JP4359225B2 - Semiconductor device - Google Patents
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本発明は、メモリLSIとロジックLSIとを同一のパッケージ内に搭載したマルチチップモジュール(MCM)またはシステムインパッケージ(SIP)の半導体装置に関し、特に、パッケージ後のメモリLSIとロジックLSIとを同時に試験することを可能にした半導体装置に関する。 The present invention relates to a multi-chip module (MCM) or system-in-package (SIP) semiconductor device in which a memory LSI and a logic LSI are mounted in the same package, and in particular, tests a memory LSI and a logic LSI after packaging at the same time. The present invention relates to a semiconductor device that can be used.
近時、大容量のメモリLSIとベースバンド処理などの特定の機能を有するロジックLSIとを同一のパッケージ内に搭載した、MCM(マルチチップモジュール)またはSIP(システムインパッケージ)と呼ばれる半導体装置が普及してきている。このような半導体装置としては、例えば、特許文献1に記載されているものがある。
Recently, a semiconductor device called MCM (multi-chip module) or SIP (system-in-package) in which a large-capacity memory LSI and a logic LSI having a specific function such as baseband processing are mounted in the same package has become widespread. Have been doing. An example of such a semiconductor device is described in
図5は、従来のMCMまたはSIPの半導体装置の構成を示す図である。共通のパッケージ1内に、フラッシュメモリや擬似SRAMなどの高速・大容量のメモリLSI3と、特定の機能を有するロジックLSI5とが搭載されている。MCMまたはSIPの半導体装置においては、一般に、小型化が求められており、外部端子に割り当てられるピン数が限られているため、テスト用の端子は限られた本数しか割り当てることができない。そのため、本装置では、ロジックLSI5内に専用のメモリLSIテスト回路7を設け、メモリLSI3に対して、ノーマル動作との選択を行うセレクタ9を介して、専用のメモリLSIテスト回路7によって生成されるアドレス信号、データ信号、および制御信号を供給するようにしている。専用のメモリLSIテスト回路7は、様々な機能を有しており、メモリLSI3に対して単体LSIのときと同様のテストを行うことができる。
しかしながら、従来の半導体装置においては、メモリLSI3に対して単体時と同様のテストを行うために専用のテスト回路7を設ける必要があり、小型化の障害になってしまう。また、専用のテスト回路7はメモリ容量に比例した規模の回路が必要であり、メモリ容量に比例して大規模化されるため、そもそもメモリLSI3をテストするために設けた回路ではあるものの、無視できない大きさになってしまう。また、同時に専用のロジックLSI5をテストするモードがないため、テストを2度に分けて行う必要があり、効率化の点で問題がある。
However, in the conventional semiconductor device, it is necessary to provide a
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、メモリLSIとロジックLSIとを同一のパッケージ内に搭載した半導体装置において、追加するテスト回路の規模を最小限に抑えつつ、メモリLSIとロジックLSIとを同時にテストすることができる半導体装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such points, and in a semiconductor device in which a memory LSI and a logic LSI are mounted in the same package, the memory LSI and the logic can be reduced while minimizing the scale of the test circuit to be added. An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of simultaneously testing an LSI.
