JP2001289908A - 低電力動作への走査bistアーキテクチャの適合方法および走査bist試験構成 - Google Patents

低電力動作への走査bistアーキテクチャの適合方法および走査bist試験構成

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低電力走査BISTアーキテクチャに適合さ
れる走査BISTアーキテクチャを提供すること。 【解決手段】 ゼネレータ102、圧縮装置106、お
よびコントローラ110は、従来技術のものと同じもの
である。従来技術の走査BISTアーキテクチャと、低
電力走査BISTアーキテクチャとの間の違いとして
は、走査経路A506、走査経路B508および走査経
路C510を挿入するために、周知の走査経路を走査経
路502に修正したこと、およびコントローラ110と
走査経路502との間の制御経路114内にアダプタ回
路504を挿入したこと等がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、TI特許明細書T
I−28085PS「非常に大型な回路の低電力試
験」、およびTI特許「低電力動作への走査アーキテク
チャの適合」に関するもので、これらの特許は、引用に
よって本明細書の記載に援用する。
【0002】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】図
1は、ある回路100を試験中に構成することができる
従来の走査BISTアーキテクチャである。通常の機能
的構成の場合には、回路100は、集積回路に内蔵され
ている機能的なサブ回路であるが、試験構成の場合に
は、回路100は図1に示すような構成になっている。
走査BISTアーキテクチャは、通常、知的所有権コア
DSP回路またはCPUのサブ回路のような集積回路の
サブ回路で実行される。走査BISTアーキテクチャ
は、ゼネレータ回路102、圧縮装置回路106、走査
経路回路104、試験対象のロジック回路108、およ
びコントローラ回路110を含む。ゼネレータ102
は、動作することにより直列試験励振パターンを発生
し、それを経路118を通して走査経路104に出力す
る。圧縮装置106は、動作することにより、経路12
0を通して、走査経路104からの直列試験レスポンス
・パターンを入力し、圧縮する。走査経路104は、そ
の直列入力モードおよび出力モードの他に、動作するこ
とにより並列試験励振パターンを、経路122を通して
ロジック108に出力し、経路124を通してロジック
108から並列レスポンス・パターンを入力する。コン
トローラ110は、動作することにより、経路112を
通してゼネレータ102を動作し、経路114を通して
走査経路104を動作し、経路116を通して、圧縮装
置106を動作するために必要な制御を発生し、出力す
る。ゼネレータ102は、リニア・フィードバック・シ
フト・レジスタのような励振パターンを発生するための
任意の適当なタイプの回路を使用して設計することがで
きる。圧縮装置106は、署名分析レジスタのようなレ
スポンス・パターンを署名に圧縮するための任意の適当
なタイプの回路を使用して設計することができる。コン
トローラ110は、試験中に、ゼネレータ102、走査
経路104、および圧縮装置106を自動的に動作する
ように設計された任意の適当なタイプのコントローラ、
または状態マシンを使用して設計することができる。
【0003】図1の回路は、図に示す走査BISTアー
キテクチャの形に構成し、下記の方法を含む種々の方法
に従って試験動作をスタートすることができるようにす
ることができる。下記の方法とは、(1)回路の電源オ
ンに応じる方法、(2)回路への外部入力の操作に応じ
る方法、または(3)IEEE1149.1 TAP命
令レジスタのようなレジスタ内にロードされたデータに
応じる方法である。
【0004】図2は、走査経路104内で使用すること
ができる従来の走査セルの一例である。(注:点線で示
す、オプションとしての走査セル・マルチプレクサ21
8、および接続経路220および224は、ここでは説
明しないが、後で図7および図8のところで説明す
る。)走査セルは、D−FF204およびマルチプレク
サ202からなる。回路100の通常の構成の場合に
は、マルチプレクサ202およびD−FF204は、制
御入力SCANENA信号210およびSCANCK信
号212を受信し、それぞれ、経路206および216
を通してロジック108へ機能データを入力し、出力す
る。通常の構成の場合には、D−FF204へのSCA
NCK信号は、通常、機能ブロックである。SCANE
NA信号は、D−FFがいつでも機能データを、経路2
06を通してロジック108からクロック制御するよう
に設定される。図2の試験構成の場合、マルチプレクサ
202およびD−FF204は、制御入力SCANEN
A信号210およびSCANCK信号212を受信し
て、経路206を通してロジック108から試験レスポ
ンスデータを捕捉し、データを走査入力経路208から
走査出力経路214にシフトし、試験励振データを経路
216を通してロジック108へ送る。試験構成の場
合、D−FFへのSCANCK信号は、試験クロックで
あり、SCANENA信号は、ロジック108からレス
ポンスデータを捕捉し、データを走査入力208から走
査出力214にシフトすることができるように動作す
る。試験構成の場合、SCANENA信号は、コントロ
ーラ110により制御される。SCANCK信号も、コ
ントローラにより制御されるか、または、例えば、機能
クロック・ソースのような他のソースにより制御され
る。動作の説明を簡単にするために、SCANCK信号
は、コントローラにより制御されるものと仮定する。
【0005】複数の走査セルの走査入力208および走
査出力214は結合して、直列走査経路104を形成す
る。走査経路104内の複数の走査セルの励振経路21
6およびレスポンス経路206は、走査経路104とロ
ジック108との間に、それぞれ、励振バス経路122
およびレスポンス・バス経路124を形成する。この走
査セルの説明を読めば、D−FFが、通常の機能構成お
よび試験構成で使用される際に共有されることが分か
る。走査経路104を通しての走査動作中に、各走査セ
ルからの励振出力216はリップル波動を行う。何故な
ら、励振経路216は、走査出力経路214に接続して
いるからである。このリップル波動により、ロジック1
08へのすべての入力は、走査動作中に、大きく状態が
変化する。ロジック108への入力がリップル波動する
と、ロジック108内の相互接続およびゲート・キャパ
シタンスにより電力が消費される。
【0006】図3は、試験中のコントローラ110の動
作300の簡単な例である。最初に、コントローラは、
アイドル状態302、すなわち、動作していない状態に
ある。例えば、上記の方法の中の一つによる、試験動作
スタート入力に応じて、コントローラは、アイドル状態
から動作状態304へ遷移する。動作状態になると、コ
ントローラは、ゼネレータ、走査経路および圧縮装置に
制御を発行する。この制御に応じて、ゼネレータは、走
査経路への励振データの形成をスタートし、走査経路
は、励振データの受け入れ、およびレスポンスデータの
出力をスタートし、圧縮装置は、走査経路からのレスポ
ンスデータの入力および圧縮をスタートする。コントロ
ーラは、走査経路が励振データで満たされ、レスポンス
データがなくなるまで動作状態を維持する。動作状態か
ら、コントローラは、捕捉状態306を経由してロジッ
ク108からのレスポンスデータをロードし、その後で
再び動作状態に入る。例えば、走査経路が、試験のスタ
ート時に初期化されない限り、走査経路からの最初のレ
スポンスデータは、未知のデータであるので、コントロ
ーラが、最初に、捕捉状態206を経由するまで圧縮装
置は遅延を起こすか、マスクオフされる。励振を走査経
路にロードし、走査経路からのレスポンスデータをゼロ
にするために、動作状態に入り、その後で、新しいレス
ポンスデータをロードするために捕捉状態を経由する方
