JPH0271176A - 集積回路実装構造体を電気テストする方法 - Google Patents

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】 Ａ９本発明の分野 本発明は、集積回路チップ、マルチ・チップ・モジュー
ル、カード、ボード等のテストに関するものである。特
に、本発明は、高回路密度及び非常に数多くのアクセス
困難な回路ノードを有する電子実装構造体（Ｐａｃｋａ
ｇｉｎｇ　５ｔｒｕｔｕｒｅ）のテストに関するもので
あり、またそのテスト有用性を有するものである。

Ｂ、参照関連特許及び特許出願並びに文献１、　特願昭
５５−１０８４２８号 ２、　特願昭５４−１１４３７５号 ５、　特願昭５４−８１５８５号 ６、　特願昭５５−１２６１９２号 ７、　米国特許第３７６１６９５号 （２ａ） ８、米国特許第３７８３２５４号 ９米国特許第３７８４９０７号 １０、”ａ　　Ｌｏｇｉｃ　　Ｄｅｓｉｇｎ　　５ｔｒ
ｕｃｔｕｒｅＦｏｒ　　ＬＳＩ　　−ＦＴｈｍｔｔａｂ
ｉｌｉｔｙ’　ｂｙ　Ｅ、Ｂ。

Ｅｉｃｈｅｌｂｅｒｇｅｒ　　ａｎｄ　Ｔ、Ｗ、Ｗｉｌ
ｌｉａｍｓ。

１４ｔｈ　　Ｄｅｓｉｇｎ　　ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＣ
ｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、Ｐａ
ｇｅｓ４６２　８、Ｊｕｎｅ　　２０，２１ａｎｄ　　
２２．１９７７゜Ｎｅｗ　０ｒｌｅａｎｓ、’Ｌｏｕｉ
ｓｉａｎａｙ　ＩＥＥＥＣａｔａｌｏｇ　Ｎｕｍｂｅｒ
　　７７、ＣＨ１２１６−ＩＣ〔先行技術〕 本明細書の６背景技術”のところで認識される幾くつか
の特許及び出版物は、前に列挙したものに不足している
レベル・センシティブ・スキャン・デザイン（ＬＳＳＤ
）の方法及び規則（ｄｉｓ６ｉｐｌｉｎｅ）？：さらに
開示するものである。パッケージング即ち実装に関する
限られた数の特許を除いて、全ての特許はＬＳＳＤとい
う一般的な表題の部類にはいるか、又はそれに密接な関
係がある。ＬＳＳＤの規則の一般的信頼性は、チップ・
モジュール等のような全てのＬＳＩユニットに対して組
込む能力を規定することである。これにより、テスト中
のユニットの全論理状態は、はっきりと設定され得るし
、乃至は、限られた数のＩ１０端子においである入力／
出力（Ｉｌｏ）手順を実施して試啼され得る。この要求
！揉項は、シフト・レジスタの能力をユニット中の論理
システムのラッチの全てに対して与え、そしてさらに、
外線へのアクセス可能なそれらの端子段を有して、これ
らのシフト・レジスタ・ラッチ（ＳＲＬ’ｓ）を１以上
のシフト・レジスタのデータ・チャンネルに有機的に組
込むことにより、実施可能である。

ＬＳＳＤのＳＲＬ手段を用いる動作についてのさらに情
報並びに詳細はこの後に示される１背景技術”として十
分に認識される数多くの先付技術の特許及び出版物に与
えられている。非常に要約して述べると、ＬＳＳＤは次
のようなテスト動作を含む。即ち、ユニットが“シフト
・モードで動作されるときに、ある所望の論理テスト・
パターンが直列に入力され、そして適当なラッチ位置ヘ
シフトされる（システム・クロックのＩＱ（ｅｘｃｉｔ
ａｔｉｏｎ）を保留して、シフト動作のクロックをユニ
ットへ与えることにより）。これが行なわれると、ラッ
チ状態は、関連する論理ネットのテストのために所望の
刺激（ｓｔｉｍｕｌｕｓ）を提供することになる。さて
、１以上のステップの６機能モードの動作を実行するこ
とにより（即ち、１以上のシステム・クロックの励起を
実施することにより）、論理ネットを通してテスト・パ
ターンを伝える。印加される刺激に対する論理回路網の
応答パターンは、もはや、ハードウェアの設計の詳細に
依存する公知の方法で、最初の入力されたテスト・パタ
ーンをしばしばもとに戻すのだが、システムのラッチに
より捕獲される。それから、システムはシフト・モード
の動作に逆戻りして試（倹、並びに回路が適当に動作し
ていたら存在すべきである標準のパターンとの比較につ
いての応答パターンを出力する。

先行技術の教示するところによると、高回路密度の実装
構造体に含まれる各チップについてのテスト（テストさ
れるべきチップを高回路密度の実装構造体から分離する
ことなく、即ち回路とチップを互いに相互接続する）は
、高回路密度の実装（゛構造体に含まれて相互接続され
ている各チップに対して、正確に位置付けられて露出し
た接点パッドのプレイを必要とする。各チップに対する
正確に位置付けられて霧出した接点パッドのアレイは高
回路密度の実装構造体中チップの相互接続に続（チップ
のテストにおいて、機械的なテスト・プローブ・ヘッド
により使用された。実装構造体中に含まれそして相互接
続された各チップに対する正確に位置付けされて霧出し
た接点パッド（”Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｈａｎｇ
ｅ　　Ｐａｄｓ　　とも呼ばれる）のプレイは、また先
行技術では公知のように、エンジニアリング変更の目的 （Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｈａｎｇｅ　Ｐｕｒｐｏ
ｓｅ）にも利用される。

テストのこの方法は、パッケージの表面上のグローブの
位置合せ及び続くステップ動作を必要とする不利な点を
有している。即ち時間のかかるプロセスである。プロー
ブ・ヘッドは１度に１つのチップ箇所と接触するので、
パッケージ上のチップ間の接続はテストされない。

米国特許第４２２０９１７号は、テスト・プローブによ
る接触及びエンジニアリング変更の目的のために、エン
ジニアリング・パッドのプレイを各々が有する複数の相
互接続された集積回路チップを開示している。

先行技術の教示によると、高密度実装構造体の回路をテ
ストする代わりの方法は、パッケージ・ピンＦを通して
テストしなければならない。ＬＳＳＤ技術は、パッケー
ジのチップ間の接続を設計する他に、パッケージの構成
成分のチップを設計するだめに使用される。高密度のＬ
ＳＳＤＳＳ溝造体に対する自動的なテストの実行は、”
Ｔｅ５ｔＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ　　Ｆｏｒ　　Ｌａｒｇ
ｅ　　ＬｏｇｉｃＮｅ、ｔｗｏｒｋｓ’ｂｙ　　Ｐ、Ｓ
、Ｂｏｔｔｏｒｏｆｆ、Ｒ，Ｅ。

Ｆｒａ゛ｎ：ｃｅ、Ｎ、Ｈ，Ｇａｒｇｅｓ　　ａｎｄ　
　Ｅ、Ｊ、０ｒｏｓｙ。

１４ｔｈ　Ｄｅｓｉｇｎ　　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　　
ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｙ　Ｊｕ
ｎｅ　　２０ｗ　２１．ａｎｄ　　２２゜１９７７、Ｎ
ｅｗ　　０ｒｌｅａｎｓ、Ｌｏｕｉｓｉａｎａ。

ＩＥＥＥ　　Ｃａｔａｌｏｇ　　Ｎｕｍｂｅｒ　　７７
、ＣＨ１２１６ＩＣ，Ｐａｇｅｓ　　４７９　　ｔｏ　
　４８５　　に述べられている分割（Ｐａｒｔｉｔｉｏ
ｎｉｎｇ）技術を使用している。その技術は、高密度の
ＬＳＳＤ論理を、ＳＲＬ＆びパッケージのピンにより入
力及び出力で境界付けられている部分に、論理的に分割
する。

それからテストが各分割部分に対して個々に発生され、
そして続いてテスタのパッケージ・ピンを通して印加さ
れる。分割技術の制限は次のことである。（、）　　分
割部分の大きさが利用できるＬＳＳＤテスト発生器の能
力を超え得る。（ｂ）パッケージ・テストを発生するタ
ーンアラウンド・タイム（ｔｕｒｎａｒｏｕｎｄ　　ｔ
ｉｍｅ　）は過度（ｅｘｃｅｓｓｉｖｅ　）である。　
（ｃ）エンジニアリング変更のためにパッケージ・テス
トを再発生するターンアラウンド・タイムもまた過度で
ある。

