JP2000243914A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2000243914A
JP2000243914A JP11046045A JP4604599A JP2000243914A JP 2000243914 A JP2000243914 A JP 2000243914A JP 11046045 A JP11046045 A JP 11046045A JP 4604599 A JP4604599 A JP 4604599A JP 2000243914 A JP2000243914 A JP 2000243914A
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JP
Japan
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data
output
semiconductor device
test
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JP11046045A
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Japanese (ja)
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Kaoru Hatta
薫 八田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small semiconductor device at low cost for reducing the number of outer test terminals, and limiting an increase in cost to a minimum. SOLUTION: An integrated circuit having a core logic 1 and an input cell 2a and an output cell 2e made of a plurality of boundary scan cells are mounted on a package carrier and fixed on a first main face using a sealing material. A plurality of test terminals connected to a control signal terminal through a wiring is formed on the first main face, and a plurality of input/output terminals are formed on a second main face using metallic balls. These input/ output terminals are connected to an data input/output terminal of the integrated circuit through an inner face of a through hole and the wiring on the first main face, so the number of the test terminals on the first main face can be reduced, and a space between the test terminals can be enlarged and the semiconductor device can be connected easily to a testing apparatus. In addition, the integrated circuit has a simple constitution to reduce the cost to a minimum.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置、特に
実装基板検査を簡易化することができる半導体装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a semiconductor device capable of simplifying inspection of a mounting board.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSI(大規模集積回路)などの半導体
装置の回路試験(動作試験)およびこれらの半導体装置
を搭載した基板の回路試験は、実装された状態で行う必
要がある。近年における基板の高密度化および高密度実
装化、BGA(Ball grid array )などの接続部をパッ
ケージ基板下面に持つデバイスの登場などにより、視覚
試験は困難になっている。視覚に頼らない試験としてイ
ンサーキット試験があるが、近年の高密度実装化および
基板の高密度化の要求に対して、基板上にテストパター
ンを配置することが困難になっている。このため、半導
体装置上に外部テスト端子を形成し、当該テスト端子を
介在して半導体装置の動作試験を行う方法が提案されて
いる(特開平10−199941号公報)。
2. Description of the Related Art A circuit test (operation test) of a semiconductor device such as an LSI (large-scale integrated circuit) and a circuit test of a substrate on which these semiconductor devices are mounted need to be performed in a mounted state. Visual testing has become difficult due to recent increases in the density and mounting density of substrates and the appearance of devices having a connection portion such as a BGA (Ball grid array) on the lower surface of the package substrate. Although there is an in-circuit test as a test that does not rely on visual perception, it is difficult to arrange a test pattern on a substrate in response to recent demands for high-density mounting and high-density substrates. Therefore, a method has been proposed in which an external test terminal is formed on a semiconductor device and an operation test of the semiconductor device is performed via the test terminal (Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-199941).

【0003】また、基板上に多くのテストパッドを必要
としないディジタル回路の試験方法としてIEEE規格
1149.1によるディジタル・バウンダリスキャンテ
ストがある。これはテストパッドに当たる部分をディジ
タル・バウンダリスキャンセルとして半導体集積回路に
内蔵し、さらにディジタル・バウンダリスキャンセルの
他、命令を受け取るインストラクション・レジスタ、デ
ィジタル・バウンダリスキャンセルを制御するTAP
(Test access port)回路を内蔵する。これによって、
集積回路にTDI(Test data in)、TDO(Test dat
a out ),TMS(Test mode select)TCK(Test c
lock)など少ない種類の信号を送ることでその半導体装
置の持つ接続部の多くの試験を行うことができる。
As a digital circuit test method that does not require many test pads on a substrate, there is a digital boundary scan test according to IEEE standard 1149.1. In this method, a portion corresponding to a test pad is built in a semiconductor integrated circuit as a digital boundary scan cell, and in addition to the digital boundary scan cell, an instruction register for receiving an instruction and a TAP for controlling the digital boundary scan cell.
(Test access port) circuit. by this,
TDI (Test data in), TDO (Test dat
a out), TMS (Test mode select) TCK (Test c
By sending a small number of signals, such as locks, many tests can be performed on the connection portions of the semiconductor device.

【0004】ディジタル・バウンダリスキャンテスト機
能を持つパッケージの一例を図4に示している。さら
に、図4のパッケージに搭載されているディジタル・バ
ウンダリスキャンテスト機能を持つ半導体集積回路の回
路図を図5に示している。図4に示す半導体装置のパッ
ケージ18において、コアロジック1は集積回路のメイ
ンの機能を持つ主回路である。通常のディジタル・バウ
ンダリスキャンテスト機能有しない半導体装置のパッケ
ージにおいては、図4に示すコアロジック1は信号ピン
17a、17bと直接接続され、これらのピンを通して
必要な信号を外部から取り入れる。これに対して、図4
に示すパッケージ18では、コアロジック1と信号ピン
17a、17bの他、ディジタル・バウンダリスキャン
セル2a,2b、インストラクション・レジスタ26お
よびTAPコントローラ27が配置されている。
FIG. 4 shows an example of a package having a digital boundary scan test function. FIG. 5 is a circuit diagram of a semiconductor integrated circuit having a digital boundary scan test function mounted on the package of FIG. In the package 18 of the semiconductor device shown in FIG. 4, the core logic 1 is a main circuit having a main function of the integrated circuit. In a package of a semiconductor device having no ordinary digital boundary scan test function, the core logic 1 shown in FIG. 4 is directly connected to the signal pins 17a and 17b, and receives necessary signals from outside through these pins. In contrast, FIG.
In the package 18 shown in FIG. 1, the digital boundary scan cells 2a and 2b, the instruction register 26, and the TAP controller 27 are arranged in addition to the core logic 1 and the signal pins 17a and 17b.

【0005】図4において、ディジタル・バウンダリス
キャンセル2a〜2hはインサーキットテストにおける
実装基板上のテストパッドに当たる部分である。パッケ
ージ18においてバウンダリスキャンセル2a〜2d
は、入力ピン17a〜17dとコアロジック1との間に
配置されている入力セルである。バウンダリスキャンセ
ル2e〜2hは、コアロジック1と出力ピン17e〜1
7hとの間に配置されている出力セルである。
In FIG. 4, digital boundary scan cells 2a to 2h correspond to test pads on a mounting board in an in-circuit test. Boundary scan cells 2a to 2d in package 18
Are input cells disposed between the input pins 17a to 17d and the core logic 1. The boundary scan cells 2e to 2h are connected to the core logic 1 and the output pins 17e to 17e.
7h.

【0006】図5は、図4に示すパッケージ18にある
バウンダリスキャンテスト機能を有する集積回路の構成
を示す回路図である。なお、図5では、パッケージ18
にある複数の入出力セル2a〜2hの内、入力セル2a
および出力セル2eのみを示している。他の入出力セル
は、それぞれ入力セル2aおよび出力セル2eとほぼ同
じ構成を有するので、図5において省略している。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of an integrated circuit having a boundary scan test function in the package 18 shown in FIG. Note that, in FIG.
Of the input / output cells 2a to 2h
And only the output cell 2e. The other input / output cells have substantially the same configuration as the input cell 2a and the output cell 2e, respectively, and are omitted in FIG.

