JP2006226908A - Method of inspecting multi-chip package - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の半導体集積回路を1つのパッケージに封止したマルチチップパッケージの検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection method for a multi-chip package in which a plurality of semiconductor integrated circuits are sealed in one package.
近年、電子機器のハードウェア構成が複雑になり、多くの半導体集積回路で構成されている。また、その一方で電子機器の小型・軽量化が望まれていることもあって、実装部品点数の削減のため、複数の半導体集積回路を1つのパッケージに封止したマルチチップパッケージが用いられるようになってきている。このマルチチップパッケージ構成の場合、製品出荷時に構成されている各半導体集積回路が正常に動作するかを検査する必要があり、その方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, the hardware configuration of electronic devices has become complicated, and is configured with a large number of semiconductor integrated circuits. On the other hand, there is a demand for downsizing and weight reduction of electronic devices, so that a multi-chip package in which a plurality of semiconductor integrated circuits are sealed in one package is used to reduce the number of mounted components. It is becoming. In the case of this multi-chip package configuration, it is necessary to inspect whether each semiconductor integrated circuit configured at the time of product shipment normally operates, and such a method has been proposed (for example, see Patent Document 1).
図8は、特許文献1で開示された従来のマルチパッケージの検査方法の説明図である。この図において、マルチチップパッケージ10には、第1の半導体集積回路(マスタデバイス)20と第2の半導体集積回路(スレーブデバイス)30が封止されている。第1の半導体集積回路20には外部端子11が接続されており、第1の半導体集積回路20と第2の半導体集積回路30は内部接続バス12にて接続されている。また、内部接続バス12がテスト用外部端子13に接続されている。マスタデバイスである第1の半導体集積回路20は、トライステート制御付き出力バッファ21、入力バッファ22、テストモード設定用レジスタ23、片側インバータ入力のAND回路24を備えている。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a conventional multi-package inspection method disclosed in
この従来技術では、内部バス12にて第1の半導体集積回路20に接続されている第2の半導体集積回路30を個別に検査する方法として、第1の半導体集積回路20内に組み込まれているテストモード設定用レジスタ23をテストモード(この図では”1“)に設定することにより、トライステート制御付き出力バッファ21が、トライステート状態に固定される。この状態でテスト用外部端子13から信号を入出力することにより、第2の半導体集積回路30の端子を直接制御並びにモニタできることになり、第2の半導体集積回路30を容易に検査することができる。
しかしながら、従来のマルチチップパッケージの検査方法においては、マルチチップパッケージの構成要件としてテスト用外部端子(図8の符号13で示す端子)が必要となるため、多くの信号線が内部接続に用いられていると、それらの信号線夫々に流れる信号の全てをテスト用外部端子に出力する必要があり、多くのテスト用外部端子が必要となる。これにより、マルチチップパッケージの総外部端子数が増加し、結果としてパッケージサイズの増大やコスト増につながってしまう問題がある。
However, in the conventional inspection method for a multi-chip package, a test external terminal (terminal indicated by
換言すれば、複数の半導体集積回路を1つのパッケージ内に封止した際に、パッケージ工程中に発生する可能性のある不良品を検査するために封止品の検査をするが、端子数の制約等により、それぞれの半導体集積回路の端子が外部でないことが多く、検査の難易度が上昇している。 In other words, when a plurality of semiconductor integrated circuits are sealed in one package, the sealed product is inspected to inspect for defective products that may occur during the packaging process. Due to restrictions and the like, the terminals of each semiconductor integrated circuit are often not external, and the difficulty of inspection is increasing.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、外部端子数を増やすことなく、封止した複数の半導体集積回路の全てを検査することができるマルチチップパッケージの検査方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such points, and provides a multichip package inspection method capable of inspecting all of a plurality of sealed semiconductor integrated circuits without increasing the number of external terminals. Objective.
(1)本発明のマルチチップパッケージの検査方法は、マスタデバイス機能を有するマスタ半導体集積回路及びスレーブデバイス機能を有する少なくとも1つのスレーブ半導体集積回路が1つのパッケージに封止され、且つ、前記パッケージの内部において前記マスタ半導体集積回路のマスタ動作をするバスインタフェースと少なくとも1つの前記スレーブ半導体集積回路のスレーブ動作をするバスインタフェースとが各信号毎に内部バスに接続されている、少なくとも2個の半導体集積回路で構成されたマルチチップパッケージにおける前記スレーブ半導体集積回路の異常の有無を判別するマルチチップパッケージの検査方法において、前記マスタ半導体集積回路から前記スレーブ半導体集積回路に対し、任意のデータの読み出しが行えるように予めデータを書き込み、その後、前記スレーブ半導体集積回路に対して前記任意データの読み出しアクセスを行うと同時に、前記マスタ半導体集積回路から前記任意データと同じデータを出力させて、そのときの前記バス部分のリーク電流を測定し、前記リーク電流の値に基づいて、そのときの前記スレーブ半導体集積回路の不良の有無を判別するようにした。 (1) In the inspection method for a multichip package of the present invention, a master semiconductor integrated circuit having a master device function and at least one slave semiconductor integrated circuit having a slave device function are sealed in one package, At least two semiconductor integrated circuits in which a bus interface for performing a master operation of the master semiconductor integrated circuit and a bus interface for performing a slave operation of at least one slave semiconductor integrated circuit are connected to the internal bus for each signal. In a multi-chip package inspection method for determining whether or not there is an abnormality in the slave semiconductor integrated circuit in a multi-chip package composed of circuits, any data can be read from the master semiconductor integrated circuit to the slave semiconductor integrated circuit The data is written in advance, and then the arbitrary data is read-accessed to the slave semiconductor integrated circuit, and at the same time, the same data as the arbitrary data is output from the master semiconductor integrated circuit, and the bus portion at that time Then, based on the value of the leak current, the presence or absence of a defect in the slave semiconductor integrated circuit is determined.
