JP2008309741A - 半導体デバイスの評価方法および半導体デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】半導体デバイスの信頼性試験の効率および、半導体デバイスの信頼性を向上する半導体デバイスの評価方法および半導体デバイスを提供する。
【解決手段】半導体デバイス１は、回路３と、回路３に電気的に接続される第１端子１１および第２端子１３と、回路３に並列にそれぞれ設けられたバイパスライン４と、半導体デバイス１の動作確認試験モード時には、回路３を第１端子１１および第２端子１３に電気的に接続するとともに、第１端子１１および第２端子１３を半導体デバイス１の動作確認試験装置に電気的に接続し、半導体デバイス１の実装評価試験モード時には、バイパスライン４を第１端子１１および第２端子１３に電気的に接続するとともに、第１端子１１および第２端子１３を半導体デバイス１の実装評価試験装置に電気的に接続する第１スイッチ５、第２スイッチ７、モード切替端子１５と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体デバイスの評価方法および半導体デバイスに関する。

従来の半導体デバイスの評価装置としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。同文献に記載された半導体回路のパッケージ評価用ウェーハ及びそれを用いたチップ評価装置は、一種類の半導体ウェーハから大きさの異なるパッケージ評価用のテストチップを作る技術が記載されている。同文献にも記載されているように、半導体装置の信頼性評価において、評価用のテストチップを使用し、印刷基板と組み合わせ一筆書きパターン（ディジーチェーン）を形成して、テストチップの導電パターン等が設計通りに接続されているか等の信頼性評価を行うことができる。

また、特許文献２に記載された半導体集積回路にあっては、通常動作モードと信頼性評価モードとに切り替えられ、信頼性評価モード時には所定の試験電流が半導体メモリ内のすべてのワード線およびビット線に所定の時間流され、加速試験が実施される。加速試験の終了後、試験電流が遮断された通常動作モードに切り替え、常温中で半導体メモリの動作試験が実施される。
特開２００４−１０１２２３号公報 特開２００４−１９８３３６号公報

しかしながら、上記文献記載の従来技術は、以下の点で改善の余地を有していた。
第一に、特許文献１に記載のチップ評価装置は、パッケージ評価用のテストチップを用いた信頼性評価を行うのであって、実際の半導体チップが実装されたパッケージにおける半導体デバイスの信頼性試験および実装評価試験を行うものではない点。

第二に、特許文献２に記載の半導体集積回路は、回路内部に流れる試験電流をモードにより切り替えて信頼性評価は実施できるが、信頼性試験とともに、半導体デバイスの実装評価試験を行うものではない点。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、半導体デバイスの信頼性試験の効率および、半導体デバイスの信頼性を向上する半導体デバイスの評価方法および半導体デバイスを提供することにある。

本発明によれば、基板に実装された半導体デバイスを評価する評価方法であって、
前記半導体デバイスは、回路と、該回路に電気的に接続される入力端子および出力端子と、を備え、
前記半導体デバイスに、前記回路に並列に設けられたバイパスラインを準備し、
前記回路および前記バイパスラインのいずれか一方を選択的に前記入力端子および前記出力端子に電気的に接続する切替制御部を準備し、
前記切替制御部は、前記半導体デバイスの動作確認試験モード時に、前記回路を前記入力端子および前記出力端子に電気的に接続するとともに、前記入力端子および前記出力端子を前記半導体デバイスの動作確認試験装置に電気的に接続し、前記動作確認試験装置により前記半導体デバイスの動作確認試験を行い、
前記切替制御部は、前記半導体デバイスの実装評価試験モード時に、前記バイパスラインを前記入力端子および前記出力端子に電気的に接続するとともに、前記入力端子および前記出力端子を前記半導体デバイスの実装評価試験装置に電気的に接続し、前記実装評価試験装置により前記半導体デバイスの実装評価試験を行う半導体デバイスの評価方法が提供される。

