output from the combinational circuits 4A and 4B. It is assumed that each becomes “0” based on logic. At this time, the input value of a circuit subsequent to the FF 3A is undefined.

【0055】次に、データ伝播モード(=t22)にお
いて、テスト用クロック端子TCKにクロック波形が入
力されると、強制的に外部からFF3Aにクロックが入
力され、FF3Aの入力DINの値をFF3Aの出力D
OTに伝播する。すなわち、その値を組合せ回路2Bの
入力端子I1に伝播することができるので、組合せ回路
2Bの入力I1が「0」、FF3Dの通常入力DINが
「0」に確定する。この組合せ回路2Bは、FF3Aの
出力DOTにより制御され、組合せ回路2Bの出力Q
1,Q2はそれぞれ「1」,「0」になる。また、前述
したFF3Aの出力をフィードバックするフィードバッ
クループより、組合せ回路2Aの組合せ回路部4Aはフ
ィードバック入力端子に「0」が入力され、その出力Q
1は「1」になる。
Next, in the data propagation mode (= t22), when a clock waveform is input to the test clock terminal TCK, a clock is forcibly input from the outside to the FF 3A, and the value of the input DIN of the FF 3A is changed to the FF 3A. Output D
Propagate to OT. That is, the value can be propagated to the input terminal I1 of the combination circuit 2B, so that the input I1 of the combination circuit 2B is determined to be “0” and the normal input DIN of the FF 3D is determined to be “0”. The combination circuit 2B is controlled by the output DOT of the FF 3A, and the output Q of the combination circuit 2B.
1 and Q2 become "1" and "0", respectively. Also, from the feedback loop that feeds back the output of the FF 3A, “0” is input to the feedback input terminal of the combination circuit unit 4A of the combination circuit 2A, and the output Q
1 becomes “1”.

【0056】次に、データ伝播モード(=t23)にお
いて、テスト用クロック端子TCKにクロック波形が入
力されると、強制的に外部からFF3Bにクロックが入
力され、組合せ回路2Bの出力Q1の値を次段に伝播で
きるので、FF3Cの入力DINが「1」に確定する。
また、強制的に外部からFF3Dにクロックが入力され
ると、FF3Aの出力DOTの値を次段に伝播すること
ができ、組合せ回路2Cの入力I1が「0」に確定す
る。さらに、前述したFF3Aの出力DOTの値は強制
的に外部からクロックが入力されるため、前述したデー
タ伝播モード(=t22)のFF3Aの入力DINの値
が「1」となるので、フィードバックループにより、組
合せ回路2Aの入力フィードバック端子INFに「1」
が入力され、その出力Q1は「0」となる。つまり、前
述したデータ伝播モード(=t22)の組合せ回路2A
の出力Q1を次段に伝播でき、組合せ回路2Bの入力I
1が「1」、FF3Dの通常入力DINが「1」に確定
する。この組合せ回路2Bの出力Q1,Q2はFF3A
の出力DOTにより、それぞれ「0」,「1」になる。
Next, in the data propagation mode (= t23), when a clock waveform is input to the test clock terminal TCK, a clock is forcibly input from the outside to the FF 3B, and the value of the output Q1 of the combinational circuit 2B is changed. Since the signal can propagate to the next stage, the input DIN of the FF 3C is determined to be “1”.
Further, when a clock is forcibly input from the outside to the FF 3D, the value of the output DOT of the FF 3A can be propagated to the next stage, and the input I1 of the combination circuit 2C is determined to be “0”. Further, since the clock of the output DOT of the FF 3A is forcibly input from the outside, the value of the input DIN of the FF 3A in the data propagation mode (= t22) becomes “1”. "1" is input to the input feedback terminal INF of the combinational circuit 2A.
And its output Q1 becomes “0”. That is, the combination circuit 2A in the data propagation mode (= t22) described above.
Of the combinational circuit 2B can be propagated to the next stage.
1 is determined to be “1”, and the normal input DIN of the FF 3D is determined to be “1”. The outputs Q1 and Q2 of the combination circuit 2B are FF3A
Become "0" and "1" respectively by the output DOT.