本発明の半導体装置は、所定の機能を有するロジックLSIと、前記ロジックLSIと接続され、データを記憶するメモリLSIとを同一パッケージ内に搭載する半導体装置において、前記ロジックLSIは、前記所定の機能を有する論理回路と、データを受け取り各種の処理を行うとともに前記メモリLSIを制御するCPUとを有し、前記論理回路は、LSI用のテスト回路を有し、かつ、バーンイン時、前記CPUと機能的に分離されており、バーンイン時、前記CPUと前記メモリLSIの間ではテスト用のプログラムに基づいて通常動作と同様の動作を行わせ、前記論理回路は前記テスト回路を駆使して動作させる構成を有する。 The semiconductor device of the present invention is a semiconductor device in which a logic LSI having a predetermined function and a memory LSI connected to the logic LSI and storing data are mounted in the same package. The logic LSI has the predetermined function. A logic circuit that receives data and performs various processes and controls the memory LSI, and the logic circuit has a test circuit for LSI and functions as a CPU during burn-in. In the burn-in, between the CPU and the memory LSI, an operation similar to a normal operation is performed based on a test program, and the logic circuit is operated using the test circuit. Have
本発明によれば、追加するテスト回路の規模を最小限に抑えつつ、メモリLSIとロジックLSIとを同時にテストすることができる。 According to the present invention, it is possible to simultaneously test a memory LSI and a logic LSI while minimizing the scale of a test circuit to be added.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置の構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
図1の半導体装置100は、MCM(マルチチップモジュール)またはSIP(システムインパッケージ)の半導体装置であって、共通のパッケージ101内にメモリLSI103とロジックLSI105とが搭載されている。
A
メモリLSI103は、フラッシュメモリや擬似SRAMなどの高速・大容量のメモリLSIである。
The
ロジックLSI105は、所定の機能を有する論理回路107と、データを受け取り各種の処理を行うCPU(Central Processing Unit)109とを有する。CPU109には、機能的に見て、メモリLSI103を制御するメモリ制御部111が含まれている。
The logic LSI 105 includes a
論理回路107には、ロジックLSI105をバーンインする際のテスト回路として、SCAN回路113とBIST(Built-In Self Test)回路115とが搭載されている。SCAN回路113とBIST回路115はともにLSI用のテスト回路であって、特に、一般的には、前者はロジック部を、後者はメモリ部をそれぞれテスト対象にしている。ここで、SCANとBISTはいずれもLSIテストのテスト容易化設計手法の一つである。SCANとは、LSI内部のフリップフロップ(FF)を外部ピンから直接制御/観測するための回路を挿入する方式であり、BISTとは、LSI内部にテスト回路を内蔵して、自動的に故障の有無を判断する方式である。
In the
また、論理回路107にはセレクタ117が含まれている。このセレクタ117は、選択された動作モード(バーンインモード、ノーマルモード)に応じて、内部からの信号か状態固定(つまり「0」固定)かを選択する回路である。すなわち、セレクタ117によって、バーンインモードとノーマルモードとの切り替えが行われる。そのため、ロジックLSI105には、動作モード(バーンインモード、ノーマルモード)を選択するモード信号を入力するモード端子119が設けられている。このモード端子119は、パッケージ101の外部端子121に接続されている。
The
上記のようにCPU109はメモリ制御部111を有し、このメモリ制御部111を介してメモリLSI103とロジックLSI105との間でアドレス信号、データ信号、および制御信号がやり取りされる。
As described above, the
CPU109は、バーンイン時、論理回路107とは機能的に分離されており、一方の動作が他方の動作に左右されないように構成されている。これにより、ロジックLSI105に対するバーンインテストが可能になる。CPU109には、良否の判定信号をモニタする判定端子123が設けられている。この判定端子123は、パッケージ101の外部端子125に接続されている。
The
次いで、上記構成を有する半導体装置100の動作を説明する。
Next, the operation of the
まず、通常動作時において、メモリLSI103は、CPU109内のメモリ制御部111を介して制御される。このとき、ノーマルモードを選択するモード信号が、外部端子121およびモード端子119を介して論理回路107に入力され、セレクタ117によって動作モードがノーマルモードに設定されている。
First, during normal operation, the
一方、バーンイン時においても、メモリLSI103は、CPU109内のメモリ制御部111を介して制御されており、CPU109がメモリLSI103にアクセスすることで、CPU109、メモリLSI103、およびメモリ制御部111に対して通常動作時と同様のストレスを与えることができる。このとき、好ましくは、CPU109を動かすためのテスト用のプログラム127を事前にメモリLSI103に与えておくことで、余分な処理時間を与えることなく、バーンインを行うことができる。また、好ましくは、良否の判定をプログラム上で行い、外部からその結果をモニタできる機能を有する。すなわち、例えば、プログラム内で期待値比較を行い、この判定結果を判定端子123および外部端子125を介して外部からモニタすることで、外部から判定結果を判断することができる。
On the other hand, even at the time of burn-in, the
これに対し、バーンイン時において、論理回路107に対しては、CPU109が論理回路107と機能的に分離されており、論理回路107がCPU109の動作に左右されないため、スクリーニングテストに使用しているSCAN回路113とBIST回路115を動作させることにより、バーンインストレスを与える。
On the other hand, at the time of burn-in, the
なお、バーンイン時には、バーンインモードを選択するモード信号が、外部端子121およびモード端子119を介して論理回路107に入力され、セレクタ117によって動作モードがバーンインモードに設定されている。
