JPH0370791B2 - - Google Patents

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JPH0370791B2
JPH0370791B2 JP56154916A JP15491681A JPH0370791B2 JP H0370791 B2 JPH0370791 B2 JP H0370791B2 JP 56154916 A JP56154916 A JP 56154916A JP 15491681 A JP15491681 A JP 15491681A JP H0370791 B2 JPH0370791 B2 JP H0370791B2
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JP
Japan
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turn
circuit
delay time
under test
time
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JP56154916A
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Harison Makureotsudo Maaku
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International Business Machines Corp
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International Business Machines Corp
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Publication of JPH0370791B2 publication Critical patent/JPH0370791B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/30—Marginal testing, e.g. by varying supply voltage
    • G01R31/3016—Delay or race condition test, e.g. race hazard test
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/027—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of logic circuits, with internal or external positive feedback
    • H03K3/03—Astable circuits
    • H03K3/0315—Ring oscillators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S331/00—Oscillators
    • Y10S331/03—Logic gate active element oscillator

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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)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は新しい技術又は新しいプロセスのテ
ストを行うとき、しばしば、LSI技術によつてチ
ツプ上に設けられるテスト手段に関する。更に具
体的に言えば、この発明はLSIチツプにおける遅
延時間を測定する回路、特にチツプ上のサンプル
回路のターンオン遅延時間及びターンオフ遅延時
間を別々に測定することが可能な新規な回路に関
するものである。
LSIチツプの製造に関して何らかの変更が行わ
れるときには、変更部及び新しいチツプを十分に
テストする必要がある。変更部をテストする1つ
の技法は種々の回路構成を含んだサンプル・チツ
プを用いるものである。その回路構成の1部に
は、他の部分をテストするための助けとなるテス
ト回路が含まれる。新しい製造技術の価値を判定
する上で非常に重要な1つのパラメータはチツプ
上の種々の回路によつて導入される遅延である。
LSIチツプはその上に順序付けられた多数の回路
を有するので、個々の回路における遅延時間が長
くなることは許されないのである。遅延時間が短
くなればなるほど、回路の動作は高速になり、ひ
いては、これらの回路を用いる装置の動作も高速
になる。
