(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロジックＢＩＳＴを実行可能な集積回路であって、
前記ロジックＢＩＳＴの対象であるセルフテスト対象回路と、
前記集積回路の温度を示す環境温度を測定する温度センサと、
前記セルフテスト対象回路が経年劣化していない場合に前記環境温度で前記ロジックＢＩＳＴの結果が安定的に合格となる最小のクロック周期である第１の設定値を前記クロック周期として設定するクロック周期制御回路と、
クロック周期として前記第１の設定値が設定された状態で前記ロジックＢＩＳＴの結果が不合格の場合、前記セルフテスト対象回路が経年劣化したと判定する判定回路と、
前記ロジックＢＩＳＴが実行されていない期間に、動作電源電圧である第１の電圧を前記セルフテスト対象回路に供給し、前記ロジックＢＩＳＴが実行されている期間に、前記第１の電圧より小さい動作電源電圧下限である第２の電圧を前記セルフテスト対象回路に供給する電源回路と、
を備えることを特徴とする集積回路。
【請求項２】
請求項１に記載の集積回路であって、
前記環境温度と前記第１の設定値とを対応付けて記憶する不揮発性メモリをさらに備え、
前記クロック周期制御回路は、
前記温度センサによって測定された前記環境温度に対応する前記第１の設定値を前記不揮発性メモリから読み出し、読み出した前記第１の設定値を前記クロック周期として設定する
ことを特徴とする集積回路。
【請求項３】
請求項１に記載の集積回路であって、
前記クロック周期制御回路は、
前記クロック周期として前記第１の設定値が設定された状態で前記ロジックＢＩＳＴの結果が不合格の場合、前記第１の設定値より大きい第２の設定値を前記クロック周期として設定し、
前記判定回路は、
前記クロック周期として前記第２の設定値が設定された状態で前記ロジックＢＩＳＴの結果が不合格の場合、前記セルフテスト対象回路でスタック故障が発生していると判定する
ことを特徴とする集積回路。
【請求項４】
請求項３に記載の集積回路であって、
前記判定回路は、
前記クロック周期として前記第１の設定値が設定された状態で前記ロジックＢＩＳＴの結果が不合格であり且つ前記クロック周期として前記第２の設定値が設定された状態で前記ロジックＢＩＳＴの結果が合格である場合、前記セルフテスト対象回路で遅延故障が発生していると判定する
ことを特徴とする集積回路。
【請求項５】
請求項２に記載の集積回路であって、
前記不揮発性メモリは、
前記環境温度と、前記ロジックＢＩＳＴが実行されている期間に前記セルフテスト対象回路に供給される電圧における前記第１の設定値とを対応付けて記憶する  ことを特徴とする集積回路。
【請求項６】
請求項３に記載の集積回路であって、
前記第２の設定値は、
予め前記セルフテスト対象回路の動作が保証されるクロック周期の範囲の最小値である
ことを特徴とする集積回路。
【請求項７】
請求項１に記載の集積回路であって、
前記判定回路は、
クロック周期として前記第１の設定値が設定された状態で前記ロジックＢＩＳＴの結果が不合格の場合、前記セルフテスト対象回路が経年劣化したことを示す情報を出力する
ことを特徴とする集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用途など高信頼性が要求されるシステムでは搭載される個々の機能モジュール（集積回路）が正常に動作しているかを診断するセルフテスト機能が必要となっている。また、システムの信頼性の観点から機能不良が顕在化する前に経年劣化による特性の変化を検出することが求められている。
【０００３】
経年劣化による特性変化の検出、寿命予測する方法として、複数の信号パス間に信号を印加発生させ、これら信号パスの出力信号間の遅延または位相変化を監視することで特性劣化を測定し、アラームを出力する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、実動作に用いられる信号遅延パスにおける経年劣化を検出することができる半導体集積回路装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平8-125129号公報
【特許文献２】特開2010-287860号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されるような方法では、予め経時変化率が異なるよう設計された複数の信号遅延パスを準備する必要がある。これを実際に使用する回路の信号パスに対して網羅的に実施すると、遅延差及び位相変化の検知回路含め、回路のオーバーヘッドが大きくなる。また、外部温度等の環境条件により遅延や位相変化が変わることを考慮する必要がある。
【０００７】
