JP3031225B2 - マルチicチップ実装回路 - Google Patents

マルチicチップ実装回路

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JP3031225B2
JP3031225B2 JP7334652A JP33465295A JP3031225B2 JP 3031225 B2 JP3031225 B2 JP 3031225B2 JP 7334652 A JP7334652 A JP 7334652A JP 33465295 A JP33465295 A JP 33465295A JP 3031225 B2 JP3031225 B2 JP 3031225B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、既存の複数の半導
体集積回路(IC)チップを同一基板に実装したマルチ
ICチップ実装回路に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のマルチICチップ実装回路とし
て特開平4−250644号公報「マルチチップ実装I
C」が知られている。図5は、この従来例のマルチIC
チップ実装回路を示す構成図である。図5に示す例は、
ICパッケージ内に第1の機能を有するICチップ1
と、第2の機能を有するICチップ2を封入し、このI
Cチップ1とICチップ2との間を信号線3で接続して
いる。また、このICパッケージの端子4aとICチッ
プ1とが信号線で接続されると共に、端子4bとICチ
ップ2とが信号線で接続されている。
【0003】ICチップ1は、主機能である論理回路1
aを有し、さらに、信号パッドとの間に切替スイッチ5
a,5bが設けられている。この切替スイッチ5a,5
bの間にバイパス配線6が設けられている。ICチップ
2にも、主機能である論理回路2aを有している。さら
に、信号パッドとの間に切替スイッチ7a,7bが設け
られている。
【0004】この切替スイッチ7a,7bの間にバイパ
ス配線8が設けられている。また、外部からの切替制御
信号が供給される端子9を有しており、ICチップ1に
端子9と接続される制御信号線11が設けられている。
この制御信号線11が信号パッドを通じてICチップ2
と接続されると共に、この接続を行う制御信号線12が
設けられている。
【0005】このICパッケージでは、外部からの切替
制御信号が端子9に入力される。この切替制御信号でI
Cチップ1の切替スイッチ5a,5bが切り替わり、論
理回路1aを動作に設定し、又は、バイパス配線6を通
じて非動作に設定する。ICチップ2でも、同様に切替
制御信号でICチップ2の切替スイッチ7a,7bが切
り替わり、論理回路2aを動作に設定し、又は、バイパ
ス配線8を通じて非動作に設定している。
【0006】このようなマルチチップ実装ICでは、切
替スイッチ5a,5b,7a,7b、及び、バイパス配
線6,8を利用して組立検査を行っている。図6は、こ
の組立検査の処理手順を示すフローチャートである。図
6に示す例では、ICチップ1,2のウェハ検査用のテ
ストパターン(信号)を流用して、組立検査を行ってい
る。
【0007】まず、ICチップ1,2を製造し、それぞ
れのウェハをテストパターンで検査してICパッケージ
に封止する。次に、ICチップ2におけるバイパス配線
8を切替スイッチ7a,7bが切替制御信号「1」で選
択して、ICチップ1に対し、ウェハ検査時のテストパ
ターンを入力して機能試験を実施し、ICチップ1に関
する組立検査の良否を確認する。
【0008】次に、ICチップ1におけるバイパス配線
6を切替スイッチ5a,5bが切替制御信号「2」で選
択して、ICチップ2に対し、ウェハ検査時のテストパ
ターンを入力して機能試験を実施し、ICチップ1に関
する組立検査の良否を確認する。この後の装置運用時に
は、切替制御信号信号「0」で論理回路1a,2aを結
合して動作させる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例には次の欠点がある。 (1)実装するICチップに制約があり、専用のICチ
ップの組み合わせのみしか実装できない。すなわち、I
Cチップ内にバイパス配線6,8を切り替えるための切
替スイッチ5a,5b,7a,7bが必要である。した
がって、既存のICチップをマルチICチップ実装回路
に構成する場合、バイパス配線、切替スイッチを付加す
るための新たなフォトマスクなどを作成する必要があ
り、実装が困難であるという欠点がある。
【0010】(2)実装するICチップの組み合わせを
