JP2002123432A - 複合メモリ装置およびその選別方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単に複合メモリモジュールの製造履歴等を
参照でき、かつ、不良ＩＣチップを含む複合メモリモジ
ュールを有効活用し、歩留まりを向上することのできる
複合メモリモジュールとその選別方法を提供すること。 【解決手段】 不揮発性メモリチップ３を含む複数個の
ＩＣチップ２、３、４を１つのパッケージ１内に搭載す
るとともに、不揮発性メモリチップ３の特定領域に、各
ＩＣチップ２、３、４の動作テストの結果を含む履歴情
報を書き込んだことを特徴とする。不揮発性メモリチッ
プ３から各ＩＣチップ２、３、４の履歴情報を読み出す
ことにより、不良品化の原因となったＩＣチップを特定
できるので、不良でない残りのＩＣチップを有効利用し
て、別の用途の製品などに転用することができる。その
結果、不良品として処理される複合メモリモジュール１
の割合を小さくして、実質的に歩留まりを向上させ、複
合メモリモジュール１の生産性を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１つのパッケージ
内に複数のＩＣチップを搭載し、それそれのチップと外
部端子とを接続して形成される複合メモリ装置及びその
選別方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話機やコンピュータシステ
ム等の機器の高性能化に伴い、それらの機器に搭載され
るメモリ装置には、高密度かつ大容量のメモリチップが
必要となっている。また同時に小型軽量な実装形態も求
められている。そのため、複数のＩＣチップを高密度実
装に適したパッケージ内に搭載し、樹脂などで封止して
なる複合メモリモジュール（装置）が作られている。

【０００３】図４は、複合メモリ装置の出荷前における
一般的な工程の流れを示したフローチャートである。複
合メモリモジュールは、それぞれのチップの作製に適し
た工程で各チップを作製し、必要な複数のチップを１つ
のパッケージに実装し、封止する組み立て（アセンブ
リ）工程（ステップＳ１）の後、最終テストにより良品
であるか不良品であるかの判定が行われる（ステップＳ
２）。良品と判定された複合メモリモジュールは、さら
にバーンインと呼ばれる高温高圧の試験により初期不良
のスクリーニングが行われ（ステップＳ３）、所定の出
荷テスト（ステップＳ４）の後、良品と判定された複合
メモリモジュールのみマーキング（ステップＳ５）、外
観検査（ステップＳ６）を経て出荷される（ステップＳ
７）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般
に、最終テスト（Ｓ２）およびバーンイン（Ｓ３）を行
ったモジュールの中には、搭載されている複数のメモリ
チップのうちパターン欠陥等による不良メモリチップが
含まれている場合や、本来は正常に動作するチップ（以
下、良品チップと称す）が、製造工程（実装工程）やテ
スト工程の途中で熱的もしくは電気的な過剰なストレス
を受けて、正常に動作しなくなったチップ（以下、不良
チップと称す）が含まれる場合がある。

【０００５】上記のように不良チップを有するモジュー
ルは、その他のチップは正常に作動していても、その製
品（モジュール）自体（全体）を不良品と判断し、従来
は除去していた。そのため、歩留まり低下の要因となる
と共に、正常に動作するメモリチップの有効利用が望ま
れていた。特に、従来は不良となった複合モジュールを
別仕様（バージョン、ランク）に変更して再利用を図る
場合には、その不良となった複合モジュールに対して別
仕様（バージョン、ランク）のための選別テストを再度
実施する必要があり、多大な費用と労力を必要とし、効
率の悪いものであった。

【０００６】また、正常動作する複合メモリモジュール
も、出荷後における経年変化等で特性が劣化したものに
ついては、不良品として返品される可能性があり、この
場合、早急に劣化の原因を究明すべく解析を行い、解析
内容を製造工程にフイードバックして、より信頼性の高
い製品を創り出す必要がある。従って、各製品の製造工
程途中での履歴、テスト時の履歴（あるいは市場での使
用時の履歴等）を知ることが重要である。