この発明の目的はLSIチツプ上の回路の遅延時
間を測定するための改良された測定回路を提供す
ることである。
この発明の更に具体的な目的はチツプ上の回路
のターンオン遅延時間及びターンオフ遅延時間を
別々に測定することのできる改良された測定回路
を提供することである。
この発明の好適な実施例は論理チエーン中に2
つの関連したフイードバツク・ループ、即ち内側
ループ及び外側ループを有する。内側ループ及び
外側ループにおける信号の長さは、テストされる
回路の遅延時間だけ異なる。各ループは発振状態
にされ、出力信号の低レベル部分及び高レベル部
分の長さ、即ち持続時間が測定される。2つのル
ープに関する出力信号の低レベル部分の持続時間
の差及び高レベル部分の持続時間の差は被テスト
回路のターンオン遅延時間及びターンオフ遅延時
間に対応している。
この発明の長所はチツプ上の回路のターンオン
遅延時間及びターンオフ遅延時間を別々に測定す
ることを可能ならしめることである。
この発明のもう1つの長所はチツプ上に設けた
複数のテスト回路のうちの1つを他の回路のター
ンオン遅延時間及びターンオフ遅延時間を測定す
るために容易に適用しうることである。
これから図面を参照しながら、この発明の実施
例について詳しく説明する。第1図はこの発明の
測定回路を概略的に示す図である。測定回路は2
つのオア回路1,2と4つのノア回路3,4,
5,6を含む。後で述べる理由により、オア回路
2の代りに単純な遅延回路を用いてもよい。更に
第1図には、被テスト回路としてのオア回路7、
チツプ外から来る信号を受け取るレシーバ8、及
びチツプ外へ信号を出すドライバー9が示されて
いる。レシーバ及びドライバが1つずつ示されて
いるが、必要に応じて複数のレシーバ及びドライ
バが用いられることはもちろんである。この実施
例において、ノア回路5とノア回路6とはほぼ同
一であることが重要である。
測定のための回路の動作について順次説明す
る。最初、入力IN1及びIN2は低レベルにセツ
トされ、入力IN3は高レベルにセツトされる。
その結果、被テスト回路7、オア回路1,2、ノ
ア回路3,4及び5を含む外側ループにおいて発
振が起こり、出力OUTとして第2図に示されて
いる様な信号が生じる。出力OUTはノア回路3
が低レベル入力を受け取つている時間t1中低レベ
ルにとどまる。この場合、ノア回路3はノア回路
4に高レベル信号を与えて、それをオンにする。
即ち、ノア回路4の出力は低レベルになる。この
様に、ノア回路はオンのとき低レベル出力を生
じ、オフのとき高レベル出力を生じるものとす
る。一方、オア回路はオンのとき高レベル出力を
生じ、オフのとき低レベル出力を生じるものとす
る。ノア回路4の低レベル出力はノア回路5をオ
フにする。即ち、ノア回路5は高レベル出力を生
じ、これによつて被テスト回路7をオンにする。
被テスト回路7の高レベル出力はオア回路1及び
2を介してノア回路3に与えられて、それをオフ
にする。その結果、出力OUTは高レベルになる。
結局、第2図に示されている出力OUTが低レベ
ルにとどまる時間t1は、ノア回路4のターンオン
遅延時間、ノア回路5のターンオフ遅延時間、被
テスト回路7のターンオン遅延時間、オア回路1
のターンオン遅延時間、オア回路2のターンオン
遅延時間、及びノア回路3のターンオン遅延時間
の和に等しい。同様に、第2図に示されている出
力OUTが高レベルにとどまる時間t2はノア回路
4のターンオフ遅延時間、ノア回路5のターンオ
ン遅延時間、被テスト回路7のターンオフ遅延時
間、オア回路1のターンオフ遅延時間、及びノア
回路3のターンオフ遅延時間の和に等しい。この
様な動作関係から明らかな様に、オア回路2は発
振ループに追加の遅延を導入するだけの役目を有
する。この実施例では、時間t1及びt2を測定する
のに都合のよい長さにするためにオア回路2が用
いられているのである。従つて、適当な遅延をも
たらす遅延線その他の回路をオア回路2の代りに
用いることもできる。
次の測定は、入力IN1及びIN3を低レベルに
し且つ入力IN2を高レベルにした状態で行われ
る。この場合、ノア回路3,4,6、オア回路
1,2を含む内側ループにおいて発振が起こる。
この場合の出力OUTの信号波形は第3図に示さ
れている。出力OUTが低レベルにとどまる時間
t3は、ノア回路4のターンオン遅延時間、ノア回
路6のターンオフ遅延時間、オア回路1のターン
オン遅延時間、オア回路2のターンオン遅延時間
及びノア回路3のターンオン遅延時間の和に等し
い。又、出力OUTが高レベルにとどまる時間t4
は、ノア回路4のターンオフ遅延時間、ノア回路
6のターンオン遅延時間、オア回路1のターンオ
フ遅延時間、及びノア回路3のターンオフ遅延時
間の和に等しい。
時間t1及びt3は2つの点で異なつていることが
