JPH11219385A - 集積回路の遅延故障検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 集積回路の規模が大きくなるほど、パターン
数が多くなるために遅延故障検出のための検査時間が長
くなる。検査時間を短くするために検査用付加回路が増
大することは望ましくない。 【解決手段】 静的実配線容量シミュレーションステッ
プ１０５の結果から被検査経路を選択することにより、
検査に要する付加手段の規模を抑える。更に、反転手段
及び制御手段挿入ステップ１１１において、被検査経路
の初期状態をスキャン経路から設定出来るようにするこ
とにより、初期値を任意に、かつ、回路規模の増加無し
に設定し、簡単な構成の反転手段を用いて経路の始点の
状態を反転させることにより並列に遅延故障検出を行
い、大規模集積回路での遅延故障検出のための検査時間
を削減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＳＩ（大規模集
積回路）の内部遅延故障を検出する方法に関し、詳しく
は、スキャン化したフリップフロップを縦列接続してな
るスキャン経路を利用した遅延故障検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスキャン経路を利用した遅延故障
検出方法として、例えば特公昭５２−２８６３号公報に
記載された方法がある。この方法では、シフト動作で初
期状態を設定し、フリップフロップのデータ入力として
変化信号の変化後の信号値が設定されるようにテストパ
ターンとその取り込みのためのクロック信号を与え、フ
リップフロップの状態を変化させることによって遅延故
障を検出する。また、特公昭６４−４３７７３号公報に
開示されている別の方法では、外部から制御信号を与え
ることによりスキャンによらない遅延故障検出を行う。
また、より一般的には、機能検証用のテストパターンを
代用して遅延故障を検出する方法が行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、機能検
証用のテストパターンを代用して遅延故障を検出する方
法では、真のクリティカル経路がテストされているか否
か不明である。

【０００４】また、スキャン経路のみで遅延故障を検出
する方法は、初期状態の設定は容易であるが、変化信号
の変化後の信号値が設定されるようなテストパターンを
生成することが非常に困難である。更に、変化させる必
要のないフリップフロップの状態変化を引き起こすこと
があり、真のクリティカル経路がテストされているか否
かはやはり不明である。

【０００５】また、外部から制御信号を与えスキャン経
路によらない遅延故障検出を行う方法では、任意の場所
での遅延故障検出を行うことができるが、制御回路が大
きくなりやすく、外部信号を与えることから複数の遅延
故障の並列検出が困難であり、ＬＳＩの大規模化に適応
できないという問題がある。

【０００６】本発明は上記のような従来の課題を解決
し、大規模ＬＳＩにおいても検査時間の増加を抑え、比
較的小規模の検出用回路で実現することができる遅延故
障検出方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による集積回路の
遅延故障検出方法は、フリップフロップをスキャン化し
たネットリストを生成する第１のステップと、ネットリ
ストに対して静的遅延シミュレーションを実施して遅延
故障を発生させやすい経路を抽出する第２のステップ
と、その経路の始点となるフリップフロップ又は外部入
力信号の情報と、その経路が遅延故障を発生させやすい
場合の初期値情報とを抽出する第３のステップと、始点
となるフリップフロップの状態を反転させる反転手段と
その制御手段、及び初期値保持手段を挿入する第４のス
テップと、外部入力信号情報と初期値情報とに基づい
て、初期値をスキャン経路を通じて設定した後、制御手
段を制御する信号を与え、被検出経路の状態変化を発生
させて遅延故障検出を行う第５のステップとを備えてい
る。

【０００８】上記の構成によれば、静的遅延シミュレー
ションの結果から真のクリティカル経路を選択すると共
に、状態変化の始点情報及び初期値情報を抽出する。つ
ぎに、それらの値を論理故障検出に用いられるスキャン
経路を利用して与え、遅延故障を検出するための状態変
化、すなわち信号反転を発生させるフリップフロップに
対して反転手段を付加することにより、真のクリティカ
ル経路を集積回路の各部において並列にテストすること
ができる。更に、静的遅延シミュレーションにより、遅
延故障の起こりやすい経路を抽出して重点的に検査する
ことにより、検出用回路の規模及びテストパターンの増
大が抑えられる。

【０００９】好ましくは、第２ステップにおいて、レイ
アウトから得られる実配線容量を利用して、真のクリテ
ィカル経路を判別することが好ましい。また、静的遅延
シミュレーションの結果から、演算時間の余裕度のリス
トを生成し、余裕度が少ない経路を、遅延故障を発生さ
せやすい経路として選択することも好ましく、これによ
り回路規模及びテストパターンの増大が抑えられる。

【００１０】また、制御手段をスキャン化し、制御する
信号をスキャン経路を通じて与えることが好ましい。こ
れにより、任意のフリップフロップの状態反転の並列制
御を実現することができる。

