JPH0746123B2 - 集積回路の試験方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 集積回路内部のフリップフロップを直列に接続して試験
を行なうようにした集積回路の試験方式に関し、 試験中のバスの衝突を減らして試験の効率を向上させる
ことを目的とし、 集積回路内部の直列に接続されたフリップフロップのシ
フト動作を利用した集積回路の試験方式において、双方
向バスドライバの動作を制御するドライバ制御手段と、
ドライバ制御手段から出力されるドライバ制御信号が導
入され、試験中の双方向バスドライバへの当該ドライバ
制御信号の供給を制限する制限手段とを備え、ドライバ
制御手段による双方向バスドライバの制御を制限するよ
うに構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、集積回路の試験方式に関し、特に、集積回路
内部のフリップフロップを直列に接続して試験を行なう
ようにした集積回路の試験方式に関するものである。

〔従来の技術〕

現在の集積回路（例えばLSI）試験は、試験対象のLSI内
部の１箇所が故障していると仮定して、試験データの入
力を行ない、該入力に対する出力データの検証を行なっ
ている。

ところが、この試験方式では、LSIの規模に比例して入
力する試験データのパターン数も増やす必要があり、ま
た、論理の深い部分については故障を検証できないとい
う欠点があった。

この欠点を解決する試験方式としてスキャン方式があ
る。第４図はスキャン方式の説明を示す。尚、スキャン
方式では、予めLSI301内部の全てのフリップフロップ31
1,313,・・・,315,317にLSI試験のためのスキャン回路
（スキャンイン端子（以後SI端子とする），スキャンク
ロック端子（以後ST端子とする））を設けて、あるフリ
ップフロップの出力端子（Ｑ端子）と次段のフリップフ
ロップのSI端子とを直列接続しておく。

このような接続において、LSI試験を以下の手順で以な
う。

スキャンインデータを入力する（各フリップフロップ
の設定）。

スキャンクロック信号（通常動作を行なうためのシステ
ムクロック信号とは別）を各フリップフロップのST端子
に入力し、該スキャンクロック信号に同期して、フリッ
プフロップ311のSI端子からスキャンインデータを入力
し、順次各フリップフロップに該データをシフトさせ
る。このシフト動作により、各フリップフロップにスキ
ャンインデータを設定する。

試験データを入力する。

LSI301の入力ピンに試験データを入力する。

１周期分動作を進める。

システムクロック信号を各フリップフロップのクロック
入力端子（Ｔ端子）に入力して、１周期分動作を進め
る。

スキャンアウトデータを続み出す。

スキャンクロック信号を各フリップフロップに入力し、
該スキャンクロック信号に同期して、各フリップフロッ
プに保持されたデータをフリップフロップ317からスキ
ャンアウトデータとして取り出す。

上述の手順でで入力したスキャンインデータと、手順
で入力した試験データと、手順で得られたスキャン
アウトデータ及び出力ピンの出力データとを基にして、
故障の検証を行なう。

本方式によれば、ある箇所の仮定故障がLSI301の外部ま
て反映される必要はなく、最も近いフリップフロップま
で反映されればよい。また、ある箇所の故障を試験する
ために当該箇所の近辺に所望の論理を設定する際、LSI3
01の入力ピンからデータを入力する代わりに、スキャン
回路によるシフト動作を利用したデータ設定が可能とな
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述した従来方式にあっては、双方向バスド
ライバの出力側から信号の入力を行なう場合、当該双方
向バスドライバの出力側は高インピーダンス状態としな
ければならない。このとき、高インピーダンス状態にさ
れた出力端子は開放されるため、入力端子として使用す
ることが可能となる。

ところが、LSIの出力ピン（双方向バスドライバの出力
側を含む）から試験データを入力した後に、システムク
ロック信号に同期して１周期分動作を進めた結果、ドラ
イバ制御用フリップフロップにセットされた値によって
はバスの衝突が生じるという問題点があった。バスの衝
突が生じると、そのときの試験パターンが無効になるの
で、試験の効率が低下する。

本発明は、このような点にかんがみて創作されたもので
あり、試験中のバスの衝突を減らし、試験効率を向上さ
せる集積回路の試験方式を提供することを目的としてい
る。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は、本発明の集積回路の試験方式の原理ブロック
図である。

図において、集積回路内部にフリップフロップ141,143
が直列接続されている。

フリップフロップ141の端子151はスキャンイン信号端
子、同端子153はスキャンクロック信号端子とする。フ
リップフロップ143の端子161はスキャンアウト信号端子
である。

