JPH11273400A - 記憶装置 - Google Patents

記憶装置

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JPH11273400A
JPH11273400A JP10075187A JP7518798A JPH11273400A JP H11273400 A JPH11273400 A JP H11273400A JP 10075187 A JP10075187 A JP 10075187A JP 7518798 A JP7518798 A JP 7518798A JP H11273400 A JPH11273400 A JP H11273400A
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chip
output
memory
controller chip
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JP10075187A
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English (en)
Inventor
Yoshikazu Iida
好和 飯田
紫濃 ▲高▼橋
Shino Takahashi
Hirotaka Nishizawa
裕孝 西沢
Susumu Hatano
進 波多野
Shinichi Fukazawa
真一 深澤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のメモリカードの選別試験は、カード内
のチップごとにテストパターンを入力する方式であるた
め、内蔵されるチップの数が多いほど試験時間が長くな
るという課題があった。 【解決手段】 複数のメモリチップ(FM)とこれらの
メモリチップの選択信号(CE)および読出し・書込み
制御信号(WE)を形成するコントローラチップ(CO
NT)を内蔵したメモリカードにおいて、各メモリチッ
プのデータ入出力端子毎に、外部からのテストモード制
御信号(TMD)と上記コントローラチップから出力さ
れる読出し・書込み制御信号とに基づいて相補的にオン
・オフされる一対の伝送手段(TG1,TG2)を設け
るとともに、一方の伝送手段はそのままコントローラチ
ップに接続し、他方の伝送手段は例えばコレクタ接地の
出力用トランジスタ(22)などを介してコントローラ
チップに接続して、テストモードの際には上記テストモ
ード制御信号に基づいて上記コントローラチップから出
力されるチップ選択信号のいかんにかかわらず全てのチ
ップを選択状態にさせるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体メモリから
なる記憶装置の検査技術さらにはメモリカードの選別試
験に適用して有効な技術に関し、例えば複数個のフラッ
シュメモリチップを内蔵したメモリカードに利用して有
効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複数個のメモリチップを内蔵した
メモリカードの選別試験は、メモリカードに設けられて
いる端子よりテストパターンを入力してメモリチップを
一つずつ選択してそのチップから出力される全ての信号
を判定する方法が一般的であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記メモリカードの選
別試験は、カード内のチップごとにテストパターンを入
力する方式であるため、内蔵されるチップの数が多いほ
ど試験時間が長くなるという課題があった。特に、電気
的に一括消去可能なフラッシュメモリのような不揮発性
メモリを内蔵したメモリカードは、データの書込み、消
去時間がRAMのような揮発性のメモリに比べて長いた
め一層試験時間が長くなるという欠点がある。しかも、
メモリカードは年を追うごとに大容量化され内蔵される
チップ数も増加する傾向があるため、短時間に選別試験
が可能な技術が望まれていた。
【0004】この発明の目的は、メモリカードの選別試
験に要する時間の大幅な短縮を可能にする技術を提供す
ることにある。
【0005】この発明の前記ならびにそのほかの目的と
新規な特徴については、本明細書の記述および添附図面
から明らかになるであろう。