本発明は、前記の問題を解決し、そしてテスト中のチッ
プを物理的に分離することな（、また正確なプローブ・
ヘッド及び高精度のステップ・アンド・リピート機構を
有するテスト装置の必要乃至は使用なしに、複数の相互
接続されたチップの各チップのテストヲ可能にすること
になる、設計の方法並びにテストの方法を提供する。

この後詳細に示される本発明の説明から十分に明らかに
なるように、本発明の実施は、ある特定の物理的な実装
構造体に限定されるものではない。

単なる例として、複数の相互接続された半導体チップを
含む高回路密度実装構造体は、一般には、以下の１以上
の特許乃至は特許出願に開示されているタイプである。

即ち、− １、米国特許第４２４５２７３号 ２、米国特許第３５６４１１４号 ３、米国特許第４２６３９６５号 ４、米国特許第４１５８６９２号 ５、米国特許第４２３３６４５号 ６、米国特許第３９９３１２３号 Ｚ　米国特許第３７２．６００２号 ８、米国特許第５８５８２０４号 ９　米国特許第３９９９００４号 １０、米国特許第３８５１２２１号 １１．米国特許出願；ｉＭＬ番号第８６７５号（１９７
９年２月１日出願） 〔背景技術〕 以下の特許及び出版物は、エレクトロニクス構造体のテ
ストに関するものである。数多くのこれらの特許及び出
版物は、さらにＬＳＳＤテストの装置及び構成を開示し
ている。本発明に関しては以下の技術は、唯一の先行技
術、最良の先行技術若しくは最も関係する先行技術であ
るとして提示されたものではないことを理解されたい。

く特許〉 １、　米国特許第４０７１９０２号 ２、米国特許第４０５１５５３号 ６、　米国特許第３９６１２５２号 ４、米国特許第３９６１２５４号 ５、米国持杵第３９６１２５１号 ６、米国特許筒４０６３０８０号 Ｚ　米国特許第４０５１３５２号 ８、米国特許第３７８９２０５号 米国特許筒４０ 米国特許筒４０ 米国特許筒３７ 米国特許筒６７ 米国特許筒６７ 米国特許筒３７ 米国特許筒３７ 米国特許筒６８ 米国特許筒６．８ 米国特許筒４０ 米国特許筒４２ 米国特許筒４１ 米国特許筒４２ 米国特許筒４０ 米国特許筒６８ 米国特許筒４２ ０６４９２号 ６５０７８号 ８３２５４号 ６１６９５号 ８４９０７号 ４６９７３号 ８１６８３号 ０３４８３号 １５０２５号 ５５７５４号 ２５９５７号 ４０９６７号 ２０９１７号 ７４８５１号 ０６８９１号 ４４０４８号 ぴ 本発明は、先行技術の問題を解決し、高密度実装構造体
上に若しくは中に含まれる複数の相互接続されたチップ
について各チップ及びチップ間の接続のテストを可能に
する、回路形式の設計規則若しくは方法、及びテスト方
法若しくは方法論（Ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ）である。

ここで初めに述べられるように、そして後で示される本
発明の詳細な説明からさらに十分量らかになるように、
複数の相互接続された半導体チップを含む高密度実装構
造体は、一般に、ＩＢＭＮＥＷＳ、５ＰＥＣＩＡＬ、Ｅ
ＤＩＴＩＯＮ。

Ｎｏｖｅｍｂｅｒ　１９８０．　Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ　
１９８０に開示されているタイプである。高密度実装構
造体は、６熱伝導モジユール（Ｔｈｅｒｍａｌ　　Ｃｏ
ｎｄｕｃ−ｔｉｏｎ　Ｍｏｄｕｌｅ）”と呼ばれる。

６熱伝導モジユー／ｌ／”は、例えば１００若しくは１
１８の利用可能なかなり大きな数のチップ配置を有する
。チップは、その電力及び入出力の能力が基板の底から
伸びる１８００個のビンを通して提供される大きな多情
セラミック基板の上に設けられ、そして相互接続される
。チップを設けた基板は、冷却の６ハツ）（ｈａｔ）”
のサブアセンブリの部分であるバネが設げられたピスト
ンが各チップと接触することになるような冷却フレーム
に設けられる。ピストン用のハウジングを提供する他に
、ハツト部は、チップからの熱の伝導をも助げるヘリウ
ム・ガスを含む。続いて、ハツト部は、水（若しくは液
体）冷却されるアセンブリに取付けられる。

６熱伝導モジユール”の多層セラミック基板は各シート
の実行すべき機能に従って６特徴付け（ＰｅＴｓｏｎａ
ｌｉｚｅ）″される、未焼成の（グリーン）セラミック
のシートから形成される。最初に、何千もの微細な穴、
即ち貫通孔（ｖｉａ）が各シートに穿孔される。電気信
号を伝える配線パターンが、金属マ着・グを通してシー
ト上に金属性のペースト’ｒ：　Ｉｊｌることにより形
成される。貫通孔はまた、ある層即ちシートから他への
ル；気接続を提供するために、このペーストで充填され
る。層は、加熱及び加圧下で二緒に・積み重ねられそし
て薄層される。それから積層体は、それを圧縮するプロ
セスで焼成される。この結果、所望の電気特性を有する
タイルのようなかたい基板を生じる。付加配線用の池か
に続くチップの設定及びビンの装着用の信頼できる接触
表面を提供するために、基板の上にはさらに金属がメツ
キされる。完成した基板は９０ミリメ一タ程度の正方形
の大きさ及び５．５ミリメータの厚さを有し得る。

チップを基板に接続する技術は、一般には、米国特許第
！１４２９０４０号に開示されたような方法による。

（以下の出版物もまた参照される。即ち、（１）”Ａ　
　Ｃｒ１ｔｉｑｕｅ　　ｏｆ　　Ｃｈｉｐ−Ｊｏｉｎｉ
ｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　　　ｂｙ　Ｌ、　Ｆ、　Ｍ
ｉｌｌｅｒ。

Ａｐｒｉｌ　　１９７０／５ｏｌｉｄ　５ｔａｔｅ　Ｔ
ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ。

Ｖｏｌ、　１３／Ｎｏ、　４．、　　Ｐａｇｅｓ　　５
０−６２；（２）”Ａ　Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ　　Ｔ
ｅｃｈｎｉｑｕｅ　　ＦｏｒＭｕｌｔｉｌａｙｅｒ　　
Ｃｅｒａｍｉｃ　　Ｍｏｄｕｌｅｓ　　ｂｙＨ，Ｐ、Ｋ
ａｉｓｅｒ　　ｅｔ　　ａｌ、、５ｏｌｉｄ　　Ｓｔａ
ｔｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ／Ｍａｙ　　１９７２．Ｖｏ
ｌ、１５／Ｎｏ。

５．　Ｐａｇｅｓ　　３５４０　）、　　この後に詳述
される説明から十分に明らかになるように、本発明の実
施は、ＬＳＳＤルール又は制約（ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ
）を使用し、またある付加回路及びチップ・レベルでの
配線を必要とする。

〔本発明の目的〕

本発明の主目的は、改良されたエレクトロニクス・テス
ト技術及び構造を提供することである。

本発明のさらに主目的は、分離の方法及びテスト構造に
よる改良されたチップのテストを提供することである。

また本発明の主目的は、過度に長いテスト時間を必要と
することなく、高密度実装構造体中に含まれる複数の相
互接続されたチップの各チップのテストを可能とするテ
スト方法及びテスト回路を提供することである。本発明
によるテスト方法及び構造は、最上部表面のグローブ操
作を用いてチップの決った場所でのテスト操作、又はピ
ンを通してのテスト操作を有する高価なテストの発生を
必要としない。

本発明の他の目的は、第２レベルのパッケージ及びそれ
以上のテスト・パターン発生必要条件をチップに必要と
されるものにまで減少することである。

本発明の他の目的は、チップの結合（即ち、基板への接
続）及びチップ間の配線の欠陥に対するテストについて
のテスト・パターン発生を簡単にすることである。

本発明の他の目的は、最終的なテスト、診断及びフィー
ルド・リターン（ｆｉｅｌｄ　　ｒｅｔｕｒｎ）の分析
に対する第２レベルのパッケージのプローブ操作を省略
することである。

