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JP3628492B2 - Semiconductor device and test method thereof - Google Patents

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JP3628492B2
JP3628492B2 JP23137797A JP23137797A JP3628492B2 JP 3628492 B2 JP3628492 B2 JP 3628492B2 JP 23137797 A JP23137797 A JP 23137797A JP 23137797 A JP23137797 A JP 23137797A JP 3628492 B2 JP3628492 B2 JP 3628492B2
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寛 野田
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディジタル・アナログ変換器(以下、DACという)を有するアナログ・ディジタル混在の半導体装置において、テストを行うための回路を備えた半導体装置およびそのテスト方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6は従来の半導体装置を示す図であり、図において、1は例えば、NビットのDACを内蔵するアナログ・ディジタル混在LSI等の半導体装置、2はロジック回路やRAM回路等のディジタル回路、3は半導体装置1の内部クロックを発生するためのクロック/タイミング発生器、4はNビットのDACである。この半導体装置1は多数のディジタル入出力端子と少数のアナログ出力端子を有している。
【0003】
次に動作について説明する。
まず、テスト装置T1を被測定デバイスである半導体装置1に接続し、所定のテストパターンまたは信号を作成してこの半導体装置1に入力し、例えば、半導体装置1からの出力値を期待値と比較して半導体装置1の機能の良否の判定を行う。
ここで、テスト装置T1は半導体装置1のディジタル回路2から出力されるディジタル信号とともにDAC4から出力されるアナログ信号を取り込んでテストを行う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の半導体装置は以上のように構成されているので、この半導体装置のテストの際に高価な多ピンのアナログ・ディジタル混在半導体装置用のテスト装置を使用する必要があり、テストに要する費用が高額となるなどの課題があった。
【0005】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、アナログ・ディジタル混在の半導体装置であっても安価にテストを行うことができる半導体装置およびそのテスト方法を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る半導体装置は、多数のディジタル信号用入出力端子と、前記ディジタル信号用入出力端子を介してディジタル信号の入出力が行われるディジタル回路と、前記ディジタル回路から出力された所定のディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタル・アナログ変換器と、前記ディジタル・アナログ変換器の出力端子と、クロックを前記ディジタル回路及び前記ディジタル・アナログ変換器へ供給するクロック発生手段とを備えた半導体装置において、前記ディジタル・アナログ変換器から出力されるアナログ信号とテスト用基準信号とを比較して、その比較結果をテスト装置へ出力する比較手段を備えたものである。
【0007】
この発明に係る半導体装置は、請求項1記載の半導体装置であって、通常動作時にはディジタル・アナログ変換器側と出力端子側とを接続し、テスト時には比較手段の出力端子側と前記出力端子側とを接続するモード切替手段が付加されてなるものである。
【0008】
この発明に係る半導体装置は、請求項1記載または請求項2記載の半導体装置であって、テスト用基準信号を作成する基準信号作成手段を備えたものである。
【0009】
この発明に係る半導体装置は、請求項3記載の半導体装置であって、基準信号作成手段は、電源に接続され、複数の抵抗が組み合わされてなる抵抗回路と、前記基準信号作成手段の出力端子側及び前記抵抗回路の所定の節点の間の接続または切離しを行う複数のスイッチと、前記各スイッチを所定のタイミングで切り替えるための切替制御信号を出力するシフトレジスタとを有するものである。
