JP2642265B2 - 論理回路のテストパターンの検査方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定の論理回路の故障
検出のために、該論理回路の出力端子の出力状態を観測
しながら、該論理回路の入力端子に入力する論理回路の
テストパターンの検査方法に係り、特に、テストパター
ンの故障検出能力のより有効な評価のための論理回路の
テストパターンの検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】集積回路等、所定の論理ゲートでなる論
理回路の故障検出方法には、論理回路の入力端子に予め
準備されたテストパターンを順次入力していき、このと
き論理回路の出力端子の出力状態を観測していくという
方法がある。

【０００３】この方法は、例えば、入力端子に入力する
テストパターンと、これに対応した期待出力パターンと
を予め作成しておき、検査対象となる所定の論理回路の
入力端子にこのテストパターンを入力し、このときの出
力端子の出力状態をこの期待出力パターンと比較し、こ
れにより論理回路の故障検出を行うというものである。

【０００４】このような論理回路の故障検出方法によれ
ば、既に完成した論理回路、例えばパッケージに封止さ
れた集積回路の故障検出を、集積回路の外部から行うこ
とが可能である。

【０００５】更に、所定の論理回路の故障検出に用いら
れるテストパターンの検査方法としては、トグルチェッ
ク方法、あるいはこのトグルチェック方法を自動的に行
うトグルチェックツール等がある。

【０００６】テストパターンを用いた論理回路の故障検
出において、検査対象となる論理回路の入力端子数が増
加すると、この論理回路の検査のためのテストパターン
数は増大するものである。

【０００７】従って、テストパターンを用いた論理回路
の故障検査にあっては、入力端子に対する全てのパター
ンを含んだテストパターンを用いることは難しくなって
いる。

【０００８】又、入力端子に対する全てのパターンを網
羅したテストパターンであっても、論理回路の全ての故
障を検出することができない場合もある。

【０００９】従って、このような論理回路の故障検出に
用いられるテストパターン自体も、検査が行われてい
る。

【００１０】前述のトグルチェックは、論理回路の故障
検査に用いられるテストパターンの検査方法の１つであ
る。

【００１１】このトグルチェックは、検査対象となるテ
ストパターンの故障検出対象である論理回路がシミュレ
ーション可能な論理シミュレータを用いて、テストパタ
ーンの故障検出対象である論理回路をシミュレーション
しながら、このテストパターン自体を検査していく。こ
のとき、この論理回路内部の各ネットの論理状態の変化
を検出し、各ネット毎に論理状態の変化の回数、即ちト
グル数をカウントしていくというものである。

【００１２】このようなトグルチェックによれば、検査
結果として得られる各ネットのトグル数である検査結果
のレポートに従って、検査対象となるテストパターンの
故障検出能力の評価を行うことができる。

【００１３】

【発明が達成しようとする課題】しかしながら、前述の
トグルチェックによるテストパターンの検査において、
各ネットの論理状態の変化が検出されても、このネット
部分に関する故障を、論理回路の外部から必ずしも故障
検出可能ではないという問題を発明者は見出だしてい
る。

【００１４】即ち、トグルチェックによるテストパター
ンの検査において、各ネットの論理状態の変化がカウン
トされたとしても、この論理状態の変化が、論理回路の
出力端子で観測できない場合があることを発明者は見出
だしている。

【００１５】このような出力端子で観測できない場合に
は、このネット部分に関する故障があっても、このテス
トパターンを用いた故障検査では、この故障を発見する
ことができないという問題がある。

【００１６】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、所定の論理回路の故障検出のため
に、該論理回路の出力端子の出力状態を観測しながら、
該論理回路の入力端子に入力する論理回路のテストパタ
ーンの検査方法において、このテストパターンの故障検
出能力のより有効な評価をするための情報のレポートが
可能な論理回路のテストパターンの検査方法を提供する
ことを目的とする。

