JP2000266818A - スキャン・テスト回路 - Google Patents
スキャン・テスト回路Info
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Abstract
周波数のクロックを使用するところを単一クロックで行
う。このとき、本来の機能とは無関係な遅延素子をデ−
タのラインであるスキャン・パスに入れて調整してい
る。 【解決手段】 スキャン・テスト時に使用するため分配
される単一のテスト・クロックを各クロック・バッファ
・ツリ−ごとに遅延させる。通常時に使用のクロックと
スキャン・テスト用のクロックを選択するセレクタ10
がある。このセレクタはクロック・バッファ・ツリ−ご
とに設ける。 この各クロック・バッファ・ツリ−のセ
レクタの前で各遅延素子によりテスト・クロックを遅延
させる。各遅延素子の各遅延量は、各クロック・バッフ
ァ・ツリ−のテスト・クロックによる各遅延量を計算し
て算出したものである。これにより、スキャン・パスで
のクロック・スキュ−を低減できる。
Description
キャン・テスト時に於けるクロック・スキューを低減さ
せるスキャン・テスト用クロック回路である。
としてスキャン回路が挙げられる。スキャン回路は、順
序回路及び順序回路間の組合せ回路のテストに対して用
いられる回路である。スキャン設計された順序回路で
は、フリップフロップを鎖状に接続しシフトレジスタと
して動作させる。これによって、回路は、各フリップフ
ロップに設定されたデータを直列に読み出すことが出
来、素子及び配線の不具合を検査することが出来る。
るクロックを回路内に複数有する場合が普通である。こ
れらのうち、スキャン・テスト専用のクロック端子を持
たないLSI、ASICがある。これらのLSI、ASICは、複数の
クロックの中から1本を選択し、スキャン・テスト用の
クロックとしても使う。この場合、このクロックもしく
は端子は、本来のクロックの機能とスキャン・テスト用
クロックとして併用される。この場合、周波数は変更で
きる。
いては、スキャン・テスト時用にスキャン・テスト用ク
ロックが分配される。そして、クロック・バッファ・ツ
リーの根元部に設けられたセレクタにより通常クロック
と、スキャン・テスト用クロックのどちらを使用するか
を選択する。
る従来技術の回路の例を示す。FF21,FF22,FF2
3,FF24はスキャン機能付きフリップフロップで、デ
−タ入力、デ−タ出力、スキャン入力、クロック端子を
有する。FF21,FF22,FF23,FF24は、シフトレ
ジスタを構成し、スキャン・パスとなっている。SEL1
0はセレクタで通常時とテスト時のクロックの選択を行
なう。Delay40はFF23からFF22のスキャン・パス
に生じるホ−ルド・タイム違反を解消するのに十分な大
きさの遅延を有する遅延素子である。
デ−タのラインに遅延を起こしている。図の矢印は、ス
キャンパスを構成するデ−タのラインであることを示
す。図示しないが、FF21とFF22の間及びFF23とFF
24の間にもスキャン・パスを構成するデ−タのライン
が存在している。
DE=0とすることにより、FF21/FF22はCLK1、FF23/
FF24はCLK2により動作する。そのCLKの状態を図3に
示す。CLK1とCLK2は周波数、位相がともに異なってい
る。それぞれは、独自の周波数で動作している。
をTMODE=1とする。これによりクロックはセレクタSEL1
0によってCLK1が選択される。よって、全てのフリップ
フロップがCLK1に基本的に同期して、つまり遅延を除け
ばCLK1でスキャン動作を行なうということになる。この
とき、FF21,FF22,FF23,FF24に入力されるテ
スト・クロックの周波数は当然CLK1の周波数と同じで
ある。
とCLK2に接続される末段のフリップ・フロップの数、要
求されるスキュー値、ACスペックなどの仕様が異なる。
このことから、クロック・バッファの段数は、CLK1のク
ロック・バッファ・ツリ−とCLK2のクロック・バッファ
・ツリ−で異なる。このため、テスト時のCLK1のクロッ
ク・バッファ・ツリーの遅延と、通常時にCLK2で動くと
ころにCLK1を入力した場合のクロック・バッファ・ツ
リーの遅延は当然異なってくる。この状態のクロックの
例を図4に示す。
より遅延が生じ、異なる遅延量になっているCLK1系、C
LK1−2系が示されている。図4のタイムチャ−トのCL
K1系は、図2に示すスキャン・テスト用のFF21、FF2
2を動作させるクロックである。CLK1−2系は、スキ
ャン・テスト用のFF23、FF24を動作させるCLKであ
る。CLK1−2系とは、CLK1を通常時にCLK2で動作す