【0010】
この発明に係る半導体装置のテスト方法は、ディジタル信号用入出力端子から所定のディジタル信号をディジタル回路に入力し、前記ディジタル回路から出力されたディジタル信号をディジタル・アナログ変換器によってアナログ信号に変換し、前記アナログ信号とテスト用基準信号とを比較して、その比較結果を前記テスト装置へ出力し、前記テスト装置で、取り込まれた前記比較結果に基づいて前記半導体装置の良否を判定するものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による半導体装置の構成を示すブロック図であり、図において、1は半導体装置、2はロジック回路やRAM回路等のディジタル回路、3は半導体装置1の内部クロックを発生するためのクロック/タイミング発生器(クロック発生手段)、4はNビットのDAC(ディジタル・アナログ変換器)、5はNビットのDAC4の出力電圧V と基準電圧(テスト用基準信号)Vref とを比較するコンパレータ(比較手段)、6は通常動作時にはDAC4と半導体装置1の出力端子1bとを接続し、テスト時にはコンパレータ5と出力端子1bとを接続するスイッチ(モード切替手段)、1a,1a,…はディジタル信号用入出力端子、1bはDAC4の出力端子、1cは基準電圧端子、1dはスイッチ6をコントロールするためのスイッチコントロール端子、11はN本の入力データ信号線、12はディジタル回路2へのクロック信号線、13はNビットのDAC4のサンプリングクロック信号線である。
【0012】
半導体装置1をテストする際は、ロジックテスタ等のテスト装置T2を半導体装置1に接続する。そして、ディジタル信号用入出力端子1a,1a,…を介して所定のディジタル信号が、例えば、テスト装置T2からディジタル回路2へ入力され、出力端子1bからは、通常動作時にはDAC4からのアナログ出力信号が出力され、テスト時にはコンパレータ5のディジタル出力信号がテスト装置T2に取り込まれる。また、基準電圧端子1cからはテスト装置T2で作成された基準電圧Vref がコンパレータ5へ入力される。また、スイッチコントロール端子1dを介して、スイッチ6を切り替えるための制御信号がスイッチ6へ入力される。
スイッチ6は、DAC4側端子6aとコンパレータ5側端子6bとを有し、通常動作時には、「H」レベルの制御信号を受け取って、DAC側端子6aと出力端子1bとを接続する一方、テスト時には、「L」レベルの制御信号を受け取って、コンパレータ側端子6bと出力端子1bとを接続する。
【0013】
次に動作について説明する。
まず、テスト装置T2を各端子1a,1b,…で半導体装置1に接続し、テストを開始する。スイッチコントロール端子1dからは「L」レベルの制御信号が入力され、スイッチ6の端子6bと出力端子1bとが接続される。また、所定のディジタル信号用入出力端子1a,1a,…からは、所定のディジタル信号が入力される。
コンパレータ5は、DAC4から出力されたアナログ出力電圧V とテスト装置T2において作成された基準電圧Vref とを比較し、比較結果に応じたディジタル信号を出力端子1bへ伝達する。このディジタル信号は、テスト装置T2に入力されて、期待値と比較され良品/不良品が判定される。
【0014】
ここで、DAC4からの出力電圧V を0.5LSB(Least Significant Bit )の精度でテストする場合には、テスト装置T2の電圧源に必要な精度は、DAC4のフルスケール電圧をVfsとするときVfs/((2 −1)/0.5)となる。
また、通常動作時は、スイッチコントロール端子1dを介して「H」レベルの制御信号が入力され、スイッチ6の端子6aと出力端子1bとが接続される。このときDAC4からのアナログ出力が直接出力端子1bへ伝達される。
【0015】
以上のように、この実施の形態1によれば、半導体装置内部にDAC4の出力電圧V と基準電圧Vref とを比較してディジタル信号を出力するコンパレータ5と、通常動作時とテスト時とを切り替えるスイッチ6とが内蔵されていることで、高価な多ピンのアナログ・ディジタル混在半導体装置用のテスト装置が不要になり、安価なロジックテスタ等のテスト装置のみで半導体装置のテストが可能になるので、テストコストが削減できる効果が得られる。
【0016】
なお、上記実施の形態1において、スイッチコントロール端子1dを介して「H」レベルの制御信号が入力されるときに通常動作が行われるように構成したが、例えば、高インピーダンス状態とされたときに通常動作が行われるように構成しても良い。
【0017】
実施の形態2.