この発明によれば、従来評価用サンプルを用いて別途行っていた実装評価試験を、評価用の半導体デバイスを用いて、動作確認試験と共に行うことができるので、半導体デバイスの評価を効率的に行うことが可能となるとともに、従来サンプルでしか行えなかった実装評価試験が製品で行うことが可能となり半導体デバイスの信頼性が向上する。

上記半導体デバイスの評価方法において、前記半導体デバイスが、複数の回路と、前記複数の回路が電気的にそれぞれ接続される複数の入力端子および複数の出力端子と、を備えることができ、前記半導体デバイスに前記複数の回路に並列にそれぞれ設けられた複数のバイパスラインを準備し、前記切替制御部は、前記動作確認試験モード時に、前記複数の回路を前記複数の入力端子および前記複数の出力端子に電気的にそれぞれ接続するとともに、前記複数の回路に電気的にそれぞれ接続された前記複数の入力端子および前記複数の出力端子を前記動作確認試験装置に電気的に接続し、前記動作確認試験装置により前記半導体デバイスの前記動作確認試験を行い、前記切替制御部は、前記実装評価試験モード時に、前記複数のバイパスラインを前記複数の入力端子および前記複数の出力端子に電気的にそれぞれ接続するとともに、前記複数のバイパスラインに電気的にそれぞれ接続された前記複数の入力端子および前記複数の出力端子を前記実装評価試験装置に電気的にシリアルに接続し、前記実装評価試験装置により前記半導体デバイスの前記実装評価試験を行うができる。

これによれば、複数の回路を含む半導体デバイスにおいて、複数の回路に対応する複数のバイパスラインをシリアル接続してディジーチェーンを構成することで、実装評価試験モード時に効率よく半導体デバイス内および半導体デバイスが実装された基板内の配線における不具合を検知することが可能になる。

本発明によれば、基板に実装された半導体デバイスであって、
回路と、
該回路に電気的に接続される入力端子および出力端子と、
前記回路に並列に設けられたバイパスラインと、
当該半導体デバイスの動作確認試験モード時には、前記回路を前記入力端子および前記出力端子に電気的に接続するとともに、前記入力端子および前記出力端子を当該半導体デバイスの動作確認試験装置に電気的に接続し、当該半導体デバイスの実装評価試験モード時には、前記バイパスラインを前記入力端子および前記出力端子に電気的に接続するとともに、前記入力端子および前記出力端子を当該半導体デバイスの実装評価試験装置に電気的に接続する切替制御部と、を備える半導体デバイスが提供される。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、半導体デバイスの信頼性試験の効率および、半導体デバイスの信頼性を向上する半導体デバイスの評価方法および半導体デバイスが提供される。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１は、本発明の実施の形態に係る半導体デバイスの構成を示すブロック図である。本実施形態の半導体デバイス１は、基板（不図示）に実装された半導体デバイス１であって、回路３と、回路３に電気的に接続される入力端子（第１端子１１）および出力端子（第２端子１３）と、回路３に並列にそれぞれ設けられたバイパスライン４と、半導体デバイス１の動作確認試験モード時には、回路３を入力端子（第１端子１１）および出力端子（第２端子１３）に電気的に接続するとともに、入力端子（第１端子１１）および出力端子（第２端子１３）を半導体デバイス１の動作確認試験装置に電気的に接続し、半導体デバイス１の実装評価試験モード時には、バイパスライン４を入力端子（第１端子１１）および出力端子（第２端子１３）に電気的に接続するとともに、入力端子（第１端子１１）および出力端子（第２端子１３）を半導体デバイス１の実装評価試験装置に電気的に接続する切替制御部（第１スイッチ５、第２スイッチ７、モード切替端子１５）と、を備える。

