JP6711957B2 - 集積回路及び集積回路のテスト方法 - Google Patents

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Description

本実施例は、集積回路の技術分野に関し、例えば、集積回路及び集積回路のテスト方法に関する。
関連技術において、集積デバイスの大部分は、素子の形でより大規模のモジュールに集積されている。このような製品の大規模な量産に必要な歩留まりスクリーニングテストは、通常モジュール集積の後に行われる。従って、業界内で集積デバイスの歩留まりスクリーニングテストに対する融通の効かない要求は、まだ存在していない。一方、集積デバイス、例えば、比較的新しいプロセス技術としての集積受動デバイスは、従来の技術(例えば、低温同時焼成セラミック技術(Low Temperature Co−fired Ceramic、LTCC))により達成した成熟度に遠く及ばないため、集積デバイスの量産スクリーニングテストについては、業界でもまだ研究や蓄積が少ない。
業界における集積デバイスの量産スクリーニングテストでは、通常、低周波又は高周波数のテストによって量産スクリーニングが行われる。そのうち、低周波数とは、100MHz(メガヘルツ)以下の周波数範囲を指し、高周波数とは、100MHz以上の周波数を指すことができる。高周波数テストは、コストが高いため、通常量産には採用されない。低周波数テストはコストが低いが、業界での有効な低周波数テスト方法が欠如している。直接スキップするか、又は関連する回路の機能が低周波で効果的に検出できない。これは、受動デバイス自体が独立した製品として量産スクリーニングを行うのに乗り越えられない大きな課題をもたらしている。
本発明は、集積回路及び集積回路のテスト方法を提供することで、有効な低周波数テスト方法を提供し、集積回路の歩留まりを向上させる。
第1の態様において、本実施例では、
少なくとも1つの第1の分岐回路と少なくとも1つの第2の分岐回路を含み、前記第1の分岐回路は、少なくとも1つの第1のコンデンサを含み、
前記第1の分岐回路の第1の端は、前記第2の分岐回路の第1の端と電気的に接続され、前記第1の分岐回路の第2の端は、低周波数テストを行うように前記第2の分岐回路の第2の端に接続されない集積回路であって、
前記低周波数テストは、前記第1の分岐回路の第1の端と前記第1の分岐回路の第2の端に低周波数テスト信号を印加し、前記第1の分岐回路に対してテストを行う集積回路を提供する。
第2の態様において、本実施例では、
集積回路における第1の分岐回路の第1の端と第2の端に低周波数テスト信号を印加し、前記第1の分岐回路に対してテストを行うステップと、
予め設定した容量値が測定されると、前記第1の分岐回路が故障していないと判定するステップと、
第1のプリセット閾値を超える抵抗値が測定されると、前記第1の分岐回路が断路していると判定するステップと、
第2のプリセット閾値未満の抵抗値が測定されると、前記第1の分岐回路が短絡していると判定するステップを含む集積回路のテスト方法であって、
前記集積回路は、少なくとも1つの前記第1の分岐回路と少なくとも1つの第2の分岐回路を含み、前記第1の分岐回路は、少なくとも1つの第1のコンデンサを含み、前記第1の分岐回路の第1の端は、前記第2の分岐回路の第1の端と電気的に接続されている、集積回路のテスト方法を更に提供する。
本実施例では、関連技術における回路の2端子デバイスを、3端子デバイスとして設計し、第1の分岐回路に対して低周波数テストを行う際、第2の分岐回路からの影響を受けずに、第1の分岐回路が故障しているか否かを効果的に検出することができる。本実施例は、有效な集積回路テスト方法を提供し、集積回路の歩留まりを向上させる。本実施例は、高周波数テストに比べて、低周波数テストを用いることで集積デバイス製品のコストを効果的に低減させる。