上記実施の形態1では、基準電圧Vref を外部のテスト装置T2において作成していたのに対して、この実施の形態2では、半導体装置1内において作成する。
図2は、この発明の実施の形態2による半導体装置の構成を示すブロック図であり、図において、7は基準電圧Vref を作成する基準電圧発生器(基準信号作成手段)、14は直列データ入力信号線、15はシフトクロック信号線である。また、7aは基準電圧発生器7のデータ入力端子、7bはクロック入力端子、7cは基準電圧出力端子である。なお、図1と同一または相当部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【0018】
図3は、この発明の実施の形態2による半導体装置の基準電圧発生器の構成を示すブロック図であり、図において、71は複数の抵抗が組み合わされてなり、一端が電源Vddに接続され、別の一端が接地に接続されるラダー抵抗回路(抵抗回路)、72はラダー抵抗回路71の所定の節点及び基準電圧発生器7の基準電圧出力端子7c間に設けられた複数のスイッチ72a〜72eからなり、切替制御信号に応じて上記各節点及び基準電圧出力端子7c間の接続/切離しを行うスイッチ群、73はシフトクロック信号CLK及びデータ入力信号Dinに基づいて、スイッチ群72の各スイッチを切り替えるための切替制御信号を出力するシフトレジスタ、7aはデータ入力信号Dinが入力されるデータ入力端子、7bはシフトクロック信号CLKが入力されるクロック入力端子、7cはスイッチ群72の各スイッチの入切状態に対応した基準電圧Vref が出力される基準電圧出力端子である。
【0019】
ラダー抵抗回路71は、抵抗R ,R ,R ,R ,R が直列に接続され、かつ、一端(トップ電圧端)側で電源に、他端(ボトム電圧端子)側で接地に接続される。また、各抵抗間の節点V ,V ,V ,V ,V にはそれぞれ、スイッチ72a,72b,72c,72d,72eの一端側が繋がれている。さらに、各スイッチ72a〜72eの他端側は基準電圧出力端子7cに接続されている。
図4は、この発明の実施の形態2による基準電圧発生器のシフトレジスタの構成を示す回路図である。図において、731,731,…はJKフリップフロップ,732はインバータ、73a〜73eはスイッチコントロール端子である。シフトレジスタ73は、図4に示すように、JKフリップフロップ731,731,…が5段に接続され,シフトクロック信号CLK及びデータ入力信号Dinに基づいて、各スイッチコントロール端子73a〜73eから切替制御信号A 〜A が出力される。
なお、ここでは、説明の便宜のため5個のラダー抵抗と5段のシフトレジスタを示したが、実際はNビットのDAC4の出力電圧V を0.5LSBの精度でテストする場合は、(2 −1)/0.5個のラダー抵抗と(2 −1)/0.5段のシフトレジスタが必要になる。シフトレジスタの段数等は、必要とされる精度に応じて任意に設定することができる。
【0020】
次に動作について説明する。
図5は、この発明の実施の形態2によるシフトレジスタの動作を説明するためのタイミングチャートである。
テスト時の動作について説明する。DAC4へは、DAC4がランプ波形を出力させるようにデータを入力する。図4において、まず、スイッチコントロール端子1dより「H」レベルがテスト装置T3より入力された時は、シフトレジスタ73のスイッチコントロール端子73a〜73eから出力される切替信号A 〜A はすべて「L」レベルにリセットされる。
次にディジタル回路2から出力された直列データ「LHLLLLL…」がシフトレジスタ73に入力され、同時にスイッチコントロール端子1dより「L」レベルがテスト装置T3より印加されると、図5に示すように、シフトレジスタ73のスイッチコントロール端子73a〜73eからの切替信号A 〜A は、シフトクロックCLKによって順次「H」レベルがシフトされたものとなる。
【0021】
そして、図3に示すように、シフトレジスタ73のスイッチコントロール端子73a〜73eから出力された切替信号A 〜A はスイッチ群72をコントロールし、順にオン/オフが移動する。これによってラダー抵抗回路71からの電圧が基準電圧端子7cに順々に伝達される。この基準電圧Vref は階段状に変化する波形が周期的に繰り返されたものとなる。
次に、DAC4からのランプ波形のアナログ出力V と上記基準電圧Vref とをコンパレータ5で比較し、出力端子1bへ伝達されたディジタル信号をテスト装置T3において期待値と比較し良品/不良品を判定する。ここでは、アナログ出力V と基準電圧Vref とを比較することによって、例えば、DAC4のリニアリティが測定される。また、このテスト装置T3においては、所定のディジタル信号用入出力端子1a,1a,…から出力されたディジタル信号に基づいて、ディジタル回路2についても調べられる。
