JPH02216478A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH02216478A
JPH02216478A JP1038948A JP3894889A JPH02216478A JP H02216478 A JPH02216478 A JP H02216478A JP 1038948 A JP1038948 A JP 1038948A JP 3894889 A JP3894889 A JP 3894889A JP H02216478 A JPH02216478 A JP H02216478A
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JP
Japan
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cell
standard
switching means
function
lsi chip
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JP1038948A
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Takashi Sakurai
桜井 隆志
Shuzo Wakai
若井 修造
Teruo Tamura
田村 輝雄
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Matsushita Electronics Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体装置に関し、さらに詳しくは半導体
装置の検査のための構成に関するものである。
〔従来の技術〕
近年、集積回路の規模の増大に伴い、回路機能を集積化
する一手法としていわゆるスタンダード・セル方式が重
要視されるようになってきている。
スタンダード・セル方式とは、要求される機能の集積化
を実現する際に、予め比較的まとまった機能を有する回
路(たとえば乗算回路やアキュームレータなどであり、
以下においてこのような回路を「セル」という、)を準
備しておき、このセルを組み合わせて集積回路を設計す
る手法である。
最近では、集積回路に要求される機能が多様化し、また
回路構成が複雑かつ大規模なものとなるに至って、CA
 D (Computer−Aided−Design
 )技術を駆使した前記スタンダード・セル方式による
集積回路の開発が行われるようになっている。このよう
な集積回路では、所望の機能を達成しているかどうかを
検査することが必要であるが、スタンダード・セル方式
の集積回路ではこの検査が困難なものとなっている。
第3図はスタンダード・セル方式のLSIチッブの基本
的な構成を簡略化して示す平面図である。
このLSIチップlは通常、プラス千ンクやセラミフク
スなどで作製したLSIパッケージ(図示せず。)にマ
ウントされて、取り扱い易(されている。このLSIチ
ップlは半導体基板上にスイッチング素子などの素子や
配線導体などを形成して構成される。LSIチップ1は
、前記素子などにアルミニウム薄層などの配線導体で接
続したポンディングパッド2が形成されており、このポ
ンディングパッド2と前記LSIパンケージに設けた外
部接続端子(図示せず。)との間は25μmφ程度の細
い金線など(図示せず。)で接続される。
3.4ば1i77述のスタンダード・セルであって、こ
の第3図には2個しか示されていないが、通常は相当数
のスタンダード・セルが備えられている。
セル3.4間は相互接続バス7で接続されており、これ
らのセル3.4はポンディングパッド群56から入力さ
れる信号に対応する信号をそれぞれポンディングパッド
8,9に導出する。
LSIチップ1が不良であって、その機能を正常に行う
ことができない場合には、このようなLSIチップlを
LSIパッケージに封止などしてしまうと、集積回路の
歩留りが悪くなり、コストの増大を招く、このため通常
、LSIチップ1の機能の検査は、このLSIチ・ンプ
1を封止する前に行われる。
このLSIチップ1の機能の検査に当たっては、パッド
群5.6からそれぞれ第4図(+)、 (2) ; (
3)。
(4)に示される試験信号を入力し、パッド8.9に導
出される信号と、セル3.4が正常に機能している場合
に前記パッド群5,6からの試験信号に対応してバッド
8.9に導出されると予想される信号とを比較すること
によって行われる。前述の第4図に示された試験信号の
波形は一例であって、LSIチップ1の設計者などによ
って適宜設定されるべきものである。
前述のLSIチップ1の機能の検査を間車な例でさらに
詳細に説明する。たとえば第3図に示されたセル3が第
5図(1)に示された回路機能を有するものとし、セル
4が第5図(2)に示された回路機能を有するものとす
る。なお、以下おいてはセル3.4の回路機能をそれぞ
れ機能[A11機能[B]などという。
たとえば、第5図図示のセル3が単独で存在している場
合にその機能[A]を検査する場合には、セル3の入力
端子a、b、cに第6図(1)、 (21,(3)に示
す試験信号をそれぞれ入力するようにすればよい。この
ときに出力端子dに導出されると予想される信号は第6
図(4)に示されており、したがって実際に導出される
信号と、第6図(4)図示の信号とが一致すればセル3
は正しく動作していることが判り、また−敗しなければ
セル3が不良であることが判る。
セル4が単独で存在している場合にその機能[8]を検
査する場合も同様に、たとえば第6図(5)に示される
試験信号を入力端子eに与え、出力端子rに導出される
信号を第6図(6)に示される信号と比較するようにす
ればよい。
第6図に示された信号は、下記第1表および第2表に真
理値表として示されている。
第1表 第2表 第3図に示された実際の回路ではセル34は相互接続バ
ス7で接続されている。このときたとえば前記セル3.
