JP4857716B2 - 回路装置とその製造方法 - Google Patents
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Description
好適には、前記機能割り当て部は、前記複数のモジュールの少なくとも1つに冗長な機能を割り当て、前記接続部は、前記冗長な機能が割り当てられたモジュールに電源を入力するための第1電源入力部を基準電位線に接続する。
好適には、前記第1の工程では、前記複数のモジュールの少なくとも1つに冗長な機能を割り当てるように前記機能割り当て部を形成し、前記第4の工程では、前記冗長な機能が割り当てられたモジュールに電源を入力するための第1電源入力部を所定の基準電位線に接続するように前記接続部を形成する。
図1に示す回路装置1は、ICチップ2と、接続部4と、第2電源入力部B1〜B6と、端子T1〜T6とを有する。ICチップ2の半導体基板には、機能割り当て部3と、モジュールM1〜M7と、第1電源入力部A1〜A7とが形成される。
機能割り当て部3は、本発明の機能割り当て部の一実施形態である。
第1電源入力部A1〜A7は、それぞれ本発明の第1電源入力部の一実施形態である。
第2電源入力部B1〜B7は、それぞれ本発明の第2電源入力部の一実施形態である。
接続部4は、本発明の接続部の一実施形態である。
また、モジュールM1〜M7は、デジタル回路に限定されるものではなく、アナログ回路でも良い。
冗長な機能を割り当てられた回路は、例えばICチップ2の他の回路から一切の信号が入力されず、かつ、他の回路へ一切の信号を出力しない状態に設定される。
従って、欠陥のあるモジュールにこの冗長な機能を割り当てれば、ICチップ2の全体の機能を維持することが可能になり、モジュールの欠陥救済を実現できる。
また第2電源入力部Biは、例えばインターポーザ基板に形成される導体のパッドを含んでおり、このパッドにワイヤボンディングされる導体線を介して、ICチップ2の半導体基板上に形成される機能Fiのモジュールに電源電圧VDDiを供給する。
接続部4は、例えば、半導体基板に形成される第1電源入力部A1〜A7のパッドとインターポーザ基板に形成される第2電源入力部B1〜B6のパッドとをワイヤボンディングによって接続する導体線(例えば金の細線)によって構成される。
ICチップ2は、例えば図2に示すように、モジュールM1〜M7と、一般回路ブロック100と、スイッチ回路SWA1〜SWA6と、スイッチ回路SWB1〜SWB6とを有する。
一般回路ブロック100は、本発明の回路ブロックの一実施形態である。
スイッチ回路SWA1〜SWA6及びSWB1〜SWB6を含む回路は、図1における機能割り当て部3に対応する回路であり、本発明のモジュール選択部の一実施形態である。
例えばモジュールM1〜M7が3つの出力端子を有する場合において、この3つの出力端子の全てから信号を入力する入出力部や、1つの出力端子のみから信号を入力する入出力部などが混在していても良い。
スイッチ回路SWBiは、入出力部PiとモジュールM(i+1)との間に接続されており、入力される制御信号に応じてオン又はオフする。
ここで、モジュール選択部(SWA1〜SWA6,SWB1〜SWB6)は、7つのモジュール(M1〜M7)の中から制御信号に応じて6つのモジュールを選択し、選択した6つのモジュールと6つの入出力部(P1〜P6)とを1対1に接続する機能を有する。
nが整数1であれば(すなわちモジュールM1を切り離す場合は)、スイッチ回路SWA1〜SWA6が全てオフし、スイッチ回路SWB1〜SWB6が全てオンする。
nが整数7であれば(すなわちモジュールM7を切り離す場合は)、スイッチ回路SWA1〜SWA6が全てオンし、スイッチ回路SWB1〜SWB6が全てオフする。
この制御信号に応じて、スイッチ回路SWA1,SWA2がオン、スイッチ回路SWA3,SWA4,SWA5,SWA6がオフ、スイッチ回路SWB1,SWB2がオフ、スイッチ回路SWB3,SWB4,SWB5,SWB6がオンする。
これにより、入出力部P1とモジュールM1、入出力部P2とモジュールM2、入出力部P3とモジュールM4、入出力部P4とモジュールM5、入出力部P5とモジュールM6、入出力部P6とモジュールM7とがそれぞれ接続され、モジュールM3が一般回路ブロック100から切り離される。
すなわち、図1に示すICチップ2において機能Fi(1≦i≦6)を割り当てられるモジュールは、図2に示すICチップ2において入出力部Piに接続される。図1に示すICチップ2において冗長な機能F7を割り当てられるモジュールは、図2に示すICチップ2において全ての入出力部(P1〜P6)から切り離される。
