JPH0770573B2 - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 スキャンパス回路を内蔵する半導体集積回路装置(以
下、LSIという。)に係り、特にLSI内部のダイナミック
バーンイン試験を行うのに好適なLISに関し、 上記従来の問題点を解決し、テスト対象となるLSI自体
においてバーンイン試験を行いうる半導体集積回路装置
を提供することを目的とし、 当該半導体集積回路装置の内部にスキャンデータを通過
させるスキャンパス回路と、テストモード信号に応じて
テスト動作を制御するテスト制御回路と、前記テスト制
御回路からの制御信号に基づいてスキャンデータを発生
するスキャンデータ発生回路と、前記テスト制御回路か
らの制御信号に基づいてスキャンクロックを発生するス
キャンクロック発生回路と、を内蔵として構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、スキャンパス回路を内蔵する半導体集積回路
装置(以下、LSIという。)に係り、特にLSI内部のダイ
ナミックバーンイン試験を行うのに好適なLSIに関す
る。
近年のプルセス技術の微細化とそれによるLSIの高集積
化に伴ない、内部回路が設計通りに動作するかどうかの
テストが困難となる。また、初期不良品をリジェクトし
て製品の信頼性を向上させるための出荷前のLSIのバー
ンイン試験を行うことが重要である。特に、LSIを動作
させながらバーンインを行うダイナミックバーンイン試
験が重要である。
〔従来の技術〕
LSI内部をテストする従来のダイナミックバーンイン試
験方法としてスキャン方式が知られている。
スキャン方式の例を第8〜第10図に示す。この方式は、
LSI1に内部の各組合せ回路2に配置されているフリップ
フロップ3のすべて(あるいは選択されたいくつか)が
テストモード時において直列に結ばれてシフトレジスタ
を形成するスキャンパス回路7を予めLSIの製造時に形
成しておく。テスト時にスキャンクロックSCCKに同期さ
せてテストデータ(スキャンインデータ)SDINをスキャ
ンインし、シフトレジスタの内部データ状態を任意に設
定する。内部状態を知りたい場合にはシステムクロック
SYSCKを停止させて内部状態に変化を禁止し、スキャン
クロックSCCKにより内部データをシリアルにシフトレジ
スタからスキャンアウトする。このスキャンアウトされ
たデータSDOUTを予めシュミレーションなどにより生成
した期待値と比較することにより内部の異常をテストで
きる。
スキャンパス回路の例としては、“DIGITAL LOGIC TEST
ING AND SIMULATION"(P.27〜275,Fig,7.17,Harper&RO
W,Publishes Inc.発行Allxander Micgo著)に記載され
たものが知られている。またスキャン方式を一歩進めて
AC特性のテストを可能とするLSSD(Level−Sensitive S
can Design)の概念を用いたものが知られている。(同
書、P.276〜280 Fig.7.20参照)。
さらに、スキャン方式には、第11図〜第12図に示すよう
なバウンダリスキャン方式がある。この方式は、内部回
路ブロック4の入力回路5と出力回路6とを直列に結
び、スキャンクロックSCCKに同期させて、各内部回路ブ
ロック4の入力回路5、出力回路6を順次スキャンイ
ン、スキャンアウトすることによりテストするようにし
たものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記スキャン方式はいずれも外部かからスキャンデータ
やスキャンクロックを供給するようになっており、この
ことに起因して次のよう問題点がある。
第一に、スキャンクロックSCCK、スキャンデータSDIN
LSI内に供給するためのドライバが必要となり、試験装
置が複雑化する。第二に、ドライバの駆動能力の点で動
作周波数が制限され、試験時間の短縮化に限界がある。
第三に、テスト用の記号をLSI内に供給するためのテス
トボード(バーンインボード)が多層化し、装置構成の
複雑化か、コスト高となる。第四に、LSI内の内蔵メモ
リを動作させることができない。これは、メモリ機能に
よりスキャインされた内部データが変化してしまい、対
応するスキャンアウトデータSDOUTが得られないからで
ある。第五に、スキャンクロックSCCKおよびスキャンイ
ンデータSDINのための入力端子を固定しなければならな
い。第六に、当該LSI1自体の信号データ入力ピンをスキ
ャン用に用いることができず、専用端子が必要となる。
本発明は、上記従来の問題点を解決し、テスト対象とな
るLSI自体においてバーンイン試験を行いうる半導体集
積回路装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明は当該LSI(1)の
内部にスキャンデータ(SDIN)を通過させるスキャンパ
ス回路(7)と、テストモード信号に応じてテスト動作
を制御するテスト制御回路(8)と、前記テスト制御回
路(8)からの制御信号に基づいてスキャンデータ(SD
IN)を発生するスキャンデータ発生回路(9a)と、前記
テスト制御回路(8)からの制御信号に基づいてスキャ
ンクロックを発生するスキャンクロック発生回路(9b)
と、を内蔵して構成する。
〔作用〕
本発明によれば、LSI(1)の外部よりテストモード信
号を入力すると、テスト制御回路(8)はテストの動作
のための制御信号をスキャンデータ発生回路(9a)およ
びスキャンクロック回路(9b)に送る。スキャンデータ
発生回路(9b)はスキャンデータ(SDIN)を出力し、ス
