JP2011158347A - Semiconductor device and inspection system - Google Patents

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Ryuichi Shirai
龍一 白井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately inspect a connection state of a semiconductor device without any destruction. <P>SOLUTION: The semiconductor device 1 is configured by mounting a semiconductor chip 3 on a mounting substrate 2 and includes a power transmission section of transmitting power supplied from outside to an internal circuit 30 of the semiconductor chip 3. The power transmission section is provided on the mounting substrate 2 and includes: a power input terminal of inputting power supplied from outside; inspection input terminal of conducting an inspection of a connection condition between the mounting substrate 2 and the semiconductor chip 3, being provided on the mounting substrate 2; a plurality of power circuits of distributing power input from the power input terminal and transmitting the power to the internal circuit 30; a plurality of branched paths each one end of which is connected to each of the power circuits and the other ends of which are joined and connected to the inspection input terminal; and resistances 26 provided on the respective branched paths before joining. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板に部品を実装した半導体装置および半導体装置の基板と部品との間の接続状態を検査する検査システムに関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device in which a component is mounted on a substrate, and an inspection system for inspecting a connection state between the substrate and the component of the semiconductor device.

実装基板(基板)に半導体チップ(部品)を実装する方式として、フリップチップ方式やワイヤ・ボンディング方式等が従来から用いられている。フリップチップ方式はバンプと端子とを接合し、ワイヤ・ボンディング方式はワイヤと端子とを接続している。接続の態様は異なるが、いずれにしても実装基板と半導体チップとの間を電気的に接続している。このとき、両者の間に接続不良が生じると、その部分において電気的に導通されなくなる。従って、接続状態の検査を行う必要がある。この検査を行う技術(ワイヤボンディング)が例えば特許文献1に開示されている。   As a method for mounting a semiconductor chip (component) on a mounting substrate (substrate), a flip chip method, a wire bonding method, or the like has been conventionally used. In the flip chip method, bumps and terminals are bonded, and in the wire bonding method, wires and terminals are connected. Although the connection mode is different, in any case, the mounting substrate and the semiconductor chip are electrically connected. At this time, if a connection failure occurs between the two, the portion is not electrically connected. Therefore, it is necessary to check the connection state. A technique for performing this inspection (wire bonding) is disclosed in Patent Document 1, for example.

実装基板上に半導体チップを実装して1つのパッケージ(半導体装置)を構成する。半導体チップが実装されると、実装基板と半導体チップとの間の接続部は完全にパッケージ内部に内包された形になる。このため、接続部位を外部から視認をすることは勿論、直接的に接触した検査を行うことはできない。   A semiconductor chip is mounted on a mounting substrate to constitute one package (semiconductor device). When the semiconductor chip is mounted, the connection portion between the mounting substrate and the semiconductor chip is completely enclosed in the package. For this reason, it is not possible to visually check the connection site from the outside, and it is not possible to perform a direct contact inspection.

このため、パッケージ外部から間接的な検査を行う。実装基板には半導体チップと導通状態にあり且つ外部に露出している配線或いは端子が形成されており、当該配線或いは端子を用いて間接的に接続状態の検査を行う。   For this reason, an indirect inspection is performed from outside the package. The mounting substrate is formed with wirings or terminals that are electrically connected to the semiconductor chip and exposed to the outside, and the connection state is inspected indirectly using the wirings or terminals.

図4および図5は従来の半導体装置およびその検査システムを示している。この半導体装置(パッケージ)101は実装基板102に半導体チップ103を実装して構成している。実装基板102と半導体チップ103との間は電気的に接続されており、この接続を行っている部分を接続領域104とする。接続領域104はパッケージにより完全に内包されている。また、実装基板102には検査装置105が接続されている。   4 and 5 show a conventional semiconductor device and its inspection system. The semiconductor device (package) 101 is configured by mounting a semiconductor chip 103 on a mounting substrate 102. The mounting substrate 102 and the semiconductor chip 103 are electrically connected, and a portion where this connection is performed is a connection region 104. The connection area 104 is completely enclosed by the package. In addition, an inspection apparatus 105 is connected to the mounting substrate 102.

実装基板102は第1電源入力端子111と第2電源入力端子112と信号入力端子113と複数の基板側第1電源端子114と複数の基板側第2電源端子115と基板側信号端子116とを備えて概略構成している。第1電源入力端子111は外部から第1電源を入力する。第2電源入力端子112は外部から第2電源(第1電源よりも低い電圧)を入力する。信号入力端子113は外部から所定の信号を入力する。   The mounting substrate 102 includes a first power input terminal 111, a second power input terminal 112, a signal input terminal 113, a plurality of substrate side first power terminals 114, a plurality of substrate side second power terminals 115, and a substrate side signal terminal 116. It has a general configuration. The first power input terminal 111 inputs a first power from the outside. The second power supply input terminal 112 inputs a second power supply (voltage lower than the first power supply) from the outside. The signal input terminal 113 inputs a predetermined signal from the outside.

各基板側第1電源端子114は第1電源入力端子111から入力して分配された第1電源を接続部C1〜C4に出力する出力端子になる。各基板側第2電源端子115は第2電源入力端子112から入力して分配された第2電源を接続部C5〜C8に出力する出力端子になる。基板側信号端子116は信号入力端子113が入力した信号を接続部C9に出力する出力端子になる。接続領域104はC1〜C9から構成されており、実装基板102と半導体チップ103との間を電気的に接続している。   Each board-side first power supply terminal 114 serves as an output terminal that outputs the first power supplied from the first power supply input terminal 111 and distributed to the connection portions C1 to C4. Each board-side second power supply terminal 115 serves as an output terminal that outputs the second power supplied from the second power supply input terminal 112 and distributed to the connection portions C5 to C8. The board-side signal terminal 116 serves as an output terminal for outputting the signal input from the signal input terminal 113 to the connection portion C9. The connection region 104 is composed of C1 to C9, and electrically connects the mounting substrate 102 and the semiconductor chip 103.

半導体チップ103は複数のチップ側第1電源端子121と複数の第2電源入力端子122とチップ側信号端子123と内部回路124と第1ダイオード125と第2ダイオード126とを備えて概略構成している。   The semiconductor chip 103 includes a plurality of chip-side first power supply terminals 121, a plurality of second power supply input terminals 122, a chip-side signal terminal 123, an internal circuit 124, a first diode 125, and a second diode 126. Yes.

各チップ側第1電源端子121は接続部C1〜C4に接続されている。チップ側第1電源端子121に接続される各経路は1本の経路L1に合流される。各第2電源入力端子122は接続部C5〜C8に接続されている。第2電源入力端子122に接続される各経路は1本の経路L2に合流される。チップ側信号端子123は接続部C9に接続されており、また経路L3に接続されている。   Each chip side first power supply terminal 121 is connected to the connection portions C1 to C4. Each path connected to the chip-side first power supply terminal 121 is joined to one path L1. Each second power input terminal 122 is connected to the connection portions C5 to C8. Each path connected to the second power input terminal 122 is joined to one path L2. The chip-side signal terminal 123 is connected to the connection portion C9 and is connected to the path L3.

経路L1〜L3は内部回路124に接続される。内部回路124は電源および信号の入力を受けて動作する回路になる。第1ダイオード125は経路L3とL1との間を接続しており、第2ダイオード126は経路L2とL3とを接続している。   The paths L1 to L3 are connected to the internal circuit 124. The internal circuit 124 is a circuit that operates by receiving power and signals. The first diode 125 connects the paths L3 and L1, and the second diode 126 connects the paths L2 and L3.

図4に示す検査装置105は電流源131と電圧計132とを備えて概略構成しており、電流源131および電圧計132はそれぞれ一端が第1電源入力端子111に接続されており、他端が信号入力端子113に接続されている。電流源131は所定の電流を発生して出力する。出力された電流は信号入力端子113、基板側信号端子116、接続部C9、チップ側信号端子123、経路L3、第1ダイオード125、経路L1、複数のチップ側第1電源端子121、接続部C1〜C4、複数の基板側第1電源端子114、第1電源入力端子111を経由して検査装置105に入力される。   4 includes a current source 131 and a voltmeter 132. The current source 131 and the voltmeter 132 each have one end connected to the first power input terminal 111 and the other end. Is connected to the signal input terminal 113. The current source 131 generates and outputs a predetermined current. The output current includes the signal input terminal 113, the substrate side signal terminal 116, the connection part C9, the chip side signal terminal 123, the path L3, the first diode 125, the path L1, the plurality of chip side first power supply terminals 121, and the connection part C1. Are input to the inspection apparatus 105 via the plurality of substrate side first power supply terminals 114 and the first power supply input terminal 111.

