(57)【要約】【課題】シュミット回路の試験を、短時間で行うことが可能なシュミット回路の試験方法を提供する。【解決手段】入力電圧をローレベルからハイレベルへシフトさせた場合に、出力電圧がローレベルからハイレベルに変化する方向の特性を有するシュミット回路における試験方法であって、前記シュミット回路への入力電圧として、出力がハイレベルとなるべき最小の電圧として定義されるスペック電圧Ｖt+minを印加して、前記シュミット回路からの出力がハイレベルであればパス、ローレベルであればフェイルと判定を行う第１の判定ステップと、前記シュミット回路への入力電圧として、出力がローレベルとなるべき最大の電圧として定義されるスペック電圧Ｖt-maxを印加して、前記シュミット回路からの出力がローレベルであればパス、ハイレベルであればフェイルと判定を行う第２の判定ステップとを有する。【選択図】図１
2008203050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電圧をローレベルからハイレベルへシフトさせた場合に、出力電圧がローレベルからハイレベルに変化する方向の特性を有するシュミット回路における試験方法であって、
前記シュミット回路への入力電圧として、出力がハイレベルとなるべき最小の電圧として定義されるスペック電圧Ｖt+minを印加して、前記シュミット回路からの出力がハイレベルであればパス、ローレベルであればフェイルと判定を行う第１の判定ステップと、
前記シュミット回路への入力電圧として、出力がローレベルとなるべき最大の電圧として定義されるスペック電圧Ｖt-maxを印加して、前記シュミット回路からの出力がローレベルであればパス、ハイレベルであればフェイルと判定を行う第２の判定ステップとを有することを特徴とするシュミット回路の試験方法。
【請求項２】
請求項１に記載の試験方法により、第１の判定ステップでパスと判定され、且つ、第２の判定ステップでもパスと判定された場合に、当該シュミット回路は良品であると判定することを特徴とするシュミット回路の試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒステリシス特性を有するシュミット回路における試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノイズ対策として、半導体集積回路の入力バッファにシュミット回路が用いられることが多い。シュミット回路とは、入力電圧に対する出力値の変化電圧（閾値）にヒステリシス特性を有する回路である。つまり、低電圧側（ローレベル）から高電圧側（ハイレベル）へ入力電圧をシフトしたときに出力が変化する電圧と、逆にハイレベルからローレベルへ入力電圧をシフトしたときに出力が変化する電圧が異なる特性を持つものである。
【０００３】
図２に一般的なシュミット回路のヒシテリシス特性を示す。このような特性を有する回路は、急激な電圧変動に対する耐性を備え、ノイズ対策に有用となる。
【０００４】
このようなシュミット回路の機能を検証するためには、例えば、入力側の電圧をローレベルからハイレベルへ上昇させる方向における機能の検証においては、入力側の電圧をローレベルから徐々に上げて行きながら出力値をモニターし、その出力値が第１のしきい値電圧Ｖｔ＋までは、出力値がローレベル（Ｌ）を保ち、Ｖｔ＋を超えたときにハイレベル（Ｈ）に変化する、第１のしきい値電圧Ｖｔ＋を特定することが必要となる。一方、入力側の電圧をハイレベルからローレベルへ下降させる方向における機能の検証においては、入力側の電圧をハイレベルから徐々に下げて行きながら出力値をモニターし、その出力値が上記Ｖｔ＋よりも低い第２のしきい値電圧Ｖｔ−までは上記出力値がハイレベル（Ｈ）を保ち、Ｖｔ−を超えたときにローレベル（Ｌ）に変化する、第２のしきい値電圧Ｖｔ−を特定することが必要となる。
【０００５】
しかも、シュミット回路を複数搭載している場合は、それぞれのシュミット回路について上記の検証を実施する必要があり、その検証に長時間を要していた。
【０００６】
