(57)【要約】【課題】回路規模を増大させずにスキャンテスト以外のテスト回路の故障を検出する。【解決手段】モード入力信号及びスキャンイネーブル信号によりスキャンテスト実行を制御する半導体集積回路のスキャン制御装置において、モード入力信号から動作モード信号を生成するモード生成回路と、これとは独立に割込みモード信号を生成する割込みモード生成回路と、動作モード信号または割込みモード信号を選択して半導体集積回路の内部動作モードを与えるモード割込み回路とを備え、モード割込み回路は、動作モード信号がスキャンテストモードを示しかつスキャンイネーブル信号がスキャンキャプチャ動作を示している場合に割込みモード信号を選択し、これ以外の場合は動作モード信号を選択する。【選択図】  図１
2004325188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部入力されるモード入力信号及びスキャンイネーブル信号によりスキャンテスト実行を制御する半導体集積回路のスキャン制御装置であって、
前記モード入力信号から動作モード信号を生成するモード生成回路と、
前記モード生成回路と独立に割込みモード信号を生成する割込みモード生成回路と、
前記動作モード信号または前記割込みモード信号を選択して前記半導体集積回路の内部動作モードを与えるモード割込み回路とを備え、
前記モード割込み回路は、前記動作モード信号がスキャンテストモードを示しかつ前記スキャンイネーブル信号がスキャンキャプチャ動作を示している場合に前記割込みモード信号を選択し、これ以外の場合は前記動作モード信号を選択するスキャン制御装置。
【請求項２】
前記割込みモード生成回路は、前記半導体集積回路に入力される割込みモード入力信号から前記割込みモード信号を生成する請求項１記載のスキャン制御装置。
【請求項３】
前記割込みモード生成回路は、前記半導体集積回路に内蔵されるカウンタの出力から前記割込みモード信号を生成する請求項１記載のスキャン制御装置。
【請求項４】
前記割込みモード生成回路は、前記半導体集積回路のスキャンチェーンにおける複数のフリップフロップの出力から前記割込みモード信号を生成する請求項１記載のスキャン制御装置。
【請求項５】
外部入力されるモード入力信号及びスキャンイネーブル信号によりスキャンテスト実行を制御する半導体集積回路のスキャン制御方法であって、
前記モード入力信号から動作モード信号を生成するステップと、
前記動作モード信号の生成と独立に割込みモード信号を生成するステップと、
前記動作モード信号がスキャンテストモードを示しかつ前記スキャンイネーブル信号がスキャンキャプチャ動作を示している場合は前記半導体集積回路の内部動作モードとして前記割込みモード信号を選択し、これ以外の場合は前記動作モード信号を選択するステップと、
を備えるスキャン制御方法。
【請求項６】
前記割込みモード信号を生成するステップは、前記半導体集積回路に入力される割込みモード入力信号から前記割込みモード信号を生成するステップを含む請求項５記載のスキャン制御方法。
【請求項７】
前記割込みモード信号を生成するステップは、前記半導体集積回路に内蔵されるカウンタの出力から前記割込みモード信号を生成するステップを含む請求項５記載のスキャン制御方法。
【請求項８】
前記割込みモード信号を生成するステップは、前記半導体集積回路のスキャンチェーンにおける複数のフリップフロップの出力から前記割込みモード信号を生成するステップを含む請求項５記載のスキャン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路に内蔵されスキャンテスト実行を制御するスキャン制御装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＳＩの優れたテスト容易化技術としてスキャンテスト手法が普及している。スキャンテストにおいては、ＬＳＩに含まれる全てのフリップフロップを縦続接続してシフトレジスタに構成したスキャンチェーンを用いて、外部から直接これらのフリップフロップにデータを与えることによりＬＳＩ内部の論理回路を動作させ、再びスキャンチェーンを用いてこれらのフリップフロップのデータを直接外部に読み出すことにより、効率よくＬＳＩのテストを実施することができる。
【０００３】