【0007】図5では、入力端子6は図4に示すパッケ
ージ18の入力ピン17aに接続され、出力端子7はパ
ッケージ18の出力ピン17eに接続されている。パッ
ケージ18における入力セル2a〜2dおよび出力セル
2e〜2hは、それぞれテストデータ入力端子TDIと
テストデータ出力端子TDOが設けられている。図4に
示すように、隣り合う入出力セルの端子TDIとTDO
が互いに接続されている。図5において上述したよう
に、入力セル2aと出力セル2eの二つのバウンダリス
キャンセルのみを示しているが、実際のパッケージで
は、テストデータ入力端子(TDI)13とテストデー
タ出力端子(TDO)16との間に、複数の入出力セル
が数珠つなぎの構造となっている。TDI端子13から
TDO端子16までつながる一連のバウンダリスキャン
セルを総じてデータ・レジスタと呼ぶ。TDI端子13
を通して入力されたテストデータはこのデータ・レジス
タ、図5に示すインストラクション・レジスタ26ある
いは図4に示すバイパス・レジスタ25を通して、マル
チプレクサ31を通してTDO端子16に出力される。
In FIG. 5, the input terminal 6 is connected to the input pin 17a of the package 18 shown in FIG. 4, and the output terminal 7 is connected to the output pin 17e of the package 18. The input cells 2a to 2d and the output cells 2e to 2h in the package 18 are provided with a test data input terminal TDI and a test data output terminal TDO, respectively. As shown in FIG. 4, terminals TDI and TDO of adjacent input / output cells
Are connected to each other. As described above with reference to FIG. 5, only two boundary scan cells of the input cell 2a and the output cell 2e are shown. However, in an actual package, the test data input terminal (TDI) 13 and the test data output terminal (TDO) 16 In between, a plurality of input / output cells are connected in a daisy chain. A series of boundary scan cells connected from the TDI terminal 13 to the TDO terminal 16 is generally called a data register. TDI terminal 13
The test data inputted through the data register, the instruction register 26 shown in FIG. 5 or the bypass register 25 shown in FIG. 4 is output to the TDO terminal 16 through the multiplexer 31.

【0008】図5において、インストラクション・レジ
スタ26は、外部からの命令を格納するレジスタであ
り、オープン/ショート試験を実行するEXTEST命
令やこの半導体装置について検査を行わないBYPAS
S命令、コアロジック1の検査を行うINTEST命令
などを格納する。格納された命令はインストラクション
・デコーダ29を通して回路に反映される。
In FIG. 5, an instruction register 26 is a register for storing an external instruction, such as an EXTEST instruction for executing an open / short test and a BYPAS for not performing an inspection on this semiconductor device.
An S instruction, an INTEST instruction for checking the core logic 1, and the like are stored. The stored instruction is reflected on the circuit through the instruction decoder 29.

【0009】図4に示すパッケージ18の入出力ピン1
7j〜17nは、ディジタル・バウンダリスキャン機能
を実現するために付加されたテスト信号ピンである。例
えば、入力ピン17jは図5のTDI端子13に、入力
ピン17kはTMS端子30、入力ピン17lはTCK
端子8、出力ピン17mはTDO端子16にそれぞれ対
応している。また、入力ピン17nは、図5に示してい
ないリセット信号TRSTの入力端子である。なお、当
該リセット信号TRSTは、回路動作上必須なものでは
なくオプションのため図5には示していない。
The input / output pin 1 of the package 18 shown in FIG.
Test signal pins 7j to 17n are added to realize the digital boundary scan function. For example, the input pin 17j is at the TDI terminal 13 in FIG. 5, the input pin 17k is at the TMS terminal 30, and the input pin 171 is at TCK.
The terminal 8 and the output pin 17m correspond to the TDO terminal 16, respectively. The input pin 17n is an input terminal for a reset signal TRST not shown in FIG. The reset signal TRST is not essential for the circuit operation and is not shown in FIG. 5 because it is optional.

【0010】図5において、データ入力端子TDI(1
3)は、テストパターンや回路に対する命令セットを回
路に入力する端子である。データ出力端子TDO(1
6)は、テスト結果などを出力する端子である。端子8
に入力されるTCKは、クロック信号であり、端子30
に入力される信号TMSはバウンダリスキャン回路の状
態を遷移させる信号である。TAPコントローラ27に
入力されるクロック信号信号TCKの立ち上がりにおけ
るTMS信号の値により状態が変化する。
In FIG. 5, a data input terminal TDI (1
3) is a terminal for inputting a test pattern or an instruction set for the circuit to the circuit. Data output terminal TDO (1
6) is a terminal for outputting a test result and the like. Terminal 8
Is a clock signal and is input to the terminal 30.
Is a signal for changing the state of the boundary scan circuit. The state changes according to the value of the TMS signal at the rise of the clock signal signal TCK input to the TAP controller 27.

【0011】図6は図5に示す集積回路を搭載した半導
体装置のパッケージの一例を示している。図示のよう
に、コアロジック1および複数のバウンダリスキャンセ
ルを形成されている半導体集積回路19は、絶縁基板で
あるインターポーザ21(パッケージキャリア)の主面
100に実装されている。なお、集積回路19は、例え
ば、半導体基板上に形成された半導体素子により構成さ
れ、当該半導体基板は封止材20によりパッケージキャ
リア21の主面100に封入されている。封止材20は
集積回路19の実装の形態によって異なるが、例えば、
異方性導電樹脂であることもある。インターポーザ21
の主面100上には、銅などにより複数のリード配線2
2が形成されており、それぞれのリード配線22の一端
は、集積回路19のそれぞれの端子に接続され、他端は
主面100の周辺部に形成されているテスト端子23に
接続されている。
FIG. 6 shows an example of a package of a semiconductor device on which the integrated circuit shown in FIG. 5 is mounted. As shown, the core integrated circuit 1 and the semiconductor integrated circuit 19 in which a plurality of boundary scan cells are formed are mounted on a main surface 100 of an interposer 21 (package carrier) which is an insulating substrate. The integrated circuit 19 is composed of, for example, a semiconductor element formed on a semiconductor substrate, and the semiconductor substrate is sealed in the main surface 100 of the package carrier 21 by a sealing material 20. Although the sealing material 20 varies depending on the mounting mode of the integrated circuit 19, for example,
It may be an anisotropic conductive resin. Interposer 21
Of the plurality of lead wires 2 made of copper or the like
2, one end of each lead wiring 22 is connected to each terminal of the integrated circuit 19, and the other end is connected to a test terminal 23 formed on the periphery of the main surface 100.

【0012】これらのテスト端子23は、図5に示すク
ロック信号TCKを入力するための入力端子8、TDI
端子13,TDO端子16および状態遷移信号TMSを
入力するための入力端子30にそれぞれ接続されてい
る。このため、インターポーザ21の主面100には、
少なくとも4つのテスト端子が形成されている。インタ
ーポーザ21の主面200の上には、例えば、はんだボ
ールからなる複数の信号入出端子24が形成されてい
る。各々のはんだボール24は主面200において、例
えば、行列状に配置されている。インターポーザ21に
はんだボールに対応して複数の貫通孔が形成されてい
る。これらの貫通孔の内壁に銅などによる金属配線が形
成され、各々の貫通孔の内壁の配線は、主面100に形
成された金属配線に接続されている。主面200に形成
されているはんだボールは、それぞれ対応する貫通孔の
内壁に形成されている配線および主面100に形成され
ている配線を通して、主面100に搭載されている集積
回路19に接続されている。
The test terminals 23 are connected to an input terminal 8 for inputting a clock signal TCK shown in FIG.
The terminal 13, the TDO terminal 16, and the input terminal 30 for inputting the state transition signal TMS are connected respectively. For this reason, the main surface 100 of the interposer 21
At least four test terminals are formed. A plurality of signal input / output terminals 24 made of, for example, solder balls are formed on the main surface 200 of the interposer 21. Each of the solder balls 24 is arranged on the main surface 200, for example, in a matrix. A plurality of through holes are formed in the interposer 21 corresponding to the solder balls. Metal wires made of copper or the like are formed on the inner walls of these through holes, and the wires on the inner walls of each through hole are connected to the metal wires formed on the main surface 100. The solder balls formed on the main surface 200 are connected to the integrated circuit 19 mounted on the main surface 100 through the wiring formed on the inner wall of the corresponding through hole and the wiring formed on the main surface 100. Have been.