電圧計132は第1電源入力端子111と信号入力端子113との間の電圧を測定しており、測定した電圧に基づいて実装基板102と半導体チップ103との間の接続状態を検査する。   The voltmeter 132 measures the voltage between the first power input terminal 111 and the signal input terminal 113, and inspects the connection state between the mounting substrate 102 and the semiconductor chip 103 based on the measured voltage.

図4および図5に示すように、信号が伝送されるライン(信号入力端子113から経路L3)を挟んで第1電源が伝送される部分と第2電源が伝送される部分とに分かれており、同じ構成になっている。つまり、伝送される電源は異なるが、電源を伝送する機構は同一になっている。このため、図4では第1電源を伝送する接続部C1〜C4の検査を行い、図5では第2電源を伝送する接続部C5〜C8の検査を行う。   As shown in FIG. 4 and FIG. 5, it is divided into a part where the first power is transmitted and a part where the second power is transmitted across the line (signal input terminal 113 to path L3) where the signal is transmitted. Have the same configuration. That is, although the transmitted power is different, the mechanism for transmitting the power is the same. For this reason, in FIG. 4, inspection of the connection parts C1 to C4 that transmit the first power supply is performed, and in FIG.

そして、図4は第1電源を伝送する接続部C1〜C4の検査を行うために信号入力端子113と第1電源入力端子111と検査装置105とを接続しており、図5は第2電源を伝送する接続部C5〜C8の検査を行うために信号入力端子113と第2電源入力端子112と検査装置105とを接続している。   4 connects the signal input terminal 113, the first power input terminal 111, and the inspection device 105 in order to inspect the connecting portions C1 to C4 that transmit the first power, and FIG. 5 illustrates the second power source. The signal input terminal 113, the second power supply input terminal 112, and the inspection device 105 are connected to inspect the connection portions C5 to C8 that transmit the signal.

特開2000−232141号公報JP 2000-232141 A

半導体チップ103が大きな電源を必要としない場合には、実装基板102において電源を分配する必要はない。つまり、第1電源入力端子111(第2電源入力端子112)から入力した第1電源(第2電源)を単一の経路で内部回路124に伝送することができる。ただし、近年の半導体チップ103は大きな電源を必要とするため、電源を分配して伝送しなければならない。このために、実装基板102で電源を複数の経路に分割して、半導体基板103で合流させて使用している。   When the semiconductor chip 103 does not require a large power source, it is not necessary to distribute the power source on the mounting substrate 102. That is, the first power source (second power source) input from the first power source input terminal 111 (second power source input terminal 112) can be transmitted to the internal circuit 124 through a single path. However, since the recent semiconductor chip 103 requires a large power source, the power source must be distributed and transmitted. For this purpose, the power supply is divided into a plurality of paths by the mounting substrate 102 and joined by the semiconductor substrate 103 for use.

1つの電源を単一の経路で伝送する場合には、検査装置105を用いて簡単に検査することができる。つまり、単一の経路である場合に、接続領域104に接続不良が生じると、電流源131から出力された電流が流れなくなり、電圧計132で電圧が検出されなくなる。これにより、接続不良を生じているか否かの検査が行われる。換言すれば、電圧を検出するか否かによって接続不良を検出していることになる。   When one power source is transmitted through a single path, the inspection device 105 can be used for simple inspection. That is, in the case of a single path, if a connection failure occurs in the connection region 104, the current output from the current source 131 does not flow and the voltage is not detected by the voltmeter 132. As a result, it is checked whether or not a connection failure has occurred. In other words, the connection failure is detected depending on whether or not the voltage is detected.

ただし、図4および図5のように、電源の供給量を増やすために電源を分配して複数の経路(接続部C1〜C4、C5〜C8を含む経路)を用いている場合には、何れか1つの経路に異常が生じたとしても、電流は他の経路を介して流れるため、電圧計132が検出する電圧の値は殆ど変化がない。これは、各経路における電圧降下が殆どないためである。従って、複数の経路の全てに接続不良が生じているのであればともかく、一部の経路に接続不良を生じている場合には、そのことを検出することができない。つまり、接続状態の正確な検査を行うことができなかった。   However, as shown in FIGS. 4 and 5, when a plurality of paths (paths including connection parts C1 to C4 and C5 to C8) are used in order to distribute the power in order to increase the supply amount of power, Even if an abnormality occurs in one of the paths, since the current flows through the other path, the value of the voltage detected by the voltmeter 132 hardly changes. This is because there is almost no voltage drop in each path. Therefore, it is impossible to detect a connection failure in a part of the paths, regardless of the connection failure occurring in all of the plurality of paths. That is, it was impossible to accurately check the connection state.

検査装置105ではなく、超音波或いはX線を使用して、パッケージ内部を視認して行う検査手法もある。ただし、この検査は超音波診断装置或いはX線装置の性能に依存し、また検査者の能力にも依存するため、検査結果が不確実になる。また、パッケージを開封して行う検査手法、或いは断面を研磨して内部状態を視認して行う検査手法もあるが、これらはパッケージの破壊を伴うため、もはや製品として使用することができなくなる。   There is also an inspection method in which the inside of the package is visually recognized using ultrasonic waves or X-rays instead of the inspection device 105. However, since this inspection depends on the performance of the ultrasonic diagnostic apparatus or the X-ray apparatus and also depends on the ability of the inspector, the inspection result becomes uncertain. There are also inspection methods that are performed by opening the package, or inspection methods that are performed by polishing the cross section and visually recognizing the internal state. However, since these involve destruction of the package, they can no longer be used as products.

そこで、本発明は、破壊を伴うことなく正確に半導体装置の接続状態の検査を行うことを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to accurately inspect the connection state of a semiconductor device without causing destruction.

以上の課題を解決するため、本発明の請求項1の半導体装置は、基板に部品を実装して構成され、外部から供給される電源を前記部品の内部回路に伝送する電源伝送部を備える半導体装置であって、前記電源伝送部は、前記基板上に設けられ、外部から供給される電源を入力するための電源入力端子と、前記基板上に設けられ、この基板と前記部品との間の接続状態の検査を行うための検査入力端子と、前記電源入力端子から入力した電源を分配して前記内部回路に伝送する複数の電源経路と、各電源経路に一端が接続され、他端が合流されて前記検査入力端子に接続される複数の分岐経路と、各分岐経路上に設けられ、各分岐経路が合流する前に設けた受動素子と、を備えていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a semiconductor device according to claim 1 of the present invention is configured by mounting a component on a substrate, and includes a power transmission unit that transmits power supplied from the outside to an internal circuit of the component. The power transmission unit is provided on the board, and is provided on the board with a power input terminal for inputting power supplied from the outside, between the board and the component. An inspection input terminal for inspecting a connection state, a plurality of power supply paths for distributing the power input from the power supply input terminal and transmitting it to the internal circuit, one end connected to each power supply path, and the other end joined And a plurality of branch paths connected to the inspection input terminal, and passive elements provided on the respective branch paths and before the branch paths merge.

この半導体装置によれば、各電源経路から分岐したそれぞれの分岐経路に受動素子を設けている。電源入力端子と検査端子とが電源経路および分岐経路に接続されており、且つ受動素子が設けられていることから、電源入力端子と検査端子とを用いて受動素子を検出することができる。受動素子の検出状態によって、複数の電源経路のうち一部に接続不良が生じたことを正確且つ破壊を伴うことなく検出できる。   According to this semiconductor device, the passive element is provided in each branch path branched from each power supply path. Since the power input terminal and the inspection terminal are connected to the power supply path and the branch path, and the passive element is provided, the passive element can be detected using the power input terminal and the inspection terminal. Depending on the detection state of the passive element, it is possible to accurately detect that a connection failure has occurred in a part of the plurality of power supply paths without causing damage.

本発明の請求項2の半導体装置は、請求項1記載の半導体装置であって、前記各電源経路に設けられ、前記分岐経路に分岐する箇所と前記電源経路が合流する箇所との間に設けられるスイッチ手段を備えていることを特徴とする。   A semiconductor device according to a second aspect of the present invention is the semiconductor device according to the first aspect, wherein the semiconductor device is provided in each of the power supply paths, and is provided between a position where the power supply path branches and a position where the power supply path joins. The switch means is provided.

