(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信用信号を処理する信号処理回路と、該信号処理回路で処理される信号を出力端子に導出する出力回路とを有する半導体集積回路装置において、
前記出力端子にエミッタが接続されるとともに、前記信号処理回路からの信号経路がベースに接続されたＰＮＰ接合型トランジスタと、
前記ＰＮＰ接合型トランジスタのコレクタに接続するとともに、前記ＰＮＰ接合型トランジスタのエミッタに所定値以上の電圧が与えられたとき、前記出力回路の動作を強制的に停止させるスイッチング回路と、
前記ＰＮＰ接合型トランジスタのエミッタに所定値以上の電圧が与えられたときに前記スイッチング回路によって駆動し、前記信号処理回路を発振動作させる発振補助回路と、
を有し、
前記出力端子を介して前記ＰＮＰ接合型トランジスタのエミッタに所定値以上の電圧が与えられたときに前記出力端子に現れる出力値に基づいて、前記信号処理回路が正常に動作するか否かを試験するテスト機能を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項２】
前記出力端子に直流電圧が一端に印加された抵抗の他端が接続され、前記出力端子に前記所定値以上の電圧が与えられることで、前記テスト機能を駆動することを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路装置。
【請求項３】
前記信号処理回路が、前記通信用信号を電圧信号に変換する電圧信号生成部と、前記電圧信号生成部からの電圧信号より特定の周波数帯域の信号を通過させて前記出力回路に与えるフィルタ部と、を備え、
前記発振補助回路が前記フィルタ部と接続されるとともに、前記フィルタ部からの出力が前記ＰＮＰ接合型トランジスタのベースに与えられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体集積回路装置。
【請求項４】
前記テスト機能を駆動しているとき、前記ＰＮＰ接合型トランジスタのエミッタに与えられる最低電圧値と前記ＰＮＰ接合型トランジスタのベースに与えられる最高電圧値との差が前記ＰＮＰ接合型トランジスタのベース・エミッタ閾値電圧以上となることを特徴とする請求項３に記載の半導体集積回路装置。
【請求項５】
前記テスト機能を停止して通常動作を行うとき、前記ＰＮＰ接合型トランジスタのエミッタに与えられる最高電圧値と前記ＰＮＰ接合型トランジスタのベースに与えられる最低電圧値との差が前記ＰＮＰ接合型トランジスタのベース・エミッタ閾値電圧よりも小さいことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の半導体集積回路装置。
【請求項６】
前記電圧信号生成部が、前記通信用信号として入力される光信号を受光して電流信号を発生するフォトダイオードと、該フォトダイオードからの電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換部と、より構成されることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の半導体集積回路装置を備え、前記信号処理回路で外部からの通信用信号を受信して処理を行うことを特徴とする受信センサ。
【請求項８】
請求項６に記載の半導体集積回路装置を備え、前記信号処理回路で外部からの光信号を受光して処理を行うことを特徴とするリモコン受光センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リモコン受光センサなどの外部と接続するためのピン数が限定された半導体集積回路装置に関するもので、特に、その内部に設けられた回路が正常に動作するか否かを試験することができるテスト機能を有する半導体集積回路装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体集積回路装置（以下、ＩＣ：Integrated Circuit とする。）のリード端子に接続されていない内部回路が、正常に動作するか否かをテストする場合、前記ＩＣのチップをモールド樹脂で覆い完成品としたＩＣの内部回路が正常に動作するか否かをテストするためにそのＩＣ内部にテスト回路を設けた従来例として、特開平９−１６７８２８号公報で提案される図３のようなＩＣがある。該ＩＣは、図３のように、内部回路のテストを行うためのテストモードと通常の動作を行うための通常モードとを切り換えるための信号が入力される端子φが設けられている。