具体的には、半導体デバイス１は、基板２上に、複数の回路３（図中、回路ａ、・・・回路ｘと示す）と、複数の回路３に電気的にそれぞれ接続される複数の第１端子１１（図中、Ｔ１−ａ、・・・Ｔ１−ｘと示す）および複数の第２端子１３（図中、Ｔ２−ａ、・・・Ｔ２−ｘと示す）と、複数の回路３に並列にそれぞれ設けられた複数のバイパスライン４と、を備える。

半導体デバイス１はパッケージ化されたＩＣであり、たとえば、ＢＧＡ（Ball Grid Array）タイプの表面実装型のパッケージＩＣなど、特に、外部から直接実装状況が確認できないものに有効である。半導体デバイス１の第１端子１１および第２端子１３がプリント基板（不図示）に半田付けされて半導体デバイス１は実装される。なお、図１において、本発明の本質に関わらない部分の構成については省略してある。

また、半導体デバイス１およびその試験システムの各構成要素は、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。以下説明する各図は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。

回路３は、特に限定されないが、ＩＣチップ、トランジスタ、ダイオード、抵抗、コンデンサ、インダクタなど様々な回路が想定される。バイパスライン４は、回路３に替えて実装確認試験モード時に導通試験に使用される配線であり、複数のバイパスライン４がシリアル接続されることにより形成されるディジーチェーンにおいて、導通試験時にショートするように、抵抗値は限りなく０に近い配線である。また、本実施形態において、複数のバイパスライン４は、基板２上に互いに平行に配列されている。この平行に配列された複数のバイパスライン４が、半導体デバイス１の外部でシリアル接続されてディジーチェーンを形成することができる。このように、ディジーチェーンを構成する配線のうち、半導体デバイス１内の複数のバイパスライン４を互いに平行に効率よく配置することで、ディジーチェーン構成に必要な配線領域を、半導体デバイス１内で最小限にすることができ、配線スペースの省スペース化が図れる。

さらに、半導体デバイス１は、複数の第１スイッチ５（図中、ＳＷ１−ａ、・・・ＳＷ１−ｘと示す）と、複数の第２スイッチ７（図中、ＳＷ２−ａ、・・・ＳＷ２−ｘと示す）と、第１スイッチ５および第２スイッチ７を制御する信号を入力するモード切替端子１５と、を含む。第１スイッチ５は、回路３に接続されるＡ端子とバイパスライン４に接続されるＢ端子を含み、モード切替端子１５からの信号に従ってＡ端子側またはＢ端子側に接続を切り替える。第２スイッチ７は、回路３に接続されるＡ端子とバイパスライン４に接続されるＢ端子を含み、モード切替端子１５からの信号に従ってＡ端子側またはＢ端子側に接続を切り替える。このように、第１スイッチ５、第２スイッチ７およびモード切替端子１５は切替制御部を構成する。

モード切替端子１５からの信号に従って、半導体デバイス１の動作確認試験モード時には、第１スイッチ５および第２スイッチ７はＡ端子側に切り替えられ、回路３を第１端子１１および第２端子１３に電気的に接続する。したがって、半導体デバイス１において、第１端子１１から入力された信号は、第１スイッチ５のＡ端子、回路３、および第２スイッチ７のＡ端子を介して第２端子１３から出力される。さらに、モード切替端子１５からの信号に従って、半導体デバイス１の実装評価試験モード時には、第１スイッチ５および第２スイッチ７はＢ端子側に切り替えられ、バイパスライン４を第１端子１１および第２端子１３に電気的に接続する。したがって、半導体デバイス１において、第１端子１１から入力された信号は、第１スイッチ５のＢ端子、バイパスライン４、および第２スイッチ７のＢ端子を介して第２端子１３から出力される。

図２は、本実施形態の半導体デバイス１の信頼性試験を行う試験システムの構成の一例を示す図である。本実施形態の半導体デバイス１の試験システムは、基板（不図示）上に実装された半導体デバイス１の信頼性試験を行うものである。本実施形態において、信頼性試験は基板に半導体デバイス１を実装した状態で行うことができ、半導体デバイス１の電気的な動作確認試験および実装評価試験が行われる。試験システムは、電源１０１と、クロック回路１０３（図中、ＣＬＫと示す）と、デバッグツール１０９と、を備える。