【００１１】更に、前記反転手段が、スキャン化フリッ
プフロップの出力信号の反転信号又は非スキャン入力信
号を選択信号にしたがって選択するように構成されてい
ることが好ましい。あるいは、スキャン化フリップフロ
ップの出力信号の反転信号又はスキャン入力信号を選択
信号にしたがって選択するように構成されていてもよ
い。これによって、反転手段の構成が最小化され、回路
規模の増加が抑えられる。また、反転手段及び初期値保
持手段が、スキャン経路上の前段のスキャン化フリップ
フロップの出力信号又はその反転信号を選択信号にした
がって選択するように構成されていてもよい。この構成
によれば、スキャン経路に処理を施すのみであり、通常
経路に与える遅延等の発生を防ぐことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態に係る遅延故障
検出方法のフローチャートを図１に示す。ステップ１０
１で生成したネットリストに対してステップ１０２でス
キャン挿入を行い、ステップ１０３でレイアウトＣＡＤ
等を用いてレイアウトを行う。レイアウト結果に基づい
て、ステップ１０４で各信号線の実配線容量を抽出し、
ステップ１０５で静的実配線容量遅延シミュレーション
を行う。

【００１３】シミュレーション結果から、ステップ１０
６において遅延余裕度リストを生成する。ステップ１０
８では、しきい値１０７を基準として、遅延余裕度リス
トからしきい値以下の余裕度をもつ経路を選択する。ス
テップ１０９では、選択された経路における状態反転を
させる入力フリップフロップ又は外部入力信号の情報を
始点情報として抽出する。あるいは、ステップ１１０に
おいて、状態反転操作を施す前の選択された経路の初期
値情報を抽出する。

【００１４】ステップ１１１では、始点情報抽出ステッ
プ１０９で得られた始点情報がフリップフロップであっ
た場合に、そのフリップフロップに対して反転手段及び
制御手段をネットリストに挿入し、更にステップ１１０
で抽出された初期値情報を保持する手段を挿入する。ス
テップ１１２では、ステップ１１１で変更されたネット
リストに従ったレイアウトを実行する。

【００１５】ステップ１１３では、ステップ１１１で変
更されたネットリストに対して、初期値情報に基づいた
初期値情報パターンを生成する。始点情報抽出ステップ
１０９で得られた情報がフリップフロップであれば、制
御手段を通じて入力フリップフロップを反転させるため
の制御信号パターンを生成し、始点情報抽出ステップ１
０９で得られた情報が外部入力信号であればそれを反転
させるパターンを生成する。

【００１６】テストパターン合成ステップ１１４では、
各経路ごとにステップ１１３で生成された経路テストパ
ターンをスキャン経路を通じて与えられるように合成す
ると共に、遅延故障検出のためのＬＳＩ制御信号パター
ンを付加して、遅延故障検出用パターン１１５を生成す
る。

【００１７】図２は、上記のステップ１０２でスキャン
挿入された被検出回路の具体例を示した回路図である。
また、図３は図２の被検出回路に対して本発明の遅延故
障検出方法に基づく反転手段と制御手段を実現する回路
を挿入した例を示している。この２つの図を用いて本発
明に基づく遅延故障検出の動作例を説明する。

【００１８】図２において、スキャン付きフリップフロ
ップ２０１〜２０５のクロック入力端子ＣＫにクロック
信号２０６が入力され、スキャンシフト制御端子ＳＣに
はスキャンシフト制御信号２０７が入力されている。そ
れぞれのスキャン付きフリップフロップ２０１〜２０５
は、スキャンシフト制御信号が”Ｈ”（高レベル）の場
合にスキャン入力端子ＤＴからのデータを選択し、”
Ｌ”（低レベル）の場合に通常信号入力端子Ｄからのデ
ータを選択する。

【００１９】信号入力２０８はスキャン付きフリップフ
ロップ２０１の通常信号入力端子Ｄに接続され、スキャ
ン入力２０９はスキャン付きフリップフロップ２０１の
スキャン入力端子ＤＴに接続されている。スキャン付き
フリップフロップ２０１の出力信号端子Ｑはネット２１
０を介してＮＡＮＤゲート２１８の一方の入力端子とス
キャン付きフリップフロップ２０２のスキャン入力端子
ＤＴに接続されている。