変更するごとに、バイパス配線、切替スイッチの構成を
変更する必要がある。すなわち、バイパス配線、切替ス
イッチは、相手側のICチップと外部端子との接続を行
うために、相手側のICチップに対応した、個別的な接
続が必要となり、汎用性がないという欠点がある。
【0011】本発明は、このような従来の技術における
課題を解決するものであり、開発完了のICチップを自
由に組み合わせてマルチICチップ実装回路を構成で
き、その設計資産の流用性が向上し、かつ、組立完成後
にICチップの単独試験用テストパターンを流用した高
故障検査率が得られるマルチICチップ実装回路を提供
する。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、請求項1記載の発明のマルチICチップ実装回路
は、切替信号入力端子及び複数の外部信号端子が設けら
れた基板と、この基板に実装された、制御回路を有する
信号切替用ICチップ及び機能回路を有する複数のIC
チップと、前記信号切替用ICチップに設けられた複数
の信号切替ブロックと、前記信号切替用ICチップに設
けられ、前記複数の信号切替ブロックの間を接続するバ
イパス信号線とを備え、前記制御回路は、前記切替信号
入力端子からの信号で作動し、設定された動作プログラ
ムによって前記複数の信号切替ブロックを制御するもの
であり、前記複数の信号切替ブロックは、入力信号を前
記ICチップ又は前記バイパス信号線へ選択的に出力す
る種類のブロックと、前記バイパス信号線又は前記IC
チップから入力された信号を選択的に出力する種類のブ
ロックとからなり、これら二種類の信号切替ブロックで
組を形成するとともに、これら信号切替ブロックの組を
複数組接続し、前記制御回路からの制御信号によって前
記複数の信号切替ブロックを切り替えて、前記複数のI
Cチップを一つずつ順次前記外部信号端子と接続して各
ICチップのテストを行う構成としてある。
【0013】このような構成からなるマルチICチップ
実装回路は、入力信号をバイパス信号線又はICチップ
に選択的に出力するとともに、バイパス線又はICチッ
プからの信号を選択的に出力する二種類の信号切替ブロ
ックを有することによって、複数のICチップを一つず
つテストすることができる。
【0014】 したがって、開発完了のICチップを自由
に組み合わせてマルチICチップ実装回路を構成でき、
その設計資産の流用性が向上する。さらに、組立完成後
にICチップの単独試験用テストパターンを流用した高
故障検査率が得られる。また、記憶したプログラムの実
行によって、各種の機能が異なるICチップの実装に対
応できるようになる。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、本発明のマルチICチップ
実装回路の実施の形態を図面を参照して詳細に説明す
る。図1は、本発明のマルチICチップ実装回路の第1
実施形態の構成図である。図1に示す例は、基板21に
第1の機能を有するICチップ22と、第2の機能を有
するICチップ23と、このICチップ22,23の動
作を切り替えるための接続を行う信号切替用ICチップ
24とを有している。さらに、外部信号端子25a,2
5b,25c,26a,26b,26cと、切替信号入
力端子27とを有している。
【0016】 第1の機能を有するICチップ22は、機
能回路28と、信号パッド29a,29b,29c,2
9d,29e,29fとを有している。第2の機能を有
するICチップ23も、機能回路30と信号パッド31
a,31b,31c,31d,31e,31fを有して
いる。
【0017】 信号切替用ICチップ24は、制御信号発
生部32a及びプログラム記憶部32bとからなる制御
回路33と、信号切替スイッチ34a,34b,34
c,35a,35b,35c,36a,36b,36
c,37a,37b,37cと、信号パッド41,4
2,43,44,45,46,47,48,49,5
0,51,52,53,54,55,56,57,5
8,59,96,97,98,99,100,101と
を有している。
【0018】 基板21の切替信号入力端子27、外部信
号端子25a〜26cの全てが、基板信号線60,6
1,62,63,64,65,66で、信号切替用IC
チップ24と、信号パッド41〜44,57〜59とそ
れぞれ接続されている。また、ICチップ22の信号パ
ッド29a〜29fの全てと、ICチップ23の信号パ
ッド31a〜31fの全てが基板信号線67,68,6
9,70,71,72,73,74,75,76,7
7,78を通じて信号切替用ICチップ24の信号パッ