【０００３】
しかしながら、上記に挙げた特開平９−１６７８２８号公報におけるＩＣは、テストを行うための信号を入力するための端子は既存の端子を使用しているが、テストを行うためのテストモードと通常の動作を行うための通常モードとを切り換えるために、前記テストモード及び通常モードを切り換えるための信号が入力される端子φを新たに設ける必要がある。
【０００４】
又、上記のような内部回路のテストを行うためのテストモードと通常の動作を行うための通常モードとを切り換えるための信号が入力される端子を新たに設けることなく、内部回路をテストすることができる従来例として、前記ＩＣのチップ内に前記内部回路の信号をモニタできるようにする回路を動作させるテスト信号が入力されるテスト用パッドを設け、前記チップがモールド樹脂で覆われていない状態でテストを行う方法や、特開平１０−２０１０９２号公報で提案される図４のようなＩＣ及び特開平７−１７４８２４号公報で提案される図５のようなＩＣがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにチップの状態でテストを行う場合、該チップをモールド樹脂で覆い封入して完成品としたとき、モールド樹脂の応力によりチップ上に設けられた素子の特性が変化する場合があるので、テストした内部回路の特性がテストしたときと異なることがある。
【０００６】
又、特開平１０−２０１０９２号公報におけるＩＣは、通常の動作を行うときに各出力端子Ｔ１に直接出力信号を送出する各出力回路Ｃ１が正常に動作するか否かをテストするためのもので、出力回路Ｃ１の動作を停止させることによって、出力回路Ｃ１前段に接続された回路からの信号を出力端子に直接送出するような内部回路の動作をテストするものではない。
【０００７】
更に、特開平７−１７４８２４号公報におけるＩＣについては、内部回路となるフリップフロップ回路２４1〜２４nをスキャンパス法によってテストすることができるが、フリップフロップ回路からの信号が組み合わせ論理回路２５、マルチプレクサ２３及び出力バッファ１９を介してそのテスト時の信号が出力端子２０に送出される。よって、テストのための回路構成が複雑であるとともに、テスト回路で不具合が発生するおそれが大きかった。
【０００８】
本発明は、通常動作を行うために使用する機能用の端子以外に新たに端子を設けることなく、その内部回路の動作が正常なものか否かをテストすることが可能であるようなテスト機能を有する半導体集積回路装置を提供することを目的とする。
【０００９】
又、本発明は、前記機能用の端子に直接接続せずその生成する信号が装置外部に表れないような内部回路の動作が正常なものか否かをテストすることが可能であるようなテスト機能を有する半導体集積回路装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明におけるテスト機能を有する半導体集積回路装置は、通信用信号を処理する信号処理回路と、該信号処理回路で処理される信号を出力端子に導出する出力回路とを有する半導体集積回路装置において、前記出力端子にエミッタが接続されるとともに、前記信号処理回路からの信号経路がベースに接続されたＰＮＰ接合型トランジスタと、前記ＰＮＰ接合型トランジスタのコレクタに接続するとともに、前記ＰＮＰ接合型トランジスタのエミッタに所定値以上の電圧が与えられたとき、前記出力回路の動作を強制的に停止させるスイッチング回路と、前記ＰＮＰ接合型トランジスタのエミッタに所定値以上の電圧が与えられたときに前記スイッチング回路によって駆動し、前記信号処理回路を発振動作させる発振補助回路と、を有し、前記出力端子を介して前記ＰＮＰ接合型トランジスタのエミッタに所定値以上の電圧が与えられたときに前記出力端子に現れる出力値に基づいて、前記信号処理回路が正常に動作するか否かを試験するテスト機能を有することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、図面を参照にして説明する。図１は、本実施形態で使用するテスト機能を有する半導体集積回路装置の内部回路をテストするときのその外部に接続される回路との関係を示すブロック図である。図２は、本実施形態で使用するテスト機能を有する半導体集積回路装置の内部の構成を示すブロック図である。又、本実施形態において、リモコン受光センサを例に挙げてその構造及び動作を説明する。
【００１２】