なお、通常動作時の動作は、実施の形態1の場合と同様であるので、説明を省略する。
【0022】
以上のように、この実施の形態2によれば、実施の形態1で述べた効果に加えて、基準電圧発生器を半導体装置内部に設けたので、テスト装置に高精度の基準信号源が不要になるという効果が得られる。また、例えば、ラダー抵抗回路の抵抗の数やシフトレジスタの段数等を変えることによって、自在に所望の精度を設定し、かつ、所定の基準電圧波形を作成して半導体装置のテストを行うことができるという効果が得られる。また、基準電圧端子1cを外部ピンとして持つ必要がなくなるという効果が得られる。
【0023】
なお、上記実施の形態2においては、コンパレータ5からランプ波形を出力し、DACのリニアリティをテストする場合について述べたが、コンパレータ5から出力される信号はランプ波形に限らず、例えば、正弦波形であっても良いし、また、実施できるDACのテスト項目はリニアリティに限らない。
【0024】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、高価な多ピンのアナログ・ディジタル混在半導体装置用のテスト装置が不要になり、安価なテスト装置のみで半導体装置のテストが可能になるので、テストコストが削減できる効果がある。
【0025】
この発明によれば、基準信号作成手段を半導体装置内部に設けることによって、テスト装置に高精度の基準信号源が不要となるという効果がある。
【0026】
この発明によれば、例えば、抵抗回路の抵抗の数やシフトレジスタの段数等を変えることによって、自在に所望の精度を設定し、かつ、所定の基準信号波形を作成して半導体装置のテストを行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1による半導体装置の構成を示すブロック図である。
【図2】この発明の実施の形態2による半導体装置の構成を示すブロック図である。
【図3】この発明の実施の形態2による基準電圧発生器の構成を示す回路図である。
【図4】この発明の実施の形態2による基準電圧発生器のシフトレジスタの構成を示す回路図である。
【図5】この発明の実施の形態2によるシフトレジスタの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図6】従来の半導体装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 半導体装置、1a,1a,… ディジタル信号用入出力端子、1b 出力端子、2 ディジタル回路、3 クロック/タイミング発生器(クロック発生手段)、4 DAC(ディジタル・アナログ変換器)、5 コンパレータ(比較手段)、6 スイッチ(モード切替手段)、7 基準電圧発生器(基準信号作成手段)、71 ラダー抵抗回路(抵抗回路)、72a〜72e スイッチ、73 シフトレジスタ、7c 基準電圧出力端子(基準信号作成手段の出力端子)、R 〜R 抵抗、V 〜V 節点、T2,T3 テスト装置。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor device including a circuit for performing a test in an analog / digital mixed semiconductor device having a digital / analog converter (hereinafter referred to as DAC), and a test method thereof.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 is a diagram showing a conventional semiconductor device. In the figure, 1 is a semiconductor device such as an analog / digital mixed LSI incorporating an N-bit DAC, for example, 2 is a digital circuit such as a logic circuit or a RAM circuit, 3 Is a clock / timing generator for generating an internal clock of the semiconductor device 1, and 4 is an N-bit DAC. The semiconductor device 1 has a large number of digital input / output terminals and a small number of analog output terminals.