この方法によれば、マスタ半導体集積回路がスレーブ半導体集積回路に任意のデータの書き込みを行い、その後、スレーブ半導体集積回路に対しデータ読み出し制御を行う時に、期待されるデータと同じ値をマスタ半導体集積回路からも出力し、それぞれのデータを衝突させる。この際、内部バス部分のリーク電流を測定しておき、期待値通りの動作を行っていれば、同じデータ同士が衝突してもリーク電流は増大せず、期待値通りの動作になっておらず、異なるデータ同士が衝突した場合は、リーク電流が増大し、動作不良が発生していることを容易に検査できる。 According to this method, when the master semiconductor integrated circuit writes arbitrary data to the slave semiconductor integrated circuit and then performs data read control on the slave semiconductor integrated circuit, the same value as the expected data is obtained from the master semiconductor integrated circuit. The data is also output from the circuit, causing each data to collide. At this time, if the leakage current of the internal bus portion is measured and the operation is performed as expected, the leakage current does not increase even if the same data collides with each other, and the operation is performed as expected. However, when different data collide with each other, the leakage current increases and it can be easily inspected that a malfunction occurs.
(2)本発明のマルチチップパッケージの検査方法は、上記(1)記載のマルチチップパッケージの検査方法において、前記スレーブ半導体集積回路として、データの読み書きが可能なメモリを使用した場合、前記メモリの全アドレス領域に対して任意データを書き込み、その後、前記メモリに対し読み出しアクセスを行うと同時に前記マスタ半導体集積回路から前記任意データと同じデータを出力させ、前記バス部分のリーク電流を測定することを前記メモリの全アドレス領域に行うことにより、前記メモリの異常の有無を判別するようにした。 (2) A multi-chip package inspection method according to the present invention is the multi-chip package inspection method according to (1), wherein a memory capable of reading and writing data is used as the slave semiconductor integrated circuit. Arbitrary data is written to all address areas, and then the read access to the memory is performed, and at the same time, the same data as the arbitrary data is output from the master semiconductor integrated circuit, and the leakage current of the bus portion is measured Whether or not there is an abnormality in the memory is determined by performing the process on all the address areas of the memory.
この方法によれば、スレーブ半導体集積回路としてデータの読み書きが可能なメモリを用いた場合であり、上記(1)と同様の手法を用いることにより、前記メモリの全領域に対して処理を行うことができ、すべてのアドレスに対する検査が容易に行え、完全な検査を実施できる。 According to this method, a memory capable of reading and writing data is used as a slave semiconductor integrated circuit, and processing is performed on the entire area of the memory by using the same method as in (1) above. It is possible to easily inspect all addresses and perform a complete inspection.
(3)本発明のマルチチップパッケージの検査方法は、上記(1)記載のマルチチップパッケージの検査方法において、前記スレーブ半導体集積回路として、データ読み出し専用のメモリを使用した場合、前記メモリの全アドレス領域に対して読み出しアクセスを行うと同時に前記マスタ半導体集積回路から各アドレスに対応する期待されるメモリ出力データと同じデータを出力させ、前記バス部分のリーク電流を測定することを前記メモリの全アドレス領域に行うことにより、前記メモリの異常の有無を判別するようにした。 (3) The multi-chip package inspection method of the present invention is the multi-chip package inspection method according to the above (1), wherein when a memory dedicated to data reading is used as the slave semiconductor integrated circuit, all addresses of the memory are used. All addresses of the memory can be used to perform read access to the area and output the same data as expected memory output data corresponding to each address from the master semiconductor integrated circuit and measure the leak current of the bus portion. By determining whether or not there is an abnormality in the memory, the determination is made on the area.
この方法によれば、スレーブ半導体集積回路としてデータ読み出し専用のメモリを用いた場合であり、マスタ半導体集積回路側からの前記メモリに対する読み出し制御時に予め期待されるデータをマスタ半導体集積回路側からも出力し、そのときのリーク電流を測定し、これを前記メモリの全アドレス領域に対して行うことで、上記(1)と同様に完全な検査を実施できる。 According to this method, a data read-only memory is used as the slave semiconductor integrated circuit, and data that is expected in advance when the master semiconductor integrated circuit reads data from the master semiconductor integrated circuit is also output from the master semiconductor integrated circuit. Then, by measuring the leakage current at that time and performing this on all the address areas of the memory, a complete inspection can be performed as in (1) above.
