JP2010139302A - Multi-chip device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のIC(Integrated Circuit)チップを搭載してなるマルチチップ装置に関し、特にテスト機能を有するチップの端子を効率的に利用するための回路構成に関するものである。 The present invention relates to a multichip device in which a plurality of IC (Integrated Circuit) chips are mounted, and particularly to a circuit configuration for efficiently using terminals of a chip having a test function.
近年、複数のICチップを1つの装置基体に搭載するSiP(System in Package)に関する技術の向上が進められている。例えば、各種プロセスの微細化に伴い、フラッシュメモリや高速なシリアル転送を行うフィジカル層を1つのチップに集積することが困難となってきているため、それぞれ異なるプロセスを複数のチップで構成し、これらを1パッケージ化することが行われている。 In recent years, technology related to SiP (System in Package) in which a plurality of IC chips are mounted on one device base has been improved. For example, with the miniaturization of various processes, it has become difficult to integrate a flash memory and a physical layer that performs high-speed serial transfer on a single chip. Is packaged as one package.
上記のようなマルチチップ装置に搭載される各チップに対しては、テストを行う必要がある。通常、各チップには、自らの機能をテストするためのテスト回路が備えられている。そして、このテストを実行する際には、チップに設けられた複数の端子の一部に、このテストを制御する所定の回路が接続される。即ち、チップの端子の一部が、テスト用端子として使用される。このため、このチップの通常時の機能を発揮する機能用端子の数が削減されてしまうという問題があった。 It is necessary to test each chip mounted on the multichip device as described above. Usually, each chip is provided with a test circuit for testing its function. When executing this test, a predetermined circuit for controlling this test is connected to some of a plurality of terminals provided on the chip. That is, part of the terminals of the chip are used as test terminals. For this reason, there has been a problem that the number of function terminals that perform the normal function of the chip is reduced.
上記のようなマルチチップ装置に関連する先行技術として、特許文献1及び特許文献2が開示されている。特許文献1において、単一パッケージ内の第1の半導体チップの1つの信号出力端子と半導体装置の第1の外部端子とを独立に内部接続し、第2の半導体チップの1つの信号入力端子と前記半導体装置の第2の外部端子とを独立に内部接続し、前記半導体装置の前記第1及び第2の外部端子が前記半導体装置の外部で接続されることにより、前記信号出力端子と前記信号入力端子との接続が完結される装置が開示されている。
また、特許文献2において、第1の端子と、第2の端子を有している第1の回路チップと、前記第1の端子に接続されている第3の端子と前記第2の端子に接続されている第4の端子と機能回路とを有している第2の回路チップとを有するものであって、前記第2の回路チップは、前記第3の端子が前記機能回路に接続されている第1の接続状態と、前記第3の端子と前記第4の端子とが接続されている第2の接続状態とを切り換える切換部を有する装置が開示されている。
上記のように、従来のマルチチップ装置においては、テストを実行するために、チップの機能用端子が削減されるという問題があった。ここで、前記特許文献1に係る装置においては、第1の半導体チップ(コントローラチップ)と第2の半導体チップ(フラッシュメモリチップ)との間では内部接続せず、両者の端子(電極パッド)がそれぞれ独立にパッケージの外部端子と接続する。そして、これら外部端子は、ボード上の配線により接続される。このボードは、一般的にインターポーザ基板と称されるものに相当する。この構成によれば、第1及び第2の半導体チップに対して独立にテストを実行することができるので、テストの非実行時には、それぞれの端子を機能用端子として使用することが可能となる。しかしながら、この特許文献1に係る装置においては、インターポーザ基板が必要となるため、コスト増加等の問題が生ずる。
As described above, the conventional multi-chip device has a problem that the function terminals of the chip are reduced in order to execute the test. Here, in the apparatus according to
また、前記特許文献2に係る装置においては、第2の回路チップ(周辺チップ)が、第1の接続状態となる通常モードと第2の接続状態となるテストモードとを切り換える切換部を有する。この切換部は、方向規制回路、信号選択回路等を有して構成されるスイッチ機構である。これにより、通常モード時には、テストモード時にテスト用端子として使用していた端子を、機能用端子として使用することが可能となる。しかしながら、この特許文献2に係る装置においては、スイッチ機構が必要となるため、コスト増加等問題が生ずる。
In the device according to
上記課題の解決を図る本発明は、少なくとも第1のチップと第2のチップとを有するマルチチップ装置であって、前記第1のチップは、第1の端子と、前記第1の端子に接続され、前記第1のチップに対するテスト機能を有する第1のテスト回路とを有し、前記第2のチップは、前記第1の端子と接続する第2の端子と、第3の端子と、前記第2の端子と前記第3の端子とを常時接続する内部接続経路と、前記内部接続経路に接続され、前記第2のチップに対するテスト機能を有する第2のテスト回路とを有し、前記第1のテスト回路は、前記第2のチップに対するテストの実行時に、前記第1の端子と前記第1のテスト回路との接続を無効にする第1の制御回路を有し、前記第2のテスト回路は、前記第2のチップに対するテストの非実行時に、前記内部接続経路と前記第2のテスト回路との接続を無効にする第2の制御回路を有するものである。 The present invention for solving the above-mentioned problems is a multi-chip device having at least a first chip and a second chip, wherein the first chip is connected to a first terminal and the first terminal. And a first test circuit having a test function for the first chip, wherein the second chip includes a second terminal connected to the first terminal, a third terminal, An internal connection path that always connects the second terminal and the third terminal; and a second test circuit that is connected to the internal connection path and has a test function for the second chip; The first test circuit includes a first control circuit that disables the connection between the first terminal and the first test circuit when the test is performed on the second chip. The circuit does not perform a test on the second chip To, those having a second control circuit to disable the connection between said internal connection routes the second test circuit.