以下に、従来のシュミット回路のテストにおいて、入力電圧をローレベルからハイレベルへシフトさせる方向における機能の検証で使用するテストパターンの一例を示す。なお、上記試験方法においては、例えば、図３に示すＮＡＮＤツリーにテストパターンを入力する。また、説明を簡単にするために、以下のピンＮｏ．１〜８（入力ピン）は、図３に示すＮＡＮＤツリーのＮｏ．１〜８にそれぞれ繋がっているものとし、ピンＮｏ．９（出力ピン）はモニターピンとし、図３に示すＮＡＮＤツリーのＮｏ．９に繋がっている。また、下記のテストパターンにおいて、入力ピンにおける「０」はローレベルを、「１」はハイレベルを各々表すものとする。なお、下記のテストパターンにおいて、ａ，ｂ，ｃ，ｄは、時系列順を表すアドレスである。
【０００７】
１２３４５６７８  ９  ←ピンＮｏ．
ａ  １１１１１１１１  Ｈ
ｂ  ０１１１１１１１  Ｌ
ｃ  ００１１１１１１  Ｈ
ｄ  ０００１１１１１  Ｌ  ←ここで不一致が起こるまで電圧を変化させる。
【０００８】
上記テストパターンにおいて、例えば、３ピンがシュミット回路への入力ピンであるとする。この場合、アドレスｄのパターンにおいて、３ピンの入力電圧をローレベル（０）から徐々にハイレベル（１）に上げて行き、その時のモニターピン（ピンＮｏ．９）からの出力電圧をモニターする。そして、前記モニターピンからの出力電圧がローレベル（Ｌ）からハイレベル（Ｈ）に変わる、つまり、アドレスｄで期待値の不一致が起こる入力電圧を閾値電圧Ｖt＋として特定する。この特定された閾値電圧Ｖt＋が、出力がハイレベルとなるべき最小の電圧として定義されるスペック電圧Ｖt+min以下であれば良品と判定する。この方法においては、シュミット回路への入力ピンにおいて、期待値の不一致が起こるまで入力電圧のスイープを行わなければならず、さらに複数のシュミット回路があればそのピン数分だけ繰り返さなければならず検証に長時間を要していた。
【０００９】
このような検証に長時間を要するという問題を解決する方法として、例えば、特許文献１や特許文献２に記載されているような、専用の試験回路を用いて試験時間を短縮させる手法がいくつか考案されている。しかし、これらの方法は、新たな試験回路を半導体集積回路内に組み込み、その測定回路を別に準備しなければならず、コスト面でメリットがあるとは言い難いものであった。
【特許文献１】特開平９−３３６１８号公報
【特許文献２】特開平１０−１１１３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述の従来技術で述べたように、シュミット回路の試験には長時間を必要としていた。また、専用の回路を半導体集積回路内に組み込む必要があり、コストが嵩んでいた。
【００１１】
そこで本発明は、半導体集積回路内に専用の試験回路を設けることなくシュミット回路の試験を、しかも短時間で行うことが可能なシュミット回路の試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明に係るシュミット回路の試験方法は、以下のような特徴を有する。
［１］入力電圧をローレベルからハイレベルへシフトさせた場合に、出力電圧がローレベルからハイレベルに変化する方向の特性を有するシュミット回路における試験方法であって、
前記シュミット回路への入力電圧として、出力がハイレベルとなるべき最小の電圧として定義されるスペック電圧Ｖt+minを印加して、前記シュミット回路からの出力がハイレベルであればパス、ローレベルであればフェイルと判定を行う第１の判定ステップと、
前記シュミット回路への入力電圧として、出力がローレベルとなるべき最大の電圧として定義されるスペック電圧Ｖt-maxを印加して、前記シュミット回路からの出力がローレベルであればパス、ハイレベルであればフェイルと判定を行う第２の判定ステップとを有することを特徴とする。
［２］上記［１］に記載の試験方法により、第１の判定ステップでパスと判定され、且つ、第２の判定ステップでもパスと判定された場合に、当該シュミット回路は良品であると判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、半導体集積回路内に専用の試験回路を設けることなくシュミット回路の試験を、しかも短時間で行うことが可能なシュミット回路の試験方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態の一例を説明する。