電源１０１は、半導体デバイス１に電源を供給する。クロック回路１０３は、半導体デバイス１に動作クロックを供給する。電源１０１およびクロック回路１０３により、半導体デバイス１は動作可能な状態となる。デバッグツール１０９は、たとえば、ＩＣＥ（In-Circuit Emulator）であり、半導体デバイス１に接続され、半導体デバイス１の動作を制御する。

さらに、本実施形態の試験システムは、半導体デバイス１の複数の第１端子１１および複数の第２端子１３にそれぞれ設けられた複数の第３スイッチ１０５（図中、ＳＷ３−ａ、・・・ＳＷ３−ｘと示す）および複数の第４スイッチ１０７（図中、ＳＷ４−ａ、・・・ＳＷ４−ｘと示す）と、第３スイッチ１０５および第４スイッチ１０７を介して半導体デバイス１に接続されるＩ／Ｏ測定器１１１および抵抗値測定器１１３と、モード切替制御部１１５と、を備える。

モード切替制御部１１５は、半導体デバイス１の動作確認試験モードと実装評価試験モードを切り替える制御信号を出力し、第３スイッチ１０５および第４スイッチ１０７を切り替えるとともに、半導体デバイス１のモード切替端子１５に接続され、モード切替端子１５を介して半導体デバイス１に制御信号を入力する。

第３スイッチ１０５は、Ｉ／Ｏ測定器１１１に接続されるＡ端子と、抵抗値測定器１１３に接続されるＢ端子とを含み、モード切替制御部１１５からの信号に従ってＡ端子側またはＢ端子側に接続を切り替える。第４スイッチ１０７は、Ｉ／Ｏ測定器１１１に接続されるＡ端子と、抵抗値測定器１１３に接続されるＢ端子とを含み、モード切替制御部１１５からの信号に従ってＡ端子側またはＢ端子側に接続を切り替える。

モード切替制御部１１５からの制御信号に従って、半導体デバイス１の動作確認試験モード時には、第３スイッチ１０５および第４スイッチ１０７はＡ端子側に切り替えられ、Ｉ／Ｏ測定器１１１に半導体デバイス１を電気的に接続する。さらに、モード切替制御部１１５からの制御信号に従って、半導体デバイス１の実装評価試験モード時には、第３スイッチ１０５および第４スイッチ１０７はＢ端子側に切り替えられ、抵抗値測定器１１３に半導体デバイス１を電気的に接続する。このように、第３スイッチ１０５、第４スイッチ１０７およびモード切替制御部１１５は、図１の第１スイッチ５、第２スイッチ７、およびモード切替端子１５とともに、切替制御部を構成する。モード切替制御部１１５により、第３スイッチ１０５および第４スイッチ１０７、ならびに図１の第１スイッチ５および第２スイッチ７は連動して制御される。

上述したように、半導体デバイス１の動作確認試験モード時には、図１の半導体デバイス１の第１スイッチ５および第２スイッチ７はＡ端子側に切り替えられ、複数の回路３が複数の入力端子（第１端子１１）および複数の出力端子（第２端子１３）に電気的にそれぞれ接続される。さらに、複数の回路３に電気的にそれぞれ接続された複数の入力端子（第１端子１１）および複数の出力端子（第２端子１３）が動作確認試験装置（Ｉ／Ｏ測定器１１１）に電気的にそれぞれ接続される。したがって、半導体デバイス１の動作確認試験モード時には、半導体デバイス１の回路３がＩ／Ｏ測定器１１１に電気的に接続され、動作確認試験が可能となる。動作確認試験モード時には、デバッグツール１０９により半導体デバイス１の動作を制御しながらＩ／Ｏ測定器１１１にて半導体デバイス１の動作確認を行う。

