JPS59119443A - 論理回路 - Google Patents

論理回路

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JPS59119443A
JPS59119443A JP57226964A JP22696482A JPS59119443A JP S59119443 A JPS59119443 A JP S59119443A JP 57226964 A JP57226964 A JP 57226964A JP 22696482 A JP22696482 A JP 22696482A JP S59119443 A JPS59119443 A JP S59119443A
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JP
Japan
Prior art keywords
shift register
circuit
gate array
chip
flip
Prior art date
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Pending
Application number
JP57226964A
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English (en)
Inventor
Tsuneo Kinoshita
常雄 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS59119443A publication Critical patent/JPS59119443A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/317Testing of digital circuits
    • G01R31/3181Functional testing
    • G01R31/3185Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning
    • G01R31/318533Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning using scanning techniques, e.g. LSSD, Boundary Scan, JTAG
    • G01R31/318541Scan latches or cell details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/317Testing of digital circuits
    • G01R31/3181Functional testing
    • G01R31/3185Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning
    • G01R31/318516Test of programmable logic devices [PLDs]

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明はゲートアレイ用テスト容易化回路として最適な
論理回路に関する。
[発明の技術的背狽とその問題点〕 LSIの短期間開発を実現する手段としてグー1〜アレ
イが普及している。このゲートアレイの出現で手軽にL
SIがつくれるようになり、2〜3ケ月の短期間でオリ
ジナルな論理LSIが作れ、2000〜3000個の数
量がまとまると経済的なメリットさえ生まれる。即ち、
多品種少量生産の傾向を強めるランダムLSIの設計に
はこのゲートアレイが最適なものとなっている。
ゲートアレイは2人力NANDの如き均一のセルをアレ
イ上に配置し、メタル配線層を未処置のままとしたマス
ターウェハに対しメタル配線を施Jだ(プで所望の論理
LSIに変身させようとする半製品LSI<セミカスタ
ムLSI)である。従って基本となるセルの配置はダイ
(ペレット)上固定であるから目的に応じた配線変えや
トランジスタ寸法の変更は行えない。従って基本となる
セルのこのゲートアレイ手法はフルカスタムLSIに比
べればトランジスタ配置と相互結線に関し、若干融通が
きかない。また、ダイ内の配線長もおのずと長くなって
しまう。ゲートアレイは製品化に要する期間も短かく、
且つ、カスタムLSIに比べてコストも格段と低価格と
なるからいきおいバーツナライズされるものの種類が多
い。従って個々のパーソナルパターン毎にテストデータ
を用意しなければならず、その種類も多い。従ってパー
ソナルパターン毎にこのテストデータを設計者が考え出
していたのでは負担も大きく、月つデータとして不完全
である等の危険度が高くなる。
そこでゲートアレイ向きのテスト容易化回路を用意づる
必要がある。LSIでは外部端子を通じてでないとテス
トパターンを印加しtcり内部状態をみることができな
い。そのため回路の大規模化に伴いテスト・がますまず
面倒なものになってきている。そこでテストを容易に行
うため何等かの回路をチップ内に付は加えようとする動
きが目立ってきた。
しかるに、テスト容易化回路としてはLSSD(L e
vel  5ensitive  3 can  [)