[0003]
Next, the operation will be described.
First, the test apparatus T1 is connected to the semiconductor device 1 which is a device under test, a predetermined test pattern or signal is created and input to the semiconductor device 1, and for example, the output value from the semiconductor device 1 is compared with an expected value. Then, the quality of the function of the semiconductor device 1 is determined.
Here, the test apparatus T1 takes in the analog signal output from the DAC 4 together with the digital signal output from the digital circuit 2 of the semiconductor device 1 and performs a test.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional semiconductor device is configured as described above, it is necessary to use an expensive test device for a multi-pin analog / digital mixed semiconductor device when testing this semiconductor device. There were issues such as high costs.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a semiconductor device and a test method thereof that can be tested at a low cost even in a mixed analog / digital semiconductor device. .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The semiconductor device according to the present invention comprises a number of digital signal input / output terminals, a digital circuit for inputting / outputting digital signals via the digital signal input / output terminals, and a predetermined digital signal output from the digital circuit. A semiconductor device comprising: a digital / analog converter for converting a signal into an analog signal; an output terminal of the digital / analog converter; and a clock generating means for supplying a clock to the digital circuit and the digital / analog converter. A comparison means is provided for comparing the analog signal output from the digital-analog converter with the test reference signal and outputting the comparison result to the test apparatus.
[0007]
The semiconductor device according to the present invention is the semiconductor device according to claim 1, wherein the digital-analog converter side and the output terminal side are connected during normal operation, and the output terminal side of the comparison means and the output terminal side during testing. Mode switching means for connecting the two is added.
[0008]
The semiconductor device according to the present invention is the semiconductor device according to claim 1 or 2, and includes a reference signal generating means for generating a test reference signal.
[0009]
The semiconductor device according to the present invention is the semiconductor device according to claim 3 , wherein the reference signal generating means is connected to a power source and a resistance circuit formed by combining a plurality of resistors, and an output terminal of the reference signal generating means And a plurality of switches for connecting or disconnecting between the side and a predetermined node of the resistor circuit, and a shift register for outputting a switching control signal for switching each switch at a predetermined timing.
[0010]
According to the semiconductor device test method of the present invention, a predetermined digital signal is input to a digital circuit from a digital signal input / output terminal, and the digital signal output from the digital circuit is converted into an analog signal by a digital / analog converter. The analog signal is compared with the test reference signal, the comparison result is output to the test device, and the test device determines the quality of the semiconductor device based on the taken comparison result. is there.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below.
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a semiconductor device, 2 is a digital circuit such as a logic circuit or a RAM circuit, and 3 is an internal clock of the semiconductor device 1. clock / timing generator for generating a (clock generating means), 4 is N-bit DAC (digital-to-analog converter), 5 DAC4 output voltage V O and the reference voltage of the N-bit (reference signal for testing) A comparator (comparison means) for comparing V ref , 6 is a switch (mode switching means) for connecting the DAC 4 and the output terminal 1b of the semiconductor device 1 during normal operation, and for connecting the comparator 5 and the output terminal 1b during testing. 1a, 1a,... Are digital signal input / output terminals, 1b is a DAC4 output terminal, 1c is a reference voltage terminal, 1d is a switch 6 Switch control terminal for trawl, 11 N input data signal line, 12 is a clock signal line to the digital circuit 2, 13 is the sampling clock signal line DAC4 of N bits.
[0012]
When testing the semiconductor device 1, a test device T 2 such as a logic tester is connected to the semiconductor device 1. A predetermined digital signal is input to the digital circuit 2, for example, from the test apparatus T2 via the digital signal input / output terminals 1a, 1a,..., And an analog output signal from the DAC 4 is output from the output terminal 1b during normal operation. Is output, and the digital output signal of the comparator 5 is taken into the test device T2 during the test. Further, the reference voltage V ref created by the test apparatus T 2 is input to the comparator 5 from the reference voltage terminal 1 c. A control signal for switching the switch 6 is input to the switch 6 via the switch control terminal 1d.