分かる。即ち、時間t1は被テスト回路7のターン
オン遅延時間を含むが、時間t3はそれを含まな
い。又、時間t1がノア回路5のターンオフ遅延時
間を含むのに対して、時間t3はノア回路6のター
ンオフ遅延時間を含む。時間t1及びt3の残りの要
素は全て同じである。好適な実施例においては、
ノア回路5及び6はできるだけ同等なものとして
構成されるので、それらのターンオフ遅延時間も
ほぼ同等であると考えられることができる。そう
すると、時間t1と時間t3との差は被テスト回路7
のターンオン遅延時間に等しくなる。従つて、時
間t1及びt3を測定して両者の差を求めることによ
り、被テスト回路7のターンオン遅延時間を知る
ことができる。
同様に、時間t2及びt4も2つの点で異なつてい
る。時間t2が被テスト回路7のターンオフ遅延時
間を含むのに対し、時間t4はそれを含まない。
又、時間t2がノア回路5のターンオン遅延時間を
含むのに対し、時間t4はノア回路6のターンオン
遅延時間を含む。ノア回路5及び6のターンオン
遅延時間が同等であるとすると、時間t2と時間t4
との差は被テスト回路7のターンオフ遅延時間に
等しい。従つて、時間t2及びt4を測定して両者の
差を求めることにより、被テスト回路7のターン
オフ遅延時間を知ることができる。
第1図に示した実施例は特別の構成を有する
が、専門家には種々の変更が可能なことが理解さ
れる筈である。前述の様に、オア回路2の代りに
他の適当な遅延手段を用いてもよく、又、遅延を
導入する必要がないときには、オア回路2を除去
すればよい。
他の例として、ノア回路3の低レベル出力でな
く高レベル出力をドライバ9に与える様にするこ
とも考えられる。その場合、第2図及び第3図に
示されている信号波形は反転される。
又、出力OUTは任意の適当な回路点から取り
出すことが可能であり、2つのループに関して2
つの異なつた回路点から出力OUTを取り出す様
にしてもよい。その場合、必須の要件ではないけ
れど、2つの回路点から取り出される信号は互い
に同相であることが望ましい。同相でないときに
は、時間t1中の出力及び時間t3中の出力の一方が
高レベルのとき、他方が低レベルになり、時間t2
及びt4中の出力についても同様である。更に2つ
の回路点から出力を取り出す構成の場合には、2
つのドライバにおける遅延時間を同等にするこ
と、又は測定の際に2つのドライバにおける異な
つた遅延時間を考慮することが必要である。いず
れにせよ、ターンオン遅延時間及びターンオフ遅
延時間の測定のための外側ループ及び内側ループ
に関する出力の時間関係は維持される。
この様な種々の変更とは別に、本発明の本質的
な要件は被テスト回路のターンオン遅延時間及び
ターンオフ遅延時間に応じて異なつた信号を生じ
る2つの測定可能なループを有することである。
この様なループを有する測定回路は、LSIチツ
プ上でテストすべき複数の回路のターンオン遅延
時間及びターンオフ遅延時間を測定する様に適用
可能である。その場合、被テスト回路を選択する
手段はその回路のターンオン遅延時間及びターン
オフ遅延時間に余分な遅延時間を加えることのな
い様に構成されなければならない。この様な手段
は当技術分野において周知であるから、詳しい説
明は省くことにする。
第1図に示されている実施例は、被テスト回路
が反転論理を用いているものであるときには適正
に動作しない。その場合、測定の前に被テスト回
路の出力を反転することが必要になる。但し、単
に被テスト回路の後に反転器を接続するだけで
は、時間t1と時間t3との差は被テスト回路のター
ンオン遅延時間に等しくならず、それに反転器の
ターンオフ遅延時間を加えたものになる。同様
に、時間t2と時間t4との差は被テスト回路のター
ンオフ遅延時間と反転器のターンオン遅延時間と
の和になる。従つて、被テスト回路のターンオン
遅延時間及びターンオフ遅延時間を適正に測定す
る前に、反転器における遅延時間を知つておくこ
とが必要である。
反転機能を有する被テスト回路のターンオン遅
延時間及びターンオフ遅延時間を測定するための
この発明の第2の実施例は第4図に示されてい
る。この実施例は全体的に反転論理に従つてお
り、ノア回路によつて構成されている。1入力ノ
ア回路10,11,12,13は単なる反転器で
もよい。この実施例を第1図の実施例と比較すれ
ば分かる様に、1入力ノア回路(若しくは反転
器)11及び12は第1図のオア回路2に対応し
ており、測定の便宜のために遅延をもたらすだけ
の役目を有する。
入力IN1及びIN2が共に低レベルに維持され
且つ入力IN3が高レベルに維持されるとき、反
転機能を有する被テスト回路15及びノア回路1
0,14,11,12,13,5を含む外側ルー
プが発振状態になり、第5図の様な出力OUTを
生じる。一方、入力IN1及びIN3が共に低レベ