従って、図2に示すICチップ2のモジュールMj(‘j’は2から6までの整数を示す)には機能F(j−1)、機能Fj、又は機能F7の何れかが割り当てられ、モジュールM1には機能F1又は機能F7が割り当てられ、モジュールM7には機能F6又は機能F7が割り当てられる。
また、入出力部Piに接続されるモジュール(Mi又はM(i+1))には、電源電圧VDDiが供給される。
図4に示すICチップ2は、モジュールM1〜M7と、入出力部P1〜P6を持つ一般回路ブロック100と、モジュール選択部50と、制御部60と、記憶部70と、信号入力部80とを有する。
モジュール選択部50は、本発明のモジュール選択部の一実施形態である。
モジュール選択部50及び制御部60を含む回路は、図1における機能割り当て部3に対応する回路である。
スイッチ回路SWAi(1≦i≦6)は、入出力部PiとモジュールMiとの間に接続されており、制御部60から供給される制御信号Sciが値‘0’の場合にオン、値‘1’の場合にオフする。
スイッチ回路SWBiは、入出力部PiとモジュールM(i+1)との間に接続されており、制御信号Sciが値‘0’の場合にオフ、値‘1’の場合にオンする。
同様に、スイッチ回路SWBiは、入出力部PiからモジュールM(i+1)へ伝送される信号をオンオフするスイッチ、及び/又は、モジュールM(i+1)から入出力部Piへ伝送される信号をオンオフするスイッチを少なくとも1つ有している。
第1の動作モードは、主としてモジュールの検査を行う場合に設定され、第2の動作モードは、モジュールの検査が完了した後の通常状態において設定される。
この場合、制御部60は、制御信号Sc1〜Sc(n−1)を値‘0’に設定し、制御信号Scn〜Sc6を値‘1’に設定する。
これにより、スイッチ回路SWA1〜SWA(n−1)がオン、スイッチ回路SWAn〜SWA6がオフ、スイッチ回路SWB1〜SWB(n−1)がオフ、スイッチ回路SWBn〜SWB6がオンに設定される。その結果、モジュールM1〜M(n−1)が入出力部P1〜P(n−1)と1対1に接続され、モジュールM(n+1)〜M7が入出力部Pn〜P6と1対1に接続され、モジュールMnが全入出力部から切り離される。
この場合、制御部60は、制御信号Sc1〜Sc6を全て値‘1’に設定する。
これにより、スイッチ回路SWA1〜SWA6が全てオフ、スイッチ回路SWB1〜SWB6が全てオンに設定される。その結果、モジュールM2〜M7が入出力部P1〜P6と1対1に接続され、モジュールM1が全入出力部から切り離される。
この場合、制御部60は、制御信号Sc1〜Sc6を全て値‘0’に設定する。
これにより、スイッチ回路SWA1〜SWA6が全てオン、スイッチ回路SWB1〜SWB6が全てオフに設定される。その結果、モジュールM1〜M6が入出力部P1〜P6と1対1に接続され、モジュールM7が全入出力部から切り離される。
すなわち、記憶部70に記憶される情報若しくは信号入力部80から入力される信号がモジュールMnを全ての入出力部から切り離すように指示する場合、デコード部601は、整数nの値に応じて、次のような信号Sd1〜Sd6を生成する。
‘n’が1から6までの整数であれば、信号Sdnを‘1’とし、他の信号を‘0’に設定する。
‘n’が整数7であれば、信号Sd1〜Sd6を全て値‘0’に設定する。
OR回路602−2は、2つの入力の一方に指示信号Sd1(=制御信号Sc1)、他方に指示信号Sd2を入力する。OR回路602−2の出力は、制御信号Sc2としてモジュール選択部50に供給される。
OR回路602−k(kは、3から6までの整数を示す。)は、2つの入力の一方にOR回路602−(k−1)の出力信号を入力し、他方に指示信号Sdkを入力する。OR回路602−kの出力は、制御信号Sckとしてモジュール選択部50に供給される。
デコード部601の指示信号Sd1(=制御信号Sc1)が値‘1’になると、この指示信号Sd1が入力されるOR回路602−2は値‘1’の制御信号Sc2を出力する。OR回路602−2より後段のOR回路602−3〜602−6から出力される制御信号Sc3〜Sc6も全て値‘1’になる。
他方、デコード部601の全ての指示信号(Sd1〜Sd6)が値‘0’になると、OR回路602−2〜602−6の入出力信号が全て値‘0’になるため、モジュール選択部50に供給される制御信号(Sc1〜Sc6)は全て値‘0’になる。
記憶部70は、例えばヒューズ素子や不揮発性メモリなどによって構成可能である。
以上が、ICチップ2についての説明である。