【0006】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のと
おりである。
【0007】すなわち、複数のメモリチップとこれらの
メモリチップの選択信号および読出し・書込み制御信号
を形成するコントローラチップを内蔵したメモリカード
のような記憶装置において、各メモリチップのデータ入
出力端子毎に、外部からのテストモード制御信号と上記
コントローラチップから出力される読出し・書込み制御
信号とに基づいて相補的にオン・オフされる一対の伝送
手段を設けるとともに、一方の伝送手段はそのままカー
ドのコントローラチップに接続し、他方の伝送手段は例
えばコレクタ接地の出力用トランジスタなどを介してカ
ードのコントローラチップに接続して、テストモードの
際には上記テストモード制御信号に基づいて上記コント
ローラチップから出力されるチップ選択信号のいかんに
かかわらず全てのチップを選択状態へ移行可能に構成し
たものである。
【0008】上記した手段によれば、選別試験の際に装
置内のすべてのメモリチップに対して同時テストパター
ンを入力して記憶させ、かつ全てのメモリチップから同
時に記憶データを読み出してそれらのワイヤードオア論
理をとった信号を装置のデータ入出力用端子から出力さ
せることができるため、1チップずつ順番にテストパタ
ーンの入力および出力を行なう従来の選別試験方法に比
べて大幅に試験時間を短縮することが可能となる。
【0009】特に、上記メモリチップが不揮発性メモリ
チップである場合には、RAMなどに比べてデータの書
込みや消去に時間を要するため、複数のチップに対して
テストパターン同時に入力して同時に出力を判定するこ
とによる試験時間の短縮の効果が極めて大きいという利
点がある。
【0010】また、上記他方の伝送手段と出力用トラン
ジスタとの間には各メモリチップから読み出されたデー
タ信号を反転した信号を出力可能な手段を設けるように
した。これによって、データ“0”を書込み不能なビッ
トを有する不良メモリチップとデータ“1”を書込み不
能なビットを有する不良メモリチップのいずれの不良を
も検出することができる。
【0011】さらに、上記伝送手段を介して各メモリチ
ップのデータ入出力端子が接続される装置のコントロー
ラチップの入出力端子は、各メモリチップの入出力デー
タの同一ビット同士で共通化させるようにしても良い
が、各メモリチップごとにデータ入出力端子を共通のコ
ントローラチップの入出力端子に接続可能に構成しても
良い。これによって、短時間に選別試験が可能な上に装
置内のどのメモリチップが不良であるか識別して検出す
ることが可能となる。その結果、不良チップを内蔵する
記憶装置は、検出された不良チップを使用できないよう
に処理をして全体の容量を1ランク下げた良品として
(例えば30Mバイトのメモリカードなら15Mバイト
のメモリカードなどとして)提供することもできるよう
になる。
【0012】また、上記出力用トランジスタは、エミッ
タ端子が上記コントローラチップの入出力端子に接続さ
れたコレクタ接地のバイポーラ・トランジスタにより構
成するようにした。これによって、バッファ回路等を用
いて出力する場合に比べて素子数を減らし、占有面積を
小さくすることができるとともに、コントローラチップ
の入出力端子までの配線(プリント配線)の有する寄生
抵抗や寄生容量などの負荷を容易に駆動することができ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を図
面に基づいて説明する。
【0014】図1は、本発明を適用したフラッシュメモ
リカードの第1の実施例を示す。
【0015】この実施例のメモリカードは、特に制限さ
れないが、n個のフラッシュメモリチップFM1〜FM
nと、外部から入力されるアドレス信号や制御信号に基
づいて各メモリチップに対する選択信号CE1〜CEn
および読出し・書込み制御信号/WE(ロウレベルのと
き書込みが有効)を形成する制御用チップとしてのコン
トローラチップCONTが、プリント配線基板10上に
搭載され、全体が樹脂等によりモールドされて構成され
る。上記コントローラチップCONTは1個ないし数個
の半導体チップで構成され、基板10上に形成されたア
ドレスバス11およびコントロールバス12を介して外
部端子13,14に接続されている。また、コントロー