【０００７】しかしながら、その不良品の製造履歴等を
参照する場合には、製造工場の生産管理データを調べて
履歴を追うこととなり、大変に時間と手間がかかり、解
析の効率は良くなかった。

【０００８】本発明は、前記の問題点を解消するために
なされたものであって、簡単に複合メモリモジュールの
製造履歴等を参照でき、かつ、不良ＩＣチップを含む複
合メモリモジュールを有効活用し、歩留まりを向上する
ことのできる複合メモリモジュールとその選別方法を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、次の構成を有する。本発明の第１の要旨
は、複数個のＩＣチップを１つのパッケージ内に搭載し
てなる複合メモリ装置において、パッケージには、少な
くとも１以上の不揮発性メモリチップを設け、不揮発性
メモリチップの所定の領域に、各ＩＣチップの動作テス
トの結果を含む履歴情報を書き込むことを特徴とする複
合メモリ装置にある。

【００１０】本発明の第２の要旨は、不揮発性メモリチ
ップに書き込まれた履歴情報を特定の者のみが読み出せ
るようにするセキュリティ機能を備えたことを特徴とす
る要旨１記載の複合メモリ装置にある。

【００１１】本発明の第３の要旨は、要旨１または２記
載の複合メモリ装置を選別する方法であって、不良品と
判断された複合メモリ装置内の各ＩＣチップの履歴情報
を前記不揮発性メモリチップから読み出す読出工程と、
読出工程で読み出した情報に基づいて、仕様変更の選別
を行う選別工程と、を有することを特徴とする複合メモ
リ装置の選別方法にある。

【００１２】本発明の第４の要旨は、選別工程は、履歴
情報に含まれるにメモリ容量、動作速度、動作電圧、動
作電流、スタンバイ電流、消費電流、動作温度範囲、機
能等に関する評価結果情報に基づいてランク別に選別す
るようにしたことを特徴とする要旨３記載の複合メモリ
装置の選別方法にある。

【００１３】本発明の第５の要旨は、履歴情報に基づい
て不具合のあるＩＣチップを特定し、正常なＩＣチップ
から電気的に切断する分離工程を有することを特徴とす
る要旨３または４記載の複合メモリ装置の選別方法にあ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】本実施形態に係る複合メモリモジ
ュールは、複数のＩＣチップの内、少なくとも１のＩＣ
チップを不揮発性メモリチップにより構成し、その不揮
発性メモリチップに複合メモリモジュール内のＩＣチッ
プに関するテスト、履歴データを書込、読出可能とする
ものである。

【００１５】すなわち、不揮発性メモリチップ、例えば
フラッシュメモリは、不揮発性であるため、電源を切っ
ても記録した情報は消えることはないので、後から、つ
まり複合メモリモジュールとして完成した後からでも、
記録した情報を読み出すことが可能となるからである。
このように、複合メモリモジュール自体の中に記録した
履歴情報等を読み出すという簡単な操作によりその必要
とする情報が参照でき、従来のように製造工場の生産管
理データを調べる等の煩雑な作業が必要無くなり、迅速
な対応が可能となる。

【００１６】一方、従来の複合メモリモジュールを構成
していた不揮発性メモリチップ以外の通常のＩＣチップ
は、記録した情報を電源を切っても記録した情報を消失
しない機能をそれ自体には持っていないため、単体での
出荷を行う複合メモリモジュールではその意味をなさ
ず、前記したような従来の問題を生じる結果となってい
た。

【００１７】また、本実施形態に係る複合メモリモジュ
ールでは、テスト、履歴データを書き込んでおき、後に
そのデータを参照するだけで、簡単に良品チップを判断
でき、仕様変更等の再利用が簡単にできる。これによ
り、不良品として処理される複合メモリモジュールの割
合を小さくして、実質的に歩留まりを向上させることが
できる。以下、本発明の実施の形態について図面を参照
して説明する。尚、前記した構成と同一部分には同一符
号を付し、説明を省略する。

