JP2004205352A - 接続検査機能付きlsi - Google Patents

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Abstract

【課題】LSIにおけるLSIチップ間の接続状態をテストすること。
【解決手段】モールドされたパッケージ内部に複数のLSIチップ120、130が接合されたLSI100において、前記各LSIチップ間の接続テスト時に、一つの入力端子122又は123から入力された入力信号を複数の出力端子124,125に、かつ複数の入力端子122及び123からの入力信号を一つの出力端子124又は125に切換え可能な入出力選択回路121を備え、前記各LSIチップの出力端子124,125から受けた出力を、該LSIチップの入力に対応して選択出力し、その一致をみることで各入出力端子の接続不良を検出する。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、LSIを構成するLSIチップ間の接合状態を検査するための接続検査機能付きLSIに関する。
【0002】
【従来の技術】
LSIが複数のLSIチップを備え大規模化するに伴いその端子数も増加し、複数のLSIチップ間における接続に接続不良がないかどうかのテストが困難になってきており、そのため、接続テストを簡単に行えるようなLSI装置が必要となってきている。
例えば、実装回路における集積回路(IC)の外部端子周りの故障や、IC間の配線系に関する不良を検出するため、第1のLSIの内、内部回路から外部端子に出力される制御信号の内Highとなっている数を係数回路で計数し、該計数データを外部端子から出力する一方、第2のLSI内で、外部端子から内部回路に入力される制御信号の内、Highとなっている数を計数回路で計数し、該計数データを比較回路で外部端子を介して第1のLSI側から入力された計数データとを比較して、不一致のときエラー検出信号を外部へ出力させてICの不良検出を行っている(特許文献1参照)。
しかし、このICでは不良検査用の計数回路を各ICごとに備えなければならずまた比較回路の必要なことから構造が複雑で製造コストも無視できない。そこでより簡易にLSIにおけるLSIチップ間の接続テストを行うことができるLSIとして、特許文献に記載されたものではないが、例えば図5Aに模式的に示すLSI間の接合検査回路を備えたLSIが提案されている。
【0003】
図中、LSI100は、LSIチップ110〜LSIチップ130を内蔵したLSIであり、LSI110には接続検査用の回路であるI/O切換回路114と、LSIチップ120及び130への出力端子116及びLSIチップ120、130からの入力用端子117、及びテスタからの制御信号を受けて、各LSIチップ120又は130の各出力端子からの出力を該LSIチップ120への入力に対応して選択し、選択した出力をI/O切換回路114を介してテスタに出力する出力選択回路112を備えている。
【0004】
LSIチップ120(130)は、通常機能部128と、第1及び第2の入力端子122,123,第1及び第2の出力端子124,125及び各入出力端子を切換自在に接続する切換スイッチ124b、125bを備えた入出力切換回路121を備えている。
入出力選択回路121は、図5Bに拡大して示すように、第1の入力端子122に繋がった第1の入力接点122aと、第1の出力端子124に繋がった第1の接点124aとを切換可能に接続する第1の切換スイッチ124bと、第2の入力端子123に繋がった第2の入力接点123aと第2の出力端子125に繋がった第2の出力接点125aを切換可能に接続する第2の切換スイッチ125bとからなっている。
【0005】
図中200はLSI100の接続テスト用のテスタである。このテスタ200は、入力信号をLSI100に送り込むための出力端子201と、LSI100からの検査信号を入力するための入力端子202と、LSI100をテストモードにして接続テストを行うためのテストモード信号を送り込むための制御端子203を備え、LSI100内の各LSIチップに対し接続テストのための制御信号を送り、I/O切換回路114の切換制御、出力選択回路112の選択制御、各LSIチップ毎のテストモード切換、各LSIチップの夫々の切換スイッチの切換等の必要な制御を行う。
【0006】
LSI100の接続テストは、テスタ200をLSI100に接続し、その制御端子203からテストモード信号を各LSIチップ110〜130に送って、各LSIチップ110〜130をテストモードに設定する、つまり、各LSI110〜130の通常機能部128を入出力端子から切り離し、各入力端子と出力端子とを接続し、同時に、制御信号をI/O切換回路114,出力選択回路112,検査対象LSIチップ120、130の夫々の制御端子に送付し、接続テストデータ(信号)の入出力を行うためのI/O切換制御や各出力端子からの出力を選択する制御を行う。