このような原理で実施されるスキャンテストであるが、実際のＬＳＩの構成は多様であり、個々に遭遇する問題を解決するためにさまざまな工夫がなされ、スキャンテストの実行を制御するための回路として各種のスキャン制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２９６３３１号公報
【０００５】
図５は、従来のスキャン制御装置の構成を示すブロック図である。図５において、半導体集積回路１０１はモード入力信号ＭＯＤＥ１、ＭＯＤＥ２をモードデコーダ１０２でデコードして動作モードを決定する。スキャンテストを実施する際は、モード入力信号ＭＯＤＥ１、ＭＯＤＥ２をスキャンテストモードの値に設定する。スキャンテストモードが設定されると、スキャンデータ入力端子及びスキャンデータ出力端子を含めて半導体集積回路の端子が入出力方向制御される。
【０００６】
双方向入出力端子の制御は、スキャンシフト動作時（外部端子から供給されるＳＣＡＮＥＮのアクティブ時）にはスキャンモード双方向入出力制御信号で制御され、スキャンキャプチャ動作時（ＳＣＡＮＥＮのノンアクティブ時）にはノーマルモード双方向入出力制御信号で制御される。これにより、スキャン出力端子には、スキャンシフト動作時はスキャンモードデータ出力が出力され、スキャンキャプチャ動作時にはノーマルモードデータ出力が出力される。このスキャン出力端子に出力されるデータを観測することで故障判定を行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般にはノーマルモード以外にスキャンテストモードも含め半導体集積回路には多くのテストモードが存在する。そのため、従来のスキャン制御装置ではスキャンテストモードとノーマルテストモードの故障のみを検出できる構成ではあり、他のモードにおける故障は検出できない構成となっている。
【０００８】
従来は、このような故障検出できない回路に関しては適当な箇所に故障観測用フリップフロップを挿入して故障検出率を向上させていたが、故障観測用フリップフロップを追加すると回路規模が大幅に増大するという問題があった。
【０００９】
本発明は上記従来の問題点を解決するために行われたものであり、回路規模を大幅に増大させずにスキャンテスト以外のテスト回路の故障を検出することができ、半導体集積回路の故障検出率を向上させるスキャンテスト制御装置及び方法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】
請求項１のスキャン制御装置は、外部入力されるモード入力信号及びスキャンイネーブル信号によりスキャンテスト実行を制御する半導体集積回路のスキャン制御装置であって、前記モード入力信号から動作モード信号を生成するモード生成回路と、これとは独立に割込みモード信号を生成する割込みモード生成回路と、前記動作モード信号または前記割込みモード信号を選択して半導体集積回路の内部動作モードを与えるモード割込み回路とを備え、前記モード割込み回路は、前記動作モード信号がスキャンテストモードを示しかつ前記スキャンイネーブル信号がスキャンキャプチャ動作を示している場合に前記割込みモード信号を選択し、これ以外の場合は前記動作モード信号を選択するものである。
【００１１】
上記構成によれば、半導体集積回路の内部動作モードがモード入力信号によりスキャンモードに固定されても、スキャンキャプチャ時には割込みモード生成回路が生成する割込みモード信号を半導体集積回路の内部動作モードとして与えることができるため、従来のスキャンテストでは観測できない他のテストモードにおけるデータ出力をスキャン出力端子で観測することができ、一般に実施されている故障観測用フリップフロップの追加が不要であるため、大幅な回路増加なしに故障検出率を向上させることができる。
【００１２】
請求項２のスキャン制御装置は、請求項１記載のスキャン制御装置において、前記割込みモード生成回路は、半導体集積回路に入力される割込みモード入力信号から前記割込みモード信号を生成するものである。
【００１３】
請求項２記載のスキャン制御装置によれば、半導体集積回路に入力される割込みモード入力信号から前記割込みモード信号が生成されるため、スキャンキャプチャ時には半導体集積回路の内部動作モードを外部から任意の動作モードに変更することが可能になる。
【００１４】
請求項３のスキャン制御装置は、請求項１記載のスキャン制御装置において、前記割込みモード生成回路は、半導体集積回路に内蔵されるカウンタの出力から前記割込みモード信号を生成するものである。
【００１５】
