(57)【要約】【課題】半導体集積回路の外部端子から消費電流を測定しているにも拘わらず、より的確に不具合の発生箇所を特定可能な半導体集積回路を実現する。【解決手段】半導体集積回路１には、電源端子Ｔｐから供給される電力によって動作するアナログ回路Ａが含まれている。さらに、半導体集積回路１は、通常モード時に、上記アナログ回路Ａの機能毎に設けられた回路ユニットＵ１単位で各回路ユニットＵ１への電流供給をＯＮ／ＯＦＦする制御回路１１を備え、上記制御回路１１は、消費電流を測定するテストモード時には、制御端子Ｔｃへの入力信号に応じて、上記回路ユニットＵ１よりも細かな小ブロック単位で各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３への電流供給をＯＮ／ＯＦＦする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源端子から供給される電力によって動作するアナログ回路を含む半導体集積回路において、
通常モード時に、上記アナログ回路の機能毎に設けられたユニット単位で各ユニットへの電流供給をＯＮ／ＯＦＦする制御回路を備え、
上記制御回路は、消費電流を測定するテストモード時には、外部端子へ入力された制御信号に応じて、上記ユニットよりも細かな小ブロック単位で各小ブロックへの電流供給をＯＮ／ＯＦＦすることを特徴とする半導体集積回路。
【請求項２】
上記制御回路は、上記各小ブロックへ電流を供給するカレントミラー回路を備え、
当該カレントミラー回路には、上記各小ブロックに対応するトランジスタが設けられており、各トランジスタは、それぞれに対応する小ブロックへ電流を供給すると共に、
上記制御回路は、上記各トランジスタを流れる電流量を制御する制御端子に接続されたスイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御して、当該制御端子へ印加する電位または当該制御端子へ供給する電流を制御することによって、上記各小ブロックへの電流供給をＯＮ／ＯＦＦすることを特徴とする請求項１記載の半導体集積回路。
【請求項３】
上記電源端子は、上記各小ブロック間で互いに共通であることを特徴とする請求項１記載の半導体集積回路。
【請求項４】
上記各小ブロックは、複数のグループに分割されていると共に、
上記電源端子は、上記グループ毎に設けられていると共に、
上記各小ブロックは、上記電源端子のうち、自らが属するグループに対応して設けられた電源端子からの電力供給によって動作すると共に、
上記制御手段は、上記テストモード時に、外部端子へ入力された制御信号に応じて、上記各グループのうちの指定されたグループに属する小ブロックへの電力供給を一括してＯＦＦすることを特徴とする請求項１記載の半導体集積回路。
【請求項５】
上記制御回路は、上記テストモード時に、上記外部端子へ入力された制御信号によって消費電流テストの開始が指示された場合、上記各小ブロックのうちの電流供給をＯＮする小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを、予め定められた順番で変更することを特徴とする請求項１記載の半導体集積回路。
【請求項６】
上記各小ブロックのうちの電流供給をＯＮする小ブロックまたは小ブロックの組み合わせが記憶されるレジスタと、
上記外部端子へ入力された制御信号に応じて、上記レジスタの内容を更新する更新回路とを備え、
上記制御回路は、上記レジスタに記憶された小ブロックまたは小ブロックの組み合わせへの電流供給をＯＮすることを特徴とする請求項１記載の半導体集積回路。
【請求項７】
上記半導体集積回路の各小ブロックの中には、順位が付されたものが複数あり、
順位が付された小ブロックへ電流を供給するための配線上、または、当該小ブロックへ電流を供給するための電圧信号を電流源へ与えるための配線上には、当該小ブロックへの電流供給のＯＮ／ＯＦＦを制御するためのスイッチが設けられていると共に、
上記配線のうち、上記順位が付された小ブロックに対応する上記配線上には、上記スイッチのうち、当該小ブロックよりも上位の小ブロックに対応するスイッチも設けられており、上記配線のうち、上記順位が付された小ブロックに対応する上記配線の少なくとも一部は、当該小ブロックよりも上位の小ブロックに対応する上記配線の少なくとも一部でもあり、
上記制御回路は、上記の順位に従った順番で上記各スイッチを切り換えることによって、電流を供給する小ブロックを順に増加または減少させることを特徴とする請求項１記載の半導体集積回路。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体集積回路と、
テスト装置とを備え、
上記テスト装置は、上記半導体集積回路の小ブロックのうち、ある小ブロック、または、ある小ブロックの組み合わせへ電流が供給されている第１の状態における、上記半導体集積回路の消費電流と、上記第１の状態において電流が供給されている小ブロックまたは小ブロックの組み合わせに、それとは別の小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを追加した組み合わせへ電流が供給されている第２状態における、上記半導体集積回路の消費電流との差を、上記追加された小ブロックまたは小ブロックの組み合わせの消費電流量として算出する消費電流算出手段を備えていることを特徴とする半導体集積回路のテストシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナログ回路を含む半導体集積回路、および、半導体集積回路のテストシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アナログ回路を含む半導体集積回路において、動作不良が発生した場合、当該半導体集積回路（ＩＣ）を解析することが行われている。この場合、半導体集積回路の種々の動作を確認して、その結果を考察し、半導体集積回路のうち、不良が発生している箇所を推定することが行われる。また、故障箇所が推定されると、例えば、当該箇所を物理的に解析して故障モードを確認し、推定した故障メカニズムを再現させ、同様な不良が発生するか否かを確認するなどして、推定した故障箇所が正しいか否かを確認している。
【０００３】
この故障箇所の推定時には、ＤＣ特性を確認することが行われる。このＤＣ特性には、例えば、半導体集積回路の外部端子電圧のＤＣ特性、半導体集積回路内の各部の電圧のＤＣ特性、あるいは、半導体集積回路または半導体集積回路内の各部の消費電流のＤＣ特性などが含まれる。
【０００４】
ここで、上記一連の解析には、高度な技術が必要であり、開発に深く関わった技術者でないと、対応できないため、長い時間がかかり、コストが高騰しがちであるという問題がある。特に、アナログ回路は、デジタル回路のように、”１”、”0”の期待値判定ではなく、性能が出ているか否かの判断が必要なので、よりいっそう解析が複雑になる。
【０００５】
一方、例えば、後述する特許文献１では、以下のようなテスト・インターフェースを備えた半導体集積回路が開示されている。すなわち、当該半導体集積回路において、電流テスト回路は、導通接続線上の第１、第２の点に接続されたテスト入力を有し、テスト入力間電圧と閾値を比較する。また、電流テスト回路は、閾値シフト回路を備え、これが活性化しているとテスト入力間電圧に応じた値に閾値をシフトする。ここで、テストは、２ステップで行われる。テスト入力に第１の電圧が与えられると、閾値シフト回路を活性化し、テスト入力の第２の電圧を閾値と比較する。さらに、集積回路が導通接続線より電流を引き出すよう設定されていると、第１、第２の電圧の一方は、導通接続線間電圧降下であり、他方は基準電圧となる。なお、集積回路は、シャント回路を供え、機能ブロックの電流と平行してテスト中の導通接続線に電流を誘発する。
【特許文献１】特表２００３−５２４１９０号公報（公表日：2003年８月１２日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の構成では、半導体集積回路内にテスト回路を集積する必要があり、この集積回路の精度は、想定し得る故障を判定できる程度に設定する必要がある。一方、半導体集積回路の外部端子へ供給する電流を測定すれば、半導体集積回路に接続する電流計の精度を変更できる。ただし、通常動作時と同様に機能単位でしか動作／動作停止を制御できないと、半導体集積回路内の各回路のうち、いずれの機能を実現するための回路に不具合があるかを特定することしかできず、それ以上、不良の発生した回路を絞り込むことができない。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体集積回路の外部端子から消費電流を測定しているにも拘わらず、より的確に不具合の発生箇所を特定可能な半導体集積回路を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る半導体集積回路は、上記課題を解決するために、電源端子から供給される電力によって動作するアナログ回路を含む半導体集積回路において、通常モード時に、上記アナログ回路の機能毎に設けられたユニット単位で各ユニットへの電流供給をＯＮ／ＯＦＦする制御回路を備え、上記制御回路は、消費電流を測定するテストモード時には、外部端子へ入力された制御信号に応じて、上記ユニットよりも細かな小ブロック単位で各小ブロックへの電流供給をＯＮ／ＯＦＦすることを特徴としている。
【０００９】