【0007】
つまり、LSI100の接続検査を行う場合、まずテスタ203からのテストモード信号で各LSIチップ110〜130をテストモードに設定する。次に、テスト対象LSIチップ、例えば、LSIチップ120に制御信号を送って、第1の切換スイッチ124bにより第1の入力端子122aと第1の出力端子124aとを接続し、かつ、テスタ200から接合テスト用信号を出力端子201、第1の入力端子122を介して導入し、出力端子124の出力を検出する。この場合入力信号の出力を検出しなければ、第1の入力端子122又は第1の出力端子124のいずれかに接続不良があることが分かる。同様に、第2の切換スイッチ125bにより第2の入力接点123aと第2の出力接点125aとを接続して接続テストを行う。この場合も第2の出力端子125から入力と同一の出力が検出されなければ、第2の入力端子123又は第2の出力端子125のいずれかに接続不良があることが分かる。
【0008】
【特許文献1】
特開平5−157816号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のLSIの入出力選択回路121では以下のような問題がある。即ち、
(1)入力端子122、123と出力端子124、125の組合わせが常に固定されているため、接合していないことが検出されても入力端子と出力端子の故障は等価であり、故障が検出されてもどちらの接合不良かを特定することはできない。
(2)出力選択回路は複数のLSIチップ120、130・・・の出力、または1つのLSIチップからの複数の出力から端子出力へ反映するものを選ぶ機能であるため、出力数が多く、出力端子数が少ないときには、すべての接合の確認のために、出力端子の切換が必要となりテスト時間が延びコストが上昇する。
【0010】
そこで、本発明は従来の接続検出回路を備えたLSIの上記問題を解決すべくなされたものであって、その第1の目的は、接合テストによって入力側端子又は出力側端子のいずれが接合不良であるか特定できるようにすることである。
第2の目的は、検査対象LSIの出力数が多い場合でも、出力切換回路側に対応する出力側端子の数を増やすことなく対応できるようにし、かつ検査対象LSIの全ての接合確認を、簡易な構成で出力端子を切り替えることなく行えるようにすることである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、モールドされたパッケージ内部に複数のLSIチップが接合されたLSIにおいて、前記LSIチップが、前記各LSIチップの接続テスト時において、一つの入力端子から入力された入力信号を複数の出力端子に、かつ複数の入力端子からの入力信号を一つの出力端子に切換え可能な入出力選択回路を備えていることを特徴とする接続検査機能付きLSIである。
請求項2の発明は、請求項1に記載されたLSIにおいて、前記LSIチップの出力端子からの出力が入力され、該入力を前記LSIチップの入力に対応して選択して出力する出力選択回路を備えていることを特徴とする接続検査機能付きLSIである。
請求項3の発明は、請求項2に記載されたLSIにおいて、前記入出力選択回路を備えたLSIチップの出力端子からの出力の論理一致を検出する手段を備えていることを特徴とする接続検査機能付きLSIである。
請求項4の発明は、請求項3に記載されたLSIにおいて、前記LSIチップの出力端子からの入力と出力の論理一致を検出する手段は排他的論理和回路であることを特徴とする接続検査機能付きLSIである。
請求項5の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載されたLSIにおいて、前記LSIチップの端子は専用テスト端子であるかまたはその一部または全部がテストモード時に接合用端子に機能を切換できる端子であることを特徴とする接続検査機能付きLSIである。
【0012】
本発明は以上の構成を備えたことにより、
(1)LSI2に入出力選択回路を設けた。第1の出力端子側からは第1の入力端子または第2の端子側を選択できるため、例えば第1の出力がH/L出力のいずれかにスタッフしているときに、第1又は第2の入力を切り換えるか、または第2の出力側から第1の入力を出力させるという2つの手段を併用することで、接合の不具合が第1入力端子、第1出力端子の2つの接合のどちらにあるかを判定することができる。