【0057】次に、データ伝播モード(=t24)にお
いて、テスト用クロック端子TCKにクロック波形が入
力されると、強制的に外部からFF3Cにクロックが入
力され、FF3Bの出力DOTを次段に伝播することが
できるので、組合せ回路2Cの入力I2が「1」に確定
する。この組合せ回路2Cの入力が確定すると、外部出
力端子OUT1,OUT2はそれぞれ「0」,「1」に
確定する。さらに、前述したFF3Aの出力DOTの値
は強制的に外部からクロックが入力され、前述したデー
タ伝播モード(=t23)のFF3Aの入力DINの値
が「0」となるので、フィードバックループにより、組
合せ回路2Aの入力フィードバック端子INFに「0」
が入力され、組合せ回路2Aの出力Q1は「1」とな
る。つまり、前述したデータ伝播モード(=t23)の
組合せ回路2Aの出力Q1を次段に伝播でき、組合せ回
路2Bの入力I1が「0」、FF3Dの通常入力DIN
が「0」に確定する。この組合せ回路2Bの出力Q1,
Q2はFF3Aの出力DOTにより、それぞれ「1」,
「0」になる。しかる後、外部出力端子OUT1,OU
T2の値を出力期待値と比較することにより、故障を検
出することができる。
Next, in the data propagation mode (= t24), when a clock waveform is inputted to the test clock terminal TCK, a clock is forcibly inputted from the outside to the FF3C, and the output DOT of the FF3B is propagated to the next stage. Therefore, the input I2 of the combinational circuit 2C is determined to be “1”. When the input of the combination circuit 2C is determined, the external output terminals OUT1 and OUT2 are determined to be "0" and "1", respectively. Further, as for the value of the output DOT of the FF 3A, a clock is forcibly input from the outside, and the value of the input DIN of the FF 3A in the data propagation mode (= t23) becomes “0”. "0" is applied to the input feedback terminal INF of the circuit 2A.
Is input, and the output Q1 of the combinational circuit 2A becomes “1”. That is, the output Q1 of the combination circuit 2A in the data propagation mode (= t23) can be propagated to the next stage, the input I1 of the combination circuit 2B is "0", and the normal input DIN of the FF3D.
Is determined to be “0”. The outputs Q1,
Q2 is "1" and "1" by the output DOT of FF3A, respectively.
It becomes "0". Thereafter, the external output terminals OUT1, OU
A failure can be detected by comparing the value of T2 with the expected output value.

【0058】次に、データ伝播モード(=t25)にお
いて、テスト用クロック端子TCKにクロック波形が入
力されると、強制的に外部からFF3Cにクロックが入
力され、前述したデータ伝播モード(=t24)のFF
3Bの出力DOTの値を次段に伝播することができるの
で、組合せ回路2Cの入力I2が「0」に確定する。こ
の組合せ回路2Cの入力が確定すると、外部出力端子O
UT1は「1」に、OUT2は「0」に確定する。
Next, in the data propagation mode (= t25), when a clock waveform is inputted to the test clock terminal TCK, a clock is forcibly inputted from the outside to the FF3C, and the above-described data propagation mode (= t24) FF
Since the value of the output DOT of 3B can be propagated to the next stage, the input I2 of the combinational circuit 2C is determined to be “0”. When the input of the combination circuit 2C is determined, the external output terminal O
UT1 is determined to be “1” and OUT2 is determined to be “0”.

