JPH04139740A - リーク電流測定可能な半導体集積回路 - Google Patents

リーク電流測定可能な半導体集積回路

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JPH04139740A
JPH04139740A JP2262652A JP26265290A JPH04139740A JP H04139740 A JPH04139740 A JP H04139740A JP 2262652 A JP2262652 A JP 2262652A JP 26265290 A JP26265290 A JP 26265290A JP H04139740 A JPH04139740 A JP H04139740A
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姉歯 伸彦
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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】 〔概  要〕 本発明は、リーク電流測定可能な半導体集積回路に関し
、 簡易な回路構成により容易に且つ効率的にリーク電流を
検出する事を目的とし、 直流パスの存在する回路と電源との間に、リーク電流測
定用電圧が該回路に印加された場合にカットオフされる
スイッチング素子を設ける様に構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、リーク電流測定可能な半導体集積回路に関す
るものである。
〔従来の技術〕
従来、半導体集積回路に於いては、当該回路内のショー
ト、或いは断線等の不良箇所の存在により、予期しない
リーク電流が流れてしまう事があり、当該回路が、当初
の設計通りに配線されていない場合も、発生する。
係る回路上の問題を早期に発見する為に、半導体集積回
路に於けるリーク電流の測定を行う事が必要になってい
る。
近年、半導体集積回路の微細化に伴い、半導体素子が製
造上のストレスに対して敏感となり、弓いては素子の破
壊の原因となる為、該ストレスを検出する方法として、
微小リーク電流を検8する必要が高まってきている。
その為、半導体集積回路の有らゆる直流バスに対して、
精密に且つ短時間に効率良くリーク電流を測定する事が
必要となって来ている。
従来に於ける半導体集積回路に於いては、単に抵抗等の
素子のみを介して、電源間、或いは電源とパッドとの間
を接続するパスを形成していた。
然かしながら、抵抗のみを介在させたバスに於いては直
流バスとなってしまうので、本来その抵抗を流れる電流
が支配的となってしまうので、リーク電流を検出する事
が不可能であった。
又、従来に於ける、該リーク電流測定回路として、第4
図に示す様に、直流バスと電源との間にMOSトランジ
スタを設けた例が見られるが、係る例に於ける該MOS
トランジスタは単に、該直流バスと電源間をオン−オフ
する為、別に論理回路を組み込んだ制御系Cを設け、バ
ッファB等を介して該MO3トランジスタを駆動させる
ものであるので、回路構成が複雑となり、半導体集積回
路の小型化には受は入れられないものであった。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は上記した目的を達成するため、以下に記載され
たような技術構成を採用するものである。
即ち、直流バスの存在する回路と電源との間に、リーク
電流測定用電圧が該回路に印加された場合にカットオフ
されるスイッチング素子を設けたリーク電流測定可能な
半導体集積回路である。
〔作  用〕
本発明に於いては、上記の様な技術構成を採用している
ので、該スイッチング素子は、何ら特別の論理回路を設
ける事なしに、単に、通常の回路動作を実行する為の所
定の電圧が印加される場合には、該スイッチング素子は
導通して該直流バスに所定の電流を供給する様に作動し
、リーク電流を測定する場合に当該リーク電流測定に必
要な所定の低電圧が印加されると非導通となり、該直流
バスには電流を流さない様に作動するので、その間にリ
ーク電流を測定する事が出来る。
〔実施例〕
以下に本発明に係るリーク電流測定可能な半導体集積回