(2)LSI100に複数のLSI00、LSI20,130からの入力とLSI102,130の出力の一致比較回路を設け、前記入出力選択回路を併せて使用し、例えば入力(入1)がすべての出力(出1〜出4)に反映されるように設定した後出力(出1〜出4)と、入力(入1)のXORをとることで、全ての出力が一致しているかを確認でき、テスト時間を短縮することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明を図面に示す実施の形態について説明する。
図1は本発明のLSIテスト回路の1実施形態を模式的に示したブロック図である。
図中、従来のLSIテスト回路と同様の部分には同様の番号を付しており、その構造は入出力選択回路121の構成を除き従来のものと同様である。
本実施形態の入出力選択回路121は、図2に拡大して示すように第1の入力端子122に繋がった第1の入力接点122a、及び第2の入力端子123に繋がった第2の入力接点123aと第1の出力端子124に繋がった第1の出力端子124aを切換接続する第1の切換スイッチ124aと、第1の出力端子124に繋がった第1の出力端子124aと第2の入力端子123に繋がった第2の入力接点122aとを切換接続する第2の切換スイッチ125aとからなっている。
【0014】
この入出力選択回路121では、テスタ200からのテストモード信号を受けると各入出力端子がLSI121の通常の機能部から分離され、テスタ200からの入力信号を受けるとともに、テスタ200からの制御信号により接点の切換を行う。
例えば、切換スイッチの位置が図2Aの状態、つまり第1の入力接点122aは第1の切換スイッチ123b及び第2の切換スイッチ125bによりそれぞれ第1の出力端子124と第2の出力端子125に接続されている。ここで、仮に、第1の出力端子124から入力信号の出力がなく、第2の出力端子125から入力信号の出力があれば、第1の入力端子122から切換スイッチ125bを通って第2の出力端子125へは入力信号が伝達されることが分かるから、第1の入力端子122の接続は正常であることが判定できる。従って、この場合は、第1の出力端子123の接続が不良であることが直ちに判明する。
【0015】
図2Bの状態、つまり、第1の入力端子122は第2の切換スイッチ125bを介して第2の出力端子125に接続され、かつ、第2の入力端子123は、第1の切換スイッチ124bを介して第1の出力端子124に接続され状態で、第1出力端子124、第2の出力端子125に入力と一致する出力がないと、この場合は接続不良が入力端子122、123或いは出力端子124,125のいずれにあるのかは判定できない。
そこで、次に、前記スイッチ124b、125bを切り換えて図2Cの状態、つまり、第1の出力端子124を第1の入力端子122に接続しこの状態で入力信号が出力されれば、第1の入力端子122及び第1の出力端子124の接続はいずれも正常であること、及び第2の入力端子123が接続不良であることが判定できる。そこで、その状態から、第1の入力端子122と第2の出力端子125とを接続して図2Aの接続状態にして、第2の出力端子125からの出力を検査し、入力信号の出力がなければ、第2の出力端子125が接続不良であることが判定できる。
【0016】
図2Dの状態は、第2の入力端子124に第1及び第2の出力端子124,125を接続した状態を示す。この状態で第1及び第2の出力端子124,125から入力信号の出力がなければ、例えば、図2Aの接続を行うことで、第1及び第2の出力端子124,125からの出力をみる。ここで仮に第2の出力端子125から入力信号の出力があれば、第2の入力端子123が接続不良であること、及び第1の出力端子124も接続不良であることが分かる。また、第2の入力端子123が正常な接続状態であることが分かっていれば、第1及び第2の出力端子124,125からの出力をみることでそれぞれの出力端子124,125の接続の良、不良を知ることができる。
【0017】
このように、第1,第2入力端子122,123のいずれか及び第1,第2出力端子124,125のいずれか一方が正常に接続されている限り、切換スイッチ124b、125bを切り換えることで、いずれの端子が接続不良であるのか検知することができる。つまり、一対の入力端子及び一対の出力端子についてそのいずれかが正常接続されていれば、切換スイッチを切り換えることで何れの端子に接続不良があるのか検出することができる。従って、多数の端子を備えたLSIであっても、その入出力選択回路121のそれぞれ一対づつの入力及び出力端子毎にテスタ200で検査することで接続不良が発生している端子を検出することができる。
【0018】
図3は、本発明の別の実施形態を示す。図1に示す第1の実施形態の相違点は、LSI110の出力選択回路110と検査すべきLSIチップ120,130の入出力回路からの出力を受ける端子117との間に、一致判定回路118を設けた点である。
【0019】