法は、試験終了まで反復して行われる。試験が終了する
と、コントローラは、再びアイドル状態に入る。再びア
イドル状態に入ると、コントローラは、試験が終了した
ことを示すために、試験終了(EOT)信号111を出
力することができる。圧縮装置は、試験により入手した
署名と比較するための予想レスポンス署名の数値を含む
ように設計することもできる。このような設計の場合に
は、圧縮装置は、通常、入手した署名が予想署名と一致
したかどうかを示すために、試験の終了時に、合格/不
合格信号117を出力する。図2および以降の図面は、
試験終了信号および合格/不合格信号使用していると仮
定した図面であるが、図にはそれを示していない。
【0007】図4は、走査動作中に、コントローラ11
0が、走査経路104に、SCANENA信号およびS
CANCK信号を出力する方法のタイミング例である。
この例の場合には、時間的間隔402中に、SCANC
K信号が発生すると同時に、時点406において、SC
ANENA信号上で、高レベルから低レベルへの遷移が
起こると、ゼネレータ102からの励振データが走査経
路に入力され、一方、レスポンスデータは、圧縮装置1
06に出力される。時点404において、SCANCK
信号が発生すると同時に、時点408において、SCA
NENA信号上で、低レベルから高レベルへの遷移が起
こると、ロジック108からのレスポンスデータが、走
査経路にロードされる。時間的間隔402は、動作状態
304に関連し、時間的間隔404は、図3の捕捉状態
306に関連する。図3および4のタイミングおよび動
作図に示すように、時間的間隔シーケンス404(すな
わち、状態306)および402(すなわち、状態30
4)は、ロジック108へすべての励振を入力し、ロジ
ック108からすべてのレスポンスを入手するために、
試験中、十分な回数反復される。
【0008】図1、図2、図3および図4のところで説
明した走査BISTアーキテクチャを見れば、走査動作
中に、データが走査経路104を通してシフトした場
合、励振122がリップル波動を出力し、ロジック10
8に入力することが分かる。ロジック108の入力が、
リップル波動により変動すると、ロジック108の相互
接続およびゲートに関連するキャパシタンスによる充電
および放電が同時に起こる。例えば、ロジック108へ
の各走査セルの励振出力216は、走査セルを通して走
査中のデータ・ビットに関連する周波数で、ロジック1
08内である量のキャパシタンスにより充電および放電
を行う。各走査セルの励振出力は、ロジック108内の
いくつかのゲートにだけ直接入力することができる。各
ゲートは、他のゲートの入力にファンアウトする出力、
およびさらに他のゲートの入力に再びファンアウトする
他のゲートの出力を持つ。以下同じ。それ故、一つの走
査セルの励振出力上の状態の遷移は、信号遷移ファンア
ウトの結果、ロジック108内で数百の遷移をスタート
させることができる。
【0009】所与の走査セル出力216のリップル波動
が消費した個々の電力(Pi)は、CV2Fにより近似
することができる。この場合、Cは走査セル出力が充電
または放電中のキャパシタンス(すなわち、上記の信号
遷移ファンアウトのキャパシタンス)であり、Vは、ス
イッチング電圧レベルであり、Fは走査セル出力のスイ
ッチング周波数である。走査経路104内で、同時に走
査を行うすべての走査セルが消費する全部の電力(P
t)は、ほぼ、各走査セル電力の合計に等しい。すなわ
ち、Pt=Pi1+Pi2+..PiNである。図1の走
査BISTアーキテクチャの構成の場合に、回路100
が消費する全部の電力は、通常の機能モードに構成され
た場合の回路100の消費電力を超える場合がある。こ
のことは、上記の走査BIST試験動作中に行われる走
査動作中には、すべてのD−FF204が同時に動作す
るが、回路100が通常の機能モードの場合には、すべ
てのD−FF204が、同時に動作しないという事実か
ら理解することができる。さらに、複数の回路100を
内蔵する集積回路の場合、その集積回路を試験する際に
は、上記試験電力消費が制限されているために、各回路
100を個々に試験しなければならない。そのため、集
積回路の試験時間が長くなり、その結果、集積回路の製
造コストが高くなる。このため、携帯用のバッテリーに
より作動するシステム内の、集積回路の電力供給自己試
験の時間が長くなる。
【0010】試験動作中の電力消費を低減する周知の第
一の方法は、走査動作中、ロジック108への入力が、
走査リップル波動の影響を受けないようにするために、
各走査セルの励振経路216内に、阻止回路を挿入する
方法である。この第一の方法が抱える問題は、D−FF
204とロジック108との間の励振経路216内に、
不必要な遅延(すなわち、阻止回路遅延)が新たに発生
することである。この遅延は、通常の機能モードに構成
されている場合、回路100の性能に悪影響を与える恐
れがある。周知の第二の方法は、リップル周波数(F)
が低くなるように、走査クロック速度を低減する方法で
ある。この第二の方法が抱える問題は、試験時間が長く
なることである。何故なら、走査動作が、遅い走査クロ
ック速度で行われるからである。
【0011】現在、図1の走査BISTアーキテクチャ
に構造が類似している、走査BISTアーキテクチャを
合成し、集積回路に挿入することができる、試験合成ベ
ンダ・ツールは多数ある。カスタマイズされた走査BI
ST設計の代わりに、このような「プッシュ・ボタン」
走査BIST挿入ツールを使用するということは、魅力
のあることである。何故なら、その場合、プロセスが自
動的に行われるからである。以下に説明するように、本
発明は、必要な低電力モードで動作できるように、これ
らの合成された走査BISTアーキテクチャを適合する
方法を提供する。低電力動作用の走査BISTアーキテ
クチャを適合する方法も容易に自動化することができ
る。
【0012】本発明は、低電力モードでの動作を行うよ
うに合成走査BISTアーキテクチャを適合する方法を
提供する。
【0013】
【発明を解決するための手段】低電力動作用の走査BI
STアーキテクチャを適合させる方法は、上記合成コン
トローラ110、ゼネレータ102、または圧縮装置1
06の修正を行わなくても達成される。また、低電力動
作用に走査BISTアーキテクチャを適合させる方法
は、上記問題、すなわち、(1)信号の遅延をさらに増
大する阻止回路を励振経路内に挿入しなければならない
問題、および(2)走査クロック速度を遅くしなければ
ならないために、試験時間が長くなる問題を起こさない
で達成される。
【0014】
【発明の実施の形態】図5は、本発明の低電力走査BI
STアーキテクチャにすでに適合させた、図1の走査B
ISTアーキテクチャである。図5を見れば、ゼネレー
タ102、圧縮装置106、およびコントローラ110
が、図1のものと同じであることが分かる。図1の走査
BISTアーキテクチャと、図5の低電力走査BIST
アーキテクチャとの間の違いは、走査経路104が走査
経路502に修正されていること、およびコントローラ
110と走査経路502との間の、制御経路114内に
アダプタ回路504が挿入されていること等である。
【0015】走査経路104を走査経路502に適合さ
せる方法は、走査経路104を、すべての走査セル
(M)を含む一本の走査経路から、必要な数の選択可能
な個々の走査経路を持つ走査経路へ再編成するステップ
を含む。図5の場合には、走査経路502は、三つの個
々の走査経路A、BおよびC、506−510にすでに
再編成されている。この時点において、三つの個々の走
査経路A、BおよびCが、等しい数の走査セル(M/
3)を含むように、走査経路104内の走査セルの数
(M)を3で割ることができると仮定する。走査経路1
04が、必要な個々の走査経路の数で割った場合に、個
々の各走査経路内の走査セルの数を等しくすることがで
きない、多数の走査セル(M)を含んでいる場合につい
ては、図9のところで後で説明する。
【0016】走査経路A、BおよびCは、走査経路50
2内で、下記のように構成されている。各走査経路A、
BおよびCの直列入力は、通常、接続118を通して、