【００１８】図１は、本発明に係る複合メモリモジュー
ルの構成を例示する縦断面図である。ＣＳＰ（Chip Siz
e Package）の複合メモリモジュール１は、ＩＣチップ
２、４、及び不揮発性メモリチップ３を実装、封止して
なる。５は、リードフレーム、６は半田ボール端子、７
はパッド端子、８はボンディング配線を示している。

【００１９】本実施形態では、揮発性メモリチップ３と
ＩＣチップ４は良品チップ、ＩＣチップ２は不良チップ
と仮定する。また、ＩＣチップ２、４は、不揮発性メモ
リチップまたはその他の機能のＩＣチップで構成でき
る。

【００２０】１つのパッケージ１の中に実装、封止され
た３つのＩＣチップ２、３、４のうち１つのＩＣチップ
２が不良チップと判定されると、従来は、この複合メモ
リモジュール１は不良品として処理されていた。本実施
の形態では、３つのＩＣチップ２、３、４の製造履歴、
テスト履歴を不揮発性メモリチップ３に記録すること
で、後の処理にて不良チップ２を読出して使用不能とす
るとともに、他の良品ＩＣチップ３、４を使用すること
でメモリモジュール１の有効利用を図るものである。

【００２１】図２は、不揮発性メモリチップ３のメモリ
領域の構成図である。図２において、３１はフラッシュ
メモリのメインメモリ領域、３２はフラッシュメモリ自
身の製造履歴およびテスト履歴を記録する領域、３３は
複合メモリモジュール１内に搭載されている他のＩＣチ
ップ２、４の製造履歴およびテスト履歴を記録する領域
を示している。ここで、「製造履歴」とは、製造日付や
製造番号、ロット番号などの情報を意味し、「テスト履
歴」とは、ＩＣチップの動作スピード、スタンバイ電
流、動作電流、動作温度範囲、テスト不良項目などの情
報を意味する。

【００２２】前記メインメモリ領域３１は、標準品とし
てユーザーに提供される領域であるため、１６Ｍビット
や、３２Ｍヒット等といった標準的なメモリ容量を有し
ている。これに対し履歴を記憶する領域３２、３３は、
それぞれ数十から百バイト程度の小さな容量の記録エリ
アである。

【００２３】図３は、図１に示した複合メモリモジュー
ルの組み立てから出荷に至る工程の流れを示したフロー
チャートである。複合メモリモジュール１は、高密度実
装に通したパッケージ内に複数（この例では３つ）のＩ
Ｃチップ２、３、４を実装し封止する組み立て（アセン
ブリ）工程（ステップＳ１）の後、最終テスト（ステッ
プＳ２）により良品であるか不良品であるかの判定が行
われる。

【００２４】前記最終テストで良品（ＯＫ）と判定され
た複合メモリモジュール１は、さらにバーンイン（ステ
ップＳ３）の高温高圧の試験により初期不良のスクリー
ニングが行われる。

【００２５】バーンイン試験後の出荷テストでは、図示
しないテストソケット（試験装置）と接触するボール端
子６、リードフレーム５、ボンディング配線８およびパ
ッド端子７を通じて、各ＩＣチップ２、３、４にテスト
信号を入出力することにより実施される（ステップＳ
４）。また、最終、出荷テストでは、各ＩＣチップ２、
３、４それぞれの動作スピード、スタンバイ電流、動作
電流等のテスト項目が行われる。

【００２６】この出荷テストにおいて、各ＩＣチップ
２、３、４それそれに対するテスト履歴データが確定し
た時点で、テスターを用いて確定した各ＩＣチップの製
造履歴およびテスト履歴情報が、不揮発性メモリ３内の
所定の領域３２、３３に書き込まれる（ステップＳ４
ａ、Ｓ４ｂ）。その際、不揮発性メモリ３自身のテスト
履歴は領域３２に書き込まれ、その他のＩＣチップ２、
４のテスト履歴は領域３３に書き込まれる。