【0013】図7は、図6に示すディジタルバウンダリ
スキャン回路の状態遷移図である。このディジタルバウ
ンダリスキャン回路は、16種類の状態を持つ。ディジ
タル・バウンダリスキャン回路の各状態に応じた信号が
ステート・デコーダ28からデータ・レジスタあるいは
インストラクション・レジスタ26に伝送することによ
ってディジタル・バウンダリスキャンテストを行うこと
ができる。
FIG. 7 is a state transition diagram of the digital boundary scan circuit shown in FIG. This digital boundary scan circuit has 16 types of states. A signal corresponding to each state of the digital boundary scan circuit is transmitted from the state decoder 28 to the data register or the instruction register 26, so that a digital boundary scan test can be performed.

【0014】以下、図7の状態遷移図を参照しつつ、図
6における出力セル2eを例にディジタル・バウンダリ
スキャン回路の動作について説明する。なお、入力セル
2aの基本的な動作は出力セル2eとほぼ同じである。
まず、図7における状態S1(Test Logic Reset)のと
きに、ディジタル・バウンダリスキャンセルがテスト回
路として動作せず、コアロジック1 からの信号はマルチ
プレクサ5eを通して出力端子7に出力される。そし
て、状態S2(Run Test/Idel )のときには、ディジタ
ル・バウンダリスキャンセルは待機状態にある。
Hereinafter, the operation of the digital boundary scan circuit will be described with reference to the state transition diagram of FIG. 7 using the output cell 2e in FIG. 6 as an example. The basic operation of the input cell 2a is almost the same as that of the output cell 2e.
First, in the state S1 (Test Logic Reset) in FIG. 7, the digital boundary scan cell does not operate as a test circuit, and the signal from the core logic 1 is output to the output terminal 7 through the multiplexer 5e. In the state S2 (Run Test / Idel), the digital boundary scan cell is in a standby state.

【0015】図7における状態S4(Capture-DR)のと
きに、インストラクション・デコーダ29からのイネー
ブル信号(Enable)とステート・デコーダ28からの
(Capture-DR)信号が送られる。この場合、コアロジッ
ク1からの信号はバウンダリスキャン・シフトレジスタ
3eに格納される。
In the state S4 (Capture-DR) in FIG. 7, an enable signal (Enable) from the instruction decoder 29 and a (Capture-DR) signal from the state decoder 28 are sent. In this case, the signal from the core logic 1 is stored in the boundary scan shift register 3e.

【0016】図7における状態S5(Shift-DR)のとき
には、インストラクション・デコーダ29からのイネー
ブル信号(Enable)とステート・デコーダ28からの
(Shift-DR)信号が送られる。この場合、バウンダリス
キャン・シフトレジスタ3eに格納されているデータが
出力セル2eのTDO端子に出力され、出力セル2eの
TDI端子から新たに入力されたデータがバウンダリス
キャン・シフトレジスタ3eに格納される。
In the state S5 (Shift-DR) in FIG. 7, an enable signal (Enable) from the instruction decoder 29 and a (Shift-DR) signal from the state decoder 28 are sent. In this case, the data stored in the boundary scan shift register 3e is output to the TDO terminal of the output cell 2e, and the data newly input from the TDI terminal of the output cell 2e is stored in the boundary scan shift register 3e. .

【0017】図7における状態S9(Update-DR )のと
きに、インストラクション・デコーダ29からのイネー
ブル信号(Enable)とステート・デコーダ28からの
(Update-DR )信号が送られる。この場合、バウンダリ
スキャン・シフトレジスタ3eに格納されているデータ
がパラレルラッチ4eに伝送され、パラレルラッチ4e
に格納されたデータはマルチプレクサ5eを通して出力
端子7に出力される。
In the state S9 (Update-DR) in FIG. 7, an enable signal (Enable) from the instruction decoder 29 and an (Update-DR) signal from the state decoder 28 are sent. In this case, the data stored in the boundary scan shift register 3e is transmitted to the parallel latch 4e,
Is output to the output terminal 7 through the multiplexer 5e.

【0018】図7における状態S11(Capture-IR)、
状態S12(Shift-IR)および状態S16(Update-IR
)のときには、それぞれ上述した状態S4(Capture-D
R)、状態S5(Shift-DR)および状態S9(Update-DR
)のときにデータ・レジスタに対して命令が送られ、
データ・レジスタが動作するのに対して、同様なことが
インストラクション・レジスタ26に対して行われてい
る。
State S11 (Capture-IR) in FIG.
State S12 (Shift-IR) and state S16 (Update-IR)
), The state S4 (Capture-D
R), state S5 (Shift-DR) and state S9 (Update-DR)
), An instruction is sent to the data register,
The same is done for instruction register 26 while the data register operates.

【0019】以上説明したディジタル・バウンダリスキ
ャンセルの動作の組み合わせで基板試験を行うことがで
きる。なお、基板試験時における詳しい動作はIEEE
標準1149.1に従う。
A board test can be performed by a combination of the operations of the digital boundary scan cell described above. The detailed operation during the board test is described in IEEE.
According to standard 1149.1.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のバウンダリスキャン回路を有する半導体装置におい
て、以下のような問題点がある。第1に、接続ピン数に
応じた外部テスト端子を有するので、外部テスト端子の
数が大きくなる。それぞれの外部テスト端子はある程度
の間隔が必要なため、集積回路から半導体装置の周辺部
に向かって放射状にリード配線をもっており、半導体装
置自体が大きくなる。これは基板にテストパッドを持た
ないという基板の高密度化の要求に適合するが、部品を
小型化したいという高密度実装の要求に反する。また、
部品が大きいほど実装の困難さが増し、実装の信頼性が
低下する。
The semiconductor device having the above-described conventional boundary scan circuit has the following problems. First, since there are external test terminals corresponding to the number of connection pins, the number of external test terminals increases. Since each external test terminal requires a certain interval, the external test terminals have lead wirings radially from the integrated circuit toward the periphery of the semiconductor device, and the semiconductor device itself becomes large. This meets the demand for higher density of the board, which does not have test pads on the board, but is contrary to the demand for higher density, which requires downsizing of components. Also,
The larger the components, the greater the difficulty of mounting and the lower the reliability of mounting.

【0021】第2に、テストパッドを外部テスト端子と
して半導体装置にまとめたために、外部テスト端子間隔
が基板上に配置するのに比べて小さく、このため検査装
置に精密さを要求する。これは検査装置のコストアップ
を招くという不利益がある。
Second, since the test pads are integrated into the semiconductor device as external test terminals, the interval between the external test terminals is smaller than when the test pads are arranged on a substrate. Therefore, the inspection apparatus requires high precision. This has the disadvantage of increasing the cost of the inspection device.

【0022】これを解決するために、ディジタル・バウ
ンダリスキャン回路を内蔵する方法が考えられる。この
方法では、TDI,TDO,TMS,TCKなどの外部
テスト端子は4、5個で回路試験が可能である。しか
し、基板試験など製造時にしか使用せず、市場において
は使用されないディジタル・バウンダリスキャン回路を
集積回路に組み込んだまま市場に出すことによるコスト
アップが問題視されている。
In order to solve this problem, a method of incorporating a digital boundary scan circuit is considered. In this method, a circuit test can be performed with four or five external test terminals such as TDI, TDO, TMS, and TCK. However, there is a problem that the cost is increased by putting a digital boundary scan circuit, which is used only at the time of manufacturing such as a board test and is not used in the market, into the integrated circuit and put it on the market.