ゼネレータ102に送られる。走査経路Aの直列出力
は、三状態バッファ512の入力に送られ、走査経路B
の直列出力は、三状態バッファ514の入力に送られ、
走査経路Cの直列出力は、三状態バッファ516の入力
に送られる。三状態バッファ512−516の出力は、
共通に、接続120を通して、圧縮装置106に送られ
る。走査経路A、BおよびCは、それぞれ、ロジック1
08に対して、等しい数の並列励振入力526、53
0、534を出力し、各入力は、ロジック108から、
等しい数の並列レスポンス524、528、532を出
力する。図1および図5のロジック108に対する、励
振出力信号の数は同じである。図1および図5のロジッ
ク108からのレスポンス入力信号の数は同じである。
走査経路Aおよびバッファ512は、バス518を通し
てアダプタ回路504から制御入力を受信し、走査経路
Bおよびバッファ514は、バス520を通してアダプ
タ回路504から制御入力を受信し、走査経路Cおよび
バッファ516は、バス522を通してアダプタ回路5
04から制御入力を受信する。
【0017】アダプタ回路504は、バス518−52
2を通して、走査経路A、BおよびCに接続していて、
バス114を通してコントローラ110に接続してい
る。このアダプタの目的は、コントローラ110からの
走査制御出力114を傍受し、この走査制御出力114
を、それぞれ、走査経路A、BおよびCへの、個々の走
査制御出力518−522のシーケンスに変換すること
である。個々の各走査制御出力518−522は、走査
経路A、BおよびCの中の一つを動作するために使用さ
れる。
【0018】図6は、試験中、コントローラ110およ
びアダプタ回路504の、結合動作600の簡単な例で
ある。コントローラ110の動作は、図3のところです
でに説明した動作と同じである。コントローラが動作状
態304に遷移すると、このコントローラは、ゼネレー
タ102、アダプタ504、および圧縮装置106への
制御の出力をスタートする。ゼネレータおよび圧縮装置
は、図1および図3のところですでに説明したように制
御入力に応答する。アダプタは、走査経路A、Bおよび
Cを走査するために、それを個々の制御出力518、5
20、522に変換することによって制御入力に応答す
る。アダプタ動作ブロック602に示すように、アダプ
タは、最初、制御518を出力するために、アダプタが
動作状態604にある間にコントローラ114に応答す
るが、上記制御518は、ゼネレータ102から励振デ
ータを入力し、圧縮装置106へレスポンスデータを出
力するために、バッファ512を動作可能にし、走査経
路Aを動作させる。走査経路Aが励振で満たされ、レス
ポンスがゼロになると、アダプタ504は、制御520
を出力するために、動作状態606にある間に制御11
4に応答するが、上記制御520は、ゼネレータ102
から励振データを入力し、圧縮装置106へレスポンス
データを出力するために、バッファ514を動作可能に
し、走査経路Bを動作させる。走査経路Bが励振で満た
され、レスポンスが空になると、アダプタ504は、制
御522を出力するために、動作状態608にある間に
制御114に応答するが、上記制御522は、ゼネレー
タ102から励振データを入力し、圧縮装置106へレ
スポンスデータを出力するために、バッファ516を動
作可能にし、走査経路Cを動作させる。走査経路A、B
およびCが励振で満たされ、そして空になると、コント
ローラ110は、捕捉状態306を通して、動作状態3
04から遷移して、動作状態304に戻る。この遷移状
態において、アダプタは捕捉状態306中は、アイドル
状態になるが、動作状態304に再び入ると、その走査
制御順次実行動作を再開する。その後で、レスポンスデ
ータをロードするために捕捉動作を実行する、逐次走査
走査経路A、BおよびCのこのプロセスは、試験が実行
され、コントローラ110がアイドル状態302に入る
まで、反復して行われる。
【0019】動作状態604−608が順次実行されて
いる間にバッファ512−516に中の一つだけが、圧
縮装置106へレスポンスデータを出力した時点で動作
可能になる。また、アダプタ動作状態604−608の
逐次実行は、ゼネレータ102からの励振データが、走
査経路104に入力されたように、上記励振データが走
査経路502に入力され、また圧縮装置104へのレス
ポンスデータが、走査経路104から出力されたよう
に、上記レスポンスデータが、走査経路502から出力
されるように継目無しに行われる。コントローラ、ゼネ
レータおよび圧縮装置への走査経路502およびアダプ
タ504の両者の行動は、図1の走査経路104の行動
と区別することはできない。それ故、図5のロジック1
08の試験時間108は、図1のロジック108の試験
時間と同じである。
【0020】上記説明から、ロジック108への励振入
力バス122の、一つのサブセットだけ(すなわち、サ
ブセットA526、B530、またはC534だけ)
が、図5および図6のアダプタ作動走査動作中の任意の
所与の時点で、リップル波動を起こすことができる。対
照的に、ロジック108への全励振入力バス122は、
図1および図3のコントローラによる走査動作中にリッ
プル波動する。本発明を使用した場合には、ロジック1
08への励振入力の中の一つのサブセットだけが、任意
の時点でリップル波動することができるので、走査動作
中に、同時に充電および放電するロジック108の、上
記の相互接続およびゲート動作キャパシタンスは少なく
なる。ロジック108の量を低減することにより、本発
明は、走査動作中に、同時に充電および放電中の、キャ
パシタンスを有利に低減する。
【0021】<アダプタ回路の例>図7は、アダプタ回
路504のある実施形態である。アダプタ504は、S
CANCK信号212およびSCANENA信号210
を、バス114を通して、コントローラ110から入力
する。アダプタ504は、SCANCK−A信号71
2、SCANENA−B信号714、SCANCK−C
信号716、ENABUF−A信号718、ENABU
F−B信号720、ENABUF−C信号722、およ
びSCANENA信号210を出力する。SCANEN
A信号210は、図2に示すように、すべての走査セル
200のマルチプレクサ202に送られる。SCANC
K−A信号712は、SCANCK信号212の代わり
に、走査経路Aのすべての走査セル200のD−FF2
04のクロック入力に送られる。SCANCK−B信号
714は、SCANCK信号212の代わりに、走査経
路Bのすべての走査セル200のD−FF204のクロ
ック入力に送られる。SCANCK−C信号716は、
SCANCK信号212の代わりに、走査経路Cのすべ
ての走査セル200のD−FF204のクロック入力に
送られる。ENABUF−A信号718は、バッファ5
12のイネーブル入力に送られる。ENABUF−B信
号720は、バッファ514のイネーブル入力に送られ
る。ENABUF−C信号722は、バッファ516の
イネーブル入力に送られる。
【0022】アダプタ504は、状態マシン702、カ
ウンタ704、およびゲート706−710を含む。回
路500の機能モード中、SCANENA信号は、図8
のアダプタ・タイミング図内の時点810に示すように
高レベルである。SCANENA信号が高レベルになっ
ている間は、状態マシン702は、SCANCK−A信
号、SCANCK−B信号、およびSCANCK−C信
号により、走査経路A、BおよびCの、すべてのD−F
F204を機能的にクロックするために、SCANCK
信号が、ゲート706−710を通過することができる
ようにする制御信号724−728を出力する。この例
の場合には、SCANCK信号は、回路500が機能モ
ードである間、機能クロックであると見なされ、回路5
00が試験モード中は、試験クロックであると見なされ
る。SCANENA信号が高レベルである場合には、状
態マシン702は、バッファ512−516を動作不能
にするために、制御信号718−722を出力する。図
8の時点812に示すように、SCANENA信号が低