【００１７】

【課題を達成するための手段】本発明は、所定の論理回
路の故障検出のために、該論理回路の出力端子の出力状
態を観測しながら、該論理回路の入力端子に入力する論
理回路のテストパターンの検査方法において、論理シミ
ュレーションにてテストパターンを１ステップ毎実行
し、該論理回路内部のネットの論理状態が変化した時、
該論理状態の変化が、該論理回路の出力端子で観測不可
能であるか判定し、観測不可能であると判定された場合
には、当該ネットの無効トグル数をカウントアップし、
該無効トグル数と総トグル数とから有効トグル数を求
め、これにより、当該テストパターンの故障検出能力を
評価することにより、前記課題を達成したものである。

【００１８】又、前記観測不可能であることの判定が、
前記論理シミュレーション中の該当ステップでの出力端
子の論理状態の変化の有無に従った判定であることによ
り、同じく前記課題を達成したものである。

【００１９】

【作用】本発明は、論理回路のテストパターンの検査方
法において、テストパターンの検査対象となる論理回路
の各ネットの論理状態がテストパターンの実行に従って
変化していなければならないことと共に、この論理状態
の変化が論理回路の外部から観測可能できなければなら
ないという第１着目点に着目したものである。

【００２０】即ち、この論理回路内部のネットの論理状
態の変化は、この論理回路の出力端子の論理状態の変化
として観測できなければならない。

【００２１】この第１着目点に加え、本発明は、論理状
態の変化が検出されたとき、この論理状態の変化が論理
回路の出力端で観測可能であると判定することよりも、
この論理状態の変化が論理回路の出力端子で観測不可能
であると判定することが容易であるという第２着目点を
見出したものである。

【００２２】これは、論理シミュレーションにてテスト
パターンを１ステップ毎実行する際に、論理回路内部の
ネットの論理状態が変化（トグル）し、且つ、例えば該
論理回路の出力端子の論理状態の変化があったとして
も、この出力端子の論理状態の変化が該ネットの論理状
態の変化であると断定できないためである。何故なら、
例えば論理回路内部の複数のネットの論理状態が変化
し、且つ該論理回路の出力端子の論理状態の変化があっ
た場合には、この出力端子の論理状態の変化が前記複数
のネットのうちのどのネットの論理状態の変化によるも
のか判定することは直ちにできないからである。

【００２３】一方、同様に論理シミュレーションにてテ
ストパターンを１ステップ毎実行する際に、論理回路内
部のネットの論理状態が変化したにも拘らず、例えば該
論理回路の出力端子の論理状態の変化がなかった場合に
は、該ネットの論理状態の変化を該論理回路の出力端子
で観測不可能であると判定できるからである。

【００２４】又、このような観測不可能であると判定さ
れる毎にカウントアップされた各ネットの無効トグル数
から、総トグル数を用いて有効トグル数とすることによ
り、当該テストパターンの故障検出能力をより有効的な
評価を行うことができる。

【００２５】従って、本発明では、論理シミュレーショ
ンにてテストパターンを１ステップ毎実行する際、論理
回路内部のネットの論理状態が変化したとき、観測可能
であるか判定するのではなく、該論理状態の変化が該論
理回路の出力端子で観測不可能であるか判定し、観測不
可能であると判定された場合には、当該ネットの無効ト
グル数をカウントアップするようにしている。又、テス
トパターンを全て終了した後等、所定の時期に、前記カ
ウントアップしていった各ネットの前記無効トグル数と
総トルグ数とから有効トグル数を求め、このようにして
求められた各ネットの有効トグル数を主とした検査結果
とすることにより、テストパターンの故障検出能力の評
価を行うようにしている。

【００２６】なお、本発明の論理状態とは、論理値
“０”あるいは“１”の状態である。あるいは、論理値
“０”あるいは“１”の状態と共に、ハイインピーダン
ス状態を含む状態であってもよい。又、前記総トグル数
とは、論理シミュレーションにてテストパターンを１ス
テップ毎実行する際の、各ネットの論理状態が変化した
回数である。又、無効トグル数とは、論理シミュレーシ
ョンにてテストパターンを１ステップ毎実行する際の、
論理回路内部のあるネットの論理状態が変化（トグル）
したにも拘らず、該論理回路の出力端子でこの論理状態
の変化が観測不可能であるという場合の回数である。従
って、前記無効トグル数と有効トグル数との和は、前記
総トグル数となる。