 esign )の名で知られているような、ダイの各
フリップ70ツブの出ツノをテストモード時に限り次の
7リツプフロツプへシフトレジスタ接続する方法が一般
化されている。
しかしながら、この方法をゲートアレイに適用するとフ
リップ70ツブをシフトレジスタに仕立てるための付加
回路とシフトレジスタ間の接続ラインが必要となるから
、そうでなくともカスタムLSIに比べて配線や集積度
で不利なゲートアレイ手法がますます不利になってしま
う。
そこでより簡便で且つゲートアレイに最も適したテスト
容易化回路の出現が望まれていた。
[発明の目的] 本発明は上記要望に基いてなされたものであり、ゲート
アレイを用いるときそのゲートアレイ内の回路に対し、
はぼ機械的にそのパーソナルパターン向きのテストデー
タを生成可能なテスト容易化回路を与える。また、その
回路を用いるとゲートアレイ内に増加する余分な配線や
付加ゲートが最小限に押さえられ、且つマスターウェハ
のパターンを特別なものとせずに済まぜられるものを考
える。そのゲートアレイが可能となった結果、電子計算
機論理の大半を本ゲートアレイにより実現し、コストの
低減と消費電力低減、更にはコンパクト化をはかった論
理回路を提供することを目的とする。
[発明の概要] ゲートアレイ内にはパーツナライス′された回路が存在
する。その回路内にはもちろんフリップフロップも内臓
される。ところで本チップのテストを行うに際しては上
記各フリップ70ツブに外部より任意の値をレット/リ
セットできることが必要である。また、ある動作を本チ
ップが行った後、各フリップ70ツブのそのときの値を
外部から読取れるようにしたい。また、本チップのタイ
ミング特性を全機能に渡り評価しようとづればテスタに
大規模なものを用いる必要があり、従って好ましくない
そこで本発明は上記要求を全て満すため、ゲートアレイ
内にシフトレジスタを内臓させ、且つリングON/テス
トデータのIN/テストデータのOUT/データセット
/データリードの5本のビンを付加することにより、上
記シフトレジスタをゲートアレイが本来持つフリップフ
ロップに対する初期値設定用として、またある動作の後
の結果読みとり用として使用し、更に上記シフトレジス
タをリング状に結線づることによりリングオッシレータ
として機能させ、チップ内のAC特性を評価しようとす
るものである。
このことにより多種作られるゲートアレイのパーソナル
パターンに対して容易にテストデータを作成することが
でき、且つチップの特性も評価できるようになる。従っ
て、テスタビリティ、センシビリテイ共に向上する。
[発明の実施例] 上述しtcように本発明では以下に列挙する項目(a 
−C)をゲートアレイ用テスト容易化回路として要求し
ている。
a、ゲートアレイ回路が本来持つ全てのフリップ70ツ
ブに対し値をセットできるようにする。
b、ゲートアレイ回路内の全てのフリップフロップの状
態を読みとれるようにする。
C0庶価なテスタの利用を仮定し、一般にはファンクシ
ョンテストのみを可とするが、一部ゲートアレイ内に設
けたテスト回路(リング状のシフトレジスタ)を動作さ
せると、そこだけでもAC評価が行え、その値でそのチ
ップ全体の傾向を代表させる。
図は本発明実施例を示し、具体的には上記要求を全て満
たすゲートアレイチップの概略内部構造を示づ図である
図示したゲート/レジスタ類が、ゲートアレイが本来持
つ回路素子(斜線で示すフリップフロップ)に余計に付
加されている。また、このことにより外部端子としてリ
ングON(Ring  ON>、テストデータ入力(T
D  IN>、テストデータ出力(TD  OU、T)
、データセット(D 、 Sc+t)データREAD 
(D  Read ’)の5本ノヒンヲ必要とする。
図において、1並はシフトレジスタである。シフトレジ
スタ 100は後述する如く、ゲートアレイが本来持つ
フリップフロップ11〜14に対する初期値設定用とし
て、またチップが動作後の結果読取り用として使用され
る。更に、テストデータ入力信号ライン(TD  IN
>を介してテストデータを得、テストデータ出力ライン
(TD  0UT)を介してデータを出ツノする他、ゲ
ート16を介してリング接続され、該ゲート16の他方
の入力端子に供給されるリングON信号(Ring O
N)によりAC特性評価用としても用いられる。詳細は
後述する。シフトレジスタ iooを構成づる各ビット
はチップに内臓されたフリップフロップ11〜14の個
々に対応しており、それぞれゲート 102〜109を
介して接続されている。ゲート 102〜109のうち
、奇数@号の付されであるものはシフトレジスタ入力ゲ
ートとして、偶数番号の付されであるものはシフ]へレ
ジスタ出力ゲートとして作用し、対応するフリップフロ
ップの人出ツノ端子に接続される。
上記ゲート102・ 104・ 10G・ 108の一
方の入力端子にはデータセット信号線(D  SET>
が、またゲート 103・ 105・ 107・ 10
9の一方の入力端子にはデータRE A D線(DRe
ad)が共通に接続されている。
110はデータセット信号ライン(DSet)を伝ば/
υする信号を得、各フリップフロップ11〜14に対し
、シフトレジスタ 10gのデータをラッチすることを
指示するイネーブル信号生成(内部データのラッチを禁
止)のためのドライバである。該ドライバ110出力は
ゲート 121〜124の一方の入力端子へ共通に接続