レベルになると、モードは、走査動作モードに入る。S
CANENA信号は、コントローラ110が、図6に示
すように、アイドル状態302から、動作状態304に
遷移すると低レベルになる。
【0023】走査動作モードのスタート時に、状態マシ
ンは、制御(CTL)信号によりカウンタ704を初期
化し、信号726および728によりSCANCKゲー
ト708および710を動作不能にすることにより、走
査経路BおよびCへの走査アクセスを不能にし、(1)
信号724によりSCANCKゲート706を動作可能
にし、(2)信号718によりバッファ512を動作可
能にすることにより、走査経路Aへの走査アクセスを可
能にする。走査経路Aの走査アクセスは、図8の時間的
間隔802中に起こる。時間的間隔802中に、ゼネレ
ータ102から励振データをロードし、圧縮装置106
にレスポンスをアンロードするために、走査経路Aがア
クセスされる。走査経路Aがアクセスされている間に、
状態マシンは、走査経路Aに出力する目的で、SCAN
CK信号−A’の数(M/3)を決定するために、制御
信号730により、カウンタ704を動作させる。カウ
ンタが、正しい数(M/3)のSCANCK−A入力を
受信中の走査経路Aを示す、あるカウントに近づくと、
カウンタは、状態マシン702に、第一のカウント終了
1(CC1)信号732を出力する。
【0024】第一のCC1信号に応じて、状態マシン
は、制御信号730により、カウンタ704を初期化
し、走査経路AおよびCへの走査アクセスを不能にし、
時間的間隔804の間に、走査経路Bへの走査アクセス
を可能にする。状態マシンは、(1)信号726によ
り、SCANCKゲート708を動作可能にし、(2)
信号720により、バッファ514を動作可能にするこ
とにより、走査経路Bへの走査アクセスを可能にする。
走査経路Bがアクセスされている間に、状態マシンは、
走査経路Bに出力する目的で、SCANCK信号−B’
の数を決定するために、制御信号730により、カウン
タ704を動作させる。カウンタが、正しい数(M/
3)のSCANCK−C入力を受信中の走査経路Bを示
す、あるカウントに近づくと、カウンタは、状態マシン
702に、第二のカウント終了1(CC1)信号732
を出力する。
【0025】第二のCC1信号に応じて、状態マシン
は、制御信号730によりカウンタ704を初期化し、
走査経路AおよびBへの走査アクセスを不能にし、時間
的間隔806の間に走査経路Cへの走査アクセスを可能
にする。状態マシンは、(1)信号728により、SC
ANCKゲート710を動作可能にし、(2)信号72
2により、バッファ516を動作可能にすることによ
り、走査経路Cへの走査アクセスを可能にする。走査経
路Cがアクセスされている間に、状態マシンは、走査経
路Cに出力目的で、SCANCK−C’信号の数を決定
するために、制御信号730により、カウンタ704を
動作させる。カウンタが、正しい数(M/3)のSCA
NCK−B入力を受信中の走査経路Cを示す、あるカウ
ントに近づくと、カウンタは、状態マシン702に第三
のカウント終了1(CC1)信号732を出力する。
【0026】第三のCC1信号に応じて、状態マシン
は、走査経路A、BおよびCのすべての走査セルへSC
ANCK信号を送るために、信号718−722を通し
てすべてのバッファ512−516を動作不能にし、ゲ
ート706−710を動作可能にする。走査経路A、B
およびCは、等しい数の走査セル(M/3)を持ってい
ると見なされていて、走査経路A、BおよびC内の走査
セルの合計は、走査経路104内の走査セルの数(M)
に等しいので、第三のCC1は、コントローラ110
が、SCANCK信号を高レベルに設定する前に、一つ
のSCANCK信号を、それが、図6の動作状態304
から、捕捉状態306に遷移中の時点814で発生す
る。SCANENA信号が高レベルである間は、時点8
08において、すべての走査経路A、BおよびCは、S
CANCK信号を受信し、これら走査経路に、図5のロ
ジック108からレスポンスデータをロードさせる。時
点808におけるレスポンスデータのロード動作の後
で、コントローラ110からのSCANENA信号は、
時点812において、低レベルに戻り、試験が終了し、
コントローラ110が図6のアイドル状態302に遷移
するまで、走査経路A、BおよびCに個々にアクセスす
る上記シーケンスが反復して実行される。
【0027】図4と図8の走査タイミング図を対比すれ
ば、コントローラ110が、両方の図面において、同じ
SCANENAタイミングを供給していることが分か
る。例えば、(1)図4の時点406における、SCA
NENA信号の高レベルから低レベルへの遷移は、図8
の時点812における、SCANENA信号の高レベル
から低レベルへの遷移と同じものであり、(2)図4の
時点408における、SCANENA信号の低レベルか
ら高レベルへの遷移は、図8の時点814における、S
CANENA信号の低レベルから高レベルへの遷移と同
じものであり、(3)同じ数のSCANCK信号が、両
方の図面の時点406/812と時点408/814の
間に発生し、(4)図4の時点404および図8の時点
808において、同じレスポンス・ロードSCANCK
信号が発生している。二つのタイミング図の間の差は、
アダプタ504が、一度に走査経路の中の一本だけがア
クセスされるように、時間的間隔802、804、およ
び806中に、走査経路A、BおよびCに、M/3SC
ANCK信号のバーストが、逐次供給される方法にあ
る。
【0028】走査経路A、BおよびCの走査セル200
への、アクセスを制御するためのゲート付きクロック制
御スキームを使用して、図7の例示としてのアダプタ回
路を説明してきたが、同じ走査経路A、BおよびC内で
使用している、他のタイプの走査セルへのアクセスを制
御するために、他の例示としての設計のアダプタ504
を使用することができる。例えば、図2の走査セル20
0は、マルチプレクサ202の出力と、D−FF204
の入力との間に、状態保持マルチプレクサ218を含む
ように設計することができる。状態保持マルチプレクサ
218は、状態保持マルチプレクサ218が、マルチプ
レクサ202の出力と、D−FFの入力との間に接続2
22を供給するように、または状態保持マルチプレクサ
218が、DFF204の出力とDFF−204への入
力との間に状態保持接続224を供給するように、状態
マシン702からのENACK−A724、ENACK
−B726信号、およびENACK−C728信号への
接続220を通して制御することができる。走査経路
A、BおよびC内に、このタイプの走査セル200を使
用した場合には、SCANCK信号212を、図7のア
ダプタ504のところで説明したように、SCANCK
−A信号、SCANCK−B信号、SCANCK−C信
号により、D−FF204のクロック入力にゲートする
代わりに、すべてのD−FF204のクロック入力に直
接送ることができる。アダプタ504は、ゲート706
−710、およびSCANCK−A信号出力、SCAN
CK−B信号出力およびSCANCK−C信号出力を除
去し、出力として、状態マシン702からのENACK
−A724、ENACK−B726、およびENACK
−A728を供給することにより、状態保持走査セルを
動作するように修正することができる。ENACK−A
の出力は、制御入力220として、走査経路Aの走査セ
ル内の、状態保持マルチプレクサ218に送ることがで
きる。ENACK−Bの出力は、制御入力220とし
て、走査経路Bの走査セル内の、状態保持マルチプレク
サ218に送ることができる。ENACK−Cの出力
は、制御入力220として、走査経路Cの走査セル内
の、状態保持マルチプレクサ218に送ることができ
る。
【0029】機能動作およびレスポンス捕捉動作中、修
正したアダプタ504からの、ENACK−A出力、E
NACK−B出力、およびENACK−C出力は、マル
チプレクサ202および状態保持マルチプレクサ218
を通して、レスポンス信号206と各走査セルのD−F
F204への入力との間の接続を動作可能にするように