また、特許文献２のように実際に使用する回路の信号パスを使い、信号パス間の出力信号の遅延量の大小関係を監視する方法においては、初期の大小関係が変化するパスを設計、準備する必要がある。
【０００８】
すなわち、特許文献１及び２に開示されるような技術では、温度の影響を考慮しつつ経年劣化を容易に判定することができないという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、温度の影響を考慮しつつ経年劣化を容易に判定することができる集積回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、ロジックＢＩＳＴを実行可能な集積回路であって、前記ロジックＢＩＳＴの対象であるセルフテスト対象回路と、前記集積回路の温度を示す環境温度を測定する温度センサと、前記セルフテスト対象回路が経年劣化していない場合に前記環境温度で前記ロジックＢＩＳＴの結果が安定的に合格となる最小のクロック周期である第１の設定値を前記クロック周期として設定するクロック周期制御回路と、クロック周期として前記第１の設定値が設定された状態で前記ロジックＢＩＳＴの結果が不合格の場合、前記セルフテスト対象回路が経年劣化したと判定する判定回路と、前記ロジックＢＩＳＴが実行されていない期間に、動作電源電圧である第１の電圧を前記セルフテスト対象回路に供給し、前記ロジックＢＩＳＴが実行されている期間に、前記第１の電圧より小さい動作電源電圧下限である第２の電圧を前記セルフテスト対象回路に供給する電源回路と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、温度の影響を考慮しつつ経年劣化を容易に判定することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態による機能モジュールの構成図である。
【図２】図１に示すセルフテスト対象回路の構成図である。
【図３】図１に示すセルフテスト対象回路のタイミングチャートである。
【図４】図１に示すセルフテスト対象回路のフローチャートである。
【図５】図１に示す不揮発性メモリに記憶されるデータを説明するための図である。
【図６】図１に示すセルフテスト対象回路に経年劣化による特性変動が発生した場合の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態による機能モジュールの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を用いて、本発明の第１〜第２の実施形態による機能モジュール（集積回路）の構成及び動作について説明する。なお、同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態による機能モジュール２００を示した構成図である。機能モジュール２００は、ロジックＢＩＳＴ（Logic Built-In Self-Test）を実行可能な集積回路である。以下、ロジックＢＩＳＴを、ＬＢＩＳＴと略記する。
【００１５】
図１に示す機能モジュール２００は、ＬＢＩＳＴの対象であるセルフテスト対象回路１０、セルフテストを制御するセルフテストコントローラ３０、セルフテスト用のテストパターン発生器６０、動作クロック信号を生成するクロック生成回路４０、クロック生成回路４０に対しセルフテスト対象回路１０のクロック信号周期（クロック周期）を制御するクロック周期制御回路５０、セルフテスト時のセルフテスト対象回路出力（スキャンアウト１５）とその期待値７０とを比較する比較器８０、比較器８０の出力を元に経年劣化判定を含むセルフテスト結果を判定する判定回路９０、並びに不揮発性メモリ１００、セルフテスト対象回路１０を含む機能モジュール２００の温度を検知する温度センサ１１０を具備する。
【００１６】
また、不揮発性メモリ１００には本モジュール出荷試験等で複数の温度条件毎に、セルフテスト対象回路１０のＬＢＩＳＴが安定的にパス（合格）する最小のクロック信号周期を測定し、温度センサ１１０の温度情報に紐付けて、そのクロック信号周期の設定値を格納しておくものとする。
【００１７】
ここでセルフテスト対象回路１０は論理回路を想定したものであるが、図２に示すように順序回路であるフリップフロップ２１〜２８（フリップフロップ回路）と組合せ回路１６、１７で構成されており、セルフテスト時にシフトスキャン回路をベースしたＬＢＩＳＴが実行できるようにフリップフロップを直列形態に接続を切り替え可能な構成としている。
【００１８】
また、セルフテスト実行時において通常信号入力パスの故障検出率の向上や不定値の伝搬を防止するテストブリッジ回路１８並びに通常信号出力への特異なパターン出力を防止するテストブリッジ回路１９を備える場合がある。図２では簡単の為、フリップフロップやシフトスキャンチェーン数を制限して記載しているが、特に限定されるものではない。