ルに維持され且つ入力IN2が高レベルに維持さ
れるときは、被テスト回路15及びノア回路10
を含まず、ノア回路14,11,12,13,6
を含む内側ループが発振状態になり、第6図の様
な出力OUTを生じる。第1図乃至第3図に関連
した説明から類推できる様に、時間t5と時間t7と
の差は被テスト回路15のターンオン遅延時間と
ノア回路10のターンオフ遅延時間との和に等し
く、時間t6と時間t8との差は被テスト回路15の
ターンオフ遅延時間とノア回路10のターンオン
遅延時間との和に等しい。ノア回路10のターン
オン遅延時間及びターンオフ遅延時間が予め知ら
れていれば、それらを前記の差から引くことによ
つて被テスト回路15のターンオン遅延時間及び
ターンオフ遅延時間を求めることができる。
開示した実施例はオア回路及びノア回路を用い
るものであるが、この発明はこれに限定されるわ
けではない。例えば、アンド回路、ナンド回路等
の他の論理回路を用いて本発明を実施すること
も、もちろん可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1の実施例の回路構成を
示す図、第2図は第1図の構成における外側ルー
プの発振による出力の波形を示す図、第3図は第
1図の構成における内側ループの発振による出力
の波形を示す図、第4図はこの発明の第2の実施
例の回路構成を示す図、第5図は第4図の構成に
おける外側ループの発振による出力の波形を示す
図、第6図は第4図の構成における内側ループの
発振による出力の波形を示す図である。 1及び2……オア回路、3,4,5,6,1
0,11,12,13及び14……ノア回路、7
及び15……被テスト回路、8……レシーバ、9
……ドライバ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 LSIチツプ上の被測定論理回路のターンオン
    遅延時間及びターンオフ遅延時間を測定するため
    の回路であつて、 上記被測定論理回路と他の複数の論理回路とを
    含む第1のループと、 上記複数の論理回路を上記第1のループと共有
    し且つ上記被測定論理回路を含まない第2のルー
    プと、 上記第1及び第2のループに接続されていて、
    上記第1のループに於いて上記被測定論理回路の
    ターンオン及びターンオフを伴う発振を起こさせ
    て、上記被測定論理回路のターンオン遅延時間に
    部分的に依存した持続時間の第1部分及び上記被
    測定論理回路のターンオフ遅延時間に部分的に依
    存した持続時間の第2部分を有する第1の信号を
    生じさせる機能、及び上記第2のループに於いて
    発振を起こさせて、上記第1の信号の第1部分及
    び第2部分に夫々対比すべき第1部分及び第2部
    分を有する第2の信号を生じさせる機能を有する
    制御手段と、 上記第1及び第2の信号の両方の第1部分の持
    続時間の差を求めることにより上記ターンオン遅
    延時間を測定し、且つ上記第1及び第2の信号の
    両方の第2部分の持続時間の差を求めることによ
    り上記ターンオフ遅延時間を測定する手段と を有する遅延時間測定回路。
JP56154916A 1980-12-17 1981-10-01 Time-delayed measuring circuit Granted JPS57101770A (en)

Applications Claiming Priority (1)

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US06/217,373 US4392105A (en) 1980-12-17 1980-12-17 Test circuit for delay measurements on a LSI chip

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57101770A JPS57101770A (en) 1982-06-24
JPH0370791B2 true JPH0370791B2 (ja) 1991-11-08

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ID=22810800

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EP (1) EP0054111B1 (ja)
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DE (1) DE3169410D1 (ja)

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