設定される。走査経路Aへの走査動作中(タイミング間
隔802中)、ENACK−B出力およびENACK−
C出力は、走査経路BおよびCの走査セルを、その状態
保持接続構成にするように設定され、ENACK−A
は、走査経路Aの走査アクセスができるように、走査経
路A内の走査セルの走査入力208と、D−FF204
への入力との間に、接続が形成されるように設定され
る。走査経路Bへの走査動作中(タイミング間隔804
中)、ENACK−A出力およびENACK−C出力
は、走査経路AおよびCの走査セルを、その状態保持接
続構成にするように設定され、ENACK−Bは、走査
経路Bの走査アクセスができるように、走査経路B内の
走査セルの走査入力208と、D−FF204への入力
との間に、接続が形成されるように設定される。走査経
路Cへの走査動作中(タイミング間隔806中)、EN
ACK−A出力およびENACK−B出力は、走査経路
AおよびBの走査セルを、その状態保持接続構成にする
ように設定され、ENACK−Cは、走査経路Cの走査
アクセスができるように、走査経路C内の走査セルの走
査入力208とD−FF204への入力との間に接続が
形成されるように設定される。
【0030】修正したアダプタ504および上記状態保
持タイプの走査セルは、修正前のアダプタ504および
走査セル200のところですでに説明したように、走査
経路A、BおよびCへの走査アクセスの低電力モードを
達成するために動作する。上記の二つのアダプタ/走査
セルの組合せの間の違いは、修正前のアダプタ/走査セ
ルの組合せは、ゲート付きクロック・モードで動作する
が、(すなわち、ゲート付きクロック、SCANCK−
A信号、SCANCK−B信号およびSCANCK−C
信号を使用する)が、修正しアダプタ/走査セルの組合
せは、同期クロック・モードCで動作することである
(すなわち、SCANCK信号を使用することであ
る。)。
【0031】<走査経路の適合>すでに説明したよう
に、図1のものに類似の走査BISTアーキテクチャの
実例を自動的に示すことができる、試験合成ツールが開
発されている。これらのツールは、(1)ゼネレータ1
02がどんな励振データを発生し、走査経路104を通
してロジック108へ供給しなければならないかを決定
し、(2)走査経路106からのレスポンス出力から、
圧縮装置106によりどんな試験署名の入手が期待でき
るのかを決定し、(3)走査経路104を通してのロジ
ック108への励振データ、およびロジック108から
のレスポンスデータの通信を組織的に行うには、どんな
タイプのコントローラ110が必要なのかを決定するた
めに、ロジック108および走査経路104への、その
励振インターフェースおよびレスポンス・インターフェ
ースを分析することができる。この分析から、上記ツー
ルは、適当なコントローラ回路110、適当なゼネレー
タ回路102、および圧適当な縮装置回路106を生成
し、図1に示すように、これら回路を走査経路104に
接続する。図1の合成した走査BISTアーキテクチャ
を、図5の低電力走査BISTアーキテクチャに適合す
るための労力を軽減するために、好適には、以下に説明
する走査経路適合方法を実行することが好ましい。
【0032】図9においては、走査経路104は、接続
118を通してゼネレータから励振フレーム920を受
信し、接続120を通して圧縮装置106にレスポンス
・フレーム922を出力する。「フレーム」という用語
は、単に、図3の動作状態304中に、ゼネレータ10
2からの励振データにより走査経路104を満たし、圧
縮装置106へのレスポンスデータの走査経路104を
空にするために必要な走査ビットの数(M)を示す。試
験は、試験ロジック108へ、多数の励振およびレスポ
ンス・フレームの、送信を必要とする場合がある。本発
明の低電力モードの動作を達成するためには、走査経路
104を、複数の個々の走査経路に再編成することが望
ましい。この例の場合には、走査経路104を再編成す
ると、すでに説明した、三つの個々の走査経路506−
510を含む、走査経路502が形成される。また、合
成ゼネレータ102、合成圧縮装置106または合成コ
ントローラ110にするために、いかなる修正を行う必
要がないような方法で、走査経路104を走査経路50
2に適合させることが望ましい。
【0033】図5のところですでに説明したように、走
査経路104内の走査セルの数(M)は、走査経路10
4が、三つの個々の走査セグメントA、BおよびCから
なり、各走査セグメントが、走査経路104内に、走査
セル(M)の1/3(M/3)を含むように、三つに分
割することができるものと仮定する。走査経路104の
走査セグメントAは、それぞれ、全部の励振バス122
およびレスポンス・バス124の励振信号およびレスポ
ンス信号のサブセット912を含む。走査経路104の
走査セグメントBは、それぞれ、全部の励振バス122
およびレスポンス・バス124の、励振信号およびレス
ポンス信号のサブセット910を含む。走査経路104
の走査セグメントCは、それぞれ、全部の励振バス12
2およびレスポンス・バス124の、励振信号およびレ
スポンス信号のサブセット912を含む。
【0034】ゼネレータ102から、走査経路104内
に走査した各励振走査フレーム920は、それぞれ、走
査セグメントA、BおよびCを満たす、ビット位置フィ
ールド(CBA)を持っていると見なすことができる。
例えば、走査動作の後で、ビット位置フィールドAは、
セグメントA内にロードされ、ビット位置フィールドB
は、セグメントB内にロードされ、ビット位置フィール
ドCは、セグメントC内にロードされる。同様に、走査
経路104から圧縮装置106へ走査された各レスポン
ス走査フレーム922は、それぞれ、走査セグメント
A、BおよびCを空にする、ビット位置フィールド(C
BA)を持っていると見なすことができる。例えば、走
査動作の後で、ビット位置フィールドAは、セグメント
Aからアンロードされ、ビット位置フィールドBは、セ
グメントBからアンロードされ、ビット位置フィールド
Cは、セグメントCからアンロードされる。走査経路1
04が、低電力構成に再編成された場合に、ゼネレータ
102から圧縮装置106へ、励振フレーム920およ
びレスポンス・フレーム922が、それぞれ、確実に再
利用することができるようにするために、以下に説明す
るように、再編成プロセスが実行される。
【0035】走査経路104のセグメントAは、点線9
14で示すように、個々の走査経路A506として構成
される。走査経路104のセグメントBは、点線916
で示すように、個々の走査経路B508として構成され
る。走査経路104のセグメントCは、点線918で示
すように、個々の走査経路C510として構成される。
走査経路A、BおよびC506−510への走査入力
は、接続118を通して、ゼネレータ102に送られ
る。走査経路A、BおよびC506−510からの走査
出力は、すでに説明した三状態バッファ512−516
を通して、また、接続120を通して圧縮装置106に
送られる。個々の各走査経路506−510は、ロジッ
ク108への、励振バス接続およびレスポンス・バス接
続908−912を維持する。
【0036】走査経路104を動作するために使用する
同じゼネレータ回路102および圧縮装置回路106を
使用して、再編成した走査経路502を動作させると、
下記の行動が行われる。この行動は、図5、図6、図7
および図8のところで説明したように、走査経路502
を制御するために、アダプタ504が、すでにコントロ
ーラ110と走査経路502の間に挿入されているとの
仮定のもとに行われる。励振フレーム920およびレス
ポンス・フレーム922[CBA]の、それぞれの入力
および出力中、(1)励振ビット・フィールドAは、レ
スポンス・ビット・フィールドAが、走査経路Aから圧
縮装置106に直接アンロードされる時に、ゼネレータ
102から走査経路A内に直接ロードされ、(2)励振
ビット・フィールドBは、レスポンス・ビット・フィー
ルドBが、走査経路Bから圧縮装置106に直接アンロ
ードされる時に、ゼネレータ102から走査経路B内に