路の具体例を図面を参照しながら、詳細に説明する。
第1図は、本発明に係るリーク電流測定可能な半導体集
積回路の1具体例を示す回路図であり、直流バスの存在
する回路1と電源例えばVCC或いはVEEとの間に、
リーク電流測定用電圧が該回路に印加された場合にカッ
トオフされるスイッチング素子2を設けたものである。
本発明に於ける該直流バスが存在する回路1が接続され
る電源としては、高電位電源例えばVCClと低電位電
源例えばGND或いはV、が使用される。
該高電位電源はGNDで、該低電位電源が負電圧を構成
するものであっても良い。
又、該スイッチング素子としては、上記の機能を発揮す
る素子であれば、特に特定されるものでは無いが、回路
的には、製造工程を勘案するとトランジスタである事が
好ましく、更にはMOSトランジスタが望ましい。
第1図の原理説明図を参照すると、本発明に於いては、
上記した両電源間VccとGNDとの間に設けられた直
流バスを含む回路1に於いて、該回路1と高電位電源V
CCとの間にMOSトランジスタ2を直列に接続挿入し
たものである。
該MO3トランジスタのゲートは、該回路1が接続する
他の電源である低電位電源GNDと同レベルの電位に保
持されている。
処で、本発明に於いては、該直流バスの存在する回路1
が正常の動作を実行する場合には、該回路には所定の電
圧、本具体例ではVCCであり、例えば5vの電圧が該
回路1に印加される。
この時、該MO3トランジスタは、ゲート−ソース間電
圧が5Vとなるので、係る電圧が該MOSトランジスタ
のしきい値vthより高ければ、当然酸トランジスタは
導通し、当該電圧が該回路1に印加される。
一方、リーク電流を測定する場合には、通常低電圧で測
定するものであり、例えば0.1〜0゜3Vが良く使用
される。
そこで、該MOSトランジスタのしきい値VIHを該リ
ーク電流を測定する場合の電圧以上に設定しておけば、
該MO3トランジスタは、通常の動作を実行する場合に
は、導通して該回路に所定の高電圧を印加させ、又該リ
ーク電流を測定する場合には非導通となり、該回路1へ
の電流の供給を遮断する事が可能となる。
然かも本発明に於いては、係るトランジスタに特別の論
理回路を接続しなくとも、該トランジスタのゲート電極
を、通常の電源電圧印加時にON状態に、又該トランジ
スタのしきい値以下の電源電圧印加時にOFF状態とな
る様にバイアスする事により、通常動作時に該直流が流
れるパスについても内部回路を設定する事なくリーク電
流を測定する事が可能となる。
本発明に於いては、第1図のリーク電流測定可能な半導
体集積回路の該直流パスを含む回路1に接続される配線
の適宜の位置に所定の電流計を接続させることによって
、該スイッチング素子に特別な指示操作をしなくとも、
簡単にリーク電流を測定する事が出来る。つまり、本発
明に於いては、該トランジスタのしきい値を、リーク電
流を測定する際の印加電圧より高くなる様に選択する事
によって、簡単に且つ正確なリーク電流の測定を実行す
る事が出来る。
従って、多数の回路に於けるリーク電流を高速に且つ正
確に然かも効率的に測定することが可能なリーク電流測
定可能な半導体集積回路を提供する事が出来るのである
。
本発明に於いてはトランジスタとして、バイポーラトラ
ンジスタも使用することが可能であるが、入力インピー
ダンスの大きいMOSトランジスタを使用する事が、よ
り好ましい。
本具体例に於いては、n−チャネル型MOSトランジス
タを使用した例を示しているが、p−チャネル型MO3
トランジスタを使用することが出来る事は勿論であり、
その場合には、使用される電源の関係を上記の例と反対
の関係にすることが必要となる。
更に、本具体例に於いては、該MO3トランジスタ2を
該回路1と高電位電源V。eとの間に配置した例を示し
ているが、該MOSトランジスタ2を該回路1と低電位
電源GNDとの間に配置したものであっても良い。
第2図は、本発明に係るリーク電流測定可能な回路を使
用した半導体集積回路の例を示したものである。
即ち、抵抗R1とR2とを抵抗分割した電圧を基準電圧
として適宜のA/D変換回路4に接続されているオペア
ンプ3の基準電圧入力端に入力する回路に於いて、従来
は単に該抵抗R1とR2とが設けられていたが、 本発
明に係るリーク電流測定可能な回路10に於いては、該