【0023】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、集積回路にディジタル・バウン
ダリスキャン機能を付加しつつ、市場に無駄に流布され
るディジタル・バウンダリスキャン回路を最小限に抑制
し、ディジタル・バウンダリスキャン回路自体のコスト
ダウンを図るものである。また、半導体装置自体に外部
テスト端子を有し、検査簡易化構造の半導体装置であり
ながら、外部テスト端子数を削減でき、半導体装置の小
型化、低コスト化を図るとともに、集積回路のコストア
ップを最小限に留めた半導体装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to add a digital boundary scan function to an integrated circuit while minimizing a digital boundary scan circuit that is wastefully distributed to the market. To reduce the cost of the digital boundary scan circuit itself. In addition, although the semiconductor device itself has an external test terminal, the number of external test terminals can be reduced even though the semiconductor device has a simplified inspection structure, and the size and cost of the semiconductor device are reduced, and the cost of the integrated circuit is increased. It is to provide a semiconductor device which minimizes.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体装置は、所定の機能を実現する主回
路と複数のバウンダリスキャンセルとを有する半導体装
置であって、少なくとも一つのデータ入力端子と、少な
くとも一つのデータ出力端子と、上記複数のバウンダリ
スキャンセルを制御する制御信号を入力する複数の制御
信号端子とを有し、上記複数のバウンダリスキャンセル
は、上記制御信号に応じて入力データを保持するデータ
保持回路と、上記制御信号に応じて上記入力データまた
は上記データ保持回路の保持データの何れかを選択して
出力する選択回路とを有し、且つ、上記複数のバウンダ
リスキャンセルは入力用セルと出力用セルの2種類に分
けられ、上記入力用セルは、上記データ入力端子から入
力されたデータを保持し、上記入力データまたは上記保
持データの何れかを選択して上記主回路に入力し、上記
出力用セルは、上記主回路の出力データを保持し、上記
主回路の出力データまたは上記保持データの何れかを選
択して上記データ出力端子に出力する。
In order to achieve the above object, a semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device having a main circuit for realizing a predetermined function and a plurality of boundary scan cells, and includes at least one data line. An input terminal, at least one data output terminal, and a plurality of control signal terminals for inputting a control signal for controlling the plurality of boundary scan cells, wherein the plurality of boundary scan cells are controlled according to the control signal. A data holding circuit for holding input data, and a selection circuit for selecting and outputting either the input data or the data held by the data holding circuit in accordance with the control signal, and Cancellation is divided into two types: an input cell and an output cell. The input cell stores data input from the data input terminal. Then, either the input data or the held data is selected and input to the main circuit, the output cell holds the output data of the main circuit, and outputs the main circuit output data or the held data. One of them is selected and output to the data output terminal.

【0025】また、本発明では、好適には、上記主回路
および上記複数のバウンダリスキャンセルが形成されて
いる半導体基板を搭載するパッケージキャリアと、上記
パッケージキャリアにおける上記半導体基板を搭載する
第1の主面に形成されている複数のテスト端子と、上記
パッケージキャリアの上記第1の主面に形成され、上記
テスト端子と上記半導体基板にある上記複数の制御信号
端子との間に接続されている配線と、上記パッケージキ
ャリアの上記第1の主面の反対側にある第2の主面に形
成された複数の入出力端子と、上記パッケージキャリア
に形成された複数の貫通孔と、上記パッケージキャリア
の上記第1の主面および上記貫通孔の内壁に形成され、
上記第2の主面に形成された上記複数の入出力端子と上
記半導体基板にある上記データ入力端子およびデータ出
力端子との間に接続されている配線とを有する。
In the present invention, preferably, a package carrier for mounting the semiconductor substrate on which the main circuit and the plurality of boundary scan cells are formed, and a first carrier for mounting the semiconductor substrate in the package carrier. A plurality of test terminals formed on the main surface and a plurality of test terminals formed on the first main surface of the package carrier and connected between the test terminals and the plurality of control signal terminals on the semiconductor substrate. Wiring, a plurality of input / output terminals formed on a second main surface of the package carrier opposite to the first main surface, a plurality of through holes formed in the package carrier; Formed on the first main surface and the inner wall of the through hole;
A wiring connected between the plurality of input / output terminals formed on the second main surface and the data input terminal and the data output terminal on the semiconductor substrate;

【0026】また、本発明では、好適には、上記パッケ
ージキャリアの上記第1の主面に搭載された上記主回路
および上記バウンダリスキャンセルが形成されている上
記半導体基板は、封止材により上記第1の主面に固定さ
れている。
In the present invention, preferably, the semiconductor substrate on which the main circuit and the boundary scan cell mounted on the first main surface of the package carrier are formed is sealed with a sealing material. It is fixed to the first main surface.

【0027】さらに、本発明では、上記パッケージキャ
リアの上記第2の主面に形成された上記入出力端子は、
金属ボールによって形成され、これらの金属ボールは、
上記パッケージキャリアの上記第2の主面に行列状に配
置されている。
Further, according to the present invention, the input / output terminals formed on the second main surface of the package carrier are:
Formed by metal balls, these metal balls
The package carriers are arranged in a matrix on the second main surface.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】図1は本発明に係る半導体装置の
一実施形態を示す回路図である。図1に示すように、本
実施形態の半導体装置は、コアロジック1、ディジタル
・バウンダリスキャンセルとして設けられた入力セル2
a、出力セル2eとにより構成されている。なお、入力
セル2aと出力セル2eは基本的に同じ構成を有する。
実際の回路では、入力セルと出力セルはそれぞれ複数が
配置されているが、図1では、便宜のため入力セル2a
と出力セル2eのみを示している。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a semiconductor device according to the present invention. As shown in FIG. 1, a semiconductor device according to the present embodiment includes a core logic 1 and an input cell 2 provided as a digital boundary scan cell.
a, and an output cell 2e. The input cell 2a and the output cell 2e have basically the same configuration.
In an actual circuit, a plurality of input cells and a plurality of output cells are arranged, respectively. However, in FIG.
And only the output cell 2e.

【0029】図示のように、これらのディジタル・バウ
ンダリスキャンセルは、それぞれバウンダリスキャン
(以下、B−Sと略して表記する)シフトレジスタ、パ
ラレルラッチおよびマルチプレクサにより構成されてい
る。例えば、入力セル2aは、B−Sシフトレジスタ3
a、パラレルラッチ4aおよびマルチプレクサ5aによ
り構成されている。B−Sシフトレジスタ3aおよびパ
ラレルラッチ4aは、入力端子8から入力されるクロッ
ク信号TCKにより動作タイミングが制御される。
As shown, each of these digital boundary scan cells includes a boundary scan (hereinafter abbreviated as BS) shift register, a parallel latch, and a multiplexer. For example, the input cell 2a is a BS shift register 3
a, a parallel latch 4a and a multiplexer 5a. The operation timing of the BS shift register 3a and the parallel latch 4a is controlled by the clock signal TCK input from the input terminal 8.

【0030】B−Sシフトレジスタ3aは、入力端子6
から入力されたデータを受けて、これを格納する。パラ
レルラッチ4aは、B−Sシフトレジスタ3aに格納さ
れたデータを受けてそれを保持し、保持したデータをマ
ルチプレクサ5aに出力する。マルチプレクサ5aは、
入力端子6から入力されたデータあるいはパラレルラッ
チ4aのラッチデータの何れかを選択して、選択したデ
ータをコアロジック1に出力する。図1に示すように、
マルチプレクサ5aは、入力端子14から入力された入
力テスト信号INTESTを受けて、当該テスト信号に
応じて入力データを選択して出力する。
The BS shift register 3a has an input terminal 6
And receives the data input from and stores it. The parallel latch 4a receives and holds the data stored in the BS shift register 3a, and outputs the held data to the multiplexer 5a. The multiplexer 5a
Either the data input from the input terminal 6 or the latch data of the parallel latch 4a is selected, and the selected data is output to the core logic 1. As shown in FIG.
The multiplexer 5a receives the input test signal INTEST input from the input terminal 14, and selects and outputs input data according to the test signal.