【００２７】どちらのテスト履歴等も、製造者以外は知
る必要はないので、製造者以外はこれらの領域２２、２
３から情報を読み出せないようにしておく。例えば、ユ
ーザーには公開しないテストモードに各チップを設定
し、その状態において、外部からアドレスおよびデータ
を入力して各領域３２、３３を指定してデータを書き込
む方法がある。また、これらの領域３２、３３にはセキ
ュリティのためにロックをかけ、製造者でなければ読出
し・解除ができないようにしておく。その一つの方法と
して、記憶領域３２および３３に製造者のみが知り得る
アクセス制限用のロックビットを付加しておき、テスト
履歴等を書き込んだ後そのロックビットをセットする方
法がある。メモリ内容を読み出すためには、製造者によ
りこのビットをリセットしなければならず、これによ
り、製造者以外はテスト履歴等を外部に読み出すことが
出来ないようにできる。

【００２８】上記出荷テスト（Ｓ４）で良品（ＯＫ）と
判定された複合メモリモジュール１は、テスト履歴およ
び製造履歴の書き込み工程（Ｓ４ａ）の後、マーキング
工程（Ｓ５）、外観検査工程（Ｓ６）を経て出荷（Ｓ
７）される。

【００２９】一方、出荷テスト（Ｓ４）で不良品（Ｎ
Ｏ）と判定された複合メモリモジュール１は、テスト履
歴および製造履歴の書き込み工程（ステップＳ４ｂ）の
後、選別工程（ステップＳ４ｃ）に移される。尚、本実
施の形態では、テスト履歴および製造履歴の書き込み工
程（Ｓ４ｂ）を前記ステップＳ４ａと別個に記載する
が、ステップＳ４ａにより行い、その後において選別工
程（ステップＳ４ｃ）に進んでもよい。

【００３０】前記選別工程（Ｓ４ｃ）において、製造者
は図示しない簡易テスタを使用して複合メモリモジュー
ル１の不揮発性メモリ３から必要な履歴情報を読み出す
ことにより、複合メモリモジュール１をメモリ容量、動
作スピード、消費電流、動作温度範囲、機能等に基づく
仕様やランク別に選別することができる。本実施形態で
は、不揮発性メモリ３から読み出された履歴情報によっ
てＩＣチップ２が不良チップであることを知ることがで
きるので、本来３チップ搭載品である複合メモリモジュ
ール１を、２チップ搭載品すなわち２つのＩＣチップ
３、４のみ使用する別の製品として選別することができ
る。

【００３１】この例のように３チップ搭載品を２チップ
搭載品に仕様変更する場合、不具合なＩＣチップ２の外
部電源端子を切断することによって、他の２つのＩＣチ
ップ３、４は悪影響を受けることなく正常に動作できる
ようにすることができる。また、不揮発性メモリ３から
動作速度、スタンバイ電流、動作温度範囲などのテスト
情報を読み出すことにより（ステップＳ４ｃ）、仕様や
ランク別に選別することができる（ステップＳ４ｄ）。
この工程で使用する簡易センサは、数十から数百バイト
程度のデータを読み出すだけなので、出荷テスト時に使
用されるもののように高速動作の必要はなく、安価なテ
スタで良いために、より臨機応変な対応ができる。

【００３２】このようにして選別された複合メモリモジ
ュール１は、次の工程（ステップＳ５）で各仕様やラン
ク別にマーキングが施され、外観検査（ステップＳ６）
に合格した後、出荷（Ｓ１４）される。

【００３３】このように、不良品と判断された複合メモ
リモジュール１内の不揮発性メモリチップ３に書き込ま
れている各ＩＣチップ２、３、４の履歴情報に基づい
て、その複合メモリモジュール１を所期の仕様と異なる
別の仕様の製品として選別するようにしたことで、不良
品として処理される複合メモリモジュール１の割合を小
さくして、実質的に歩留まりを向上させ、複合メモリモ
ジュール１の生産性を高めることができる。

【００３４】また、出荷後、市場での経年変化等で性能
が劣化した複合メモリモジュール１が、不良品等として
返品されてきた場合でも、出荷前のテスト履歴が複合メ
モリモジュール１自体に記録されていることにより、原
因解析を容易に行うことができ、その解析結果を迅速に
製造工程にフイードバックすることができる。