上記構成によれば、半導体集積回路に内蔵されるカウンタの出力から前記割込みモード信号が生成されるため、スキャンキャプチャ時には半導体集積回路の内部動作モードを全ての動作モードに変更することが可能になる。
【００１６】
請求項４のスキャン制御装置は、請求項１記載のスキャン制御装置において、前記割込みモード生成回路は、半導体集積回路のスキャンチェーンにおける複数のフリップフロップの出力から前記割込みモード信号を生成するものである。
【００１７】
上記構成によれば、半導体集積回路のスキャンチェーンにおける複数のフリップフロップの出力から前記割込みモード信号が生成されるため、スキャンキャプチャ時には半導体集積回路の内部動作モードをランダムに変更することが可能になる。
【００１８】
請求項５のスキャン制御方法は、外部入力されるモード入力信号及びスキャンイネーブル信号によりスキャンテスト実行を制御する半導体集積回路のスキャン制御方法であって、前記モード入力信号から動作モード信号を生成するステップと、これとは独立に割込みモード信号を生成するステップと、前記動作モード信号がスキャンテストモードを示しかつ前記スキャンイネーブル信号がスキャンキャプチャ動作を示している場合は前記半導体集積回路の内部動作モードとして前記割込みモード信号を選択し、これ以外の場合は前記動作モード信号を選択するステップと、を備えるものである。
【００１９】
上記構成によれば、半導体集積回路の内部動作モードがモード入力信号によりスキャンモードに固定されても、スキャンキャプチャ時には割込みモード信号を生成して半導体集積回路の内部動作モードとして与えることができるため、従来のスキャンテストでは観測できない他のテストモードにおけるデータ出力をスキャン出力端子で観測することができ、一般に実施されている故障観測用フリップフロップの追加が不要であるため、大幅な回路増加なしに故障検出率を向上させることができる。
【００２０】
請求項６のスキャン制御方法は、請求項５記載のスキャン制御方法において、前記割込みモード信号を生成するステップにおいては、半導体集積回路に入力される割込みモード入力信号から前記割込みモード信号を生成するものである。
【００２１】
上記構成によれば、半導体集積回路に入力される割込みモード入力信号から前記割込みモード信号が生成されるため、スキャンキャプチャ時には半導体集積回路の内部動作モードを外部から任意の動作モードに変更することが可能になる。
【００２２】
請求項７のスキャン制御方法は、請求項５記載のスキャン制御方法において、前記割込みモード信号を生成するステップにおいては、半導体集積回路に内蔵されるカウンタの出力から前記割込みモード信号を生成するものである。
【００２３】
上記構成によれば、半導体集積回路に内蔵されるカウンタの出力から前記割込みモード信号が生成されるため、スキャンキャプチャ時には半導体集積回路の内部動作モードを全ての動作モードに変更することが可能になる。
【００２４】
請求項８のスキャン制御方法は、請求項５記載のスキャン制御方法において、前記割込みモード信号を生成するステップにおいては、半導体集積回路のスキャンチェーンにおける複数のフリップフロップの出力から前記割込みモード信号を生成するものである。
【００２５】
上記構成によれば、半導体集積回路のスキャンチェーンにおける複数のフリップフロップの出力から前記割込みモード信号が生成されるため、スキャンキャプチャ時には半導体集積回路の内部動作モードをランダムに変更することが可能になる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係るスキャン制御装置の構成を示すブロック図である。図１において、半導体集積回路１０１はスキャン制御装置としてモードデコーダ１０２を搭載し、モードデコーダ１０２にはモード生成回路１０３と、割込みモード生成回路１０５を含むモード割込み回路１０４とが内蔵されている。なお、図５と同様の構成要素には同一符号を付している。
【００２７】
モード生成回路１０３はモード入力信号ＭＯＤＥ１、ＭＯＤＥ２をデコードして動作モード信号を生成する。割込みモード生成回路１０５は割込みモード入力信号ＩＭＯＤＥ１、ＩＭＯＤＥ２をデコードして割込みモード信号を生成する。
【００２８】
モード割込み回路１０４は、動作モード信号がスキャンテストモードでかつスキャンイネーブル信号（ＳＣＡＮＥＮ）がノンアクティブのとき（スキャンキャプチャ時）にのみ、モード割込みとして動作モードを変更する制御を行う。この構成により、スキャンキャプチャ時には半導体集積回路の外部端子より自在に動作モードの変更ができる。