この半導体装置によれば、スイッチ手段により電源経路のオンとオフとが切り替えられている。スイッチ手段をオンにすることにより、内部回路に電源を供給して半導体装置の通常使用が可能になる。また、スイッチ手段をオフにすることにより、電流は内部回路には向かわずに全て受動素子に向けて流れるため、接続状態の検査をすることができる。これにより、通常使用状態と検査状態とを切り替えることができる。   According to this semiconductor device, the power supply path is turned on and off by the switch means. By turning on the switch means, power is supplied to the internal circuit and the semiconductor device can be used normally. Further, by turning off the switch means, all the current flows toward the passive element without going to the internal circuit, so that the connection state can be inspected. Thereby, the normal use state and the inspection state can be switched.

本発明の請求項3の半導体装置は、請求項2記載の半導体装置であって、前記電源伝送部は、第1の電源を伝送するための第1の電源伝送部と前記第1の電源の電圧よりも低い電圧の第2の電源を伝送するための第2の電源伝送部とを有し、前記第1の電源伝送部のスイッチ手段は前記第2の電源伝送部が伝送する第2の電源を入力して電源経路のオンとオフとを切り替えるPMOSトランジスタであり、前記第2の電源伝送部のスイッチ手段は前記第1の電源伝送部が伝送する第1の電源を入力して電源経路のオンとオフとを切り替えるNMOSトランジスタであることを特徴とする。   A semiconductor device according to a third aspect of the present invention is the semiconductor device according to the second aspect, wherein the power transmission unit includes a first power transmission unit for transmitting a first power source and the first power source. A second power transmission unit for transmitting a second power supply having a voltage lower than the voltage, and the switch means of the first power transmission unit transmits the second power transmitted by the second power transmission unit. It is a PMOS transistor that switches on and off of the power supply path by inputting power, and the switch means of the second power transmission section inputs the first power transmitted by the first power transmission section and supplies the power supply path. It is an NMOS transistor that switches between ON and OFF.

この半導体装置によれば、スイッチ手段はPMOSトランジスタ、NMOSトランジスタになっている。そして、各トランジスタは他方の電源伝送部の電源を入力してオンとオフとを切り替えているため、第1の電源および第2の電源に基づいて、自動的に電源経路のオンとオフとを切り替えることができるようになる。   According to this semiconductor device, the switch means is a PMOS transistor or an NMOS transistor. And since each transistor inputs the power supply of the other power transmission part and switches on and off, the power supply path is automatically turned on and off based on the first power supply and the second power supply. It will be possible to switch.

本発明の請求項4の半導体装置は、請求項1記載の半導体装置であって、前記受動素子は抵抗であり、複数の抵抗から1または複数の抵抗を選択したときの全ての組合せについての合成抵抗が全て異なる値となるように各抵抗の抵抗値を決定したことを特徴とする。   A semiconductor device according to a fourth aspect of the present invention is the semiconductor device according to the first aspect, wherein the passive element is a resistor, and a combination of all combinations when one or more resistors are selected from a plurality of resistors. The resistance value of each resistor is determined so that all the resistors have different values.

この半導体装置によれば、受動素子として抵抗を適用できる。そして、複数の抵抗の組合せの全てについて合成抵抗値が異なるようにしているため、検出した合成抵抗値から何れの抵抗が接続不良を生じているかを簡単に認識することができるようになる。   According to this semiconductor device, a resistor can be applied as a passive element. Since the combined resistance values are different for all the combinations of the plurality of resistors, it becomes possible to easily recognize which resistor has caused the connection failure from the detected combined resistance value.

本発明の請求項5の半導体装置は、請求項1記載の半導体装置であって、前記受動素子は容量であり、複数の容量から1または複数の容量を選択したときの全ての組合せについての合成容量が全て異なる値となるように各容量の容量値を決定したことを特徴とする。   A semiconductor device according to a fifth aspect of the present invention is the semiconductor device according to the first aspect, wherein the passive element is a capacitor, and a combination of all combinations when one or more capacitors are selected from a plurality of capacitors. It is characterized in that the capacitance value of each capacitor is determined so that the capacitances are all different values.

この半導体装置によれば、受動素子として容量を適用できる。そして、複数の容量の組合せの全てについて合成容量値が異なるようにしているため、検出した合成容量値から何れの容量が接続不良を生じているかを簡単に認識することができるようになる。   According to this semiconductor device, a capacitor can be applied as a passive element. Since the combined capacitance values are different for all of the combinations of the plurality of capacitors, it is possible to easily recognize which capacitor has a connection failure from the detected combined capacitance value.

本発明の請求項6の検査システムは、請求項1乃至5の何れか1項に記載の半導体装置を備える検査システムであって、前記電源入力端子と前記検査入力端子とに前記受動素子を検出する検査装置を接続していることを特徴とする。   An inspection system according to a sixth aspect of the present invention is an inspection system including the semiconductor device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the passive element is detected at the power input terminal and the inspection input terminal. The inspection device to be connected is connected.

この検査システムによれば、半導体装置に設けられる電源入力端子と検査端子とに受動素子を検出する検査装置を接続することにより、接続状態の検査を行うことができるようになる。   According to this inspection system, a connection state can be inspected by connecting an inspection device for detecting a passive element to a power input terminal and an inspection terminal provided in the semiconductor device.

本発明は、電源入力端子から入力した電源を分配した各電源経路から分岐した分岐経路上にそれぞれ受動素子を設けることにより、各受動素子の検出に基づいて接続状態の検査を行うことができるようになる。   According to the present invention, by providing each passive element on a branch path branched from each power supply path to which the power input from the power input terminal is distributed, the connection state can be inspected based on detection of each passive element. become.

検査状態の半導体装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the semiconductor device of a test | inspection state. 通常使用状態の半導体装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the semiconductor device of a normal use state. 変形例における半導体装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the semiconductor device in a modification. 従来の半導体装置の検査を行う態様を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the aspect which test | inspects the conventional semiconductor device. 従来の半導体装置の検査を行う他の態様を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other aspect which test | inspects the conventional semiconductor device.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は本発明の半導体装置1を示している。半導体装置1は実装基板2に半導体チップ3を実装して構成される半導体パッケージである。実装基板2は部品としての半導体チップ3を実装するための基板であり、実装基板2と半導体チップ3との間は接続領域4により電気的に接続されている。そして、パッケージ(半導体パッケージ)としての半導体装置1の電気的な接続状態の検査を行うための検査装置5が半導体装置1に接続されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a semiconductor device 1 of the present invention. The semiconductor device 1 is a semiconductor package configured by mounting a semiconductor chip 3 on a mounting substrate 2. The mounting substrate 2 is a substrate for mounting a semiconductor chip 3 as a component, and the mounting substrate 2 and the semiconductor chip 3 are electrically connected by a connection region 4. An inspection device 5 for inspecting an electrical connection state of the semiconductor device 1 as a package (semiconductor package) is connected to the semiconductor device 1.

実装基板2は第1電源入力端子11と第2電源入力端子12と信号入力端子13と複数の基板側第1電源端子14と複数の基板側第2電源端子15と基板側信号端子16と第1検査入力端子17と第2検査入力端子18と基板側第1検査端子19と基板側第2検査端子20とを備えて概略構成している。   The mounting board 2 includes a first power input terminal 11, a second power input terminal 12, a signal input terminal 13, a plurality of board side first power terminals 14, a plurality of board side second power terminals 15, a board side signal terminal 16, and a first board. 1 inspection input terminal 17, 2nd inspection input terminal 18, board | substrate side 1st inspection terminal 19, and board | substrate side 2nd inspection terminal 20 are comprised roughly.

第1電源入力端子11は外部から第1電源を入力しており、第2電源入力端子12は第2電源を入力している。信号入力端子13は外部から所定の信号を入力している。第1電源VDDと第2電源VSSとの関係は「VDD>VSS」になる。なお、第2電源VSSは負の電圧とは限らず、正の電圧であっても0ボルトであってもよい。要は第1電源VDDよりも低い電圧であればよい。以下においては、第1電源VDDはHighとして、第2電源VSSはLowとして説明する。   The first power supply input terminal 11 inputs a first power supply from the outside, and the second power supply input terminal 12 inputs a second power supply. The signal input terminal 13 inputs a predetermined signal from the outside. The relationship between the first power supply VDD and the second power supply VSS is “VDD> VSS”. The second power supply VSS is not limited to a negative voltage, and may be a positive voltage or 0 volt. In short, the voltage may be lower than the first power supply VDD. In the following description, it is assumed that the first power supply VDD is High and the second power supply VSS is Low.