ド45〜56とそれぞれ接続されている。
【0019】 また、信号切替用ICチップ24の信号パ
ッド96〜98と、信号パッド101〜99のそれぞれ
が基板信号線87,88,89で接続されている。これ
らの基板信号線と信号パッドとはワイヤーボンディング
や半田直付等で接続する。
【0020】 図2は、第1実施形態における組立検査の
処理手順を示すフローチャートである。図2に示すフロ
ーチャートを参照しつつ組立検査の処理手順を説明す
る。まず、信号切替用ICチップ24を製造し、テスト
パターンを通じて検査し基板21に封止する。次に、I
Cチップ22,23を製造し、テストパターンを通じて
検査し基板21に封止する。次に、信号切替用ICチッ
プ24用の切替設定プログラムで、以下に説明する切替
モード0,1,2,3による組み立て検査を実施し、こ
の後の装置運用時にICチップ22,23を結合した動
作を行う。
【0021】 次に、信号切替用ICチップ24での信号
接続と、その動作について説明する。信号パッド41は
切替信号線79によって制御回路33に直結されてお
り、切替信号入力端子27に供給される切替信号で制御
回路33が動作する。切替モード0〜3に対するそれぞ
れの信号切替スイッチ34a〜37cの選択動作を以下
の表1に示す。
【0022】
【表1】
【0023】表1に示すように切替モード0では、制御
信号線83を通じて制御回路33の制御信号発生部32
aから供給される制御信号によって、信号切替スイッチ
34a〜34cが信号パッド57〜59と、書込信号線
80,81,82とを接続し、外部信号端子26a〜2
6cに情報信号を入力して、制御回路33内のプログラ
ム記憶部32bにプログラムを書き込んで記憶する。こ
の切替モード0では、他の信号切替スイッチ35a〜3
7cの接続動作は任意で良い。
【0024】 表1に示す切替モード1では、制御回路3
3内のプログラム記憶部32bから読み出した情報で、
制御信号発生部32aから制御信号線83〜86へそれ
ぞれ新たな制御信号を送出する。これによって、表1に
示すように信号切替スイッチ34a〜34cは、信号パ
ッド57〜59と、信号パッド56〜54とをそれぞれ
接続する。
【0025】 信号切替スイッチ35a〜35cは、信号
パッド51〜53と信号パッド101〜99とをそれぞ
れ接続し、信号切替スイッチ36a〜36cは、信号パ
ッド96〜98とバイパス信号線93〜95とをそれぞ
れ接続し、信号切替スイッチ37a〜37cがバイパス
信号線93〜95と信号パッド44〜42とそれぞれ接
続する。
【0026】 このように切替モード1では、外部信号端
子26a〜26c,ICチップ22、基板信号線87〜
89、バイパス信号線93〜95及び外部信号端子25
a〜25cを電気的に接続する構成となる。したがっ
て、ICチップ22を製造した際のウェハ検査時に利用
するテストパターンを、基板21への実装後に外部信号
端子25a〜26cから入力して、ICチップ22の機
能試験を行うことによって、その組み立て良否の検査が
出来る。このようにテストパターンを流用するため、I
Cチップ22がウェハ検査時と同一の故障検査率が得ら
れる。
【0027】 また、同時に外部信号端子25a〜26c
と信号切替用ICチップ24の信号パッド42〜44,
57〜59との間のそれぞれの信号結線が電気的に確認
される。同じく信号パッド51〜56と、信号切替用I
Cチップ24の信号パッド29a〜29fとの間のそれ
ぞれの信号結線、及び、信号切替用ICチップ24の信
号パッド96〜98と信号パッド101〜99との間の
それぞれの信号結線が電気的に確認される。
【0028】 次に、切替モード2では、制御回路33内
のプログラム記憶部32bから別の情報を読み出し、制
御信号発生部32aから新たな制御信号を制御信号線8
3〜86に送出する。これにより、信号切替スイッチ3
4a〜37cが表1中の切替モード2に該当する信号接
続にそれぞれ切り替わる。
【0029】 切替モード2では、外部信号端子26a〜
26c、バイパス信号線90〜92、基板信号線87〜
89、第2の機能を有するICチップ23及び外部信号
端子25a〜25cを電気的に接続している。したがっ
て、この切替モード2では、切替モード1と同様に、I
Cチップ23を製造した際のウェハ検査時に使用するテ
ストパターンを外部信号端子25a〜26cから入力し
て、ICチップ23の機能試験を行うことによって、そ
の組み立て良否の検査が出来る。このようにテストパタ
ーンを流用するため、ICチップ23がウェハ検査時と
同一の故障検査率が得られる。
【0030】 このとき、さらに信号切替用ICチップ2