図4は一致判定回路118の一例を示す論理回路で、排他的論理和(XOR)回路で構成されている。
この論理回路では、検査対象LSI(ここではLSIチップ120及びLSIチップ130)の入出力選択回路121の接続を例えば図2Aに示すように、LSIチップ120では同じ入力1(入1)が出力(出1,出2)に反映できるように入力端子122と出力端子124,125を接続し、かつLSIチップ130においても同様の接続を行うことで、入力と出力の排他的論理和をとることで、出力の論理一致を検出する。
ここで、各テスト対象LSIの入出力端子が全て正常に接続されていればこの論理回路(XOR回路)から入力と同じ信号が、つまりLow信号と同じLow信号が出力される。しかし各テスト対象出力端子のうち一つでも接続不良のものがれば入出力は一致せず、それによって接続不良を知ることができる。
しかし接続不良が検知されたとき、そのままではテスト対象LSIのどこかに接続不良の端子があるということが分かるだけで、接続不良端子は特定できない。
そこで、接続対象LSIチップを検査対象から一づつ外しながら同様のテストを行い、入力と論理回路の出力が一致した場合、最後に外したLSIが接続不良端子を備えていること、つまり、そのLSIの入出力端子のどこかに接続不良のものが含まれていることが分かる。
その後は、既に第1の実施形態について説明したとおり、そのLSIチップの入出力選択回路121の各切換スイッチを操作することで、接続不良の端子を判別することができる。
【0020】
なお、以上の説明では、入出力切換用の切換スイッチは二つの入力と出力相互の切換を行うことを例に採って説明したが、切換スイッチの対象は必ずしも二つの入出力に限定する必要はなく、必要であれば三つ以上の入力と三つ以上の出力とを相互に組み合わせて切り換えるようにしてもよい。
【0021】
【発明の効果】
請求項1、2、5に対応する効果;LSIに入出力選択回路を設け、特定の出力側からは複数の入力を選択できるため、例えば特定の出力側がH/L出力のいずれかにスタッフしているときに、入力側を切り換えるか、または別の出力側から前記切り換えた入力を出力させるという2つの手段を併用することで、接合の不具合が入力側、出力側の2つの接合のどちらにあるかを判定することができる。
請求項3、4に対応する効果;LSIに複数のLSlチップからの入力と出力の一致比較回路を設け、前記入出力選択回路を併せて使用することで、例えば同じ入力がLSIチップのすべての出力に反映されるように設定した後出力と、論理一致をみることで全ての出力が一致しているかの確認ができるから、多数の端子についての接続テストを短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の接続検査機能を備えたLSIの第1の実施形態の回路構成を概略的に示す図である。
【図2】入出力選択回路における切換スイッチの入出力切換状態を説明するための拡大図である。
【図3】本発明の接続検査機能を備えたLSIの第2の実施形態の回路構成を概略的に示す図である。
【図4】一致判定回路を具体例を説明する図である。
【図5】従来の接続検査機能を備えたLSIの回路構成を概略的に示す図である。
【符号の説明】
100…LSI、110、120、130…LSIチップ。

Claims (5)

  1. モールドされたパッケージ内部に複数のLSIチップが接合されたLSIにおいて、
    前記LSIチップが、前記各LSIチップの接続テスト時において、一つの入力端子から入力された入力信号を複数の出力端子に、かつ複数の入力端子からの入力信号を一つの出力端子に切換え可能な入出力選択回路を備えていることを特徴とする接続検査機能付きLSI。
  2. 請求項1に記載されたLSIにおいて、
    前記LSIチップの出力端子からの出力が入力され、該入力を前記LSIチップの入力に対応して選択して出力する出力選択回路を備えていることを特徴とする接続検査機能付きLSI。
  3. 請求項2に記載されたLSIにおいて、
    前記入出力選択回路を備えたLSIチップの出力端子からの出力の論理一致を検出する手段を備えていることを特徴とする接続検査機能付きLSI。
  4. 請求項3にに記載されたLSIにおいて、
    前記LSIチップの出力端子からの入力と出力の論理一致を検出する手段は排他的論理和回路であることを特徴とする接続検査機能付きLSI。
  5. 請求項1ないし4のいずれかに記載されたLSIにおいて、前記LSIチップの端子は専用テスト端子であるかまたはその一部または全部がテストモード時に接合用端子に機能を切換できる端子であることを特徴とする接続検査機能付きLSI。
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