また、上記構成に加えて、上記制御回路は、上記各小ブロックへ電流を供給するカレントミラー回路を備え、当該カレントミラー回路には、上記各小ブロックに対応するトランジスタが設けられており、各トランジスタは、それぞれに対応する小ブロックへ電流を供給すると共に、上記制御回路は、上記各トランジスタを流れる電流量を制御する制御端子に接続されたスイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御して、当該制御端子へ印加する電位または当該制御端子へ供給する電流を制御することによって、上記各小ブロックへの電流供給をＯＮ／ＯＦＦしてもよい。
【００１０】
さらに、上記構成に加えて、上記電源端子は、上記各小ブロック間で互いに共通であってもよい。また、上記構成に加えて、上記各小ブロックは、複数のグループに分割されていると共に、上記電源端子は、上記グループ毎に設けられていると共に、上記各小ブロックは、上記電源端子のうち、自らが属するグループに対応して設けられた電源端子からの電力供給によって動作すると共に、上記制御手段は、上記テストモード時に、外部端子へ入力された制御信号に応じて、上記各グループのうちの指定されたグループに属する小ブロックへの電力供給を一括してＯＦＦしてもよい。
【００１１】
上記各構成に係る制御回路は、消費電流を測定するテストモード時には、通常モード時のＯＮ／ＯＦＦの単位すなわちユニット単位と比較して、より細かな小ブロック単位で各小ブロックへの電流供給をＯＮ／ＯＦＦする。
【００１２】
したがって、テストモード時に、電流を供給する小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを変更しながら、上記電源端子へ供給する電流を測定することによって、通常モード時にＯＮ／ＯＦＦする単位よりも細かな小ブロック単位で消費電流を測定できる。この結果、半導体集積回路の外部端子から消費電流を測定しているにも拘わらず、以下の構成、すなわち、テストモード時においても通常モード時と同一の単位で電流供給をＯＮ／ＯＦＦする構成と比較して、より細かな単位で消費電流を確認でき、半導体集積回路に不具合があった場合に、より的確に不具合の発生箇所を特定できる。
【００１３】
なお、上記電源端子がグループ毎に設けられている上記構成では、制御回路が、各グループのうちの指定されたグループに属する小ブロックへの電力供給を一括してＯＦＦする。したがって、テストモード時に、各電源端子を互いに接続して、半導体集積回路への電力供給および電流測定を行った場合でも、制御回路が、外部端子へ入力された制御信号に応じ、測定対象とするグループ以外のグループに属する小ブロックへの電力供給を一括してＯＦＦすることによって、測定対象とするグループの消費電流を測定できる。
【００１４】
また、上記構成に加えて、上記制御回路は、上記テストモード時に、上記外部端子へ入力された制御信号によって消費電流テストの開始が指示された場合、上記各小ブロックのうちの電流供給をＯＮする小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを、予め定められた順番で変更してもよい。
【００１５】
当該構成では、上記テストモード時に、上記外部端子へ入力された制御信号によって消費電流テストの開始が指示された場合、上記各小ブロックのうちの電流供給をＯＮする小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを、予め定められた順番で変更するので、以下の構成、すなわち、上記各小ブロックのうちの電流供給をＯＮする小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを逐次指定する構成よりも少ない手間で、電流を供給する小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを変更できる。
【００１６】
また、上記構成に加えて、上記各小ブロックのうちの電流供給をＯＮする小ブロックまたは小ブロックの組み合わせが記憶されるレジスタと、上記外部端子へ入力された制御信号に応じて、上記レジスタの内容を更新する更新回路とを備え、上記制御回路は、上記レジスタに記憶された小ブロックまたは小ブロックの組み合わせへの電流供給をＯＮしてもよい。
【００１７】
当該構成では、更新回路が、上記外部端子へ入力された制御信号に応じて、上記レジスタの内容を更新し、制御回路が、当該レジスタに記憶された小ブロックまたは小ブロックの組み合わせへの電流供給をＯＮする。したがって、制御回路が小ブロックまたは小ブロックの組み合わせへの電流供給をＯＮする時点では、電流供給をＯＮすべき小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを示す信号が外部端子に入力されていなくても、制御回路は、レジスタを参照することによって、何ら支障なく、小ブロックまたは小ブロックの組み合わせへの電流供給をＯＮできる。この結果、レジスタを設けない構成、すなわち、制御回路が小ブロックまたは小ブロックの組み合わせへの電流供給をＯＮする時点において、電流供給をＯＮすべき小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを示す信号を外部端子へ入力する必要がある構成と比較して、外部端子の数を削減できる。
【００１８】
さらに、上記構成に加えて、上記半導体集積回路の各小ブロックの中には、順位が付されたものが複数あり、順位が付された小ブロックへ電流を供給するための配線上、または、当該小ブロックへ電流を供給するための電圧信号を電流源へ与えるための配線上には、当該小ブロックへの電流供給のＯＮ／ＯＦＦを制御するためのスイッチが設けられていると共に、上記配線のうち、上記順位が付された小ブロックに対応する上記配線上には、上記スイッチのうち、当該小ブロックよりも上位の小ブロックに対応するスイッチも設けられており、上記配線のうち、上記順位が付された小ブロックに対応する上記配線の少なくとも一部は、当該小ブロックよりも上位の小ブロックに対応する上記配線の少なくとも一部でもあり、上記制御回路は、上記の順位に従った順番で上記各スイッチを切り換えることによって、電流を供給する小ブロックを順に増加または減少させてもよい。
【００１９】
当該構成では、上記配線のうち、上記順位が付された小ブロックに対応する上記配線の少なくとも一部は、当該小ブロックよりも上位の小ブロックに対応する上記配線の少なくとも一部でもあり、上記の順位に従った順番で上記各スイッチを切り換えることによって電流を供給する小ブロックを順に増加または減少させるので、半導体集積回路に設ける必要のある上記配線の長さを短縮できると共に、制御回路の構成を簡略化できる。
【００２０】
一方、本発明に係る半導体集積回路のテストシステムは、上記課題を解決するために、上記構成のいずれかの半導体集積回路と、テスト装置とを備え、上記テスト装置は、上記半導体集積回路の小ブロックのうち、ある小ブロック、または、ある小ブロックの組み合わせへ電流が供給されている第１の状態における、上記半導体集積回路の消費電流と、上記第１の状態において電流が供給されている小ブロックまたは小ブロックの組み合わせに、それとは別の小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを追加した組み合わせへ電流が供給されている第２状態における、上記半導体集積回路の消費電流との差を、上記追加された小ブロックまたは小ブロックの組み合わせの消費電流量として算出する消費電流算出手段を備えていることを特徴としている。なお、テスト装置は、例えば、外部端子を介して、電流を供給する小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを半導体集積回路に指示してもよい。
【００２１】
当該構成では、テスト装置の消費電流算出手段は、第１の状態における上記半導体集積回路の消費電流と、第２状態における上記半導体集積回路の消費電流との差を、上記追加された小ブロックまたは小ブロックの組み合わせの消費電流量として算出する。これにより、半導体集積回路の外部端子から消費電流を測定しているにも拘わらず、消費電流を測定するテストモード時には、通常モード時のＯＮ／ＯＦＦの単位すなわちユニット単位と比較して、より細かな単位の消費電流を測定でき、半導体集積回路に不具合があった場合に、より的確に不具合の発生箇所を特定できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る半導体集積回路では、制御回路が、消費電流を測定するテストモード時には、通常モード時のＯＮ／ＯＦＦの単位すなわちユニット単位と比較して、より細かな小ブロック単位で各小ブロックへの電流供給をＯＮ／ＯＦＦする。
【００２３】
したがって、テストモード時に、電流を供給する小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを変更しながら、上記電源端子へ供給する電流を測定することによって、通常モード時にＯＮ／ＯＦＦする単位よりも細かな小ブロック単位で消費電流を測定できる。この結果、半導体集積回路の外部端子から消費電流を測定しているにも拘わらず、以下の構成、すなわち、テストモード時においても通常モード時と同一の単位で電流供給をＯＮ／ＯＦＦする構成と比較して、より細かな単位で消費電流を確認でき、半導体集積回路に不具合があった場合に、より的確に不具合の発生箇所を特定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の一実施形態について図１ないし図１１に基づいて説明すると以下の通りである。すなわち、図１および図２に示すように、本実施形態に係る半導体集積回路１は、電源端子Ｔｐと、ＧＮＤ端子Ｔｇと、制御端子Ｔｃとを備えており、通常使用時（実働状態）では、図２に示すように、電源２および外部制御回路３が半導体集積回路１に接続されている。この状態では、半導体集積回路１の電源端子Ｔｐには、電源２から電源電圧Ｖｃｃが印加されており、ＧＮＤ端子Ｔｇは、接地されている。