【0059】以上説明したように、本実施の形態におい
ては、FFの保持している値が「0」を出力し、そのデ
ータをフィードバックしてFFにデータ反転を行って
「1」を入力するような場合、すなわち外部入力端子か
ら入力するデータが順次FFを通った後にフィードバッ
クするデータは、入力のデータを外部入力端子から外部
出力端子まで一番多くFFを通る経路のFFの段数n個
分以上に外部入力テスト用クロック端子ITCKにクロ
ック波形を入力し、その都度外部出力端子OUT1,O
UT2の論理値の変化を期待値と比較することにより、
LSI回路1を検証することができる。
As described above, in the present embodiment, the value held by the FF is "0", the data is fed back, the data is inverted to the FF, and "1" is input. In such a case, that is, the data to be fed back after the data input from the external input terminal sequentially passes through the FFs, the input data corresponds to the number of FF stages n of the FFs in the path that passes through the FFs most from the external input terminal to the external output terminal. As described above, the clock waveform is input to the external input test clock terminal ITCK, and the external output terminals OUT1 and O
By comparing the change in the logical value of UT2 with the expected value,
The LSI circuit 1 can be verified.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体集
積回路のテスト方法は、フリップフロップ(FF)がク
ロック波形に同期してデータを取込み、そのデータを保
持する機能を利用して発振を防止しているので、FF回
路の出力が直接または組合せ回路を介して自己のFF回
路の入力に接続されるようなループ回路が存在していて
も、正常なテストを実施でき、製造時の故障を正確に検
出できるという効果がある。
As described above, in the method of testing a semiconductor integrated circuit according to the present invention, the flip-flop (FF) takes in data in synchronization with a clock waveform and oscillates using the function of retaining the data. The test can be performed correctly even if there is a loop circuit in which the output of the FF circuit is connected to the input of its own FF circuit directly or through a combinational circuit. Has the effect of being able to accurately detect.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態を説明するための半
導体集積回路図である。
FIG. 1 is a semiconductor integrated circuit diagram for explaining a first embodiment of the present invention.

【図2】図1における各回路の動作タイミング図であ
る。
FIG. 2 is an operation timing chart of each circuit in FIG. 1;

【図3】図1に示すフリップフロップ回路図である。FIG. 3 is a diagram of a flip-flop circuit shown in FIG. 1;

【図4】図3のフリップフロップの各種モードにおける
タイミング図である。
FIG. 4 is a timing chart in various modes of the flip-flop of FIG. 3;

【図5】本発明の第2の実施の形態を説明するための図
2と同様の各回路の動作タイミング図である。
FIG. 5 is an operation timing chart of each circuit similar to FIG. 2 for describing a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施の形態を説明するための半
導体集積回路図である。
FIG. 6 is a semiconductor integrated circuit diagram for explaining a third embodiment of the present invention.

【図7】図6における各回路の動作タイミング図であ
る。
FIG. 7 is an operation timing chart of each circuit in FIG. 6;

【図8】従来の一例を説明するための半導体集積回路図
である。
FIG. 8 is a semiconductor integrated circuit diagram for explaining an example of the related art.

【図9】図8におけるフリップフロップ回路図である。FIG. 9 is a flip-flop circuit diagram in FIG.

【図10】従来の他の例を説明するための半導体集積回
路図である。
FIG. 10 is a semiconductor integrated circuit diagram for explaining another conventional example.

【図11】図10における各回路の動作タイミング図で
ある。
11 is an operation timing chart of each circuit in FIG. 10;

【図12】図10に示すフリップフロップ回路図であ
る。
FIG. 12 is a flip-flop circuit diagram shown in FIG.

【図13】図12に示すフリップフロップ回路の入出力
信号の真理値を説明する図である。
13 illustrates a truth value of an input / output signal of the flip-flop circuit illustrated in FIG. 12;