The switch 6 has a DAC 4 side terminal 6a and a comparator 5 side terminal 6b. During normal operation, the switch 6 receives an “H” level control signal and connects the DAC side terminal 6a and the output terminal 1b. The "L" level control signal is received and the comparator side terminal 6b and the output terminal 1b are connected.
[0013]
Next, the operation will be described.
First, the test apparatus T2 is connected to the semiconductor device 1 through the terminals 1a, 1b,. An “L” level control signal is input from the switch control terminal 1d, and the terminal 6b of the switch 6 and the output terminal 1b are connected. Further, predetermined digital signals are inputted from predetermined digital signal input / output terminals 1a, 1a,.
The comparator 5 compares the analog output voltage V O output from the DAC 4 with the reference voltage V ref created in the test apparatus T2, and transmits a digital signal corresponding to the comparison result to the output terminal 1b. This digital signal is input to the test apparatus T2 and compared with an expected value to determine a non-defective product / defective product.
[0014]
Here, when the output voltage V O from the DAC 4 is tested with an accuracy of 0.5 LSB (Least Significant Bit), the accuracy required for the voltage source of the test apparatus T2 is that the full-scale voltage of the DAC 4 is V fs . Sometimes V fs / ((2 N −1) /0.5).
Further, during normal operation, an “H” level control signal is input via the switch control terminal 1d, and the terminal 6a of the switch 6 and the output terminal 1b are connected. At this time, the analog output from the DAC 4 is directly transmitted to the output terminal 1b.
[0015]
As described above, according to the first embodiment, the comparator 5 that outputs the digital signal by comparing the output voltage V O of the DAC 4 and the reference voltage V ref in the semiconductor device, the normal operation, and the test The built-in switch 6 that eliminates the need for an expensive multi-pin analog / digital mixed semiconductor device testing device eliminates the need for a test device such as an inexpensive logic tester. As a result, the test cost can be reduced.
[0016]
In the first embodiment, the normal operation is performed when the “H” level control signal is input via the switch control terminal 1d. For example, when the high impedance state is set, You may comprise so that normal operation may be performed.
[0017]
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the reference voltage V ref is created in the external test apparatus T2. In the second embodiment, the reference voltage V ref is created in the semiconductor apparatus 1.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, 7 is a reference voltage generator (reference signal generating means) for generating a reference voltage V ref , and 14 is serial data. An input signal line 15 is a shift clock signal line. 7a is a data input terminal of the reference voltage generator 7, 7b is a clock input terminal, and 7c is a reference voltage output terminal. Note that the same or corresponding parts as in FIG.
[0018]
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the reference voltage generator of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, reference numeral 71 is a combination of a plurality of resistors, and one end is connected to the power supply V dd. A ladder resistor circuit (resistor circuit) having another end connected to the ground, 72 is a plurality of switches 72 a to 72 provided between a predetermined node of the ladder resistor circuit 71 and the reference voltage output terminal 7 c of the reference voltage generator 7. consists 72e, switches for connecting / disconnecting between each node and the reference voltage output terminal 7c in accordance with the switching control signal, 73 based on the shift clock signal CLK and the data input signal D in, the switch groups 72 shift register for outputting a switching control signal for switching the switch, 7a is a data input terminal to which the data input signal D in is input, 7b shift clock A clock input terminal to which No. CLK is input, 7c is the reference voltage output terminal reference voltage V ref corresponding to the on-off states of the switches of the switch group 72 is outputted.