図２に示すリモコン受光センサ１０は、外部からの光信号を受光するとともに該光信号に応じた電流信号を送出するフォトダイオードＤと、該フォトダイオードＤより与えられる電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換回路１と、該電流電圧変換回路１より送出される電圧信号を増幅するアンプ回路２と、該アンプ回路２より送出される電圧信号の直流成分をカットするコンデンサＣと、アンプ回路より与えられる電圧信号の振幅レベルを制限するリミッタ回路３と、該リミッタ回路３より送出される信号のうち特定の周波数帯域にある信号のみを通過させるＢＰＦ（Band Pass Filter）４と、該ＢＰＦ４を通過する信号を検波する検波回路６と、該検波回路６より与えられる信号を積分する積分回路７と、該積分回路７より送出される信号の電圧レベルによりＨｉ，Ｌｏｗの信号を送出するコンパレータ８と、該コンパレータ８より送出されるＨｉ，Ｌｏｗの信号がベースに与えられることによってその信号に応じたコレクタ電流が流れるＮＰＮ接合型トランジスタＴｒ１と、一端が該トランジスタＴｒ１のコレクタに接続されるとともに他端に電圧Ｖｃｃが印加される抵抗Ｒ１と、トランジスタＴｒ１のコレクタと抵抗Ｒ１の接続ノードに接続される出力端子ＯＵＴとを有する。
【００１３】
このようなリモコン受光センサ１０について、その動作を以下に説明する。リモコンより送信される光信号をフォトダイオードＤにより受光し、該光信号に応じた電流信号が送出されるとともに電流電圧変換回路１で電圧信号に変換される。このように変換された電圧信号がアンプ回路２により増幅され、このアンプ回路２で増幅された電圧信号がコンデンサＣでその直流成分がカットされるとともに、振幅レベルがリミッタ回路３で制限される。
【００１４】
リミッタ回路３で振幅レベルが制限された電圧信号のうちこのリモコン受光センサ１０を有する電気電子機器を動作させるための信号を、その信号の周波数帯域によってＢＰＦ４で選択する。このようにＢＰＦ４で選択され通過した電圧信号が検波回路６で検波されるとともに積分回路７で一定時間その電圧レベルが積分される。このようにして積分回路７より送出された信号の電圧レベルが所定の電圧より高ければＨｉ信号が、逆に前記所定の電圧より低ければＬｏｗ信号が、コンパレータ８より送出される。
【００１５】
コンパレータ８よりベースに与えられる信号がＨｉのときトランジスタＴｒ１が導通状態となりグランドレベルのＬｏｗ信号を出力端子ＯＵＴより出力するとともに、コンパレータ８よりベースに与えられる信号がＬｏｗのときトランジスタＴｒ１が非導通状態となり電源電圧レベルのＨｉ信号を出力端子ＯＵＴより出力する。このようにして、リモコン受光センサ１０は、外部から送信されるアナログ信号である光信号をデジタル信号に変換して出力するための半導体集積回路装置である。
【００１６】
又、リモコン受光センサ１０は、出力端子ＯＵＴにエミッタが接続されるとともにベースがＢＰＦ４と接続されるＰＮＰ接合型トランジスタＴｒ２と、ＢＰＦ４が送出する信号を再びＢＰＦ４に帰還させることによってＢＰＦ４を発振させる帰還回路５と、トランジスタＴｒ２のコレクタと接続されて該トランジスタＴｒ２より信号が与えられたときに帰還回路５を強制的にＯＮし続けるとともにコンパレータ８を強制的にＯＦＦし続けるラッチ機能を有するスイッチング回路９とを有する。
【００１７】
更に、図１のように、リモコン受光センサ１０はモールド樹脂で覆い封入したとき、外部の回路と接続可能なピンは、電源電圧Ｖｃｃが印加される電源端子Ｖと、設置されるグランド端子Ｇと、出力信号を出力する出力端子ＯＵＴの３つである。このような３つの端子のうち、出力端子ＯＵＴにスイッチＳＷを接続するとともに、一端に電源電圧Ｖｃｃよりαだけ高い電圧（Ｖｃｃ＋α）が印加される抵抗Ｒ２をスイッチＳＷに接続することによって、スイッチＳＷをＯＮとしたとき、出力端子ＯＵＴを介してリモコン受光センサ１０がその内部回路の動作をテストするテストモードになるようにする。
【００１８】
このようにしてテスト機能が付加されるリモコン受光センサ１０のテストモードでの動作について説明する。まず、フォトダイオードＤが光信号を受信しないように遮蔽するとともに、スイッチＳＷの接点を接続してＯＮにして出力端子ＯＵＴに抵抗Ｒ２を介して電圧を印加する。このとき、出力端子ＯＵＴと接続されるエミッタにかかる電圧がＢＰＦ４の出力と接続したベースにかかる電圧より高くなるので、トランジスタＴｒ２が導通状態となり、出力端子ＯＵＴからスイッチング回路９に電流が流れスイッチング回路９を動作させる。
