JP2007234816A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定電圧回路を内蔵した半導体装置の検査に関し、特に、定電圧回路の出力電圧を精度良く測定することが可能な半導体装置に関する。 The present invention relates to inspection of a semiconductor device having a built-in constant voltage circuit, and more particularly to a semiconductor device capable of accurately measuring an output voltage of a constant voltage circuit.
従来、定電圧回路を内蔵した半導体装置では、定格電流を出力した場合の出力電圧の検査を行っている。 Conventionally, in a semiconductor device incorporating a constant voltage circuit, an output voltage is inspected when a rated current is output.
図1は、従来の定電圧回路を内蔵した半導体装置の測定回路図である。図1において、半導体装置1は、半導体チップ10と、パッケージ20と、配線21及び23とを有し、パッケージ20に設けられた第1及び第2の外部端子Out及びTSTの夫々を介して負荷2及びテスタ3に接続されている。
FIG. 1 is a measurement circuit diagram of a semiconductor device incorporating a conventional constant voltage circuit. In FIG. 1, the
半導体チップ10は、基準電圧Vref、誤差増幅回路11、出力トランジスタM1並びに出力電圧検出抵抗R1及びR2から構成された定電圧回路30と、スイッチ手段SW1、SW2及びSW3とを有する。更に、半導体チップ10は、出力用パッドCout1と、テスト用パッドCtstとを有する。定電圧回路30の出力は、出力用パッドCout1に接続されている。
The
出力用パッドCout1は、配線21を介してパッケージ20上の第1の外部端子Outに接続されており、テスト用パッドCtstは、配線23を介してパッケージ20上の第2の外部端子TSTに接続されている。配線21及び23は、パッケージ20上に形成された再配線、半導体チップ10のパッドとパッケージ20上の電極とを接続するためのワイヤボンディング及びパッケージ20に形成されたスルーホール等を有する。
The output pad Cout1 is connected to the first external terminal Out on the
スイッチ手段SW1、SW2及びSW3の一端は、全て共通接続されてテスト用パッドCtstに接続されている。スイッチ手段SW1の他端には信号S1が接続され、スイッチ手段SW2の他端には定電圧回路30の出力が接続され、スイッチ手段SW3の他端には信号S3が接続されている。スイッチ手段SW1、SW2及びSW3は、制御回路(図示せず。)によって、テスタ3の測定項目と同期して選択的にオン・オフ制御が為される。信号S1及びS3は、半導体チップ10の検査に必要な信号であり、半導体チップ10内で生成される電圧、電流及び抵抗値等の電気情報信号である。図1には、信号がS1及びS3の2つしか示されていないが、実際には幾つ存在しても良い。
One ends of the switch means SW1, SW2 and SW3 are all connected in common and connected to the test pad Ctst. A signal S1 is connected to the other end of the switch means SW1, an output of the
定電圧回路30の出力電圧を測定する場合には、スイッチ手段SW2がオンとされ、テスト用パッドCtstに定電圧回路30の出力電圧が接続されるので、テスタ3は、第2の外部端子TSTを介して定電圧回路30の出力電圧を測定することができる。
When measuring the output voltage of the
上記のように、半導体チップ内部に設けたスイッチ手段を介して定電圧回路の出力電圧を測定する方法は、例えば特開2002−168914号公報(特許文献1)でも開示されている。
しかし、図1に示した従来の半導体装置において定格電流出力時の定電圧回路の出力電圧を測定する場合には、本来外部端子Outで測定されるべき負荷2の両端の電圧に加えて、出力用パッドCout1から第1の外部端子Outまでの配線21による電圧降下が誤差として現れてしまうという問題がある。例えば、出力用パッドCout1から第1の外部端子Outまでの配線抵抗を0.1Ωとし、定電圧回路の定格電流を100mAとすると、配線21の抵抗による電圧降下は10mVとなる。電圧降下は、定格電流の大きさに比例して増大する。
However, when measuring the output voltage of the constant voltage circuit at the rated current output in the conventional semiconductor device shown in FIG. 1, in addition to the voltage at both ends of the
近年、半導体装置の動作電圧の低電圧化が進むと共に、負荷として接続される半導体装置の動作電圧範囲も狭くなってきており、中には±80mVという極めて狭い動作電圧範囲を有するものもある。このような動作範囲を有する半導体装置では、上述した配線21で生ずるような電圧降下を無視することができなくなってきている。
In recent years, as the operating voltage of semiconductor devices has been lowered, the operating voltage range of semiconductor devices connected as loads has become narrower, and some of them have an extremely narrow operating voltage range of ± 80 mV. In a semiconductor device having such an operating range, a voltage drop that occurs in the
本発明は、上記問題を鑑みて、内蔵された定電圧回路の定格電流出力時の出力電圧を正確に測定することが可能な半導体装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of accurately measuring an output voltage at the time of rated current output of a built-in constant voltage circuit.