【００２５】
また、本実施形態に係る半導体集積回路１は、アナログ回路Ａを含む集積回路であって、当該アナログ回路Ａへ信号を入力するための入力端子Ｔｉと、当該アナログ回路Ａからの信号を出力するための出力端子Ｔｏも設けられている。当該入力端子Ｔｉには、図示しない信号源から入力信号が入力されると共に、アナログ回路Ａは、当該入力信号をアナログ信号処理した後、処理された信号を、上記出力端子Ｔｏを介して、図示しない出力回路へ出力している。
【００２６】
さらに、半導体集積回路１は、上記制御端子Ｔｃを介した、外部制御回路３からの指示に応じて動作できる。当該指示には、半導体集積回路１の機能単位でのＯＮ／ＯＦＦ指示も含まれており、半導体集積回路１は、機能単位での動作停止指示（ある機能のＯＦＦの指示）を受け付けた場合、半導体集積回路１内の回路ユニット（大ブロック；ユニット）のうち、指示された機能を提供するための回路ユニットの動作を停止させて、半導体集積回路１の消費電力を低減できる。
【００２７】
より詳細には、上記半導体集積回路１内の回路は、複数の回路ユニットに分割されており、それらの回路ユニットの中には、半導体集積回路１の機能を実現するための回路ユニットＵ１と、上記外部制御回路３からの指示に応じて回路ユニットＵ１の動作／非動作を制御する制御回路１１と、各回路ユニットＵ１・１１を動作させるための電流を供給する電源回路１２とが含まれている。
【００２８】
上記各回路ユニットＵ１・１１・１２は、電源端子ＴｐおよびＧＮＤ端子Ｔｇに接続されており、電源端子Ｔｐから供給された電力によって動作している。また、上記制御回路１１は、制御端子Ｔｃに接続されており、当該制御端子Ｔｃを介して、外部制御回路３からの指示を受け付けることができる。
【００２９】
なお、図１および図２では、一例として、半導体集積回路１の機能が１つであり、それに対応する回路ユニットＵ１が１つ含まれている場合を図示しているが、半導体集積回路１が複数の機能を有しており、それらの機能を個別にＯＮ／ＯＦＦできる場合は、半導体集積回路１には、複数の回路ユニットＵ１…が設けられる。
【００３０】
上記制御回路１１は、通常動作時を示す通常モードの間に、外部制御回路３から、上記回路ユニットＵ１に対応する機能をＯＮするように指示された場合、電源回路１２へ指示して、回路ユニットＵ１へ電流を供給させる。これにより、回路ユニットＵ１は、正常に動作して、上記機能を提供することができる。
【００３１】
一方、制御回路１１は、外部制御回路３から、上記機能をＯＦＦするように指示された場合、電源回路１２へ指示して、回路ユニットＵ１への電流供給を停止させる。これにより、回路ユニットＵ１は、動作を停止すると共に、電源回路１２から回路ユニットＵ１への電流供給が停止されるので、半導体集積回路１の消費電力を削減できる。
【００３２】
なお、本実施形態に係る制御回路１１は、機能のＯＮ／ＯＦＦ指示だけではなく、例えば、回路ユニットＵ１が外部から利得を制御可能な増幅器の場合は、その利得の指示など、機能を提供する際の種々の設定の指示も受け付けることができ、設定指示を受け付けた場合、その設定内容を回路ユニットＵ１へ指示して、回路ユニットＵ１の動作を変更させることができる。
【００３３】
また、本実施形態に係る電源回路１２は、定電流源であり、上記制御回路１１の指示に応じて、回路ユニットＵ１へ電流を供給するか否かを制御できる。一方、本実施形態に係る回路ユニットＵ１は、アナログ集積回路であって、上記入力端子Ｔｉおよび出力端子Ｔｏに接続されている。
【００３４】
ところで、半導体集積回路１を製造する際、種々の要因によって、半導体集積回路１内の回路ユニットの一部または全部に不具合が発生することがある。したがって、半導体集積回路１の出荷に先立って、各回路ユニットが正常に動作しているか否かを確認することが望ましい。
【００３５】
また、半導体集積回路１の回路ユニットの一部または全部に不具合があることが判明した場合、当該半導体集積回路１を解析して、不具合の原因を究明し、同様の不具合の発生を抑制すべく、製造工程や回路設計等の見直しを検討する方が望ましい。なお、半導体集積回路１を使用中に不具合が判明した場合であっても同様の検討を行うことが望まれる。
【００３６】
ここで、動作不良となる半導体集積回路１を解析する場合、半導体集積回路１に対して、いろいろな動作確認が行われ、その結果が考察され、不良箇所が推定される。さらに、不良箇所が推定されると、その不良箇所を物理解析して、故障モードを確認する。また、不良箇所の推定、および、その不良箇所の故障モードの確認が行われると、例えば、推定した故障メカニズムを再現したときに同様の不良が発生するかを確認するなどして、その推定が正しいか否かが検証される。
【００３７】
上記故障箇所の推定の際には、ＤＣ特性の確認が最初に行われることが多い。このＤＣ特性には、例えば、半導体集積回路１の外部端子電圧のＤＣ特性、半導体集積回路１内の各部の電圧のＤＣ特性が含まれる。なお、半導体集積回路１の外部端子電圧のＤＣ特性は、外部端子の電圧を電圧計によって測定することによって確認される。
【００３８】
さらに、上記ＤＣ特性には、半導体集積回路１、または、その内部回路に関する、消費電流のＤＣ特性も含まれる。以下では、消費電流のＤＣ特性を確認するために本実施形態に係る半導体集積回路１に設けられている構成、および、ＤＣ特性の確認方法について、図１、および、図４〜図６を参照して説明する。
【００３９】
すなわち、消費電流のＤＣ特性を測定する場合、図１に示すように、本実施形態に係る半導体集積回路１には、電源２、電流計４およびテスト装置５が接続される。この状態では、半導体集積回路１の電源端子Ｔｐには、電源２から電源電圧Ｖｃｃが印加されており、ＧＮＤ端子Ｔｇは、接地されている。
【００４０】
さらに、半導体集積回路１の消費電流を測定するために、電源２と電源端子Ｔｐとの間には、電流計４が配されており、電源２から半導体集積回路１へ供給する電流量を測定している。ここで、ユーザが電流計４の測定結果を読み取ってテスト装置５に入力してもよいが、本実施形態に係るテスト装置５は、電流計４に接続されており、予め定められたタイミングで電流計４の測定したＤＣ特性を読み取ることができる。
【００４１】
また、テスト装置５は、半導体集積回路１の制御端子Ｔｃに接続されており、半導体集積回路１へ自動テストの開始を指示したり、テスト項目（後述）を指示したりすることができる。なお、自動テストおよびテスト項目、並びに、電流計４を読み取る際のタイミングについては、半導体集積回路１の回路構成の説明の後で説明する。
【００４２】
一方、本実施形態に係る半導体集積回路１において、半導体集積回路１の機能に対応する回路ユニットＵ１は、さらに、複数の小ブロックＢ１１〜Ｂ１３に分割されている。ここで、これらの小ブロックＢ１１〜Ｂ１３は、機能ブロックよりも小さな単位であり、これらのいずれかが動作を停止していると、半導体集積回路１は、回路ユニットＵ１に対応する機能を提供できない。したがって、回路ユニットＵ１の小ブロックＢ１１〜Ｂ１３への分割方法は、機能の観点ではなく、不良箇所の特定のしやすさの観点を重視して決定されている。例えば、問題が発生しやすいと推測される部分は、より細かく分割されている。このように、問題が発生しやすいと推測される部分を小ブロックとして分離すれば、当該部分の電流値を測定でき、この部分を重点的に解析できる。問題が発生しやすいと推測される部分の一例としては、例えば、半導体集積回路１が量産品の場合、素子ばらつきの影響を受けやすい部分などが挙げられる。
【００４３】
上記各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３も、電源回路１２から供給された電流によって動作しており、本実施形態に係る制御回路１１は、不良箇所を特定するためのテストモードの間、電源回路１２へ指示して、当該電源回路１２が上記各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３のうちのいずれに電流を供給するかを変更させることができる。なお、小ブロックＢ１１〜Ｂ１３のうち、電流が供給されていない小ブロックは動作を停止している。
【００４４】
ここで、上記各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３も、電源端子ＴｐおよびＧＮＤ端子Ｔｇに接続されており、電源端子Ｔｐから供給された電力によって動作している。したがって、上記各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３のうちのいずれに電流を供給するかを切り換えながら、テスト装置５が、半導体集積回路１の消費電流を測定し、ある小ブロックの組み合わせへ電流を供給している状態における消費電流と、小ブロックの別の組み合わせへ電流を供給している状態における消費電流とを比較することによって、回路ユニットＵ１単位での消費電流のＤＣを測定するよりも細かな単位での消費電流を測定でき、不良箇所を推定する際の手間を大幅に軽減できる。
【００４５】
例えば、本実施形態では、上記電源回路１２は、(1) 「いずれの小ブロックに対しても電流供給を停止する」状態と、(2) 「小ブロックＢ１１に電流を供給し、小ブロックＢ１２およびＢ１３への電流供給を停止する」状態と、(3) 「小ブロックＢ１１およびＢ１２に電流を供給し、小ブロックＢ１３への電流供給を停止する」状態と、(4) 「小ブロックＢ１１〜Ｂ１３の全てへ電流を供給する」状態とを選択可能に構成されており、制御回路１１は、これらの状態のいずれを選択するかを変更できる。