[0019]
The ladder resistor circuit 71 includes resistors R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , and R 5 connected in series, and is connected to a power source on one end (top voltage end) side and grounded on the other end (bottom voltage terminal) side. Connected to. Further, each of the nodes V 1, V 2, V 3 , V 4, V 5 between the resistors, switches 72a, 72b, 72c, 72d, one end of the 72e is connected. Further, the other ends of the switches 72a to 72e are connected to the reference voltage output terminal 7c.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a structure of a shift register of the reference voltage generator according to the second embodiment of the present invention. In the figure, reference numerals 731, 731,... Are JK flip-flops, 732 are inverters, and 73a to 73e are switch control terminals. Shift register 73, as shown in FIG. 4, JK flip-flop 731,731, ... are connected to the five stages, based on the shift clock signal CLK and the data input signal D in, switch from the switch control terminal 73a~73e Control signals A 1 to A 5 are output.
In the case where, although the five shift registers of the ladder resistors and five stages for convenience of explanation, actually to test the output voltage V O of DAC4 of N bits 0.5LSB of accuracy, (2 N- 1) /0.5 ladder resistors and ( 2N- 1) /0.5 stage shift registers are required. The number of stages of the shift register can be arbitrarily set according to the required accuracy.
[0020]
Next, the operation will be described.
FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the shift register according to the second embodiment of the present invention.
The operation during the test will be described. Data is input to the DAC 4 so that the DAC 4 outputs a ramp waveform. In FIG. 4, first, when the “H” level is input from the switch control terminal 1 d from the test device T 3, all the switching signals A 1 to A 5 output from the switch control terminals 73 a to 73 e of the shift register 73 are “ Reset to “L” level.
Next, when the serial data “LHLLLLL...” Output from the digital circuit 2 is input to the shift register 73 and simultaneously the “L” level is applied from the switch control terminal 1d from the test device T3, as shown in FIG. The switching signals A 1 to A 5 from the switch control terminals 73 a to 73 e of the shift register 73 are sequentially shifted in “H” level by the shift clock CLK.
[0021]
As shown in FIG. 3, the switching signals A 1 to A 5 output from the switch control terminals 73 a to 73 e of the shift register 73 control the switch group 72, and turn on / off sequentially. As a result, the voltage from the ladder resistor circuit 71 is sequentially transmitted to the reference voltage terminal 7c. The reference voltage V ref is a waveform in which a waveform that changes stepwise is periodically repeated.
Next, the analog output V O of the ramp waveform from the DAC 4 is compared with the reference voltage V ref by the comparator 5, and the digital signal transmitted to the output terminal 1 b is compared with the expected value in the test device T 3 to determine whether the product is good / defective. Determine. Here, for example, the linearity of the DAC 4 is measured by comparing the analog output V O with the reference voltage V ref . In the test apparatus T3, the digital circuit 2 is also examined based on digital signals output from predetermined digital signal input / output terminals 1a, 1a,.
The operation during normal operation is the same as that in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0022]
As described above, according to the second embodiment, in addition to the effects described in the first embodiment, since the reference voltage generator is provided in the semiconductor device, a high-precision reference signal source is not required for the test apparatus. The effect of becoming. Further, for example, by changing the number of resistors of the ladder resistor circuit, the number of stages of the shift register, etc., a desired accuracy can be freely set, and a predetermined reference voltage waveform can be created to test the semiconductor device. The effect that it can be obtained. Further, there is an effect that it is not necessary to have the reference voltage terminal 1c as an external pin.
[0023]
In the second embodiment, the ramp waveform is output from the comparator 5 and the linearity of the DAC is tested. However, the signal output from the comparator 5 is not limited to the ramp waveform, for example, a sine waveform. In addition, DAC test items that can be implemented are not limited to linearity.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an expensive test device for a multi-pin analog / digital mixed semiconductor device is not required, and the test of the semiconductor device can be performed only with an inexpensive test device. There is an effect that can be reduced.
[0025]
According to the present invention, by providing the reference signal generating means inside the semiconductor device, there is an effect that a high-accuracy reference signal source is not required in the test apparatus.