【００１５】
本発明に係るシュミット回路の試験方法は、（１）入力電圧がローレベルからハイレベルへ上昇する方向における機能試験（第１の判定ステップ）と、（２）入力電圧がハイレベルからローレベルへ下降する方向における機能試験（第２の判定ステップ）との２つに分けて考えることができる。ここで、１つのシュミット回路における機能試験としては、前記（１）及び（２）のいずれかの試験を単独で行ってもよく、また、両方の試験を共に行うようにしてもよい。
【００１６】
以下、上記（１）及び（２）の試験方法について、詳細に説明する。なお、上記（１）及び（２）の試験方法においては、図１に示すような特性を有する回路にテストパターンを入力する。
【００１７】
（１）入力電圧をローレベルからハイレベルへシフトさせる方向における機能試験（第１の判定ステップ）
以下に、シュミット回路のテストにおいて、入力電圧をローレベルからハイレベルへシフトさせる方向における機能の検証において使用するテストパターンの一例を示す。ここでは、説明を簡単にするために、ピンＮｏ．１〜８（入力ピン）は、上記背景技術において説明した場合と同様に、図３に示すＮＡＮＤツリーにそれぞれ繋がっているものとし、ピンＮｏ．９（出力ピン）はモニターピンとした。また、下記のテストパターンにおいて、入力ピンにおける「０」はローレベルを、「１」はハイレベルを各々表すものとする。なお、下記のテストパターンにおいて、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは、時系列順を表すアドレスである。なお、本発明に係るシュミット回路の試験方法は、下記のテストパターンによって実施されることに限定されるものではない。
【００１８】
１２３４５６７８  ９  ←ピンＮｏ．
ａ  １１１１１１１１  Ｈ
ｂ  ０１１１１１１１  Ｌ
ｃ  ００１１１１１１  Ｈ
ｄ  ００Ｘ１１１１１  Ｈ
ｅ  ０００１１１１１  Ｌ
ｆ  ０００Ｘ１１１１  Ｌ
なお、上記テストパターンにおいては、３ピン及び４ピンがシュミット回路への入力ピンである場合を示している。
【００１９】
ここで、本発明においては、まず、検証すべきシュミット回路において、出力がハイレベルとなるべき最小の入力電圧として定義されるスペック電圧Ｖt+minを設定する。そして、このスペック電圧Ｖt+minを、電圧値Ｘとする。なお、このスペック電圧Ｖt+minは、検証すべきシュミット回路のスペックから予め設定される値である。
【００２０】
電圧値Ｘを上記のように設定した場合、検証すべきシュミット回路が正常であれば、電圧値Ｘを入力した場合には常にハイレベル（Ｈ）が出力されなければならない。
【００２１】
以下、３ピンに接続されているシュミット回路における機能試験の方法について説明する。
【００２２】
まず、上記テストパターンにおいて、アドレスｃでは、シュミット回路への入力ピンである３ピンにはハイレベル（１）が入力されており、その時、モニターピン（ピンＮｏ．９）にはハイレベル（Ｈ）が出力されている。
【００２３】
次に、本発明においては、アドレスｄにおいて、３ピンに電圧値Ｘを入力する。なお、この電圧値Ｘは、シュミット回路に入力された場合に出力がハイレベルとなるべき最小の入力電圧として定義される値であるので、この回路が正常であれば、モニターピンへの出力はアドレスｃと同じハイレベル（Ｈ）のままであることが期待される。そして、３ピンに電圧値Ｘを入力した時に、モニターピンへの出力がアドレスｃと同じハイレベル（Ｈ）のまま、つまり、期待値と一致する場合であれば、３ピンに接続されているシュミット回路は、入力電圧をローレベルからハイレベルへシフトさせる方向における機能試験においては、正常（パス）であるものと判定する。
【００２４】
反対に、電圧値Ｘを入力した場合に、この電圧でシュミット回路の出力が閾値を超えてハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）に変化し、その結果としてモニターピンへの出力がローレベル（Ｌ）に変化し、期待値の不一致が発生した場合は、３ピンに接続されているシュミット回路は正常でない、つまり、不良品（フェイル）であるものと判定される。