【００１９】
図３はセルフテストにおけるＬＢＩＳＴ動作時のセルフテスト対象回路１０の動作タイミングチャート例を示したものである。ＬＢＩＳＴ動作時はセルフテスト用のテストパターン発生器６０よりセルフテスト対象回路１０にテストパターンとなるスキャンイン信号１１を入力する。また、セルフテストコントローラ３０よりＬＢＩＳＴイネーブル信号１４及びシフトスキャンイネーブル信号１３を入力する。
【００２０】
ＬＢＩＳＴを開始すると、シフトスキャンイネーブル信号１３をアサートし、フリップフロップ２１〜２８を直列形態に接続を切り替える。シフトレジスタ構成となったフリップフロップ２１〜２８に対し、動作クロックに同期してスキャンイン信号１１を入力し、フリップフロップ２１〜２８に値をセットしていく。
【００２１】
全てのフリップフロップに値がセットされた後、シフトスキャンイネーブル信号１３をネゲートして、フリップフロップ２１〜２８の直列接続を解除し、各フリップフロップ入力を通常動作の信号パスとなる組合せ回路１６、１７やテストブリッジ回路１８を経由するパスに戻す。
【００２２】
この時、次の動作クロックエッジでフリップフロップにキャプチャされるデータは上記の組合せ回路１６、１７やテストブリッジ回路１８経由した信号になる為、フリップフロップ２１〜２８にセットしたデータによりこれら組合せ回路１６、１７やテストブリッジ回路１８の故障検出が可能である。また、予め動作クロックの周波数を調整しておくことで、組合せ回路１６、１７やテストブリッジ回路１８を経由した信号パスのセットアップ等のＡＣ特性をチェックすることが可能である。
【００２３】
組合せ回路１６、１７やテストブリッジ回路１８を経由してフリップフロップ２１〜２８にキャプチャされたデータは、再びシフトスキャンイネーブル信号１３をアサートしてフリップフロップ２１〜２８をシフトレジスタ構成に切り替え、動作クロック信号１２（動作クロック）によってキャプチャデータをシフトアウトすることで、シフトスキャンチェーン毎にシリアルなスキャンアウト信号１５となる。この一連の動作はスキャンイン信号１１を変えて、繰り返し行うことで不良検出率を向上させることができる。
【００２４】
シフトアウト中のスキャンアウト信号１５のデータストリームは比較器８０により、スキャンイン信号１１に対応した期待値７０と比較し、全てデータが一致していればＬＢＩＳＴはパス（合格）、不一致があればフェイル（不合格）となる。セルフテストのフロー中で実施したＬＢＩＳＴの結果により、判定回路９０により経年劣化による特性劣化含めたセルフテストを判定する。
【００２５】
図４は経年劣化による特性変化を評価するセルフテストのフローチャートである。セルフテストは基本的に任意のタイミングで開始できるものとするが、セルフテスト中はセルフテスト対象回路１０を使用した通常機能動作は実施不可となる。
【００２６】
セルフテストを開始すると、クロック周期制御回路５０は図５に示すような予め不揮発性メモリ１００に格納していた温度センサ１１０の温度情報に紐付けされたＬＢＩＳＴが安定的にパスする最小のクロック信号周期の情報を読出し、セルフテスト実行時の温度センサ１１０の温度情報から、現在温度での最適な最小クロック信号周期設定を算出する。算出した設定値はクロック生成回路４０に設定するが（Ｓ０１）、測定誤差や算出誤差、環境条件の変化を考慮して、動作余裕を持った設定としてもよい。
【００２７】
換言すれば、温度センサ１１０は、機能モジュール２００（集積回路）の温度を示す環境温度を測定する。クロック周期制御回路５０は、セルフテスト対象回路１０が経年劣化していない場合に温度センサ１１０によって測定された環境温度でＬＢＩＳＴの結果が合格となる最小のクロック周期である第１の設定値をクロック周期として設定する。
【００２８】
詳細には、不揮発性メモリは、環境温度と第１の設定値とを対応付けて記憶する。クロック周期制御回路５０は、温度センサ１１０によって測定された環境温度に対応する第１の設定値を不揮発性メモリ１００から読み出し、読み出した第１の設定値をクロック周期として設定する。
【００２９】
ここで設定する動作クロック周期（クロック周期）はセルフテスト対象回路１０において、シフトスキャン動作の最後にフリップフロップ２１〜２８にデータをセットする動作クロック信号のエッジタイミングからシフトスキャンイネーブル信号１３をネゲートし、通常動作の信号パスである組合せ回路１６、１７、テストブリッジ回路１８を伝送した信号をフリップフロップ２１〜２８にキャプチャするタイミングである次の動作クロックエッジまでの時間を決定する期間となる。