【００２７】又、本発明のトグルとは、これらの論理状
態間相互の変化のことである。又、本発明のトグル数、
無効トグル数や有効トグル数は、このような変化の回数
に対応してものであればよい。なお、ネットとは、論理
回路内部における各配線である。

【００２８】図１は、本発明の要旨を示すフローチャー
トである。

【００２９】この図１のフローチャートに示される処理
は、本発明の論理回路のテストパターンの検査方法の検
査対象となるテストパターンを用いて故障の検出が行わ
れる論理回路の論理シミュレーションが可能な論理シミ
ュレータを主として用いて行われる。この論理シミュレ
ータは、検査対象であるテストパターンを１ステップ毎
に該テストパターンの対象とする論理回路の入力端子に
入力した場合の、該論理回路の出力端子の出力状態や出
力状態の変化を観測できるだけでなく、該論理回路内部
の各ネットの論理状態あるいは論理状態の変化をも把握
することができるものである。

【００３０】この図１において、ステップ１０４では、
前記論理シミュレータを用いて、このフローチャートの
処理が対象とするテストパターンのテスト対象となる論
理回路のシミュレーションが行われ、該テストパターン
の該当ステップの１ステップが実行される。

【００３１】ステップ１０６では、前記ステップ１０４
によるテストパターンの１ステップ実行のシミュレーシ
ョンにより、論理回路内部の各ネットの論理状態の変化
の検出を行う。なお、このステップ１０６では、論理状
態の変化が検出されたネットについて、この変化の回数
をカウントして、それぞれのネットの総トグル数とす
る。

【００３２】ステップ１０８では、前記ステップ１０６
で論理状態の変化が検出されたネットに関して、この論
理状態の変化が論理回路の出力端子で観測不可能である
かの判定を行う。

【００３３】ステップ１１０では、あるネットの論理状
態の変化があったにも拘らず、論理回路の出力端子でこ
の論理状態の変化が観測不可能であると判定された場合
には、当該論理状態の変化があったネットの無効トグル
数をカウントアップする。

【００３４】ステップ１１４では、１ステップずつ行わ
れたテストパターンの実行が全て終了したか否かの判定
を行う。なお、このステップ１１４は、前記ステップ１
０４から１１０の一連の処理を終了するか判定するもの
であり、対象となるテストパターンの全実行完了の判定
に限定されるものでないことはいうまでもない。

【００３５】前記ステップ１１４で全てのテストパター
ンが終了した場合には、ステップ１１６に進む。一方、
実行されていないテストパターンがある場合には、前記
ステップ１０４の前方に分岐し、前記ステップ１０４か
ら１１４までの一連の処理を再び実行する。

【００３６】ステップ１１６では、前記ステップ１０６
でカウントアップされた各ネットの総トグル数、及び前
記ステップ１１０でカウントアップされた各ネットの無
効トグル数とを用いて、各ネットの有効トグル数を求め
る。

【００３７】以上説明した通り、このような一連の処理
によって得られた各ネットの有効トグル数は、それぞれ
のネットの、論理回路の出力端子で観測可能な論理状態
の変化の回数に対応したものであり、テスト対象となる
論理回路での当該テストパターンの故障検出能力にも対
応している。従って、このような論理回路のテストパタ
ーンの検査方法によれば、テストパターンの故障検出能
力のより有効な評価を行うための情報を得ることができ
る。

【００３８】なお、前記図１では、無効トグル数と総ト
グル数とから有効トグル数を求めることを前記ステップ
１１６で行っているが、これを前記ステップ１１０で実
行することもできる。しかしながら、前記ステップ１０
４から１１４までのループ中で、未確定の前記無効トグ
ル数及び前記総トグル数とに従って有効トグル数を求め
ることは、全体の処理時間を延長させてしまう。