【００２０】スキャン付きフリップフロップ２０２の通
常信号入力端子Ｄは信号入力２１１に接続され、出力端
子Ｑはネット２１２を介してＮＡＮＤゲート２１８の他
方の入力端子とスキャン付きフリップフロップ２０３の
スキャン入力端子ＤＴに接続されている。スキャン付き
フリップフロップ２０３の通常信号入力端子Ｄは信号入
力２１３に接続され、出力端子Ｑはネット２１４を介し
てＮＡＮＤゲート２１９の一方の入力端子とスキャン付
きフリップフロップ２０４のスキャン入力端子ＤＴに接
続されている。スキャン付きフリップフロップ２０４の
通常信号入力端子Ｄは信号入力２１５に接続され、出力
端子Ｑはネット２１６を介してＮＡＮＤゲート２１９の
他方の入力とスキャン付きフリップフロップ２０５のス
キャン入力端子ＤＴに接続されている。

【００２１】ＮＡＮＤゲート２１８の出力はネット２２
０を介してＮＯＲゲート２２２の一方の入力に接続さ
れ、ＮＡＮＤゲート２１９の出力はネット２２１を介し
てＮＯＲゲート２２２の他方の入力に接続されている。
ＮＯＲゲート２２２の出力はネット２２３を介してスキ
ャン付きフリップフロップ２０５の通常信号入力端子Ｄ
に接続されている。スキャン付きフリップフロップ２０
５の出力端子Ｑは信号出力２１７に接続されている。以
上の様な回路により、スキャン入力２０９からネット２
１０、２１２、２１４、２１６を経由して信号出力２１
７に至るスキャン経路が構成されている。

【００２２】この被検出回路に対して、図１のレイアウ
トステップ１０３から被検出経路選択ステップ１０８ま
でを実行すると、最も余裕度の少ない経路として、スキ
ャン付きフリップフロップ２０４の出力の”Ｈ”から”
Ｌ”への変化が、ネット２１６、ＮＡＮＤゲート２１
９、ネット２２１、ＮＯＲゲート２２２、ネット２２３
を経由してスキャン付きフリップフロップ２０５の通常
信号入力端子Ｄに伝達される経路が選択される。

【００２３】このとき、図１の始点情報抽出ステップ１
０９において、スキャン付きフリップフロップ２０４が
状態反転させるべき始点として抽出される。また、初期
値情報抽出ステップ１１０において、スキャン付きフリ
ップフロップ２０４の出力の”Ｈ”から”Ｌ”への変化
が選択経路の終点まで伝播するように、ＮＯＲゲート２
２２のネット２２０側を”Ｌ”、すなわちＮＡＮＤゲー
ト２１８の出力を”Ｌ”にする。このために、スキャン
付きフリップフロップ２０１及び２０２の出力の両方
を”Ｈ”とする。更に、ＮＡＮＤゲート２１９の出力が
ネット２１６の値で変化するように、スキャン付きフリ
ップフロップ２０３の出力を”Ｈ”にする。このような
初期情報が抽出される。

【００２４】つぎに、反転手段及び制御手段挿入ステッ
プ１１１において、始点であるスキャン付きフリップフ
ロップ２０４に反転手段と制御手段を付加する。また、
初期値を保持するために、スキャン付きフリップフロッ
プ２０１〜２０３に保持手段を付加する。その結果生成
されたネットリストに基づく回路を図３に示す。

【００２５】図３において、図２の回路から変化してい
ない部分は図２と同じ符号を付している。図２のスキャ
ン付きフリップフロップ２０４は、始点であるので、図
３において反転手段付きフリップフロップ３０１に置き
換えられている。反転手段付きフリップフロップ３０１
は、反転制御入力端子ＲＶにネット３０２が接続され、
ネット３０２の値が”Ｈ”であり、かつ、スキャンシフ
ト制御信号２０７が”Ｌ”のときに出力反転する。

【００２６】同様に、図２のスキャン付きフリップフロ
ップ２０１〜２０３は、図３ではそれぞれ保持手段付き
フリップフロップ３０３〜３０５に置き換えられ、それ
らの保持制御信号端子ＨＬＤにネット３０２が接続され
ている。保持手段付きフリップフロップ３０３〜３０５
は、ネット３０２が”Ｈ”であり、かつ、スキャンシフ
ト制御信号２０７が”Ｌ”の場合に出力保持される。ス
キャン付きフリップフロップ３０６は、反転手段及び初
期値保持手段の制御を行う制御手段であり、その出力端
子Ｑがネット３０２に接続されている。

【００２７】また、スキャン付きフリップフロップ３０
６に制御信号を与えるために、クロック信号２０６をク
ロック端子ＣＫに、スキャンシフト制御信号２０７をス
キャン制御端子ＳＣに、信号出力２１７をスキャン入力
端子ＤＴに、それぞれ接続し、フリップフロップ３０６
の通常信号入力端子Ｄをグランドに接続してスキャン経
路に組み込んでいる。