【００３０】
その為、上記したセルフテスト対象回路１０に対するＬＢＩＳＴを実行し（Ｓ０２）、ＬＢＩＳＴが全てパスすれば（Ｓ０３：Ｙｅｓ）、機能故障並びに通常動作の信号パスの遅延増加等の特性変動はないと判断し、判定回路９０によりセルフテスト結果はパスとして終了する（Ｓ０４）。
【００３１】
図６は経年劣化により回路特性が変化し、信号パスの遅延が増加した場合の動作を示すタイミングチャートである。通常動作ではフリップフロップ２８の入力はフリップフロップ２４、２５、２６の出力の組合せで確定し、ＤＣ的にはフリップフロップ２４出力がＬｏｗ、フリップフロップ２５出力がＨｉｇｈ、フリップフロップ２６出力がＬｏｗの時、Ｈｉｇｈとなる。
【００３２】
実際にはフリップフロップ２８入力が確定するには時間が必要となる為、初動時においてはフリップフロップ２８にＨｉｇｈをキャプチャできるが、初動時と同じ動作クロック周期でも、経年劣化により信号パスの遅延が増加すると、同じ動作クロック周期ではＬｏｗからＨｉｇｈに遷移する前のＬｏｗをキャプチャしてしまい、期待値７０（図１参照）と不一致となる。
【００３３】
各信号パスにより遅延が異なる為、ＬＢＩＳＴで検出できる信号パスの中で動作クロック周期に対しマージンが最小となる信号パス（クリティカルパス）に対しては、基本的に検出感度も最も高くなる。
【００３４】
経年劣化により信号パスの遅延が増加することで、モジュール出荷試験等の初動時にＬＢＩＳＴが安定的にパスする最小クロック信号周期設定において、ＬＢＩＳＴがフェイルした場合は特性劣化の懸念がある。測定誤差や算出誤差等の影響を考慮し、更にある程度動作マージンを持ったクロック信号周期設定で実施した場合はなおさらである。
【００３５】
判定回路９０はセルフテスト結果として経年劣化ありのフラグ立てて終了してもよい。換言すれば、図４に示すように、クロック周期として第１の設定値が設定された状態でＬＢＩＳＴの結果が不合格の場合（Ｓ０３：Ｎｏ）、判定回路９０は、セルフテスト対象回路１０が経年劣化したと判定してもよい。
【００３６】
また、判定回路は、クロック周期として前記第１の設定値が設定された状態で前記ロジックＢＩＳＴの結果が不合格の場合、前記セルフテスト対象回路が経年劣化したことを示す情報を出力してもよい。これにより、例えば、警告灯等（外部インターフェース装置）を作動させ、セルフテスト対象回路が経年劣化したことを報知することができる。
【００３７】
しかし、本実施形態では、根本的な素子故障等による機能不良ではないことを確認する為、仕様上、最低動作保証すべき最小のクロック信号周期に設定してＬＢＩＳＴが実行される（Ｓ１１、Ｓ１２）。ここでＬＢＩＳＴがパスするのであれば（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、セルフテストの結果として機能動作はパス動作保証範囲内ではあるが経年劣化（経時劣化）ありのフラグを立てて終了する（Ｓ１４）。ＬＢＩＳＴがフェイルするのであれば（Ｓ１３：Ｎｏ）、故障（フェイル判定）ということで、機能不良フラグを立てるものとする（Ｓ１５）。
【００３８】
換言すれば、クロック周期制御回路５０は、クロック周期として第１の設定値が設定された状態でＬＢＩＳＴの結果が不合格の場合（Ｓ０３：Ｎｏ）、第１の設定値より大きい第２の設定値をクロック周期として設定する。詳細には、第２の設定値は、予めセルフテスト対象回路１０の動作が保証されるクロック周期の範囲の最小値である。
【００３９】
判定回路９０は、クロック周期として第２の設定値が設定された状態でＬＢＩＳＴの結果が不合格の場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、セルフテスト対象回路１０でスタック故障が発生していると判定する。判定回路９０は、クロック周期として第１の設定値が設定された状態でＬＢＩＳＴの結果が不合格であり且つクロック周期として第２の設定値が設定された状態でＬＢＩＳＴの結果が合格である場合（Ｓ０３：Ｎｏ、Ｓ１３：Ｙｅｓ）、セルフテスト対象回路１０で遅延故障が発生していると判定する。
【００４０】
これにより、セルフテスト対象回路１０のスタック故障と遅延故障を分けて検出することができる。
【００４１】
図４に示すセルフテストのフローにおいては動作クロックの設定順序は特に限定するものではなく、設定したクロック周期毎のＬＢＩＳＴ結果によりセルフテスト判定出力をすればよい。また、ＬＢＩＳＴを実行する動作クロック周期設定やＬＢＩＳＴ実施回数においても、上記に限定するものではなく、複数回実施することで検出精度を向上する等、セルフテスト実行に許容される時間に応じて最適な実施回数を設定すればよい。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態によれば、温度の影響を考慮しつつ経年劣化を容易に判定することができる。