上記目的を達成するために、本発明の半導体装置は、出力用パッドを有する半導体チップと、前記出力用パッドと配線により接続された外部端子を有するパッケージとを備えた半導体装置であって、前記半導体チップが前記外部端子の電圧を測定するための外部端子電圧測定用パッドを更に有し、前記外部端子と前記外部端子電圧測定用パッドとを接続し、前記外部端子電圧測定用パッドを介して前記外部端子の電圧を測定することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a semiconductor device of the present invention is a semiconductor device comprising a semiconductor chip having an output pad, and a package having an external terminal connected to the output pad by wiring. The semiconductor chip further includes an external terminal voltage measurement pad for measuring the voltage of the external terminal, and connects the external terminal and the external terminal voltage measurement pad, via the external terminal voltage measurement pad. The voltage of the external terminal is measured.
これにより、内蔵された定電圧回路の定格電流出力時の出力電圧を正確に測定することが可能な半導体装置を提供することができる。なお、外部端子及びそれに対応した出力用パッドは複数存在しても良く、外部端子電圧測定用パッドも、それに応じて複数設けられる。 Thereby, it is possible to provide a semiconductor device capable of accurately measuring the output voltage at the rated current output of the built-in constant voltage circuit. Note that there may be a plurality of external terminals and corresponding output pads, and a plurality of external terminal voltage measurement pads are provided accordingly.
また、上記目的を達成するために、本発明の半導体装置は、前記半導体チップが、前記外部端子の電圧を測定するためのテスト用パッドを更に有し、前記外部端子電圧測定用パッドが、前記テスト用パッドに接続されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the semiconductor device of the present invention, the semiconductor chip further includes a test pad for measuring the voltage of the external terminal, and the external terminal voltage measurement pad is It is connected to a test pad.
これにより、外部に設けられたテスタによって、内蔵された定電圧回路の出力電圧を測定することが可能な半導体装置を提供することができる。 As a result, a semiconductor device capable of measuring the output voltage of the built-in constant voltage circuit with an external tester can be provided.
また、上記目的を達成するために、本発明の半導体装置は、前記半導体チップが、スイッチ手段を更に有し、前記外部端子電圧測定用パッドが、前記スイッチ手段を介して前記テスト用パッドに接続されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the semiconductor device of the present invention, the semiconductor chip further includes a switch means, and the external terminal voltage measurement pad is connected to the test pad via the switch means. It is characterized by being.
これにより、所定の場合、例えば、内蔵された定電圧回路から定格電流が出力されている場合にのみ、その出力電圧を測定することが可能な半導体装置を提供することができる。 Thereby, a semiconductor device capable of measuring the output voltage only in a predetermined case, for example, when a rated current is output from a built-in constant voltage circuit can be provided.
また、上記目的を達成するために、本発明の半導体装置は、前記外部端子電圧測定用パッドと前記外部端子との間の電圧降下が、前記出力用パッドと前記外部端子との間の電圧降下よりも小さいことを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the semiconductor device of the present invention, a voltage drop between the external terminal voltage measurement pad and the external terminal is a voltage drop between the output pad and the external terminal. It is characterized by being smaller than.