〔本発明の開示〕

エレクトロニクス・チップの決った場所でのテスト（Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　　Ｃｈｉｐ−Ｉｎ−ＰｌａｃｅＴ
ｅｓｔ　即ちＥＣＩＰＴ）は、ＬＳＳＤハードウェアの
使用を拡張しそして以下のような利点を提供する構造及
び方法である。即ち、 ■　大きな論理アセンプ１ハ即ちフィールド置換可能な
ユニット（Ｆｉｅｌｄ　　ＲｅｐｌａｃｅａｂｌｅＵｎ
ｉｔ、ＦＲＵ）　　又は完全なコンピュータ・システム
に対するテスト発生の問題は、論理アセンブリを構成す
る個々の論理チップに対するテストを発生するものまで
に下げられる。チップの入力及びチップの出力の各々の
完全な制御可能性及び観測可能性を仮定すると、個々の
論理チップに対するテスト発生がなされる。それから発
生されたテストは、外部のパッケージ・ピンのみを用い
てチップ・パッケージング（モジュール、カード、ボー
ト、フレーム等）のいずれかのレベルで再び印加され得
る。（ここで用いられているように“パッケージ・ピン
”及び１外部のパッケージ・ピン”という言葉は、より
一般的な６アクセスしやすいパッケージ接点”という言
葉と同義的に用いられる。また“チップ・ピン”又は６
チツプ端子”という言葉は、′チップ・パッドという言
葉及びより一般的な６チツプ接続子”という言葉と同義
的に用いられる。） （Ｂ）　　パッケージ配線（即ち、チップ間及びパッケ
ージのＩ１０間の配線）の全てのレベルが、開いたりま
たショートした両方の欠陥に対して容易にテスト可能で
ある。テストは、簡単な手順により発生され、そして外
部のパッケージ・ピンを通って単独で印加され得る。こ
れらのテストは数にして非常に少なく、シかもパッケー
ジ配線のほとんど完全なチエツク操作を提供する。これ
は、アセンブリの欠陥に対してのみのテストについて非
常に高いテスター処理能力を可能にする。さらに、パッ
ケージをプローブする必要なしに浸れた診断結果が提供
される。

（ｃ）　　欠陥のあるＦＲＵがあるなら、ＦＲＵの外部
ピンのみを用いて各チップを容易に再テストできる。最
も悪い場合の再テストは、駄目なチップについての診断
分析を与え、これによりＦＲＵの修理プロセスを容易に
することになる。

の）チップ・レベルで印加される同じテストは、コンピ
ュータ・システムのレベルで、即チメインテナンス°プ
ロセッサーを用いて製造場所で又はカストマ−の据え付
は場所で印加され得る。このように、パッケージ間の接
続（カード、ボード、ケーブル又はＴＣＭ）は、システ
ム・レベルでテスト・パターンを発生する必要なく、テ
ストされ得る。

（Ｅ）ＬＳＳＤの数は、チップ境界を横切って実施され
る必要を実質的に減らし、従ってテスト可能な設計を達
成する際の設計者の努力を簡単にするように決定する。

ＥＣＩＰＴ構造は、パッケージ全体に対するＬＳＳＤＳ
Ｓ上実施する必要を除去する。代わりに、ＬＳＳＤＳＳ
上、各チップ及びパッケージのクロック分配回路網（ｃ
１ｏｃｋＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　　Ｎｅｔｗｏｒｋ
）　　に対して適用される必要がある。さらに、パッケ
ージのＳＲＬへ及びそこからデータをスキャンする能力
を保証するＬＳＳＤの必要条件は、全体のパッケージ設
計により満足されなげればならない。（ＬＳＳＤＳＳ上
、上広範囲にわたって開示され、そしてテスト技術の中
で議論されている。例えば、（１）米国特許第３７８３
２５４号又は（２）　　”　Ａ　　Ｌ　ｏ　ｇ　ｉ　ｃ
Ｄｅｓｉｇｎ　５ｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｆｏｒ　ＬＳＩ　
Ｔｅ５ｔａｂｉｌｊｔｙｂｙ　　Ｅ、Ｂ、Ｅｉｃｈｅｌ
ｂｅｒｇｅｒ　　ａｎｄ　　Ｔ、Ｗ。

Ｗｉｌｌｉａｍａ、　　１４ｔｈ　　Ｄｅｓｉｇｎ　　
ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＣｏｎｆｄｒｅｎｃｅ　　Ｐｒｏ
ｃｅｅｄｉｎｇｓ、Ｐａｇｅｓ４６２　８ｙ　　Ｊｕｎ
ｅ　　２０，２１　　ａｎｄ　　２２．１９７７゜Ｎｅ
ｗ　　０ｒｌｅａｎｓ、Ｌｏｕｉｓｉａｎａ、　　Ｉ　
ＥＥＥＣａｔａｌｏｇ　Ｎｕｍｂｅｒ　　７７、、ＣＨ
１２１＜５−ＩＣ）。

（Ｆ）　　チップ・レベルのテストは、パッケージング
の全てのレベルで再印加され得るので、エンジニアリン
グ変更から結果として生じるテスト発生はエンジニアリ
ング変更されたチップのみに限定される。このプロセス
は、パッケージ全体について再発生するテストによる現
行の方法よりも実質的に速い。これはエンジニアリング
の向上を容易にする０ （Ｇ）　　まるでそれらの入力及び出力が全体的にアク
セスしやすいように個々の機能的な島状部分（Ｆｕｎｃ
ｔｉｏｎａｌ　　ｌ５ｌａｎｄ）、ｌｉ！ｒｌち孤立部
分がテストの発生を受けるように、この技術はＶＬＳ　
Ｉチップ又はパッケージ−Ｅの機能的な島状部分に適用
され得る。

（ＥＣＩ　ＰＴ設計構成〕 ＥＣＩ　ＰＴは、シフト・レジスタ・ラッチ（即ち、５
ＲＬ）が“拡張された（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ）”テスター
・プローブとして使用される設計構成を使用する。第１
図は、ＳＲＬの概略を示す。一般に、ＳＲＬは、１組の
ラッチ、即ちＬ１ラッチ及びＬ２ラッチより成る。第２
図は、アンド反転ゲートにおける第１図のＳＲＬの実施
を示す。第６図及び第４図におけるように、幾くつかの
ＳＲＬがシフト・レジスタを形成するため°に一緒に結
合され得る。第３図は、単一のチップに含まれる３つの
ＳＲＬの相互接続を示す。第４図は、モジュール又はパ
ッケージング構造体に含まれる４つのチップのＳＲＬの
相互接続を示す。（例えば、米国特許第５７６１６９５
号、第３’７８５２５４号及び第３７８４９０７号を参
照のこと）。Ｌｌ及びＬ２のラッチは、幾＜つかのデー
タ・ボートを有し得る。クロック入力がパルス化される
ときにデータ入力の論理状態が各ラッチに７トアされる
ように、各データ・ボートはデータ入力及びクロック入
力により決定される。正確な動作のために１つのパルス
が各ラッチの多（ても１つのデータ・ボートのクロック
入力で印加されることが仮定される。第１図に示された
Ｌ１ラッチは、スキャン・データ入力（Ｉ）２’Ｌびス
キャン・クロック（Ａ）を有する“スキャン”データ・
ボートを備える。第１図のＬ２ラッチもまた、Ｌ１ラン
チの出力に接続されたそのスキャン・データ入力、並び
にクロック（Ｌｌ有する１スキヤン”データ・ボートを
備える。第４図の第３段のシフト・レジスタは、次のよ
うに形成される。即ち、（１）全てのＳＲＬのＡクロッ
ク人・力をユニーク（ｕｎｉｑｕｅ）即ち唯一の外部の
Ａクロック用チップ・パッド（Ａ）に接続すること。（
１１）全てのＳＲＬのＢクロック入力ｔユニークな外部
のＢクロック用チップ・パッド（Ｂ）に接続すること。

（ＩＩ＋）スキャン入力（ＩＮ）と呼ばれるユニークな
チップ・パッドをシフト・レジスタ中の最初のＳＲＬの
Ｉ入力に接続すること。（ＩＶ）シフト・レジスタ中の
最後のＳＲＬのＬ２出力をスキャン出力（ＯＵＴ）と呼
ばれるユニークなチップ・パッドに接続すること。

スキャン・イン、クロックＡ１クロックＢｉびスキャン
・アウトのチップ・パッドを用いて、シフト・レジスタ
にどのような所望の状態を与える（ロードする）こと、
又はシフト・レジスタの状態ヲ槻る（アンロードする）
ことが可能である。