ラチップCONTとフラッシュメモリチップFM1〜F
Mnとの間は別のバス18を介して接続されている。
【0016】この実施例では、上記各メモリチップFM
1〜FMnのデータ入出力端子ごとテスト用入出力回路
20が設けられており、各メモリチップの対応するテス
ト用入出力回路20同士は、コントローラチップCON
Tの入出力端子にそれぞれ共通に接続される。すなわ
ち、この実施例のメモリチップFM1〜FMnは各々1
6個のデータ入出力端子D0〜D15を備えており、各
メモリチップの第1のデータ入出力端子D0は対応して
設けられているテスト用入出力回路20を介してコント
ローラチップCONTの第1の入出力端子I/O0に接
続され、各メモリチップの第2のデータ入出力端子はコ
ントローラチップCONTの第2の入出力端子に、ま
た、第3のデータ入出力端子はコントローラチップCO
NTの第3の入出力端子に接続される。以下同様にし
て、メモリチップの各データ入出力端子は対応するコン
トローラチップCONTの入出力端子にそれぞれ接続さ
れている。
【0017】さらに、この実施例のメモリカード10に
は、上記コントローラチップCONTから各メモリチッ
プFM1〜FMnに対して供給されるチップ選択信号C
E1〜CE8を一方の入力とし、他方の入力に外部から
供給されるテストモード信号TMD(ハイレベルが有
効)が与えられるようにされたNORゲートG1〜G8
が各メモリチップFM1〜FMnごとに設けられてい
る。これとともに、全メモリチップFM1〜FMnに対
して出力される共通の読出し・書込み制御信号/WEを
一方の入力とし、他方の入力に外部から供給されるテス
トモード信号TMDが与えられるようにされたANDゲ
ートG20が設けられ、このANDゲートG20の出力
信号によって各データ入出力端子ごとに設けられた上記
テスト用入出力回路20が制御されるように構成されて
いる。15はメモリチップFM1〜FMnおよびコント
ローラチップCONTに供給される電源電圧Vddが印
加される外部電源端子、16はテスト用入出力回路20
に供給される電源電圧Vcc(>Vdd)が印加される
外部電源端子、17はカード内のすべての回路に供給さ
れる接地電位が印加される外部接地端子である。電源電
圧Vccはカード内部でVddから発生するようにして
も良い。
【0018】なお、上記実施例では、テストモード信号
TMDが入力される端子にプルダウン抵抗Rdが接続さ
れており、通常使用状態でこの端子がオープン状態(何
も電圧が印加されない状態)にされても、誤ってテスト
モードに入らないように構成されている。また、上記テ
ストモード信号TMDは、カードに空き端子があるとき
はその端子から、また空き端子がないときは例えばコン
トローラチップから出力するように構成することができ
る。その場合、コントローラチップは、外部より入力さ
れる制御信号の未使用の組合わせに基づいて、テストモ
ードが指示されているか判定して制御信号TMDを形成
するように構成することができる。
【0019】さらに、図1の実施例では、テスト用入出
力回路20が各々別個の回路として示されているが、こ
れらの回路は1つの半導体チップ上にまとめて形成して
おいたり、あるいはコントローラチップCONTへ取り
込んで1チップ化することも可能である。
【0020】図2には、上記テスト用入出力回路の具体
的な回路構成例が示されている。この実施例のテスト用
入出力回路20は、メモリチップのデータ入出力端子D
i(i=0〜15)とコントローラチップCONTの入
出力端子I/Oiとの間に一対のPチャネルMOSFE
TとNチャネルMOSFETとが並列接続されたCMO
Sトランスミッションゲートからなる伝送手段TG1,
TG2が並列に設けられているとともに、一方の伝送手
段TG1とコントローラチップCONTの入出力端子I
/Oiとの間にはレベル変換回路21とコレクタ接地の
バイポーラ・トランジスタからなる出力用トランジスタ
22とが設けられている。
【0021】レベル変換回路21は、例えば一対のPチ
ャネルMOSFET MP1,MP2と一対のNチャネ
ルMOSFET MN1,MN2とからなり互いのドレ
イン端子がPMOS MP1,MP2のゲート端子に交
差結合されたCMOSラッチ型回路で構成され、各メモ
リチップから出力されるTTLレベルの信号をコレクタ