【００３９】

【実施例】以下、図を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。

【００４０】本発明の実施例は、前記図１のフローチャ
ートに従ってものであり、前記ステップ１０８での観測
不可能であることの判定を、論理シミュレーション中の
該当ステップでの出力端子の論理状態の変化の有無に従
って行っている。即ち、論理シミュレーションにてテス
トパターンを１ステップ毎実行する際に、論理回路内部
のネットの論理状態が変化したとき、該論理回路の出力
端子の論理状態の変化がなかった場合には、当該論理状
態が変化したネットの無効トグル数をカウントアップす
るというものである。

【００４１】図２は、前記実施例のテスト対象となるテ
ストパターンの故障検出対象となる論理回路の一例の論
理回路図である。

【００４２】この図２の論理回路１０には、合計７個の
入力端子Ａ〜Ｆ、Ｈと、合計２個の出力端子Ｘ、Ｙが設
けられている。又、該論理回路１０は、合計５個の論理
ゲートＧ１〜Ｇ５が設けられている。

【００４３】前記論理ゲートＧ１、Ｇ２は、入力a 、b
を有する２入力ＡＮＤゲートである。前記論理ゲートＧ
３、Ｇ５は、入力a 、b を有する２入力ＯＲゲートであ
る。前記論理ゲートＧ４は、Ｄ型フリップフロップであ
る。

【００４４】これら入力端子Ａ〜Ｆ、Ｈ、出力端子Ｘ、
Ｙ、論理ゲートＧ１〜Ｇ５相互の間は、それぞれネット
n １〜n １３により接続されている。なお、以降、これ
らネットn １〜n １３の符号の数字部分を、ネット番号
と呼ぶ。

【００４５】このような論理回路１０は、該論理回路１
０の製造後には、該論理回路１０の内部の各ネットn １
〜n １３の論理状態の変化は、該論理回路１０の外部か
らは観測できない。従って、これら各ネットn １〜n １
３の論理状態の変化は、製造後においては該論理回路１
０の出力端子Ｘ、Ｙの論理状態の変化から観測しなけれ
ばならない。

【００４６】一方、論理回路シミュレータによるシミュ
レーション中には、この論理回路１０の出力端子Ｘ、Ｙ
の論理状態及び論理状態の変化のみならず、該論理回路
１０内部の各ネットn １〜n １３の論理状態及び論理状
態の変化をも観測することができる。

【００４７】なお、該論理ゲートＧ４の、符号Ｄ、Ｃ
Ｋ、ＣＬは入力端子であり、符号Ｑ、ＱＮは出力端子で
ある。

【００４８】又、本実施例の検査対象となるテストパタ
ーンは、この図２の論理回路１０の各入力Ａ〜Ｆ、Ｈに
入力される入力信号のパターンである。

【００４９】図３は、本実施例のネット毎トグル数テー
ブルを示す線図である。

【００５０】この図３のネット毎トグル数テーブルは、
この実施例で検査されるテストパターンの故障検出対象
である論理回路内部の各ネット毎の、総トグル数と、無
効トグル数と、有効トグル数とが書き込まれるテーブル
である。

【００５１】前記ネット毎トグル数テーブルのネット番
号毎の総トグル数及び無効トグル数及び有効トグル数全
ての値は、本実施例のテストパターンの検査開始時、即
ち、前記図１のフローチャートの処理の開始時に全て０
にリセットされる。

【００５２】前記ネット毎トグル数テーブルの各ネット
番号の総トグル数において、前記図１のステップ１０６
で、それぞれのネットで論理状態の変化が有りと判定さ
れたものはカウントアップされる。

【００５３】ネット番号毎の前記無効トグル数におい
て、前記図１のステップ１１０で、観測不可能であると
判定されたネットの無効トグル数はカウントアップされ
る。

【００５４】各ネット番号の有効トグル数は、前記図１
のステップ１１６で、それぞれのネットの総トグル数及
びそれぞれのネットの無効トグル数と次式から求める。

【００５５】（有効トグル数）＝（総トグル数）−（無
効トグル数） …（１）

【００５６】なお、図３に書き込まれているネット毎ト
グル数テーブルの各数値は、前記図２の論理回路１０で
の、本実施例が対象とするテストパターンの一例を検査
した際の検査結果である。