インターポーザ基板5のパッド(PB1_1〜PB6_1,PB1_2〜PB6_2,PG1〜PG7)とICチップ2のパッド(PA1〜PA7)の全体集合は、7つのモジュール(M1〜M7)に対応する7つの部分集合に区分される。
モジュールM1に対応する部分集合(第1部分集合と呼ぶ)は、パッドPA1,PB1_1,PG1により構成される。
モジュールMj(2≦j≦6)に対応する部分集合(第j部分集合と呼ぶ)は、パッドPAj,PB(j−1)_2,PBj_1,PGjにより構成される。
モジュールM7に対応する部分集合(第7部分集合と呼ぶ)は、パッドPA7,PB6_2,PG7により構成される。
例えば第2部分集合を構成するパッドPA2,PB1_2,PG2,PB2_1とこれを接続する導体線W2は、図において共通の直線上に並んで配置されている。この直線を含む平面として、紙面に対し垂直な平面を想定すると、第2部分集合を構成するパッドPA2,PB1_2,PG2,PB2_1とこれを接続する導体線W2は、何れもこの平面上に配置されている。
例えば第2部分集合(PA2,PB2_1,PG2,PB1_2)及び導体線W2が配置される紙面に垂直な平面と、第3部分集合(PA3,PB3_1,PG3,PB2_2)及び導体線W3が配置される紙面に垂直な平面は互いに平行関係にあり、交わり部分を持たない。従って、この平行な平面にそれぞれ含まれる導体線W2とW3は、各平面上においてどのパッドに接続されても互いに交差することはない。
この場合、ICチップ2の先述したモジュール選択部50では、モジュールM1が全ての入出力部から切り離され、モジュールM2〜M7と入出力部P1〜P6とが接続される。そのため、導体線W1〜W7は、モジュールM2〜M7に電源電圧VDD1〜VDD6がそれぞれ供給され、モジュールM1の電源電圧がゼロ(基準電位GND)になるように、各パッドを接続する。
すなわち、導体線W1は、モジュールM1に電源を供給するパッドPA1と基準電位を有するパッドPG1とを接続する。
導体線W2は、モジュールM2に電源を供給するパッドPA2と端子T1から電源電圧VDD1を入力するパッドPB1_2とを接続する。
導体線W3は、モジュールM3に電源を供給するパッドPA3と端子T2から電源電圧VDD2を入力するパッドPB2_2とを接続する。
導体線W4は、モジュールM4に電源を供給するパッドPA4と端子T3から電源電圧VDD3を入力するパッドPB3_2とを接続する。
導体線W5は、モジュールM5に電源を供給するパッドPA5と端子T4から電源電圧VDD4を入力するパッドPB4_2とを接続する。
導体線W6は、モジュールM6に電源を供給するパッドPA6と端子T5から電源電圧VDD5を入力するパッドPB5_2とを接続する。
導体線W7は、モジュールM7に電源を供給するパッドPA7と端子T6から電源電圧VDD6を入力するパッドPB6_2とを接続する。
この場合、ICチップ2のモジュール選択部50では、モジュールM2が全ての入出力部から切り離され、モジュールM1と入出力部P1、モジュールM3〜M7と入出力部P2〜P6とが接続される。そのため、導体線W1〜W7は、モジュールM1に電源電圧VDD1、モジュールM3〜M7に電源電圧VDD2〜VDD6がそれぞれ供給され、モジュールM2の電源電圧がゼロ(基準電位GND)になるように、各パッドを接続する。
すなわち、導体線W1は、モジュールM1に電源を供給するパッドPA1と端子T1から電源電圧VDD1を入力するパッドPB1_1とを接続する。
導体線W2は、モジュールM2に電源を供給するパッドPA2と基準電位を有するパッドPG2とを接続する。
導体線W3は、モジュールM3に電源を供給するパッドPA3と端子T2から電源電圧VDD2を入力するパッドPB2_2とを接続する。
導体線W4は、モジュールM4に電源を供給するパッドPA4と端子T3から電源電圧VDD3を入力するパッドPB3_2とを接続する。
導体線W5は、モジュールM5に電源を供給するパッドPA5と端子T4から電源電圧VDD4を入力するパッドPB4_2とを接続する。
導体線W6は、モジュールM6に電源を供給するパッドPA6と端子T5から電源電圧VDD5を入力するパッドPB5_2とを接続する。
導体線W7は、モジュールM7に電源を供給するパッドPA7と端子T6から電源電圧VDD6を入力するパッドPB6_2とを接続する。
この場合、ICチップ2のモジュール選択部50では、モジュールM3が全ての入出力部から切り離され、モジュールM1,M2と入出力部P1,P2、モジュールM4〜M7と入出力部P3〜P6とが接続される。そのため、導体線W1〜W7は、モジュールM1,M2に電源電圧VDD1,VDD2、モジュールM4〜M7に電源電圧VDD3〜VDD6がそれぞれ供給され、モジュールM3の電源電圧がゼロ(基準電位GND)になるように、各パッドを接続する。