上記構成によれば、前記第2のチップに対するテストの実行時に、前記第1の端子と前記第1のテスト回路との接続が無効(ハイインピーダンス状態)となる。この時、前記第1のテスト回路は、前記内部接続経路(前記第2のチップ)と接続しない状態となり、前記第2のテスト回路が、前記内部接続経路を介して前記第3の端子と接続した状態となる。これにより、前記第3の端子が、前記内部接続経路を介して、前記第2のチップのテスト用端子、又は機能用端子として使用できるようになる。 According to the above configuration, when the test is performed on the second chip, the connection between the first terminal and the first test circuit becomes invalid (high impedance state). At this time, the first test circuit is not connected to the internal connection path (the second chip), and the second test circuit is connected to the third terminal via the internal connection path. It will be in the state. Accordingly, the third terminal can be used as a test terminal or a function terminal of the second chip via the internal connection path.
一方、前記第2のチップに対するテストの非実行時には、前記内部接続経路と前記第2のテスト回路との接続が無効(ハイインピーダンス状態)となる。この時、前記第2のテスト回路は、前記内部接続経路(前記第1のチップ及び前記第3の端子)と接続しない状態となり、前記第1のテスト回路が、前記内部接続経路を介して前記第3の端子と接続した状態となる。これにより、前記第3の端子が、前記内部接続経路を介して、前記第1のチップの機能用端子、又はテスト用端子として使用できるようになる。 On the other hand, when the test on the second chip is not executed, the connection between the internal connection path and the second test circuit becomes invalid (high impedance state). At this time, the second test circuit is not connected to the internal connection path (the first chip and the third terminal), and the first test circuit is connected to the internal connection path via the internal connection path. It will be in the state connected with the 3rd terminal. Thus, the third terminal can be used as a function terminal or a test terminal of the first chip via the internal connection path.
上記本発明によれば、インターポーザ基板やスイッチ機構を用いることなく、チップのテストのために使用できなくなる端子を削減することができる。 According to the present invention, terminals that cannot be used for chip testing can be reduced without using an interposer substrate or a switch mechanism.
発明の実施の形態1.
以下に、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図1は、本実施の形態に係るマルチチップ装置1の構成を示すブロック図である。このマルチチップ装置1は、ベースチップ(第1のチップ)2と、キッズチップ(第2のチップ)3とを有して構成される。これらベースチップ2及びキッズチップ3は、絶縁基板等からなる装置基体4上に、1つのパッケージとして搭載される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
前記ベースチップ2は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等から構成されるMCU(Micro Controller Unit)であり、例えばEtherMAC(Ethernet Media Access Control)(ETHERNETは登録商標)を実現するものである。このベースチップ2は、第1の端子11と、機能用端子12と、第1のテスト回路13とを有する。尚、このベースチップ2には、その他各種機能を実現する回路等が備えられるが、本実施の形態においてはその説明を省略する。また、前記第1の端子11及び前記機能用端子12の形成位置や個数は、本発明を限定するものではない。
The
前記第1の端子11及び前記機能用端子12は、ボンディングワイヤ等を介して前記キッズチップ3と接続し、前記ベースチップ2と前記キッズチップ3との間で信号の送受を可能にする。この例では、前記第1の端子11は、前記第1のテスト回路13と接続すると共に、前記キッズチップ3の第2の端子21と接続する。また、前記機能用端子12は、前記ベースチップ2の機能用端子22と接続する。また、実装上では、前記機能用端子12と同様の機能を有する複数の端子が他にも存在し、これらの端子が前記装置基体4の外部に延設される外部端子に接続することが想定される。
The
前記第1のテスト回路13は、前記ベースチップ2に対するテスト機能を有する回路である。この第1のテスト回路13は、第1の制御回路14を有する。この第1の制御回路14は、モード設定端子15に入力される各種モード信号に応じて、前記第1のテスト回路13を制御する。この第1の制御回路14による制御については、後に詳述する。
The