【図14】図12における入出力関係を説明するための
概略ブロック図である。
FIG. 14 is a schematic block diagram for explaining an input / output relationship in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体集積回路(LSI回路) 2A〜2C 組合せ回路 3A〜3D フリップフロップ(FF) 4A,4B 組合せ回路部 5,6 ラッチ回路 IN1〜IN6 外部入力(端子) OUT1,OUT2 外部出力(端子) ITCK 外部テストクロック入力(端子) T1〜T4 トランスファゲート IV1〜IV5 インバータ EX1 EX−NORゲート INF フィードバック入力(端子) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor integrated circuit (LSI circuit) 2A-2C combination circuit 3A-3D flip-flop (FF) 4A, 4B combination circuit part 5, 6 Latch circuit IN1-IN6 External input (terminal) OUT1, OUT2 External output (terminal) ITCK External Test clock input (terminal) T1 to T4 Transfer gate IV1 to IV5 Inverter EX1 EX-NOR gate INF Feedback input (terminal)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の信号入力端子および複数の信号出
力端子と、通常入力端子および通常出力端子を備えると
ともに、内部クロックにより動作する複数のフリップフ
ロップ回路と、前記複数の信号入力端子の全部あるいは
一部を介して外部から供給される入力信号あるいは前記
フリップフロップ回路の前記通常出力端子からの出力に
より前記内部クロックや内部データなどの論理出力を作
成する複数の組合せ回路とを備え、前記内部クロックが
前記複数の組合せ回路を介して前記複数のフリップフロ
ップ回路に入力される半導体集積回路のテスト方法にお
いて、前記複数のフリップフロップ回路の各々は、前記
内部クロックを入力する第1のクロック端子と、前記複
数のフリップフロップ回路および前記複数の組合せ回路
を介さずに外部テスト用クロック入力端子より直接テス
ト用クロックを入力する第2のクロック端子とを有し、
前記複数の信号入力端子に所定値の信号を与えて保持さ
せた後、前記外部テスト用クロック入力端子より前記複
数のフリップフロップ回路の前記第2のクロック端子に
前記テスト用クロックを供給することにより、前記複数
のフリップフロップ回路を入力側より順次動作させ、前
記複数の信号出力端子への出力値と予め用意した期待値
とを比較してテストすることを特徴とする半導体集積回
路のテスト方法。
1. A plurality of flip-flop circuits comprising a plurality of signal input terminals and a plurality of signal output terminals, a normal input terminal and a normal output terminal, and operating by an internal clock, and all or a plurality of the signal input terminals A plurality of combinational circuits for creating a logical output such as the internal clock or internal data based on an input signal supplied from outside through a part or an output from the normal output terminal of the flip-flop circuit; Wherein the plurality of flip-flop circuits are input to the plurality of flip-flop circuits via the plurality of combinational circuits, wherein each of the plurality of flip-flop circuits includes a first clock terminal for inputting the internal clock; An external test is performed without passing through the plurality of flip-flop circuits and the plurality of combinational circuits. A second clock terminal for directly inputting a test clock from a clock input terminal for
After applying and holding a signal of a predetermined value to the plurality of signal input terminals, supplying the test clock from the external test clock input terminal to the second clock terminals of the plurality of flip-flop circuits. A test method for a semiconductor integrated circuit, wherein the plurality of flip-flop circuits are sequentially operated from an input side, and a test is performed by comparing output values to the plurality of signal output terminals with an expected value prepared in advance.
【請求項2】 前記複数のフリップフロップ回路の前記
第2のクロック端子に供給する前記テスト用クロック
は、前記複数の信号入力端子および前記複数の信号出力
端子間の経路のうち、最も多く前記フリップフロップ回
路の前記通常入力端子を経由し、前記通常出力端子を通
る経路の前記フリップフロップ回路の個数分のパターン
数を入力する請求項1記載の半導体集積回路のテスト方
法。
2. The test clock supplied to the second clock terminal of the plurality of flip-flop circuits is the largest among the paths between the plurality of signal input terminals and the plurality of signal output terminals. 2. The test method for a semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the number of patterns corresponding to the number of the flip-flop circuits on the path passing through the normal output terminal via the normal input terminal of the flip-flop circuit is input.
【請求項3】 前記フリップフロップ回路は、前段およ
び後段ラッチ回路と、前記前段および後段ラッチ回路を
前記内部クロックおよび前記テスト用クロックのみによ
り制御する請求項1記載の半導体集積回のテスト方法。
3. The test method for a semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein said flip-flop circuit controls a front-stage and a rear-stage latch circuit and said front-stage and rear-stage latch circuits only by said internal clock and said test clock.
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