すなわち、導体線W1は、モジュールM1に電源を供給するパッドPA1と端子T1から電源電圧VDD1を入力するパッドPB1_1とを接続する。
導体線W2は、モジュールM2に電源を供給するパッドPA2と端子T2から電源電圧VDD2を入力するパッドPB2_1とを接続する。
導体線W3は、モジュールM3に電源を供給するパッドPA3と基準電位を有するパッドPG3とを接続する。
導体線W4は、モジュールM4に電源を供給するパッドPA4と端子T3から電源電圧VDD3を入力するパッドPB3_2とを接続する。
導体線W5は、モジュールM5に電源を供給するパッドPA5と端子T4から電源電圧VDD4を入力するパッドPB4_2とを接続する。
導体線W6は、モジュールM6に電源を供給するパッドPA6と端子T5から電源電圧VDD5を入力するパッドPB5_2とを接続する。
導体線W7は、モジュールM7に電源を供給するパッドPA7と端子T6から電源電圧VDD6を入力するパッドPB6_2とを接続する。
この場合、ICチップ2のモジュール選択部50では、モジュールM4が全ての入出力部から切り離され、モジュールM1〜M3と入出力部P1〜P3、モジュールM5〜M7と入出力部P4〜P6とが接続される。そのため、導体線W1〜W7は、モジュールM1〜M3に電源電圧VDD1〜VDD3、モジュールM5〜M7に電源電圧VDD4〜VDD6がそれぞれ供給され、モジュールM4の電源電圧がゼロ(基準電位GND)になるように、各パッドを接続する。
すなわち、導体線W1は、モジュールM1に電源を供給するパッドPA1と端子T1から電源電圧VDD1を入力するパッドPB1_1とを接続する。
導体線W2は、モジュールM2に電源を供給するパッドPA2と端子T2から電源電圧VDD2を入力するパッドPB2_1とを接続する。
導体線W3は、モジュールM3に電源を供給するパッドPA3と端子T3から電源電圧VDD3を入力するパッドPB3_1とを接続する。
導体線W4は、モジュールM4に電源を供給するパッドPA4と基準電位を有するパッドPG4とを接続する。
導体線W5は、モジュールM5に電源を供給するパッドPA5と端子T4から電源電圧VDD4を入力するパッドPB4_2とを接続する。
導体線W6は、モジュールM6に電源を供給するパッドPA6と端子T5から電源電圧VDD5を入力するパッドPB5_2とを接続する。
導体線W7は、モジュールM7に電源を供給するパッドPA7と端子T6から電源電圧VDD6を入力するパッドPB6_2とを接続する。
この場合、ICチップ2のモジュール選択部50では、モジュールM5が全ての入出力部から切り離され、モジュールM1〜M4と入出力部P1〜P4、モジュールM6,M7と入出力部P5,P6とが接続される。そのため、導体線W1〜W7は、モジュールM1〜M4に電源電圧VDD1〜VDD4、モジュールM6,M7に電源電圧VDD5,VDD6がそれぞれ供給され、モジュールM5の電源電圧がゼロ(基準電位GND)になるように、各パッドを接続する。
すなわち、導体線W1は、モジュールM1に電源を供給するパッドPA1と端子T1から電源電圧VDD1を入力するパッドPB1_1とを接続する。
導体線W2は、モジュールM2に電源を供給するパッドPA2と端子T2から電源電圧VDD2を入力するパッドPB2_1とを接続する。
導体線W3は、モジュールM3に電源を供給するパッドPA3と端子T3から電源電圧VDD3を入力するパッドPB3_1とを接続する。
導体線W4は、モジュールM4に電源を供給するパッドPA4と端子T4から電源電圧VDD4を入力するパッドPB4_1とを接続する。
導体線W5は、モジュールM5に電源を供給するパッドPA5と基準電位を有するパッドPG5とを接続する。
導体線W6は、モジュールM6に電源を供給するパッドPA6と端子T5から電源電圧VDD5を入力するパッドPB5_2とを接続する。
導体線W7は、モジュールM7に電源を供給するパッドPA7と端子T6から電源電圧VDD6を入力するパッドPB6_2とを接続する。
この場合、ICチップ2のモジュール選択部50では、モジュールM6が全ての入出力部から切り離され、モジュールM1〜M5と入出力部P1〜P5、モジュールM7と入出力部P6とが接続される。そのため、導体線W1〜W7は、モジュールM1〜M5に電源電圧VDD1〜VDD5、モジュールM7に電源電圧VDD6がそれぞれ供給され、モジュールM6の電源電圧がゼロ(基準電位GND)になるように、各パッドを接続する。
すなわち、導体線W1は、モジュールM1に電源を供給するパッドPA1と端子T1から電源電圧VDD1を入力するパッドPB1_1とを接続する。