4の信号パッド45〜50と、信号パッド31a〜31
fとの間のそれぞれの信号結線が確認される。この結
果、切替モード1で確認した信号経路と合わせて、この
マルチICチップ実装回路全体の組み立て検査が終了し
たことになる。
【0031】 切替モード3では、さらに、新しい制御信
号が供給されて、信号切替スイッチ34a〜37cが表
1に示す切替モード3の信号接続を行う。この結果外部
信号端子26a〜26c,ICチップ22、基板信号線
87〜89,ICチップ23及び外部信号端子25a〜
25cの回路構成となる。したがって、ICチップ2
2,23とが直結されているような、従来技術のマルチ
ICチップ実装回路と同等の回路が実現できる。ここで
切替モード1,2において、組み立て検査が完了してい
るため、切替モード3に対応する組立検査用のテストパ
ターンは設計不要になる。
【0032】 以上のように、この第1実施形態では、切
替モード0で信号切替用ICチップ24へのプログラム
を書き込み、次に切替モード1で第1の機能を有するI
Cチップ22以外をパイパスした機能試験を行う。さら
に、切替モード2で第2の機能を有するICチップ23
以外をパイパスした機能試験手順によって、組み立て検
査を実施し、さらに、ICチップ22,23のウェハ検
査用テストパターンを流用して、このマルチICチップ
実装回路全体の組み立て検査を完了させている。
【0033】 この場合、ICチップ22,23は、ウェ
ハ検査用の既存のテストパターンによる組み立て検査を
行っているため、ICチップ22,23に対するウェハ
検査の場合と同等の高い故障検査率で、その組み立て検
査が出来るようになる。この結果、既存のICチップ2
2,23に、変更を加えずに、そのウェハ検査用のテス
トパターンを流用するのみで、このマルチICチップ実
装回路全体の組み立て検査が出来るようになる。
【0034】 図3は、第2実施形態を示す構成図であ
る。図3に示すマルチICチップ実装回路は、基板20
1に第1の機能のICチップ202と、第2の機能のI
Cチップ203と、第3の機能のICチップ204とを
有している。さらに、信号切替用ICチップ205を実
装し、外部信号端子206,207,208,209,
210,211,212,213と、切替信号入力端子
214とを有している。
【0035】 ICチップ202は、第1の機能を有する
機能回路215と、信号パッド216,217,21
8,219,220,221,222,223とを有
し、また、ICチップ203は、第2の機能を有する機
能回路224と、信号パッド225,226,227,
228,229とを有している。
【0036】 第3の機能のICチップ204は、第3の
機能を有する機能回路230と、信号パッド231,2
32,233,234とを有している。信号切替用IC
チップ205は、制御信号発生部235とプログラム記
憶部236とからなる制御回路237を有している。さ
らに、信号切替ブロック238,239,240,24
1,242,243と、信号パッド244,245,2
46,247,248,249,250,251,25
2,253,254,255,256,257,25
8,259,260,261,262,263,26
4,265,266,267,268,269,27
0,271,272,273,274,275,27
6,277,278,279,280を有している。
【0037】 図4は、信号切替ブロック238〜243
の詳細な構成を示すブロック図である。図4に示す例
は、制御信号線で切替動作を行う複数の信号切替スイッ
チSWa,SWb,SWc,SWdを有しており、その
機能は図1に示した第1実施形態と同様である。
【0038】 この第2実施形態では基板201の切替信
号入力端子214と、外部信号端子206〜213の全
てが、基板信号線281,282,283,284,2
85,286,287,288,289により、信号切
替用ICチップ205の信号パッド244〜248,2
70,271,279,280とそれぞれ接続されてい
る。また、第1の機能のICチップ202の信号パッド
216〜223、第2の機能のICチップ203の信号
パッド225〜229、及び、第3の機能のICチップ
204の信号パッド231〜234の全てが基板信号線
290,291,292,293,294,295,2
96,297,298,299,300,301,30
2,303,304,305,306により、信号切替
用ICチップ205の信号パッド249〜256,26
4〜268,275〜278とそれぞれ接続される。