At the time of burn-in, a mode signal for selecting the burn-in mode is input to the
このように、本実施の形態によれば、バーンイン時において、搭載されているCPU109を通常動作させるとともにSCAN回路113およびBIST回路115を利用することにより、より具体的には、CPU109とメモリLSI103の間ではテスト用のプログラム127に基づいて通常動作と同様の動作を行わせ、論理回路107はSCAN回路113およびBIST回路115を駆使して動作させることにより、メモリLSI103とロジックLSI105を同時に動作させるテストモードを有するため、追加するテスト回路の規模を最小限に抑えつつ、メモリLSIとロジックLSIとを同時にテストすることができる。
Thus, according to the present embodiment, during burn-in, the mounted
すなわち、メモリLSIとロジックLSIを同一パッケージ内に搭載した半導体装置において、ロジックLSIからメモリLSIへアクセスすることを有効に活用して、ごく僅かな規模のテスト回路のみで、メモリLSIのテストを可能にし、また、テストモードを設けることで、ロジックLSIとメモリLSIのテストを同時に行うことを可能にする。このように、ごく僅かな回路の追加のみで、メモリLSIとロジックLSIに対して同時にバーンインを行うことができるため、小型化が求められるMCMまたはSIPで効率的に有効なバーンインストレスを与えることができる。 In other words, in a semiconductor device in which a memory LSI and a logic LSI are mounted in the same package, it is possible to test the memory LSI with only a very small scale test circuit by effectively using the access from the logic LSI to the memory LSI. In addition, by providing a test mode, the logic LSI and the memory LSI can be tested simultaneously. As described above, since the burn-in can be performed simultaneously on the memory LSI and the logic LSI with only a few additional circuits, an effective burn-in stress can be efficiently applied in MCM or SIP that requires a reduction in size. it can.
(実施の形態2)
実施の形態2は、メモリLSIおよびロジックLSIをバーンインするモードと、ロジックLSIのみをバーンインするモードとを有し、両モードを切り替えることができる機能を有する場合である。
(Embodiment 2)
The second embodiment has a mode in which a memory LSI and a logic LSI are burned in and a mode in which only the logic LSI is burned in, and a function capable of switching both modes is provided.
図2は、本発明の実施の形態2に係る半導体装置の構成を示すブロック図である。なお、この半導体装置200は、図1に示す半導体装置100と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. The
本実施の形態の特徴は、LSI用のテスト回路であるSCAN回路およびBIST回路が、論理回路107のみならずCPU109aにも搭載されていることである。すなわち、論理回路107にはSCAN回路113とBIST回路115が搭載され、CPU109aには別のSCAN回路201とBIST回路203が搭載されている。
A feature of this embodiment is that the SCAN circuit and the BIST circuit, which are LSI test circuits, are mounted not only on the
図3は、本実施の形態におけるモード表を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing a mode table in the present embodiment.
まず、外部端子121およびモード端子119にモード信号「00」が入力された場合、メモリLSI103とロジックLSI105aは共に通常動作を行う。
First, when the mode signal “00” is input to the
また、外部端子121およびモード端子119にモード信号「01」が入力された場合、メモリLSI103は、CPU109aからアクセスすることで、バーンインストレスが与えられた状態となり、また、CPU109aおよびメモリ制御部111も、テスト用プログラム127によりメモリLSI103にアクセスすることで、バーンインストレスが与えられた状態になる。このとき、論理回路107については、CPU109aと機能的に分離された構成を有するため、SCAN回路113とBIST回路115が動作することで、バーンインストレスが与えられた状態になる。
When the mode signal “01” is input to the
また、外部端子121およびモード端子119にモード信号「11」が入力された場合、メモリLSI103には何も入力されない状態となる。このとき、メモリLSI103とロジックLSI105aとは分離された状態となるため、論理回路107内のSCAN回路113およびBIST回路115と、CPU109a内のSCAN回路201およびBIST回路203とが別々に動作することで、ロジックLSI105aにバーンインストレスを与えることができる。
Further, when the mode signal “11” is input to the
このように、本実施の形態によれば、モード信号の入力値に応じてどの部分にバーンインストレスを与えるかを制御することができる。例えば、モード信号の入力値を「11」に設定することにより、ロジックLSI105aのみにバーンインストレスを与えることができる。この結果、モード信号を追加するのみで、有効なバーンインテストを行うことができる。 Thus, according to this embodiment, it is possible to control which part is subjected to burn-in stress according to the input value of the mode signal. For example, by setting the input value of the mode signal to “11”, it is possible to apply burn-in stress only to the logic LSI 105a. As a result, an effective burn-in test can be performed only by adding a mode signal.