図1Aは、本実施例に係る集積回路の構造模式図である。 図1Bは、本実施例に係る他の集積回路の構造模式図である。 図2Aは、本実施例に係る集積回路の回路図である。 図2Bは、本実施例に係る他の集積回路の回路図である。 図2Cは、本実施例に係る他の集積回路の回路図である。 図3Aは、本実施例に係る他の集積回路の回路図である。 図3Bは、本実施例に係る他の集積回路の回路図である。 図4Aは、本実施例に係る他の集積回路の回路図である。 図4Bは、本実施例に係る他の集積回路の回路図である。 図5は、本実施例に係る他の集積回路の回路図である。 図6Aは、本実施例に係る集積回路のレイアウトである。 図6Bは、図6AにおけるA−A方向に沿う断面図である。
以下、図面及び実施例を参照しながら、本発明について更に詳細的に説明する。本明細書に記載する具体的な実施例は、本発明を説明するためのものに過ぎず、本発明を限定するものではないことを理解すべきである。なお、説明を容易にするために、図面に示しているのは本発明に関連する一部だけであり、すべての構造ではないことをここで述べておく。
図1Aは、本実施例に係る集積回路の構造模式図である。図1Aを参照し、当該回路は、
少なくとも1つの第1の分岐回路11と少なくとも1つの第2の分岐回路12を含み、第1の分岐回路11は、少なくとも1つの第1のコンデンサを含み、
第1の分岐回路11の第1の端A1は、第2の分岐回路12の第1の端B1と電気的に接続され、低周波数テストを行う前に、第1の分岐回路11の第2の端A2と第2の分岐回路12の第2の端B2との接続が切断されており、低周波数テストを行った後に電気的に接続されている。
本実施例に係る分岐回路は、2つの接続端子間の1つの通路を示し、即ち、1つや複数の回路素子により組み合わせた(例えば、直列又は並列接続、或いは直列接続+並列接続等の各種の組み合わせ方式)分岐回路を1本の分岐回路と呼び、通常集積回路には複数本の分岐回路が含まれる。集積回路に対して量産テストを行う際、一般的にデジタル又はアナログ集積回路の量産テストは、直流(DC)又は低周波数信号テストであり、これら信号を使用するテストはスピードが速く、回路が正常であるか否かを素早く検出でき、且つコストが比較的低い。集積回路デバイス、例えば、集積受動デバイスについて、プロセスステップに存在する塵埃粒子等のランダムな不具合により、コンデンサに短絡又は断路等の故障が発生する可能性があり、通常は主にコンデンサが回路の歩留まりに影響を与える。インダクタンス等の他のデバイスについては、通常故障の発生確率は比較的低い。そのため、主に第1のコンデンサを含む第1の分岐回路に対して低周波数テストを行う。関連技術において、集積回路に対するテストを行う場合、例えば、図に示される回路に対してテストを行う場合、図1Bは、本実施例に係る図1Aにおける回路に対するテストが完了した後に、第1の分岐回路11の第2の端と第2の分岐回路12の第2の端を電気的に接続させる回路である。第1の分岐回路11の両端に低周波数テスト信号を印加すると、第1の分岐回路11における第1のコンデンサC1が故障しているか否かに係らず、いずれにおいても第2の分岐回路12からの影響で検出ができない。例えば、第2の分岐回路12にインダクタンスが直列接続されると、低周波数テストの場合、非常に小さい抵抗が検出される(短絡状態に近い)。或いは、第2の分岐回路12にコンデンサが直列接続されると、当該コンデンサが故障により短絡を発生し、低周波数テストの場合、第2の分岐回路12の短絡も、非常に小さい抵抗が検出されることから、第1の分岐回路における第1のコンデンサが正常であるか否かを効果的に確認できず、低周波数テストによって、第1の分岐回路が故障しているか否かを効果的に検出することができない。オプションとして、上記低周波数テスト信号は、予め設定した周波数閾値より小さく、例えば、100MHz未満である。例えば、当該低周波数テスト信号は、0〜100kHの範囲内にあっても良く、直流テスト信号又は100MHz〜100kH等の他の周波数のテスト信号であっても良い。
図1Aに示される集積回路において、第1の分岐回路11の第2の端と第2の分岐回路