【0039】 また、信号切替用ICチップ205の信号
パッド257〜259,260,272と信号パッド2
74,263〜261,273とのそれぞれが基板信号
線307,308,309,310,311で接続され
ており、信号パッド269のみオープンとなっている。
なお、組み立て方法については制約はなく、慣用的な方
法で良い。
【0040】 この第2実施形態では、信号切替用ICチ
ップ205の基板信号線312が、信号パッド244か
ら制御回路237内の制御信号発生部235まで接続さ
れている。書込信号線313,314,315,316
が、信号切替ブロック238から制御回路237内のプ
ログラム記憶部236まで接続されている。また、制御
信号線317,318,319,320,321,32
2が、制御回路237内の制御信号発生部235から信
号切替ブロック238〜243までそれぞれ接続されて
いる。
【0041】 信号切替ブロック238,239との間に
バイパス信号線323,324,325,326が接続
され、信号切替ブロック240,241との間にバイパ
ス信号線327,328,329が接続されている。ま
た、信号切替ブロック242,243との間にバイパス
信号線330,331が接続されている。
【0042】 このような構成にあって、切替信号入力端
子214に供給される切替モード信号0,2,3,4に
対して、信号切替ブロック238〜243が表2に示す
切替動作を行う。
【0043】
【表2】
【0044】表2に示すように切替モード信号0におい
ては、外部信号端子206〜209から信号切替ブロッ
ク238、書込信号線316〜313を通じて制御回路
237内のプログラム記憶部236に切替モード1〜4
に対する信号切替ブロック238〜243の動作設定プ
ログラムを書き込む。
【0045】 表2に示すように切替モード信号1におい
ては、プログラム記憶部236から読みだしたプログラ
ム情報で、制御信号発生部235から制御信号線317
〜322を通じて信号切替ブロック238〜243への
切り替え設定が行われる。すなわち、表2に示す接続が
行われる。この結果、第1の機能のICチップ202の
信号パッド216〜223の全てが、外部信号端子20
6〜213のそれぞれと電気的に接続した回路が構成さ
れる。
【0046】 切替モード信号2においては、第2の機能
を有するICチップ203の信号パッド225〜229
の全てが、外部信号端子206〜208,213,21
1のそれぞれと電気的に接続された回路が構成される。
切替モード信号3においては、第3の機能を有するIC
チップ204の信号パッド231〜234の全てが、外
部信号端子209,206,213,212のそれぞれ
と電気的に接続された回路が構成される。
【0047】 切替モード信号4の場合は、信号切替用I
Cチップ205のバイパス信号線323〜331の全て
が分離される設定となり、第1の機能のICチップ20
2の信号パッド216〜219は、外部信号端子209
〜206とそれぞれ電気的に接続された回路構成とな
る。信号パッド220〜222は、第2の機能を有する
ICチップ203の信号パッド227〜225とそれぞ
れ電気的に接続された回路構成となり、信号パッド22
3は第3の機能を有するICチップ204の信号パッド
231と電気的に接続された回路構成となる。
【0048】 また、第2の機能を有するICチップ20
3の信号パッド228は、第3の機能を有するICチッ
プ204の信号パッド232と電気的に接続された回路
構成となり、信号パッド229が外部信号端子211に
電気的に接続された回路構成となる。第3の機能を有す
るICチップ204の信号パッド233,234は外部
信号端子213,212にそれぞれ電気的に接続された
回路構成となる。このようにして第1の機能を有するI
Cチップ202、第2の機能を有するICチップ203
及び第3の機能を有するICチップ204が接合したマ
ルチICチップ実装回路が構成される。
【0049】 以上のように、この第2実施形態では、切
替モード0で信号切替用ICチップ205へプログラム
を書き込み、次に切替モード1で第1の機能を有するI
Cチップ202のテストパターンによる機能試験を行
う。さらに、切替モード2で第2の機能を有するICチ
ップ203のテストパターンによる機能試験を実施し、
切替モード3で第3の機能を有するICチップ204の
テストパターンによる機能試験を実施するのみで、この
マルチICチップ実装回路全体の組み立て検査が完了す
る。この場合、切替モード4対応の結合機能用のテスト
パターン設計が不要になる。
【0050】 なお、この第2実施形態では、三つのIC