【００２８】このように変化したネットリストを図１の
再レイアウトステップ１１２で再レイアウトすると共
に、経路テストパターン生成ステップ１１３においてテ
ストパターンを発生させる。

【００２９】図３の回路で遅延故障を検出する場合のパ
ターン例を図４に示す。図４において、クロック信号２
０６の１サイクル目にスキャンシフト制御信号２０７と
スキャン入力２０９を”Ｈ”とする。その結果、次の２
サイクル目にネット２１０の値は”Ｈ”となる。更に２
サイクル目もスキャンシフト制御信号２０７とスキャン
入力２０９を”Ｈ”とすると、次の３サイクル目にネッ
ト２１０と２１２の値が”Ｈ”となる。続けて３サイク
ル目もスキャンシフト制御信号２０７とスキャン入力２
０９を”Ｈ”とすると、次の４サイクル目にネット２１
０、２１２、２１４の値は”Ｈ”となる。４サイクル目
もスキャンシフト制御信号２０７とスキャン入力２０９
を”Ｈ”とすると、次の５サイクル目にネット２１０、
２１２、２１４、２１６の値は”Ｈ”となる。更に、５
サイクル目もスキャンシフト制御信号２０７とスキャン
入力２０９を”Ｈ”とすると、次の６サイクル目にネッ
ト２１０、２１２、２１４、２１６及び信号出力２１７
の値は”Ｈ”となり、被検出経路の初期化が完了する。
制御手段であるスキャン付きフリップフロップ３０６に
制御信号が与えられるため、６サイクル目もスキャンシ
フト制御信号２０７とスキャン入力２０９を”Ｈ”とす
ると、７サイクル目には初期状態を保持した状態でネッ
ト３０２が”Ｈ”となる。

【００３０】遅延故障を検出するため、７サイクル目に
は、スキャンシフト制御信号２０７とスキャン入力２０
９を”Ｌ”とする。これにより、クロック信号２０６の
次の８サイクル目の立ち上がりエッジで、反転手段付き
フリップフロップ３０１の出力の状態反転が起こり、ネ
ット２１６の状態が反転して”Ｌ”となる。この時、保
持手段付きフリップフロップ３０３〜３０５はネット３
０２が”Ｈ”の場合であるので、出力の”Ｈ”状態が保
持される。被検出経路の最終出力はネット２２３を通じ
てスキャン付きフリップフロップ２０５の通常信号入力
端子Ｄに到達し、クロック信号２０６の次の９サイクル
目の立ち上がりエッジで取り込まれ、信号出力２１７と
して出力される。その値が”Ｌ”であれば遅延故障が無
いことが分かり、”Ｈ”であれば、遅延故障が発生して
いることが分かる。つまり、クロック信号２０６の８サ
イクル目の立ち上がりエッジと９サイクル目の立ち上が
りエッジとの時間差を目標とする遅延時間に設定するこ
とにより、被検出経路に目標遅延時間を超える遅延故障
が発生しているか否かを判別することができる。

【００３１】図３の反転手段付きフリップフロップ３０
１を実現する回路の具体例を図５に示す。図５におい
て、フリップフロップ４００のクロック端子ＣＫはクロ
ック入力４０１に、出力端子Ｑは信号出力４０２に、入
力端子Ｄはセレクタ４０３の出力に、それぞれ接続され
ている。セレクタ４０３はスキャンシフト制御信号入力
４０６が”Ｈ”の場合にスキャンシフト入力４０４を選
択して出力し、スキャンシフト制御信号入力４０６が”
Ｌ”の場合にネット４０５の値を選択して出力する。ネ
ット４０５はセレクタ４０７の出力に接続されている。
セレクタ４０７は反転制御信号入力４１０が”Ｌ”の場
合に信号入力４０８の値を選択して出力し、反転制御信
号入力４１０が”Ｈ”の場合にネット４０９の値を選択
して出力する。ネット４０９はインバータ４１１の出力
に接続され、インバータ４１１の入力は信号出力４０２
に接続されている。

【００３２】以上の構成により、スキャンシフト制御信
号入力４０６が”Ｈ”の場合にスキャンシフト入力４０
４の値がクロック入力４０１の立ち上がりでフリップフ
ロップ４００に取り込まれ、スキャンシフト制御信号入
力４０６が”Ｌ”であり、かつ、反転制御信号入力４１
０が”Ｌ”である場合に信号入力４０８の値がクロック
入力４０１の立ち上がりでフリップフロップ４００に取
り込まれる。また、スキャンシフト制御信号入力４０６
が”Ｌ”であり、かつ、反転制御信号入力４１０が”
Ｈ”である場合に信号出力４０２の反転値がクロック入
力４０１の立ち上がりでフリップフロップ４００に取り
込まれる。このようにして、所望の反転手段付きフリッ
プフロップが実現される。