12の第2の端は、低周波数テストを行う前に切断されており、第1の分岐回路11の両端に低周波数テスト信号を印加することで、第2の分岐回路12からの影響を受けずに第1の分岐回路11が故障しているか否かを正確に検出でき、更に、低周波数テストのスピードが速く、コストが低いため、集積回路に対する量産テストを行い、テスト効率を向上させ、集積回路の出荷の歩留まりを向上させることに適している。集積デバイスを安心してより多くの有効性及び確実性が要求される応用に用いることができる。一方、コストが高い高周波数テストに比べて、本発明は低周波数テストを用いることで、集積デバイス製品のコストを効果的に低減させる。本実施例において、一般的に集積受動回路に対してテストを行う必要があるため、本発明は、集積受動回路に用いても良い。
集積回路に対するテストが完了した後に、外側の回路において、第1の分岐回路11の第2の端と第2の分岐回路12の第2の端を電気的に連続させ、閉ループの回路を形成し、例えば、リード線を介して第1の分岐回路11の第2の端A2と第2の分岐回路12の第2の端B2を電気的に連続させることができる。模式的に、上記集積回路が1つのモジュールに用いられると、第1の分岐回路11の第2の端と第2の分岐回路12の第2の端を、集積回路を載せた基板上の金属リード線を用いて電気的に接続させることができる。集積回路が直接プリント回路基板に用いられると、第1の分岐回路11の第2の端と第2の分岐回路12の第2の端を、プリント回路基板上の金属リード線を用いて電気的に接続させることができる。
なお、図1Aでは、1つの第1の分岐回路11及び1つの第2の分岐回路12が模式的に示されるが、本発明の他の実施例の形態では、集積回路が2つ以上の第1の分岐回路11、2つ以上の第2の分岐回路12を有しても良い。
図2Aは、本実施例に係る他の集積回路の回路図である。図1Aに示される回路に基づき、当該集積回路において、第2の分岐回路は第1のインダクタンスL1を含む。
関連技術に係る集積回路、例えば、受動集積デバイスにおいて、並列接続したコンデンサとインダクタンス(並列接続のLCユニット)は、通常基本回路ユニットを形成し、他の回路は、通常並列接続のLCユニットに基づいて相応な回路を添加して形成される。図2Aに示される回路に対して、低周波数テストを行う場合、低周波数テスト機器を用いて第1の分岐回路11の両端に低周波数テスト信号を印加することで、第1の分岐回路11の第1の端と第2の端との間が、設計した容量値であるか否かを検出し、第2の分岐回路12の両端に低周波数テスト信号を印加することで、第2の分岐回路12の第1の端と第2の端との間が、非常に小さい抵抗であるか否かを検出することができる。関連技術において、第1の分岐回路11の第2の端と第2の分岐回路の第2の端は、電気的に接続されるように設計され(第1の分岐回路11の第2の端と第2の分岐回路12の第2の端を電気的に接続させる)、第1の分岐回路11の両端に低周波数テスト信号が印加されると、第2の分岐回路12の第1のインダクタンスL1に影響され、非常に小さい抵抗が測定され、第1の分岐回路11における第1のコンデンサC1の容量値を測定できず、第1の分岐回路11が故障しているか否かを確定できない。図2Aに示される回路において、第1の分岐回路11の第2の端と第2の分岐回路12の第2の端は、低周波数テストを行う前に接続が切断されており、第1の分岐回路11の両端に低周波数テスト信号が印加されると、第1の分岐回路11における第1のコンデンサC1の容量を測定し、第1の分岐回路11が故障しているか否かを確定でき、更に、第2の分岐回路12の両端に低周波数テスト信号が印加されると、第2の分岐回路12が故障しているか否かを測定することができる。第1の分岐回路11を測定する際、集積回路における他の分岐回路(例えば、第2の分岐回路12)からの影響を受けずに、集積回路が故障しているか否かを効果的に検出することができる。
図2Bは、本実施例に係る他の集積回路の回路図である。図2Aに示される回路に基づき、当該集積回路において、第1の分岐回路11は、第1の抵抗R1を更に含み、第1のコンデンサC1と第1の抵抗R1は第1の分岐回路11に直列接続されている。