される。ゲート121〜124は各7リツプフロツプ1
1〜14に対応して設けられ、対応するフリップフロッ
プのデータ入力ゲートとなるものである。
以下、本発明実施例の動作につき詳細に説明覆る。まず
、内臓されるフリップフロップ11〜14に外部より特
定の値(1,0)を設定する方法から述べる。
TD  IN信号を経由してシフトレジスタ 100ヘ
テストデータを入力する。このときRing  ON信
号をOFFとしておき、シフトレジスタ 1奴がリング
接続されないようにする。シフトレジスタ1奴を構成づ
る各ビットはチップ内゛部のフリップフロップ11〜1
4のそれぞれに対応していることは上述したとおりであ
る。従ってD3et信号をONにするとシフトレジスタ
 1奴の各ビット内容がチップ内の各フリップフロップ
11〜14ヘコピーされる。
次に7リツプフUツブ11〜14の内容を外部へ読出す
方法について述べる。まず、[)  R6ad信号をO
Nと覆ると、各フリップフロップ11〜14の内容は対
応するシフトレジスタ 100の各ビット位置へコピー
される。そしてD  Read信号をOFFとし、シフ
トレジスタ 100をシフトさせてTDQut信号より
出力されるデータを読取る。このことにより内部フリッ
プフロップ11〜14の値を読取ることができる。
最後にチップのAC特性を評価゛りる方法につき述べる
。まず、シフトレジスタ 1並メ所定のパターンを外部
より記憶させておき、Ring  ON信号をONとし
たままシフト動作を行う。ここでTD  Out信号の
変化を読取ることによりシフトレジスタ1奴の動作速度
がnlれる。そのタイミングの評価でチップ全体のタイ
ミングの程度を推測できる。このことにより、そのチッ
プの製造バラツキを知ることができる。
以上により、フリップフロップのREAD/WRI T
E、タイミング測定の評価が行える。
このようにしてゲートアレイを多種容易に開発できるよ
うになったため、電子計算機の論理の大半をゲートアレ
イ化することが可能となる。このことにより、設計が容
易となりチップの評価が容易となる。また、完成された
電子計n機はゲートアレイの中に多数の論理が収容され
るので、低消費電力、低価格、そしてコンパクトな筐体
が実現でき、且つ信頼性も向上づる。
[発明の効果] 以上説明の如く本発明によれば、各稲作られるゲート・
アレイのパーソナルパターンに対してかなり容易にテス
トデータを作成することができ、且つチップの特性も評
価できるようになる。従ってゲートアレイの生産性と信
頼性が向上する。その結果、電子計算機への全面的なゲ
ートアレイ適用が可能どなる。
【図面の簡単な説明】
図はゲートアレイチップの概略内部構造を示す本発明実
施例である。 11〜14・・・・・・フリップフロップ100・・・
・・・シフトレジスタ 101〜124・・・・・・グー1〜

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)リング接続されたシフトレジスタを内部に設け、
    該シフトレジスタを構成する各ビットと回路内臓のフリ
    ップフロップとを対応させるためのデータREAD/W
    RITEのためのパスと、テスト時、上記シフトレジス
    タへテストデータを設定しその値を上記フリップフロッ
    プへ書込む手段と、上記回路によるある動作の後、上記
    フリップフロップの値を読み出し上記シフトレジスタへ
    その値を設定する手段とを具備づることを特徴とづる論
    理回路。
  2. (2)上記論理回路をゲートアレイ用のテスト容易化回
    路として適用し、ゲートアレイの評価を行うことを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の論理回路。
  3. (3)上記論理回路を電子計算機の論理に適用すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の論理回路。
JP57226964A 1982-12-27 1982-12-27 論理回路 Pending JPS59119443A (ja)

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JP57226964A JPS59119443A (ja) 1982-12-27 1982-12-27 論理回路
US06/564,194 US4581740A (en) 1982-12-27 1983-12-22 Transfer circuit for defect inspection of an integrated circuit

Applications Claiming Priority (1)

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ID=16853374

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JP (1) JPS59119443A (ja)

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US4581740A (en) 1986-04-08

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