【００４６】
このように、本実施形態に係る電源回路１２では、上記各状態(1) 、(2) 、(3) および(4) は、１つ前の状態と比較して、動作する小ブロックが１つ増えるように設定されており、ある状態での半導体集積回路１の消費電流から、１つ前の状態における半導体集積回路１の消費電流を減算することによって、新たに動作を開始した小ブロックの消費電流を算出できる。
【００４７】
具体的には、本実施形態に係る電源回路１２は、図３に示すように、内部電流源２１と、内部電流源２１から供給された電流に応じた量の電流を、各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３へ供給するカレントミラー回路２２とを備えている。さらに、本実施形態に係る電源回路１２では、詳細は後述するように、カレントミラー回路２２のトランジスタの制御端子にスイッチを用いて、当該スイッチをＯＮ／ＯＦＦすることによって、当該トランジスタが、それに対応する小ブロックへ電流を供給するか否かを制御している
より詳細には、上記カレントミラー回路２２には、ｎｐｎ型のトランジスタＱ１・Ｑ２・Ｑ１１ａ〜Ｑ１３ｃが設けられている。上記トランジスタＱ１は、コレクタが上記電源２１に接続されている。また、上記トランジスタＱ１のベースは、上記トランジスタＱ２のエミッタに接続されており、当該トランジスタＱ２のベースは、上記トランジスタＱ１のコレクタに接続されている。なお、内部電流源２１および上記トランジスタＱ２のコレクタは、電源ラインＬ１１を介して電源端子Ｔｐに接続されている。
【００４８】
また、上記トランジスタＱ１１ａ〜Ｑ１３ｃのベースは、トランジスタＱ１のベースに接続されている。なお、トランジスタＱ１およびＱ１１ａ〜Ｑ１３ｃのエミッタは、接地ラインＬ１２を介して、ＧＮＤ端子Ｔｇに接続されている。
【００４９】
一方、上記トランジスタＱ１１ａ〜Ｑ１３ｃのコレクタは、小ブロックＢ１１〜Ｂ１３のうち、各トランジスタに対応する小ブロックに接続されている。なお、図３では、一例として、各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３は、３つずつのトランジスタに対応しており、トランジスタＱ１１〜Ｑ１１ｃのコレクタが、小ブロックＢ１１に接続されている。同様に、小ブロックＢ１２には、トランジスタＱ１２ａ〜Ｑ１２ｃのコレクタが接続され、小ブロックＢ１３にトランジスタＱ１３ａ〜Ｑ１３ｃのコレクタが接続されている。
【００５０】
また、本実施形態に係る電源回路１２には、各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３に対応するスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３が設けられている。これらのスイッチ（例えば、ＳＷ１３）は、それに対応する小ブロック（この場合、Ｂ１３）用のトランジスタ（この場合、Ｑ１３ａ〜Ｑ１３ｃ）のベースと、上記トランジスタＱ１のベースとを接続するか否かを切り換えるためのスイッチであって、上記制御回路１１からの制御信号によって導通／遮断が制御される。
【００５１】
本実施形態では、上記各小ブロックＢ１１、Ｂ１２、Ｂ１３の順で、トランジスタＱ１から遠ざかるように配されており、小ブロック（例えば、Ｂ１３）に対応するトランジスタ（この場合は、Ｑ１３ａ〜Ｑ１３ｃ）のベースは、その小ブロックに対応するスイッチ（この場合は、ＳＷ１３）と、当該小ブロックから見て、上記順番でより前の小ブロック（この場合は、Ｂ１１およびＢ１２）に対応するスイッチ（この場合は、ＳＷ１１およびＳＷ１２）とを介して、上記トランジスタＱ１のベースに接続されている。なお、最もトランジスタＱ１に近い小ブロックＢ１１に対応するトランジスタＱ１１ａ〜Ｑ１１ｃは、当該小ブロックＢ１１に対応するスイッチＳＷ１１を介して、上記トランジスタＱ１のベースに接続されている。
【００５２】
したがって、制御回路１１は、図４に示すように、上記スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３を遮断することによって、上述した状態(1) 、すなわち、「いずれの小ブロックに対しても電流供給を停止する」状態に、上記電源回路１２を制御できる。
【００５３】
同様に、制御回路１１は、「上記スイッチＳＷ１１を導通させ、スイッチＳＷ１２およびＳＷ１３を遮断させる」か、「上記スイッチＳＷ１１・ＳＷ１２を導通させ、スイッチＳＷ１３を遮断する」か、「スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３の全てを導通させる」かを選択することによって、電源回路１２の状態を、上述した状態(2) 、(3) あるいは(4) に設定できる。
【００５４】
なお、上記では、一例として、カレントミラー回路２２が、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタから構成されている場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、ｐｎｐ型のバイポーラトランジスタから構成されていてもよいし、ＭＯＳトランジスタから構成されていてもよい。いずれの場合であっても、カレントミラー回路２２を構成するトランジスタの制御端子（バイポーラトランジスタの場合は、ベース端子、ＭＯＳトランジスタの場合は、ゲート端子）間に介在するスイッチＳＷ１１…によって、上記カレントミラー回路２２を構成するトランジスタのうち、各小ブロックに対応して設けられたトランジスタが、自らに対応する小ブロックへ電流を供給するか否かを制御できれば、同様の効果が得られる。
【００５５】
ここで、本実施形態に係る制御回路１１には、予めシーケンシャルな、上記各スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３の切り換え手順がプログラムされており、制御端子Ｔｃを介して、自動テストの開始が指示されると、予め定められたタイミング（例えば、一定の周期毎など）で、当該切り換え手順に従って、各スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３の導通／遮断状態を切り換えることができる。これにより、制御回路１１は、上記切り換え手順によって定められた順番で、電源回路１２の状態を順次切り換えることができる。なお、状態が切り換えられるタイミングは、上記各スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３の切り換えタイミングによって予め決定される。ここで、本実施形態では、図５に示す順番で、状態を変更するようにプログラムされている。
【００５６】
また、上記制御回路１１では、切り換えタイミングも予め設定されており、制御回路１１は、上記自動テストの開始指示を基準にして動作を開始し、図示しない端子から入力されたクロック信号あるいは図示しない内部回路で生成したクロック信号をカウントして、切り換えタイミングを決定する。
【００５７】
ここで、小ブロックあるいは電源回路１２の回路構成によっては、電流を測定する場合、各小ブロックに電流供給を開始してから当該供給される電流が安定するまでの間に、ある程度の時間を必要とすることがある。この場合、制御回路１１は、少なくとも以下の期間、すなわち、上記各スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３の切り換えによって各小ブロックに電流供給を開始してから、当該供給される電流が安定し、上記電流計４が半導体集積回路１の電流を測定するために必要な時間が経過するまでの期間、上記各スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態が変化しないように、ウェイトをかけることができる。なお、ウェイトをかける際、本実施形態に係る制御回路１１は、一例として、上記クロック信号（メインクロック）を分周するなどして制御クロックを生成し、当該制御クロックに基づいて切り換えタイミングを決定するなどして、ウェイトをかけている。
【００５８】
一方、テスト装置５は、制御端子Ｔｃを介して、上記自動テストの開始を半導体集積回路１の制御回路１１へ指示すると共に、電源回路１２の状態のそれぞれにおける電流量を、電流計４に測定させることができる。なお、上述したように、状態が切り換えられるタイミングは、予め決定されているので、テスト装置５は、上記自動テストの開始指示に同期して、電流計４の電流量の測定タイミングを決定することによって、何ら支障なく、電源回路１２の状態のそれぞれにおける電流量を、電流計４に測定させることができる。
【００５９】
なお、上記では、制御回路１１の切り換えタイミングが予め定められており、テスト装置５および電流計４が、当該タイミングでスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３が切り換えられることを前提にして、電流量の測定タイミングを決定する場合について説明したが、例えば、半導体集積回路１、テスト装置５あるいは電流計４のいずれか、あるいは、さらに他の装置がクロックのマスタ装置となり、当該装置からのクロック信号によって、半導体集積回路１、テスト装置５および電流計４が互いに同期して動作してもよい。一例として、電流計４の制御信号をクロック信号として、半導体集積回路１およびテスト装置５が当該クロック信号に基づいて動作してもよい。
【００６０】