[0026]
According to the present invention, for example, the desired accuracy can be freely set by changing the number of resistors in the resistor circuit, the number of stages of the shift register, etc., and a predetermined reference signal waveform can be created to test the semiconductor device. There is an effect that can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a reference voltage generator according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a shift register of a reference voltage generator according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the shift register according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional semiconductor device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor device, 1a, 1a, ... Digital signal input / output terminal, 1b Output terminal, 2 Digital circuit, 3 Clock / timing generator (clock generation means), 4 DAC (digital / analog converter), 5 Comparator (comparison) Means), 6 switches (mode switching means), 7 reference voltage generator (reference signal creation means), 71 ladder resistance circuit (resistance circuit), 72a to 72e switch, 73 shift register, 7c reference voltage output terminal (reference signal creation) output means), R 1 ~R 5 resistance, V 1 ~V 5 nodes, T2, T3 test device.

Claims (5)

多数のディジタル信号用入出力端子と、前記ディジタル信号用入出力端子を介してディジタル信号の入出力が行われるディジタル回路と、前記ディジタル回路から出力された所定のディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタル・アナログ変換器と、前記ディジタル・アナログ変換器の出力端子と、クロックを前記ディジタル回路及び前記ディジタル・アナログ変換器へ供給するクロック発生手段とを備えた半導体装置において、
前記ディジタル・アナログ変換器から出力されるアナログ信号とテスト用基準信号とを比較して、その比較結果をテスト装置へ出力する比較手段を備えたことを特徴とする半導体装置。
A number of digital signal input / output terminals, a digital circuit for inputting / outputting digital signals via the digital signal input / output terminals, and a digital circuit for converting a predetermined digital signal output from the digital circuit into an analog signal In a semiconductor device comprising an analog converter, an output terminal of the digital / analog converter, and a clock generation means for supplying a clock to the digital circuit and the digital / analog converter,
A semiconductor device comprising comparison means for comparing an analog signal output from the digital-analog converter with a test reference signal and outputting the comparison result to a test device.
通常動作時にはディジタル・アナログ変換器側と出力端子側とを接続し、テスト時には比較手段の出力端子側と前記出力端子側とを接続するモード切替手段が付加されてなることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。The mode switching means for connecting the digital-analog converter side and the output terminal side during normal operation and for connecting the output terminal side of the comparison means and the output terminal side during testing is added. 1. The semiconductor device according to 1. テスト用基準信号を作成する基準信号作成手段を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の半導体装置。3. The semiconductor device according to claim 1, further comprising reference signal generating means for generating a test reference signal. 基準信号作成手段は、電源に接続され、複数の抵抗が組み合わされてなる抵抗回路と、前記基準信号作成手段の出力端子側及び前記抵抗回路の所定の節点の間の接続または切離しを行う複数のスイッチと、前記各スイッチを所定のタイミングで切り替えるための切替制御信号を出力するシフトレジスタとを有することを特徴とする請求項3記載の半導体装置。The reference signal generating means is connected to a power source, and is connected to or disconnected from a resistance circuit formed by combining a plurality of resistors and an output terminal side of the reference signal generating means and a predetermined node of the resistance circuit. switch and, claim 3 Symbol mounting semiconductor device you; and a shift register for outputting a switching control signal for switching each switch at a predetermined timing. ディジタル信号用入出力端子から所定のディジタル信号をディジタル回路に入力し、前記ディジタル回路から出力されたディジタル信号をディジタル・アナログ変換器によってアナログ信号に変換し、前記アナログ信号とテスト用基準信号とを比較して、その比較結果を前記テスト装置へ出力し、前記テスト装置で、取り込まれた前記比較結果に基づいて前記半導体装置の良否を判定することを特徴とする半導体装置のテスト方法。A predetermined digital signal is input to the digital circuit from the digital signal input / output terminal, the digital signal output from the digital circuit is converted into an analog signal by a digital / analog converter, and the analog signal and the test reference signal are converted. A method for testing a semiconductor device, wherein the comparison result is output to the test device, and the test device determines the quality of the semiconductor device based on the taken comparison result.
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