【００５７】図４は、本実施例で印字出力されるテスト
パターン検査レポートを示す線図である。

【００５８】この図４において、各項目における下線が
付された印字部分は、それぞれ、求められた数値あるい
は名称の文字列等が印字される部分である。

【００５９】この図４において、項目１は、本実施例で
検査されたテストパターンの名称が印字される。

【００６０】項目２には、前記項目１のテストパターン
名称のテストパターンの総ステップ数が印字される。

【００６１】項目３から項目７までは、それぞれ、前述
の項目１のテストパータン名称のテストパターンにより
故障検出される論理回路の、総論理ゲート数、総入力
数、総出力数、総パス数、総ネット数が印字される。

【００６２】又、項目８及び項目９には、このテストパ
ターンの全てのステップの実行後の、トグル数“０”の
ネット数、項目７の総ネット数に対するこのトグル数
“０”のネット数の比率、有効トグル数“０”のネット
数、及び項目７の総ネット数に対するこの有効トグル数
“０”のネット数の比率がそれぞれ印字される。

【００６３】項目１０には、有効トグル数“０”である
ネットの名称（ネット番号）が順番に印字される。

【００６４】以上説明したように本発明の実施例によれ
ば、論理回路中の各ネットの有効トグル数のデータに従
った情報をも含む、図４に示されるようなテストパター
ン検査レポートを得ることができ、従ってテストパター
ンの故障検出能力のより有効な評価を行うことが可能で
ある。

【００６５】なお、前述の図３のネット毎トグル数テー
ブルは、前述の図１のフローチャートに示される処理が
実行される計算機システム中のメモリ上に記憶されてお
り、必要に応じて各項目の書き込み更新や読み出しが行
われるものである。又、図２に示される論理回路も、所
定の手段により、この計算機システム中に記憶されてい
る。

【００６６】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、所
定の論理回路の故障検出のために、該論理回路の出力端
子の出力状態を観測しながら、該論理回路の入力端子に
入力する論理回路のテストパターンの検査方法におい
て、このテストパターンの故障検出能力のより有効な評
価をするための情報のレポートが可能な論理回路のテス
トパターンの検査方法を提供するができるという優れた
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の要旨を示すフローチャートで
ある。

【図２】図２は、前記実施例の検査対象のテストパター
ンの故障検出対象となる論理回路の一例の論理回路図で
ある。

【図３】図３は、前記実施例で用いられるネット毎トグ
ル数テーブルを示す線図である。

【図４】図４は、前記実施例から印字出力されるテスト
パターン検査レポートを示す線図である。

【符号の説明】

１０…論理回路、 Ａ〜Ｆ、Ｈ…論理回路入力、 Ｘ、Ｙ…論理回路出力、 Ｇ1 〜Ｇ5 …論理ゲート、 a 、b 、Ｄ、ＣＫ、ＣＬ…論理ゲート入力、 y 、Ｑ、ＱＮ…論理ゲート出力、 n1〜n13 …ネット。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の論理回路の故障検出のために、該論
   理回路の出力端子の出力状態を観測しながら、該論理回
   路の入力端子に入力する論理回路のテストパターンの検
   査方法において、 論理シミュレーションにてテストパターンを１ステップ
   毎実行し、 該論理回路内部のネットの論理状態が変化した時、該論
   理状態の変化が、該論理回路の出力端子で観測不可能で
   あるか判定し、 観測不可能であると判定された場合には、当該ネットの
   無効トグル数をカウントアップし、 該無効トグル数と総トグル数とから有効トグル数を求
   め、これにより、当該テストパターンの故障検出能力を
   評価することを特徴とする論理回路のテストパターンの
   検査方法。
2. 【請求項２】請求項１において、前記観測不可能である
   ことの判定が、前記論理シミュレーション中の該当ステ
   ップでの出力端子の論理状態の変化の有無に従った判定
   であることを特徴とする論理回路のテストパターンの検
   査方法。