ここで、上記テスト装置５の構成例について説明すると、図６に示すように、本実施形態に係るテスト装置５には、データを記憶する記憶部５１と、各状態(1) 〜(4) における、電流計４の測定結果を受け付け、測定結果を記憶部５１に書き込む測定結果入力部５２と、各状態(1) 〜(4) での測定結果を比較して、各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３の消費電流を算出する消費電流算出部（消費電流算出手段）５３と、上記半導体集積回路１へテストの開始を指示すると共に、上記各部材５１〜５３の動作タイミングを制御する制御部５４とが設けられている。
【００６１】
上述したように、本実施形態では、上記各状態(1) 、(2) 、(3) および(4) は、１つ前の状態と比較して、動作する小ブロックが１つ増えるように設定されている。したがって、上記消費電流算出部５３は、ある状態での半導体集積回路１の消費電流から、１つ前の状態における半導体集積回路１の消費電流を減算することによって、新たに動作を開始した小ブロックの消費電流を算出している。また、上述したように、電流計４が測定結果をテスト装置５に通知可能であり、上記測定結果入力部５２は、制御部５４から指示されたタイミングに従って電流計４へ指示し、各状態(1) 〜(4) での測定結果を取得できる。
【００６２】
上記構成では、テスト装置５が自動テストの開始を指示すると、制御回路１１は、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３を遮断して、電源回路１２を状態(1) に設定する。この状態(1) では、小ブロックＢ１１〜Ｂ１３の全てが動作を停止している。したがって、テスト装置５が状態(1) での半導体集積回路１の消費電流を測定することによって、小ブロックＢ１１〜Ｂ１３を全て停止させた状態の電流量Ｉ１が測定される。
【００６３】
次に、制御回路１１は、スイッチＳＷ１１を導通させて、電源回路１２の状態を状態(2) に切り換える。この状態(2) では、スイッチＳＷ１２およびＳＷ１３が未だ遮断されており、電源回路１２は、小ブロックＢ１１に電流を供給すると共に、小ブロックＢ１２およびＢ１３への電流供給を停止している。したがって、この状態(3) で、上記テスト装置５が、半導体集積回路１の消費電流を電流計４に測定させることによって、小ブロックＢ１１が動作し、小ブロックＢ１２およびＢ１３が動作していない状態での電流量Ｉ２を測定できる。
【００６４】
ここで、状態(1) および(2) を比較すると、小ブロックＢ１１が新たに動作を開始した点のみが異なっている。したがって、電流計４が半導体集積回路１内の消費電流を直接測定せず、半導体集積回路１の外部から消費電流を測定しているだけであるにも拘わらず、テスト装置５は、図４に示すように、上記電流量Ｉ２と電流量Ｉ１との差によって、小ブロックＢ１１の消費電流を取得できる。
【００６５】
さらに、制御回路１１は、スイッチＳＷ１２を導通させて、電源回路１２の状態を状態(3) に切り換える。この状態(3) では、スイッチＳＷ１１およびＳＷ１２が導通しているが、スイッチＳＷ１３は、未だ遮断されている。したがって、電源回路１２は、小ブロックＢ１１およびＢ１２に電流を供給すると共に、小ブロックＢ１３への電流供給を停止している。この結果、この状態(3) で、上記テスト装置５が、半導体集積回路１の消費電流を電流計４に測定させることによって、小ブロックＢ１１およびＢ１２が動作し、小ブロックＢ１３が動作していない状態での電流量Ｉ３を測定できる。さらに、テスト装置５は、１つ前の状態との差、すなわち、上記電流量Ｉ３と電流量Ｉ２との差によって、新たに動作を開始した小ブロック、すなわち、小ブロックＢ１２の消費電流を取得できる。
【００６６】
最後に、制御回路１１は、スイッチＳＷ１３を導通させて、電源回路１２の状態を状態(4) に切り換える。この状態(4) では、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３の全てが導通している。したがって、電源回路１２は、小ブロックＢ１１およびＢ１２に電流を供給すると共に、小ブロックＢ１３への電流供給を停止している。この結果、この状態(4) で、上記テスト装置５が、半導体集積回路１の消費電流を電流計４に測定させることによって、小ブロックＢ１１およびＢ１２が動作し、小ブロックＢ１３が動作していない状態での電流量Ｉ３を測定できる。さらに、テスト装置５は、１つ前の状態との差、すなわち、上記電流量Ｉ３と電流量Ｉ２との差によって、新たに動作を開始した小ブロック、すなわち、小ブロックＢ１２の消費電流を取得できる。導通させて、電源回路１２の状態を状態(3) に切り換える。この状態(3) では、スイッチＳＷ１１およびＳＷ１２が導通しているが、スイッチＳＷ１３は、未だ遮断されている。したがって、電源回路１２は、小ブロックＢ１１およびＢ１２に電流を供給すると共に、小ブロックＢ１３への電流供給を停止している。この結果、この状態(3) で、上記テスト装置５が、半導体集積回路１の消費電流を電流計４に測定させることによって、小ブロックＢ１１およびＢ１２が動作し、小ブロックＢ１３が動作していない状態での電流量Ｉ３を測定できる。さらに、テスト装置５は、１つ前の状態との差、すなわち、上記電流量Ｉ３と電流量Ｉ２との差によって、新たに動作を開始した小ブロック、すなわち、小ブロックＢ１２の消費電流を取得できる。
【００６７】
このように、本実施形態に係る半導体集積回路１では、電流値測定のために、回路ユニットＵ１を細分化するためのスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３を持ち、制御回路１１が、そのスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３をＯＮ／ＯＦＦすることにより、機能単位（最小機能単位）よりも細分化した個々の小ブロックＢ１１〜Ｂ１３の電流値を測定できる。
【００６８】
具体的には、本実施形態に係る半導体集積回路１は、電源端子Ｔｐから供給される電力によって動作するアナログ回路Ａを含む半導体集積回路１であって、通常モード時に、上記アナログ回路Ａの機能毎に設けられたユニット単位で各ユニット（Ｕ１）への電流供給をＯＮ／ＯＦＦする制御回路１１を備え、上記制御回路１１は、消費電流を測定するテストモード時には、制御端子Ｔｃへの入力信号（制御信号）に応じて、上記ユニットＵ１よりも細かな小ブロック単位で各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３への電流供給をＯＮ／ＯＦＦできる。
【００６９】
したがって、テストモード時に、電流を供給する小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを変更しながら、上記電源端子Ｔｐへ供給する電流を測定することによって、通常モード時にＯＮ／ＯＦＦする単位よりも細かな小ブロック単位で消費電流を測定できる。
【００７０】
この結果、テストモード時においても、通常モード時と同様に機能単位でのＯＮ／ＯＦＦしかできない構成と比較して、より細かな単位で消費電流を確認でき、半導体集積回路１に不具合があった場合に、不具合の発生箇所を、より的確に絞り込むことができる。
【００７１】
なお、上記手順で不具合の発生箇所を特定する場合は、消費電流の測定結果（あるいは算出結果）を比較検討して不具合が発生しているか否かを判定するだけでよく、対象となるアナログ回路の高度な知識を必要としない。したがって、誰もが容易に行なうことができる。この結果、解析コストを低減できる。
【００７２】
また、本実施形態に係る制御回路１１は、上記テストモード時に、自動テストの開始が指示された場合、上記各小ブロックのうちの電流供給をＯＮする小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを、予め定められた順番で変更する。したがって、以下の構成、すなわち、上記各小ブロックのうちの電流供給をＯＮする小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを逐次指定する構成よりも少ない手間で、電流を供給する小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを変更できる。
【００７３】
この結果、半導体集積回路１の不良解析を容易にすることができる。また、例えば、量産時のフルテストに要する手間および時間を削減でき、量産テスト段階において、正確かつ容易に消費電流テストを実施できる。
【００７４】
また、本実施形態に係る制御回路１１は、予め定められたシーケンスで自動テストするだけではなく、小ブロックＢ１１〜Ｂ１３のうち、テスト装置５からの指示に応じた小ブロックへ電流を供給するように、電源回路１２を制御できる。
【００７５】
具体的には、本実施形態に係る半導体集積回路１には、指示された小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを格納するレジスタ１３が設けられており、制御回路１１は、制御端子Ｔｃを介するテスト装置５からの指示に応じて、レジスタ１３の内容を更新できる。さらに、制御回路１１は、消費電流をテストする際、上記レジスタ１３に記憶された小ブロックまたは小ブロックの組み合わせへ電流を供給し、残余の小ブロックには、電流を供給しないように、電源回路１２を制御できる。
【００７６】