これにより、内蔵された定電圧回路の出力電圧を測定する際に、配線による電圧降下の影響を低減することが可能な半導体装置を提供することができる。 Thereby, when measuring the output voltage of the built-in constant voltage circuit, it is possible to provide a semiconductor device capable of reducing the influence of a voltage drop due to wiring.
また、上記目的を達成するために、本発明の半導体装置は、前記半導体チップが、定電圧回路を更に有し、前記出力用パッドが、前記定電圧回路の出力に接続されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the semiconductor device of the present invention, the semiconductor chip further includes a constant voltage circuit, and the output pad is connected to an output of the constant voltage circuit. And
これにより、内蔵された定電圧回路の出力電圧を測定するための外部端子電圧測定用パッドと外部端子との間に電流がほとんど流れないようにすることが可能な半導体装置を提供することができる。 Thus, it is possible to provide a semiconductor device capable of preventing almost no current from flowing between the external terminal voltage measurement pad for measuring the output voltage of the built-in constant voltage circuit and the external terminal. .
また、上記目的を達成するために、本発明の半導体装置は、前記外部端子電圧測定用パッドと前記外部端子との間の配線と、前記出力用パッドと前記外部端子との間の配線とが、一部共通する部分を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the semiconductor device of the present invention includes a wiring between the external terminal voltage measurement pad and the external terminal, and a wiring between the output pad and the external terminal. , Characterized in that they have some common parts.
これにより、スペースに余裕がない等の問題がある場合に、外部端子電圧測定用パッド及び出力用パッドと外部端子との間の配線を一部共通とすることが可能な半導体装置を提供することができる。ただし、半導体装置に接続される負荷の動作電圧範囲が比較的大きい場合にのみ、このような配線レイアウトとすることができる。 Thus, it is possible to provide a semiconductor device capable of sharing a part of wiring between an external terminal voltage measurement pad and an output pad and an external terminal when there is a problem such as a lack of space. Can do. However, such a wiring layout can be obtained only when the operating voltage range of the load connected to the semiconductor device is relatively large.
また、上記目的を達成するために、本発明の半導体装置は、前記共通する部分が、前記パッケージ上のスルーホールを含む配線であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the semiconductor device of the present invention is characterized in that the common part is a wiring including a through hole on the package.
これにより、外部端子電圧測定用パッド及び出力用パッドと外部端子との間の配線の一部が共通である場合に、共通部分を可能な限り少なくとすることが可能な半導体装置を提供することができる。 Thus, it is possible to provide a semiconductor device capable of minimizing the common portion as much as possible when a part of the wiring between the external terminal voltage measurement pad and the output pad and the external terminal is common. Can do.
また、上記目的を達成するために、本発明の半導体装置は、前記外部端子電圧測定用パッド及び前記出力用パッドと前記外部端子との間の配線が、前記パッケージ上に形成された再配線を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the semiconductor device according to the present invention includes a rewiring in which the wiring between the external terminal voltage measurement pad and the output pad and the external terminal is formed on the package. It is characterized by having.
これにより、小型化可能な半導体装置を提供することができる。 Thus, a semiconductor device that can be miniaturized can be provided.
また、上記目的を達成するために、本発明の半導体装置は、前記外部端子電圧測定用パッド及び前記出力用パッドと前記外部端子との間の配線が、ワイヤを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the semiconductor device of the present invention is characterized in that the external terminal voltage measurement pad and the wiring between the output pad and the external terminal have wires.
これにより、パッケージ上に再配線を形成することができない場合にも、適切に配線レイアウトを行うことが可能な半導体装置を提供することができる。 As a result, it is possible to provide a semiconductor device capable of performing appropriate wiring layout even when rewiring cannot be formed on the package.
本発明により、内蔵された定電圧回路の定格電流出力時の出力電圧を正確に測定することが可能な半導体装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device capable of accurately measuring an output voltage when a built-in constant voltage circuit outputs a rated current.
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。全ての図面を通して、同じ機能を有する構成要素には同じ参照符号が付されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Throughout the drawings, components having the same function are given the same reference numerals.