接地のバイポーラ・トランジスタ22の出力に変換し、
出力レベルの2値化を実現している。そして、各出力ト
ランジスタ22のエミッタ端子は共通結合され、CMO
SトランスミッションゲートからなるスイッチSWおよ
び抵抗Rcを介して接地点に接続され、ワイヤードOR
論理をとった出力がコントローラチップCONTの入出
力端子に供給されるように構成されている。
【0022】上記一対の伝送手段TG1,TG2は、テ
ストモード制御信号TMDと読出し・書込み制御信号/
WEとを入力信号とする前記ANDゲートG20の出力
信号によって制御され、テストモード制御信号TMDが
テストモードでない通常動作モードを示すロウレベルに
されているときは、TG1,TG2のうちTG2が導通
状態にされて、メモリチップのデータ入出力端子Diと
コントローラチップCONTの入出力端子I/Oiとの
間を直結する。これによって、通常モードでは、メモリ
チップのデータ入出力端子Diから出力されたデータ信
号は直ちにコントローラチップCONTの入出力端子I
/OiよりコントローラチップCONTへ入力される一
方、コントローラチップCONTの入出力端子I/Oi
より出力されたデータ信号はメモリチップのデータ入出
力端子Diに供給される。
【0023】なお、このとき入力されたデータ信号はコ
ントローラチップCONTの入出力端子I/Oiを共通
にする他のメモリチップにも供給されるが、通常モード
では各メモリチップはコントローラチップから出力され
るチップ選択信号CE1〜CEnによっていずれか一つ
のみが有効化されているため、選択されたメモリチップ
のみが入力されたデータを取り込み、内部のメモリセル
に書込みが行なわれる。
【0024】上記テストモード制御信号TMDがテスト
モードを示すハイレベルにされているときは、コントロ
ーラチップから出力される読出し・書込み制御信号/W
Eに応じて伝送手段TG1,TG2のうち一方が導通状
態にされる。具体的には、テストモードのときに読出し
・書込み制御信号/WEが書込みを示すロウレベルにさ
れると、TG1,TG2のうちTG2が導通状態にされ
て、メモリチップのデータ入出力端子Diとコントロー
ラチップCONTの入出力端子I/Oiとの間を直結す
る。これによって、通常モードでは、メモリチップのデ
ータ入出力端子Diから出力されたデータ信号は直ちに
コントローラチップCONTの入出力端子I/Oiより
コントローラチップCONTへ入力される一方、コント
ローラチップCONTの入出力端子I/Oiより出力さ
れたデータ信号はメモリチップのデータ入出力端子Di
に供給される。しかも、このとき入力されたデータ信号
はコントローラチップCONTの入出力端子I/Oiを
共通にする他のメモリチップにも供給されるが、テスト
モードではコントローラチップCONTから出力される
チップ選択信号CE1〜CEnとテストモード信号TM
Dとを入力とするNORゲートG1〜Gnの出力がすべ
てロウレベルにされるため、全メモリチップが有効化さ
れる。そのため、テストモードでは、すべてのメモリチ
ップがコントローラチップCONTの入出力端子より出
力されたデータを取り込み内部のメモリセルに書込みが
行なわれる。
【0025】これに対し、テストモードのときに読出し
・書込み制御信号/WEが読出しを示すハイレベルにさ
れると、伝送手段TG1,TG2のうちTG1が導通状
態にされて、メモリチップのデータ入出力端子Diを対
応するテスト用入出力回路20に接続させる。これによ
って、テストモードでは、メモリチップのデータ入出力
端子Diから出力された読出しデータ信号はテスト用入
出力回路20に供給されてレベル変換され、読出しデー
タに応じて出力トランジスタ22がオン、またはオフ状
態にされる。このオン、オフ状態に応じた信号がコント
ローラチップCONTの入出力端子I/Oiよりコント
ローラチップCONTへ入力される。しかも、このと
き、全メモリチップの対応するテスト用入出力回路が共
通のコントローラチップ入出力端子に接続されているた
め、複数(16個)のテスト用入出力回路の出力信号の
ワイヤードオア論理をとったレベルがコントローラチッ
プCONTの入出力端子に現れることとなる。
【0026】従って、すべてのメモリチップのメモリセ
ルにデータ“0”を書き込んで読出しを行なった結果、
コントローラチップCONTの入出力端子のうち一つで