【００２５】
次に、４ピンに接続されているシュミット回路における機能試験の方法について説明する。
【００２６】
まず、上記テストパターンのアドレスｅにおいて、シュミット回路への入力ピンである３ピンに「０」（ローレベル（Ｌ））を入力し、モニターピン（ピンＮｏ．９）にローレベル（Ｌ）が出力される状態とする。なお、この操作は、４ピンに接続されているシュミット回路の検証を、３ピンに引き続き連続して行う際に好適な操作であって、本発明に必須の操作ではない。
【００２７】
次に、本発明においては、アドレスｆにおいて、４ピンに電圧値Ｘを入力する。なお、この電圧値Ｘは、上述した場合と同様に、シュミット回路に入力された場合に出力がハイレベルとなるべき最小の入力電圧として定義される値である。なお、前記３ピンに接続されているシュミット回路と、前記４ピンに接続されているシュミット回路とのスペックが異なる場合には、上述のアドレスｄで３ピンに入力された電圧値Ｘと、前記４ピンに入力された電圧値Ｘとは異なる場合もある。
【００２８】
ここで、４ピンに接続されているシュミット回路が正常であれば、モニターピンへの出力はアドレスｅと同じローレベル（Ｌ）のままであることが期待される。そして、４ピンに電圧値Ｘを入力した場合に、モニターピンへの出力がアドレスｅと同じローレベル（Ｌ）のまま、つまり、期待値と一致すれば、４ピンに接続されているシュミット回路は、入力電圧をローレベルからハイレベルへシフトさせる方向における機能試験においては、正常（パス）であるものと判定する。
【００２９】
反対に、電圧値Ｘを入力した場合に、この電圧でシュミット回路の出力が閾値を超えてハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）に変化し、その結果としてモニターピンへの出力がハイレベル（Ｈ）に変化し、期待値の不一致が発生したときは、４ピンに接続されているシュミット回路は正常でない、つまり、不良品（フェイル）であるものと判定される。
【００３０】
上述のように、本発明においては、予め設定した電圧値Ｘをシュミット回路の入力ピンに入力するだけで、シュミット回路における入力電圧をローレベルからハイレベルへシフトさせる方向における機能試験の良否を判定することができる。つまり、従来のように、入力電圧をスイープさせる必要が無く、シュミット回路の試験を短時間で行うことが可能となる。さらに、本発明では、半導体集積回路内に新たに試験回路を設ける必要も無い。
【００３１】
なお、上記のテストパターンは、単なる一例であって、本発明に係るシュミット回路の試験方法は、上記テストパターンによって実施されることに限定されるものではない。本発明においては、ローレベル（Ｌ）（例えば、ＧＮＤ）とハイレベル（Ｈ）（例えば、ＶＤＤ）の他に、第３の電圧として検証すべきシュミット回路のスペックから決定される電圧値Ｘを設定し、この電圧値Ｘをシュミット回路に入力し、そのときの出力電圧をモニターすることのみによって、当該シュミット回路の良否判定を行うことに特徴がある。
【００３２】
ここで、１つのシュミット回路を単独で見た場合には、シュミット回路の入力ピンに電圧値Ｘを入力し、そのシュミット回路からの出力がハイレベル（Ｈ）であれば、当該シュミット回路は、少なくとも入力電圧をローレベルからハイレベルへシフトさせる方向における機能試験においては良品（パス）であるものと判定される。反対に、シュミット回路の入力ピンに電圧値Ｘを入力し、そのシュミット回路からの出力がローレベル（Ｌ）であれば、当該シュミット回路は正常でない、つまり、不良品（フェイル）であるものと判定される。
【００３３】
（２）入力電圧をハイレベルからローレベルへシフトさせる方向における機能試験（第２の判定ステップ）