【００４３】
（第２の実施形態）
図７は本発明の第２の実施形態による機能モジュール２００を示した構成図である。
【００４４】
図７では、本発明の第１の実施形態に対して、セルフテスト対象回路１０に対する動作電源電圧を制御可能な電源回路１２０が備えられている。
【００４５】
一般的には信号パスの遅延時間は電源電圧を低下させることで大きくなる傾向がある。そこで、セルフテストは電源電圧の下げた状態で実行することで、特性変動の感度を上げることが可能である。また、電源電圧を下げることでＬＢＩＳＴが安定的にパスする動作クロック周期も大きくなる為、設計マージン上、通常使用するクロック信号周期との差も小さくなり、クロック生成回路に要求される周期調整範囲も抑えることができる。
【００４６】
セルフテストを開始すると、通常使用時の電源電圧から下げ(例として動作電源電圧下限)、セルフテストを実行する。
【００４７】
換言すれば、電源回路は、ＬＢＩＳＴが実行されていない期間に、電源電圧（第１の電圧）をセルフテスト対象回路１０に供給し、ＬＢＩＳＴが実行されている期間に、電源電圧より小さい電圧（第２の電圧）をセルフテスト対象回路１０に供給する。
【００４８】
また不揮発性メモリ１００に格納するＬＢＩＳＴが安定的にパスする最小のクロック信号周期の設定値も同様の電源電圧で求めたものとし、温度センサ１１０の温度情報に紐付けて格納しておくものとする。
【００４９】
換言すれば、不揮発性メモリ１００は、環境温度と、ＬＢＩＳＴが実行されている期間にセルフテスト対象回路１０に供給される電圧（第２の電圧）における第１の設定値とを対応付けて記憶する。
【００５０】
以降のセルフテストのフローに関する説明は、第１の実施形態と同様であり省略する。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態によれば、経年劣化を判定する感度を向上させることができる。また、クロック周期の変動を少なくすることができる。
【００５２】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００５３】
制御線や信号線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や信号線を示しているとは限らない。
【００５４】
図面は簡略的なものであるから、この図面の記載を根拠として本発明の技術的範囲を狭く解釈してはならない。
【００５５】
また、上記の各構成、機能等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサ（コントローラ）がそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD（Solid State Drive）等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。
【００５６】
なお、本発明の実施形態は、以下の態様であってもよい。
【００５７】
（１）セルフテスト対象回路に対し、ＬＢＩＳＴによりセルフテスト実行するコントローラ回路と、ＬＢＩＳＴにより安定的にパスとなる動作クロック信号の周期情報を格納した不揮発性メモリを備え、セルフテストにおいて不揮発性メモリの格納情報及びセルフテスト対象回路を含むモジュールの温度を検知する温度センサの温度情報に従って、セルフテスト対象回路の動作クロック信号を生成する回路と前記動作クロック信号の周期を調整する回路を有し、セルフテスト実行時にはＬＢＩＳＴを実行し、前記動作クロック信号の周期のＬＢＩＳＴ結果により、前記セルフテスト対象回路の経年劣化を検知判定する回路を備えたセルフテスト実行する機能を有する装置。
【００５８】
（２）（１）に記載の不揮発性メモリは様々なセルフテスト実行時の環境温度を想定し、予め複数温度でのセルフテスト対象回路に対するＬＢＩＳＴが安定的にパスする動作クロック信号の周期情報を温度センサの温度情報に紐付けたデータとして格納し、セルフテスト実行時には現在の温度センサの温度情報から、前記セルフテスト対象回路の経年劣化を検知判定する為に最適な周期を持つ動作クロック信号に調整可能な回路を有する装置。
【００５９】
（３）（１）に記載の経年劣化を検知判定する回路はセルフテスト対象回路に対し、異なる周期の動作クロック信号によりＬＢＩＳＴを実行することで、動作クロック周期毎の各ＬＢＩＳＴ結果により、ＤＣ的なスタック故障と経年劣化による遅延故障を分けて判定する機能を有する装置。
【００６０】