第1電源入力端子11が入力した第1電源VDDは複数の基板側第1電源端子14に分配され、第2電源入力端子12が入力した第2電源VSSは複数の基板側第2電源端子15に分配される。第1電源VDDおよび第2電源VSSは分配された個数分に等分される。勿論、第1電源VDDおよび第2電源VSSを任意の数に分配するようにしてよい。図1のように4つの基板側電源端子に分配されるときには、各電源はそれぞれ4等分される。基板側第1電源端子14と基板側第2電源端子15とは同じ数であってもよいし、異なる数であってもよい。   The first power supply VDD input from the first power supply input terminal 11 is distributed to the plurality of substrate-side first power supply terminals 14, and the second power supply VSS input from the second power supply input terminal 12 is supplied to the plurality of substrate-side second power supply terminals 15. Distributed to. The first power supply VDD and the second power supply VSS are equally divided into the distributed number. Of course, the first power supply VDD and the second power supply VSS may be distributed in an arbitrary number. When the power is distributed to the four board-side power terminals as shown in FIG. 1, each power source is divided into four equal parts. The number of substrate side first power terminals 14 and the number of substrate side second power terminals 15 may be the same or different.

各基板側第1電源端子14はそれぞれ接続部C1〜C4に接続されており、接続部C1〜C4を介して分配された第1電源VDDを出力する。各基板側第2電源端子15はそれぞれ接続部C5〜C8に接続されており、接続部C5〜C8を介して分配された第2電源VSSを出力する。基板側信号端子16は信号入力端子13が入力した信号を接続部C9に出力する。   Each board | substrate side 1st power supply terminal 14 is connected to the connection parts C1-C4, respectively, and outputs the 1st power supply VDD distributed via the connection parts C1-C4. Each board | substrate side 2nd power supply terminal 15 is connected to the connection parts C5-C8, respectively, and outputs the 2nd power supply VSS distributed via the connection parts C5-C8. The board-side signal terminal 16 outputs the signal input from the signal input terminal 13 to the connection portion C9.

第1検査入力端子17と基板側第1検査端子19とは主に接続部C1〜C4の接続状態の検査を行うために設けた端子であり、両端子の間は電気的に接続されている。そして、基板側第1検査端子19は接続部C10に接続されている。第2検査入力端子18と基板側第2検査端子20とは主に接続部C5〜C8の接続状態の検査を行うために設けた端子であり、両端子の間は電気的に接続されている。そして、基板側第2検査端子20は接続部C11に接続されている。   The first inspection input terminal 17 and the board side first inspection terminal 19 are terminals provided mainly for inspecting the connection state of the connection portions C1 to C4, and the two terminals are electrically connected. . And the board | substrate side 1st test | inspection terminal 19 is connected to the connection part C10. The second inspection input terminal 18 and the board-side second inspection terminal 20 are terminals provided mainly for inspecting the connection state of the connection portions C5 to C8, and the two terminals are electrically connected. . And the board | substrate side 2nd test | inspection terminal 20 is connected to the connection part C11.

接続領域4は接続部C1〜C11を有して構成される実装基板2と半導体チップ3との間を電気的に接続している。例えば、ワイヤや電極等が接続領域4に設けられている。実装基板2に半導体チップ3を実装した後には、接続領域4は完全に半導体装置1に内包され、外部からは視認或いは直接的に接触することができなくなる。   The connection region 4 electrically connects the mounting substrate 2 configured to include the connection portions C <b> 1 to C <b> 11 and the semiconductor chip 3. For example, wires and electrodes are provided in the connection region 4. After the semiconductor chip 3 is mounted on the mounting substrate 2, the connection region 4 is completely included in the semiconductor device 1 and cannot be visually recognized or directly contacted from the outside.

半導体チップ3は実装基板2に搭載される部品(素子)であり、複数のチップ側第1電源端子21と複数のチップ側第2電源端子22とチップ側信号端子23とチップ側第1検査端子24とチップ側第2検査端子25と複数の第1抵抗26と複数の第1トランジスタ27と複数の第2抵抗28と複数の第2トランジスタ29と内部回路30とを備えて概略構成している。   The semiconductor chip 3 is a component (element) mounted on the mounting substrate 2, and includes a plurality of chip-side first power terminals 21, a plurality of chip-side second power terminals 22, a chip-side signal terminal 23, and a chip-side first inspection terminal. 24, a chip-side second inspection terminal 25, a plurality of first resistors 26, a plurality of first transistors 27, a plurality of second resistors 28, a plurality of second transistors 29, and an internal circuit 30. .

各チップ側第1電源端子21は接続部C1〜C4にそれぞれ接続されており、接続部C1〜C4を介して分配された第1電源VDDを入力する。各チップ側第2電源端子22は接続部C5〜C8にそれぞれ接続されており、接続部C5〜C8を介して分配された第2電源VSSを入力する。   Each chip-side first power supply terminal 21 is connected to the connection portions C1 to C4, and receives the first power supply VDD distributed through the connection portions C1 to C4. Each chip-side second power supply terminal 22 is connected to the connection portions C5 to C8, and receives the second power supply VSS distributed through the connection portions C5 to C8.

図1に示すように、第1電源VDDおよび第2電源VSSは4つに分配されており、分配された電源ごとに1つの経路を設けている。第1電源VDDの4つの経路をそれぞれ第1電源経路L1〜L4とし、第2電源VSSの4つの経路をそれぞれ第2電源経路L5〜L8とする。第1電源経路L1〜L4は第1電源VDDが分配された後の経路であるため、接続部C1〜C4を含んでいる。また、第2電源経路L5〜L8は第2電源VSSが分配された後の経路であるため、接続部C5〜C8を含んでいる。   As shown in FIG. 1, the first power supply VDD and the second power supply VSS are distributed into four, and one path is provided for each distributed power supply. The four paths of the first power supply VDD are referred to as first power supply paths L1 to L4, respectively, and the four paths of the second power supply VSS are respectively referred to as second power supply paths L5 to L8. Since the first power supply paths L1 to L4 are paths after the first power supply VDD is distributed, the first power supply paths L1 to L4 include connection portions C1 to C4. In addition, the second power supply paths L5 to L8 are paths after the second power supply VSS is distributed, and thus include the connecting portions C5 to C8.

チップ側信号端子23は接続部C9に接続されており、接続部C9を介して信号を入力する。信号経路L9は半導体チップ3においてチップ側信号端子23に一端が接続されており、他端が内部回路30に接続されている。また、チップ側第1検査端子24は接続部C10に接続されており、チップ側第2検査端子25は接続部C11に接続されている。   The chip-side signal terminal 23 is connected to the connection portion C9, and inputs a signal through the connection portion C9. One end of the signal path L <b> 9 is connected to the chip-side signal terminal 23 in the semiconductor chip 3, and the other end is connected to the internal circuit 30. The chip-side first inspection terminal 24 is connected to the connection portion C10, and the chip-side second inspection terminal 25 is connected to the connection portion C11.

第1電源経路L1〜L4は途中で分岐経路B1〜B4に分岐する。各分岐経路B1〜B4にはそれぞれ第1抵抗26を設けている。分岐経路B1〜B4は合流されて1本の合流経路L10になって、チップ側第1検査端子24に接続される。また、第2電源経路L5〜L8は途中で分岐経路B5〜B8に分岐しており、各分岐経路B5〜B8にはそれぞれ第2抵抗28を設けている。分岐経路B5〜B8は合流されて1本の合流経路L11になって、チップ側第2検査端子25に接続される。   The first power supply paths L1 to L4 are branched into branch paths B1 to B4 on the way. A first resistor 26 is provided in each of the branch paths B1 to B4. The branch paths B <b> 1 to B <b> 4 are merged into one merge path L <b> 10 and connected to the chip-side first inspection terminal 24. Further, the second power supply paths L5 to L8 are branched into branch paths B5 to B8, and a second resistor 28 is provided in each of the branch paths B5 to B8. The branch paths B5 to B8 are merged to form one merge path L11 and connected to the chip-side second inspection terminal 25.

第1電源経路L1〜L4は合流されて1本の合流経路L21になり、分配された第1電源VDDが元に戻る。第2電源経路L5〜L8は合流されて1本の合流経路L22になり、分配された第2電源VSSが元に戻る。   The first power supply paths L1 to L4 are merged into one merge path L21, and the distributed first power supply VDD is restored. The second power supply paths L5 to L8 are merged into one merge path L22, and the distributed second power supply VSS is restored.