以下に、シュミット回路のテストにおいて、入力電圧をハイレベルからローレベルへシフトさせる方向における機能の検証で使用するテストパターンの一例を示す。なお、上記同様に、ここでは、説明を簡単にするために、ピンＮｏ．１〜８（入力ピン）は、上記背景技術において説明した場合と同様に、図３に示すＮＡＮＤツリーにそれぞれ繋がっているものとし、ピンＮｏ．９（出力ピン）はモニターピンとした。また、下記のテストパターンにおいて、入力ピンにおける「０」はローレベルを、「１」はハイレベルを各々表すものとする。なお、下記のテストパターンにおいて、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは、時系列順を表すアドレスである。なお、本発明に係るシュミット回路の試験方法は、下記のテストパターンによって実施されることに限定されるものではない。
【００３４】
１２３４５６７８  ９  ←ピンＮｏ．
ａ  ０００００１１１  Ｌ
ｂ  ００００１１１１  Ｈ
ｃ  ０００Ｙ１１１１  Ｈ
ｄ  ０００１１１１１  Ｌ
ｅ  ００Ｙ１１１１１  Ｌ
ｆ  ００１１１１１１  Ｈ
なお、上記テストパターンにおいては、３ピン及び４ピンがシュミット回路への入力ピンである場合を示している。
【００３５】
ここで、本発明においては、まず、検証すべきシュミット回路において、出力がローレベルとなるべき最大の入力電圧として定義されるスペック電圧Ｖt-maxを設定する。そして、このスペック電圧Ｖt-maxを、電圧値Ｙとする。なお、このスペック電圧Ｖt-maxは、検証すべきシュミット回路のスペックから予め設定される値である。
【００３６】
電圧値Ｙを上記のように設定した場合、検証すべきシュミット回路が正常であれば、電圧値Ｙを入力した場合には、常にローレベル（Ｌ）が出力されなければいけない。
【００３７】
以下、４ピンに接続されているシュミット回路における機能試験の方法について説明する。
【００３８】
まず、上記テストパターンにおいて、アドレスｂでは、シュミット回路への入力ピンである４ピンにはローレベル（０）が入力されており、その時、モニターピン（ピンＮｏ．９）にはハイレベル（Ｈ）が出力されている。
【００３９】
次に、本発明においては、アドレスｃにおいて、４ピンに電圧値Ｙを入力する。なお、この電圧値Ｙは、シュミット回路に入力された場合に出力がローレベルとなるべき最大の入力電圧として定義される値であるので、この回路が正常であれば、モニターピンへの出力はアドレスｂと同じハイレベル（Ｈ）のままであることが期待される。そして、４ピンに電圧値Ｙを入力した時に、モニターピンへの出力がアドレスｂと同じハイレベル（Ｈ）のまま、つまり、期待値と一致する場合であれば、４ピンに接続されているシュミット回路は、入力電圧をハイレベルからローレベルへシフトさせる方向における機能試験においては、正常（パス）であるものと判定する。
【００４０】
反対に、電圧値Ｙを入力した場合に、この電圧でシュミット回路の出力が閾値を超えてローレベル（Ｌ）からハイレベル（Ｈ）に変化し、その結果としてモニターピンへの出力がローレベル（Ｌ）に変化し、期待値の不一致が発生した場合は、４ピンに接続されているシュミット回路は正常でない、つまり、不良品（フェイル）であるものと判定される。
【００４１】
次に、３ピンに接続されているシュミット回路における機能試験の方法について説明する。
【００４２】
まず、上記テストパターンのアドレスｄにおいて、シュミット回路への入力ピンである４ピンに「１」（ハイレベル（Ｈ））を入力し、モニターピン（ピンＮｏ．９）にローレベル（Ｌ）が出力される状態とする。なお、この操作は、３ピンに接続されているシュミット回路の検証を、４ピンに引き続き連続して行う際に好適な操作であって、本発明に必須の操作ではない。
【００４３】
次に、本発明においては、アドレスｅにおいて、３ピンに電圧値Ｙを入力する。なお、この電圧値Ｙは、上述した場合と同様に、シュミット回路に入力された場合に出力がローレベルとなるべき最大の入力電圧として定義される値である。なお、前記４ピンに接続されているシュミット回路と、前記３ピンに接続されているシュミット回路とのスペックが異なる場合には、上述のアドレスｃで４ピンに入力された電圧値Ｙと、前記３ピンに入力された電圧値Ｙとは異なる場合もある。
【００４４】