る回路に入力したということを意味している。ここで
は、図2に示すCLK1−2系の箇所とする。
FF23からFF22の間のように異なるクロック系統に跨
ることになる。このようなスキャン・パスに於いてはデ
ータのホ−ルド・タイム不足が発生することが考えられ
る。つまり、クロック系統がCLK1−2系からCLK1系に
変わるので、遅延の違いにより同一タイミングでないク
ロックでFF22がラッチするためである。
CLK1系は、通常時CLK1で動作を行う回路でCLK1が遅
延したものであり、FF21、FF22のクロックである。
CLK1系の立ち上がり時のあとのScanData FF2入力の
デ−タ確定時間が短く、ホ−ルド・タイムを確保できな
い。CLK1−2系は、CLK1がSEL10で選択されて、通
常時にはCLK2が通過するバッファを通ったもので図2
に示すとおりFF23、FF24のクロックである。
ャン・パスに於いてホールド・タイム不足が発生する場
合には、デ−タのラインに遅延素子を挿入することによ
って対策を施している。この状態のタイムチャ−トを図
6に示す。ScanData FF2入力のデ−タ確定時間は遅延
素子を経ているため遅れている。よって、CLK1系の立
ち上がり後にも、ScanData FF2のデ−タ確定時間が充分
にある。これによりCLK1系とScanData FF2入力のタイ
ミング関係は、ホ−ルド・タイムを確保できる。
場合の回路構成例を示す。FF21,FF22,FF23,FF
24,FF25,FF26,FF27,FF28は、シフトレジ
スタを構成し、スキャン・パスとなっている。SEL1
0,SEL11,SEL12はクロック選択のセレクタであ
る。Buffer30,31,32,33,34,35,3
6,37,38,39,60,61,62,63は、ク
ロック用のバッファである。
トレジスタの間でクロック系統が変わるところに遅延素
子を挿入している。CLK1とCLK2の間のスキャン・パス
にDelay41,CLK2とCLK3の間のスキャン・パスにDela
y42,CLK3とCLK4の間のスキャン・パスにDelay43が
挿入されている。動作原理は図2の場合の積み重ねであ
る。
題となるスキャン・パスに対して個別にホールド・タイ
ム対策用の遅延素子を挿入している。このため、ホール
ド・タイム不足のスキャン・パスの数が増えるに伴って
本来の論理とは無関係な遅延素子が増えることになる。
これでは、消費電力や面積が増加する。また、ホールド
・タイム不足の発生するパスや、対策に必要な遅延の大
きさはレイアウト結果により変わってくる。このため、
現状ではレイアウト後の遅延シミュレーション結果を見
ながら人手により素子の挿入を行なっている。これが設
計期間増大の一つの原因となっている。
バッファ・ツリ−を有する電子回路で、スキャン・テス
ト時は、各2種類以上のクロック・バッファ・ツリ−の
各セレクタにより2種類以上のクロック・バッファ・ツ
リ−のクロックを単一のテスト・クロックにそれぞれ切
替えるスキャン・テスト回路において、2種類以上のク
ロック・バッファ・ツリ−ごとの遅延素子をテスト・ク
ロックに各セレクタの前段で入れ、テスト・クロックを
それぞれの遅延量を遅延させることにより、スキャン・
パスのタイミング調整を行うことを特徴とするスキャン
・テスト回路。
クロック・バッファ・ツリ−においてテスト・クロック
で動作したときの各テスト・クロック遅延をそれぞれ比
較し、スキャン・パスのタイミングを成立させるために
それぞれ計算した各遅延量であるスキャン・テスト回
路。
本発明の実施例の回路構成を示す。クロック・バッファ
・ツリ−とスキャン・テスト用のフリップフロップを示
したものである。FF21,FF22,FF23,FF24はス
キャン機能付きフリップフロップで、データ入力、デー
タ出力、スキャン入力、クロック端子を有する。
し、スキャン・パスとなっている。矢印はスキャン・パ
スであるとともにデ−タのラインであることを示す。ス
キャン・パスは、スキャン・テスト時に取得するスキャ
ン・デ−タを保持するフリップフロップでシフトレジス
タを構成されている。スキャン・パスは、スキャン・テ
ストのときのデ−タの読み出し経路である。
FF24の間にもデ−タのラインがあり、シフトレジスタ
を構成し、スキャン・パスとなっている。また、各CLK
系統にバッファ(Buffer)が挿入されている。バッファ
の数、構成は、従来技術に記載したように各CLK系統に
より異なる。
めに入れられている。バッファ30,31,32,3
3,34は、通常動作時にはCLK1が通る。バッファ3
5,36,37は、通常動作時にはCLK2が通る。図1に