図2は、本発明の実施例を示す半導体装置の測定回路図である。図2において、半導体装置100は、半導体チップ110と、パッケージ120と、配線21、22及び23とを有し、パッケージ120に設けられた第1及び第2の外部端子Out及びTSTの夫々を介して負荷2及びテスタ3に接続されている。
FIG. 2 is a measurement circuit diagram of the semiconductor device showing the embodiment of the present invention. In FIG. 2, the
半導体チップ110は、基準電圧Vref、誤差増幅回路11、出力トランジスタM1並びに出力電圧検出抵抗R1及びR2から構成された定電圧回路30と、スイッチ手段SW1、SW2及びSW3とを有する。更に、半導体チップ110は、出力用パッドCout1と、外部端子電圧測定用パッドCout2と、テスト用パッドCtstとを有する。定電圧回路30の出力は、出力用パッドCout1に接続されている。
The
出力用パッドCout1及び外部端子電圧測定用パッドCout2は、夫々、配線21及び22を介してパッケージ120上の第1の外部端子Outに接続されており、テスト用パッドCtstは、配線23を介してパッケージ20上の第2の外部端子TSTに接続されている。配線21、22及び23は、パッケージ120上に形成された再配線、半導体チップ110のパッドとパッケージ120上の電極とを接続するためのワイヤボンディング及びパッケージ120に形成されたスルーホール等を有する。
The output pad Cout1 and the external terminal voltage measurement pad Cout2 are connected to the first external terminal Out on the
スイッチ手段SW1、SW2及びSW3の一端は、全て共通接続されてテスト用パッドCtstに接続されている。スイッチ手段SW1の他端には信号S1が接続され、スイッチ手段SW2の他端には外部端子電圧測定用パッドCout2が接続され、スイッチ手段SW3の他端には信号S3が接続されている。スイッチ手段SW1、SW2及びSW3は、制御回路(図示せず。)によって、テスタ3の測定項目と同期して選択的にオン・オフ制御が為される。図2には、信号がS1及びS3の2つしか示されていないが、実際には幾つ存在しても良い。
One ends of the switch means SW1, SW2 and SW3 are all connected in common and connected to the test pad Ctst. A signal S1 is connected to the other end of the switch means SW1, an external terminal voltage measuring pad Cout2 is connected to the other end of the switch means SW2, and a signal S3 is connected to the other end of the switch means SW3. The switch means SW1, SW2, and SW3 are selectively turned on / off in synchronization with the measurement items of the
図2に示した本発明の半導体装置では、半導体チップ110に外部端子電圧測定用パッドCout2が追加され、外部端子電圧測定用パッドCout2とパッケージ120上の第1の外部端子Outとの間に配線22が設けられた点で、図1に示した従来の半導体装置とは異なる。更に、図2の半導体装置では、スイッチ手段SW2の端子の一方が、定電圧回路30の出力ではなく、追加された外部端子電圧測定用パッドCout2に接続されている。
In the semiconductor device of the present invention shown in FIG. 2, an external terminal voltage measurement pad Cout2 is added to the
図2の半導体装置において定電圧回路30から定格電流が出力される場合に、出力用パッドCout1と第1の外部端子Outとの間の配線21では大きな電圧降下が発生するが、外部端子電圧測定用パッドCout2と第1の外部端子Outとの間の配線22では、電流が流れていないために、電圧降下は発生しない。従って、半導体チップ110上の外部端子電圧測定用パッドCout2の電圧は、パッケージ120上の第1の外部端子Outの電圧と同じとなり、スイッチ手段SW2をオンとすると、テスト用パッドCtstに接続されるので、テスタ3は、第2の外部端子TSTを介して定電圧回路30の正確な出力電圧を測定することができる。
When the rated current is output from the
次に、図2に示された本発明の半導体装置の構造について、具体的な実施例を挙げて説明する。 Next, the structure of the semiconductor device of the present invention shown in FIG. 2 will be described with reference to specific examples.