ドライバ制御手段111は前記直列接続されたフリップフ
ロップの或る段のフリップフロップと併用する。

双方向バスドライバ131は入力端子155と、試験信号出力
端子兼バス端子163と、制御手段121からの制御信号入力
端子とを具備する。

制御手段121は、ドライバ制御手段111から出力されるド
ライバ制御信号が導入され、双方向のバスドライバ131
の状態を制御するためのバスドライバ制御信号の供給を
制限する。

〔作用〕

直列接続されたフリップフロップ141,143と、端子151,1
53より入力された試験データ・クロックなどを使用し
て、図示する全体の集積回路の試験を行っているとき、
双方向バスドライバ131の出力端子において、試験出力
データと、他の試験のための入力試験データとが、時間
的に一致して所謂、バス衝突を起こすことがあった。

本発明では、その動作状態をドライバ制御手段111によ
り検出して、双方向バスドライバ131についての動作を
必要な状態に制御するためのドライバ制御手段からの制
御信号について、バス衝突を起こさないように制限手段
121により制限する。即ち双方向バスドライバ131を高イ
ンピーダンス状態とする信号が入力されるように制御手
段121から信号を送出する。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。

第２図及び第３図は、本発明の集積回路の試験方式を適
用した実施例の構成を示す。

I．実施例と第１図との対応関係 ここで、本発明の実施例の第１図との対応関係を示して
おく。

ドライバ制御手段111は、フリップフロップ211に相当す
る。

制限手段121は、ナンドゲート221,フリップフロップ22
3,フリップフロップ225,フリップフロップ227に相当す
る。

双方向バスドライバ131は、双方向バスドライバ231に相
当する。

以上のような対応関係があるものとして、以下本発明の
実施例について説明する。

II．実施例の構成 第２図において、LSI201内部の各フリップフロップ（Ｄ
フリップフロップ）は、通常の動作を行なうためのデー
タ入力端子（Ｄ端子），クロック入力端子（Ｔ端子），
出力端子（Ｑ端子）の他に、スキャン方式による集積回
路試験を行なうためのスキャンイン端子（SI端子），ス
キャンクロック端子（ST端子）を備えている。

フリップフロップ241のＱ端子は次段のフリップフロッ
プ243のSI端子と、フリップフロップ243のＱ端子はフリ
ップフロップ245のSI端子と接続されている。同様に、
フリップフロップ245のＱ端子は、他のフリップフロッ
プを介してフリップフロップ211のSI端子と接続されて
おり、フリップフロップ211のＱ端子はフリップフロッ
プ247のSI端子と接続されている。

フリップフロップ241のSI端子には外部からスキャンイ
ンデータが入力され、フリップフロップ247のＱ端子か
ら外部にはスキャンアウトデータが出力される。

またフリップフロップ241のＱ端子は、通常動作のため
の入力端子（Ｄ端子,T端子）を持たない試験用のフリッ
プフロップ223のSI端子と接続されている。

ナンドゲート221の２つの入力端の内の第１入力端には
フリップフロップ211のＱ端子からの出力が、第２入力
端にはフリップフロップ223のＱ端子からの信号が入力
される。

ナンドゲート221の出力は、双方向バスドライバ231の制
御用端子（Ｃ端子）に負論理で入力される。双方向バス
ドライバ231の出力端子はLSI201の入出力ピンを介して
外部のバスと接続されており、同時に当該入出力ピンは
レシーバ233の入力端子と接続されている。

ナンドゲート221から出力される信号“1"に応じて双方
向バスドライバ231の出力端が高インピーダンス状態の
ときに、入出力ピンから入力される信号をレシーバ233
で受け取ることができる。また、ナンドゲート221から
双方向バスドライバ231のＣ端子に信号“0"を入力する
と、双方向バスドライバ231は入力信号に応じて出力端
をローレベル（“0"）あるいはハイレベル（“1"）にし
て、LSI201の入出力ピンに信号を出力することができ
る。

更に、各フリップフロップのST端子にはスキャンクロッ
ク信号が、Ｔ端子にはシステムクロック信号が入力され
る。

尚、LSI201は、双方向バスドライバ231及びレシーバ233
が接続されている入力ピンとは別に、通常動作時にデー
タを入力する入力ピンを備えており、当該入力ピン及び
入出力ピンから試験データの入力を行なうものとする。

III．実施例の動作 次に、上述した本発明実施例による集積回路の試験方式
の動作を説明する。以下、第２図を参照する。

先ず、LSI201の外部からフリップフロップ241のSI端子
に、スキャンクロック信号に同期してスキャンインデー
タを入力する。

例えばスキャンクロック信号の立ち上がりに同期してフ
リップフロップ241にラッチされたスキャンインデータ
は、次のスキャンクロック信号の立ち上がりに同期して
フリップフロップ243にラッチされる。同様にして、ス
キャンインデータは順次スキャンクロック信号の立ち上
がりに同期して、フリップフロップ245,211,・・・,247
へと順次シフトされる。