構造体は、第４図に示されているようにパッケージング
のさらに上のレベルまで拡張される。ここでは、４つの
チップは、直列形式で接続されそしてユニークなモジュ
ールのスキャン・イン及びモジュールのスキャン・アウ
トのビンまで出されている。それらのスキャン・イン及
びスキャン・アウトのパッドを有するうＡクロック反び
Ｂクロックのチップ・パッドは並列に接続され、そして
ユニークナモｉンユールのクロックＡｉヒモｔ、’−ｆ
ｆ−−ルのクロックＢのビンまで出されている。

Ｌｌ及びＬ２のラッチのスキャン・データ・ボートは、
一般的に、テストの目的のみのために、即ち所望により
個々のＳＲＬをロードしたり又はアンロードするように
用いられる。Ｌｌ及びＬ２のラッチは、ＳＲＬのシステ
ム使用（ＬＳＳＤ設計におけるように）に対してさらに
データ・ボートを有し得る。データ・ボートは、システ
ム・データ入力（Ｄ）及びシステム・クロック入力（ｃ
）を有して第１図では示されている。ＥＣＩ　ＰＴのた
めに、Ｌ２ラッチは、テスト・データ・ボートと呼ばれ
るユニークな付加的データ・ホートラ有することが可能
である。もしＴ−クロックがパルス化されると、Ｌ２ラ
ンチがテスト・データ入力（ＴＩ）の状態をストアする
ように、テスト・データ・ボートは、テスト・データ入
力（ＴＩ　）及びテスト・クロック入力（Ｔ）　’に有
する。テスト・データ・ボート’２有するＬ２ラッチを
含んでいるＳＲＬば、ここでは後に、テスＩ−Ｓ　ＲＬ
即ちＴＳＲＬとして参照されるのであるが、これは第５
図及び第６図に示されている。

ＥＣＩ　ＰＴ構成若しくは構造は、チップがモジュール
、カード、ボード、ＴＣＭ等に実装されるときには、チ
ップのために発生されたテストが再び印加され得るよ５
な手段を提供する。この構造はさらに、チップの入力及
び出力と関係する故障の他かに、いずれかのパッケージ
・レベルにおけるチップ間の配線と関係する故障につい
ての簡単にされたテストのだめの手段を提供する。モジ
ュール上のチップの概念（ｇｏｔｉｏｎ　　ｏｆ　ａ　
ｃｈｉｐＢ　Ｂ　ｍｏｄｕｌｅ）は、表現の容易さのた
めに厳密に選択されるが、しかし、本発明の構造及び実
施は良く限定された境界を有するいかなる論理連結（ａ
ｎｙ　ｌｏｇｉｃ　　ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｅ　）にも適
用されることは、当業者には容易に理解さ、れるところ
である。

テスト・モードでは、ＳＲＬ及びＴＳＲＬは次のように
構成される。即ち、 （ａ）　　チップの各出力は、ユニークなＳＲＬにより
制御される。

（ｂ）　　各非クロック（ｎｏｎ　　ｃｌｏｃｋ）’入
力は、ユニークなＴＳＲＬでｎｉ’接に観測可能である
。

上記条件（ａ）及び（ｂ）の達成を可能とする幾くつか
の手段が存在する。第７図は、次のような多重化即ちマ
ルチプレクス化の概略を示している。即ち、Ｃ１）　　
テスト・モードの制御入力がオン（論理的には１０レベ
ル）のときには、全てのチップ・ドライバがＬ１ランチ
の出力で制御され得る。

（２）Ｔ入力がオン（論理的には１のレベル）でＣ入力
（第５及び第６０両図を参照のこと）がオフ（論理的に
は０のレベル）のときには、全ての非クロックのチップ
入力がＴＳＲＬのＬ２出力で鴫れ１１され得る。

チップ・ドライバとＴＳＲＬを構成するだめのテスト・
データ・ボートを有するＬ２ランチとを制御するＬ１ラ
ンチが好ましい実施例であるが、本発明は、Ｌｌ及びＬ
２の役割を逆にしても動作可能である。

規定２ チップ入力が、そのチップに対するＬＳＳＤシステムの
クロッキング機構の部分として用いられる場合には、入
力は、次のようにゲートされなければならない。即ち、 （ａ）　　入力の論理状態はユニークなＳＲＬ中で捕え
られ得ろう （ｂ）　　チップがテスト・モードの間に、入力はチッ
プ出力へ多重化される（第７図におけるように）、テス
）ＳＲＬ又はＳＲＬの状態を変えない。

第８図は、上記の条件（ａ）及び（ｂ）を達成するだめ
の機構を示す。テスト・モード制御人力信号は反転され
、そしてチップに入る全てのシステム・クロック信号を
ゲートするように用いられる。

規定３ チップ出力が、パッケージＬＳＳＤのクロック分配回路
、網の部分として用いられる場合には、その出力に対す
るテスト・データ・ボートは、ＬｌのＳＲＬ出力よりも
むしろ対応するクロック入力レシーバ（第９図における
ような）から駆動されなければならない。

もしチップがクロック入力に対するファン・アウト機能
を提供するなら、各対応するチップ・クロック出力は上
記のように接続されなければならない。

規定４ 規定１．２、及び３で述べられた機構を含むチップが、
モジュール（又はいずれかの２番目のレベルのパッケー
ジ）上に接続されるときには、以下の条件が確立される
べきである（第１０図参照）。

即ち、 （ａ）　　全てのシフト・レジスタの制御及びデータ（
スキャン・イン、スキャン・アウト、クロックＡ１クロ
ックＢ）は、モジュールのＩｌｏに接続されるべきであ
る。

（ｂ）　　全てのシステム・クロックは、モジュールの
Ｉｌｏから制御回想であるべきである。

（ｃ）各チップのテスト・クロック（Ｔ）のパッドは、
並列な回路網中で接続され（Ａ及びＢのクロック回路網
に類似する）、そしてモジュールのＩｌｏまで出される
べきである。

（ｄ）　　各チップのテスト・モードの制御パッドは、
各チップが別々に制御されるように接続されるべきであ
る。各チップに対するテスト・モードの制御（ＴＭＣ）
入力パッドは、別々のモジュールＩ１０に接続され得る
。デコーダの配置もまた、多数のチップを有するモジュ
ールに対して必要とされるモジュールのＩｌｏの数を減
らすように用いられ得る。

上記の条件（、）乃至（ｉｄ＋がモジュール（ＴＣＭ等
）に存在する場合には、各モジュールのネットが以下の
条件を満すことを同時に保証して、チップの全てをテス
ト・モードに設定することが可能である（第１１図参照
）。即ち、 （１）モジュールのネットの全てのノードが、ＳＲＬ間
に含まれる。又は、 （２）モジュールのネットの全てのノードが、モジュー
ルのＩｌｏ及び５ＲＬＯ間に含まれる。

、上記の条件（ａ）乃至（ｋｌ）がモジュールに存在す
る場合には、以下の状況がそのチップに適用されると、
１つ以外の全てのチップをテスト・モードに設定するこ
とが可能である（第１２図参照）。即ち、（１）非クロ
ックのチップ入力が、他のチップのＳＲＬ又はモジュー
ルのＩｌｏから駆動される。

（２）チップのクロック入力が、モジュールのＩｌｏか
ら直接的に、又は他のチップの独立なパスを通してモジ
ュールのＩｌｏから間接的に駆動される。

（３）　　チップの出力は、ＳＲＬ又はモジュールの工
１０を駆動する。

各構成の使用は、テスト手順が十分に示されているこの
後で、十分に述べられる。

先にも述べたよ５に、モジュール上のチップの概念は表
現の容易さのために厳密に選択されるがしかし本発明の
構造及び実施は、゛良く限定された境界を有するいかな
る論理連結にも適用される。

チップとは異なる論理連結にＥＣＩ　ＰＴ構造を適用す
ることが、第−社乃至第ｄの各図に示されている。第＊
４図では、破線で囲まれて示された論理連結は、そのオ
フ・チップのドライバーを含まないが、しかしこのチッ
プの入力のソースとなるそれらオフ・チップのドライバ
ー（他のチップにおける）を含むチップより成る。全て
の論理連ｌＡｏ、）Ｆ、。ＩＰＴ構、ゆ、□二二図にお
けるように、各オフ・チップのドライバーにおけるテス
）　ＳＲＬのＬ１／Ｌ２ラッチの組を用いることにより
、論理的に実施され得る。この構成により与えられる利
点は、それらの間の接続、並びにテストＳＲＬのラッチ
、ＭＵＸ、及びオフ・チップのドライバー（ＯＣＤ　）
を構成する回路が、単一のＴ構造は、より複雑なパッケ
ージ配線テストを必要とする。