上記構成では、半導体集積回路１は、予め定められたシーケンスで自動テストするだけではなく、テスト装置５から指示された小ブロックへ電流を供給できる。したがって、テスト装置５は、半導体集積回路１へ供給される電流の測定結果、あるいは、測定結果から算出される各小ブロックの消費電流の算出結果に応じて、次に電流を供給する小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを決定できる。この結果、例えば、測定結果または算出結果によって、不具合が疑われる小ブロックを、ある程度特定できたときに、当該小ブロックに電流を供給してる状態における半導体集積回路１の消費電流を、より高精度に測定するように、電流計４へ指示するなど、測定結果または算出結果に応じた対応を取ることができる。また、特定の小ブロックの消費電流を測定したい場合には、その小ブロックの消費電流を測定／算出するために必要な分だけ、小ブロックへの電流供給および消費電流測定を行へばよいので、ピンポイントでの消費電流測定が可能になる。これらの結果、より的確に不具合の発生が疑われる小ブロックを特定できる。
【００７７】
加えて、上記構成では、制御回路１１が、上記制御端子Ｔｃへの入力信号（制御信号）に応じて、レジスタ１３の内容を更新し、制御回路１１が、当該レジスタ１３に記憶された小ブロックまたは小ブロックの組み合わせへの電流供給をＯＮする。したがって、制御回路１１が小ブロックまたは小ブロックの組み合わせへの電流供給をＯＮする時点では、電流供給をＯＮすべき小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを示す信号が、制御端子Ｔｃに入力されていなくても、制御回路１１は、上記レジスタ１３を参照することによって、何ら支障なく、小ブロックまたは小ブロックの組み合わせへの電流供給をＯＮできる。
【００７８】
この結果、例えば、上記電流供給をＯＮする時点までの間に時分割で小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを指示するなどの処理が可能になり、レジスタ１３を設けない構成、すなわち、制御回路１１が小ブロックまたは小ブロックの組み合わせへの電流供給をＯＮする時点において、電流供給をＯＮすべき小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを示す信号を制御端子Ｔｃへ入力する必要がある構成と比較して、半導体集積回路１に設ける必要のある外部端子の数を削減できる。
【００７９】
一例として、本実施形態に係る半導体集積回路１には、内部設定用に、Ｉ2 インターフェース、３ワイヤのインターフェースあるいは他の通信バスなどのインターフェースが設けられており、これらのインターフェースで使用するためのレジスタが設けられている。この場合、これらのレジスタを拡張することによって上記レジスタ１３を実現すれば、スイッチを使うことによる端子の増加、および、それに伴なうパッケージサイズの拡大を防止できる。
【００８０】
なお、上記では、テストモード時に制御回路１１が各スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３を制御する方法について説明したが、通常モード時には、制御回路１１は、各スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３を以下のように制御する。すなわち、制御回路１１は、回路ユニットＵ１の機能をＯＮするように指示された場合、各スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３の全てをＯＮして、各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３の全てへ電流を供給するように電源回路１２を制御することによって、回路ユニットＵ１を動作させる。一方、通常モード時において、回路ユニットＵ１の機能をＯＦＦするように指示されると、制御回路１１は、各スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３の全てをＯＦＦして、各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３の全てへの電流供給を停止するように電源回路１２を制御する。これにより、回路ユニットＵ１を構成する各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３への電流供給が停止され、半導体集積回路１の消費電力を削減できる。
【００８１】
ところで、上記では、カレントミラー回路２２を構成するトランジスタのうち、各小ブロックに対応するトランジスタ（Ｑ１１ａ〜Ｑ１３ｃ）の制御端子と、当該トランジスタと対になるトランジスタ（図３の場合、トランジスタＱ１）の制御端子との間にスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３を設け、当該スイッチをＯＮ／ＯＦＦすることによって、各小ブロックに対応するトランジスタが、それに対応する小ブロックへ電流を供給するか否かを制御しているが、これに限るものではない。
【００８２】
例えば、電源回路１２から各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３へ電流を供給する配線上に、スイッチを設け、当該スイッチをＯＮ／ＯＦＦすることによって、電源回路１２が各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３へ電流を供給するか否かを制御してもよい。
【００８３】
いずれの場合であっても、小ブロックへ電流を供給するための信号（図３の例では、トランジスタＱ１のベース電位）を電源回路１２（より詳細には、上記トランジスタＱ１１ａ〜Ｑ１３ｃのベース端子）へ与えるための配線上、または、小ブロックへ電流を供給するための配線上に、当該小ブロックへの電流供給のＯＮ／ＯＦＦを制御するためのスイッチが設けられていれば、同様の効果が得られる。
【００８４】
ただし、本実施形態のように、小ブロックへ電流を供給するための信号を電源回路１２へ与えるための配線上にスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３が設けられている構成の場合は、小ブロックへ電流を供給するための配線上に設けられている構成と比較して、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３に流れる電流量を少なく設定できるので、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３での消費電力を低減できる。
【００８５】
ここで、上記両配線のいずれの上にスイッチが設けられている場合をも共通して説明するために、図３から、スイッチと小ブロックとの接続関係を抜き出し、残余の部分を省略すると、図７のようになる。なお、図３の場合、小ブロックへ電流を供給するための信号を電源回路１２へ与えるための配線上にスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３が設けられており、各スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３がＯＮであれば、トランジスタＱ１１ａ〜Ｑ１３ｃが、それぞれに対応する小ブロックＢ１１〜Ｂ１３へ電流を供給しているが、図７では、これらトランジスタＱ１１ａ〜Ｑ１３ｃ、並びに、トランジスタＱ１・Ｑ２および内部電流源２１の図示が省略されている。また、図７では、説明の便宜上、電源回路１２を回路ユニットＵ１内に記載し、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３を電源回路１２外に図示している。
【００８６】
このように、本実施形態に係る半導体集積回路１では、各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３に順位（図３の例では、小ブロックＢ１１、Ｂ１２、Ｂ１３の順）が付されており、小ブロックへ電流を供給するための配線上、または、当該小ブロックへ電流を供給するための信号を電流源へ与えるための配線上には、当該小ブロックへの電流供給のＯＮ／ＯＦＦを制御するためのスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３が設けられている。さらに、上記配線のうち、上記順位が付された小ブロック（例えば、Ｂ１２）に対応する上記配線上には、上記スイッチのうち、当該小ブロックよりも上位の小ブロック（この場合、Ｂ１１）に対応するスイッチ（この場合、ＳＷ１１）も設けられており、上記配線のうち、上記順位が付された小ブロックに対応する上記配線の少なくとも一部は、当該小ブロックよりも上位の小ブロックに対応する上記配線の少なくとも一部でもある。また、上記制御回路１１は、上記の順位に従った順番で上記各スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３を切り換えることによって、電流を供給する小ブロックを順に増加または減少させている。
【００８７】
なお、上述した例では、制御回路１１は、上記全スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３を予めＯＦＦしておき、上記順位の正順、すなわち、小ブロックＢ１１、Ｂ１２、Ｂ１３に対応するスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ１３の順で、スイッチをＯＮすることによって、電源回路１２が電流を供給する小ブロックを順に増加させている。ただし、これとは逆に、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３を予め全部ＯＮしておき、上記順位の逆順、すなわち、スイッチＳＷ１３、ＳＷ１２、ＳＷ１１の順で、スイッチをＯＦＦすることによって、電源回路１２が電流を供給する小ブロックを順に減少させてもよい。