前記キッズチップ3は、前記ベースチップ2の機能を補完するIC(Integrated Circuit)であり、例えばEtherPHY(Ethernet PHYsical layer)等を構成するものである。このキッズチップ3は、前記第2の端子21と、機能用端子22、第3の端子23と、内部接続経路24と、第2のテスト回路25とを有する。尚、このキッズチップ3には、その他各種機能を実現する回路等が備えられるが、本実施の形態においてはその説明を省略する。また、前記第2の端子21、前記機能端子22、及び前記第3の端子23の形成位置や個数は、本発明を限定するものではない。
The
前記第2の端子21は、ボンディングワイヤ等を介して前記第1の端子11と接続すると共に、前記内部接続経路24と接続する。前記機能用端子22は、前記ベースチップ2の機能用端子12とボンディングワイヤ等を介して接続する。
The
前記第3の端子23は、図示しない外部回路と接続可能な複数の端子からなり、前記内部接続経路24と接続している。実装上では、前記装置基体4の外部に延設される外部端子に接続することが想定される。
The
前記内部接続経路24は、前記第2の端子21と前記第3の端子23とを接続するメタルプリント配線である。尚、本実施例においては、この内部接続経路24が2本設けられているが、本発明はこの本数に限定されるものではない。
The
前記第2のテスト回路25は、前記キッズチップ3に対するテスト機能を有する回路である。この第2のテスト回路25は、第2の制御回路26を有する。この第2の制御回路26は、モード設定端子27に入力される各種モード信号に応じて、前記第2のテスト回路25を制御する。この第2の制御回路26による制御については、後に詳述する。
The
図2(a)は、前記ベースチップ2のより具体的な構成例を示すブロック図であり、図2(b)は、前記キッズチップ3のより具体的な構成例を示すブロック図である。図2(a)に示すように、前記第1のテスト回路13は、前記第1の制御回路14内にHi−Z制御部16を有すると共に、このHi−Z制御部16と前記第1の端子11とに接続するHi−Zドライバ17を有する。
FIG. 2A is a block diagram showing a more specific configuration example of the
図2(b)に示すように、前記第2のテスト回路25は、前記第2の制御回路26内にHi−Z制御部28を有すると共に、このHi−Z制御部28と前記内部接続経路24とに接続するHi−Zドライバ29を有する。
As shown in FIG. 2B, the
前記第1及び第2の制御回路14,26には、前記モード設定端子15,27により各種モード信号が入力される。このモード信号は、例えば図3に示すように、4ビットの信号として、テスト用装置等の外部回路から出力される。前記第1及び第2の制御回路14,26は、このモード信号に応じた制御を行う。
Various mode signals are input to the first and
本実施の形態に係る第1の制御回路14は、前記モード設定端子15,27に入力されるモード信号が、前記キッズチップ3に対するテストを実行する命令である場合に、前記Hi−Z制御部16により、前記Hi−Zドライバ17に対して前記第1の端子11と前記第1のテスト回路13との接続をハイインピーダンス状態にする制御信号を出力する。これにより、前記第1のテスト回路13と前記内部接続経路24とが切断された状態となり、前記第2のテスト回路25と前記第3の端子とが、前記内部経路24を介して接続された状態となる。そして、この時(前記モード信号が前記キッズチップ3に対するテストを実行する命令である場合)、前記第2のテスト回路25は、このモード信号の命令内容に応じたテストを、前記キッズチップ3に対して実行する。
The
また、本実施の形態に係る第2の制御回路14は、前記モード設定端子15,27に入力されたモード信号が、前記キッズチップ3に対するテストを実行する命令ではない場合に、前記Hi−z制御部28により、前記Hi−zドライバ29に対して前記内部接続経路24と前記第2のテスト回路25との接続をハイインピーダンス状態にする制御信号を出力する。これにより、前記第2のテスト回路25と前記内部接続経路24とが切断された状態となり、前記第1のテスト回路13と前記第3の端子23とが、前記内部接続経路24を介して接続された状態となる。
In addition, the
図4は、前記第1の制御回路14及び前記第2の制御回路26による処理例を示すフローチャートである。先ず、前記モード設定端子15,27からモード信号が入力されると(S101)、このモード信号が、前記キッズチップ3に対するテストを実行する命令であるか否かが判定される(S102)。
FIG. 4 is a flowchart showing a processing example by the
前記ステップS102において、前記キッズチップ3に対するテストを実行する命令が入力されたと判定された場合(Y)には、前記第1の制御回路14は、上述のHi−z制御により、前記第1のテスト回路13と前記第1の端子11との接続を遮断する(S103)と共に、前記第2の制御回路26は、前記第2のテスト回路25によるテストを実行する(S104)。これにより、図5に示すように、前記第1のテスト回路13と前記内部接続経路24との接続が切断し、前記第1のテスト回路13がディスエーブル状態になると共に、前記第2のテスト回路25が前記内部接続経路24を介して前記第3の端子23と接続し、前記第2のテスト回路25がイネーブル状態となる。即ち、前記第3の端子23が、前記キッズチップ3のテスト用端子として機能する。
If it is determined in step S102 that an instruction to execute a test on the
一方、前記ステップS102において、前記キッズチップ3に対するテストを実行する命令が入力されていないと判定され場合(N)には、前記第2の制御回路26は、上述のHi−z制御により、前記第2のテスト回路25と前記内部接続経路24との接続を遮断する(S105)。これにより、図6に示すように、前記第2のテスト回路25と前記内部接続経路24との接続が切断し、前記第2のテスト回路25がディスエーブル状態になると共に、前記第1のテスト回路13が前記内部接続経路24を介して前記第3の端子23と接続し、前記第1のテスト回路13がイネーブル状態となる。即ち、前記第3の端子23が、前記キッズチップ3の機能用端子として機能すると共に、前記ベースチップ2のテスト用端子又は機能用端子として機能する。