一方、半導体デバイス１の実装評価試験モード時には、図１の半導体デバイス１の第１スイッチ５および第２スイッチ７はＢ端子側に切り替えられ、複数のバイパスライン４が複数の入力端子（第１端子１１）および前記複数の出力端子（第２端子１３）に電気的にそれぞれ接続されるとともに、前記複数のバイパスラインに電気的にそれぞれ接続された複数の入力端子（第１端子１１）および複数の出力端子（第２端子１３）が実装評価試験装置（抵抗値測定器１１３）に電気的にシリアルに接続される。図２では、抵抗値測定器１１３内で複数のバイパスライン４が電気的にシリアルに接続される構成としたが、これに限定されない。たとえば、基板上で複数のバイパスライン４に対応する複数の第３スイッチ１０５のＢ端子および複数の第４スイッチ１０７のＢ端子を互いに電気的にシリアルに接続し、複数のバイパスライン４を含むディジーチェーンを構成するように接続することができる。

このようにして、半導体デバイス１の実装評価試験モード時には、半導体デバイス１のバイパスライン４が抵抗値測定器１１３に電気的に接続され、実装評価試験が可能となる。本実施形態では、複数の回路３に対応する複数のバイパスライン４によりディジーチェーンが構成され、抵抗値測定器１１３により導通試験を行う。半導体デバイス１が正常な場合、抵抗値測定器１１３によりショート（抵抗値０）が計測される。一方、半導体デバイス１の内部または半導体デバイス１が実装された基板内の配線において、接続不具合が発生した場合、抵抗値を示すかあるいは、オープンになって見えることとなる。このようにして、抵抗値測定器１１３により半導体デバイス１の実装評価試験が行われる。このように、本実施形態において、実装評価試験モード時に、複数のバイパスライン４を電気的にシリアルに接続することで、半導体デバイス１をディジーチェーンサンプルとして使用することが可能となる。

あるいは、ディジーチェーンを構成せずに、抵抗値測定器１１３は、各バイパスライン４に対応する第１端子１１および第２端子１３間の抵抗をそれぞれ測定し、半導体デバイス１における電気的な接続性を確認することもできる。

また、各試験モードにおいて、複数の第１端子１１および複数の第２端子１３のうち、必要に応じてＩ／Ｏ測定器１１１および抵抗値測定器１１３に接続する端子を部分的に選択することもできる。これにより、複数の回路３のうち任意の回路３の信頼性試験が可能となる。

このように構成された半導体デバイス１の信頼性試験の動作について、以下に説明する。図３は、図２の試験システムにおける信頼性試験時の動作の一例を示すフローチャートである。以下、図１乃至図３を用いて説明する。

本発明の実施の形態に係る半導体デバイス１（図１）の評価方法は、基板（不図示）に実装された半導体デバイス１を評価する評価方法であって、半導体デバイス１は、回路３（図１）と、回路３に電気的に接続される入力端子（図１の第１端子１１）および出力端子（図１の第２端子１３）と、を備え、半導体デバイス１に、回路３に並列に設けられたバイパスライン４（図１）を準備し、回路３およびバイパスライン４のいずれか一方を選択的に入力端子（第１端子１１）および出力端子（第２端子１３）に電気的に接続する切替制御部（図１の第１スイッチ５、第２スイッチ７、モード切替端子１５）を準備し、切替制御部（第１スイッチ５、第２スイッチ７、モード切替端子１５）は、半導体デバイス１の動作確認試験モード時に、回路３を入力端子（第１端子１１）および出力端子（第２端子１３）に電気的に接続するとともに、入力端子（第１端子１１）および出力端子（第２端子１３）を半導体デバイス１の動作確認試験装置（図２のＩ／Ｏ測定器１１１）に電気的に接続し（ステップＳ１１）、動作確認試験装置（Ｉ／Ｏ測定器１１１）により半導体デバイス１の動作確認試験を行い（ステップＳ１３）、切替制御部（第１スイッチ５、第２スイッチ７、モード切替端子１５）は、半導体デバイス１の実装評価試験モード時に、バイパスライン４を入力端子（第１端子１１）および出力端子（第２端子１３）に電気的に接続するとともに、入力端子（第１端子１１）および出力端子（第２端子１３）を半導体デバイス１の実装評価試験装置（抵抗値測定器１１３）に電気的に接続し（ステップＳ１５）、実装評価試験装置（抵抗値測定器１１３）により半導体デバイス１の実装評価試験を行う（ステップＳ１７）。