【００３５】なお、上記実施の形態では、３チップ搭載
品の複合メモリモジュールについて説明したが、２チッ
プ、４チップ以上のＩＣチップを搭載した複合メモリモ
ジュールについても有効に適用できることはいうまでも
ない。搭載しているチップ数が多いほど本発明は有効で
ある。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の要旨によ
れば、複合メモリモジュールは、搭載されている不揮発
性メモリチップの特定領域に、各ＩＣチップの動作テス
トの結果を含む履歴情報が書き込まれているため、出荷
前のテストなどで不良品と判断された場合でも、その不
揮発性メモリチップから各ＩＣチップの動作テストの結
果を含む履歴情報を読み出すことにより、不良品化の原
因となったＩＣチップを特定できるので、不良でない残
りのＩＣチップを有効利用して、別の用途の製品などに
転用することができる。その結果、不良品として処理さ
れる複合メモリモジュールの割合を小さくして、実質的
に歩留まりを向上させ、複合メモリモジュールの生産性
を高めることができる。

【００３７】また、出荷後における経年変化等で特性が
劣化したものについても、出荷前のテスト履歴が複合メ
モリモジュール自体に記録されているため、原因解析を
容易に行うことができ、その解析結果を迅速に製造工程
にフイードバックすることができるので、より信頼性の
高い製品を創り出すことができる。

【００３８】また、本発明の複合メモリモジュールの選
別方法では、不良品と判断された複合メモリモジュール
内の不揮発性メモリチップに書き込まれている各ＩＣチ
ップの履歴情報に基づいて当該複合メモリモジュールを
所期の仕様と異なる別の仕様の製品として選別するよう
にしたので、不良品として処理される複合メモリモジュ
ールの割合を小さくして、実質的に歩留まりを向上さ
せ、複合メモリモジュールの生産性を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る複合メモリモジュールの構成例を
示した縦断面図である。

【図２】図１に示す複合メモリモジュールに搭載されて
いる不揮発性メモリのメモリ領域の構成例を示した説明
図である。

【図３】図１に示す複合メモリモジュールの組み立てか
ら出荷に至る工程の流れを示したフローチャートであ
る。

【図４】従来の複合メモリモジュールの組み立てから出
荷に至る工程の流れを示したフローチャートである。

【符号の説明】

１ 複合メモリモジュール ２、４ ＩＣチップ ３ ＩＣチップ（不揮発性メモリチップ） ３１ メインメモリ領域 ３２ フラッシュメモリの製造履歴およびテスト履歴を
記憶する領域 ３３ 他のＩＣの製造履歴およびテスト履歴を記憶する
領域

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個のＩＣチップを１つのパッケージ
   内に搭載してなる複合メモリ装置において、 前記パッケージには、少なくとも１以上の不揮発性メモ
   リチップを設け、 前記不揮発性メモリチップの所定の領域に、各ＩＣチッ
   プの動作テストの結果を含む履歴情報を書き込むことを
   特徴とする複合メモリ装置。
2. 【請求項２】 前記不揮発性メモリチップに書き込まれ
   た前記履歴情報を特定の者のみが読み出せるようにする
   セキュリティ機能を備えたことを特徴とする請求項１記
   載の複合メモリ装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の複合メモリ装置
   を選別する方法であって、 不良品と判断された複合メモリ装置内の各ＩＣチップの
   前記履歴情報を前記不揮発性メモリチップから読み出す
   読出工程と、 前記読出工程で読み出した情報に基づいて、仕様変更の
   選別を行う選別工程と、を有することを特徴とする複合
   メモリ装置の選別方法。
4. 【請求項４】 前記選別工程は、前記履歴情報に含まれ
   る評価結果情報に基づいてランク別に選別するようにし
   たことを特徴とする請求項３記載の複合メモリ装置の選
   別方法。
5. 【請求項５】 前記履歴情報に基づいて不具合のあるＩ
   Ｃチップを特定し、正常なＩＣチップから電気的に切断
   する分離工程を有することを特徴とする請求項３または
   ４記載の複合メモリ装置の選別方法。