次に、LSI201の入力ピンに試験データを入力して、シス
テムクロック信号に同期して１周期分動作を進める。

システムクロック信号に同期して動作を１周期分進めた
ときに、フリップフロップ211のＤ端子に入力されたド
ライバ制御用の信号がラッチされ、ナンドゲート221の
第１入力端に入力される。フリップフロップ223の出力
がナンドゲート221の第２入力端に入力されるので、フ
リップフロップ223にラッチされた値が“1"のときに、
ナンドゲート221の第１入力端に入力された信号に応じ
た出力信号がナンドゲート221から双方向バスドライバ2
31に入力される。

フリップフロップ223は、フリップフロップ243にラッチ
したスキャンインデータを次のスキャンクロック信号に
同期してラッチするので、“0"あるいは“1"がナンドゲ
ート221の第２入力端に入力される。従って、“0"がナ
ンドゲート221に入力されたときは、フリップフロップ2
11からナンドゲート221に入力されるドライバ制御信号
が無効となる。

第３図は、別実施例の構成を示す。第２図に示した実施
例のフリップフロップ223のＱ端子に、試験用（Ｄ端子
とＴ端子を持たない）のフリップフロップ225とフリッ
プフロップ227を直列に接続する。ナンドゲート221の４
つの入力端の内の第１入力端にはフリップフロップ211
のＱ端子からの出力信号を、第２入力端にはフリップフ
ロップ223のＱ端子からの出力信号を、第３入力端には
フリップフロップ225のＱ端子からの出力信号を、第４
入力端にはフリップフロップ227のＱ端子からの出力信
号を入力する。

ナンドゲート221の第１入力端に入力されるフリップフ
ロップ211からのドライバ制御信号は、フリップフロッ
プ223〜227にラッチされた値が全て“1"のときに有効に
なる。

IV．実施例のまとめ このように、フリップフロップ211の出力端子（Ｑ端
子）の双方向バスドライバ231のＣ端子との接続は、ナ
ンドゲート221を介して行なう。ナンドゲート221の他の
入力端には“0"あるいは“1"が入力され、“1"が入力さ
れたときだけ、フリップフロップ211から出力されるド
ライバ制御信号を双方向バスドライバ231に入力する。

従って、LSI201の試験中のバスの衝突を減らし、試験の
効率を向上させることができる。

V．発明の変形態様 なお、上述した本発明の実施例にあっては、フリップフ
ロップ243から出力される信号を、試験用のフリップフ
ロップ223（及びフリップフロップ225,227）にラッチし
た後にナンドゲート221に入力したが、通常動作を行な
うために構成したLSI201の各フリップフロップのＱ端子
を直接ナンドゲート221の入力端に接続してもよい。

また、実施例では、直列接続したフリップフロップの１
つ（フリップフロップ211）がドライバ制御信号を出力
するものとしたが、他の構成回路（例えばゲート）から
ドライバ制御信号が出力される場合も同様に考えること
ができる。この場合は、当該回路の出力をナンドゲート
221の第１入力端に導入すればよい。

更に、「I．実施例の第１図との対応関係」において、
第１図と本発明との対応関係を説明しておいたが、これ
に限られることはなく、各種の変形態様があることは当
業者であれば容易に推考できるであろう。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明によれば、ドライバ制御手段か
ら出力されるドライバ制御信号の双方向バスドライバへ
の供給を制限することにより、試験中のバスの衝突を減
らすことができるので、実用的には極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の集積回路の試験方式の原理ブロック
図、 第２図は本発明の集積回路の試験方式を適用した一実施
例の構成図、 第３図は本発明の集積回路の試験方式を適用した別実施
例の構成図、 第４図はスキャン方式の説明図である。 図において、 111はドライバ制御手段、121は制限手段、131は双方向
バスドライバ、201はLSI、211,223,225,227,241,243,24
5,247はフリップフロップ、221はナンドゲート、231は
双方向バスドライバ、233はレシーバである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】集積回路の内部に直列に接続されたフリッ
   プフロップのシフト動作を利用した集積回路の試験方式
   において、 入力端子からの入力信号が印加される双方向バスドライ
   バと、 該双方向バスドライバの出力状態を制御するため前記直
   列接続されたフリップフロップ中の或る段のフリップフ
   ロップを併用するドライバ制御手段と、 該ドライバ制御手段から出力されるドライバ制御信号が
   導入され、前記双方向バスドライバの状態を制御するた
   めの当該ドライバ制御信号の供給を制限する制限手段
   と、 を備えることを特徴とする集積回路の試験方式。