また、本実施形態の半導体デバイス１（図１）の評価方法において、半導体デバイス１が、複数の回路３（図１）と、複数の回路３が電気的にそれぞれ接続される複数の入力端子（図２の第１端子１１）および複数の出力端子（図２の第２端子１３）をそれぞれ含み、半導体デバイス１に複数の回路３に並列にそれぞれ設けられた複数のバイパスライン４を準備し、切替制御部（図１の第１スイッチ５、第２スイッチ７、モード切替端子１５、図２の第３スイッチ１０５、第４スイッチ１０７、モード切替制御部１１５）は、動作確認試験モード時に、複数の回路３を複数の入力端子（第１端子１１）および複数の出力端子（第２端子１３）に電気的にそれぞれ接続するとともに、複数の回路３に電気的にそれぞれ接続された複数の入力端子（第１端子１１）および複数の出力端子（第２端子１３）を動作確認試験装置（図２のＩ／Ｏ測定器１１１）に電気的に接続し（ステップＳ１１）、動作確認試験装置（Ｉ／Ｏ測定器１１１）により半導体デバイス１の動作確認試験を行い（ステップＳ１３）、切替制御部（第１スイッチ５、第２スイッチ７、モード切替端子１５、第３スイッチ１０５、第４スイッチ１０７、モード切替制御部１１５）は、実装評価試験モード時に、複数のバイパスライン４を複数の入力端子（第１端子１１）および複数の出力端子（第２端子１３）に電気的それぞれ接続するとともに、複数のバイパスライン４に電気的にそれぞれ接続された複数の入力端子（第１端子１１）および複数の出力端子（第２端子１３）を実装評価試験装置（抵抗値測定器１１３）に電気的にシリアルに接続し（ステップＳ１５）、実装評価試験装置（抵抗値測定器１１３）により半導体デバイス１の実装評価試験を行う（ステップＳ１７）。

具体的には、はじめにモード切替制御部１１５（図２）からの制御信号に従い、半導体デバイス１の電気的な動作確認試験モードに切り替えられ、第３スイッチ１０５（図２）および第４スイッチ１０７（図２）がＡ端子側に切り替えられるとともに、半導体デバイス１の第１スイッチ５（図１）および第２スイッチ７（図１）がモード切替端子１５を介して入力されたモード切替制御部１１５からの制御信号に従い、Ａ端子側に切り替えられる（ステップＳ１１）。これにより、半導体デバイス１の各回路３（図１）が第１端子１１および第２端子１３を介してＩ／Ｏ測定器１１１（図２）に電気的に接続される。半導体デバイス１において、第１端子１１から入力された信号は、第１スイッチ５のＡ端子、回路３、および第２スイッチ７のＡ端子を介して第２端子１３から出力される。

そして、Ｉ／Ｏ測定器１１１により、半導体デバイス１の動作確認試験が実行される（ステップＳ１３）。このとき、デバッグツール１０９により半導体デバイス１の動作を制御しながらＩ／Ｏ測定器１１１により計測が行われ、動作確認が行われる。