【0031】入力セル2aとほぼ同じように、出力セル
2eは、B−Sシフトレジスタ3e、パラレルラッチ4
eおよびマルチプレクサ5eにより構成されている。B
−Sシフトレジスタ3eおよびパラレルラッチ4eは、
入力端子8から入力されるクロック信号TCKにより動
作タイミングが制御される。
In substantially the same manner as the input cell 2a, the output cell 2e includes a BS shift register 3e and a parallel latch 4e.
e and a multiplexer 5e. B
-S shift register 3e and parallel latch 4e
The operation timing is controlled by the clock signal TCK input from the input terminal 8.

【0032】B−Sシフトレジスタ3eは、コアロジッ
ク1からのデータを受けて、これを格納する。パラレル
ラッチ4eは、B−Sシフトレジスタ3eから出力され
たデータを保持し、保持したデータをマルチプレクサ5
eに出力する。マルチプレクサ5eは、コアロジック1
からのデータあるいはパラレルラッチ4eのラッチデー
タの何れかを選択して、選択したデータをコアロジック
1に出力する。図1に示すように、マルチプレクサ5e
は、入力端子15から入力された出力テスト信号EXT
ESTを受けて、当該テスト信号に応じてデータを選択
して出力する。
The BS shift register 3e receives data from the core logic 1 and stores it. The parallel latch 4e holds the data output from the BS shift register 3e and multiplexes the held data with the multiplexer 5.
e. The multiplexer 5e is a core logic 1
, Or the latch data of the parallel latch 4e, and outputs the selected data to the core logic 1. As shown in FIG. 1, the multiplexer 5e
Is the output test signal EXT input from the input terminal 15
In response to the EST, data is selected and output according to the test signal.

【0033】図1において、入力端子9と10から入力
される(Shift-DR)信号および(Capture-DR)信号は、
それぞれ入力セル2aのB−Sシフトレジスタ3aおよ
び出力セル2eのB−Sシフトレジスタ3eに入力され
る。これらの制御信号によってB−Sシフトレジスタ3
aと3eの動作が制御される。入力端子11から入力さ
れる(Update-DR )信号は、入力セル2aのパラレルラ
ッチ4aおよび出力セル2eのパラレルラッチ4eにそ
れぞれ入力される。この制御信号に応じて、パラレル4
aと4eの動作が制御される。入力端子12から入力さ
れるイネーブル信号(Enable)は入出力セル2aおよび
2eにそれぞれ入力される。当該イネーブル信号によ
り、入出力セル2aと2eにあるBーSシフトレジスタ
3a、3eおよびパラレルラッチ4a、4eの動作状態
が制御される。
In FIG. 1, the (Shift-DR) signal and the (Capture-DR) signal input from the input terminals 9 and 10 are:
Each is input to the BS shift register 3a of the input cell 2a and the BS shift register 3e of the output cell 2e. The BS shift register 3 is controlled by these control signals.
The operations of a and 3e are controlled. The (Update-DR) signal input from the input terminal 11 is input to the parallel latch 4a of the input cell 2a and the parallel latch 4e of the output cell 2e. According to this control signal, the parallel 4
The operations of a and 4e are controlled. An enable signal (Enable) input from the input terminal 12 is input to the input / output cells 2a and 2e, respectively. The operating state of the BS shift registers 3a and 3e and the parallel latches 4a and 4e in the input / output cells 2a and 2e is controlled by the enable signal.

【0034】上述したように、本実施形態の半導体装置
は、図6に示す従来のディジタル・バウンダリスキャン
機能を有する半導体装置に比べて、TAPコントローラ
27、ステート・デコーダ28、インストラクション・
デコーダ29、インストラクション・レジスタ26およ
びテスト信号マルチプレクサ31がない構成となってい
る。このため、状態遷移制御信号TMSの入力端子30
も省略されている。その代わりに、入力端子9,10,
11,12,14,15が新しく設けられている。これ
らの端子を通して、制御信号(Shift-DR)、(Capture-
DR)、(Update-DR )、イネーブル信号(Enable)およ
びテスト信号INTEST,EXTESTがそれぞれ入
力されるので、これらの信号に応じて、バウンダリスキ
ャンテストが行われる。
As described above, the semiconductor device of the present embodiment is different from the conventional semiconductor device having a digital boundary scan function shown in FIG. 6 in that the TAP controller 27, the state decoder 28, the instruction
The decoder 29, the instruction register 26 and the test signal multiplexer 31 are not provided. Therefore, the input terminal 30 of the state transition control signal TMS
Has also been omitted. Instead, the input terminals 9, 10,
11, 12, 14, and 15 are newly provided. Control signals (Shift-DR), (Capture-
DR), (Update-DR), an enable signal (Enable), and test signals INTEST and EXTEST are respectively input. A boundary scan test is performed in accordance with these signals.

【0035】上述した本実施形態の半導体装置におい
て、回路構成が簡略化されたため、図6に示す従来の半
導体装置に比べて、バウンダリスキャン機能をほぼ同様
に維持しながら、回路面積を小さくでき、よって半導体
装置のコストの削減を実現できる。
In the above-described semiconductor device of the present embodiment, the circuit configuration is simplified, so that the circuit area can be reduced while maintaining substantially the same boundary scan function as in the conventional semiconductor device shown in FIG. Therefore, cost reduction of the semiconductor device can be realized.

【0036】図2は、図1に示す回路を搭載している半
導体装置のパッケージの一例を示している。図示のよう
に、当該パッケージ18aには、コアロジック1と複数
のバウンダリスキャンセル2a,2b,2c,2d,2
e,2f,2g,2hが設けられている。これらのバウ
ンダリスキャンセルの内、バウンダリスキャンセル2a
〜2dは入力セルであり、バウンダリスキャンセル2e
〜2hは出力セルである。入力セル2a〜2dは、それ
ぞれパッケージ18aの入力ピン17a〜17dとコア
ロジック1との間に接続され、出力セル2e〜2hは、
それぞれコアロジック1と出力ピン17e〜17hとの
間に接続されている。このため、パッケージ18aの入
力ピン17a〜17dからの入力データは、それぞれ入
力セル2a〜2dを介してコアロジック1に入力され
る。また、コアロジック1の出力データは、それぞれ出
力セル2e〜2hを介してパッケージ18aの出力ピン
17e〜17hに出力される。
FIG. 2 shows an example of a package of a semiconductor device on which the circuit shown in FIG. 1 is mounted. As shown, the package 18a includes a core logic 1 and a plurality of boundary scan cells 2a, 2b, 2c, 2d, 2
e, 2f, 2g, and 2h are provided. Among these boundary scan cells, boundary scan cell 2a
22d are input cells, which are boundary scan cells 2e
22h are output cells. The input cells 2a to 2d are respectively connected between the input pins 17a to 17d of the package 18a and the core logic 1, and the output cells 2e to 2h are
Each is connected between the core logic 1 and the output pins 17e to 17h. Therefore, input data from the input pins 17a to 17d of the package 18a are input to the core logic 1 via the input cells 2a to 2d, respectively. Output data of the core logic 1 is output to output pins 17e to 17h of the package 18a via output cells 2e to 2h, respectively.