(4)本発明のマルチチップパッケージの検査方法は、上記(1)記載のマルチチップパッケージの検査方法において、前記マスタ半導体集積回路から前記スレーブ半導体集積回路に対して任意のデータの読み出しが行えるように予めデータを書き込み、その後、前記スレーブ半導体集積回路に対して前記任意データの読み出しアクセスを行うと同時に前記マスタ半導体集積回路から期待される前記スレーブ半導体集積回路出力値と反転のデータを出力し、そのときの前記バス部分のリーク電流を測定し、前記リーク電流の値に基づいて前記バスが正常に接続されているか否かを判定するようにした。 (4) The multi-chip package inspection method of the present invention is such that in the multi-chip package inspection method described in (1) above, arbitrary data can be read from the master semiconductor integrated circuit to the slave semiconductor integrated circuit. The data is written in advance to the slave semiconductor integrated circuit, and then the slave semiconductor integrated circuit performs read access to the arbitrary data and simultaneously outputs the output value of the slave semiconductor integrated circuit expected from the master semiconductor integrated circuit. The leak current of the bus portion at that time is measured, and it is determined whether or not the bus is normally connected based on the value of the leak current.
この方法によれば、マスタ半導体集積回路がスレーブ半導体集積回路に任意のデータの書き込みを行い、その後、スレーブ半導体集積回路に対しデータ読み出し制御を行う時に、期待されるデータと反対のデータをマスタ半導体集積回路から出力し、それぞれのデータを衝突させる。この際、内部バス部分のリーク電流を測定しておき、期待値通りの動作を行っていれば、異なるデータ同士が衝突してリーク電流が増大するが、例えば内部断線が発生している場合は、データ同士が衝突しないためリーク電流が増大せず、内部バス断線によりパッケージ封止工程における不良が発生していることを容易に検査できる。 According to this method, when the master semiconductor integrated circuit writes arbitrary data to the slave semiconductor integrated circuit and then performs data read control on the slave semiconductor integrated circuit, data opposite to the expected data is transferred to the master semiconductor. Output from the integrated circuit and collide each data. At this time, if the leakage current of the internal bus part is measured and the operation is performed as expected, different data will collide with each other and the leakage current will increase. For example, if an internal disconnection occurs Since the data do not collide with each other, the leakage current does not increase, and it can be easily inspected that a defect in the package sealing process is caused by the internal bus disconnection.
(5)本発明のマルチチップパッケージの検査方法は、マスタデバイス機能を有するマスタ半導体集積回路とスレーブデバイス機能を有する同一物の少なくとも2つのスレーブ半導体集積回路が1つのパッケージに封止され、且つ、前記パッケージの内部において前記マスタ半導体集積回路のマスタ動作をするバスインタフェースと少なくとも2つの前記スレーブ半導体集積回路のスレーブ動作をするバスインタフェースとが各信号毎に内部バスに接続されている、少なくとも3個の半導体集積回路で構成されたマルチチップパッケージにおけるスレーブ半導体集積回路の異常の有無を判別するマルチチップパッケージの検査方法において、前記マスタ半導体集積回路から全ての前記スレーブ半導体集積回路夫々に対して同じ任意のデータの読み出しが行えるように予めデータを書き込み、その後、全ての前記スレーブ半導体集積回路に対して同時に前記任意データの読み出しアクセスを同時に行い、そのときに前記バス部分のリーク電流を測定し、前記リーク電流の値に基づいて全ての前記スレーブ半導体集積回路に対して正常か不良かを判別するようにした。 (5) In the multi-chip package inspection method of the present invention, a master semiconductor integrated circuit having a master device function and at least two slave semiconductor integrated circuits having the same slave device function are sealed in one package, and At least three bus interfaces that perform master operation of the master semiconductor integrated circuit and bus interfaces that perform slave operation of at least two slave semiconductor integrated circuits are connected to the internal bus for each signal in the package. In the multi-chip package inspection method for determining whether or not there is an abnormality in the slave semiconductor integrated circuit in the multi-chip package composed of the semiconductor integrated circuits, the same arbitrary value is applied from the master semiconductor integrated circuit to all the slave semiconductor integrated circuits. Of data The data is written in advance so that the data can be read out, and then the arbitrary data is read and accessed simultaneously for all the slave semiconductor integrated circuits. At that time, the leakage current of the bus portion is measured and the leakage current is measured. Based on this value, it is determined whether all the slave semiconductor integrated circuits are normal or defective.
この方法によれば、マスタ半導体集積回路が少なくとも2つのスレーブ半導体集積回路夫々に対して任意のデータの書き込みを行い、その後、各スレーブ半導体集積回路に対し同時にデータ読み出し制御を行うことで、スレーブ半導体集積回路同士の出力データを衝突させる。この際、内部バス部分のリーク電流を測定しておくと、期待値通りの動作を行っていれば、同じデータ同士が衝突してもリーク電流は増大せず、期待値通りの動作になっておらず、異なるデータ同士が衝突した場合は、リーク電流が増大し、動作不良が発生していることを容易に検査できる。 According to this method, the master semiconductor integrated circuit writes arbitrary data to each of at least two slave semiconductor integrated circuits, and then performs data read control on each slave semiconductor integrated circuit at the same time. The output data of the integrated circuits collide with each other. At this time, if the leakage current of the internal bus part is measured, if the operation is performed as expected, the leakage current does not increase even if the same data collides with each other, and the operation is as expected. If different data collide with each other, the leakage current increases and it can be easily inspected that a malfunction occurs.