【００２９】
従来のスキャンテストにおいては、スキャンテスト双方向入出力制御信号とノーマルモード双方向入出力制御信号しかアクティブにならないため、スキャン出力端子へ出力されるデータはノーマルデータ出力とスキャンモードデータ出力のみであった。
【００３０】
そのため、ＩＳＯＬＡＴＩＯＮテストモード１やＩＳＯＬＡＴＩＯＮテストモード２に接続されている組み合わせ回路の故障を検出することができない。これらの組み合わせ回路の故障を検出するためには、ＩＳＯＬＡＴＩＯＮテストモード１データ出力やＩＳＯＬＡＴＩＯＮテストモード２データ出力に対して故障観測用フリップフロップを追加する必要があった。
【００３１】
本実施の形態の構成によると、スキャンキャプチャ時にＩＳＯＬＡＴＩＯＮテストモード１双方向制御信号やＩＳＯＬＡＴＩＯＮテストモード２双方向制御信号をアクティブにすることができるため、従来のスキャンテストでは観測できないＩＳＯＬＡＴＩＯＮテストモード１データ出力やＩＳＯＬＡＴＩＯＮテストモード２データ出力のような経路からの組み合わせ回路の論理をスキャン出力端子で観測できるため、一般に実施されている故障観測用フリップフロップの追加が不要であり、大幅な回路増加なしに故障検出率を向上させることができる。
【００３２】
図２は、本発明の実施の形態１に係るスキャン制御装置におけるモードデコーダ１０２の詳細構成を示すブロック図である。図２において、モード生成回路１０３はモード入力信号ＭＯＤＥ１、ＭＯＤＥ２をデコードし、動作モード信号として、仮ノーマルモード、仮スキャンモード、仮ＩＳＯＬＡＴＩＯＮテストモード１、仮ＩＳＯＬＡＴＩＯＮテストモード２の各信号を生成する。
【００３３】
割込みモード生成回路１０５は割込みモード入力信号ＩＭＯＤＥ１、ＩＭＯＤＥ２をデコードし、割込みモード信号として、割込みノーマルモード、割込みスキャンテストモード、割込みＩＳＯＬＡＴＩＯＮテストモード１、割込みＩＳＯＬＡＴＩＯＮテストモード２の各信号を生成する。
【００３４】
モード割込み回路１０４に内蔵される割込みモードセレクト回路２０１は、動作モード信号がスキャンテストモードでかつスキャンイネーブル信号（ＳＣＡＮＥＮ）がノンアクティブのとき（スキャンキャプチャ時）にのみ、割込みモード生成回路１０５の出力を選択し、その他のときはモード生成回路１０３の出力を選択する。
【００３５】
すなわち、モードデコーダ１０２からは、動作モード信号がスキャンテストモードでかつスキャンキャプチャ時には割込みモード入力信号ＩＭＯＤＥ１、ＩＭＯＤＥ２で任意に指定される動作モード信号が出力され、スキャンテストモード以外あるいはスキャンシフト時はモード入力信号ＭＯＤＥ１、ＭＯＤＥ２で指定される割込み動作モード信号が出力される。このようにして、スキャンキャプチャ時には外部から任意の動作モードに変更することが可能になる。
【００３６】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係るスキャン制御装置におけるモードデコーダ１０２の詳細構成を示すブロック図である。図３において、図１及び図２と同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３７】
本実施の形態においては、モード割込み回路１０４に割込みモード生成カウンタ３０１を備え、実施の形態１における外部からの割込みモード入力信号ＩＭＯＤＥ１、ＩＭＯＤＥ２による指定に代えて、割込みモード生成カウンタ３０１の値を割込みモード生成回路１０５でデコードすることにより割込みモードとしての動作モード指定を行う。その他の動作は実施の形態１の場合と同じである。
【００３８】
これらの構成により、割込みモード生成カウンタを動作させることでスキャンキャプチャ時に全ての動作モードに変更することができ、一般に実施されている故障観測用フリップフロップの追加が不要であり、大幅な回路増加なしに故障検出率を向上させることができる。
【００３９】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３に係るスキャン制御装置におけるモードデコーダ１０２の詳細構成を示すブロック図である。図４において、図１及び図２と同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４０】