【0037】図2に示すように、バウンダリスキャンセ
ル2a〜2hにおいて、隣り合うセルのテストデータ入
力端子と出力端子が互いに接続されている。即ち、これ
らのバウンダリスキャンセルにより、スキャンセルチェ
ーンが構成されている。パッケージ18aのテストデー
タ入力ピン17j(TDI)は、スキャンチェーンの先
頭にあるセル2dのテストデータ入力端子に接続され、
また、パッケージ18aのテストデータ出力端子18n
(TDO)は、スキャンチェーンの最終段のセル2hの
テストデータ出力端子に接続されている。
As shown in FIG. 2, in the boundary scan cells 2a to 2h, test data input terminals and output terminals of adjacent cells are connected to each other. That is, these boundary scan cells constitute a scan cell chain. The test data input pin 17j (TDI) of the package 18a is connected to the test data input terminal of the cell 2d at the head of the scan chain,
The test data output terminal 18n of the package 18a
(TDO) is connected to the test data output terminal of the last cell 2h of the scan chain.

【0038】スキャン動作のとき、パッケージ18aの
テストデータ入力ピン17jから入力されたテストデー
タは、スキャンチェーンをなす各セルにより順次伝送さ
れる。例えば、テストデータ入力ピン17jから入力さ
れたテストデータは、セル2d,2c,2b,2aの順
で伝送される。このスキャン動作により、パッケージ1
8aのテストデータ入力ピン17jにシリアルデータに
より構成されたテストパターンを入力した場合、当該テ
ストパターンの各ビットは、入力セル2a〜2dにより
それぞれ保持される。そして、テストパターンの全ての
ビットが各入力セルに入力した後、これらの入力セルに
よりパラレルでコアロジック1に入力することができ
る。なお、出力側では入力側と反対にコアロジック1か
ら出力されたパラレルなデータは、出力セル2e〜2h
のスキャン動作により、シリアルデータに変換され、テ
ストデータ出力ピン17nに出力される。例えば、コア
ロジック1により出力されたデータの各ビットが出力セ
ル2e〜2hによりそれぞれ保持される。そして、出力
セル2e〜2hにより保持されたデータが順次パッケー
ジ18のテストデータ出力ピン17nに伝送され、シリ
アルデータとして出力される。
At the time of the scan operation, the test data input from the test data input pin 17j of the package 18a is sequentially transmitted by the cells forming the scan chain. For example, test data input from the test data input pin 17j is transmitted in the order of cells 2d, 2c, 2b, and 2a. By this scanning operation, the package 1
When a test pattern composed of serial data is input to the test data input pin 17j of 8a, each bit of the test pattern is held by each of the input cells 2a to 2d. Then, after all the bits of the test pattern have been input to each input cell, these input cells can be input to the core logic 1 in parallel. On the output side, the parallel data output from the core logic 1 as opposed to the input side is output cells 2e to 2h.
Is converted into serial data and output to the test data output pin 17n. For example, each bit of the data output by the core logic 1 is held by each of the output cells 2e to 2h. Then, the data held by the output cells 2e to 2h are sequentially transmitted to the test data output pins 17n of the package 18 and output as serial data.

【0039】上述したスキャン動作の他に、入力セル2
a〜2dおよび出力セル2e〜2hは、通常の入力バッ
ファおよび出力バッファとしてデータの入出力を行うこ
ともできる。例えば、入力側において、入力セル2a〜
2dは、入力バッファとして機能し、パッケージ18の
入力ピン17a〜17dからの入力データをそれぞれコ
アロジック1に入力する。出力側において、出力セル2
e〜2hは、コアロジック1からの出力データをそれぞ
れパッケージ18の出力ピン17e〜17hに出力す
る。
In addition to the scanning operation described above, the input cell 2
The data cells a to 2d and the output cells 2e to 2h can also input and output data as normal input buffers and output buffers. For example, on the input side, the input cells 2a to 2a
2d functions as an input buffer, and inputs the input data from the input pins 17a to 17d of the package 18 to the core logic 1 respectively. On the output side, output cell 2
e to 2h output the output data from the core logic 1 to the output pins 17e to 17h of the package 18, respectively.

【0040】なお、以上説明した入力セルおよび出力セ
ルにおけるそれぞれの動作は、パッケージ18の制御信
号ピン17l,17m,17p,17q,17rから入
力されたテスト信号TEST,イネーブル信号(Enabl
e)および制御信号(Shift-DR)、(Capture-DR)、(U
pdate-DR )により制御される。これらの信号は、パッ
ケージ18にあるバウンダリスキャンセル2a〜2hに
それぞれ入力され、各々のバウンダリスキャンセルの動
作はこれら外部からの信号により制御される。即ち、例
えば、図5に示す従来の半導体装置においては、状態遷
移制御信号TMSを受けたTAPコントローラ27およ
びステートデコーダ28により、イネーブル信号(Enab
le)および制御信号(Shift-DR)、(Capture-DR)、
(Update-DR )を発生し、バウンダリスキャンセルの動
作を制御していた。これに対して本実施形態において
は、バウンダリスキャンセルの動作を制御する制御信
号、例えば、制御信号(Shift-DR)、(Capture-DR)、
(Update-DR )は、外部から直接供給されるので、TA
Pコントローラおよびステートデコーダの処理時間によ
り生じた動作遅延が解消され、高速な制御を実現でき、
試験時間の短縮を達成できる。
The operations of the input cell and the output cell described above correspond to the test signal TEST and the enable signal (Enabl) input from the control signal pins 171, 17m, 17p, 17q, 17r of the package 18.
e) and control signals (Shift-DR), (Capture-DR), (U
pdate-DR). These signals are input to the boundary scan cells 2a to 2h in the package 18, respectively, and the operation of each of the boundary scan cells is controlled by these external signals. That is, for example, in the conventional semiconductor device shown in FIG. 5, the TAP controller 27 and the state decoder 28 receiving the state transition control signal TMS enable the enable signal (Enab).
le) and control signals (Shift-DR), (Capture-DR),
(Update-DR), and controlled the operation of boundary scan cells. On the other hand, in the present embodiment, control signals for controlling the operation of the boundary scan cell, for example, control signals (Shift-DR), (Capture-DR),
(Update-DR) is supplied directly from outside, so TA
The operation delay caused by the processing time of the P controller and the state decoder is eliminated, and high-speed control can be realized.
Shortening of test time can be achieved.

【0041】図3は、図1に示す回路を搭載した外部テ
スト端子付きCSP(Chip size pacage)半導体装置の
パッケージの一例を示している。同図(a)は、半導体
装置のパッケージの立体図であり、同図(b)は、図
(a)におけるA−A’線に沿ったパッケージの断面図
を示している。図2において、集積回路19は半導体基
板上に形成された複数の半導体素子などによって構成さ
れている。当該半導体基板は絶縁基板であるインターポ
ーザ21(パッケージキャリア)の主面100に実装さ
れ、封止材20により主面100に封入されている。封
止材20は集積回路19の実装の形態によって異なる
が、例えば、異方性導電樹脂であることもある。インタ
ーポーザ21の主面100上には、銅などにより複数の
リード配線22が形成されており、それぞれのリード配
線22の一端は、集積回路19のそれぞれの端子に接続
され、他端は主面100の周辺部に形成されているテス
ト端子23に接続されている。
FIG. 3 shows an example of a package of a CSP (Chip Size Package) semiconductor device with an external test terminal on which the circuit shown in FIG. 1 is mounted. FIG. 2A is a three-dimensional view of the package of the semiconductor device, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the package along the line AA ′ in FIG. 2, the integrated circuit 19 is composed of a plurality of semiconductor elements formed on a semiconductor substrate. The semiconductor substrate is mounted on a main surface 100 of an interposer 21 (package carrier), which is an insulating substrate, and is sealed in the main surface 100 by a sealing material 20. The sealing material 20 varies depending on the mounting mode of the integrated circuit 19, but may be, for example, an anisotropic conductive resin. On the main surface 100 of the interposer 21, a plurality of lead wires 22 are formed of copper or the like, one end of each of the lead wires 22 is connected to each terminal of the integrated circuit 19, and the other end is connected to the main surface 100. Is connected to a test terminal 23 formed in the peripheral portion of.