(6)本発明のマルチチップパッケージの検査方法は、上記(5)記載のマルチチップパッケージの検査方法において、全ての前記スレーブ半導体集積回路が同一容量同一構成でデータの読み書き可能なメモリで構成される場合、前記マスタ半導体集積回路から全ての前記メモリ夫々に対し、同一メモリアドレスに同じ任意のデータを書き込み、この書き込みを全メモリ領域に対して繰り返し行い、その後、全ての前記メモリ夫々に対して同一アドレスを同時に読み出し、その読み出しを全領域に対し行いながら前記バス上のリーク電流を測定することで、全ての前記メモリに対して正常か不良かを判別するようにした。 (6) The multi-chip package inspection method according to the present invention is the multi-chip package inspection method according to (5), wherein all the slave semiconductor integrated circuits are composed of a memory capable of reading and writing data with the same configuration and the same capacity. The same arbitrary data is written to the same memory address from the master semiconductor integrated circuit to all the memories, and this writing is repeated for all the memory areas, and then for all the memories. By reading the same address at the same time and measuring the leakage current on the bus while reading the entire address, it is determined whether all the memories are normal or defective.
この方法によれば、少なくとも2つのスレーブ半導体集積回路として同一容量同一構成のデータ読み書き可能なメモリを用いた場合であり、上記(5)と同様の手法を用いることにより、各メモリの全領域に対して処理を行うことができ、すべてのアドレスに対する検査が容易に行え、完全な検査を実施できる。 According to this method, a data readable / writable memory having the same capacity and the same configuration is used as at least two slave semiconductor integrated circuits. By using the same method as the above (5), the entire area of each memory is used. The processing can be performed on all addresses, and all addresses can be easily inspected and a complete inspection can be performed.
(7)本発明のマルチチップパッケージの検査方法は、上記(5)記載のマルチチップパッケージの検査方法において、前記マスタ半導体集積回路から全ての前記スレーブ半導体集積回路夫々に対して異なる任意のデータの読み出しが行えるように予めデータを書き込み、その後、全ての前記スレーブ半導体集積回路夫々に対して同時に前記任意データの読み出しアクセスを同時に行い、そのときの前記バス部分のリーク電流を測定し、前記リーク電流の値に基づいて前記バスが正常に接続されているか否かを判定するようにした。 (7) The multi-chip package inspection method of the present invention is the multi-chip package inspection method according to (5), wherein any data different from the master semiconductor integrated circuit to all of the slave semiconductor integrated circuits is recorded. Data is written in advance so as to be able to be read, and then, the read access of the arbitrary data is simultaneously performed on all the slave semiconductor integrated circuits at the same time, the leakage current of the bus portion at that time is measured, and the leakage current Whether or not the bus is normally connected is determined based on the value of.
この方法によれば、マスタ半導体集積回路が少なくとも2つのスレーブ半導体集積回路に対して互いに異なる任意のデータの書き込みを行い、その後、各スレーブ半導体集積回路に対し同時にデータ読み出しを行い、それぞれのデータを衝突させる。この際、内部バス部分のリーク電流を測定しておき、期待値通りの動作を行っていれば、異なるデータ同士が衝突してリーク電流が増大するが、例えば内部断線が発生している場合は、データ同士が衝突しないため、リーク電流が増大せず、内部バス断線によりパッケージ封止工程における不良が発生していることを容易に検査できる。 According to this method, the master semiconductor integrated circuit writes arbitrary different data to at least two slave semiconductor integrated circuits, and then simultaneously reads data from each of the slave semiconductor integrated circuits. Collide. At this time, if the leakage current of the internal bus part is measured and the operation is performed as expected, different data will collide with each other and the leakage current will increase. For example, if an internal disconnection occurs Since the data do not collide with each other, the leakage current does not increase, and it can be easily inspected that a defect in the package sealing process is caused by the internal bus disconnection.