本実施の形態においては、モード割込み回路１０４に割込みモード生成スキャンフリップフロップ４０１を備え、実施の形態１における外部からの割込みモード入力信号ＩＭＯＤＥ１、ＩＭＯＤＥ２による指定に代えて、割込みモード生成スキャンフリップフロップ４０１の値を割込みモード生成回路１０５でデコードすることにより割込みモードとしての動作モード指定を行う。その他の動作は実施の形態１の場合と同じである。
【００４１】
このフリップフロップは半導体集積回路１０１に内蔵されるスキャンチェーン中のフリップフロップであればどれを使用してもよい。スキャンキャプチャ時の直前にフリップフロップに格納されたデータを使用して割込みモードを決定するが、このフリップフロップに格納されたデータ値はスキャンシフト時にランダムデータが伝播してくるのでランダムに割込みモードが決定されることになる。
【００４２】
これらの構成により、スキャンキャプチャ時にランダムに動作モードを変更することができ、一般に実施されている故障観測用フリップフロップの追加が不要であり、大幅な回路増加なしに故障検出率を向上させることができる。
【００４３】
（実施の形態４）
図６は本発明の実施の形態４に係るスキャン制御方法を示すフロー図である。本実施の形態のスキャン制御方法はスキャンテスト時に内部動作モードを変更するモード割込みを実施できることを特徴とし、半導体集積回路に入力されるモード入力信号とスキャンイネーブル信号を使用して内部動作モードを決定し、内部動作モード信号とスキャンイネーブル信号によりスキャンキャプチャ時にモード割込みを発生させ、その割込みモードを半導体集積回路に入力される割込みモード信号により生成するものである。
【００４４】
すなわち、ステップ６０１において半導体集積回路に設定されたモードを判別し、スキャンテストモード以外のモードであればモードが確定する。
【００４５】
スキャンモードが設定された場合は、ステップ６０２においてスキャンキャプチャーモードであるかを判定する。スキャンシフトモードであればモードは確定し、スキャンキャプチャーモードであればモード割込みを発生させる。
【００４６】
モード割込みにより割込むモードは、ステップ６０３において、半導体集積回路の入力端子や半導体集積回路に内蔵されるカウンタやスキャン用フリップフロップにより決定する。
【００４７】
このスキャン制御方法によれば、スキャンキャプチャ時に動作モードを変更することが可能になり、一般に実施されている故障観測用フリップフロップの追加が不要であり、大幅な回路増加なしに故障検出率を向上させることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、スキャンモード時においてもスキャンキャプチャ時には、外部から指定される割込みモード入力信号、あるいは内蔵カウンタの出力、あるいはスキャンチェーンにおける複数のフリップフロップの出力から生成される割込みモード信号を半導体集積回路の内部動作モードとして与えることができるため、従来のスキャンテストでは観測できない他のテストモードにおけるデータ出力をスキャン出力端子で観測することができ、一般に実施されている故障観測用フリップフロップの追加が不要であるため、大幅な回路増加なしに故障検出率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るスキャン制御装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施の形態１に係るスキャン制御装置におけるモードデコーダの詳細構成を示すブロック図。
【図３】本発明の実施の形態２に係るスキャン制御装置におけるモードデコーダの詳細構成を示すブロック図。
【図４】本発明の実施の形態３に係るスキャン制御装置におけるモードデコーダの詳細構成を示すブロック図。
【図５】従来のスキャン制御装置の構成を示すブロック図。
【図６】本発明の実施の形態４に係るスキャン制御方法を示すフロー図。
【符号の説明】
１０１  半導体集積回路
１０２  モードデコーダ
１０３  モード生成回路
１０４  モード割込み回路
１０５  割込みモード生成回路
２０１  割込みモードセレクト回路
３０１  割込みモード生成カウンタ
４０１  割込みモード生成スキャンフリップフロップ
【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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