〔チップのテスト手順〕

ＥＣＩ　ＰＴチップについてのテスト発生プロセスは、
ＬＳＳＤ論理を有するチップについて使用され、そして
幅広く出版されてきたものに、類似（若しくは、本質的
に同一）である。テスト・パターンを発生しそしてテス
トを実行するのに必要な装ｆ！及びプログラム制御の全
ては、先行技術で知られている。例えば、テスト中のユ
ニット又はチップにおいて組合せテストを実行するだめ
のテスト・パターンを発生するのに必要なプログラムは
、１９７０年１０月１９日にＩ　Ｂ　Ｍ　Ｔｈｏｍａｓ
Ｊ、Ｗａｔｓｏｎ　　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　　Ｃｅｎｔｅ
ｒ　　よりＲｅ５ｅａｒｃｈ　Ｒｅｐａｒｔ　　ＲＣ３
１１７に発表されたＷ、　Ｇ、　Ｂｏｕｒｉｃｉｕｓ等
による　”　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｆｏｒ　Ｄｅｔｅｃ
ｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｆａｕｌｔｓ　　ｉｎ　ＬｏｇｉｃＣ
ｉｒｃｕｉｔｓ　　とい５論文に示されている。故障テ
ストの計算についてのアルゴリズムは”Ｄｉａｇｎｏｓ
ｉｓ　　ｏｆ’　Ａｕｔｏｍａｔａ　Ｆａｉｌｕｒｅｓ
Ａ　Ｃａ１ｃｕｌｕｓ　　ａｎｄ　　ａ　　Ｍｅｔｈｏ
ｄ’　　ｂｙ　　Ｊ。

Ｐａｕｌ　　Ｒｏｔｈ　　ｉｎ　　ｔｈｅ　　ＩＢＭ　
Ｊｏｕｒｎａｌ　　ｏｆＲｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｄ
ｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ、　Ｊｕｌｙ　１９６６に示され
ている。これらの論文は、テストの発生及びテストの評
価についてのプログラムされたアルゴリズムをどのよう
に展開するかを示している。

これらは、自動的なテスト発生システムに必要な仮定し
た欠陥のデータの発生を含む。

本発明は、テスト中のユニット又はチップへ印加される
テスト・パターンの発生に関するのではなくて、むしろ
ユニットの構造、並びにパターンがそれに印加されると
きにユニットをテストする方法に関するものであること
は理解されるべきでアル。ユニット又はチップのテスト
を達成するために、ＬＳＳＤ及び本発明の必要条件がユ
ニット中には存在しなければならない。

ＥＣＩＰＴチップについてのテストの実際の適用は、Ｌ
ＳＳＤチップ及びシステムに対して使用されるものに類
似（若しくは木（Ｆ￥的に同一）であり、先行技術に広
範囲にわたって示されている。

例えば、米国特許第３７８３２５４号、第３７６１６９
５号、第３７８４９０９号及びＴｈｅ　　１４ｔｈ　　
Ｄｅｓｉｇｎ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　Ｃｏｎｆｅｒｅ
ｎｃｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、　Ｊｕｎｅ　２０．２
１　ａｎｄ　２２゜１９７７、　Ｎｅｗ　０ｒｌｅａｎ
ｓ％Ｌｏｕｉａｉａｎａ、　ＩＥＥＥＣａｔａｌｏｇ　
Ｎｕｍｂｅｒ　７７、　ＣＨ１２１６−ＩＣ。

Ｐａｇｅｓ　　４６０−１　に示されている前に認識し
た出版物に各々示されている。

〔パッケージのテスト手順〕

１以上のＥＣＩＰＴチップを含むＥＣＩ　ＰＴパッケー
ジの論理テスト動作は、３つの明確な段階に分類され得
る。即ち、 （、）　　シフト・レジスタのテスト （ｂ）　　パッケージ配線のテスト （ｃ）　　チップ内部のテスト この３つの段階は上に記載した順に実行される。

シフト・レジスタのテスト（又は５Ｒｆｌｌｌ定テスト
）シフト・レジスタのテストは、シフト・レジスタの機
能性を保証するようなものである。（シフト・レジスタ
は、シフト・レジスタ・ラッチ（ＳＲＬ　）及びテスト
のシフト・レジスタ・ラッチ（ＴＳＲＬ）より成ること
を理解されたい。）テスト・データは、２つのテスト、
即ちフラッシュ（Ｆｌｕｓｈ　）・テスト及びシフト・
テストから成る。

フラッシュ・テストは次の構成をなす。即ち、（１）ハ
ラケージ入力ピンが、ＬＳＳＤスキャン状態に設定され
る。

（ＩＩ）ＬＳＳＤシフト・レジスタのＡ及びＢのクロッ
クが、それらの１オン”即ち６活動（ａｃｔｉｖｅ）”
状態に保持される。

（ｉｌ＋）　　０１０の列が、パッケージ・スキャン入
力（ＳＩ）ピンに印加される。

Ｑｖ）　　シフト・レジスタに沿ってＳＩとＳＯとの間
に偶数の極性の反転が存在するなら、対応する０１００
列が、パッケージ・スキャン出力（Ｓｏ）・ピンで測定
される。さもなければ、ＳＯでは、１０１０列がＫｌｌ
定される。

シフト・テストは、次の構成をなす。即ち、（１）パッ
ケージ入力ピンが、ＬＳＳＤスキャン状態に設定される
。

（ｉｉ）０１１０００列が、ＳＩビンに印加される。

（４）各０／１の値が、０１１００の順にＳＩピンに設
定されてからＡクロック・パルスに続いて、Ｂクロック
・パルスが印加される。

（ＩＶ）　　第１４図におけるように、極性反転につい
てのン周整後にそれが測定される場合に、ＳＩピンに印
加される列がＳＯビンに伝わるように、Ａクロック・パ
ルスに続いてＢクロック・パルスが十分な回数の後に印
加される。（第１５図の波形を参照のこと。） 各シフト・レジスタ・ラッチが、初期状態（０又は１）
及び続（状態（０又は１）の全ての可能な組合せに対し
て実行され、そしてシフト・レジスタの残りの部分を通
してシフトさせた後に、各組合せがＳＯピンで測定され
ることが保証されるかぎり、シフト・テストにおけるＳ
Ｉビンに印加される値のいかなる列も満足なものである
。

バラ　−ジ　泉のテスト このテストの目的は、次の故障を検出し診断することで
ある。即ち、 （ａ）パッケージにマウントされるチップの端子、即ち
ピン（パッド接続子）に関係する故障（ｂ）　　パッケ
ージのこれらのチップの端子即ちピン（パッド接続子）
を相互接続するパッケージ配線に関係する故障 ＥＣＩ　ＰＴ構造の先の説明に述べられ、そして第１６
図に示されているように、ＥＣＩＰＴパッケージの各チ
ップは、同時に、次のような構成のテスト・モードに設
定され得る。即ち、（ａ）　　各非クロック出力ピンが
、ユニークなシフト・レジスタのし１′ラツチにより制
御される。

（ｂ）　　各クロック出力ピンが、同じチップの対応す
るクロック入力ピンにより制御される。

（ｅ）　　各入力ピンの状態が、パッケージのＴクロッ
クを１度パルス化することにより、ユニークなシフト・
レジスタのし２ランチにラッチされ得る。

パッケージの全てのチップがテスト・モードに設定され
る前に、個々のシフト・レジスタのラッチのＡ１１（Ｌ
ｌ及びＬ２のラッチの組）は、ＬＳＳＤシフト・レジス
タのロード能力（１ｏａｄ　　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）
　　を用いて、いかなる所望の状態にも設定され得る。

同様に、テスト状態のパッケージでてクロックをパルス
化した後に、各シフト・レジスタのＬ２ランチの内容は
、ＬＳＳＤシフト・レジスタのアンロード能力（ｕｎｌ
ｏａｄ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を用いて観測され得る
。実際、上記に概略が示された手順を用いることにより
、各チップの出力ピンは、広範囲に且つ独立に観測可能
にされる。パッケージ入力ピン及びパッケージ出力ピン
の直接の制御可能性及び鴫測可能性に加えて、パッケー
ジの配線をテストすることは簡単なことである。