【００８８】
当該構成では、上記配線のうち、上記順位が付された小ブロック（例えば、Ｂ１２）に対応する上記配線の少なくとも一部は、当該小ブロックよりも上位の小ブロック（例えば、Ｂ１１）に対応する上記配線の少なくとも一部でもあり、上記の順位に従った順番で上記各スイッチを切り換えることによって電流を供給する小ブロックを順に増加または減少させるので、半導体集積回路１に設ける必要のある上記配線の長さを短縮できると共に、制御回路１１の構成（スイッチの数など）を簡略化できる。
【００８９】
さらに、本実施形態に係る半導体集積回路１では、上記各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３のうち、最上位の小ブロックＢ１１以外の小ブロック（例えば、Ｂ１２）に対応するスイッチ（この場合、ＳＷ１２）は、当該小ブロックに対応して設けられたトランジスタ（この場合、Ｑ１２ａ〜Ｑ１２ｃ）のうち、これらのトランジスタと対を成すトランジスタＱ１に最も近いトランジスタ（この場合、Ｑ１２ａ）のベース端子と、当該小ブロックよりも１つ順位が前の小ブロック（この場合、Ｂ１１）に対応して設けられたトランジスタ（この場合、Ｑ１１ａ〜Ｑ１１ｃ）のうち、最もトランジスタＱ１から離れたトランジスタ（この場合、Ｑ１１ｃ）のベース端子との間に設けられている。したがって、配線長をより短くすることができる。なお、最上位の小ブロックＢ１１に対応するスイッチＳＷ１１は、当該小ブロックＢ１１に対応するトランジスタＱ１１ａ〜Ｑ１１ｃのうち、上記対となるトランジスタＱ１に最も近いトランジスタＱ１１ａのベース端子とトランジスタＱ１のベース端子との間に設けられている。
【００９０】
また、上記では、各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３の全てが順位付けされている構成について説明したが、これらのうちの一部のみが順位付けされていてもよい。この場合であっても、上記半導体集積回路の各小ブロックの中には、順位が付されたものが複数あれば、本実施形態と略同様に、半導体集積回路１に設ける必要のある上記配線の長さ、および、制御回路１１の構成を簡略化できる。ただし、本実施形態のように、全てが順位付けされていれば、上記配線の長さをより短縮でき、制御回路１１の構成をより簡略化できる。
【００９１】
なお、例えば、測定しない小ブロックの回路を切断するためのスイッチを追加すれば、任意の小ブロックまたは任意の組み合わせの小ブロックへ電流を供給でき、各小ブロックの電流を個別に測定できる。ただし、この構成の場合は、図３の構成の略２倍の数のスイッチが必要になってしまう。
【００９２】
一方、上記のようにスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３を配置した場合、電流を供給できる小ブロックを増減できるが、各小ブロックを個別にＯＮ／ＯＦＦすることはできず、例えば、ある小ブロック（例えば、Ｂ１３）に電流を供給しようとすれば、より上位の小ブロック（この場合は、Ｂ１１およびＢ１２）にも電流が供給されてしまう。
【００９３】
ただし、本実施形態では、制御回路１１が、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３を順番にオンさせて、一つずつ細分化した小ブロックまたは小ブロックの組み合わせ回路ユニットＵ１に電圧を印加すると共に、テスト装置５が、電流値の変化量から、細分化した小ブロックまたは小ブロックの組み合わせの電流値を求めている。
【００９４】
より詳細には、上記半導体集積回路１の小ブロックのうち、ある小ブロック、または、ある小ブロックの組み合わせへ電流が供給されている状態を、第１の状態とし、上記第１の状態において電流が供給されている小ブロックまたは小ブロックの組み合わせに、それとは別の小ブロックまたは小ブロックの組み合わせを追加した組み合わせへ電流が供給されている状態を、第２の状態とするとき、上記テスト装置５は、上記第１の状態における上記半導体集積回路１の消費電流と、上記第２の状態における、上記半導体集積回路１の消費電流との差を、上記追加された小ブロックまたは小ブロックの組み合わせの消費電流量として算出している。
【００９５】
したがって、上記個別にＯＮ／ＯＦＦする構成、すなわち、測定しない小ブロックの回路を切断するスイッチを設ける構成と比較して、スイッチの数が略半分に削減されているにも拘わらず、何ら支障なく、各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３の消費電流を測定できる。
【００９６】
ところで、図３に示す構成では、電源回路１２は、電流の供給対象となる回路、すなわち、回路ユニットＵ１の各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３のいずれにも電流を供給していない状態であっても、電源回路１２の内部電流源２１を電流が流れている。
【００９７】
これに対して、図８に示す変形例では、電流の供給対象となる回路のいずれにも電流を供給していない状態において、電流源の内部電流源２１を流れる電流を遮断している。具体的には、本変形例に係る電源回路１２ａは、図８に示すように、図３に示す電源回路１２と略同様の構成であるが、トランジスタＱ１のベース端子とスイッチＳＷ１１との接続点を接地するか否かを制御するスイッチＳＷ１が設けられている。また、図８を、図７と同様の形式で記載すると、図９に示すようになる。なお、図９では、図７に示すスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３と同様に、スイッチＳＷ１も電源回路１２ａの外に図示している。
【００９８】
上記構成では、当該スイッチＳＷ１が遮断されると、トランジスタＱ１が遮断されるので、電源電圧が印加される電源ラインＬ１１から内部電流源２１およびトランジスタＱ１を介して接地ラインＬ１２までの電流経路が遮断される。この結果、スイッチＳＷ１を遮断することによって、電源回路１２ａの内部電流源２１を流れる電流を遮断できる。なお、この状態では、電源回路１２ａは、電流供給動作を停止している。
【００９９】
一方、本変形例に係る制御回路１１は、制御端子Ｔｃへの入力信号に応じて、スイッチＳＷ１を遮断して、電源回路１２ａを停止させるか、スイッチＳＷ１を導通させて、電源回路１２ａを動作させるかを制御できる。
【０１００】
当該構成では、電流の供給対象となる回路のいずれにも電流を供給する必要がない場合、電源回路１２ａの動作を停止すると共に、電源回路１２ａの内部電流源２１を流れる電流を遮断している。この結果、図３に示す構成と比較して、電流源がいずれの回路にも電流を供給する必要がない期間における、半導体集積回路１の消費電力を削減できる。
【０１０１】
なお、上記構成では、スイッチＳＷ１を遮断することで、電源回路１２ａの動作を停止させ、当該電源回路１２ａが電流の供給対象としている各小ブロックＢ１１〜Ｂ１３への電流供給を、一括して停止させることができる。
【０１０２】
ところで、上記では、一例として、半導体集積回路１に電源端子Ｔｐが１つ設けられ、半導体集積回路１内の各回路ユニットＵ１・１１・１２が当該電源端子Ｔｐを介して供給される電力によって動作する構成について説明したが、当然ながら、電源端子Ｔｐの数、および、各電源端子Ｔｐが電力を供給する回路ユニットの数は、任意に設定できる。また、各回路ユニットＵ１…に設ける小ブロックの数も任意に設定できる。
【０１０３】
以下では、図１０を参照しながら、半導体集積回路に複数の電源端子Ｔｐが設けられた構成について説明する。すなわち、本変形例に係る半導体集積回路１ｂは、互いに独立した、３つの電源端子Ｔｐ１〜Ｔｐ３と、互いに独立した３つのＧＮＤ端子Ｔｇ１〜Ｔｇ３とを備えている。
【０１０４】
さらに、上記半導体集積回路１ｂには、アナログ回路Ａを構成する回路ユニットとして、３つの回路ユニットＵ１〜Ｕ３が設けられている。また、それに伴なって、上記半導体集積回路１ｂには、３つの電源回路１２（１２ａ）が設けられている。ここで、本変形例では、各電源回路１２ａは、各回路ユニットＵ１〜Ｕ３内に設けられた小ブロックとして実装されている。なお、各電源回路の構成は、図３と同様の構成であってもよいし、図８と同様の構成であってもよいが、以下では、一例として、図８と同様の構成の電源回路１２ａが設けられている場合について説明する。
【０１０５】
本変形例では、各電源端子Ｔｐ１〜Ｔｐ３は、それぞれ１つずつの回路ユニットＵ１〜Ｕ３へ電力を供給するように構成されており、電源端子Ｔｐ１は、回路ユニットＵ１に接続され、電源端子Ｔｐ２は、回路ユニットＵ２に接続されると共に、電源端子Ｔｐ３は、回路ユニットＵ３に接続されている。同様に、回路ユニットＵ１は、ＧＮＤ端子Ｔｇ１を介して接地され、回路ユニットＵ２は、ＧＮＤ端子Ｔｇ２を介して接地されると共に、回路ユニットＵ３は、ＧＮＤ端子Ｔｇ３を介して接地されている。
【０１０６】
なお、制御回路１１には、これらの電源端子Ｔｐ１〜Ｔｐ３から独立して設けられた、図示しない電源端子から電力が供給されていてもよいし、制御回路１１へ電力を供給するための電源端子は、上記電源端子Ｔｐ１〜Ｔｐ３のいずれかと共通であってもよい。同様に、制御回路１１は、図示しない、独立したＧＮＤ端子を介して接地されていてもよいし、上記各ＧＮＤ端子Ｔｇ１〜Ｔｇ３のいずれかを介して接地されていてもよい。
【０１０７】