【００３３】図３の保持手段付きフリップフロップ３０
３〜３０５を実現する回路例を図６に示す。図６におい
て、フリップフロップ５００のクロック端子ＣＫはクロ
ック入力５０１に、出力端子Ｑは信号出力５０２に、入
力端子Ｄはセレクタ５０３の出力に、それぞれ接続され
ている。セレクタ５０３はスキャンシフト制御信号入力
５０６が”Ｈ”の場合にスキャンシフト入力５０４の値
を選択して出力し、スキャンシフト制御信号入力５０６
が”Ｌ”の場合にネット５０５の値を選択して出力す
る。

【００３４】ネット５０５はセレクタ５０７の出力に接
続されている。セレクタ５０７は保持制御信号入力５１
０が”Ｌ”の場合に信号入力５０８の値を選択して出力
し、保持制御信号入力５１０が”Ｈ”の場合にネット５
０９の値を選択して出力する。ネット５０９は信号出力
５０２に接続されている。

【００３５】以上の構成により、スキャンシフト制御信
号入力５０６が”Ｈ”の場合にスキャンシフト入力５０
４の値がクロック入力５０１の立ち上がりでフリップフ
ロップ５００に取り込まれ、スキャンシフト制御信号入
力５０６が”Ｌ”であり、かつ、保持制御信号入力５１
０が”Ｌ”である場合に信号入力５０８の値がクロック
入力５０１の立ち上がりでフリップフロップ５００に取
り込まれる。また、スキャンシフト制御信号入力５０６
が”Ｌ”であり、かつ、保持制御信号入力５１０が”
Ｈ”である場合に信号出力５０２の値がクロック入力５
０１の立ち上がりでフリップフロップ５００に取り込ま
れる。このようにして、所望の保持手段付きフリップフ
ロップが実現される。

【００３６】図３の反転手段付きフリップフロップ３０
１を実現する回路例を図７に示す。図７において、フリ
ップフロップ６００のクロック端子ＣＫはクロック入力
６０１に、出力端子Ｑは信号出力６０２に、入力端子Ｄ
はセレクタ６０３の出力に、それぞれ接続されている。
セレクタ６０３はＯＲゲート６１２の出力が”Ｌ”の場
合にスキャンシフト入力６０８の値を選択して出力
し、”Ｈ”の場合にネット６０５の値を選択して出力す
る。ネット６０５はセレクタ６０７の出力に接続されて
いる。セレクタ６０７は反転制御信号入力６１０が”
Ｌ”の場合に信号入力６０４の値を選択して出力し、反
転制御信号入力６１０が”Ｈ”の場合にネット６０９の
値を選択して出力する。ネット６０９はインバータ６１
１の出力に接続され、インバータ６１１の入力は信号出
力６０２に接続されている。ＯＲゲート６１２には反転
制御信号６１０とスキャンシフト制御信号入力６０６が
入力されている。

【００３７】以上の構成により、スキャンシフト制御信
号入力６０６が”Ｌ”であり、かつ、反転制御信号６１
０が”Ｌ”である場合は、ＯＲゲート６１２の出力が”
Ｌ”となり、信号入力６０８の値がクロック入力６０１
の立ち上がりでフリップフロップ６００に取り込まれ
る。スキャンシフト制御信号入力６０６が”Ｈ”であ
り、かつ、反転制御信号入力６１０が”Ｌ”の場合はス
キャンシフト入力６０４の値がクロック入力６０１の立
ち上がりでフリップフロップ６００に取り込まれる。ス
キャンシフト制御信号入力６０６が”Ｌ”であり、か
つ、反転制御信号入力６１０が”Ｈ”である場合は信号
出力６０２の反転値がクロック入力６０１の立ち上がり
でフリップフロップ６００に取り込まれる。このように
して、所望の反転手段付きフリップフロップが実現され
る。

【００３８】図８は、本発明の遅延故障検出方法におけ
る反転手段及び初期値保持手段を実現する回路の例を示
している。図８において、フリップフロップ７００のク
ロック端子ＣＫはクロック入力７０１に、出力端子Ｑは
信号出力７０２に、入力端子Ｄはセレクタ７０３の出力
に、それぞれ接続されている。セレクタ７０３はスキャ
ンシフト制御信号入力７０６が”Ｌ”である場合に信号
入力入力７０４の値を選択して出力し、”Ｈ”である場
合にネット７０５の値を選択して出力する。