直接ロードされ、(3)励振ビット・フィールドCは、
レスポンス・ビット・フィールドCが、走査経路Cから
圧縮装置106に直接アンロードされる時に、ゼネレー
タ102から走査経路C内に直接ロードされる。この説
明から分かるように、走査経路104が、すでに説明し
たように、走査経路502に再構成された場合には、走
査経路502は、元来走査経路104により使用される
はずの、同じ励振フレーム、およびレスポンス・フレー
ムを使用することができる。それ故、合成ゼネレータ回
路102、合成圧縮装置回路106、または合成コント
ローラ回路110にするために修正する必要はない。
【0037】走査経路104が、走査経路502内で、
必要な数の個々の走査経路(N)により等しく分割され
ない多数の走査セル(M)を含んでいる場合には、個々
の走査経路の中の一つの長さを、走査フレーム920お
よび922が正しい入力および出力を行うように、走査
経路502を補償するために調整することができる。例
えば、走査経路104内の走査セルの数(M)が、必要
な低電力モードの動作を行うために必要な、個々の走査
経路の数(N)で等しく分割できない場合には、M+Y
がNにより等しく分割できるように、数値(Y)を加え
ることにより、Mの数値を増大することができる。この
ようにした場合には、N個の個々の走査経路を形成する
ことができる。N−1個の個々の走査経路は、(M+
Y)/Nという長さを持ち、個々の走査経路の中の一つ
は、((M+Y)/N)−Yの長さを持つ。例えば、走
査経路104が97個の走査セル(M)を持つ場合に
は、502の走査経路AおよびBは、それぞれ、33個
[(M+Y)/N=(97+2)/3=33]の走査セ
ルを含むように構成することができ、一方、走査経路C
は、31個[((M+Y)/N)−Y=((97+2)
/3)−2=31]の走査セルを含むように構成され
る。この例の場合には、走査フレーム920および92
2[CBA]のセグメントは、セグメントA=33ビッ
ト、セグメントB=33ビット、およびセグメントC=
31ビットのように見える。
【0038】上記走査フレーム補償技術を含むように、
走査経路502を形成した場合には、アダプタ504の
動作は、アダプタ504が、補償走査経路502を正し
く制御することができるように調整される。図7および
図8は、アダプタ504の回路および動作を詳細に示
す。上記33ビットの走査経路A、33ビットの走査経
路B、および31ビットの走査経路Cからなる、走査経
路502に、走査フレームを送信するために、図8のア
ダプタのタイミング図が使用されていると仮定した場
合、アダプタ504を下記の用に変更する必要がある。
アダプタの状態マシン702は、図8において、それぞ
れ、時間的間隔802および804において、走査経路
AおよびBに対する、33ビット走査動作を何時停止す
べきかを決定するために、すでに説明したように、カウ
ンタ704からのCC1 732出力を引き続くモニタ
する。しかし、走査経路Cへの走査タイミング間隔80
6は、走査タイミング間隔802および804とは異な
っているので、状態マシンの動作は、走査経路Cに対す
る31ビットの走査動作の停止するために、カウンタ7
04からの、カウント終了2(CC2)出力734をモ
ニタするように変更される。走査経路Cに対するCC2
734出力は、31ビットの走査動作を停止すべき時
間を示すように設計され、一方、CC1 732は、走
査経路AおよびBに対する、33ビットの走査動作を停
止すべき時間を表示するように設計される。
【0039】<並列走査BISTアーキテクチャ>図1
0は、従来の並列走査BISTアーキテクチャにより試
験を行うように、すでに構成済みの回路1000であ
る。図1の一つの走査BISTアーキテクチャの場合に
ように、並列走査BISTアーキテクチャを合成し、埋
設試験機構として機能するように、集積回路内に自動的
に挿入することができる。並列走査BISTアーキテク
チャは、ゼネレータ1002、圧縮装置1004、コン
トローラ1008、および走査経路1−N、1010−
116を含む。回路1000の機能モード中、走査経路
1−NのD−FF204は、回路1000に機能性を与
えるために、ロジック1006と一緒に動作するように
構成される。試験モード中、走査経路1−NのD−FF
204は、ロジック1006を試験するために、ゼネレ
ータ1002、圧縮装置1004、およびコントローラ
1008と一緒に動作する。走査経路、1−Nは、経路
1040−1046を通して、ロジック1006からレ
スポンスを受信し、経路1048−1054を通して、
ロジック1006に励振を出力する。走査経路、1−N
は、経路1010−1024を通して、ゼネレータ10
02から直列励振を受信し、経路1026−1032を
通して、圧縮装置1004に直列レスポンスを出力す
る。走査経路、1−Nは、経路1034を通して、コン
トローラ1008から、制御入力を受信し、ゼネレータ
1002は、経路1038を通してコントローラ100
8から制御入力を受信し、圧縮装置1004は、回路1
036を通して、コントローラ1008から、制御入力
を受信する。
【0040】回路1000の構成が、最初に、図10の
試験構成になると、並列走査BISTアーキテクチャ
は、図11の動作図1100のアイドル状態1102に
なる。試験スタート信号に応じて、図1のところですで
に説明したように、並列走査BISTアーキテクチャ
は、アイドル状態1102から動作状態1104に遷移
する。動作状態の場合には、コントローラ1008は、
試験をスタートさせるために、ゼネレータ1002、走
査経路、1−N、および圧縮装置1004に制御を出力
する。動作状態中、走査経路1−Nは、ゼネレータ10
02からロジック1006へ入力される、励振により満
たされ、ロジック1006から圧縮装置1004へのレ
スポンスをゼロにする。走査経路1−Nが満たされ、空
になると、コントローラ1008は、次のレスポンスデ
ータをロードするために、捕捉状態1106へ遷移し、
その後で、ゼネレータ1002から次の励振を入力し、
圧縮装置1004に次のレスポンスを送るために、動作
状態1104に戻る。すべての励振パターンおよびレス
ポンス・パターンが適用された後で、動作状態と捕捉状
態の間で遷移を繰り返し行うことにより、試験が終了
し、コントローラは、アイドル状態1102に戻る。
【0041】図10の並列走査BISTアーキテクチャ
の構造および動作は、図1の一つの走査BISTアーキ
テクチャの構造および動作に非常によく似ている。図1
と図10の走査BISTアーキテクチャとの間の最も注
目すべき違いとしては、下記の違い等がある。(1)図
1の試験構成中に、一つの走査経路104が形成された
のに対して、図10の場合には、試験構成中に、複数の
並列走査経路、1−Nが形成される。(2)ゼネレータ
102が、走査経路104に、一つの励振出力118を
出力するのに対して、図10の場合には、ゼネレータ1
002は、走査経路、1−Nに対して、複数の並列励振
出力1018−1024を出力する。(3)圧縮装置1
06が、走査経路104から、一つのレスポンス出力1
20を入力するのに対して、図10の場合には、圧縮装
置1004は、走査経路、1−Nから、複数の並列レス
ポンス出力1026−1032を入力する。
【0042】図10の並列走査BISTアーキテクチャ
は、図1の走査BISTアーキテクチャのところで説明
したのと同じ電力消費の問題を抱えている。走査動作以
降、ロジック1006は、走査経路1−Nから、同時に
リップル波動を行う励振入力を受信する。それ故、図1
0の並列走査BISTアーキテクチャは、以下に説明す
るように、低電力並列走査BISTアーキテクチャに適
合させることにより、試験中、より少ない電力を消費す
るように改善することができる。
【0043】<低電力並列走査BISTアーキテクチャ
>図12は、低電力動作用に適合させた図10の並列走
査BISTアーキテクチャである。適合方法は、図1走
査BISTアーキテクチャの低電力適合のところですで
に説明したように下記のステップを含む。ステップ1