導体線W2は、モジュールM2に電源を供給するパッドPA2と端子T2から電源電圧VDD2を入力するパッドPB2_1とを接続する。
導体線W3は、モジュールM3に電源を供給するパッドPA3と端子T3から電源電圧VDD3を入力するパッドPB3_1とを接続する。
導体線W4は、モジュールM4に電源を供給するパッドPA4と端子T4から電源電圧VDD4を入力するパッドPB4_1とを接続する。
導体線W5は、モジュールM5に電源を供給するパッドPA5と端子T5から電源電圧VDD5を入力するパッドPB5_1とを接続する。
導体線W6は、モジュールM6に電源を供給するパッドPA6と基準電位を有するパッドPG6とを接続する。
導体線W7は、モジュールM7に電源を供給するパッドPA7と端子T6から電源電圧VDD6を入力するパッドPB6_2とを接続する。
この場合、ICチップ2のモジュール選択部50では、モジュールM7が全ての入出力部から切り離され、モジュールM1〜M6と入出力部P1〜P6とが接続される。そのため、導体線W1〜W7は、モジュールM1〜M6に電源電圧VDD1〜VDD6が供給され、モジュールM7の電源電圧がゼロ(基準電位GND)になるように、各パッドを接続する。
すなわち、導体線W1は、モジュールM1に電源を供給するパッドPA1と端子T1から電源電圧VDD1を入力するパッドPB1_1とを接続する。
導体線W2は、モジュールM2に電源を供給するパッドPA2と端子T2から電源電圧VDD2を入力するパッドPB2_1とを接続する。
導体線W3は、モジュールM3に電源を供給するパッドPA3と端子T3から電源電圧VDD3を入力するパッドPB3_1とを接続する。
導体線W4は、モジュールM4に電源を供給するパッドPA4と端子T4から電源電圧VDD4を入力するパッドPB4_1とを接続する。
導体線W5は、モジュールM5に電源を供給するパッドPA5と端子T5から電源電圧VDD5を入力するパッドPB5_1とを接続する。
導体線W6は、モジュールM6に電源を供給するパッドPA6と端子T6から電源電圧VDD6を入力するパッドPB6_1とを接続する。
導体線W7は、モジュールM7に電源を供給するパッドPA7と基準電位を有するパッドPG7とを接続する。
第1の変形例が上述の回路装置と異なる点は、機能割り当て部3において割り当てを設定する際の制御信号として、第1電源入力部A1〜A7のパッドPA1〜PA7に入力される電圧を用いることにある。すなわち、機能割り当て部3は、パッドPA1〜PA7に入力される電圧に応じてモジュールM1〜M7と機能F1〜F7との1対1の関係を設定し、モジュールM1〜M7の各々に当該1対1の関係で対応付けた機能を割り当てる。
信号保持部6は、例えば回路装置1の電源が投入された直後などの初期状態において、パッドPA1〜PA7に入力される電圧を‘1’又は‘0’の論理信号として保持する。例えばパッドPA1〜PA7の電圧が所定のしきい値より高いハイレベルの電圧である場合に‘1’、このしきい値より低いローレベルの電圧である場合に‘0’の信号を保持する。これにより、‘0’の信号が保持されたパッドには基準電位GNDが入力されており、当該パッドに対応するモジュールには冗長な機能F7が割り当てられるべき(すなわち当該モジュールは全ての入出力部より切り離されるべき)ことが分かる。従って、信号保持部6に保持される信号を機能割り当て部3の制御信号として利用することが可能である。例えば、図4における記憶部70を信号保持部6に置き換えても良い。
第2の変形例は、各モジュールの電源入力用に複数のパッドを設けている点で、上述の回路装置と異なっている。例えばモジュールの消費電力が大きい場合、1つの電源パッドでは電流容量が足りないために、複数の電源パッドが必要になることがある。この場合、ICチップ2に形成される各パッドとインターポーザ基板5に形成される各パッドをそれぞれ複数に増やし、必要なパッド同士をワイヤボンディングで接続すれば、上述の回路装置と同一の電気的接続関係を保ちつつ、モジュールの給電経路の電流容量を大きくすることができる。
図13における2つのパッドPBi_1a及びPBi_1b(1≦i≦7)は、図5〜図11におけるパッドPBi_1と同一の電気的接続関係を有する。
図13における2つのパッドPBi_2a及びPBi_2bは、図5〜図11におけるパッドPBi_2と同一の電気的接続関係を有する。
図13における2つのパッドPGna及びPGnbは、図5〜図11におけるパッドPGnと同一の電気的接続関係を有する。