抵抗R1と高電位電源V。0との間にPチャネルMO3
トランジスタQ1を配置し且つ該抵抗R2と低電位電源
GNDとの間にNチャネルMO3トランジスタQ2を配
置したものである。
更に該MO3トランジスタQ1とQ2は本発明の原理に
従って、そのしきい値V1hは該リーク電流を測定する
場合の電圧以上に設定されており、通常の動作を実行す
る場合には、導通して該回路に所定の高電圧を印加させ
、又該リーク電流を測定する場合には非導通となる機能
を有するものである。
従って、通常の電源電圧5V程度が印加される場合には
両MO3トランジスタQ1とQ2はONの状態となり、
実動作には影響を及ぼさない。
一方、電源電圧がしきい値VihO,4〜1.0V程度
より下がると、両MO3トランジスタQ1とQ2はOF
Fの状態となり直流パスは存在しなくなる。
従って、測定すべき回路のリーク電流を正確に計ること
が出来る。
又第3図は、本発明に係るリーク電流測定可能な回路を
使用した半導体集積回路の他の例を示すものである。
即ち、本具体例に於いては、入力回路が示されており、
バッド5から抵抗R3、R4、ダイオードD1、D2と
で構成された保護回路8を介して、バッファ6を有する
内部回路7と接続されている場合において、該保護回路
8とバッファ6との間にプルアップ抵抗R5が設けられ
ている場合を示すものである。
係る回路に於いて、本発明に係るリーク電流測定可能な
回路10を該抵抗R5と電源VCCとの間にMOSトラ
ンジスタQ3を配置させることにより形成したものであ
る。
つまり、本具体例に於いては矢印りの方向に流れるリー
ク電流を測定するものであって、通常の電R電圧5v程
度が印加される場合にはMOSトランジスタQ3はON
の状態となり、実動作には影響を及ぼさない。
一方、電源電圧がしきい値Vih0.4〜1.OV程度
より下がると、MOSトランジスタQ3はOFFの状態
となり直流パスは存在しなくなる。
従って、しきい値電圧に対して充分小さい印加電圧で行
うリーク電流の測定、例えばピン間IJ +り電流測定
に於いては、プルアップ付き入力回路に付いてもリーク
電流の測定が可能となる。
又、同様の考え方によれば、プルダウン入力回路に付い
ても適用が可能である。
〔効  果〕
以上、説明した様に、本発明によれば通常の電源電圧印
加時に直流パスの存在する回路に対して、特別の内部回
路、論理回路を含む制御回路を設ける事なく、簡単に且
つ容易にしかも、回路全体のサイズを大きくすることな
く高速且つ高能率にリーク電流を測定することが出来る
。
従って、半導体素子の欠陥を未然に検出して不良品を排
除しその性能向上に寄与する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るリーク電流測定可能な回路の原理
説明図であり、又−具体例を示す回路図である。 第2図は本発明に係るリーク電流測定可能な回路を組み
込んだ半導体集積回路の例を示す図である。 第3図は本発明に係るリーク電流測定可能な回路を組み
込んだ半導体集積回路の他の例を示す図である。 第4図は従来におけるリーク電流測定回路の例を示す図
である。 1・・・直流パスを含む回路、 2・・・スイッチング素子、 3・・・オペアンプ、 4・・・A/D変換回路、 5・・・パッド、 6°°3バツフア、 7・・・内部回路、 8・・・保護回路、 10・・・リーク電流測定可能な回路。 原理説明図 ]○ 本発明を適用した回路の1具体例を示す図第2図 第 図 従来の例を示す図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、直流パスの存在する回路と電源との間に、リーク電
    流測定用電圧が該回路に印加された場合にカットオフさ
    れるスイッチング素子を設けた事を特徴とするリーク電
    流測定可能な半導体集積回路。 2、該スイッチング素子はトランジスタで構成されてい
    る事を特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。 3、該トランジスタはMOSトランジスタである事を特
    徴とする請求項2記載の半導体集積回路。
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