（米国特許第３４２９０４０号に開示されている。

基板へのチップの１７リツプ・チップ”配線ではチップ
の端子又はピンは、実際にパッド接続子である。） もし、チップ出力のドツト動作（ｄｏｔｔｉｎｇ）が全
く許されないようなパッケージであるなら、いて、チッ
プのピン及びパッケージの配線をテストするのに十分で
ある。最初のテストは、次の構成をなす。即ち、 （ａ）　　各チップの出力ビンは、最初に関連するシフ
ト・レジスタ・ラッチを１の状態にロードし、そして全
てのチップをテスト・モードに設定することにより、１
の状態へ駆動される。

（ｂ）　　各パッケージの入力ピンは、１の状態に設定
される。

（ｃ）　　Ｔクロックは、各チップの入力ビンの状態を
ユニークなシフト・レジスタのＬ２ラッチ中へ捕えるた
めに、パルス化される。

（ｄ）各パッケージの出力ビンは、１の状態について測
定される。

（ｅ）　　シフト・レジスタは、アンロードされ、そし
てチップ入力ピンの状態を捕えるべきであった各シフト
・レジスタのラッチにおける１について測定される。

第２のテストは、１状態の代わりに、０状態が印加され
、又は測定されることを除いて、最初のテストと同じで
ある。

もしパッケージが２以上のチップ出力がドツトビン及び
パッケージの配線をテストするのに十分である（ここで
、Ｎはパッケージのどこかで一緒にドツトされたチップ
出力の最大数である）。ｎ個の出力ビンのドツト動作の
結果、その入力及び入力、単一の出力の論理ゲート（ア
ンド又はオア）の形成を生じる。後に示した表工は、ｎ
入力アンド・ゲートについてのｎ　＋　１のテストヲ示
す。同じく表■は、ｎ入力オア・ゲートについてのｎ＋
１のテストを示す。パッケージの各ドツトの入力は、互
いに独立して制御されＱｉｔＪＪされ得るので、全ての
ドツトは並列にテストされ得る。これゆえに、Ｎがパッ
ケージのドツトされた一チップ・ビンの最大数なら、Ｎ
＋１のテストで十分である。パッケージの他のチップ出
力ビンとともにはドツトされないチップ出力ビンは、２
つのテスト、即ち１及び０の印加及び測定を必要とする
、単一の入力及び単一の出力を有する単純ドラ）　（ｔ
ｒｉｖｉａｌｄｏｔ）として扱われ得る。−緒にドツト
された最大Ｎ個のビンを有するパッケージのＮ＋１のテ
ストは、各独立なドツトの対応する１、２、・・・・、
Ｎ＋１のテストヲ単純に組合せることにより得られる（
他とともにドツトされないチップ出力ビンは、ｎ　＝　
１の単純ドツトとして扱われる）。独立なドツトのテス
ト”ｔｔａ合せる際に、ｍ（各ｎ（Ｎについ＾ て）の入力を有する各ドツトの出力及び入力は、Ｎ＋１
　＜Ｍ＜Ｎ＋　１である全てのテス）Ｍに対してかまわ
ない（ｔｈｅ　　ｄｏｎｔ　　ｃａｒｅ）叩ちＸの状態
に設定される（ここでｎは、１つのドツトへの入力の数
として定義されているＮは、パッケージにドツトされた
チップ・ビンの最大数として定義され、またＭは、パッ
ケージ配線についてのＮ＋１のテストのうちの１つであ
る）。後に示した表■は、ｎ　＝　１の単純ドツト、ｎ
　＝　２のドツト、ｎ；３のドツトを有し、そしてドツ
トが結果としてアンド・ゲートを生じている例について
の対応するテストヲ組合せることにより得られるＮ＋１
のテストヲ示す。第１８図は、多くても２つのチップ出
力がパッケージのどこかで一緒にドツトされた例に対し
て必要とされる３つのテストを示す。

ｓｉｎｇｌｅ　　５ｔｕｃｋ　ｆａｕｌｔ）に関する優
れた診断ジ・ネットに対して直ちに診断可能である。単
一のチップ出力ビン又はパッケージ入力ビンでスタート
シ、そして単一のチップ入力ビン又はパッケージ出力ビ
ンで終了するパッケージ・ネットに対しては、診断分解
能はもはや向上され得ない。１より多いチップ入力ピン
又はパッケージ出力ピンで終了するパッケージ・ネット
については、個々壽半倫を診断することは可能である。

なぜなら、ネットのこのような部分は各々第１９図にお
けるよ５に独立に観測可能だからである。第１９図では
、パッケージ・ネットの１乃至６０部分は、パッケージ
出力ピン及び４つのＬ２ラッチでＱＭ＋される値に基づ
いて独立に診断可能である。１より多いチップ出力ビン
又はパッケージ入力ビンでスタートするパッケージ・ネ
ットについては、個々のチップ出力ビン又はパッケージ
入力ビンに対してユニークであるネットの部分について
、区別可能な単一のとどめられた欠陥を診断できる。な
ぜなら各部分の結果が、ａ、　　ｂ及びＣの各部分が各
各１．１反び０にとどめられた診断結果を生じる６つの
テスト列の故障を示す第２０図におけるような異なるテ
ストで独立に観測され得るからである。第２０図では、
各部分の結果が異なるテストで独立にＱｉｌされ得るの
で、個々のチップ出力ピン（又はパッケージ入力ピン）
に対してユニークであるネットの部分についての区別可
能な単一のとどめられた欠陥を診断可能である。

に対して適用されるのと類似の単一のテストヲ用いて検
出され得る。第２１図は、２つの別個のパッケージ・ネ
ット（ドツト・アンドを形成するとトと同じ方法で適用
され得る対応するテストヲ示す。従って、パッケージ・
ネットのソースは独立に制御可能であり、受信側（ｓｉ
ｎｋ）は独立に観測可能であるので、これらのネットに
関するショートのだめのテストヲ発生し、そしてそれを
検出することは簡単なことである。

チップ内部のテスト チップ内部のテスト手順は、パッケージのチップのうち
の１つについて述べられる。（その内部回路がテスト中
のチップ又は複数のチップは１テスト中のチップ７即ち
ＣＵＴ　（ｃｈｉ−ｐ　ＵｎｄｅｒＴｅａｔ）と呼ばれ
る）。チップの内部をテストするために、各テストのあ
る部分に対して、その“隣接するチップをテスト・モー
ドに設定する必要がある。その隣接するチップは、その
出力がテストされているチップの入力又は出力のいずれ
かへ直接接続しているものである。パッケージの全ての
チップが、必すしもテストされるべきチップに隣接して
いる必要はないっこれ故に、テストされている最初のチ
ップに隣接していない他のチップを同時にテストするこ
とも可能である。同様に、このような他の複数チップは
、最初のチップと同時にテストされ得る。同じ手順が、
パッケージ−Ｅのテストされるべき各チップへ１度に１
つづつか、又は全てのチップがテストされることｔ確実
にするために複数のバスを用いて、１つのパスでテスト
されるできる限り多くのチップに適用されることは予期
される。その内部がテストされるべきであるチップは、
また以後テスト中のチップ（ｃＵＴ　）として参照され
る。

説明の容易さのためにＣＵＴの多くても１つの入力ピン
が、１つのパッケージ・ネットに接続されると仮定する
。その他の場合は、ＣＵＴはテスト発生のために、１つ
のパッケージ・ネットに接続された２つ以上のＣＵＴ入
力”ＩｃＵＴについての単一の１擬似”入力で置換する
ことにより、再定義される。“擬似”入力は、同一のパ
ッケージ・ネットに接続され、そして置換されたＣＵＴ
入力により１川動されたオン・チップの回路の各々に接
続される（第２２図参照）。上記の再定義は、パッケー
ジのＣＵＴの最初の機能を保持する。同様に、またＣＵ
Ｔの多くても１つの出力ピンが１つのパッケージ・ネッ
トに接続されると仮定する。

その他の場合には、ＣＵＴは、１つのパッケージ・ネッ
トに接続された２以上のＣＵＴ出力ヲＣＵＴについての
皐−の″擬似”出力で置換することにより、テストのた
めに再定義される。この６擬似”出力は、同じパッケー
ジ・ネットに接続されそして置換されたＣＵＴ出力を駆
動していたオン・チップ回路の各々に接続される（第２
３図参照）。