【００１９】
このようにして電流が流れ込んだスイッチング回路９により、通常状態において停止した状態にある帰還回路５が強制的に動作を行ってＢＰＦ４と共に発振回路を形成して信号を発振させるとともに、通常状態において動作した状態にあるコンパレータ８が動作しないように制御される。このように、ＢＰＦ４と帰還回路５を動作させるとともにコンパレータ８を停止させることによって、ＢＰＦ４から送出される信号に応じてトランジスタＴｒ２のエミッタ電流が流れるとともに、出力回路となるコンパレータ８及びトランジスタＴｒ１からの出力信号が出力端子ＯＵＴに表れない。又、前記エミッタ電流の電流量により抵抗Ｒ２にかかる電圧Ｖｒが変化するため、出力端子ＯＵＴにかかる電圧Ｖｏも、
Ｖｏ＝Ｖｃｃ＋α−Ｖｒ
となるのでＶｒに応じて変化する。
【００２０】
このとき出力端子ＯＵＴに表れる電圧Ｖｏの周波数を測定することにより、ＢＰＦ４が正常に動作を行えるか否かをテストすることができる。又、このようなテストを行うとき、トランジスタＴｒ２のベースにかかる電圧Ｖｂの最大値となるＶｂmaxとトランジスタＴｒ２のエミッタにかかる出力端子ＯＵＴの電圧Ｖｏの最小値ＶｏminとトランジスタＴｒ２を導通状態とさせるベース・エミッタ閾値電圧ＶBEとの関係が、
Ｖｏmin−Ｖｂmax≧ＶBE
となるようにするとともに、電圧Ｖｏの最小値ＶｏminがＶｏmin＞Ｖｃｃとなるようにするために抵抗Ｒに印加する電圧Ｖｃｃ＋αを調節する。
【００２１】
又、通常動作時において、トランジスタＴｒ２及びスイッチング回路９の影響をなくすために、トランジスタＴｒ２のベースにかかる電圧Ｖｂの最小値となるＶｂminとトランジスタＴｒ２のエミッタにかかる出力端子ＯＵＴの電圧Ｖｏの最大値ＶｏmaxとトランジスタＴｒ２を導通状態とさせるベース・エミッタ閾値電圧ＶBEとの関係が、
Ｖｏmax−Ｖｂmin＜ＶBE
となるようにしなければならない。
【００２２】
尚、本実施形態において、テスト機能を有する半導体集積回路装置としてリモコン受光センサを用いたが、該半導体集積回路装置は、このリモコン受光センサに限定されるものではない。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のテスト機能を有する半導体集積回路装置によると、出力回路を停止させて出力回路の前段の信号処理回路の試験を行うとともに、該信号処理回路から送出される信号を出力端子に出力することによって、該信号処理回路のフィルタ特性などのアナログ状態をモニタできるようになっている。言い換えれば、該信号処理回路の後段の出力回路などのロジック回路に異常があるのか、該信号処理回路のアナログ状態に問題があるのかを簡単に検知することができる。
【００２４】
又、出力端子に通常動作を行うときにかかる電圧よりも高い電圧をかけることによって、半導体集積回路装置内部に設けられたテスト機能を動作させるとともに、そのテストする信号処理回路の信号を前記出力端子より出力させるので、半導体集積回路のチップを封入する際に新たにテスト用のリード端子を設ける必要がなく、既存のリード端子のみでテストを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるテスト機能を有する半導体集積回路装置の内部回路をテストするときのその外部に接続される回路との関係を示すブロック図。
【図２】本発明におけるテスト機能を有する半導体集積回路装置の内部構成を示すブロック図。
【図３】従来のテスト機能を有する半導体集積回路装置の内部構成を示すブロック図。
【図４】従来のテスト機能を有する半導体集積回路装置の内部構成を示すブロック図。
【図５】従来のテスト機能を有する半導体集積回路装置の内部構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１    電流電圧変換回路
２    アンプ回路
３    リミッタ回路
４    ＢＰＦ
５    帰還回路
６    検波回路
７    積分回路
８    コンパレータ
９    スイッチング回路
１０    リモコン受光センサ（テスト機能付半導体集積回路装置）
Ｒ１，Ｒ２    抵抗
Ｄ    フォトダイオード
Ｔｒ１    ＮＰＮ接合型トランジスタ
Ｔｒ２    ＰＮＰ接合型トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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