もハイレベルになっていれば、いずれかのメモリチップ
内にデータ“0”の書込みが行なえないハイ固定の不良
メモリセルが存在していることを検出することができ
る。
【0027】図3には、上記テスト用入出力回路20の
他の回路構成例が示されている。この実施例のテスト用
入出力回路は、メモリチップ内にデータ“0”の書込み
が行なえないハイ固定の不良メモリセルがあるか否かの
検出の他、メモリチップ内にデータ“1”の書込みが行
なえないロウ固定の不良メモリセルがあるか否かも検出
できるようにしたもので、図2のテスト用入出力回路2
0に若干の回路を追加したものである。
【0028】具体的には、テスト用入出力回路20のレ
ベル変換回路21と出力用トランジスタ22との間に、
レベル変換回路21の真と偽の出力ノードN1,N2の
電位を選択的に伝送可能な伝送手段TG11,TG12
を設け、この伝送手段TG11,TG12をハイ固定不
良検出かロウ固定不良検出かを示す信号H/Lによって
制御するように構成される。上記伝送手段TG11,T
G12もTG1,TG2と同様に、一対のPチャネルM
OSFETとNチャネルMOSFETとが並列接続され
たCMOSトランスミッションゲートにより構成するこ
とができる。CMOSトランスミッションゲートを使用
することにより、信号のレベル落ちを防止することがで
きる。
【0029】なお、上記ハイ固定不良検出かロウ固定不
良検出かを示す信号H/Lは、テストモード信号TMD
と同様に、カードに空き端子があるときはその端子か
ら、また空き端子がないときは例えばコントローラチッ
プから出力するように構成することができる。その場
合、コントローラチップは、外部より入力される制御信
号の未使用の組合わせに基づいて、いずれのテストモー
ドが指示されているか判定して制御信号H/Lを形成す
るように構成すればよい。また、伝送手段TG11,T
G12を設ける代わりに、制御信号H/Lによって制御
されてメモリチップから読み出されたデータ信号の真と
偽の信号を出力可能な論理ゲートを設けるようにしても
よい。
【0030】図4は、本発明を適用したフラッシュメモ
リカードの第2の実施例を示す。図1の実施例では、テ
スト用入出力回路を介して各メモリチップのデータ入出
力端子が接続されるコントローラチップCONTの入出
力端子が、各メモリチップの同一ビット同士で共用する
ように構成されているのに対し、図4の実施例では各メ
モリチップごとに全データ入出力端子D0〜D15を共
通のコントローラチップ入出力端子I/Oiに接続可能
に構成したものである。すなわち、図4の実施例では、
例えばメモリチップFM1のテスト用入出力回路20は
ワイヤードオア結合されて切換えスイッチSW1を介し
てコントローラチップCONTの入出力端子I/O0に
共通に接続可能にされ、メモリチップFMnのテスト用
入出力回路20はワイヤードオア結合されて切換えスイ
ッチSWnを介して共通のコントローラチップCONT
の入出力端子I/Onに接続可能に構成されている。こ
れによって、この実施例のメモリカードは、短時間に選
別試験が可能な上にカード内のどのメモリチップが不良
であるか識別して検出することが可能となる。
【0031】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。例えばカー
ドに内蔵されたすべてのメモリチップのデータ入出力端
子に対応してそれぞれ設けられた全テスト用入出力回路
20の入出力ノードをワイヤード結合して、コントロー
ラチップCONTの入出力端子の1つに共通に接続させ
るように構成しても良い。また、実施例では、出力用ト
ランジスタ22としてコレクタ接地のバイポーラ・トラ
ンジスタを用いているが、ドレイン端子が外部端子に接
続されたPチャネルMOSFETあるいはCMOSイン
バータその他のバッファ回路を用いるようにしても良
い。少なくとも出力のワイヤード論理をとってコントロ
ーラチップCONTの入出力端子に出力できるものであ
ればどのような構成であっても良い。また、複数のテス
ト用入出力回路の出力のワイヤード論理をとってコント
ローラチップCONTの入出力端子に供給する代わり
に、直接カードの外部端子へ出力するように構成するこ
とも可能である。
【0032】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるフラッ
シュメモリを内蔵したメモリカードに適用した場合につ
いて説明したが、この発明はそれに限定されるものでな
く、EEPROMチップやRAMチップを内蔵したメモ
リカードあるいは複数のメモリチップを1枚のボード上
に搭載してなるメモリモジュールなどにも利用すること
ができる。
【0033】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
のとおりである。
【0034】すなわち、この発明は、メモリカードの選
別試験に要する時間の大幅な短縮が可能になるという効
果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したフラッシュメモリカードの第
1の実施例を示すブロック図である。
【図2】実施例のテスト用入出力回路の具体的な回路構
成例を示す図である。
【図3】テスト用入出力回路の他の回路構成例を示す図
である。
【図4】本発明を適用したフラッシュメモリカードの第
2の実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
10 プリント配線基板 11 アドレスバス 12 コントロールバス 20 テスト用入出力回路 21 レベル変換回路 22 出力トランジスタ CONT コントローラチップ FM1〜FMn フラッシュメモリチップ T0〜T15 データ入出力端子 CE1〜CEn チップ選択信号 /WE 読出し・書込み制御信号
フロントページの続き (72)発明者 波多野 進 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 深澤 真一 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のメモリチップとこれらのメモリチ
    ップの選択信号および読出し・書込み制御信号を形成す
    るコントローラチップを内蔵した記憶装置において、各
    メモリチップのデータ入出力端子毎に、外部からのテス
    トモード制御信号と上記コントローラチップから出力さ
    れる読出し・書込み制御信号とに基づいて相補的にオン
    ・オフされる一対の伝送手段を設けるとともに、一方の
    伝送手段は装置のコントローラチップに接続し、他方の
    伝送手段は出力用トランジスタを介して上記コントロー
    ラチップに接続して、テストモードの際には上記テスト
    モード制御信号に基づいて上記コントロールチップから
    出力されるメモリチップ選択信号のいかんにかかわらず
    全てのメモリチップを同時に選択状態に移行可能に構成
    したことを特徴とする記憶装置。
  2. 【請求項2】 上記他方の伝送手段と出力用トランジス
    タとの間には上記メモリチップから読み出されたデータ
    信号を反転した信号を出力可能な手段を設けたことを特
    徴とする請求項1に記載の記憶装置。
  3. 【請求項3】 上記伝送手段を介して各メモリチップの
    データ入出力端子が接続されるコントローラチップの入
    出力端子は、各メモリチップの入出力データの同一ビッ
    ト同士で共通のコントローラチップの入出力端子に接続
    可能に構成されてなることを特徴とする請求項1または
    2に記載の記憶装置。
  4. 【請求項4】 上記伝送手段を介して各メモリチップの
    データ入出力端子が接続されるコントローラチップの入
    出力端子は、各メモリチップごとに入出力データの全ビ
    ットが共通のコントローラチップの入出力端子に接続可
    能に構成されてなることを特徴とする請求項1または2
    に記載の記憶装置。
  5. 【請求項5】 上記出力用トランジスタは、エミッタ端
    子が上記コントローラチップの入出力端子に接続された
    コレクタ接地のバイポーラ・トランジスタからなること
    を特徴する請求項1、2、3または4に記載の記憶装
    置。
  6. 【請求項6】 上記メモリチップは不揮発性メモリチッ
    プであることを特徴する請求項1、2、3、4または5
    に記載の記憶装置。
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