【0042】テスト端子23は、図1に示すクロック信
号TCKの入力端子8、TDI端子13,TDO端子1
6、イネーブル信号(Enable)端子12、テスト信号端
子INTEST,EXTEXTの端子14,15および
制御信号(Shift-DR)、(Capture-DR)、(Update-DR
)端子9,10,11にそれぞれ接続され、少なくと
も、例えば、8つが形成されている。インターポーザ2
1の主面200の上には、例えば、はんだボールにより
構成された複数の信号入出端子24が形成されている。
なお、これらのはんだボール24は、主面200に、例
えば行列状に配置されている。
The test terminal 23 is an input terminal 8, a TDI terminal 13, and a TDO terminal 1 for the clock signal TCK shown in FIG.
6, enable signal (Enable) terminal 12, test signal terminals INTEST, EXTEXT terminals 14, 15, and control signals (Shift-DR), (Capture-DR), (Update-DR)
) Terminals 9, 10, and 11 are connected to each other, and at least eight, for example, are formed. Interposer 2
A plurality of signal input / output terminals 24 formed of, for example, solder balls are formed on one main surface 200.
The solder balls 24 are arranged on the main surface 200, for example, in a matrix.

【0043】インターポーザ21にそれぞれのはんだボ
ールに対応して複数の貫通孔が形成されている。これら
の貫通孔の内壁に銅などによる金属配線が形成され、各
々の貫通孔の内壁の配線は、主面100に形成された金
属配線に接続されている。このため、主面200に形成
されているはんだボールは、それぞれ対応する貫通孔の
内壁に形成されている配線および主面100に形成され
ている配線を通して、主面100に搭載されている集積
回路19に接続されている。これらのはんだボールで形
成された入出力端子24は、パッケージがプリント基板
などに実装される場合、図3に示していない実装基板と
の接続部になる。即ち、各々のはんだボールからなる入
出力端子は、実装基板上に形成されている金属パターン
に接触し、信号の伝送を行う。
A plurality of through holes are formed in the interposer 21 corresponding to the respective solder balls. Metal wires made of copper or the like are formed on the inner walls of these through holes, and the wires on the inner walls of each through hole are connected to the metal wires formed on the main surface 100. For this reason, the solder balls formed on the main surface 200 pass through the wiring formed on the inner wall of the corresponding through hole and the wiring formed on the main surface 100, respectively, and the integrated circuit mounted on the main surface 100. 19 is connected. When the package is mounted on a printed circuit board or the like, the input / output terminals 24 formed of these solder balls serve as connecting portions to a mounting board not shown in FIG. That is, the input / output terminals made of the respective solder balls come into contact with the metal pattern formed on the mounting board to transmit signals.

【0044】図3に示す半導体装置のパッケージにおい
て、従来の半導体装置、例えば、図6に示す半導体装置
のパッケージに比べて、テスト端子の数がわずかに増加
したが、パッケージキャリアの主面にテスト端子の増加
分を配置するスペースが十分確保できるので、パッケー
ジのサイズを増大させることなく、テスト端子およびそ
れに対応した配線を容易に実現できる。このため、半導
体装置のパッケージの小型化を実現でき、且つパッケー
ジに搭載した集積回路の構成が簡単化されたことによ
り、半導体装置のコストの低減および高密度の実装を実
現することができる。さらに、パッケージの表面に形成
されたテスト端子数が少なく、これによってテスト端子
間の間隔が比較的に大きくとれるので、検査装置自体の
コストの増加を回避できる。
In the package of the semiconductor device shown in FIG. 3, the number of test terminals is slightly increased as compared with the conventional semiconductor device, for example, the package of the semiconductor device shown in FIG. Since a sufficient space for arranging the increased number of terminals can be secured, the test terminals and the wiring corresponding thereto can be easily realized without increasing the size of the package. Therefore, the size of the package of the semiconductor device can be reduced, and the structure of the integrated circuit mounted on the package is simplified, so that the cost of the semiconductor device can be reduced and high-density mounting can be realized. Further, since the number of test terminals formed on the surface of the package is small and the interval between the test terminals can be made relatively large, an increase in the cost of the inspection apparatus itself can be avoided.

【0045】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、コアロジック1と複数のバウンダリスキャンセルか
らなる入力セル2a〜2dおよび出力セル2e〜2hか
らなる集積回路をパッケージキャリアに搭載し、集積回
路はパッケージキャリアの第1の主面に封止材により固
定される。第1の主面に複数のテスト端子を形成し、各
々のテスト端子は配線を介して集積回路の制御信号端子
に接続し、第2の主面に金属ボールにより複数の入出力
端子を形成し、これらの入出力端子をそれぞれパッケー
ジキャリアに形成された複数の貫通孔の内壁および第1
の主面に形成された配線を介して集積回路のデータ入力
およびデータ出力端子に接続されるので、第1の主面に
おけるテスト端子の数が少なく、テスト端子の間隔を大
きく取れ、検査装置との接続を容易に実現できる。さら
に、集積回路の構成の簡単化によってコストの増加を必
要最小限に抑制できる。
As described above, according to this embodiment, the integrated circuit including the core logic 1 and the input cells 2a to 2d and the output cells 2e to 2h each including a plurality of boundary scan cells is mounted on a package carrier. The circuit is fixed to the first main surface of the package carrier by a sealing material. A plurality of test terminals are formed on a first main surface, each test terminal is connected to a control signal terminal of an integrated circuit via a wiring, and a plurality of input / output terminals are formed on a second main surface by metal balls. , These input / output terminals are respectively connected to the inner wall of a plurality of through holes formed in the package carrier and the first
Connected to the data input and data output terminals of the integrated circuit via the wiring formed on the main surface of the first main surface, the number of test terminals on the first main surface is small, the interval between the test terminals can be increased, and the inspection device and Connection can be easily realized. Further, the increase in cost can be suppressed to a necessary minimum by simplifying the configuration of the integrated circuit.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置によれば、ディジタル・バウンダリスキャン機能を保
持したまま回路構成を簡単化でき、通常のバウンダリス
キャン機能を有する半導体装置に比べて、パッケージの
小型化および低コスト化を実現できる。また、本発明の
半導体装置において、バウンダリスキャンのテスト機能
を制御するための制御信号をパッケージ上に形成された
テスト端子を介して外部から供給されるので、これらの
制御信号を集積回路の内部で制御回路、デコーダなどに
より発生する従来の半導体装置に比べて、動作の遅延時
間を短縮でき、試験の高速化、試験時間の短縮を実現で
きる。さらに、本発明の半導体装置において、パッケー
ジに形成されるテスト端子の数を少なくでき、テストの
端子の間隔を十分確保できるので、検査装置の簡素化、
低コスト化を実現できるほか、半導体装置のパッケージ
の小型により、実装した回路全体の小型化およびコスト
の削減を実現できる利点がある。
As described above, according to the semiconductor device of the present invention, the circuit configuration can be simplified while retaining the digital boundary scan function, and the package can be packaged in comparison with a semiconductor device having a normal boundary scan function. Can be reduced in size and cost. Further, in the semiconductor device of the present invention, since control signals for controlling the boundary scan test function are supplied from the outside through test terminals formed on the package, these control signals are internally supplied to the integrated circuit. Compared with a conventional semiconductor device generated by a control circuit, a decoder, or the like, the operation delay time can be reduced, and the test can be performed faster and the test time can be reduced. Furthermore, in the semiconductor device of the present invention, the number of test terminals formed on the package can be reduced, and the interval between test terminals can be sufficiently ensured.
In addition to cost reduction, there is an advantage that the size of the entire mounted circuit can be reduced and the cost can be reduced due to the small size of the package of the semiconductor device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る半導体装置の一実施形態を示す回
路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a semiconductor device according to the present invention.