第1電源経路L1〜L4のうち分岐経路B1〜B4に分岐する箇所と合流経路L21に合流する箇所との間にそれぞれ第1トランジスタ27を設けている。同様に、第2電源経路L5〜L8のうち分岐経路B5〜B8に分岐する箇所と合流経路L21に合流する箇所との間にそれぞれ第2トランジスタ29を設けている。   A first transistor 27 is provided between each of the first power supply paths L1 to L4 that branches to the branch paths B1 to B4 and a position that joins the merge path L21. Similarly, the second transistors 29 are respectively provided between locations where the second power supply paths L5 to L8 branch to the branch paths B5 to B8 and locations where the junction paths L21 merge.

各第1トランジスタ27はPMOSトランジスタであり、ゲートに印加される電圧がLowのときに第1電源経路をオンにし、Highのときにオフにする。各第2トランジスタ29はNMOSトランジスタであり、ゲートに印加される電圧がHighのときに第2電源経路をオンにし、Lowのときにオフにする。このため、第1トランジスタ27および第2トランジスタ29は電源経路をオンとオフとに切り替えるスイッチ手段としての機能を果たす。   Each first transistor 27 is a PMOS transistor, which turns on the first power supply path when the voltage applied to the gate is Low and turns it off when the voltage is High. Each second transistor 29 is an NMOS transistor, and turns on the second power supply path when the voltage applied to the gate is High and turns it off when the voltage is Low. For this reason, the first transistor 27 and the second transistor 29 function as switching means for switching the power supply path between on and off.

合流経路L21と合流経路L22と信号経路L9とは内部回路30に接続される。内部回路30は電源および信号の入力を受けて動作する回路であり、種々の目的の回路が適用される。内部回路30には合流経路L21、L22、信号経路L9からそれぞれ第1電源VDD、第2電源VSS、信号が入力される。   Merge path L21, merge path L22, and signal path L9 are connected to internal circuit 30. The internal circuit 30 is a circuit that operates in response to input of a power supply and a signal, and a circuit for various purposes is applied. A first power supply VDD, a second power supply VSS, and a signal are input to the internal circuit 30 from the merging paths L21 and L22 and the signal path L9, respectively.

第1電源経路L1〜L4のうち何れか1つ(ここではL4)を途中で分岐させて各第2トランジスタ29のゲート側に入力させている。この分岐させた経路を第1スイッチ制御経路L31とする。同様に、第2電源経路L5〜L8のうち何れか1つ(ここではL5)を途中で分岐させて第1トランジスタ27のゲート側に入力させている。この分岐させた経路を第2スイッチ制御経路L32とする。   Any one of the first power supply paths L <b> 1 to L <b> 4 (here, L <b> 4) is branched and input to the gate side of each second transistor 29. This branched path is referred to as a first switch control path L31. Similarly, one of the second power supply paths L5 to L8 (here, L5) is branched in the middle and input to the gate side of the first transistor 27. This branched path is defined as a second switch control path L32.

検査装置5は第1検査装置51と第2検査装置52とを有して構成されている。第1検査装置51は第1電流源53と第1電圧計54とを有して構成され、第2検査装置52は第2電流源55と第2電圧計56とを有して構成されている。第1検査装置51は接続部C1〜C4の接続状態の検査を行うものであり、第2検査装置52は接続部C5〜C8の接続状態の検査を行うものである。第1検査装置51および第2検査装置52は実装基板2に着脱可能に接続されている。   The inspection device 5 includes a first inspection device 51 and a second inspection device 52. The first inspection device 51 includes a first current source 53 and a first voltmeter 54, and the second inspection device 52 includes a second current source 55 and a second voltmeter 56. Yes. The first inspection device 51 inspects the connection state of the connection portions C1 to C4, and the second inspection device 52 inspects the connection state of the connection portions C5 to C8. The first inspection device 51 and the second inspection device 52 are detachably connected to the mounting substrate 2.

第1電流源53は所定の電流を発生して出力するものであり、第1電圧計54は第1電源入力端子11と第1検査入力端子17との間の電圧を測定する。第2電流源55は所定の電流(第1電流源53の電流と同じであっても異なるものであってもよい)を発生して出力するものであり、第2電圧計56は第2電源入力端子12と第2検査入力端子18との間の電圧を測定する。   The first current source 53 generates and outputs a predetermined current, and the first voltmeter 54 measures the voltage between the first power input terminal 11 and the first inspection input terminal 17. The second current source 55 generates and outputs a predetermined current (which may be the same as or different from the current of the first current source 53), and the second voltmeter 56 is a second power source. The voltage between the input terminal 12 and the second inspection input terminal 18 is measured.

図1は検査を行うときの半導体装置1の状態を示しており、図2は半導体装置1の通常使用状態を示している。通常使用状態とは前述した接続状態の検査を行うものではなく、半導体装置1を実際に使用する状態になる。通常使用状態では、所定の電圧V1を発生する電圧源71の正の電圧側を第1電源入力端子11に接続し、負の電圧側を第2電源入力端子12に接続する。つまり、「V1=VDD−VSS」となる。   FIG. 1 shows the state of the semiconductor device 1 when performing an inspection, and FIG. 2 shows the normal use state of the semiconductor device 1. The normal use state does not perform the above-described connection state inspection, but is a state in which the semiconductor device 1 is actually used. In the normal use state, the positive voltage side of the voltage source 71 that generates the predetermined voltage V <b> 1 is connected to the first power supply input terminal 11, and the negative voltage side is connected to the second power supply input terminal 12. That is, “V1 = VDD−VSS”.

信号発生部72は半導体チップ3に入力する信号を発生する。信号は所定のパルスになっており、このパルスは電圧V2により与えられる。信号発生部72は信号入力端子13に接続されており、信号入力端子13にパルス(電圧V2)が与えられて、内部回路30に信号が入力される。   The signal generator 72 generates a signal to be input to the semiconductor chip 3. The signal is a predetermined pulse, and this pulse is given by the voltage V2. The signal generator 72 is connected to the signal input terminal 13, and a pulse (voltage V <b> 2) is applied to the signal input terminal 13, and a signal is input to the internal circuit 30.

電圧V2の信号を伝送するための信号伝送ライン(信号入力端子13から信号経路L9を含む経路)を挟んで、半導体装置1は第1電源VDDを内部回路30に入力するための第1電源伝送部61と第2電源VSSを内部回路30に入力するための第2電源伝送部62との2つに分かれている。   The semiconductor device 1 has a first power transmission for inputting the first power VDD to the internal circuit 30 across a signal transmission line (a path including the signal path L9 from the signal input terminal 13) for transmitting a signal of the voltage V2. The unit 61 and the second power source transmission unit 62 for inputting the second power source VSS to the internal circuit 30 are divided into two parts.

第1電源伝送部61と第2電源伝送部62とは同じ構成になっている。つまり、第1、第2電源入力端子11、12および第1、第2検査入力端子17、18から合流経路L21、L22に至るまでの各部を有して構成されており、その構成はほぼ同一である。勿論、他の回路を設けることにより、回路構成に差を生じるものであってもよい。   The first power transmission unit 61 and the second power transmission unit 62 have the same configuration. In other words, the first and second power supply input terminals 11 and 12 and the first and second inspection input terminals 17 and 18 to each of the merging paths L21 and L22 are configured, and the configuration is almost the same. It is. Of course, a circuit configuration may be different by providing other circuits.

次に、動作について説明する。まず、通常使用状態について説明する。この場合には、図2に示すように、第1電源入力端子11と第2電源入力端子12とに電圧源71を接続しており、信号入力端子13に信号発生部72を接続している。このため、第1電源入力端子11には第1電源VDDが、第2電源入力端子12には第2電源VSSが入力される。なお、図2に示すように、通常使用状態においては、第1検査入力端子17および第2検査入力端子18には何も接続されていない。   Next, the operation will be described. First, the normal use state will be described. In this case, as shown in FIG. 2, a voltage source 71 is connected to the first power input terminal 11 and the second power input terminal 12, and a signal generator 72 is connected to the signal input terminal 13. . For this reason, the first power supply input terminal 11 receives the first power supply VDD, and the second power supply input terminal 12 receives the second power supply VSS. As shown in FIG. 2, nothing is connected to the first inspection input terminal 17 and the second inspection input terminal 18 in the normal use state.