図3は、図2の半導体装置の構造の第1の実施例を表す側面図である。 FIG. 3 is a side view showing the first embodiment of the structure of the semiconductor device of FIG.
図3において、半導体装置100は、半導体チップ110及びパッケージ120を有する。パッケージ120は、その上面に半導体チップ110を積載しており、その裏面には外部端子であるバンプOutが形成されている。半導体チップ110は、その上面に出力用パッドCout1及び外部端子電圧測定用パッドCout2を形成されている。更に、半導体装置100は、第1及び第2の配線21及び22を有する。第1の配線21は、第1のワイヤボンディング31と、パッケージ120の上面に形成された再配線と、第1のスルーホール33とを有し、半導体チップ110の上面に形成された出力用パッドCout1と、パッケージ120の裏面に形成された外部端子Outとを結合する。第2の配線22は、第2のワイヤボンディング32と、第2のスルーホール34と、パッケージ120の裏面に形成された再配線とを有し、半導体チップ110の上面に形成された外部端子電圧測定用パッドCout2と、パッケージ120の裏面に形成された外部端子Outとを結合する。
In FIG. 3, the
上記から明らかなように、第1及び第2の配線21及び22は、夫々独立しており、外部端子Outに接続されている以外は共通部分を有さない。従って、第1の配線21の電圧降下の影響は、第2の配線22には及ばない。定格電流出力時の定電圧回路の定格電圧を正確に測定するためには、このような構造が最も理想的である。
As is apparent from the above, the first and
図4は、図2の半導体装置の構造の第2の例を表す側面図である。 FIG. 4 is a side view showing a second example of the structure of the semiconductor device of FIG.
図4において、半導体装置100は、半導体チップ110及びパッケージ120を有する。パッケージ120は、その上面に半導体チップ110を積載しており、その裏面には外部端子であるバンプOutが形成されている。半導体チップ110は、その上面に出力用パッドCout1及び外部端子電圧測定用パッドCout2を形成されている。更に、半導体装置100は、第1及び第2の配線21及び22を有する。第1の配線21は、第1のワイヤボンディング31と、パッケージ120の上面に形成された再配線と、スルーホール41とを有し、半導体チップ110の上面に形成された出力用パッドCout1と、パッケージ120の裏面に形成された外部端子Outとを結合する。第2の配線22は、第2のワイヤボンディング32と、パッケージ120の上面に形成された再配線と、スルーホール41とを有し、半導体チップ110の上面に形成された外部端子電圧測定用パッドCout2と、パッケージ120の裏面に形成された外部端子Outとを結合する。
In FIG. 4, the
図4の半導体装置では、図3とは異なり、第1及び第2の配線21及び22が、1つのスルーホール41を共用している。スペース等の問題により配線の一部を共通とせざるを得ない場合、その共通部分をスルーホールとすることで、可能な限り共通部分を小さくすることができる。この場合、配線22でも電圧降下は発生するが、定電圧回路に接続される負荷の動作電圧範囲が比較的大きい場合には無視することができる程度である。
In the semiconductor device of FIG. 4, unlike FIG. 3, the first and
図5は、図2の半導体装置の構造の第3の実施例を表す側面図である。 FIG. 5 is a side view showing a third embodiment of the structure of the semiconductor device of FIG.