チップ202〜204を実装する場合について説明した
が、同一基板上に実装する信号切替用ICチップ205
の回路構成は、図1に示した第1実施形態における信号
切替用ICチップ205と、その回路構成に差がなく、
搭載する信号切替スイッチや信号パッドが十分であれ
ば、プログラム変更のみで流用が可能である。
【0051】 また、各機能のICチップを変更する場合
や増加する場合にも、プログラム変更と基板信号線の接
続を変更することによって、その対応が可能であり、二
つ以上の信号切替用ICチップを使用して機能分割を行
うことも可能である。
【0052】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1〜5記載のマルチICチップ実装回路によれば、基板
に実装される複数のICチップを間、及び、複数の外部
信号端子との間をバイパスする切り替えなどを行って結
線し、また、ICチップのウェハ検査用テストパターン
に基づいてICチップのそれぞれのテストを行うと共
に、記憶したプログラムを実行して、複数の信号切替ス
イッチを切り替えを行っている。
【0053】 この結果、開発完了のICチップを自由に
組み合わせてマルチICチップ実装回路を構成でき、そ
の設計資産の流用性が向上し、さらに、組立完成後にI
Cチップの単独試験用テストパターンを流用した高故障
検査率が得られると共に、記憶したプログラムの実行に
よって、各種の機能が異なるICチップの実装に対応で
きるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマルチICチップ実装回路の第1実施
形態の構成図である。
【図2】第1実施形態における組立検査の処理手順を示
すフローチャートである。
【図3】第2実施形態を示す構成図である。
【図4】図3中の信号切替ブロックの詳細な構成図であ
る。
【図5】従来のマルチICチップ実装回路を示す構成図
である。
【図6】従来例における組立検査の処理手順を示すフロ
ーチャートである。
【符号の説明】
21,201 基板 22,23,202〜204 ICチップ 24,205 信号切替用ICチップ 25a〜26c,206〜213 外部信号端子 27,214 切替信号入力端子 28,30,215,224,230 機能回路 29a〜29f,31a〜31f,41〜59,96〜
101,216〜223,225〜229,231〜2
34,244〜280 信号パッド 32a,235 制御信号発生部 32b,236 プログラム記憶部 33,237 制御回路 34a〜37c,SWa〜SWd 信号切替スイッチ 60〜78,87〜89,281〜311 基板信号線 79,312 切替信号線 80〜82,313〜316 書込信号線 90〜95,323〜331 バイパス信号線 238〜243 信号切替ブロック 83〜86,317〜322 制御信号線
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/28 H01L 21/66 H01L 25/04 H01L 25/18

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 切替信号入力端子及び複数の外部信号端
    子が設けられた基板と、 この基板に実装された、制御回路を有する信号切替用I
    Cチップ及び機能回路を有する複数のICチップと、 前記信号切替用ICチップに設けられた複数の信号切替
    ブロックと、 前記信号切替用ICチップに設けられ、前記複数の信号
    切替ブロックの間を接続するバイパス信号線とを備え、 前記制御回路は、前記切替信号入力端子からの信号で作
    動し、設定された動作プログラムによって前記複数の信
    号切替ブロックを制御するものであり、 前記複数の信号切替ブロックは、入力信号を前記ICチ
    ップ又は前記バイパス信号線へ選択的に出力する種類の
    ブロックと、前記バイパス信号線又は前記ICチップか
    ら入力された信号を選択的に出力する種類のブロックと
    からなり、 これら二種類の信号切替ブロックで組を形成するととも
    に、これら信号切替ブロックの組を複数組接続し、 前記制御回路からの制御信号によって前記複数の信号切
    替ブロックを切り替えて、前記複数のICチップを一つ
    ずつ順次前記外部信号端子と接続して各ICチップのテ
    ストを行うこと を特徴としたマルチICチップ実装回
    路。
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