第1電源伝送部61の第1電源入力端子11から入力した第1電源VDDは分配されて接続部C1〜C4を介して各第1電源経路L1〜L4に伝送される。このとき、第1検査入力端子17は開放状態になっているため、分岐経路B1〜B4に電流或いは電圧が出力されることはない。つまり、各抵抗26は機能していない状態になる。よって、各第1電源経路L1〜L4の第1電源VDDは全て第1トランジスタ27に向かう。   The first power VDD input from the first power input terminal 11 of the first power transmission unit 61 is distributed and transmitted to the first power paths L1 to L4 via the connection units C1 to C4. At this time, since the first inspection input terminal 17 is in an open state, no current or voltage is output to the branch paths B1 to B4. That is, each resistor 26 is not functioning. Therefore, all the first power supply VDDs of the first power supply paths L1 to L4 are directed to the first transistor 27.

第2電源伝送部62においても同様に動作する。このとき、第2電源伝送部62の第2電源経路L5はスイッチ制御経路L32に分岐しており、第1電源伝送部61の各第1トランジスタ27のゲート側に入力される。第2電源経路L5を伝送する第2電源VSSの電圧はLowになっている。よって、各第1トランジスタ27のゲート側にはLowである第2電源VSSが入力される。   The second power transmission unit 62 operates in the same manner. At this time, the second power supply path L5 of the second power supply transmission unit 62 branches to the switch control path L32 and is input to the gate side of each first transistor 27 of the first power supply transmission unit 61. The voltage of the second power supply VSS that transmits the second power supply path L5 is Low. Therefore, the second power supply VSS which is Low is input to the gate side of each first transistor 27.

第1トランジスタ27はPMOSトランジスタであり、ゲート側に入力する電源の電圧がLowのときに第1電源経路L1〜L4をオンにする。よって、第1電源経路L1〜L4の第1電源VDDは合流経路L21で合流されて、内部回路30に入力される。   The first transistor 27 is a PMOS transistor, and turns on the first power supply paths L1 to L4 when the voltage of the power supply input to the gate side is Low. Therefore, the first power supply VDDs of the first power supply paths L1 to L4 are merged by the merge path L21 and input to the internal circuit 30.

第2トランジスタ29はNMOSトランジスタであり、ゲート側に入力する電源は第1の電源VDD(High)である。よって、第2電源経路L5〜L8はオンになる。そして、第2電源VSSは合流経路L22で合流されて、内部回路30に入力される。   The second transistor 29 is an NMOS transistor, and the power source input to the gate side is the first power source VDD (High). Therefore, the second power supply paths L5 to L8 are turned on. Then, the second power supply VSS is merged in the merge path L22 and input to the internal circuit 30.

次に、検査状態について説明する。この場合には、図1の接続態様になる。つまり、実装基板2に検査装置5を接続している。そして、第1電流源53および第2電流源55はそれぞれ所定の電流を出力する。第1電流源53が出力した電流は第1電源入力端子11から入力して4つの基板側第1電源端子14に分配されて、接続部C1〜C4に出力される。   Next, the inspection state will be described. In this case, the connection mode shown in FIG. That is, the inspection device 5 is connected to the mounting substrate 2. The first current source 53 and the second current source 55 each output a predetermined current. The current output from the first current source 53 is input from the first power supply input terminal 11, distributed to the four board-side first power supply terminals 14, and output to the connection portions C <b> 1 to C <b> 4.

接続部C1〜C4に出力された電流はチップ側第1電源端子21から入力されて第1電源経路L1〜L4を流れる。同様に、第2電流源55から出力された電流はチップ側第2電源端子22から入力されて第2電源経路L5〜L8を流れる。   The current output to the connection portions C1 to C4 is input from the chip-side first power supply terminal 21 and flows through the first power supply paths L1 to L4. Similarly, the current output from the second current source 55 is input from the chip-side second power supply terminal 22 and flows through the second power supply paths L5 to L8.

ここで、第1電源入力端子11と第2電源入力端子12との間に電圧源71が接続されておらず、従って両端子の間には所定の電圧V1が印加されていない。つまり、第1電源VDDおよび第2電源VSSが半導体装置1に入力されていない状態になる。このため、第1トランジスタ27のゲート側にLowの電圧が入力されず、第2トランジスタ29のゲート側にHighの電圧が入力されない。従って、第1トランジスタ27および第2トランジスタ29はそれぞれ第1電源経路L1〜L4および第2電源経路L5〜L8をオフにする。   Here, the voltage source 71 is not connected between the first power supply input terminal 11 and the second power supply input terminal 12, and therefore a predetermined voltage V1 is not applied between the two terminals. That is, the first power supply VDD and the second power supply VSS are not input to the semiconductor device 1. Therefore, a low voltage is not input to the gate side of the first transistor 27, and a high voltage is not input to the gate side of the second transistor 29. Accordingly, the first transistor 27 and the second transistor 29 turn off the first power supply paths L1 to L4 and the second power supply paths L5 to L8, respectively.

このため、第1電源経路L1〜L4を流れる全ての電流は分岐経路B1〜B4に向かって流れる。同様に、第2電源経路L5〜L8を流れる全ての電流は分岐経路B5〜B8に向かって流れる。つまり、第1抵抗26、第2抵抗28に電流が流れる。   For this reason, all the currents flowing through the first power supply paths L1 to L4 flow toward the branch paths B1 to B4. Similarly, all currents flowing through the second power supply paths L5 to L8 flow toward the branch paths B5 to B8. That is, current flows through the first resistor 26 and the second resistor 28.

前述したように、第1トランジスタ27および第2トランジスタ29は電源経路をオンとオフとに切り替えるスイッチ手段の機能を果たしている。そして、一方の電源伝送部のトランジスタのゲート側に他方の電源伝送部が伝送する電源を入力させている。これにより、格別のスイッチの切り替え制御を行う手段を設けることなく、通常使用状態であるか検査状態であるかによって、自動的にスイッチ手段のオン・オフを切り替えることができるようになっている。   As described above, the first transistor 27 and the second transistor 29 function as switching means for switching the power supply path between on and off. The power transmitted from the other power transmission unit is input to the gate side of the transistor of one power transmission unit. Thus, the switch means can be automatically switched on / off depending on whether the switch is in the normal use state or the inspection state without providing a means for controlling the switching of a special switch.

分岐経路B1〜B4の第1抵抗26を流れた各電流は合流されて合流経路L10になり、接続部C10を介して第1検査入力端子17に出力される。分岐経路B5〜B8の第2抵抗28を流れた各電流は合流されて合流経路L11になり、接続部C11を介して第2検査入力端子18に出力される。   The currents that have flowed through the first resistors 26 of the branch paths B1 to B4 are merged to form a merge path L10, and are output to the first inspection input terminal 17 via the connection portion C10. The currents that have flowed through the second resistors 28 of the branch paths B5 to B8 are merged to form a merge path L11, and are output to the second inspection input terminal 18 via the connection portion C11.

第1検査装置51から出力された電流は、第1電源入力端子11、第1電源経路L1〜L4、分岐経路B1〜B4、合流経路L10、接続部C10、第1検査入力端子17を経由して再び第1検査装置51に戻される帰還経路が形成される。これは、第2検査装置52から出力された電流についても同様である。   The current output from the first inspection device 51 passes through the first power supply input terminal 11, the first power supply paths L1 to L4, the branch paths B1 to B4, the merge path L10, the connection portion C10, and the first inspection input terminal 17. Thus, a return path that is returned to the first inspection device 51 is formed. The same applies to the current output from the second inspection device 52.

そして、分岐経路B1〜B4に設けられた各抵抗26によって、所定の電圧降下が生じる。図1に示すように、前記帰還経路のうち分配されて合流されるまでの経路に第1抵抗26を設けている。よって、第1検査装置51から見ると、4つの第1抵抗26は並列接続の状態になっている。第1電圧計54は第1検査入力端子17と第1電源入力端子11との間の電圧を検出しており、且つ第1電流源53が出力した電流を既知として認識しているため、これにより4つの第1抵抗26の合成抵抗を検出している。   A predetermined voltage drop is generated by the resistors 26 provided in the branch paths B1 to B4. As shown in FIG. 1, a first resistor 26 is provided in a path from the feedback path until it is distributed and merged. Therefore, when viewed from the first inspection device 51, the four first resistors 26 are in a parallel connection state. Since the first voltmeter 54 detects the voltage between the first inspection input terminal 17 and the first power supply input terminal 11 and recognizes the current output from the first current source 53 as known, this Thus, the combined resistance of the four first resistors 26 is detected.