ここで、３ピンに接続されているシュミット回路が正常であれば、モニターピンへの出力はアドレスｄと同じローレベル（Ｌ）のままであることが期待される。そして、３ピンに電圧値Ｙを入力した場合に、モニターピンへの出力がアドレスｄと同じローレベル（Ｌ）のまま、つまり、期待値と一致すれば、３ピンに接続されているシュミット回路は、入力電圧をローレベルからハイレベルへシフトさせる方向における機能試験においては、正常（パス）であるものと判定する。
【００４５】
反対に、電圧値Ｙを入力した場合に、この電圧でシュミット回路の出力が閾値を超えてローレベル（Ｌ）からハイレベル（Ｈ）に変化し、その結果としてモニターピンへの出力がハイレベル（Ｈ）に変化し、期待値の不一致が発生したときは、３ピンに接続されているシュミット回路は正常でない、つまり、不良品（フェイル）であるものと判定される。
【００４６】
上述のように、本発明においては、予め設定した電圧値Ｙをシュミット回路の入力ピンに入力するだけで、シュミット回路における入力電圧をハイレベルからローレベルへシフトさせる方向における機能試験の良否を判定することができる。つまり、従来のように、入力電圧をスイープさせる必要が無く、シュミット回路の試験を短時間で行うことが可能となる。さらに、本発明では、半導体集積回路内に新たに試験回路を設ける必要も無い。
【００４７】
なお、上記のテストパターンは、単なる一例であって、本発明に係るシュミット回路の試験方法は、上記テストパターンによって実施されることに限定されるものではない。本発明においては、ハイレベル（Ｈ）（例えば、ＶＤＤ）とローレベル（Ｌ）（例えば、ＧＮＤ）の他に、第４の電圧として検証すべきシュミット回路のスペックから決定される電圧値Ｙを設定し、この電圧値Ｙをシュミット回路に入力し、そのときの出力電圧をモニターすることのみによって、当該シュミット回路の良否判定を行うことに特徴がある。
【００４８】
ここで、１つのシュミット回路を単独で見た場合には、シュミット回路の入力ピンに電圧値Ｙを入力し、そのシュミット回路からの出力がローレベル（Ｌ）であれば、当該シュミット回路は、少なくとも入力電圧をハイレベルからローレベルへシフトさせる方向における機能試験においては良品（パス）であるものと判定される。反対に、シュミット回路の入力ピンに電圧値Ｙを入力し、そのシュミット回路からの出力がハイレベル（Ｈ）であれば、当該シュミット回路は正常でない、つまり、不良品（フェイル）であるものと判定される。
【００４９】
なお、本発明では、検証を行うシュミット回路について、上記（１）の第１の判定ステップにおいて正常（パス）であると判定され、且つ、上記（２）の第２の判定ステップにおいても正常（パス）であると判定された場合に、当該シュミット回路は正常（良品）であると判定される。
【００５０】
一方、上記（１）の第１の判定ステップ、又は、上記（２）の第２の判定ステップのいずれかにおいて正常ではない（フェイル）と判定された場合には、当該シュミット回路は不良品であるものと判定される。
【００５１】
以上の説明において、被試験対象のシュミット回路は、図１に示すような入力電圧をローレベルからハイレベルへシフトさせた場合に、出力電圧がローレベルからハイレベルに変化する方向の特性を有する通常のものについて説明した。しかし、本発明は、入力電圧をローレベルからハイレベルへシフトさせた場合に、出力電圧がハイレベルからローレベルに変化する方向の逆の特性を有するシュミット回路についても適用可能である。この場合は、上記スペック電圧Ｖt+minを出力がローレベルとなるべき最小の入力電圧とし、上記スペック電圧Ｖt-maxを出力がハイレベルとなるべき最大の入力電圧とおいて上述の試験を行うことで適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係るシュミット回路の試験方法を示す図である。
【図２】一般的なシュミット回路のヒシテリシス特性を示す図である。
【図３】テストパターンを入力するＮＡＮＤツリーの一例を示す図である。
【図１】
2008203050.tif 000003
【図２】
2008203050.tif 000004
【図３】
2008203050.tif 000005