【００３９】ネット７０５はセレクタ７０７の出力に接
続されている。セレクタ７０７は反転制御信号入力７１
０が”Ｌ”である場合にスキャンシフト入力７０８の値
を出力し、反転制御信号入力７１０が”Ｈ”である場合
にインバータ７０９の出力値を出力する。インバータ７
０９の入力にはスキャンシフト入力７０８が接続されて
いる。

【００４０】以上の構成により、スキャンシフト制御信
号入力７０６が”Ｌ”である場合に信号入力７０４の値
がクロック入力７０１の立ち上がりでフリップフロップ
７００に取り込まれる。スキャンシフト制御信号入力７
０６が”Ｈ”であり、かつ、反転制御信号入力７１０
が”Ｌ”である場合にスキャンシフト入力７０８の値が
クロック入力７０１の立ち上がりでフリップフロップ７
００に取り込まれる。スキャンシフト制御信号入力７０
６が”Ｈ”であり、かつ、反転制御信号入力７１０が”
Ｈ”である場合はスキャンシフト入力７０８の反転値が
クロック入力７０１の立ち上がりでフリップフロップ７
００に取り込まれる。

【００４１】このとき、スキャンシフト入力７０８の値
はスキャン経路上の前段のフリップフロップの出力又は
外部入力となるので、スキャンシフト制御信号入力７０
６や反転制御信号７１０を入力する前にその値が分かっ
ている。つまり、被遅延故障検出経路において、その経
路の入力となるフリップフロップを図８の構成の回路に
置換し、故障を検出するのに必要な反転及び初期値の保
持をスキャンシフト制御信号入力７０６と反転制御信号
７１０との組合せで実現することが可能となる。

【００４２】図２の被遅延故障検出回路に対して、図８
の反転手段及び初期値保持手段を用いた例を図９に示
す。図９において、図２及び図３と同じ構成要素につい
ては同じ符号を付している。

【００４３】図２のスキャン付きフリップフロップ２０
１〜２０４は、図９ではそれぞれ保持・反転手段付きフ
リップフロップ８０３、８０４、８０５、８０１に置き
換えられる。保持・反転手段付きフリップフロップ８０
３〜８０５の反転制御入力端子ＲＶはネット８０９に接
続されている。保持・反転手段付きフリップフロップ８
０１の反転制御入力端子ＲＶはネット８１２に接続され
ている。また、保持・反転手段付きフリップフロップ８
０１、８０３〜８０５のスキャンシフト制御端子ＳＣ
は、ネット８０７に接続されている。

【００４４】上記の構成により、保持・反転手段付きフ
リップフロップ８０１はネット８０７の値が”Ｌ”であ
る場合に信号入力２１５を取り込む。ネット８０７の値
が”Ｈ”の場合は、ネット８１２の値が”Ｌ”であれば
ネット２１４の値を取り込み、”Ｈ”であれがネット２
１４の反転値を取り込む。また、保持・反転手段付きフ
リップフロップ８０３〜８０５はネット８０７の状態
が”Ｌ”である場合に、それぞれの信号入力２０８、２
１１、又は２１３の値を取り込み、ネット８０７の状態
が”Ｈ”であり、かつ、ネット８０９の値が”Ｌ”であ
る場合は、ネット２１０、２１２、又は２１４の値を取
り込み、ネット８０７の状態が”Ｈ”であり、かつ、ネ
ット８０９の値が”Ｈ”である場合は、ネット２１０、
２１２、又は２１４の反転値を取り込む。

【００４５】スキャン付きフリップフロップ３０６の出
力端子Ｑはネット８０２に接続され、ネット８０２はＮ
ＯＲゲート８０８の一方の入力端子、インバータ８１０
の入力端子、及びＯＲゲート８０６の一方の入力端子に
接続されている。ＮＯＲゲート８０８の他方の入力端子
及びＯＲゲート８０６の他方の入力端子はスキャンシフ
ト制御信号２０７に接続されている。インバータ８１０
の出力はＮＯＲゲート８１１の一方の入力端子に接続さ
れ、ＮＯＲゲート８１１の他方の入力端子もスキャンシ
フト制御信号２０７に接続されている。ＯＲゲート８０
６の出力はネット８０７に、ＮＯＲゲート８０８の出力
はネット８０９に、ＮＯＲゲート８１１の出力はネット
８１２に、それぞれ接続されている。

【００４６】以上のような構成により、スキャンシフト
制御信号２０７と制御手段であるスキャン付きフリップ
フロップ３０６の出力値とにより、保持・反転手段付き
フリップフロップ８０１、８０３〜８０５に取り込まれ
る値を制御することができる。