また、本変形例に係る半導体集積回路１ｂでは、回路ユニットＵ１が２つの小ブロック１２ａ・Ｂ１１に分割されており、回路ユニットＵ２が３つの小ブロック１２ａ・Ｂ２１・Ｂ２２に分割されている。また、回路ユニットＵ３は、２つの小ブロック１２ａ・Ｂ３１に分割されている。なお、上記各回路ユニットＵ１〜Ｕ３では、小ブロックの１つが電源回路１２ａであり、各電源回路１２ａは、それぞれが設けられた回路ユニットに対応する電源端子およびＧＮＤ端子に接続されている。
【０１０８】
なお、各回路ユニットＵ１〜Ｕ３に設けられている小ブロックの数を除けば、各回路ユニットＵ１〜Ｕ３の構成、および、それへ電流を供給する電源回路１２ａの回路構成は、図１および図８と同一であるため、各部の詳細な説明および図示を省略し、図１０では、図７と同様の形式で、スイッチと各小ブロックとの接続関係を強調して記載している。
【０１０９】
上記構成に係る制御回路１１では、予め定められたシーケンスとして、各回路ユニットＵ１〜Ｕ３の１つずつをテスト対象として、図４および図５と同様のシーケンスを行うように設定されている。
【０１１０】
例えば、回路ユニットＵ１、Ｕ２およびＵ３の順にテスト対象にするように設定されているとすると、制御回路１１は、まず、全回路ユニットＵ１の電源回路１２ａが停止している状態において、制御回路１１は、回路ユニットＵ１の各小ブロック１２ａ、Ｂ１１の順で動作を開始させる。一方、テスト装置５は、全回路ユニットＵ１の電源回路１２ａが停止している状態における、半導体集積回路１ｂの消費電流、回路ユニットＵ１の小ブロック１２ａが動作を開始した状態での消費電流、小ブロックＢ１１が動作を開始した状態での消費電流を測定し、１つ前の状態の消費電流との差を、新たに動作を開始した小ブロックの消費電流として算出する。これにより、回路ユニットＵ１の各小ブロック１２ａ・Ｂ１１の消費電流がそれぞれ算出される。
【０１１１】
上記各シーケンスは、回路ユニットＵ２・Ｕ３をテスト対象としても行われ、テスト装置５は、全回路ユニットＵ２の電源回路１２ａが停止している状態の消費電流、回路ユニットＵ２の小ブロック１２ａが動作を開始した状態での消費電流、小ブロックＢ２１が動作を開始した状態での消費電流、および、小ブロックＢ２２が動作を開始した状態での消費電流を測定し、１つ前の状態の消費電流との差を、新たに動作を開始した小ブロックの消費電流として算出する。同様に、テスト装置５は、全回路ユニットＵ１の電源回路１２ａが停止している状態の消費電流、回路ユニットＵ３の小ブロック１２ａが動作を開始した状態での消費電流、小ブロックＢ３１が動作を開始した状態での消費電流を測定し、１つ前の状態の消費電流との差を、新たに動作を開始した小ブロックの消費電流として算出する。これにより、回路ユニットＵ２の各小ブロック１２ａ・Ｂ２１・Ｂ２２の消費電流、並びに、回路ユニットＵ３の各小ブロック１２ａ・Ｂ３１の消費電流が、それぞれ算出される。
【０１１２】
なお、上記では、いずれの回路ユニットをテスト対象とする場合であっても、最初に、全回路ユニットＵ２の電源回路１２ａが停止している状態（初期状態）の消費電流を測定する場合について説明したが、２番目以降の回路ユニットをテストする際には、初期状態の消費電流を測定せず、それよりも前の回路ユニットをテストする際に測定された初期状態の消費電流を参照して、各小ブロックの消費電流を算出してもよい。
【０１１３】
このように、本変形例に係る半導体集積回路１ｂでは、上記各小ブロック１２ａ・Ｂ１１〜Ｂ３１は、複数のグループ（この場合は、回路ユニットＵ１〜Ｕ３のそれぞれ）に分割されていると共に、上記電源端子Ｔｐ１〜Ｔｐ３は、上記グループ毎に設けられていると共に、上記各小ブロック小ブロック１２ａ・Ｂ１１〜Ｂ３１は、上記電源端子Ｔｐ１〜Ｔｐ３のうち、自らが属するグループに対応して設けられた電源端子からの電力供給によって動作している。また、上記制御回路１１は、上記テストモード時に、制御端子Ｔｃへの入力信号に応じて、上記各グループのうちの指定されたグループに属する小ブロックへの電力供給を一括してＯＦＦしている。なお、上記では、一例として、１つの回路ユニットとグループとが一致している場合を例にして説明したが、複数の回路ユニットが１つのグループに割り当てられていてもよい。
【０１１４】
当該構成では、制御回路１１が、各グループのうちの指定されたグループに属する小ブロックへの電力供給を一括してＯＦＦする。したがって、テストモード時に、各電源端子Ｔｐ１〜ＴＰ３を互いに接続して、半導体集積回路１への電力供給および電流測定を行った場合でも、制御回路１１が、制御端子Ｔｃへの入力信号に応じ、測定対象とするグループ以外のグループに属する小ブロックへの電力供給を一括してＯＦＦすることによって、測定対象とするグループの消費電流を測定できる。
【０１１５】
なお、上記構成では、各回路ユニットＵ１〜Ｕ３の１つずつをテスト対象とする場合について説明したが、電源端子Ｔｐ１〜Ｔｐ３のそれぞれに電流計４を接続し、それぞれに供給される電流を個別に測定する場合は、各回路ユニットＵ１〜Ｕ３を同時にテスト対象としてもよい。
【０１１６】
ただし、上記のように、各回路ユニットＵ１〜Ｕ３の１つずつをテスト対象とし、テスト対象としない回路ユニットの動作を停止する場合は、半導体集積回路１ｂの外部で電源端子Ｔｐ１〜Ｔｐ３が互いに接続されている測定系であっても、各々の電源端子Ｔｐ１〜Ｔｐ３毎の電流値の測定できる。この結果、各電源端子Ｔｐ１〜Ｔｐ３に共通の電源２および電流計４を接続しても、何ら支障なく、各回路ユニットの各小ブロックの消費電流を測定／算出できる。
【０１１７】
したがって、多くの回路ユニットと電源端子とを持つ半導体集積回路であっても、１つの電源２でテストすることができ、テスト用の電源として、以下のテスタ、すなわち、テスタの電源に制限がある、安価なテスタを使用する場合であっても、何ら支障なく、各回路ユニットの各小ブロックの消費電流を測定／算出できる。
【０１１８】
なお、上記実施形態では、半導体集積回路１の制御回路１１が、予め定められたシーケンスで自動テストするだけではなく、小ブロックＢ１１〜Ｂ１３のうち、テスト装置５からの指示に応じた小ブロックへ電流を供給するように、電源回路１２を制御可能な構成について説明したが、これに限るものではない。
【０１１９】
例えば、電流を供給する小ブロックの外部からの指定が不可能で、しかも、予め定められたシーケンスでの自動テストが可能な構成であってもよいし、それとは逆に、自動テストが不可能で、電流を供給する小ブロックの外部からの指定を受け付け可能であってもよい。
【０１２０】
また、上記実施形態では、回路ユニットの小ブロックとＧＮＤ端子との間に電源回路１２（１２ａ）が配されている場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、図１１に示すように、回路ユニットの小ブロックと電源端子Ｔｐとの間に電源回路が配されていてもよい。なお、図１１は、一例として、図７と同様の半導体集積回路で電源回路を電源端子Ｔｐとの間に設けた構成を例示している。
【０１２１】
いずれの場合であっても、消費電流を測定するテストモード時には、外部端子へ入力された制御信号に応じて、回路ユニットよりも細かな小ブロック単位で各小ブロックへの電流供給をＯＮ／ＯＦＦできれば、同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
ＲＦＩＣをはじめとして、アナログ回路を含む半導体集積回路、および、半導体集積回路のテストシステムに好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の実施形態を示すものであり、通常使用時における、半導体集積回路と、その周辺回路との要部構成を示すブロック図である。
【図２】テスト時における、上記半導体集積回路と、その周辺回路との要部構成を示すブロック図である。
【図３】上記半導体集積回路に設けられた電源回路近傍を示す回路図である。
【図４】上記半導体集積回路に設けられた制御回路が制御可能なスイッチの各状態と、各状態において測定される電源電流値と、それから算出される小ブロックの電流量との関係を示す図面である。
【図５】上記制御回路がスイッチを制御する際の手順を示す図面である。
【図６】テスト時に上記半導体集積回路に接続されるテスト装置の要部構成を示すブロック図である。
【図７】上記半導体集積回路を示すものであり、小ブロックとスイッチとの接続関係を示す図面である。
【図８】上記半導体集積回路の変形例を示すものであり、電源回路近傍を示す回路図である。
【図９】上記半導体集積回路を示すものであり、小ブロックとスイッチとの接続関係を示す図面である。
【図１０】上記半導体集積回路の変形例を示すものであり、半導体集積回路に設けられた複数の回路ユニット内の小ブロックとスイッチとの接続関係を示す図面である。
【図１１】上記半導体集積回路の変形例を示すものであり、小ブロックとスイッチとの接続関係を示す図面である。
【符号の説明】
【０１２４】
１・１ａ・１ｂ      半導体集積回路
５                  テスト装置
１１                  制御回路
２２                  カレントミラー回路
５３                  消費電流算出部（消費電流算出手段）
Ａ                    アナログ回路
Ｂ１１〜Ｂ３２        小ブロック
Ｑ１〜Ｑ１３ｃ        トランジスタ
ＳＷ１１〜ＳＷ１３    スイッチ
Ｔｐ・Ｔｐ１〜Ｔｐ３  電源端子
Ｕ１〜Ｕ３            回路ユニット（ユニット）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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