そして、4つの第1抵抗26は並列接続がされていることから、全ての第1抵抗26の抵抗値をr1とし、合成抵抗の抵抗値をR1とすると、「R1=((1/r1)×4)−1=r1/4」になる。同様に、4つの第2抵抗28の抵抗値をr2とし、合成抵抗の抵抗値をR2とすると、「R2=((1/r2)×4)−1=r2/4」になる。 Since the four first resistors 26 are connected in parallel, assuming that the resistance values of all the first resistors 26 are r1 and the resistance value of the combined resistor is R1, "R1 = ((1 / r1) × 4) −1 = r1 / 4 ”. Similarly, if the resistance value of the four second resistors 28 is r2, and the resistance value of the combined resistor is R2, “R2 = ((1 / r2) × 4) −1 = r2 / 4”.

接続部C1〜C4を含む第1電源経路L1〜L4に接続不良を生じていなければ、第1検査装置51は抵抗値「R1=r1/4」を検出する。ただし、第1電源経路L1〜L4のうち一部に接続不良が生じると、その部分には電流が流れなくなり、電圧降下を生じなくなる。例えば、第1電源経路L1に接続不良が生じると、分岐経路B1の第1抵抗26に電流が流れなくなり、合成抵抗値をr1/3として検出する。これは、本来的に検出されるべき値ではないため、接続不良を生じていることが認識される。以上のことは第2電源経路L5〜L8についても同様である。   If connection failure does not occur in the first power supply paths L1 to L4 including the connection portions C1 to C4, the first inspection device 51 detects the resistance value “R1 = r1 / 4”. However, if a connection failure occurs in a part of the first power supply paths L1 to L4, no current flows through the part and no voltage drop occurs. For example, when a connection failure occurs in the first power supply path L1, no current flows through the first resistor 26 of the branch path B1, and the combined resistance value is detected as r1 / 3. Since this is not a value that should be detected inherently, it is recognized that a connection failure has occurred. The same applies to the second power supply paths L5 to L8.

従って、複数の電源経路を分岐させた各分岐経路上に抵抗を設けて、その合成抵抗値を検出していることから、複数の電源経路のうち何れかに接続不良が生じた場合に、半導体装置1の接続状態を簡単且つ明確に検査することができるようになる。しかも、超音波やX線等を用いることがないことから、正確な検査を行うことができ、破壊を伴うことがないことから、検査を行った半導体装置1を製品として利用することができるようになる。   Therefore, a resistor is provided on each branch path obtained by branching a plurality of power supply paths, and the combined resistance value is detected. Therefore, when a connection failure occurs in any of the plurality of power supply paths, the semiconductor The connection state of the device 1 can be easily and clearly inspected. Moreover, since no ultrasonic waves, X-rays, or the like are used, an accurate inspection can be performed, and since there is no destruction, the inspected semiconductor device 1 can be used as a product. become.

以上において、複数の第1抵抗26を全て同じ抵抗値として説明したが、各第1抵抗26の抵抗値を異ならせることが望ましい。全て同じ抵抗値とすると、接続不良を生じていることを認識できても、何れの第1抵抗26に接続不良を生じているかが認識されないためである。これは、第2抵抗28についても同様である。   In the above description, the plurality of first resistors 26 are all assumed to have the same resistance value, but it is desirable that the resistance values of the first resistors 26 be different. This is because, if all the resistance values are the same, even if it can be recognized that a connection failure has occurred, it cannot be recognized which of the first resistors 26 has a connection failure. The same applies to the second resistor 28.

このとき、複数の第1抵抗26の抵抗値としては、各第1抵抗26から選択可能な全ての第1抵抗26の組合せ(1つを選択した場合から全てを選択した場合も含めた組合せ)について合成抵抗が全て異なる値となるように各第1抵抗26の抵抗値を決定する。これにより、複数の第1抵抗26のうち何れの第1抵抗26に接続不良を生じたかが簡単に認識される。第2抵抗28についても同様である。より具体的な説明は後述する変形例で説明する。   At this time, as the resistance values of the plurality of first resistors 26, combinations of all the first resistors 26 that can be selected from each first resistor 26 (a combination including the case where all are selected from the case where one is selected). The resistance values of the first resistors 26 are determined so that the combined resistances are all different values. Thereby, it is easily recognized which of the plurality of first resistors 26 has caused the connection failure. The same applies to the second resistor 28. A more specific description will be given in a modification described later.

前述したように、第1電源経路L1〜L4は接続部C1〜C4を含む経路であり、第2電源経路L5〜L8は接続部C5〜C8を含む経路である。そして、検査装置5では第1電源経路L1〜L4、第2電源経路L5〜L8の接続状態の検査を行っている。この点、接続部以外の電源経路に接続不良が生じた場合でも、そのことが検出される。   As described above, the first power supply paths L1 to L4 are paths including the connection parts C1 to C4, and the second power supply paths L5 to L8 are paths including the connection parts C5 to C8. The inspection device 5 inspects the connection state of the first power supply paths L1 to L4 and the second power supply paths L5 to L8. In this regard, even when a connection failure occurs in the power supply path other than the connection portion, this is detected.

また、第1トランジスタ27は第2電源VSSを利用して、第2トランジスタ29は第1電源VDDを利用してスイッチの切り替え制御を行っており、これにより自動的に切り替え制御が行われるという効果を奏する。ただし、通常使用状態か検査状態かによって電源経路をオンとオフとに切り替えることができれば、トランジスタ以外の任意のスイッチ手段を設けることができる。   In addition, the first transistor 27 uses the second power supply VSS and the second transistor 29 uses the first power supply VDD to perform switch switching control, thereby automatically performing the switching control. Play. However, any switching means other than the transistor can be provided as long as the power supply path can be switched on and off depending on whether it is in the normal use state or the inspection state.

例えば、単なる電源経路を接続または非接続に切り替えるスイッチング素子をスイッチ手段として適用し、電圧源71が第1電源入力端子11と第2電源入力端子12とに接続されているか否かによってスイッチング素子を切り替える手段を設けるようにしてもよい。   For example, a switching element that switches a simple power supply path between connection and disconnection is applied as a switch means, and the switching element is determined depending on whether or not the voltage source 71 is connected to the first power supply input terminal 11 and the second power supply input terminal 12. Means for switching may be provided.

また、第1の検査装置51と第2の検査装置52とは同時に接続状態の検査を行うこともできるし、異なるタイミングで検査を行うこともできる。図1に示した例では第1の検査装置51と第2の検査装置52との2つを用意して、同時に検査を行っているが、1つの検査装置のみを用意して、2回に分けて検査を行うこともできる。   Further, the first inspection device 51 and the second inspection device 52 can inspect the connection state at the same time, or can inspect at different timings. In the example shown in FIG. 1, the first inspection device 51 and the second inspection device 52 are prepared and inspected at the same time. However, only one inspection device is prepared and the inspection is performed twice. The inspection can be performed separately.

また、図1において、第1検査装置51および第2検査装置52はそれぞれ電流源および電圧計を用いて、端子間の電圧を測定することにより合成抵抗の値を検出しているが、電圧源(電圧源71とは異なる電圧源:検査用電圧源)および電流計を用いるものであってもよい。検査用電圧源が所定の電圧を測定すると、各第1抵抗26、各第2抵抗28に電流が流れる。そして、電流計を用いて電流の値を計測することにより、合成抵抗を測定することができるようになる。これにより、接続状態の検査を行うことができるようになる。   In FIG. 1, the first inspection device 51 and the second inspection device 52 detect the value of the combined resistance by measuring the voltage between the terminals using a current source and a voltmeter, respectively. (A voltage source different from the voltage source 71: a voltage source for inspection) and an ammeter may be used. When the inspection voltage source measures a predetermined voltage, a current flows through each first resistor 26 and each second resistor 28. Then, the combined resistance can be measured by measuring the current value using an ammeter. As a result, the connection state can be inspected.

次に、図3を参照して、変形例について説明する。本変形例の構成は前述した実施形態とほぼ同じであるが、第1抵抗26の代わりに第1容量81をそれぞれ設け、第2抵抗28の変わりに第2容量82をそれぞれ設けている。また、第1検査装置51および第2検査装置52としては電流源や電圧計ではなく第1容量検出部83および第2容量検出部84を設けるようにしている。   Next, a modified example will be described with reference to FIG. The configuration of this modification is almost the same as that of the above-described embodiment, but a first capacitor 81 is provided instead of the first resistor 26, and a second capacitor 82 is provided instead of the second resistor 28. The first inspection device 51 and the second inspection device 52 are provided with a first capacitance detection unit 83 and a second capacitance detection unit 84 instead of a current source and a voltmeter.