パッドPA1b,PB1_1b,PG1bは、モジュールM1に対応する他の1つの部分集合を構成する。導体線W1bは、この部分集合を構成するパッドPA1b及びPB1_1b若しくはパッドPA1b及びPG1bを接続する。
パッドPAjb,PB(j−1)_2b,PBj_1b,PGjbは、モジュールMjに対応する他の1つの部分集合を構成する。導体線Wjbは、パッドPAjb及びPB(j−1)_2b、パッドPAjb及びPBj_1b、若しくは、パッドPAjb及びPGjbを接続する。
パッドPA7b,PB6_2b,PG7bは、モジュールM7に対応する1つの部分集合を構成する。導体線W7bは、この部分集合に属するパッドPA7b及びPB6_2b若しくはパッドPA7b及びPG7bを接続する。
従って導体線W1a〜W7a及びW1b〜W7bは、図13に示すように、互いに交差することなくパッド同士を接続することができる。
第3の変形例は、各モジュールの電源入力用に複数のパッドを設けており、かつ、その複数のパッドから1つのモジュールへ異なる系統の電源が供給される点で、上述の回路装置と異なっている。
なお、図14に示す回路装置において構成されるパッドの部分集合は、図13に示す回路装置において説明した部分集合と同じである。そのため、導体線W1a〜W7a及びW1b〜W7bが互いに交差しない点については、図13に示す回路装置と同じである。
第4の変形例では、回路装置1にICチップ2とは別のICチップ7が設けられており、この別のICチップ7からICチップ2に対して電源電圧VDD1〜VDD6が供給される点で、上述した回路装置と異なっている。
すなわち、第4の変形例は、1つのパッケージ内に複数のICチップが集積されるSIP(system in package)やMCM(multi chip module)と称されるタイプの回路装置に相当する。
電圧レギュレータ回路U1〜U6は、パッドPD2より入力される電源電圧VDDをそれぞれ電源電圧VDD1〜VDD6に変換する。
基準電位GNDを入力するパッドPD1は、ICチップ7上の配線によってパッドPG1〜PG7に接続される。
従って、図15に示すように複数のICチップを有する回路装置においても、図5〜図11に示す回路装置と同様に、各モジュールに対する機能の割り当てに合わせて電源系統の接続を変更することが可能である。
半導体ウェーハ上に上述したICチップ2の回路が形成される。図15に示す回路装置の場合は、別の半導体ウェーハ上にICチップ7の回路が形成される。
回路装置に組み込まれるインターポーザ基板5などの各部品が作成される。インターポーザ基板5には、ICチップ2とボンディングされる電源パッドなどが形成される。
半導体ウェーハに形成された各ICチップのテストが行われる。ICチップ2については、モジュールM1〜M7のそれぞれに欠陥があるか否かが判定される。
ステップST103におけるテストの結果、全モジュールに欠陥がない場合には所定のモジュールを未使用とし、欠陥が見つかった場合はその欠陥モジュールを未使用とするように、各ICチップ2におけるモジュールの機能の割り当てが決定される。
ステップST104において決定された各モジュールの機能の割り当てに基づいて、ICチップ2に形成されるモジュールM1〜M7の電源入力部とインターポーザ基板5に形成される電源電圧VDD1〜VDD6の電源入力部(図15に示す回路装置の場合は、ICチップ7に形成される電源電圧VDD1〜VDD6の電源入力部)との接続関係が決定される。すなわち、機能Fi(1≦i≦6)を割り当てられたモジュールに電源電圧VDDiが入力され、冗長機能F7を割り当てられたモジュールの電源電圧がゼロになるように、上記の接続関係が決定される。決定された接続関係は、ボンディング情報としてボンディング装置に渡される。
検査後のICチップ2、インターポーザ基板5などの各部品が組み立てられて、ボンディング装置に搭載される。ボンディング装置では、ICチップ2ごとに渡されるボンディング情報に基づいて、ICチップ2とインターポーザ基板5とのワイヤボンディング(図15に示す回路装置の場合はICチップ2とICチップ7とのワイヤボンディング)が行われる。
ワイヤボンディング後のパッケージにおいて更にテストが行われ、ワイヤボンディングの成否や、各モジュールの冗長救済の成否が確認される。例えば、冗長機能が割り当てられたモジュールに電源が供給されず、その他のモジュールに電源が供給されることや、システム全体が正しく動作することなどが、最終的に確認される。
回路装置の全ての電源ピンに電源が供給される。これにより、冗長機能F7を割り当てられた欠陥モジュールの電源入力用パッドはローレベル(論理値‘0’)、その他の正常なモジュールの電源入力用パッドはハイレベル(論理値‘1’)になる。