第1の抵抗R1は単独に第1の分岐回路11に直列接続された抵抗であってもよく、第1の分岐回路11における伝送路の抵抗又は第1のコンデンサC1の寄生抵抗であっても良い。
図2Cは、本実施例に係る他の集積回路の回路図である。図2Aに示される回路に基づき、当該集積回路において、第2の分岐回路12は第2の抵抗R2を更に含み、第2の抵抗R2と第1のインダクタンスL1は第2の分岐回路12に直列接続されている。第2の抵抗R2は単独に第2の分岐回路12に直列接続された抵抗であってもよく、第2の分岐回路12における伝送路の抵抗又は第1のインダクタンスL1の寄生抵抗であっても良い。
オプションとして、図3Aは、本実施例に係る他の集積回路の回路図である。図2Aに示される回路に基づき、当該集積回路は、第3の分岐回路13及び第4の分岐回路14を更に含み、
第3の分岐回路13は、第2のインダクタンスL2及び第2のコンデンサC2を含み、第2のインダクタンスL2と第2のコンデンサC2は、第3の分岐回路13に直列接続されている。
第4の分岐回路14は、第3のインダクタンスL3及び第3のコンデンサC3を含み、第3のインダクタンスL3と第3のコンデンサC3は、第4の分岐回路14に直列接続されている。
第1の分岐回路11の第1の端は、第3の分岐回路13を介して接地され、第2の分岐回路12の第2の端は、第4の分岐回路14を介して接地されている。
図3Bは、本実施例に係る他の集積回路の回路図であり、図3Aに示される回路との相違点は、当該回路において、第1の分岐回路11の第1の端は、第3の分岐回路13を介して接地され、第1の分岐回路11の第2の端は、第4の分岐回路14を介して接地されていることである。
図3A及び図3Bに示される集積回路は、入力端、出力端及び接地端の3つの端部を有する帯域阻止フィルタ回路であり、図3A及び図3Bに示される最左側の端部は、入力端であり、第1の分岐回路11の第1の端と第2の分岐回路12の第1の端は、入力端と電気的に接続され、第1の分岐回路11の第2の端と第2の分岐回路12の第2の端は、テスト完了した後に、出力端と電気的に接続され、当該帯域阻止フィルタに対して再設計を行うことで、低周波数信号を用いて当該帯域阻止フィルタに対する量産テストを行うことができる。
図4Aは、本実施例に係る他の集積回路の回路図である。図2Aに示される回路に基づき、当該集積回路は、第5の分岐回路15、第6の分岐回路16及び第7の分岐回路17を更に含み、第5の分岐回路15は、第4のインダクタンスL4を含み、第6の分岐回路16は、第4のコンデンサC4を含み、第7の分岐回路17は、第5のコンデンサC5を含み、第1の分岐回路11の第1の端は、第6の分岐回路16を介して接地され、前記第2の分岐回路12の第2の端は、第7の分岐回路17を介して接地され、
第5の分岐回路15の第1の端と第2の分岐回路12の第2の端は、電気的に接続されている。
図4Bは、本実施例に係る他の集積回路の構造模式図である。図4Aに示される回路との相違点は、当該回路において、第1の分岐回路11の第1の端は、第6の分岐回路16を介して接地され、第1の分岐回路11の第2の端は、第7の分岐回路17を介して接地されていることである。
図4A及び図4Bに示される集積回路は、ローパスフィルタ回路であり、当該ローパスフィルタに対して再設計を行うことで、低周波数信号を用いて当該ローパスフィルタに対する量産テストを行うことができる。
図5は、本実施例に係る他の集積回路の回路図である。図2Aに示される回路に基づき、当該集積回路は、第8の分岐回路18、第9の分岐回路19、第10の分岐回路20、第11の分岐回路21及び第12の分岐回路22を更に含み、
第8の分岐回路18は、第5のインダクタンスL5を含み、第9の分岐回路19は、第6のコンデンサC6を含み、第10の分岐回路20は、第7のコンデンサC7を含み、第11の分岐回路21は、第6のインダクタンスL6及び第8のコンデンサC8を含み、第6のインダクタンスL6と第8のコンデンサC8は、第11の分岐回路21に直列接続され、第12の分岐回路22は、第7のインダクタンスL7及び第9のコンデンサC9を含み、第7のインダクタンスL7と第9のコンデンサC9は、第12の分岐回路22に直列接続されており、