示すとおり、従来技術と同様にFF21、FF22の入力ク
ロックをCLK1系とする。また、FF23、FF24の入力クロッ
クをCLK1−2系とする。
ャン・テスト時のクロックの選択を行なう。Delay50
はCLK1系とCLK1−2系の遅延差分の大きさを持つ遅延素
子である。つまり、本発明の回路構成は、デ−タではな
くテスト・クロックを遅延素子で遅らせるものである。
遅延素子はクロック用のものを選択する。Delay50の
遅延量は、CLK1系とCLK1−2系のクロック・バッファ
・ツリ−における遅延量を算出し、その差を取ったもの
にする。
時はセレクタSEL10をTMODE=0とすることにより、FF21
/FF22のクロック・バッファ・ツリ−にはCLK1が、FF
23/FF24のクロック・バッファ・ツリ−にはCLK2が
供給されている。CLK1とCLK2では周波数が異なる。こ
れらのクロックにより、図示しない各回路は通常動作す
る。このときは、スキャン・テストは行われないので、
FF21〜FF24のシフトレジスタは動作しない。
のTMODE=1とすることによりテスト・クロックとしてCLK
1が選択される。よって、全てのフリップフロップ、FF
21〜FF24がCLK1に基本的に同期してスキャン動作を
行なう。このとき、FF21〜FF24に入力されるテスト
・クロックの周波数は同じである。
1が遅延したCLK1系により動作する。FF23,FF24は
選択されたCLK1が遅延素子Delay50、セレクタSEL1
0、バッファ35、36等により遅延したCLK1−2系に
より動作する。
ムチャ−トを示す。ここで、セレクタSEL10の前段に
挿入された遅延素子Delay50により、スキャン・テス
ト時のCLK1を基にしたクロック・バッファ・ツリーの遅
延は、CLK1系とCLK1−2系でほぼ等しい。つまり、CL
K1系とCLK1−2系は周波数が同じで位相がほぼ等し
い。これは、遅延素子のDelay50で、計算された遅延
量でCLK2系を遅延させているからである。
動作し、スキャン・デ−タを出力する。その結果、Scan
Data FF3出力は遅れることになるのでScanData FF2入力
も遅れる。したがって、FF22においてCLK1系で動作
するときに、CLK1系の立ち上がり後のScanData FF2
入力のデ−タの確定時間が充分にある。
ド・タイムを充分確保できる。これにより、FF23か
らのスキャン・デ−タを確実にラッチすることができる
ので、スキャン・テストが適確に行える。これにより、
クロック・スキュ−が低減されたことになる。
では、2種類のクロックを有する回路について示した
が、3種類以上のクロックの場合についても同様な回路
構成を取ることにより、スキャン・テスト時のクロック
・スキュー低減に利用出来る。
説明する。図9は、4種類のクロックの場合の回路構成
例である。構成は、各クロック毎にテスト・クロックで
あるCLK1に個別遅延量の遅延素子Delay51,Delay5
2,Delay53を各セレクタSEL10、SEL11、SEL12
の前に入れている。
クを入れた場合の遅延を基にした計算による。FF21,
FF22,FF23,FF24,FF25,FF26,FF27,FF
28は、シフトレジスタを構成し、スキャン・パスとな
っている。
ファ35,36,37,68,69である。通常時にCL
K3が通るバッファは、バッファ38,39,60,6
4,65である。通常時にCLK4が通るバッファは、バッ
ファ61,62,63,66,67である。
動作を各クロック間で繰り返すことになる。遅延素子De
lay53とセレクタSEL12、バッファ61、66、62
等により、遅延されたテスト・クロックでFF27からス
キャン・デ−タが出力される。
lay52とセレクタSEL11、バッファ38、64、39
等で遅延したテスト・クロックでFF27からのスキャン
・デ−タを保持する。これは、遅延量が違っても第1の
実施例と同じ原理である。これをFF25とFF24間でも
繰り返す。FF23とFF22間も同様である。
差分を調整するための遅延素子をクロック・バッファ・
ツリーの根元部分に挿入する。つまり、クロックのセレ
クタの前でテスト・クロックに遅延素子に挿入する。こ
れにより、通常動作時のクロック性能に影響を与えるこ
と無く、スキャン・テスト時のクロック・スキューを低
減することが出来る。
り、ホールド・タイム違反が発生していた異なるクロッ
ク系間にまたがるスキャン・パスに対して個別に挿入し
ていた遅延素子が不用となる。よって、設計の容易化、
消費電力、面積を小さくすることが可能となる。
回路
ク回路
ト
イムチャ−ト
ムチャ−ト
術のスキャン・テスト用クロック回路
のスキャン・テスト用クロック回路