図5において、半導体装置100は、半導体チップ110及びパッケージ120を有し、CSP(Chip Size Package)で構成されている。半導体チップ110は、その上面に出力用パッドCout1及び外部端子電圧測定用パッドCout2を形成されている。パッケージ120は、半導体チップ110の上面に出力用パッドCout1及び外部端子電圧測定用パッドCout2を覆うように積載され、その上面には外部端子であるバンプOutが形成されている。更に、パッケージ120は、第1及び第2の配線21及び22を有する。第1の配線21は、パッケージ120の上面に形成された再配線と、第3のスルーホール51と、パッケージ120の裏面に形成された再配線とを有し、パッケージ120の上面に形成された外部端子Outと、半導体チップ110の上面に形成された出力用パッドCout1とを結合する。第2の配線22は、第4のスルーホール52と、パッケージ120の裏面に形成された再配線とを有し、パッケージ120の上面に形成された外部端子Outと、半導体チップ110の上面に形成された外部端子電圧測定用パッドCout2とを結合する。
In FIG. 5, a
このように本発明の半導体装置は、CSPで構成されることも可能である。構造をCSPとしたことにより、図3及び4に示した構造とは異なり、ワイヤボンディングが不要となる。従って、ワイヤボンディングを使用した場合に比べ、パッドと外部端子を結合する配線21及び22の抵抗は小さくなるので、配線21及び22で発生する電圧降下も小さくなる。ただし、図5に示した構造では、図3と同じく、第1及び第2の配線21及び21が、外部端子Outに接続されている以外は共通部分を有さないので、第2の配線22では電圧降下が発生しない。
As described above, the semiconductor device of the present invention can also be configured by a CSP. Since the structure is CSP, unlike the structure shown in FIGS. 3 and 4, wire bonding is not required. Therefore, compared to the case where wire bonding is used, the resistance of the
〔変形例〕
本発明は、上述した実施例に限定されるものではない。例えば、本発明の半導体装置は、図3、4及び5に示したような構造に限らず、特許請求の範囲の適用範囲内で多種多様な構造をとることが可能である。
[Modification]
The present invention is not limited to the embodiments described above. For example, the semiconductor device of the present invention is not limited to the structure shown in FIGS. 3, 4, and 5, and can have various structures within the scope of the claims.
また、本発明は、定電圧回路に限らず、何らかの回路を組み込まれ、その出力電圧を正確に測定する必要がある半導体装置に適用することができる。 The present invention is not limited to a constant voltage circuit, and can be applied to a semiconductor device in which some circuit is incorporated and its output voltage needs to be accurately measured.
1,100 半導体装置
2 負荷
3 テスタ
10,110 半導体チップ
20,120 パッケージ
21,22,23 配線
30 定電圧回路
31,32 ワイヤボンディング
33,34,41,51,52 スルーホール
SW1,SW2,SW3 スイッチ手段
Out,TST 外部端子
Ctst,Cout1,Cout2 パッド
1,100
Claims (9)
前記半導体チップは、前記外部端子の電圧を測定するための外部端子電圧測定用パッドを更に有し、
前記外部端子と前記外部端子電圧測定用パッドとを接続し、前記外部端子電圧測定用パッドを介して前記外部端子の電圧を測定することを特徴とする半導体装置。 In a semiconductor device comprising a semiconductor chip having an output pad and a package having an external terminal connected to the output pad by wiring,
The semiconductor chip further includes an external terminal voltage measurement pad for measuring the voltage of the external terminal,
A semiconductor device comprising: connecting the external terminal and the external terminal voltage measurement pad; and measuring the voltage of the external terminal via the external terminal voltage measurement pad.
前記外部端子電圧測定用パッドは、前記テスト用パッドに接続されていることを特徴とする、請求項1記載の半導体装置。 The semiconductor chip further includes a test pad for measuring the voltage of the external terminal,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the external terminal voltage measurement pad is connected to the test pad.
前記外部端子電圧測定用パッドは、前記スイッチ手段を介して前記テスト用パッドに接続されていることを特徴とする、請求項2記載の半導体装置。 The semiconductor chip further includes switch means,
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the external terminal voltage measurement pad is connected to the test pad via the switch means.
前記出力用パッドは、前記定電圧回路の出力に接続されていることを特徴とする、請求項1乃至4のうちいずれか一項記載の半導体装置。 The semiconductor chip further includes a constant voltage circuit,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the output pad is connected to an output of the constant voltage circuit.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010219100A (en) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Ricoh Co Ltd | Semiconductor device |
JP2013008742A (en) * | 2011-06-22 | 2013-01-10 | Renesas Electronics Corp | Semiconductor chip and manufacturing method thereof and semiconductor package |
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2006
- 2006-02-28 JP JP2006053706A patent/JP2007234816A/en not_active Withdrawn
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