本発明によれば、マルチチップパッケージで封止されている内部接続バス上のリーク電流を測定することにより、デバイス不良の有無、パッケージ封止工程での不良発生の有無を容易に検査することができ、内部接続バスを外部端子として出力する必要が無くなるため、マルチチップパッケージの総端子数を増加させる必要がなく、パッケージの小型化、低コスト化を実現できる。 According to the present invention, by measuring the leakage current on the internal connection bus sealed with the multi-chip package, it is possible to easily inspect whether there is a device defect and whether a defect has occurred in the package sealing process. In addition, since it is not necessary to output the internal connection bus as an external terminal, it is not necessary to increase the total number of terminals of the multichip package, and the package can be reduced in size and cost.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態1に係るマルチチップパッケージの概略構成を示すブロック図である。この図において、マルチチップパッケージ50には、第1の半導体集積回路(マスタデバイス)60と第2の半導体集積回路(スレーブデバイス)70が封止されており、第1の半導体集積回路60と第2の半導体集積回路70が内部バス12を介して接続され、第1の半導体集積回路60に外部端子11が接続された構成となっている。本発明では、内部バス12は外部端子13(図8参照)には接続していない。図2は、第1の半導体集積回路60と第2の半導体集積回路70のバス接続部分の1信号分を詳細に示した回路構成図であり、それぞれバスインタフェース部分にトライステート制御付き出力バッファ21と入力バッファ22が接続されている。また、図3は、トランジスタレベルの回路で構成した例を示している。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a multichip package according to
第1の半導体集積回路60は、内部バス12に流れるリーク電流を検出する電流検出部601を有しており、この電流検出部601を第2の半導体集積回路70の検査時に用いる。第2の半導体集積回路70の検査は、外部端子11に接続された検査装置100から与えられる制御プログラムに従って行う。この制御プログラムは以下の各ステップを含む。
The first semiconductor integrated
・第1の半導体集積回路60から第2の半導体集積回路70に任意のデータを書き込むステップ
・第2の半導体集積回路70に書き込んだデータの読み出しと同時に第2の半導体集積回路70に書き込んだデータと同じデータの読み出しを行うステップ
・データ読み出し時のバス部分のリーク電流を測定するステップ
・測定したリーク電流値に基づいて第2の半導体集積回路70の不良の有無を判定するステップ
A step of writing arbitrary data from the first semiconductor integrated
まず、内部バス12を介して任意のデータが読み出せるように第2の半導体集積回路70に設定を行い、次いで第2の半導体集積回路70に対して当該データを期待値とする読み出し制御を行う。この際、第1の半導体集積回路70は期待値と同じデータを同時に出力する。例えば、図3において、ある信号の接続部分において期待される出力データが“1”であるとすると、第1の半導体集積回路60のトライステート制御付き出力バッファ21では、トライステート制御が出力イネーブル状態でかつ出力信号として“1”が出力される。このときのトランジスタの状態は、VDD側からGND側へ直列に繋がっている4つのトランジスタ210〜213の状態が、VDD側から順に“ON−ON−OFF−ON”となる。
First, the second semiconductor integrated
一方、第2の半導体集積回路70側も期待値通りの動作をしている場合には、VDD側からGND側へ直列に繋がっている4つのトランジスタ210〜213の状態が、VDD側から順に“ON−ON−OFF−ON”となる。この時に、内部バス12上のリーク電流を測定した場合、VDD側からGND側へのパス上にはOFF状態のトランジスタ212が存在するため、大きなリーク電流は発生しない(OFFのリーク電流のみしか流れない)。
On the other hand, when the second semiconductor integrated
しかし、一方で、仮に第2の半導体集積回路70に何らかの不具合が発生し、期待値と反対のデータ“0”が出力された場合、第2の半導体集積回路70のトライステート制御付き出力バッファ21では、VDD側からGND側へ直列に繋がっている4つのトランジスタ210〜213の状態がVDD側から順に“ON−OFF−ON−ON”となる。このような状態になると、内部バス12を介して、VDD側からGND側へのパス上のトランジスタが全てONとなるパス(第1の半導体集積回路60のVDD側から内部バス12を通り、第2の半導体集積回路70のGND側へのパス)が存在するため、内部バス12上に大きなリーク電流が発生する(トランジスタのON電流が発生する)。
However, on the other hand, if some trouble occurs in the second semiconductor integrated
同様に、期待される出力データが“0”であった場合、期待値通りの動作をしていると、第1の半導体集積回路60と第2の半導体集積回路70のトライステート付き出力バッファ21のVDD側からGND側へ直列に繋がっている4つのトランジスタ210〜213の状態が、共にVDD側から順に“ON−OFF−ON−ON”となって、大きなリーク電流は発生しないが、第2の半導体集積回路70の出力が期待値と反対の“1”出力になった場合、第2の半導体集積回路70のトライステート付き出力バッファ21のVDD側からGND側へ直列に繋がっている4つのトランジスタ210〜213の状態が、VDD側から順に“ON−ON−OFF−ON”となり、内部バス12を介して、VDD側からGND側へのパス上のトランジスタが全てONとなるパス(第2の半導体集積回路70のVDD側から内部バス12を通り、第1の半導体集積回路60のGND側へのパス)が存在するため、内部バス12上に大きなリーク電流が発生する。第1の半導体集積回路60は、大きなリーク電流が発生した場合は、第2の半導体集積回路70に異常があると判断する。
Similarly, if the expected output data is “0” and the operation is as expected, the
このように、第1の半導体集積回路60が第2の半導体集積回路70に任意のデータの書き込みを行い、その後、第2の半導体集積回路70に対しデータ読み出し制御を行う時に、期待させるデータと同じ値を第1の半導体集積回路60からも出力し、それぞれのデータを衝突させる。この際、内部バス部分のリーク電流を測定しておき、期待値通りの動作を行っていれば、同じデータ同士が衝突してもリーク電流は増大せず、期待値通りの動作になっておらず、異なるデータ同士が衝突した場合は、リーク電流が増大し、動作不良が発生していることを容易に検査できる。
As described above, when the first semiconductor integrated
そして、マルチチップパッケージ内部の接続バスを検査目的として外部端子として出力する必要がなく、リーク電流測定によるデバイス検査を行える特徴を有し、マルチチップパッケージの端子数増加抑制の実現および小型化・低コスト化に有用である。 In addition, there is no need to output the connection bus inside the multichip package as an external terminal for the purpose of inspection, and the device can be inspected by measuring leakage current. Useful for cost reduction.