全モジュールの電源電圧に対応した論理値が、信号保持部6に保持される。
動作中のモジュールに常に一定の電源電圧VDD1〜VDD6が供給され続ける場合、信号保持部6には常に同じ論理値の信号が保持されるので、信号保持部6は不要である。しかしながら、システムの動作中に休止状態となったモジュールへの電源供給を止めたり、各モジュールの動作スピードに応じて電源電圧VDD1〜VDD6を動的に調節したりする低消費電力対策を講じる場合は、各モジュールに供給される電源電圧が初期状態と異なる。この場合、初期状態においてモジュールに供給される電源電圧の情報を記憶しておかないと、動作の途中で機能割り当て部3における機能の割り当てが正しく行われなくなる。従って、モジュールの電源電圧が変化する場合には、信号保持部6によって初期状態におけるモジュール電源電圧の情報を保持する必要がある。
信号保持部6に保持される各モジュールの電源電圧に対応した信号が、機能割り当て部3に制御信号として入力される。これにより、機能割り当て部3では、欠陥モジュールを未使用とするように各モジュールの機能の割り当てが行われる。
機能割り当て部3によって機能の割り当てが完了すると(例えばモジュール選択部50におけるモジュールと入出力部との切り替えが完了すると)、システムの動作が開始される。
システムの動作中において、欠陥モジュールの電源は常にオフしているため、欠陥モジュールにおける無駄なリーク電力が抑制される。
また、システムの動作中においては、低消費電力対策として、休止状態にあるモジュールへの電源供給をオフしたり、モジュールに要求される動作スピードに応じて電源電圧を上下に調節したりする制御が行われる。
信号保持部6を参照することにより、動作中の6つのモジュールと6つの電源電圧(VDD1〜VDD6)との対応関係が分かるため、任意のモジュールが休止状態に入った場合には、そのモジュールに供給される電源をオフにしてリーク電力を削減できる。また、任意のモジュールの動作スピードが低下する場合には、そのモジュールに供給される電源電圧を下げることによって動作電力を削減できる。
これにより、特殊な製造工程を追加したり複雑な回路を設けたりすることなく、モジュールM1〜M7に供給される電源電圧を各モジュールに割り当てられる機能に応じて適切に制御することが可能になる。
すなわち、機能Fiを割り当てられたモジュールには、機能割り当て部3における機能の割り当て状態に依存することなく、常に第2電源入力部Biを通じて電源を供給できるため、例えば欠陥救済の実施によってモジュールに対する機能の割り当てがICチップごとに異なっても、回路装置の外部から第2電源入力部に入力する電源を変更する必要がない。これにより、第2電源入力部に入力する電源を変更するための専用のハードウェアを回路装置の外部に設けたり、電源の入力先を回路装置ごとに変更するための余分な製造工程を設けたりする必要がない。
本実施形態に係る回路装置によれば、モジュールに対する機能の割り当てに依存することなく、常に第2電源入力部Biを通じて機能Fiのモジュールに電源電圧VDDiを供給できるため、余分なハードウェアや製造工程を追加せずに、上記のようなモジュールごとの電源制御を行うことができる。
加えて、パワーゲートを用いて未使用モジュールの電源をオフする際に必要となるヒューズが不要になるため、ヒューズをチップ上に形成する場合に比べて面積の増大を効果的に抑制できる。また、ヒューズが不要になることから、ヒューズをカットするための専用の工程が不要になる。
また、回路装置を搭載するセット基板において冗長モジュール用の余分な電源配線パターンを設けなくて良いため、セット基板の設計が容易になり、製造コストを抑制できる。
しかも、各モジュールに供給する電源をオンオフするための回路をパッケージ外部に設ける場合や、各モジュールの電源電圧を動的に制御する回路をパッケージの外部に設ける場合には、冗長モジュール用の余分な回路を設けなくて済むため、その分の製造コストを削減できる。
Claims (8)
- 互いに機能を代替可能な複数のモジュールと、
前記複数のモジュールへ供給される電源を入力するための複数の第1電源入力部と、
初期状態において前記複数の第1電源入力部に入力される電圧に応じた信号を保持する信号保持部と、
前記信号保持部が保持する信号に応じて、所定の複数の機能と前記複数のモジュールとの1対1の関係を設定し、前記複数のモジュールの各々に当該1対1の関係で対応付けた機能を割り当てる機能割り当て部と、
各々が前記所定の複数の機能の少なくとも1つに対応する電源を入力する複数の第2電源入力部と、