第2の分岐回路12の第2の端は、第8の分岐回路18の第1の端と電気的に接続され、第8の分岐回路18の第2の端は、第9の分岐回路19の第1の端と電気的に接続され、第9の分岐回路19の第2の端は、第10の分岐回路20の第1の端と電気的に接続され、第10の分岐回路20の第2の端は、分周回路全体の1つの端子であり、
第2の分岐回路12の第2の端は、第11の分岐回路21を介して接地され、第9の分岐回路19の第2の端は、第12の分岐回路22を介して接地されている。
図5に示される集積回路は、ローバンド/ハイバンド分周回路であり、当該ローバンド/ハイバンド分周回路に対して再設計を行うことで、低周波数信号を用いて当該ローバンド/ハイバンド分周回路に対する量産テストを行うことができる。
実施例において、第1の分岐回路11は、トランジスタを含んでもよく、第1のコンデンサC1は、トランジスタの寄生容量である。
図6Aは、本実施例に係る集積回路のレイアウトであり、入力端、出力端、テスト補助端及び接地端を含む。図3に示される回路に対応して、図6Bは、図6AにおけるA−A方向に沿う断面図である。当該集積回路は、集積回路プロセスにより形成され、第1のインダクタンスL1及び第1のコンデンサC1のパターンは、基板100に形成され、第1のコンデンサC1の2つの電極間に誘電体層300が形成され、各素子の間には絶縁層200により絶縁分離されている。第1の分岐回路の第1の端と第2の分岐回路の第1の端は、ビア400を介して電気的に接続されることができる。
本実施例に係る集積回路は、無線通信システムの無線周波数フロントエンドに用いられ、例えば、移動端末の無線周波数フロントエンドに用いられることができる。
本実施例に係る集積回路のテスト方法は、本実施例のいずれかに係る集積回路に対してテストを行うことに用いられることができる。
当該テスト方法は、
第1の分岐回路11の第1の端と第2の端に低周波数テスト信号を印加するステップと、
テスト完了した後に、第1の分岐回路11の第2の端と第2の分岐回路の第2の端を電気的に接続させるステップとを含む。
本発明は、関連する回路における2端子デバイスを3端子デバイスとして設計し、第1の分岐回路に対して低周波数テストを行う際、第2の分岐回路からの影響を受けずに、第1分岐回路が故障しているか否かを効果的に検出することができ、且つ有效な集積回路テスト方法を提供し、集積回路の歩留まりを向上させる。高周波数テストに比べて、本発明の実施例は、低周波数テストを用いることで集積デバイス製品のコストを効果的に低減させる。

Claims (11)

  1. 少なくとも1つの第1の分岐回路と少なくとも1つの第2の分岐回路を含み、前記第1の分岐回路は、少なくとも1つの第1のコンデンサを含み、
    前記第1の分岐回路の第1の端は、前記第2の分岐回路の第1の端と電気的に接続され、前記第1の分岐回路の第2の端は、低周波数テストを行うように前記第2の分岐回路の第2の端に接続されない集積回路であって、
    前記低周波数テストは、前記第1の分岐回路の第1の端と前記第1の分岐回路の第2の端に低周波数テスト信号を印加し、前記第1の分岐回路に対してテストを行うことを含み、
    記第1の分岐回路の第2の端と前記第2の分岐回路の第2の端は、集積回路を載せた基板が有する金属リード線により電気的に接続されるように、共に集積回路の外部に露出して構成される、集積回路。
  2. 前記第2の分岐回路は、第1のインダクタンスを含む、請求項1に記載の回路。
  3. 前記第1の分岐回路は、第1の抵抗を更に含み、前記第1のコンデンサと前記第1の抵抗は、前記第1の分岐回路おいて直列接続されている、請求項2に記載の回路。
  4. 前記第2の分岐回路は、第2の抵抗を更に含み、前記第2の抵抗と前記第1のインダクタンスは、前記第2の分岐回路おいて直列接続されている、請求項2に記載の回路。
  5. 第3の分岐回路と第4の分岐回路を更に含み、