F(フリップフロップ) 12、31、32、33、34、35、36,37、3
8、39、60、61、62、63、64、65、6
6、67 Buffer(バッファ) 、41、42、43、50、51、52、53 Delay
(遅延素子)
Claims (2)
- 【請求項1】 2種類以上のクロック・バッファ・ツリ
−を有する電子回路で、スキャン・テスト時は、各前記
2種類以上のクロック・バッファ・ツリ−の各セレクタ
により前記2種類以上のクロック・バッファ・ツリ−の
クロックを単一のテスト・クロックにそれぞれ切替える
スキャン・テスト回路において、 前記2種類以上のクロック・バッファ・ツリ−ごとの遅
延素子を前記テスト・クロックに各前記セレクタの前段
で入れ、前記テスト・クロックをそれぞれの遅延量を遅
延させることにより、スキャン・パスのタイミング調整
を行うことを特徴とするスキャン・テスト回路。 - 【請求項2】 各前記遅延素子の各前記遅延量は、 各前記2種類以上のクロック・バッファ・ツリ−におい
て前記テスト・クロックで動作したときの各テスト・ク
ロック遅延をそれぞれ比較し、 前記スキャン・パスのタイミングを成立させるためにそ
れぞれ計算した各前記遅延量である請求項1のスキャン
・テスト回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11072275A JP2000266818A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | スキャン・テスト回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11072275A JP2000266818A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | スキャン・テスト回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000266818A true JP2000266818A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13484583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11072275A Pending JP2000266818A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | スキャン・テスト回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000266818A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6502222B1 (en) * | 2000-09-28 | 2002-12-31 | Lsi Logic Corporation | Method of clock buffer partitioning to minimize clock skew for an integrated circuit design |
| JP2010520480A (ja) * | 2007-03-08 | 2010-06-10 | シリコン イメージ,インコーポレイテッド | 走査シフト中のピーク電力問題を防止する回路 |
| JP2019046087A (ja) * | 2017-08-31 | 2019-03-22 | 株式会社リコー | 半導体設計支援装置、半導体設計支援方法及びプログラム |
-
1999
- 1999-03-17 JP JP11072275A patent/JP2000266818A/ja active Pending
Cited By (5)
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| KR101421479B1 (ko) * | 2007-03-08 | 2014-07-22 | 실리콘 이미지, 인크. | 스캔 시프트 동안의 피크 전력 문제를 방지하기 위한 회로 |
| JP2019046087A (ja) * | 2017-08-31 | 2019-03-22 | 株式会社リコー | 半導体設計支援装置、半導体設計支援方法及びプログラム |
| JP7069608B2 (ja) | 2017-08-31 | 2022-05-18 | 株式会社リコー | 半導体設計支援装置、半導体設計支援方法及びプログラム |
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