（４）（１）に記載の経年劣化を検知判定する回路によりセルフテスト対象回路の経年劣化を検知した場合、装置交換等を促す為、外部インターフェース装置等にその旨のアラーム出力する機能を有する装置。
【００６１】
（５）（１）に記載のセルフテスト機能を有する装置に対し、更にセルフテスト対象回路の電源電圧を調整可能な回路を備え、セルフテスト対象回路の経年劣化の感度が向上する方向に電源電圧を調整してセルフテストを実行する機能を有する装置。
【００６２】
（６）（１）に記載の不揮発性メモリはセルフテストを実行時の電源電圧において、セルフテスト対象回路に対するＬＢＩＳＴが安定的にパスする動作クロック信号の周期情報を格納していることを特徴とする装置。
【００６３】
また、上記の（１）〜（６）に関連する補足説明は以下の通りである。
【００６４】
論理回路を多く含む機能モジュールにおいて、論理回路に対する経年劣化による特性変化を検知することは有益である。論理回路のセルフテストには効率よく試験を行う為、シフトスキャン回路をベースにしたＬＢＩＳＴを適用する場合が多くみられる。
【００６５】
シフトスキャン回路ベースのＬＢＩＳＴでは論理回路を構成する複数のフリップフロップは直列形態に接続し、シフトレジスタが構成されている。このシフトレジスタ構成にてテストデータをスキャンイン、フリップフロップにデータをセットした後、シフトレジスタ構成を一旦解除した状態、すなわち実使用時の信号パスの状態でデータを伝搬させ、その結果をフリップフロップにキャプチャする。これを再度シフトレジスタ構成にしてスキャンアウトし、正常値（期待値）との一致を確認することで効率よく試験を行うことができる。
【００６６】
このＬＢＩＳＴの動作シーケンスにおいて、テストデータをスキャンインした後、シフトレジスタ構成を一旦解除した状態において、実動作と同じクロック信号周期の時間内にフリップフロップをキャプチャ動作させることで、実動作でのフリップフロップ間信号パスのセットアップ時間等のＡＣ特性も試験される。これを利用することでキャプチャ動作させるクロック信号周期をパラメータとしてＬＢＩＳＴを実行し、クロック信号周期毎のＬＢＩＳＴ結果（期待値との一致・不一致）を得ることで信号パスの遅延を評価することが可能である。
【００６７】
セルフテスト時に設定可能な様々な周期の動作クロック信号を使ってＬＢＩＳＴを実行し、信号パスの遅延を評価することは現実的ではない為、予めモジュールの出荷試験等において、ＬＢＩＳＴが安定的にパスする最小の動作クロック信号周期の設定値を求めて不揮発性メモリ等に格納しておき、セルフテスト時はメモリ格納情報から、ＬＢＩＳＴが安定的にパスとなる最小のクロック信号周期でＬＢＩＳＴを実行し、ＬＢＩＳＴがパスとなることをチェックする。
【００６８】
セルフテスト実行時の環境温度はモジュール出荷試験と異なる場合がある為、予めモジュールの出荷試験において、複数の温度条件毎に安定的にＬＢＩＳＴがパスする最小のクロック周期設定を導出して不揮発性メモリに格納しておき、セルフテスト実行時における温度センサの温度情報から、低温時は動作クロック周期下げる等、当該温度に合わせた設定に変更して実行することで、環境温度の影響を補正したチェックを行う。
【００６９】
このようにして、論理回路に対するセルフテストにはシフトスキャン回路ベースのＬＢＩＳＴを使った信号パスの網羅的なＡＣ特性試験を実施し、モジュール出荷試験時のＬＢＩＳＴ結果とセルフテスト時のＬＢＩＳＴ結果の差異より、経年劣化による特性変化の検出することで、機能不良に繋がる不良を未然に防止することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１０…セルフテスト対象回路
１１…スキャンイン信号
１２…動作クロック信号
１３…シフトスキャンイネーブル信号
１４…ＬＢＩＳＴイネーブル信号
１５…スキャンアウト信号
１６、１７…組合せ回路
１８、１９…テストブリッジ回路
２１〜２８…フリップフロップ
３０…セルフテストコントローラ
４０…クロック生成回路
５０…クロック周期制御回路
６０…テストパターン発生器
７０…スキャンアウトの期待値
８０…比較器
９０…判定回路
１００…不揮発性メモリ
１１０…温度センサ
２００…機能
【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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【図６】
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【図７】
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