また上記の再定義は、パッケージのＣＵＴの最初の機能
を保持するう 説明の容易さのために、ＣＵＴのクロック入力は、ユニ
ークなパッケージの入力ピンから直接制御されると仮定
する。第２４図は、ＣＵＴに対するクロック侶号が実際
に隣接するチップの出力としてつ（られる例を示してい
る。第２４″図の隣接するチップがテスト・モードに設
定されるとき、ＥＣＩ　ＰＴ構造は、クロック出力ピン
が隣接するチップのクロック入力ピンに対してユニーク
に制御されると仮定される。実際、ＣＵＴのクロツク信
号は、幾くつかのチップを経て発生され得る。

しかしながら、そ九らのチップをテスト・モードに設定
することは、第２５図におけるようにＣＵＴのクロック
信号がパッケージのクロック・ピンから直接制御される
ことを保証する、 ＣＵＴへの２つのクロック入力が、第２６゛図における
ようにパッケージ上で一緒に結合されるか、又は第２Ｚ
図におけるように同じパッケージ・ピンから（幾くつか
の隣接チップを通って）制御されると仮定する。それか
らＣＵＴは、テスト発生目的のために、同じパッケージ
・ピンから制御される６擬似”入力で２つのクロック入
力を置換しまた置換されるクロック入力信号が接続され
るＣＵＴのそれらの内部回路ａ及び、ｂにつながる、単
一の６擬似”入力信号を有するように再定義され得る（
第２８図参照）。これ故に、さらに説明するため、各Ｃ
ＵＴのクロック入力は大部分を損うことな（、ユニーク
なパッケージ・クロック・ピンにより直接制御されると
仮定する。

もしＣＵＴの全ての隣接するチップがテスト・モードに
設定されるなら、以下のようになる。即ち、 （ａ）ＣＵＴのクロック入力が、パッケージの入力ピン
から直接制御可能となる。

（ｂ）ＣＵＴの非クロック入力に接続されたパッケージ
・ネットの各々は、１以上のユニークなパッケージ入力
ビン又はシフト・レジスタ・ラッチから直接制御可能と
なる。

（ｃ）ＣＵＴの出力に接続されたパッケージ・ネットの
各々は、１以上のパッケージ出゛カピン又はシフト・レ
ジスタ・ラッチで直接に同側可能となる。

説明の容易さのために、ＣＵＴの非クロック入力に接続
されたパッケージ・ネットが、１以上のユニークなシフ
ト・レジスタ・ラッチからのみ直接に制御可能であると
仮定する。もしパッケージ入力ピンがまたパッケージ・
ネットを制御するとすると、最初のシフト・レジスター
・ロート後ニ必要とされるパッケージ・ピンを非制御状
態（パッケージ・ドツト機能がオアなら０、パッケージ
・ドツト機能がアンドなら１）へ設定することは簡単な
ことである。また説明を容易にするためにＣＵＴの出力
に接続されたパッケージ・ネットが最初にＴクロックを
パルス化しそして続いてシフト・レジスタなアンロード
することにより、１以−Ｅのユニークなシフト・レジス
タ・ラッチでのみ直接観測可能であると仮定する。もし
パッケージ出力ピンがまた含まれるなら、Ｔクロックを
印加する前にこれらのピンをＱ測することは簡単なこと
である。ＣＵＴの非クロック入力が、１以上のシフト・
レジスタ・ラッチにより制御されるパッケージ・ネット
に接続される場合は、第２９図におけるようにこれらの
シフト・レジスタ・ラッチのうちの１つ以外の全てを非
制御状態（パッケージ・ドツト機能がオアなら０、パッ
ケージ・ドツト機能がアンドなら１）へ初期設定するこ
とは簡単なことである。それ故に、テストのために各非
りロックＣＵＴ入力が、ユニークなシフト・レジスタ・
ラッチから直接制御されると仮定し得る。

他のチップからの出力へまた接続されているパッケージ
・ネットへＣＵＴの出力が接続される場合には、他のチ
ップ出力を制御するシフト・レジスタ・ラッチはまた第
３０図におけるように非制御状態（上記の定義を参照〕
へ初期設定される。それ故に、テスト９ために各ＣＵＴ
出力はＴクロックをパルス化しそして続いてシフト・レ
ジスタをアン°ロードすることにより、ユニークなシフ
ト・レジスタ・ラッチで直接観測可能であると仮定され
得る。初めにも述べたように、ＣＵＴのクロック入力は
、パッケージ入力ビンから直接制御される。

ＣＵＴに対するテストは、２つの方法のうちの１つで発
生され得る。即ち、 （ａ）　　周囲のシフト・レジスタ・ラッチ、並びにＣ
ＵＴクロック入力を制御するそれらのパッケージ・ピン
を有するＣＵＴは、先行技術の参考文献に述べられた意
味においては、ここでは超えるものとして十分に認識さ
れる論理分割（第３丁図）として扱われる。（特に、米
国特許第３７８３２５４号、第５７６１６９５号、第３
７８４９０９号及びＴｈｅ　　１４ｔｈ　　Ｄｅｓｉｇ
ｎ　　ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　　
Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ＠’　ｊｕｎｅ　　２０゜２１
　　ａｎｄ　　２２ｙ　　１９７７ｓ　　ＩＥＥＥ　　
ＣａｔａｌｏｇＮｕｍｂｅｒ　　７７、ＣＨ１２１６−
ＩＣに示された先に認識した出版物） （ｂ）ＣＵＴテストは、孤立して発生され、そして周囲
のシフト・レジスタ・ラッチ及びパッケージ・ビンに移
される。

論理分割の方法は出版された文献にさらに述べられてい
るので、移動の方法について詳細に述べることにする。

もしテストが以下に述べられる方法で強制的に行なわれ
るなら、孤立ＣＵＴテストは容易にパッケージに移され
得る。即ち； （ａ）　　第３２図におけるように、テスト動用がシフ
ト・レジスタ・ラッチ及びＣＵＴの入力に印加される初
期値より成り、そしてテスト応答が、ＣＵＴの出力を測
定することよりなる°。；で−０゜（ｂ）ＣＵＴ入力及
びシフト・レジスタ・ラッチに初期Ｍを印加した後のテ
スト励起が１以上のシステム・クロックのパルス、Ａ若
しくはＢのクロックを含む。第３３図におけるようにテ
スト応答はＣＵＴ出力の初期の測定がない場合以外はア
ンロードされる続（シフト・レジスタにより得られる。

い（、）タイプのテストのパッケージへの移動は、第６
４図に示されているように、以下のよ５にして達成され
る。即ち、 （１）最初のシフト・レジスタは、パッケージの隣接す
るチップがテスト・モードにあるときに、ＣＵＴ入力を
ユニークに制御する外部（ｃＵＴへの）シフト・レジス
タ・ラッチ、並びにＣＵＴの内部シフト・レジスタ・ラ
ッチの１ｔ’に設定するよ５にロードする。