    前記第3の分岐回路は、第2のインダクタンスと第2のコンデンサを含み、前記第2のインダクタンスと前記第2のコンデンサは、前記第3の分岐回路おいて直列接続され、
    前記第4の分岐回路は、第3のインダクタンスと第3のコンデンサを含み、前記第3のインダクタンスと前記第3のコンデンサは、前記第4の分岐回路おいて直列接続され、
    前記第1の分岐回路の第1の端は、前記第3の分岐回路を介して接地され、前記第1の分岐回路の第2の端又は前記第2の分岐回路の第2の端は、前記第4の分岐回路を介して接地されている、請求項2に記載の回路。
  6. 第5の分岐回路、第6の分岐回路及び第7の分岐回路を更に含み、前記第5の分岐回路は、第4のインダクタンスを含み、前記第6の分岐回路は、第4のコンデンサを含み、前記第7の分岐回路は、第5のコンデンサを含み、
    前記第1の分岐回路の第1の端は、前記第6の分岐回路を介して接地され、前記第2の分岐回路の第2の端は、前記第7の分岐回路を介して接地され、
    前記第5の分岐回路の第1の端は、前記第2の分岐回路の第2の端と電気的に接続されている、請求項2に記載の回路。
  7. 第8の分岐回路、第9の分岐回路、第10の分岐回路、第11の分岐回路及び第12の分岐回路を更に含み、
    前記第8の分岐回路は、第5のインダクタンスを含み、前記第9の分岐回路は、第6のコンデンサを含み、前記第10の分岐回路は、第7のコンデンサを含み、前記第11の分岐回路は、第6のインダクタンス及び第8のコンデンサを含み、前記第6のインダクタンスと前記第8のコンデンサは、前記第11の分岐回路おいて直列接続され、前記第12の分岐回路は、第7のインダクタンス及び第9のコンデンサを含み、前記第7のインダクタンスと第9のコンデンサは、前記第12の分岐回路おいて直列接続され、
    前記第2の分岐回路の第2の端は、前記第8の分岐回路の第1の端と電気的に接続され、前記第8の分岐回路の第2の端は、前記第9の分岐回路の第1の端と電気的に接続され、前記第9の分岐回路の第2の端は、前記第10の分岐回路の第1の端と電気的に接続さ
    れ、前記第10の分岐回路の第2の端は、分周回路全体の1つの端子であり、
    前記第2の分岐回路の第2の端は、前記第11の分岐回路を介して接地され、前記第9の分岐回路の第2の端は、前記第12の分岐回路を介して接地されている、請求項2に記載の回路。
  8. 前記第1の分岐回路は、トランジスタを含み、前記第1のコンデンサは、前記トランジスタの寄生容量である、請求項1に記載の回路。
  9. 前記低周波数テスト信号は、0〜100MHzの範囲内にある、請求項1に記載の回路。
  10. 集積回路における第1の分岐回路の第1の端と第2の端に低周波数テスト信号を印加し、前記第1の分岐回路に対してテストを行うステップと、
    予め設定した容量値が測定されると、前記第1の分岐回路が故障していないと判定するステップと、
    第1のプリセット閾値を超える抵抗値が測定されると、前記第1の分岐回路が断路していると判定するステップと、
    第2のプリセット閾値未満の抵抗値が測定されると、前記第1の分岐回路が短絡していると判定するステップと、
    集積回路における第2の分岐回路に対してテストを行い、前記第1の分岐回路と前記第2の分岐回路が故障していないと測定されると、第1の分岐回路の第2の端と第2の分岐回路の第2の端を電気的に接続させるステップとを含む集積回路のテスト方法であって、
    前記集積回路は、少なくとも1つの前記第1の分岐回路と少なくとも1つの第2の分岐回路を含み、前記第1の分岐回路は、少なくとも1つの第1のコンデンサを含み、前記第1の分岐回路の第1の端は、前記第2の分岐回路の第1の端と電気的に接続され、前記第1の分岐回路の第2の端は、前記第2の分岐回路の第2の端に接続されない、集積回路のテスト方法。
  11. 前記低周波数テスト信号は、0〜100MHzの範囲内にある、請求項10に記載のテスト方法。
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