は、図10の走査経路1−N、1010−1016を、
図12の走査経路1−N、1202−1208への再構
成を含む。この場合、各走査経路1−N、1202−1
208は、そのそれぞれの入力1018−1024と、
その各出力1026−1032との間に、複数の個々の
走査経路を含む。この例の場合には、各走査経路1−
N、1202−1208は、図1の走査経路104が図
5の走査経路502に再構成されたように、個々の走査
経路A、BおよびCに、すでに再構成されているものと
仮定する。ステップ2は、コントローラ1008と走査
経路1−N、1202−1208との間への、アダプタ
1210の挿入を含む。この例の場合には、アダプタ1
210は、それが各走査経路1−N、1202−120
8内の、個々の走査経路A、BおよびCを動作するとい
う点で、アダプタ504に非常によく似ている。それ
故、アダプタ1210の動作については、以下に簡単に
説明する。
【0044】図13の動作図が示すように、アダプタ1
210は、コントローラ1008に応答して、動作状態
1104に入り、(1)ゼネレータ1002から励振を
入力し、圧縮装置1004にレスポンスを出力するため
に、制御バス1212を通して、走査経路1202−1
208の走査経路Aを同時に動作し、その後で、(2)
ゼネレータ1002から励振を入力し、圧縮装置100
4にレスポンスを出力するために、制御バス1212を
通して、走査経路1202−1208の走査経路Bを同
時に動作し、(3)ゼネレータ1002から励振を入力
し、圧縮装置1004にレスポンスを出力するために、
制御バス1212を通して、走査経路1202−120
8の走査経路Cを同時に動作する。アダプタ1210
は、コントローラが捕捉状態に入った場合に、走査経路
1202−1208の走査を中止し、コントローラが、
動作状態1104に再度入った場合に、走査経路120
2−1208の走査経路A、BおよびCに対して、上記
走査動作シーケンスを再開する。試験が終了すると、コ
ントローラ1008は、アイドル状態1102に入り、
アダプタ1210は動作不能になる。この説明から、ア
ダプタ1210の動作は、アダプタ1210が、その制
御状態図のシーケンス1302中に、複数の走査経路、
複数の走査経路B、および複数の走査経路Cを制御する
点を除けば、アダプタ504の動作と同じものであるこ
とが分かる。反対に、アダプタ504は、その制御状態
図のシーケンス602中に、一本の走査経路A、一本の
走査経路B、および一本の走査経路Cだけを制御する。
【0045】<低電力走査BISTアーキテクチャの直
接合成>低電力動作用の従来の走査BISTアーキテク
チャを適合する方法について説明してきたが、本発明の
低電力の利点を理解すれば、試験合成ツールは、低電力
走査BISTアーキテクチャに直接合成するように改善
される。低電力走査BISTアーキテクチャの直接合成
の場合には、上記適合ステップを行う必要がなくなる。
何故なら、上記ステップを合成プロセスに内蔵させるこ
とができるからである。下記の例は、本発明の低電力走
査BISTアーキテクチャを説明している。何故なら、
図14および図16の合成した低電力走査BISTアー
キテクチャ内に、内蔵させることができるからである。
【0046】図14は、一つの走査経路の低電力走査B
ISTアーキテクチャの、例示としての合成を示す。こ
の図は、走査BISTアーキテクチャの合成に含まれ
る、走査経路104を走査経路502に再構成する、上
記適合ステップを示す。この図は、また、走査BIST
アーキテクチャの合成内に含まれる、走査経路502の
走査経路A、BおよびCに個々にアクセスするように、
動作することができる制御を行う上記適合ステップも示
す。合成した低電力コントローラ1402は、図5の上
記コントローラ110およびアダプタ504の制御機能
を、一つの制御回路に統合する。コントローラ1402
は、図15のコントローラ状態図に従って動作する。コ
ントローラ1402は、図6のアイドル状態302に対
応するアイドル状態1502を含み、図6の動作状態3
04および604−608に対応する状態1504−1
508、および図6の捕捉状態306に対応する捕捉状
態1510を含む。
【0047】図16は、並列走査経路低電力走査BIS
Tアーキテクチャの例示としての合成である。走査BI
STアーキテクチャの合成内に含まれる走査経路101
0−1016を走査経路1202−1208に再構成す
る、上記適合ステップを示す。この図は、また、走査B
ISTアーキテクチャの合成内に含まれる走査経路12
02−1208の走査経路A、BおよびCに個々にアク
セスするように、動作することができる制御を行う上記
適合ステップも示す。合成した低電力コントローラ16
02は、図12の上記コントローラ1008およびアダ
プタ1210の制御機能を一つの制御回路に統合する。
コントローラ1602は、図17のコントローラ状態図
に従って動作する。このコントローラ1602は、図1
3のアイドル状態1102に対応するアイドル状態17
02を含み、図13の動作状態1104および1304
−1308に対応する動作状態1704−1708、お
よび図13の捕捉状態1106に対応する捕捉状態17
10を含む。
【0048】<スケール可能な走査BISTアーキテク
チャ>本発明の上記説明から予想することができるよう
に、低電力走査BISTアーキテクチャにより試験中
の、ロジック回路の電力消費は、低電力走査経路内の個
々の走査経路の数が増大するにつれて低減する。例え
ば、所与の従来の走査経路を、二つの個々の走査経路を
備える、一つの低電力走査経路に内蔵させると、最大5
0%電力消費を低減することができる。何故なら、動作
中、二つの個々の各走査経路は、従来の走査経路により
充電および放電された、ロジック回路のキャパシタンス
の1/2だけを潜在的に別々に充電し、放電するからで
ある。さらに、同じ従来の走査経路を、三つの個々の走
査経路を備える低電力走査経路にまとめると、最大66
%電力消費を低減することができる。何故なら、動作
中、三つの個々の各走査経路は、従来の走査経路により
充電および放電された、ロジック回路のキャパシタンス
の、1/3だけを潜在的に別々に充電し、放電するから
である。さらに、同じ従来の走査経路を、四つの個々の
走査経路を備える低電力走査経路にまとめると、最大7
5%電力消費を低減することができる。何故なら、動作
中、四つの個々の各走査経路は、従来の走査経路により
充電および放電された、ロジック回路のキャパシタンス
の、1/4だけを潜在的に別々に充電し、放電するから
である。このことから、本発明を使用すれば、合成ツー
ルに、ある回路の試験動作の必要な低電力モードに適合
するように、所与の合成走査BISTアーキテクチャの
電力消費をスケーリングする能力を与えることができる
ことが分かる。
【0049】<スケール可能な走査BISTノイズ低減
>本発明の上記説明から予想することができるように、
低電力走査BISTアーキテクチャにより試験中のロジ
ック回路の電力消費は、低電力走査経路内の個々の走査
経路の数が増大するにつれて低減する。例えば、所与の
従来の走査経路を、二つの個々の走査経路を備える一つ
の低電力走査経路に内蔵させると、最大50%電力消費
を低減することができる。何故なら、動作中、二つの個
々の各走査経路は、従来の走査経路により充電および放
電されたロジック回路のキャパシタンスの1/2だけを
潜在的に別々に充電し、放電するからである。さらに、
同じ従来の走査経路を、三つの個々の走査経路を備える
低電力走査経路にまとめると、最大66%電力消費を低
減することができる。何故なら、動作中、三つの個々の
各走査経路は、従来の走査経路により充電および放電さ
れた、ロジック回路のキャパシタンスの1/3だけを潜
在的に別々に充電し、放電するからである。さらに、同
じ従来の走査経路を、四つの個々の走査経路を備える低
電力走査経路にまとめると、最大75%電力消費を低減
することができる。何故なら、動作中、四つの個々の各
走査経路は、従来の走査経路により充電および放電され
た、ロジック回路のキャパシタンスの1/4だけを潜在