次に、モード切替制御部１１５（図２）からの制御信号に従い、半導体デバイス１の実装評価試験モードに切り替えられ、第３スイッチ１０５（図２）および第４スイッチ１０７（図２）がＢ端子側に切り替えられるとともに、半導体デバイス１の第１スイッチ５（図１）および第２スイッチ７（図１）がモード切替端子１５を介して入力されたモード切替制御部１１５からの制御信号に従い、Ｂ端子側に切り替えられる（ステップＳ１５）。これにより、半導体デバイス１の各バイパスライン４（図１）が第１端子１１および第２端子１３を介して抵抗値測定器１１３（図２）に電気的に接続される。半導体デバイス１において、第１端子１１から入力された信号は、第１スイッチ５のＢ端子、バイパスライン４、および第２スイッチ７のＢ端子を介して第２端子１３から出力される。

そして、抵抗値測定器１１３により、半導体デバイス１の実装評価試験が実行される（ステップＳ１７）。このとき、抵抗値測定器１１３では、各バイパスライン４に対応する第１端子１１および第２端子１３間の抵抗を計測し、半導体デバイス１内の接続性に問題が無いかを確認する。あるいは、半導体デバイス１内の複数のバイパスライン４を電気的にシリアルに接続し、ディジーチェーンを構成することもでき、半導体デバイス１内の導通を確認することで、半導体デバイス１内の接続性に問題が無いかを確認することができる。

上述したように、半導体デバイス１が正常な場合、抵抗値測定器１１３によりショート（抵抗値０）が計測される。一方、半導体デバイス１の内部または半導体デバイス１が実装された基板内の配線において接続不具合が発生した場合、抵抗値測定器１１３により、抵抗値あるいは、オープンが計測される。バイパスライン４は各回路３に並列に設けられているので、半導体デバイス１内のどこで電気的な接続に不具合が生じても検出することができる。

以上説明したように、本発明の実施の形態の半導体デバイス１によれば、従来評価用サンプルを用いて別途行っていた実装評価試験を、評価用の半導体デバイスを用いて、動作確認試験と共に行うことができるので、半導体デバイスの評価を効率的に行うことが可能となるとともに、従来サンプルでしか行えなかった実装評価試験が製品で行うことが可能となり半導体デバイスの信頼性が向上する。

また、複数の回路を含む半導体デバイスにおいて、複数の回路に対応する複数のバイパスラインをシリアル接続してディジーチェーンを構成することで、実装評価試験モード時に効率よく半導体デバイス１内および半導体デバイス１が実装された基板内の配線における不具合を検知することが可能になる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

たとえば、上記実施形態では、半導体デバイス１において、一の第１端子１１および一の第２端子１３に対して一の回路３のみが含まれる構成としたが、これに限定されない。一の第１端子１１および一の第２端子１３に対して複数の回路３が含まれてもよい。さらにその複数の回路３は、並列に、または直列に、あるいはそれらの組み合わせで接続されてもよい。この場合、最終的には全ての回路３に対してバイパスライン４が設けられればよく、各回路３に対してバイパスライン４をそれぞれ設けることもできるし、回路３をグループ分けしてグループ毎にバイパスするようにバイパスライン４を設けることもできる。

本発明の実施の形態に係る半導体デバイスの構成を示すブロック図である。 図１の半導体デバイスの信頼性試験を行う試験システムの構成の一例を示す図である。 図２の試験システムにおける信頼性試験時の動作の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 半導体デバイス
２ 基板
３ 回路
４ バイパスライン
５ 第１スイッチ
７ 第２スイッチ
１１ 第１端子
１３ 第２端子
１５ モード切替端子
１０１ 電源
１０３ クロック回路
１０５ 第３スイッチ
１０７ 第４スイッチ
１０９ デバッグツール
１１１ Ｉ／Ｏ測定器
１１３ 抵抗値測定器
１１５ モード切替制御部

Claims (4)