ここで、第2の半導体集積回路70として、RAM(Random Access Memory)等のデータの読み書きが可能なメモリを使用した場合、その全メモリアドレスに対して任意のデータの書き込みを実施し、全メモリ領域に対して読み出しを行いながら、期待される出力データを第1の半導体集積回路60から順次出力してデータを衝突させ、そのときの内部バス12上のリーク電流を測定することにより、RAM等のデータの読み書きが可能なメモリの検査を完全に実施することができる。
Here, when a memory capable of reading and writing data such as a RAM (Random Access Memory) is used as the second semiconductor integrated
また、第2の半導体集積回路70として、ROM(Read Only Memory)等のデータ読み出し専用のメモリを使用した場合、その全メモリアドレスに対して読み出しを行いながら、期待される出力データを第1の半導体集積回路60から順次出力してデータを衝突させ、そのときの内部バス12上のリーク電流を測定することにより、ROM等のデータ読み出し専用メモリの検査を完全に実施することができる。
When a data read-only memory such as a ROM (Read Only Memory) is used as the second semiconductor integrated
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2に係るマルチチップパッケージの概略構成を示すブロック図である。また、図5は、図4のバス接続部分の1信号分を詳細に示した回路図、図6は、図5のバス接続部分のトランジスタ構成例を示す回路図である。なお、図4〜図6において前述した図1〜図3と同じ構成要素には同じ番号を付し、その説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a multichip package according to Embodiment 2 of the present invention. 5 is a circuit diagram showing in detail one signal of the bus connection portion of FIG. 4, and FIG. 6 is a circuit diagram showing a transistor configuration example of the bus connection portion of FIG. 4 to 6, the same components as those in FIGS. 1 to 3 described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図4に示すように、マルチチップパッケージ80の内部で、第1の半導体集積回路(マスタデバイス)60と第2、第3の半導体集積回路(スレーブデバイス)70、90とが内部バス12を介して接続されている。内部バス12は、上述した実施の形態1と同様に外部端子13(図8参照)には接続していない。また、図5に示すように、第1の半導体集積回路60、第2の半導体集積回路70、第3の半導体集積回路90それぞれのバスインタフェース部分にトライステート制御付き出力バッファ21と入力バッファ22が接続されている。
As shown in FIG. 4, a first semiconductor integrated circuit (master device) 60 and second and third semiconductor integrated circuits (slave devices) 70 and 90 are connected via an
第1の半導体集積回路60は、外部端子11に接続された検査装置100から与えられる制御プログラムに従って、第2、第3の半導体集積回路70、90の検査を行う。なお、この場合、実施の形態1と同様に、電流検出部601を用いる。第2、第3の半導体集積回路70、90の検査は、外部端子11に接続された検査装置100から与えられる制御プログラムに従って行う。この制御プログラムは以下の各ステップを含む。
The first semiconductor integrated
・第1の半導体集積回路60から第2、第3の半導体集積回路70、90夫々に対し、任意の同じデータを書き込むステップ
・第2、第3の半導体集積回路70、90夫々に書き込んだデータの読み出しを行うステップ
・データ読み出し時のバス部分のリーク電流を測定するステップ
・測定したリーク電流値に基づいて第2、第3の半導体集積回路70、90の不良の有無を判定するステップ
A step of writing arbitrary same data from the first semiconductor integrated
まず、第1の半導体集積回路60から内部バス12を介して任意のデータが読み出せるように第2、第3の半導体集積回路70、90それぞれに設定を行う。次いで、第1の半導体集積回路60から第2、第3の半導体集積回路70、90に対して同時に任意のデータを期待値とする読み出し制御を行って第2、第3の半導体集積回路70、90の出力信号同士を衝突させる。この時、上述した実施の形態1とは異なり、第1の半導体集積回路60からはデータの出力は行われない。
First, each of the second and third semiconductor integrated
ここで、例えば図6に示したある信号の接続部分では、期待される出力データが“1”であるとすると、第2の半導体集積回路70のトライステート制御付き出力バッファ21では、トライステート制御が出力イネーブル状態で、かつ出力信号として“1”が出力される。このときのトランジスタの状態、つまり、VDD側からGND側へ直列に繋がっている4つのトランジスタ210〜213の状態が、VDD側から順に“ON−ON−OFF−ON”となる。
Here, for example, in the connection portion of a certain signal shown in FIG. 6, if the expected output data is “1”, the
一方、第3の半導体集積回路90側も期待値通りの動作をしている場合には、VDD側からGND側へ直列に繋がっている4つのトランジスタ210〜213の状態が、VDD側から順に“ON−ON−OFF−ON”となる。この時に、内部バス12上のリーク電流を測定すると、VDD側からGND側へのパス上にはOFF状態のトランジスタ(第3の半導体集積回路90のトランジスタ212)が存在するため、大きなリーク電流は発生しない(つまり、OFFのリーク電流のみしか流れない)。
On the other hand, when the third semiconductor integrated
しかし、一方で、仮に第2の半導体集積回路70に何らかの不具合が発生し、期待値と反対のデータ“0”が出力されると、第2の半導体集積回路70のトライステート付き出力バッファ21のVDD側からGND側へ直列に繋がっている4つのトランジスタ210〜213の状態が“ON−OFF−ON−ON”となる。この場合、内部バス12を介して、VDD側からGND側へのパス上のトランジスタが全てONとなるパス(第3の半導体集積回路90のVDD側から内部バス12を通り、第2の半導体集積回路70のGND側へのパス)が存在するため、内部バス12上に大きなリーク電流が発生する(つまり、トランジスタのON電流が発生する)。
However, on the other hand, if some trouble occurs in the second semiconductor integrated
同様に、期待される出力データが“0”であった場合、期待値通りの動作をしているときは、第2の半導体集積回路70と第3の半導体集積回路90のトライステート付き出力バッファ21部分のVDD側からGND側へ直列に繋がっている4つのトランジスタ210〜213の状態が共に“ON−OFF−ON−ON”となり、大きなリーク電流は発生しないが、第2の半導体集積回路70の出力が期待値と反対の“1”出力になると、第2の半導体集積回路70のトライステート付き出力バッファ21部分のVDD側からGND側へ直列に繋がっている4つのトランジスタ210〜213の状態が“ON−ON−OFF−ON”となり、内部バス12を介してVDD側からGND側へのパス上のトランジスタが全てONとなるパス(第3の半導体集積回路90のVDD側から内部バス12を通り、第2の半導体集積回路70のGND側へのパス)が存在するため、内部バス12上に大きなリーク電流が発生する。