【図2】図1に示す半導体装置のパッケージの内部構成
を示す概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing an internal configuration of a package of the semiconductor device shown in FIG.

【図3】図1に示す集積回路を搭載したパッケージの一
例を示す立体図および断面図である。
3A and 3B are a three-dimensional view and a cross-sectional view illustrating an example of a package on which the integrated circuit illustrated in FIG. 1 is mounted.

【図4】従来の半導体装置の構成を示すパッケージの概
念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram of a package showing a configuration of a conventional semiconductor device.

【図5】従来の半導体装置に搭載する集積回路の構成を
示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of an integrated circuit mounted on a conventional semiconductor device.

【図6】従来の半導体装置のパッケージを示す立体図お
よび断面図である。
FIG. 6 is a three-dimensional view and a cross-sectional view showing a package of a conventional semiconductor device.

【図7】従来の半導体装置の動作を示す状態遷移図であ
る。
FIG. 7 is a state transition diagram showing an operation of a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…コアロジック、2a,2b,2c,2d,2e,2
f,2g,2h…バウンダリスキャンセル、3a,3e
…バウンダリスキャン・シフトレジスタ、4a,4e…
パラレルラッチ、5a,5e…マルチプレクサ、6…デ
ータ入力端子、7…データ出力端子、8…クロック信号
TCKを入力するための端子、9,10,11…制御信
号端子、12…イネーブル信号端子、13…テストデー
タを入力するための入力端子、14,15…テスト信号
端子、16…テストデータを出力するための出力端子、
17a,17b,…,17h…入出力ピン、17j…テ
ストデータ入力ピン、17k…クロック信号TCKピ
ン、17l…テスト信号ピン、17m…イネーブル信号
ピン、17n…テストデータ出力ピン、17p,17
q,17r…制御信号ピン、18…パッケージ、19…
半導体集積回路、20…封止材、21…インタポーザ、
22…金属配線、23…テスト端子、24…はんだボー
ル、26…インストラクション・レジスタ、27…イン
ストラクション・デコーダ、28…ステート・デコー
ダ、29…TAPコントローラ、30…状態遷移信号入
力端子、VCC…電源電圧、GND…接地電位。
1 ... core logic, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2
f, 2g, 2h ... Boundary scan cell, 3a, 3e
... Boundary scan shift registers, 4a, 4e ...
Parallel latch, 5a, 5e multiplexer, 6 data input terminal, 7 data output terminal, 8 terminal for inputting clock signal TCK, 9, 10, 11 control signal terminal, 12 enable signal terminal, 13 ... input terminals for inputting test data, 14, 15 ... test signal terminals, 16 ... output terminals for outputting test data,
17h, input / output pins, 17j, test data input pins, 17k, clock signal TCK pins, 17l, test signal pins, 17m, enable signal pins, 17n, test data output pins, 17p, 17
q, 17r: control signal pins, 18: package, 19:
Semiconductor integrated circuit, 20: sealing material, 21: interposer,
Reference numeral 22: metal wiring, 23: test terminal, 24: solder ball, 26: instruction register, 27: instruction decoder, 28: state decoder, 29: TAP controller, 30: state transition signal input terminal, V CC : power supply Voltage, GND: ground potential.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所定の機能を実現する主回路と複数のバウ
ンダリスキャンセルとを有する半導体装置であって、 少なくとも一つのデータ入力端子と、 少なくとも一つのデータ出力端子と、 上記複数のバウンダリスキャンセルを制御する制御信号
を入力する複数の制御信号端子とを有し、 上記複数のバウンダリスキャンセルは、上記制御信号に
応じて入力データを保持するデータ保持回路と、上記制
御信号に応じて上記入力データまたは上記データ保持回
路の保持データの何れかを選択して出力する選択回路と
を有し、且つ、上記複数のバウンダリスキャンセルは入
力用セルと出力用セルの2種類に分けられ、 上記入力用セルは、上記データ入力端子から入力された
データを保持し、上記入力データまたは上記保持データ
の何れかを選択して上記主回路に入力し、 上記出力用セルは、上記主回路の出力データを保持し、
上記主回路の出力データまたは上記保持データの何れか
を選択して上記データ出力端子に出力する半導体装置。
1. A semiconductor device having a main circuit realizing a predetermined function and a plurality of boundary scan cells, comprising: at least one data input terminal; at least one data output terminal; A plurality of control signal terminals for inputting a control signal for controlling the control signal, wherein the plurality of boundary scan cells hold the input data according to the control signal, and the input signal according to the control signal. A selection circuit for selecting and outputting either data or data held by the data holding circuit, and wherein the plurality of boundary scan cells are divided into two types of cells for input and cells for output; The cell for holding the data input from the data input terminal, selecting either the input data or the held data Enter the serial main circuit, the output cell, and holds the output data of the main circuit,
A semiconductor device for selecting either the output data of the main circuit or the held data and outputting the selected data to the data output terminal.
【請求項2】上記主回路および上記複数のバウンダリス
キャンセルが形成されている半導体基板を搭載するパッ
ケージキャリアと、 上記パッケージキャリアにおける上記半導体基板を搭載
する第1の主面に形成されている複数のテスト端子と、 上記パッケージキャリアの上記第1の主面に形成され、
上記テスト端子と上記半導体基板にある上記複数の制御
信号端子との間に接続されている配線と、 上記パッケージキャリアの上記第1の主面の反対側にあ
る第2の主面に形成された複数の入出力端子と、 上記パッケージキャリアに形成された複数の貫通孔と、 上記パッケージキャリアの上記第1の主面および上記貫
通孔の内壁に形成され、上記第2の主面に形成された上
記複数の入出力端子と上記半導体基板にある上記データ
入力端子およびデータ出力端子との間に接続されている
配線とを有する請求項1記載の半導体装置。
2. A package carrier for mounting a semiconductor substrate on which the main circuit and the plurality of boundary scan cells are formed, and a plurality of packages formed on a first main surface of the package carrier on which the semiconductor substrate is mounted. A test terminal formed on the first main surface of the package carrier;
A wiring connected between the test terminal and the plurality of control signal terminals on the semiconductor substrate; and a wiring formed on a second main surface of the package carrier opposite to the first main surface. A plurality of input / output terminals; a plurality of through holes formed in the package carrier; a first main surface of the package carrier and an inner wall of the through hole; and a plurality of through holes formed in the second main surface. 2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a wiring connected between the plurality of input / output terminals and the data input terminal and the data output terminal on the semiconductor substrate.
【請求項3】上記パッケージキャリアの上記第1の主面
に搭載された上記主回路および上記バウンダリスキャン
セルが形成されている上記半導体基板は、封止材により
上記第1の主面に固定されている請求項2記載の半導体
装置。
3. The semiconductor substrate on which the main circuit and the boundary scan cell mounted on the first main surface of the package carrier are fixed to the first main surface with a sealing material. 3. The semiconductor device according to claim 2, wherein:
【請求項4】上記パッケージキャリアの上記第2の主面
に形成された上記入出力端子は、金属ボールによって形
成されている請求項2記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 2, wherein said input / output terminals formed on said second main surface of said package carrier are formed of metal balls.
【請求項5】上記金属ボールは、上記パッケージキャリ
アの上記第2の主面に行列状に配置されている請求項4
記載の半導体装置。
5. The package according to claim 4, wherein the metal balls are arranged in a matrix on the second main surface of the package carrier.
13. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項6】上記パッケージキャリアは、プリント基板
によって構成されている請求項2記載の半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 2, wherein said package carrier is constituted by a printed circuit board.
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