キャンクロック回路(9b)はスキャンクロックSCCK)を
発生する。スキャンデータ(SDIN)はスキャンクロック
(SCCK)の周期でスキャンパス回路(7)に供給され
る。
このように、LSI(1)の外部からテストモード信号を
与えるだけで、LSI(1)の内部においてスキャンデー
タ(SDIN)が発生し、スキャンパス回路(7)を通てバ
ーンインテスト動作が行なわれる 〔実施例〕 次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図に示したように、LSIチップ1内には、スキャン
パス回路7、テスト制御回路8、スキャンデータ発生器
9a、およびスキャンクロック発生器9bが形成されている スキャンパス回路7には内部スキャンチェーン7および
バウンダリングスキャンチェーン7b(第9図〜第12図参
照)の両方を含んでいる。
内部スキャンチェーン7aに対するスキャンインデータSD
INの供給は、第2図に示すようにスキャンイン用I/Oセ
ル23を介して行なわれる。スキャンイン用I/Oセル23
は、テスト用入力ピン10、11、セレクタ12、信号線13お
よび14により構成される。セレクタ12はテスト制御回路
8からの制御信号によりスキャンモード時にはB−Cの
パスを通じて信号線14から与えられるスキャンインデー
タSDINが再び信号線13を介してLSI内部の内部スキャン
チェーン7aに戻される また、バーンインモード時にはA−Bのパスが活性化さ
れる。スキャンクロックSCCKもスキャンインデータSDIN
と同様のパスで供給される。
バウンダリーチェーン7bに対するスキャンインデータSD
INの供給は、第3図に示すように。I/Oセル24に内蔵さ
れたバウンダリングスキャン用F/F19を通じて行われ
る。つまり、スキャンデータ発生器9aからのスキャンイ
ンデータSDINはバウンダリスキャン用F/F19を介し、点
線20で示すようにセレクタ17のB−Cのパスから出力バ
ッファ16を介して全ての入力端子よりLSI1の内部に供給
される。スキャンクロックSCCKとも同様である。
第7図に示すように、LSI1の内臓メモリ(RAM)25にはI
/Oセル26からそのアドレス信号ADR、制御信号Cが直接
アクセス可能に配線が施されており、I/Oセル26を介し
てスキャンインデータSDINをスキャンデータ発生器9aか
ら供給する。スキャンクロックSCCKも同様にスキャンク
ロック発生器9bを介して供給される。
LSI1をバーンインモードに設定するためには、テスト用
入力ピン10を決められたDCレベルに設定することにより
可能である。
スキャンデータ発生器9aおよびスキャンクロック発生器
9bは、第4図に示すように、リングオシレータ21と論理
回路22とから構成される。その詳細は具体例を第5図
に、動作波形を第6図に示す。発振周波数の調整はリン
グオシレータ21の段数(図では8段)を適宜変更すると
により任意に行うことができる。またスキャンインデー
タSDINは論理回路22の構成により任意に作成することが
可能である。
スキャンインデータSDINとして“101010"の例を示した
が、LFSR(リニアフィードバックシフトレジスター)を
使用することに疑似ランダムパターンを発生することも
できる。
〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明によれば、外部よりまったく
AC信号を供給することなくテスト用入力ピンをDCレベル
に設定することによりダイナミックバーンインを行なう
ことができる。このためバーンインボードが簡略化さ
れ、端子配置の制限もテスト用入力ピン以外に必要な
く、内蔵メモリーを含む内部回路を所望の周波数で動作
させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図、 第2図は本発明におけるスキャンイン用I/Oセルの説明
図、 第3図は本発明におけるバウンダリスキャンF/F内蔵のI
/Oセルの説明図、 第4図はスキャンデータ発生器およびスキャンクロック
発生器のブロック図、 第5図はスキャンデータ発生器およびスキャンクロック
発生器の具体例を示す回路図、 第6図は第5図の各動作波形を示すタイムチャート、 第7図は内蔵メモリへの信号供給の説明図、 第8図は従来のダイナミックバーンイン試験の説明図、 第9は従来の内部スキャンチェーンの概要図、 第10図は従来の内部スキャンチェーンの詳細図、 第11図は従来のバウンダリスキャンチェーンの概要図、 第12図は従来のバウンダリスキャンチェーンの詳細図で
ある。 1……LSIチップ 2……組合わせ回路 3……フリップフロック 4……内部ブロック 5……入力回路 6……出力回路 7……スキャンパス回路 8……テスト制御回路 9a……スキャンデータ発生器 9b……スキャンロック発生器 10……テスト用入力ピン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】当該半導体集積回路装置の内部にスキャン
    データ(SDIN)を通過させるスキャンパス回路(7)
    と、 テストモード信号に応じてテスト動作を制御するテスト
    制御回路(8)と、 前記テスト制御回路からの制御信号に基づいてスキャン
    データ(SDIN)を発生するスキャンデータ発生回路(9
    a)と、 前記テスト制御回路からの制御信号に基づいてスキャン
    クロックを発生するスキャンクロック発生回路(9b)
    と、 を内蔵することを特徴とする半導体集積回路装置。
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