的に別々に充電し、放電するからである。このことか
ら、本発明を使用すれば、合成ツールに、ある回路の試
験動作の必要な低電力モードに適合するように、所与の
合成走査BISTアーキテクチャの電力消費をスケーリ
ングする能力を与えることができることが分かる。
【0050】図の実施形態を参照しながら本発明を説明
してきたが、通常の当業者であれば、これら実施形態を
種々に変更することができ、またこれらの変更も本発明
の精神および範囲内に含まれることを理解することがで
きるだろう。従って、通常の当業者であれば、特許請求
の範囲に記載する精神および範囲から逸脱することなし
に、種々に修正することができる。
【0051】走査BISTアーキテクチャは、通常、集
積回路内のデジタル回路を試験するために使用される。
本発明は、従来の走査BISTアーキテクチャを、低電
力走査BISTアーキテクチャに適合する方法を記載す
る。本発明の低電力走査BISTアーキテクチャは、走
査BISTアーキテクチャの試験時間を維持する一方
で、従来の走査BISTアーキテクチャと比較した場
合、動作電力をかなり低減することができる。低電力走
査BISTアーキテクチャは、集積回路/ダイの製造業
者にとって有利なものである。何故なら、この低電力走
査BISTアーキテクチャにより、集積回路/ダイ内に
埋設されている、(DSPまたはCPUのコア回路のよ
うな)、多数の回路を、集積回路/ダイ内であまり多く
の電力を消費しないで、平行して試験することができる
からである。この低電力走査BISTアーキテクチャ
は、無線電話のような携帯用のバッテリーで動作するシ
ステムの設計者にとっても有利なものである。何故な
ら、システム内の集積回路を、従来の走査BISTアー
キテクチャが必要とする、バッテリーの内蔵エネルギー
の一部を使用するだけで、この低電力走査BISTアー
キテクチャにより、電力を供給して、自分自身で試験す
ることができるからである。
【0052】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 (1) 低電力動作用の合成走査BISTアーキテクチ
ャを適合する方法であって、前記走査BISTアーキテ
クチャの走査経路を、それぞれが、一つの走査入力と一
つの走査出力を持つ多数の個々の走査経路セクションに
分割するステップと、各走査経路セクションの前記走査
入力の間に一つの接続を形成するステップと、各走査経
路セクションの前記走査出力の間に一つの接続を形成す
るステップと、個々の走査制御出力を持つ走査制御回路
を供給するステップと、前記個々の各制御出力と前記走
査経路セクションの中の一つの間に個々の接続を形成す
るステップとを含む方法。 (2) 集積回路内の回路の走査BIST試験構成であ
って、それぞれが、一つの走査入力と、一つの走査出力
と、一つの制御入力を持つ複数の走査経路と、一つの制
御入力と一つの励振データ出力を持つゼネレータ回路
と、一つの制御入力および一つのレスポンスデータ入力
を持つ圧縮装置回路と、前記走査経路、ゼネレータ回
路、および圧縮装置回路の前記制御入力に制御出力を供
給する制御回路と、前記ゼネレータ回路の前記励振デー
タ出力と前記複数の走査経路の前記走査入力との間に形
成された第一の接続と、前記圧縮装置回路の前記レスポ
ンスデータ入力と前記複数の走査経路の前記走査入力と
の間に形成された第二の接続とを備える走査BIST試
験構成。 (3) 集積回路内の回路の走査BIST試験構成であ
って、第一の制御入力を持つ走査経路と、第二の制御入
力を持つゼネレータと、第三の制御入力を持つ圧縮装置
と、第一の制御出力を持つ第一のコントローラと、第四
の制御入力と第二の制御出力を持つ第二のコントローラ
と、前記第一の制御出力と、前記第二、第三、および第
四の制御入力との間の接続と、前記第二の制御出力と前
記第一の制御入力との間の接続を備える走査BIST試
験構成。 (4) 低電力走査BISTアーキテクチャに適合され
る走査BISTアーキテクチャ。ゼネレータ102、圧
縮装置106、およびコントローラ110は、従来技術
のものと同じものである。従来技術の走査BISTアー
キテクチャと、低電力走査BISTアーキテクチャとの
間の違いとしては、走査経路A 506、走査経路B
508および走査経路C 510を挿入するために、周
知の走査経路を走査経路502に修正したこと、および
コントローラ110と走査経路502との間の制御経路
114内にアダプタ回路504を挿入したこと等があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、ある回路を試験中に構成することがで
きる従来の走査BISTアーキテクチャである。
【図2】図2は、走査経路内で使用することができる従
来の走査セルの一例である。
【図3】図3は、試験中のコントローラの動作の簡単な
例である。
【図4】図4は、走査動作中に、コントローラが、走査
経路に、SCANENA信号およびSCANCK信号を
出力する方法のタイミング例である。
【図5】図5は、本発明の低電力走査BISTアーキテ
クチャにすでに適合させた、図1の走査BISTアーキ
テクチャである。
【図6】図6は、試験中、コントローラおよびアダプタ
回路の結合動作の簡単な例である。
【図7】図7は、アダプタ回路のある実施形態である。
【図8】図8は、走査タイミング図である。
【図9】図9は、走査経路である。
【図10】図10は、構成済みの回路を示す。
【図11】図11は、動作図である。
【図12】図12は、低電力動作用に適合させた図10
の並列走査BISTアーキテクチャである。
【図13】図13は、動作図である。
【図14】図14は、一つの走査経路の低電力走査BI
STアーキテクチャの例示としての合成を示す。
【図15】図15は、コントローラ状態図である。
【図16】図16は、並列走査経路低電力走査BIST
アーキテクチャの例示としての合成である。
【図17】図17は、コントローラ状態図である。
【符号の説明】
108 口ジック 208 デンタ走査入力 214 走査出力 216 励振経路 402 時間的間隔 404 時間的間隔 502 走査回路 512 バッファ 514 バッファ 516 バッファ 526 並列共振入力 530 並列共振入力 534 並列共振入力 528 並列レスポンス 530 並列レスポンス 532 並列レスポンス

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 低電力動作用の合成走査BISTアーキ
    テクチャを適合する方法であって、 前記走査BISTアーキテクチャの走査経路を、それぞ
    れが、一つの走査入力と一つの走査出力を持つ多数の個
    々の走査経路セクションに分割するステップと、 各走査経路セクションの前記走査入力の間に一つの接続
    を形成するステップと、 各走査経路セクションの前記走査出力の間に一つの接続
    を形成するステップと、 個々の走査制御出力を持つ走査制御回路を供給するステ
    ップと、 前記個々の各制御出力と前記走査経路セクションの中の
    一つの間に個々の接続を形成するステップとを含む方
    法。
  2. 【請求項2】 集積回路内の回路の走査BIST試験構
    成であって、 それぞれが、一つの走査入力と、一つの走査出力と、一
    つの制御入力を持つ複数の走査経路と、 一つの制御入力と一つの励振データ出力を持つゼネレー
    タ回路と、 一つの制御入力および一つのレスポンスデータ入力を持
    つ圧縮装置回路と、 前記走査経路、ゼネレータ回路、および圧縮装置回路の
    前記制御入力に制御出力を供給する制御回路と、 前記ゼネレータ回路の前記励振データ出力と前記複数の
    走査経路の前記走査入力との間に形成された第一の接続
    と、 前記圧縮装置回路の前記レスポンスデータ入力と前記複
    数の走査経路の前記走査入力との間に形成された第二の
    接続とを備える走査BIST試験構成。
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