Similarly, when the expected output data is “0” and the operation is as expected, the output buffers with tristates of the second semiconductor integrated
このように、第2、第3の半導体集積回路70、90に対し、同じ出力が期待される読み出し動作を同時に行い、その時のリーク電流を測定することでマルチチップパッケージ80の良・不良を容易に判別することができる。
As described above, the read operation for which the same output is expected is simultaneously performed on the second and third semiconductor integrated
なお、実施の形態2では、第2の半導体集積回路70の期待値が反転した場合の例を記載したが、第3の半導体集積回路90の期待値が反転した場合でも同様の原理により、マルチチップパッケージ80の良・不良を容易に判別することができる。
In the second embodiment, an example in which the expected value of the second semiconductor integrated
また、実施の形態2では、第1の半導体集積回路60及び第2、第3の半導体集積回路70、90の3個の構成について記載しているが、M個のスレーブデバイスである半導体集積回路が接続されていても同様の原理により、データを衝突させているデバイス間の良品・不良品の判別が容易に行える。
In the second embodiment, the three configurations of the first semiconductor integrated
また、実施の形態2では、スレーブデバイスである第2、第3の半導体集積回路70、90を同時に読み出し、マスタデバイスである第1の半導体集積回路60はデータを出力しないものとして記載しているが、マスタデバイス、スレーブデバイスを問わず、2つ以上の内部バス12に接続されている半導体集積回路のバスを衝突させながら、その時のリーク電流を測定すると、リーク電流測定時に出力状態にある全ての半導体集積回路のうち、いずれか1つ以上に動作不良が存在(異常リークが発生)するか、もしくはリーク電流測定時に出力状態にある全ての半導体集積回路が正常動作している(異常リーク電流なし)かを容易に判別することができる。
In the second embodiment, the second and third semiconductor integrated
(実施の形態3)
図7は、内部バス部分に断線が発生している場合のマルチチップパッケージ構成である。なお、前述した図6と同じ構成要素には同じ番号を付し、その説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 7 shows a multi-chip package configuration when a disconnection occurs in the internal bus portion. The same components as those in FIG. 6 described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
この実施の形態3は、図4に示すマルチチップパッケージ構成において、マルチチップパッケージ内部で封止されている内部バス12が正常に接続されているか否かを検査するものであり、外部端子11に接続された検査装置100から与えられる制御プログラムに従って行う。この制御プログラムは以下の各ステップを含む。
The third embodiment inspects whether or not the
・第1の半導体集積回路60から第2、第3の半導体集積回路70、90に対し、任意の異なるデータの書き込みを行うステップ
・第2、第3の半導体集積回路70、90に書き込んだデータの読み出しを行うステップ
・データ読み出し時のバス部分のリーク電流を測定するステップ
・測定したリーク電流値に基づいて内部バス12が正常に接続されているか否かを判定するステップ
Step of writing arbitrary different data from the first semiconductor integrated
まず、第1の半導体集積回路60から内部バス12を介して任意のデータが読み出せるように第2、第3の半導体集積回路70、90それぞれに設定を行う。但し、このとき第2の半導体集積回路70に設定したデータの期待値と、第3の半導体集積回路90に設定する期待値は反転データになるようにする。
First, each of the second and third semiconductor integrated
次いで、第1の半導体集積回路60から第2、第3の半導体集積回路70、90に対して同時に任意のデータを期待値とする読み出し制御を行い、第2、第3の半導体集積回路70、90の出力信号同士を衝突させる。この際、第2、第3の半導体集積回路70、90の出力期待値が反転しているため、期待値通りの出力になっていれば、第2の半導体集積回路70のVDD側からGND側へ直列に繋がっている4つのトランジスタ210〜213の状態が、期待値が“1“の場合は“ON−ON−OFF−ON”(期待値が“0”の場合は“ON−OFF−ON−ON”)となり、第3の半導体集積回路90のVDD側からGND側へ直列に繋がっている4つのトランジスタ210〜213の状態が、期待値が“0”の場合は“ON−OFF−ON−ON”(期待値が“1”の場合は“ON−ON−OFF−ON”)となるため、内部バス12を介して、VDD側からGND側へのパス上のトランジスタが全てONとなるパスが存在するため、内部バス12上に大きなリーク電流が発生する。
Next, the first and second semiconductor integrated
しかし、第2の半導体集積回路70に繋がるバス経路上に断線が発生していた場合、内部バス12を介してVDD側からGND側へのパス上のトランジスタが全てONとなるパスが存在しないため、内部バス12上に大きなリーク電流は発生しない。
However, when a disconnection occurs on the bus path connected to the second semiconductor integrated
このように、第2、第3の半導体集積回路70、90に対し、反転の出力が期待される読み出し動作を同時に行い、その際、その時のリーク電流を測定することで、内部バス12の断線の有無を容易に判別することができる。
In this way, the second and third semiconductor integrated
なお、実施の形態3では、第1の半導体集積回路60と、第2、第3の半導体集積回路70、90の3つ半導体集積回路で構成されたマルチチップパッケージに対して記載しているが、実施の形態1で説明した第1の半導体集積回路60及び第2の半導体集積回路70の2つの半導体集積回路で構成された場合でも、第1の半導体集積回路60から第2の半導体集積回路70の読み出し動作を行う際に、期待される出力データと反転となるデータとを同時に出力させ、その際のリーク電流を測定することで、同様な原理により断線の発生の判別を容易に検査できる。この場合の制御プログラムは以下の各ステップを含む。
In the third embodiment, a description is given for a multi-chip package constituted by three semiconductor integrated circuits of the first semiconductor integrated
・第1の半導体集積回路60から第2の半導体集積回路70に対し、任意のデータの書き込みを行うステップ
・第2の半導体集積回路70に書き込んだデータの読み出しと同時に第2の半導体集積回路70に書き込んだデータを反転させたデータの読み出しを行うステップ
・データ読み出し時のバス部分のリーク電流を測定するステップ
・測定したリーク電流値に基づいて内部バス12が正常に接続されているか否かを判定するステップ