（＋ｌ）　　ＣＵ　Ｔの隣接するチップを全てテスト・
モードに設定する。

（ＩＩＩ）　　ＣＵ　Ｔの出力応答を対応するユニーク
なシフト・レジスタ・ラッチにおいて捕えるためにＴフ
ロラクラパルス化スる。

Ｑｖｌ　　隣接するチップの全てを通常モードに再設定
する。

ＭＣＵＴの出力応答を間接的に測定するためにシフト・
レジスタをアノロードする。

（ｂ）タイプのテストのパッケージへの移動は、第３５
図に示されているように以下のようにして達成される。

即ち、 （１）吊初のシフト・レジスタは、（ａ）タイプのテス
トについてのようにロードする。

（ＩＩ）　　ＣＵ　Ｔの隣接するチップを全てテスト・
モードに設定する。

山。

（ｉｉｌ）　　テスト（ｔｄｌｃおけると同じ順番に対
応するシステム、Ａ若しくはＢのクロックを制御するパ
ッケージ・ピンをパルス化する。

（ＩＶ）　　隣接するチップの全てを通常そ−ドに再設
定する。

（Ｖ）ＣＵＴの内部シフト・レジスタ・ラッチの状態を
間接的に測定するためにシフト・レジスタをアンロード
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１の極性保持ラッチＬ１及び第２の極性保
持ラッチＬ２を含むシフト・レジスタ・ラッチのブロッ
ク・ダイヤグラムを示す。第２図は、アンド反転ゲート
における第１図のシフト・レジスタ・ラッチ（ＳＲＬ）
の組込みを示す。第３図は、６つの相互接続されたＳＲ
Ｌを有する集積回路のチップを示す。第４図は、４つの
相互接続された集積回路チップを含む実情回路実装構造
体即ちモジュールにおけるＳＲＬの相互接続を示す。第
５図は、本発明によるラッチＬ２がテスト・データ・ボ
ートを有するＳＲＬ即ちＴＳＲＬ’＆示す。第６図は、
アンド反転ゲートに組込まれた第５図のＴＳＲＬ′ｆ！
：示す。第７図は、多重化の出力ドライバを有するチッ
プを示す。第８図は、ＬＳＳＤのクロック動作機構の一
部分として用いられているチップ入力を有するチップを
示す。第９図は、パッケージのＬＳＳＤクロック分配回
路網の部分として用いられているチップ出力を示す。 第１０図は、モジュール上で相互接続された４つのチッ
プを概略的に示す。第１１図は、１テスト・モードの相
互接続された全て（示されているのは６つのみ）のチッ
プを有する実装構造体（モジュール、ＴＣＭ等）を概略
的に示す。第１２図に、１つ以外が“テスト・モード１
にあり、その例外の１つのチップが１通常の動作モード
にある、全て（示されているのは３つのみ）のチップを
有する実装構造体を概略的に示す。第１３図はＳＲＬよ
り成りそしてメツ。ケージ・スキャン入力、パッケージ
・スキャン出力、クロツークＡ〜入力、反びり９ツクＢ
入力を有する、パッケージ、シフト・レジスタを概略的
に示す。第１４図は、ＳＲＬより成りそしてパッケージ
・スキャン出力、パッケージ・スキャン出力、クロック
Ａ入力、及びクロックＢ入力を有する、パッケージ・シ
フト・レジスタを概略的に示す。第１５図は、第１４図
に示されたシフト・レジスタの１シフト・テスト”につ
いての理想化した波形を示す。第１６図は、―パッケー
ジの配線テスト”を実行するための準備中の“テスト・
モードにある全て（示されているのは３つのみ）のチッ
プを含む集積回路パッケージを示す。第１７図は、１パ
ツケージの配線テスト”を実行するだめの準備中の“テ
スト・モードにある全て（示されているのは２つのみ）
のチップを含む集積回路パッケージを示す。第１８図は
、パッケージの配線テストに関Ｌ７て、多くても２つの
チップ出力がパッケージ上のどこかで一緒にドツトされ
るときに必要とされる３つのテストを示す。第１９図は
、チップの出力ピン、第１、第２、第３及び第４のチッ
プ入−カビン及びパッケージ出力ビンを相互接続するパ
ッケージの回路網を示す。第２０図は、１以上のチップ
出力ピン（又はパッケージ入力ビンンでスタートスルパ
ッケージ・ネットのパッケージ配線テストヲ示す。 第２・１図は、２つのパッケージ・ネット間の短絡につ
いてのパッケージ配線テストを示す。第２２図は、テス
ト中のチップ（ｃＵＴ　）の１以上の入力ビンがパッケ
ージ回路網に接続される条件を示す。勿、２３図は、Ｃ
ＵＴの１以上の出力ビンがパッケージ・ネットに接続さ
れる条件を示す。Ｍ２４図は、テスト・モードに置かれ
ている隣接するチップの出力としてＣＵＴに対するクロ
ック信号が実際に生成される例を示す。第２５図は、各
々テスト・モードに置かれている隣接する幾くっかの（
示されているのは２つ）チップＷ＝つてＣＵＴに対する
クロック官号が発生される例を示す。 第２６図は、パッケージ−Ｅで一緒に結合された、ＣＵ
Ｔへの２つのクロック入力を示す。第２．７図は、テス
ト・モードにある隣接するチップ（又は複数のチップ、
示されているのは１つのみ）を通っであるパッケージ入
力ピンにより制御される、ＣＵＴへの２つのクロック入
力を示す。第２８図は、擬似クロック入力が同じパッケ
ージ・ビンから制御されそしてまたＣＵＴの内部回路ａ
及びｂにつながっている、ＣＵＴに対する″擬似”クロ
ック入力を示す。第２．９図は、１以上のシフト・レジ
スタ・ラッチにより制御されるパッケージ・ネットに接
続されたＣＵＴの非クロック入力を示す。第３σ図は、
また他のチップからの出力にも接続されているパッケー
ジ・ネットへ接続されるＣＵＴの出力を示す。第３１図
は、周囲に接続されたシフト・レジスタ・ラッチ、並び
に論理分割として扱われるＣＵＴのクロック入力を制御
するそれらのパッケージ・ピンを有するＣＵＴを示す。 第３２図は、テスト励起がシフト・レジスタ・ラッチに
印加される初期値反びＣＵＴの入力より成り、そしてテ
スト応答がＣＵＴの出力を測定することより成る孤立し
たＣＵＴの移行（ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）テストを示す。 第３３図は、初期値をＣＵＴの入力及びシフト・レジス
タ・ラッチに印加した後のテスト励起が１以上のシステ
ム・クロックＡ若しくはＢのパルスを含む、孤立したＣ
ＵＴの移行テストを示す。第３４図は、第３２図におけ
るようなＣＵＴへの移行タイプＣ＆）のテストの遂行を
示す。第３５図は、第３３図におけるようなＣＵＴへの
移行タイプ（ｂ）のテストの遂行を示す。 第３６図は、ＴＣＭと呼ばれる簡単に開示された一般の
タイプの実装構造体を概略的に示す、第３７図は、一方
の表面の接点に接続された１００個のチップ、並びに反
対側の表面にかなり大きな数のパッケージ・ピン（例え
ば１８００本）を有・する基板（即ち多層セラミックＭ
ＬＣ）を示す。第３８図は、物理的なチップとは異なる
破線の内側に示された論理連結を示す。第３，９図は、
破線の内側に示された論理連結に対するＥＣＩ　ＰＴ構
造を示す。第４０図は、第３７図に示されたＥＣＩＰＴ
構造を得るために単一の特別に構成されたＯＣＤ、ＭＵ
Ｘ及びＴＳＲＬを示す。 出願人　インタｉｂ４吠ル・４財ス・マシーンズ・コ＋
Ａン瓦 ■ 回 嶌 回 第 凹 茎６回 革 図 葛４回 夷７回 あ８Ｔ２３ ｇＪ４１＋′１ 畜９回 晃 １０回 ヌ １２田 ／簀警叩ハ＾ 箋１１回 ／ＦＩＮ岬バ入 ￥１１３ＴＥＪ 寥１４回 蔦Ｉ５回 第１６回 真 １７坦 箋２０回 １２１の 畜１８侶 拓１９図 名 ２２凹 ！、２３回 富２５′凹 畜２６回 第２９ＴＸＪ 第３０図 ￥ｉ３１目 省２７国 篤２８図 ′ｔ３．５２図 入力 畠刀 第 ３３１！ＩＦ 笈３４図 名 ３５回 劣 ３６回

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の集積回路チップを含む実装構造体であって
   、前記各集積回路チップがテスト回路手段を含み、前記
   テスト回路手段がスキャン・イン・スキャン・アウト回
   路手段と当該スキャン・イン・スキャン・アウト回路手
   段と協動する制御回路手段とを含み、前記制御回路手段
   が選択されたテストされる集積回路チップ以外の前記集
   積回路チップをテスト・モードにするように制御可能で
   あり、配線により前記集積回路チップが相互接続される
   と共に前記各集積回路チップのテスト回路手段のスキャ
   ン・イン・スキャン・アウト回路手段が単一の実装構造
   体スキャン・イン・スキャン・アウト回路手段となるよ
   うに接続されている前記実装構造体を以下のステップに
   より電気テストする方法。 （ａ）前記実装構造体スキャン・イン・スキャン・アウ
   ト回路手段に２進値を設定し、 （ｂ）前記テストされる集積回路チップ以外の前記各集
   積回路チップをテスト・モードにし、 （ｃ）前記実装構造体スキャン・イン・スキャン・アウ
   ト回路手段に設定された２進値を用いて、前記テストさ
   れる集積回路チップに２進値入力を与え、 （ｄ）前記実装構造体スキャン・イン・スキャン・アウ
   ト回路手段を用いて、前記テストされる集積回路チップ
   の電気故障の有無を決めるために、前記テストされる集
   積回路チップからの２進値出力を得て調べる。
2. （２）前記電気テストする方法が、前記（ａ）乃至（ｄ
   ）のステップに先立って、前記実装構造体の接点のみに
   電気的に接触して、前記実装構造体スキャン・イン・ス
   キャン・アウト回路手段を電気テストするステップと前
   記実装構造体の配線を電気 テストするステップとを含む特許請求の範囲第（１）項
   記載の方法。