【００４７】図９の回路で遅延故障を検出する場合のパ
ターン例を図１０に示す。図１０において、クロック信
号２０６の１サイクル目にスキャンシフト制御信号２０
７とスキャン入力２０９を”Ｈ”にする。その結果、ネ
ット８０７の値が”Ｈ”、ネット８０９とネット８１２
の値が”Ｌ”となり、スキャンシフト経路が活性化さ
れ、かつ非反転状態となるので、次の２サイクル目にネ
ット２１０の値が”Ｈ”となる。更に２サイクル目もス
キャンシフト制御信号２０７とスキャン入力２０９を”
Ｈ”とすると、次の３サイクル目にネット２１０と２１
２の値は”Ｈ”となる。続けて３サイクル目もスキャン
シフト制御信号２０７とスキャン入力２０９を”Ｈ”と
すると、次の４サイクル目にネット２１０、２１２、２
１４の値は”Ｈ”となる。４サイクル目もスキャンシフ
ト制御信号２０７とスキャン入力２０９を”Ｈ”とする
と、次の５サイクル目にネット２１０、２１２、２１
４、２１６の値は”Ｈ”となる。

【００４８】更に、５サイクル目もスキャンシフト制御
信号２０７とスキャン入力２０９を”Ｈ”とすると、次
の６サイクル目にネット２１０、２１２、２１４、２１
６、及び信号出力２１７の値は”Ｈ”となり、被検出経
路の初期化が完了する。更に、制御手段であるスキャン
付きフリップフロップ３０６に制御信号を与えるため、
６サイクル目もスキャンシフト制御信号２０７とスキャ
ン入力２０９を”Ｈ”とすると、７サイクル目には初期
状態を保持した状態でネット８０２が”Ｈ”となる。

【００４９】遅延故障を検出するため、７サイクル目に
は、スキャンシフト制御信号２０７とスキャン入力２０
９を”Ｌ”とする。ネット８０２が”Ｈ”であり、か
つ、スキャンシフト制御信号２０７が”Ｌ”となると、
ＮＯＲゲート８０８の２つの入力が”Ｈ”及び”Ｌ”と
なるので、ＮＯＲゲート８０８のネット８０９の値が”
Ｌ”となる。また、ＮＯＲゲート８１１の２つの入力が
共に”Ｌ”となるので、ネット８１２の値が”Ｈ”とな
る。

【００５０】これにより、クロック信号２０６の次の８
サイクル目の立ち上がりエッジで、ネット２１４の”
Ｈ”の反転値が保持・反転手段付きフリップフロップ８
０１に取り込まれ、ネット２１６の状態反転が起こり”
Ｌ”となる。この時、保持・反転手段付きフリップフロ
ップ８０３〜８０５はネット８０７が”Ｈ”であり、か
つ、ネット８０９が”Ｌ”である場合であるので、出力
の”Ｈ”状態が保持される。被検出経路の最終出力はネ
ット２２３を通じてスキャン付きフリップフロップ２０
５の通常信号入力端子Ｄに到達し、クロック信号２０６
の次の９サイクル目の立ち上がりエッジで取り込まれ、
信号出力２１７として出力される。その値が”Ｌ”であ
れば遅延故障が無いことが分かり、”Ｈ”であれば、遅
延故障が発生していることが分かる。つまり、クロック
信号２０６の８サイクル目の立ち上がりエッジと９サイ
クル目の立ち上がりエッジの時間差を目標とする遅延時
間に設定することにより、被検出経路に目標遅延時間を
超える遅延故障が発生しているか否かを判別することが
できる。

【００５１】なお、説明の簡便化のため、本実施形態は
集積回路の一部分に本発明を適用した例であるが、他の
部分の遅延故障についても同様の方法で検査のための反
転手段、初期値保持手段、制御手段を付加することによ
り並列に検出することができる。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、本発明は静的遅延シミュ
レーションの結果から、被遅延故障検出経路を選択する
と共に、その経路の初期値情報と状態反転させるべき始
点情報を抽出する。次に、論理故障検出に用いられるス
キャン経路を利用して初期状態を与え、遅延故障を検出
するために状態変化、すなわち信号反転を発生させるフ
リップフロップに対して反転手段を付加することによ
り、真のクリティカル経路における遅延故障をＬＳＩの
各部において並列に判別することができる。更に、本発
明においては静的遅延シミュレーションにより、遅延故
障の起こりやすい経路を抽出し、重点的に検査すること
により、回路規模及びテストパターンの増大を抑えるこ
とができる。

【００５３】また本発明の遅延故障検出方法によれば、
レイアウトから得られる実配線容量を利用して、真のク
リティカル経路を判別することができる。更に、静的遅
延シミュレーションの結果から、時間余裕度のリストを
作成し、その余裕度の少ないものを被検出経路として選
択することにより回路規模及びテストパターンの増大を
抑えることが可能である。