つまり、抵抗ではなく容量の測定を行うことにより、接続部C1〜C4、C5〜C8の接続状態を検査する。この場合には、抵抗ではなく容量であるため、4つの容量の容量値(静電容量の値)の合計が合成容量になる。各容量値を同じ値にしてもよいが、前述したように、分岐経路B1〜B5に設けられる4つの第1容量81から選択可能な容量の全ての組合せについての合成容量が全て異なる値となるように各第1容量81の容量値を決定する。   That is, the connection state of the connection portions C1 to C4 and C5 to C8 is inspected by measuring the capacitance instead of the resistance. In this case, since it is not a resistor but a capacitance, the sum of the capacitance values (capacitance values) of the four capacitors is the combined capacitance. Although the respective capacitance values may be the same value, as described above, the combined capacities for all combinations of capacities selectable from the four first capacities 81 provided in the branch paths B1 to B5 are all different values. Thus, the capacitance value of each first capacitor 81 is determined.

容量検出部81が検出する合成容量の容量値Fは、各容量81の容量をf1〜f4とすると、「F=f1+f2+f3+f4」になる。このとき、例えばf1=1、f2=5、f3=10、f4=20(全て単位はファラッド)に決定する。この場合の選択可能な容量の組合せ(1つのみを選択した場合も含む)は合計16種類になる。そして、各組合せの合成容量FはF=(0、1、5、10、20、1+5=6、1+10=11、1+20=21、5+10=15、5+20=25、10+20=30、1+5+10=16、1+5+20=26、1+10+20=31、5+10+20=35、1+5+10+20=36)になる。   The capacitance value F of the combined capacitance detected by the capacitance detector 81 is “F = f1 + f2 + f3 + f4”, where the capacitances of the capacitors 81 are f1 to f4. At this time, for example, f1 = 1, f2 = 5, f3 = 10, and f4 = 20 (all units are farads). In this case, the combinations of selectable capacities (including the case where only one is selected) are 16 types in total. The combined capacity F of each combination is F = (0, 1, 5, 10, 20, 1 + 5 = 6, 1 + 10 = 11, 1 + 20 = 21, 5 + 10 = 15, 5 + 20 = 25, 10 + 20 = 30, 1 + 5 + 10 = 16, 1 + 5 + 20 = 26, 1 + 10 + 20 = 31, 5 + 10 + 20 = 35, 1 + 5 + 10 + 20 = 36).

従って、各第1容量81のうち何れの第1容量81または複数の第1容量81に接続不良が生じた場合には、接続不良が生じたことだけではなく、不良となっている第1容量を特定することが可能になる。このことは、第2容量82についても同様である。   Therefore, when a connection failure occurs in any of the first capacitors 81 or the plurality of first capacitors 81, not only the connection failure occurs but also the defective first capacitor. Can be specified. The same applies to the second capacitor 82.

以上説明したように、実施形態では抵抗を用いて接続不良を検出しており、変形例では容量を用いて接続不良を検出している。抵抗および容量は回路における受動素子であり、本発明は各受動素子を電源経路から分岐させた分岐経路に設けて、各受動素子を検出している。これにより、半導体装置の基板と部品との間の接続不良が検出されるようになる。   As described above, in the embodiment, a connection failure is detected using a resistor, and in the modification, a connection failure is detected using a capacitor. Resistors and capacitors are passive elements in the circuit, and the present invention detects each passive element by providing each passive element in a branch path branched from the power supply path. Thereby, the connection failure between the board | substrate and component of a semiconductor device comes to be detected.

1 半導体装置 2 実装基板
3 半導体チップ 4 接続領域
5 検査装置 11 第1電源入力端子
12 第2電源入力端子 13 信号入力端子
14 基板側第1電源端子 15 基板側第2電源端子
16 基板側信号端子 17 第1検査入力端子
18 第2検査入力端子 19 基板側第1検査端子
20 基板側第2検査端子 21 チップ側第1電源端子
22 チップ側第2電源端子 23 チップ側信号端子
24 チップ側第1検査端子 25 チップ側第2検査端子
26 第1抵抗 27 第1トランジスタ
28 第2抵抗 29 第2トランジスタ
30 内部回路 61 第1電源伝送部
62 第2電源伝送部 81 第1容量
82 第2容量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor device 2 Mounting board 3 Semiconductor chip 4 Connection area 5 Inspection apparatus 11 1st power input terminal 12 2nd power input terminal 13 Signal input terminal 14 Substrate side 1st power terminal 15 Substrate side 2nd power terminal 16 Substrate side signal terminal 17 First inspection input terminal 18 Second inspection input terminal 19 Substrate side first inspection terminal 20 Substrate side second inspection terminal 21 Chip side first power supply terminal 22 Chip side second power supply terminal 23 Chip side signal terminal 24 Chip side first Inspection terminal 25 Chip side second inspection terminal 26 First resistor 27 First transistor 28 Second resistor 29 Second transistor 30 Internal circuit 61 First power transmission unit 62 Second power transmission unit 81 First capacitor 82 Second capacitor

Claims (6)

基板に部品を実装して構成され、外部から供給される電源を前記部品の内部回路に伝送する電源伝送部を備える半導体装置であって、
前記電源伝送部は、
前記基板上に設けられ、外部から供給される電源を入力するための電源入力端子と、
前記基板上に設けられ、この基板と前記部品との間の接続状態の検査を行うための検査入力端子と、
前記電源入力端子から入力した電源を分配して前記内部回路に伝送する複数の電源経路と、
各電源経路に一端が接続され、他端が合流されて前記検査入力端子に接続される複数の分岐経路と、
各分岐経路上に設けられ、各分岐経路が合流する前に設けた受動素子と、
を備えていることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device comprising a power supply transmission unit configured by mounting a component on a substrate and transmitting power supplied from the outside to an internal circuit of the component,
The power transmission unit is
A power input terminal provided on the substrate for inputting power supplied from outside;
An inspection input terminal provided on the substrate for inspecting a connection state between the substrate and the component;
A plurality of power supply paths for distributing the power input from the power input terminal and transmitting the power to the internal circuit;
A plurality of branch paths, one end of which is connected to each power supply path, the other end is joined and connected to the inspection input terminal,
A passive element provided on each branch path and before each branch path merges;
A semiconductor device comprising:
前記各電源経路に設けられ、前記分岐経路に分岐する箇所と前記電源経路が合流する箇所との間に設けられるスイッチ手段を備えていること
を特徴とする請求項1記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising switch means provided in each of the power supply paths and provided between a location where the power supply route branches and a location where the power supply route joins.
前記電源伝送部は、第1の電源を伝送するための第1の電源伝送部と前記第1の電源の電圧よりも低い電圧の第2の電源を伝送するための第2の電源伝送部とを有し、
前記第1の電源伝送部のスイッチ手段は前記第2の電源伝送部が伝送する第2の電源を入力して電源経路のオンとオフとを切り替えるPMOSトランジスタであり、
前記第2の電源伝送部のスイッチ手段は前記第1の電源伝送部が伝送する第1の電源を入力して電源経路のオンとオフとを切り替えるNMOSトランジスタであること
を特徴とする請求項2記載の半導体装置。
The power transmission unit includes a first power transmission unit for transmitting a first power source, and a second power transmission unit for transmitting a second power source having a voltage lower than the voltage of the first power source. Have
The switch means of the first power transmission unit is a PMOS transistor that inputs a second power transmitted by the second power transmission unit and switches a power supply path on and off,
3. The switch means of the second power transmission unit is an NMOS transistor that inputs a first power transmitted by the first power transmission unit and switches a power supply path on and off. The semiconductor device described.
前記受動素子は抵抗であり、
複数の抵抗から1または複数の抵抗を選択したときの全ての組合せについての合成抵抗が全て異なる値となるように各抵抗の抵抗値を決定したこと
を特徴とする請求項1記載の半導体装置。
The passive element is a resistor;
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the resistance values of the resistors are determined so that the combined resistances for all combinations when one or more resistors are selected from the plurality of resistors are different from each other.
前記受動素子は容量であり、
複数の容量から1または複数の容量を選択したときの全ての組合せについての合成容量が全て異なる値となるように各容量の容量値を決定したこと
を特徴とする請求項1記載の半導体装置。
The passive element is a capacitor;
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the capacitance value of each capacitor is determined such that the combined capacitances for all combinations when one or more capacitors are selected from the plurality of capacitors have different values.
請求項1乃至5の何れか1項に記載の半導体装置を備える検査システムであって、
前記電源入力端子と前記検査入力端子とに前記受動素子を検出する検査装置を接続していること
を特徴とする検査システム。
An inspection system comprising the semiconductor device according to any one of claims 1 to 5,
An inspection system for detecting the passive element is connected to the power input terminal and the inspection input terminal.
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