On the other hand, if it is determined in step S102 that an instruction to execute a test on the
上記構成によれば、チップに対するテストの実行状態に応じて、前記内部接続経路24の接続状態を切り換えることができる。即ち、前記キッズチップ3に対するテストの実行時には、前記内部接続経路24と前記第1のテスト回路13との接続が無効となる。このため、前記第3の端子23が前記キッズチップ3のテスト用端子として機能する。また、前記キッズチップ3に対するテストの非実行時には、前記内部接続経路24と前記第2のテスト回路25との接続が無効となる。このため、前記第3の端子23が、前記キッズチップ3の機能用端子として機能すると共に、前記ベースチップ2のテスト用端子又は機能用端子として機能する。
According to the above configuration, the connection state of the
このように、本発明によれば、テスト機能を有するマルチチップ装置において、高価なインターポーザ基板を用いることなく、搭載されるチップの機能用端子を増やすことができる。また、チップ面積の増大等を招くスイッチ機構を用いることなく、前記内部接続経路24の接続状態を切り換えることができる。
As described above, according to the present invention, in a multichip device having a test function, it is possible to increase the number of function terminals of a mounted chip without using an expensive interposer substrate. In addition, the connection state of the
1 マルチチップ装置
2 ベースチップ(第1のチップ)
3 キッズチップ(第2のチップ)
11 第1の端子
13 第1のテスト回路
14 第1の制御回路
21 第2の端子
22 第3の端子
24 内部接続経路
25 第2のテスト回路
26 第2の制御回路
1
3 Kids chip (second chip)
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記第1のチップは、
第1の端子と、
前記第1の端子に接続し、前記第1のチップに対するテスト機能を有する第1のテスト回路とを有し、
前記第2のチップは、
前記第1の端子と接続する第2の端子と、
第3の端子と、
前記第2の端子と前記第3の端子とを常時接続する内部接続経路と、
前記内部接続経路に接続し、前記第2のチップに対するテスト機能を有する第2のテスト回路とを有し、
前記第1のテスト回路は、前記第2のチップに対するテストの実行時に、前記第1の端子と前記第1のテスト回路との接続を無効にする第1の制御回路を有し、
前記第2のテスト回路は、前記第2のチップに対するテストの非実行時に、前記内部接続経路と前記第2のテスト回路との接続を無効にする第2の制御回路を有する、
マルチチップ装置。 A multi-chip device having at least a first chip and a second chip,
The first chip is
A first terminal;
A first test circuit connected to the first terminal and having a test function for the first chip;
The second chip is
A second terminal connected to the first terminal;
A third terminal;
An internal connection path for always connecting the second terminal and the third terminal;
A second test circuit connected to the internal connection path and having a test function for the second chip;
The first test circuit includes a first control circuit that invalidates connection between the first terminal and the first test circuit when a test is performed on the second chip.
The second test circuit includes a second control circuit that invalidates the connection between the internal connection path and the second test circuit when a test is not performed on the second chip.
Multi-chip device.
前記第2の制御回路は、前記第2のチップに対するテストの非実行時に、前記内部接続経路と前記第2のテスト回路との接続をハイインピーダンス状態にする、
請求項1記載のマルチチップ装置。 The first control circuit sets a connection between the first terminal and the first test circuit in a high impedance state when executing a test on the second chip,
The second control circuit sets a connection between the internal connection path and the second test circuit to a high impedance state when a test for the second chip is not executed.
The multichip device according to claim 1.
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