(実施の形態3)
実施の形態3は、実施の形態1または実施の形態2に係る半導体装置をCDMA受信機に適用した場合である。
(Embodiment 3)
The third embodiment is a case where the semiconductor device according to the first or second embodiment is applied to a CDMA receiver.
図4は、本発明の実施の形態3に係るCDMA受信装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a CDMA receiving apparatus according to
図4のCDMA受信装置300は、受信アンテナ301と、所定の周波数でフィルタリングおよび増幅を行う高周波信号処理部303と、アナログ信号をデジタル信号に変換するAD変換部305と、受信信号を復調するデータ復調部307と、復号を行うデータ復号部309と、復号された信号を音声に変換するCODEC部311と、通信制御を行うCPU313と、プログラムなどを格納するメモリLSI315とを有する。
The
AD変換部305、データ復調部307、データ復号部309、CODEC部311、およびCPU313は、ロジックLSI317を構成している。
The
ここで、メモリLSI315およびロジックLSI317は、それぞれ、実施の形態1または実施の形態2におけるメモリLSI103およびロジックLSI105と同じ構成を有しており、追加するテスト回路の規模を最小限に抑えつつ、両者にバーンインストレスを与えることができ、メモリLSIとロジックLSIに対して同時に有効なバーンインテストを行うことができる。
Here, the
なお、実施の形態1および実施の形態2に係る半導体装置のいずれかを、CDMA方式の移動体通信を行う基地局装置または移動局装置に搭載してもよいし、その他の通信装置に搭載してもよい。 Note that any of the semiconductor devices according to the first and second embodiments may be mounted on a base station device or a mobile station device that performs CDMA mobile communication, or may be mounted on another communication device. May be.
本発明に係る半導体装置は、小型化を保ちつつ、有効なバーンインストレスを与えることを可能としており、小型化が要望されている移動体通信装置等に有用である。 The semiconductor device according to the present invention is capable of giving effective burn-in stress while keeping downsizing, and is useful for mobile communication devices and the like for which downsizing is desired.
100、200 半導体装置
101 パッケージ
103、315 メモリLSI
105、105a、317 ロジックLSI
107 論理回路
109、109a、313 CPU
111 メモリ制御部
113、201 SCAN回路
115、203 BIST回路
117 セレクタ
119 モード端子
121、125 外部端子
123 判定端子
127 テスト用プログラム
300 CDMA受信装置
301 受信アンテナ
303 高周波信号処理部
305 AD変換部
307 データ復調部
309 データ復号部
311 CODEC部
100, 200
105, 105a, 317 Logic LSI
107
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ロジックLSIは、前記所定の機能を有する論理回路と、データを受け取り各種の処理を行うとともに前記メモリLSIを制御するCPUとを有し、
前記論理回路は、LSI用のテスト回路を有し、かつ、バーンイン時、前記CPUと機能的に分離されており、
バーンイン時、前記CPUと前記メモリLSIの間ではテスト用のプログラムに基づいて通常動作と同様の動作を行わせ、前記論理回路は前記テスト回路を駆使して動作させる、ことを特徴とする半導体装置。 In a semiconductor device in which a logic LSI having a predetermined function and a memory LSI connected to the logic LSI and storing data are mounted in the same package,
The logic LSI includes a logic circuit having the predetermined function, and a CPU that receives data and performs various processes and controls the memory LSI,
The logic circuit has a test circuit for LSI and is functionally separated from the CPU at the time of burn-in,
A semiconductor device characterized in that, during burn-in, an operation similar to a normal operation is performed between the CPU and the memory LSI based on a test program, and the logic circuit is operated by making full use of the test circuit. .
メモリLSIおよびロジックLSIをバーンインするモードと、ロジックLSIのみをバーンインするモードとを選択可能に有する、ことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
The CPU has a test circuit for LSI,
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a mode for burning in the memory LSI and the logic LSI and a mode for burning in only the logic LSI are selectable.
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