前記複数の第2電源入力部において入力される各電源が、その電源に対応する機能を割り当てられたモジュールへ供給されるように、前記複数の第1電源入力部の少なくとも一部と前記複数の第2電源入力部とを接続する接続部と
を具備する回路装置。 - 前記機能割り当て部は、前記複数のモジュールの少なくとも1つに冗長な機能を割り当て、
前記接続部は、前記冗長な機能が割り当てられたモジュールに電源を入力するための第1電源入力部を基準電位線に接続する、
請求項1に記載の回路装置。 - 前記第1電源入力部と前記第2電源入力部は、異なる基板上に形成されており、
前記接続部は、異なる基板上に形成された回路を電気的に接続する導体を含む、
請求項1または2に記載の回路装置。 - 前記第1電源入力部及び前記第2電源入力部は、前記導体と接合可能な少なくとも1つのパッドをそれぞれ有し、
前記パッドの全体集合は、それぞれ最大1組のパッド対が前記導体により接続される複数の部分集合に区分され、
同一の部分集合に属するパッドとこれを接続する導体は、同一の平面上に配置され、
上記平面は部分集合ごとに異なっており、
各部分集合が配置される上記平面同士は互いに平行関係にある、若しくは、少なくとも前記導体上に交わり部分を持たない
請求項3に記載の回路装置。 - 各々が1つのモジュールに少なくとも1つの信号を出力する、及び/又は、当該1つのモジュールにおいて発生する少なくとも1つの信号を入力するR個(Rは1より大きく前記モジュールの個数Nより小さい整数を示す)の入出力部を有した回路ブロックを有し、
前記機能割り当て部は、入力される制御信号に応じて前記N個のモジュールからR個のモジュールを選択し、当該選択したR個のモジュールと前記回路ブロックのR個の入出力部とを1対1に接続し、かつ、前記R個の入出力部の各々に、少なくとも2つのモジュールから前記制御信号に応じて選択した1つのモジュールを接続するモジュール選択部を含み、
前記複数の第2電源入力部の各々は、前記R個の入出力部の少なくとも1つに対応する電源を入力し、
前記接続部は、前記複数の第2電源入力部において入力される各電源が、その電源に対応する入出力部と接続されたモジュールへ供給されるように、前記複数の第1電源入力部の少なくとも一部と前記複数の第2電源入力部とを接続する、
請求項1または2に記載の回路装置。 - 前記R個の入出力部は、第1入出力部から第R入出力部までのR個の入出力部を含み、
前記N個のモジュールは、第1モジュールから第(R+1)モジュールまでの(R+1)個のモジュールを含み、
前記モジュール選択部は、前記制御信号に応じて第iモジュール(iは1からRまでの整数を示す)又は第(i+1)モジュールの一方を選択し、当該選択したモジュールを第i入出力部に接続し、
前記接続部は、前記第i入出力部に対応する電源を入力する第2電源入力部と、前記第i入出力部に接続される前記第iモジュール又は前記第(i+1)モジュールの一方のモジュールへ供給される電源を入力する第1電源入力部とを接続する、
請求項5に記載の回路装置。 - 互いに機能を代替可能な複数のモジュール、前記複数のモジュールへ供給される電源を入力するための複数の第1電源入力部、初期状態において前記複数の第1電源入力部に入力される電圧に応じた信号を保持する信号保持部、及び、前記信号保持部が保持する信号に応じて、所定の複数の機能と前記複数のモジュールとの1対1の関係を設定し、前記複数のモジュールの各々に当該1対1の関係によって対応付けた機能を割り当てる機能割り当て部を共通の基板若しくは複数の基板に形成する第1の工程と、
各々が前記所定の複数の機能の少なくとも1つに対応する電源を入力する複数の第2電源入力部を、共通の基板若しくは複数の基板に形成する第2の工程と、
前記第1の工程で形成した前記複数のモジュールを検査し、当該検査結果に応じて、前記機能割り当て部が各モジュールに割り当てるべき機能を決定する第3の工程と、
前記第3の工程で決定した各モジュールの機能割り当てに基づいて、前記複数の第2電源入力部において入力される各電源が、その電源に対応する機能を割り当てられたモジュールへ供給されるように、前記複数の第1電源入力部の少なくとも一部と前記複数の第2電源入力部とを接続する接続部を形成する第4の工程と
を有する回路装置の製造方法。 - 前記第1の工程では、前記複数のモジュールの少なくとも1つに冗長な機能を割り当てるように前記機能割り当て部を形成し、
前記第4の工程では、前記冗長な機能が割り当てられたモジュールに電源を入力するための第1電源入力部を所定の基準電位線に接続するように前記接続部を形成する、
請求項7に記載の回路装置の製造方法。
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