4の接続によって第7図に示される回路が構成されるも
のとし、このセル34の接続によって新たな機能[C]
が実現される場合を想定する。
この第7図に示された回路の真理値表は下記第3表に示
されている。
第3表 すなわち、第7図に示された回路機能[0口よ、この真
理値表に対応する試験信号を端子a、b。
eに入力し、前記真理値表に示された信号力く出力端子
d、fに得られるかどうかを監視することによって検査
することができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
このように、LSIチップ1の回路機能を検査するとき
には、セル3.4の各機能[A]、[B]の組み合わせ
によって得た機能[C]に対応する試験信号を入力する
こととなるが、たとえば複数種類のスタンダード・セル
をそれぞれ数10個程度使用したような大規模なLSI
チップでは、前記試験信号の作成のために多大な時間と
労力が必要となる。また仕様の異なるLSIチップ毎に
それぞれに対応する試験信号を作成しなければならず、
しかも実際には試験信号を加えることができる端子の数
や種類に制限がることなどから、LSIチップの機能の
検査は困難番極めていた。
この発明の目的は、機能の検査が格段に容易に行われる
ようにした半導体装置を提供することである。
(課題を解決するための手段〕 この発明の半導体装置は、複数のスタンダード・セルと
、 このスタンダード・セル間を接m/遮断する切換手段と
、 各スタンダード・セル毎に設けられ、各スタンダード・
セルの機能を検査するための試験信号を記憶した記憶手
段とを備え、 機能の検査時には、前記切換手段はスタンダード・セル
間を遮断し、各スタンダード・セルにはこのスタンダー
ド・セルに対応して設けた前記記憶手段からの試験信号
が与えられるようにしたものである。
(作用) この発明の構成によれば、各スタンダード・セル毎に、
各スタンダード・セルの各機能を検査するための試験信
号を記憶した記憶手段が設けられる。相互に接続すべき
スタンダード・セル間にはこのスタンダード・セル間を
接続/遮断する切換手段が設けられており、半導体装置
の機能の検査時には、前記切換手段は前記相互に接続す
べきスタンダード・セル間を遮断して、各スタンダード
・セルを独立させる。このようにして各スタンダード・
セルを独立させた状態で、前記記憶手段からの試験信号
を対応するスタンダード・セルに入力することによって
各スタンダード・セルの検査を行うことができる。
このようにして、この発明では半導体装置の機能の検査
は各スタンダード・セルを個別的に検査することによっ
て行われる。前記機能の検査の後には、切換手段は前記
相互に接続すべきスタンダード・セル間を接続し、これ
によって半導体装置の全体としての機能を実現するため
の接続が達成される。
(実施例〕 第1図はこの発明の一実施例の半導体装置であるLS4
チップ10の構成を簡略化して示す平面図である。この
第1図において、前述の第3図に示された各部と同等の
部分には同一の参照符号を付して示す。
このLSIチップ10は、複数のスタンダード・セルを
備えており、第1図にはそのうちの2個のスタンダード
・セル3.4(以下「セル3.4」などという、)のみ
が示されている。セル3.4間には、このセル3.4間
を接続/遮断する切換手段34が設けられている。切換
手段34とセル3との間はバス11によって接続され、
切換手段34とセル4との間はバス12によって接続さ
れ前記セル3.4を含む複数のスタンダード・セルにお
いて相互に接続すべきスタンダード・セル間には前記切
換手段34と同様な切換手段が設けられている。前記複
数のスタンダード・セルのそれぞれに関連して、各スタ
ンダード・セルの各機能を検査するための試験信号をそ
れぞれ記憶したROM(リード・オンリ・メモリ)が設
けられており、前記セル3,4に対応するROMは参照
符号31.41でそれぞれ示されている。
切換手段34は、たとえばLSIチップ10がMOSプ
ロセスで作製されるものであるときには、トライ・ステ
ート回路などによって構成される。
この切換手段34は、LSIチップ10の機能の検査を
行うときには、セル3.4間を遮断し、この検査の終了
の後にはセル3.4間を接続する。
LSIチップ10の機能の検査は、前記切換手段34に
よってセル3.4間を遮断した状態で、各セル3,4に
それぞれ対応して設けたR OM31゜41からの試験
信号を人力し、この場合の各セル3.4の出力信号を監
視するようにして行われる。
この出力信号の監視は、たとえば、前記ROM31゜4
1に、前記試験信号の入力に対して予想されるセル3.
4の各出力信号が記憶されているときには、この記憶し
た出力信号と実際の出力信号との一敗を検出することに
よって実現される。
前述のLSIチップlOの機能の検査を簡単な例でさら
に詳細に説明する。たとえば第1図に示されたセル3,
4が第2図に示す回路機能をそれぞれ存しているものと
する。ROM31からの試験信号は入力端子Tl 1.