1. 基板に実装された半導体デバイスを評価する評価方法であって、
   前記半導体デバイスは、回路と、該回路に電気的に接続される入力端子および出力端子と、を備え、
   前記半導体デバイスに、前記回路に並列に設けられたバイパスラインを準備し、
   前記回路および前記バイパスラインのいずれか一方を選択的に前記入力端子および前記出力端子に電気的に接続する切替制御部を準備し、
   前記切替制御部は、前記半導体デバイスの動作確認試験モード時に、前記回路を前記入力端子および前記出力端子に電気的に接続するとともに、前記入力端子および前記出力端子を前記半導体デバイスの動作確認試験装置に電気的に接続し、前記動作確認試験装置により前記半導体デバイスの動作確認試験を行い、
   前記切替制御部は、前記半導体デバイスの実装評価試験モード時に、前記バイパスラインを前記入力端子および前記出力端子に電気的に接続するとともに、前記入力端子および前記出力端子を前記半導体デバイスの実装評価試験装置に電気的に接続し、前記実装評価試験装置により前記半導体デバイスの実装評価試験を行う半導体デバイスの評価方法。
2. 請求項１に記載の半導体デバイスの評価方法において、
   前記半導体デバイスが、複数の回路と、前記複数の回路が電気的にそれぞれ接続される複数の入力端子および複数の出力端子と、を備え、
   前記半導体デバイスに前記複数の回路に並列にそれぞれ設けられた複数のバイパスラインを準備し、
   前記切替制御部は、前記動作確認試験モード時に、前記複数の回路を前記複数の入力端子および前記複数の出力端子に電気的にそれぞれ接続するとともに、前記複数の回路に電気的にそれぞれ接続された前記複数の入力端子および前記複数の出力端子を前記動作確認試験装置に電気的に接続し、前記動作確認試験装置により前記半導体デバイスの前記動作確認試験を行い、
   前記切替制御部は、前記実装評価試験モード時に、前記複数のバイパスラインを前記複数の入力端子および前記複数の出力端子に電気的にそれぞれ接続するとともに、前記複数のバイパスラインに電気的にそれぞれ接続された前記複数の入力端子および前記複数の出力端子を前記実装評価試験装置に電気的にシリアルに接続し、前記実装評価試験装置により前記半導体デバイスの前記実装評価試験を行う半導体デバイスの評価方法。
3. 基板に実装された半導体デバイスであって、
   回路と、
   該回路に電気的に接続される入力端子および出力端子と、
   前記回路に並列に設けられたバイパスラインと、
   当該半導体デバイスの動作確認試験モード時には、前記回路を前記入力端子および前記出力端子に電気的に接続するとともに、前記入力端子および前記出力端子を当該半導体デバイスの動作確認試験装置に電気的に接続し、当該半導体デバイスの実装評価試験モード時には、前記バイパスラインを前記入力端子および前記出力端子に電気的に接続するとともに、前記入力端子および前記出力端子を当該半導体デバイスの実装評価試験装置に電気的に接続する切替制御部と、を備える半導体デバイス。
4. 請求項３に記載の半導体デバイスにおいて、
   複数の回路と、
   該複数の回路に電気的にそれぞれ接続される複数の入力端子および複数の出力端子と、
   前記複数の回路に並列にそれぞれ設けられた複数のバイパスラインと、を備え、
   前記切替制御部は、前記動作確認試験モード時には、前記複数の回路を前記複数の入力端子および前記複数の出力端子に電気的にそれぞれ接続するとともに、前記複数の回路に電気的にそれぞれ接続された前記複数の入力端子および前記複数の出力端子を前記動作確認試験装置に電気的に接続し、前記実装評価試験モード時には、前記複数のバイパスラインを前記複数の入力端子および前記複数の出力端子に電気的にそれぞれ接続するとともに、前記複数のバイパスラインに電気的にそれぞれ接続された前記複数の入力端子および前記複数の出力端子を前記実装評価試験装置に電気的にシリアルに接続する半導体デバイス。

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