The step of writing arbitrary data from the first semiconductor integrated
また、M個のスレーブデバイスが接続されていても、同様の原理により、データを衝突させているデバイス間のバス上における断線の発生の判別を容易に検査できる。 Further, even when M slave devices are connected, it is possible to easily inspect the occurrence of a disconnection on the bus between devices colliding with data by the same principle.
本発明は、複数の半導体集積回路を1つのパッケージに封止したマルチチップパッケージの製品出荷時の検査に用いて好適である。 The present invention is suitable for inspection at the time of product shipment of a multichip package in which a plurality of semiconductor integrated circuits are sealed in one package.
11 外部端子
12 内部バス
21 トライステート制御付き出力バッファ
22 入力バッファ
50、80 マルチチップパッケージ
60 第1の半導体集積回路
70 第2の半導体集積回路
90 第3の半導体集積回路
100 検査装置
210〜213 トランジスタ
601 電流検出部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記マスタ半導体集積回路から前記スレーブ半導体集積回路に対し、任意のデータの読み出しが行えるように予めデータを書き込み、その後、前記スレーブ半導体集積回路に対して前記任意データの読み出しアクセスを行うと同時に、前記マスタ半導体集積回路から前記任意データと同じデータを出力させて、そのときの前記バス部分のリーク電流を測定し、前記リーク電流の値に基づいて、そのときの前記スレーブ半導体集積回路の不良の有無を判別するマルチチップパッケージの検査方法。 A bus interface in which a master semiconductor integrated circuit having a master device function and at least one slave semiconductor integrated circuit having a slave device function are sealed in one package, and a master operation of the master semiconductor integrated circuit is performed inside the package The slave semiconductor integrated circuit in a multi-chip package composed of at least two semiconductor integrated circuits, wherein a bus interface for performing a slave operation of the at least one slave semiconductor integrated circuit is connected to the internal bus for each signal In the multi-chip package inspection method to determine the presence or absence of abnormalities,
Data is written in advance so that arbitrary data can be read from the master semiconductor integrated circuit to the slave semiconductor integrated circuit, and then the read access of the arbitrary data is performed on the slave semiconductor integrated circuit. Output the same data as the arbitrary data from the master semiconductor integrated circuit, measure the leakage current of the bus portion at that time, and based on the value of the leakage current, whether there is a defect in the slave semiconductor integrated circuit at that time Multi-chip package inspection method to discriminate.
前記マスタ半導体集積回路から全ての前記スレーブ半導体集積回路夫々に対し、同じ任意のデータの読み出しが行えるように予めデータを書き込み、その後、全ての前記スレーブ半導体集積回路に対して同時に前記任意データの読み出しアクセスを同時に行い、そのときに前記バス部分のリーク電流を測定し、前記リーク電流の値に基づいて全ての前記スレーブ半導体集積回路に対して正常か不良かを判別するマルチチップパッケージの検査方法。 A master semiconductor integrated circuit having a master device function and at least two slave semiconductor integrated circuits having the same slave device function are sealed in one package, and the master operation of the master semiconductor integrated circuit is performed inside the package. A slave semiconductor in a multi-chip package composed of at least three semiconductor integrated circuits, wherein a bus interface for performing a slave operation of at least two slave semiconductor integrated circuits is connected to an internal bus for each signal In the inspection method of a multi-chip package for determining whether there is an abnormality in an integrated circuit,
Data is written in advance so that the same arbitrary data can be read from the master semiconductor integrated circuit to all the slave semiconductor integrated circuits, and then the arbitrary data is simultaneously read from all the slave semiconductor integrated circuits. A method for inspecting a multi-chip package, wherein access is performed simultaneously, the leakage current of the bus portion is measured at that time, and whether all the slave semiconductor integrated circuits are normal or defective is determined based on the value of the leakage current.
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