T12.T13から入力され、ROM41からの試験信
号は入力端子T14から入力される。入力端子T11.
T12とセル3の入力端子TI、T2との間にはそれぞ
れスイッチング手段Sl、S2が設けられており、前記
バス11に接続された入力端子T3には、バス12から
のセル4の出力信号と、入力端子T13からの試験信号
とが前記切換手段34によって切り換えられて与えられ
る。また入力端子T14とセル4の入力端子T4との間
には、スイッチング手段S4が設けられている。
LSIチップ10の検査に当たっては、スイッチング手
段31.S2,34は導通状態とされ、切換手段34は
入力端子T3を入力端子T13側に接続する。これによ
って、セル3にはROM31からの、セル4にはROM
41からの各試験信号が入力されることとなる。セル3
の入力端子Tl〜T3に入力される試験信号の一例と、
この試験信号の入力に対してセル3の機能が正常である
場合にセル3の出力端子T5に導出される信号とが下記
第4表に真理値表として示されており、またセル4に関
する同様な真理値表が下記第5表に示されている。なお
T6はセル4の出力端子である。
(以下余白) 第4表      第5表 したがって、出力端子T5.T6に上記第4表または第
5表に示される信号が導出されるかどうかを監視するこ
とにより、セル3.4の機能が正常であるかどうかを判
断することができる。
このような検査の結果セル3,4を含む全てのスタンダ
ード・セルの各機能が正常であることが確かめられた後
には、前記スイッチング手段Sl。
S2.S4は遮断され、切換手段34は入力端子T3を
パスライン12側に接続させるように切り換えられる。
この後LSIチップ10はLSIパッケージなどに封止
される。
以上のようにこの実施例では、スタンダード・セル間を
切換手段34などの切換手段によって遮断して各スタン
ダード・セルを独立させ、各スタンダード・セル毎の機
能の検査を行うことにより、LSIチップ10の機能の
検査が行われる。この検査はLSIチップ10の全体の
機能のいわば近似的な検査であるが、検査箇所が細分化
されているためかえって故障箇所の発見が容易である。
しかも従来のようなLSIチップの機能の検査では、実
際には端子数およびその種類の制限などのために試験信
号の自由度が小さく、このためその精度が限定されるこ
とを考え併せると、この実施例における検査では格段に
検査精度が向上されることが理解される。
またROM31.41などに記憶した試験信号は、スタ
ンダード・セルの種類毎に標準化することができ、した
がってLSIチップの開発のたび毎に新たに作成などす
る必要がなく、これによってLSIチップの検査が格段
に容易に行われるようになる。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明の半導体装置によれば、半導体装
置を構成する各スタンダード・セル毎の検査を、各スタ
ンダード・セルを切換手段により独立させ、この独立し
たスタンダード・セルに各スタンダード・セルに対応し
て設けた記憶手段からの試験信号を入力することによっ
て行い、このようにして半導体装置全体の検査を行うよ
うにしているので、半導体装置の設計の変更などのたび
毎に新たに試験信号を作成する必要がなく、したがって
半導体装置の検査が格段に容易に行われるようになる。
しかも、半導体装置の検査をスタンダード・セル毎にい
わば細分化して行うごとになるので、故障箇所の発見が
容易になるとともに、検査精度を向上することができる
ようになり、さらに検査の自由度を増大することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の半導体装置であるLSI
チップ10の基本的な構成を簡略化して示す平面図、第
2図は前記LSIチップlOの検査方法を説明するため
のブロック図、第3図は先行技術のLSIチップ1の基
本的な構成を示す簡略化した平面図、第4図は前記LS
Iチップlに入力される試験信号の一例を示す波形図、
第5図は前記LSIチップ1のスタンダード・セル3゜
4の各機能の一例を示すブロック図、第6図は第5図に
示されたスタンダード・セル3.4に入力すべき試験信
号およびそれに対応する出力信号を示す波形図、第7図
はスタンダード・セル3.4を接続して構成した回路機
能を示すブロック図である。 lO・・・LSIチップ(半導体装置)、3.4・・・
スタンダード・セル、31.41・・・ROM(記憶手
段)、34・・・切換手段 4′ 第7図 U) °0 −Dυ Φ 弓 、Ω ℃ Φ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数のスタンダード・セルと、 このスタンダード・セル間を接続/遮断する切換手段と
    、 各スタンダード・セル毎に設けられ、各スタンダード・
    セルの機能を検査するための試験信号を記憶した記憶手
    段とを備え、 機能の検査時には、前記切換手段はスタンダード・セル
    間を遮断し、各スタンダード・セルにはこのスタンダー
    ド・セルに対応して設けた前記記憶手段からの試験信号
    が与えられるようにした半導体装置。
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