【００５４】また、反転手段を制御する制御信号をスキ
ャンシフトにより与えることによって、並列かつ任意の
フリップフロップの状態反転の制御を実現できる。更
に、反転手段の構成を最小とし、回路規模の増加を抑え
ることができる。また、本発明の反転手段及び初期値保
持手段はスキャン経路に処理を施すのみであり、通常経
路に与える遅延等の発生を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る遅延故障検出方法を示
すフローチャート

【図２】被遅延故障検出経路を含む回路を示す図

【図３】図２の回路に対して遅延故障検出用の手段を付
加した回路を示す図

【図４】図３の回路に対するテストパターンを示す図

【図５】反転制御手段の一例を示す図

【図６】初期値保持手段の一例を示す図

【図７】反転制御手段の一例を示す図

【図８】保持・反転手段の一例を示す図

【図９】保持・反転手段を用いた場合の遅延故障検出用
の手段を付加した回路を示す図

【図１０】図９の回路に対するテストパターンを示す図

【符号の説明】

１０１ ネットリスト １０２ スキャン化ステップ １０３ レイアウトステップ １０４ 実配線容量抽出ステップ １０５ 静的実配線容量シミュレーションステップ １０６ 余裕度リスト生成ステップ １０７ しきい値 １０８ 被検出経路選択ステップ １０９ 始点情報抽出ステップ １１０ 初期値情報抽出ステップ １１１ 反転手段及び制御手段挿入ステップ １１２ 再レイアウトステップ １１３ 経路テストパターン生成ステップ １１４ テストパターン合成ステップ １１５ 遅延故障検出用パターン ２０１〜２０５ スキャン付きフリップフロップ ２０６ クロック信号 ２０７ スキャンシフト制御信号 ３０１ 反転手段付きフリップフロップ ３０３〜３０５ 保持手段付きフリップフロップ ３０６ スキャン付きフリップフロップ ４００ フリップフロップ ４０３，４０７ セレクタ ４１１ インバータ ５００ フリップフロップ ５０３，５０７ セレクタ ６００ フリップフロップ ６０３，６０７ セレクタ ６１１ インバータ ６１２ ＯＲゲート ７００ フリップフロップ ７０３，７０７ セレクタ ７０９ インバータ ８０１，８０３，８０４，８０５ 保持・反転手段付き
フリップフロップ ８０６ ＯＲゲート ８０７ インバータ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フリップフロップをスキャン化したネッ
   トリストを生成する第１ステップと、 前記ネットリストに対して静的遅延シミュレーションを
   実施して遅延故障を発生させやすい経路を抽出する第２
   ステップと、 前記経路の始点となるフリップフロップ又は外部入力信
   号の情報と、前記経路が遅延故障を発生させやすい場合
   の前記経路の初期値情報とを抽出する第３ステップと、 前記始点となるフリップフロップの状態を反転させる反
   転手段とその制御手段、及び初期値保持手段を挿入する
   第４ステップと、 前記外部入力信号情報と前記初期値情報とに基づいて、
   前記初期値をスキャン経路を通じて設定した後、前記制
   御手段を制御する信号を与え、被検出経路の状態変化を
   発生させて遅延故障検出を行う第５ステップとを備えて
   いる集積回路の遅延故障検出方法。
2. 【請求項２】 前記第２ステップにおいて、前記ネット
   リストに基づくレイアウトを行った結果に基づいて静的
   実配線遅延シミュレーションを行う請求項１記載の集積
   回路の遅延故障検出方法。
3. 【請求項３】 前記遅延故障を発生させやすい経路を選
   択する際に、演算時間の余裕度のリストを生成し、前記
   余裕度が設定値より少ない経路を遅延故障を発生させや
   すい経路として選択する請求項１又は２記載の集積回路
   の遅延故障検出方法。
4. 【請求項４】 前記制御手段をスキャン化し、その制御
   信号をスキャン経路を通じて与える請求項１又は２記載
   の集積回路の遅延故障検出方法。
5. 【請求項５】 前記反転手段が、スキャン化フリップフ
   ロップの出力信号の反転信号又は非スキャン入力信号を
   選択信号にしたがって選択するように構成されている請
   求項１又は２記載の集積回路の遅延故障検出方法。
6. 【請求項６】 前記反転手段が、スキャン化フリップフ
   ロップの出力信号の反転信号又はスキャン入力信号を選
   択信号にしたがって選択するように構成されている請求
   項１又は２記載の集積回路の遅延故障検出方法。
7. 【請求項７】 前記反転手段及び初期値保持手段が、ス
   キャン経路上の前段のスキャン化フリップフロップの出
   力信号又はその反転信号を選択信号にしたがって選択す
   るように構成されている請求項１又は２記載の集積回路
   の遅延故障検出方法。