KR100188693B1 - Lead open-inspection apparatus for the semiconductor chip - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 반도체칩의 리드 오픈 검사장치는 장치를 전체적으로 제어하는 주제어부와, 그 주제어부로부터 지령된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A컨버터와, 검사대상의 반도체칩의 소정 부위에 각각 접촉됨으로써 반도체칩의 내부를 측정할 수 있도록 하는 복수의 테스트 핀과, 상기 반도체칩을 측정하기 위한 소정의 테스트 조건으로 만들기 위해 상기 복수의 테스트 핀중 임의의 핀을 선택하여 소정의 회로를 구성할 수 있도록 하는 절환스위치와, 상기 반도체칩의 그라운딩부에 0전위전류를 공급하기 위한 전류공급부와, 전류공급부에서 공급되는 전류를 측정하기 위한 전류감지부 및 전류감지부에서 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D컨버터를 포함한다.A lead open inspection apparatus for a semiconductor chip according to the present invention includes a main control unit for controlling the apparatus as a whole, a D / A converter for converting a digital signal commanded from the main control unit into an analog signal, and a predetermined portion of the semiconductor chip to be inspected. A plurality of test pins, each of which is in contact with each other, to measure the inside of the semiconductor chip, and an arbitrary pin of the plurality of test pins may be selected to form a predetermined test condition for measuring the semiconductor chip. A switching signal to enable a switch, a current supply unit for supplying a zero potential current to a grounding unit of the semiconductor chip, a current detector for measuring a current supplied from the current supply unit, and an analog signal output from the current detector unit as a digital signal. A / D converter to convert to

본 발명의 반도체칩의 리드 오픈 검사장치는 BGA형의 IC나 플립 칩 같은 IC에서도 리드 오픈의 검사가 가능하다. 또한, IC 내부의 와이어 본딩 상태나 소자의 다른 결함도 검사할 수 있다. 따라서, 제품의 불량률을 대폭 감축시킬 수 있다.The lead open inspection apparatus of the semiconductor chip of the present invention can inspect the lead open even in an IC such as a BGA type or a flip chip. In addition, the wire bonding state inside the IC and other defects in the device can be inspected. Therefore, the defective rate of a product can be reduced significantly.

Description

반도체칩의 리드 오픈 검사장치Lead open inspection device of semiconductor chip

본 발명은 IC(Integrated Circuit:집적회로)와 같은 반도체칩에 관한 것으로서, 더 상세히는 반도체칩의 리드(lead)의 오픈(open)을 검사하기 위한 반도체칩의 리드 오픈 검사장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor chip such as an integrated circuit (IC), and more particularly, to a lead open inspection apparatus of a semiconductor chip for inspecting an open of a lead of a semiconductor chip.

일반적으로, IC 테스터에서는 부품의 삽입 홀(hole), 테스트 패드 등에 테스트 핀을 설정하여 패턴과 패턴간, 패턴과 부품간, 부품과 부품간의 단락(short)/개방(open)을 테스트하고 있다. 그러나, 이와 같은 IC 테스터로 단락/개방 검사, 수동부품(저항, 콘덴서, 코일 등)의 값측정 등은 모두 행할 수 있으나, QFP(Quad Flat Package)IC, SMD(Surface Mounting Device)의 리드 오픈은 측정하기가 어렵다. 왜냐하면, IC 리드 위에 테스트 핀을 설정하기가 어렵기 때문이다.In general, an IC tester sets test pins to insert holes, test pads, and the like of a component to test a pattern / pattern, a pattern / component, a component / component short / open. However, such IC tester can perform short circuit / open inspection and measure the value of passive components (resistance, capacitor, coil, etc.), but lead open of QFP (Quad Flat Package) IC and SMD (Surface Mounting Device) Difficult to measure This is because it is difficult to set the test pin over the IC lead.

도 1은 종래 IC의 리드 오픈 검사 시스템의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a lead open inspection system of a conventional IC.

도 1을 참조하면, 종래 IC의 리드 오픈 검사 시스템은 검사 대상의 IC(10)의 리드(10a)에 교류 신호를 인가하기 위한 교류신호인가부(11)와, 상기 IC(10)의 리드(10a)에 접촉하여 리드(10a)의 오픈 여부를 검사하는 측정용 프로브(probe)(12)와, 상기 IC(10)와 소정 간격 이격설치되어 IC(10)와의 사이에 정전용량을 유도하기 위한 테스트 패드(13)와, 테스트 패드(13)를 거쳐 전달되는 상기 교류신호를 증폭하기 위한 신호증폭부(14)와, 신호증폭부(14)를 거쳐 입력되는 교류신호를 측정하기 위한 교류신호측정부(15)로 구성되어 있다.Referring to FIG. 1, a conventional open lead inspection system of an IC includes an AC signal applying unit 11 for applying an AC signal to a lead 10a of an IC 10 to be inspected, and a lead of the IC 10. A measuring probe 12 for checking whether the lid 10a is open in contact with 10a and spaced apart from the IC 10 by a predetermined interval to induce capacitance between the IC 10 and the IC 10. AC signal measurement for measuring an AC signal input through a test pad 13, a signal amplifier 14 for amplifying the AC signal transmitted through the test pad 13, and a signal amplifier 14 It is comprised by the part 15.

이와 같은 종래 IC의 리드 오픈 검사 시스템은 교류신호인가부(11)로부터 소정의 교류신호가 측정용 프로브(12)를 거쳐 검사 대상의 IC(10)의 리드(10a)에 인가된다. 그리고, 그 교류신호는 IC(10)의 리드 프레임과 테스트 패드(13) 사이에 존재하는 정전용량 성분을 통하여 신호증폭부(14)로 전달된다. 그러면, 신호증폭부(14)는 그 신호를 증폭하여 출력하고, 교류신호측정부(15)는 신호증폭부(14)를 거쳐 입력되는 신호를 측정한다. 이때, 만일 IC(10)의 리드(10a)가 오픈되어 있으면 신호가 전달되지 않거나 미약하게 되며, 그에 따라 상기 교류신호측정부(15)는 IC(10)의 리드(10a)가 오픈된 것으로 판단하게 된다.In the lead open inspection system of the conventional IC, a predetermined AC signal is applied from the AC signal applying unit 11 to the lead 10a of the IC 10 to be inspected through the measurement probe 12. The AC signal is transmitted to the signal amplifier 14 through the capacitance component existing between the lead frame of the IC 10 and the test pad 13. Then, the signal amplifier 14 amplifies and outputs the signal, and the AC signal measuring unit 15 measures the signal input through the signal amplifier 14. At this time, if the lead 10a of the IC 10 is open, no signal is transmitted or weak. Accordingly, the AC signal measuring unit 15 determines that the lead 10a of the IC 10 is open. Done.

그런데, 이상과 같은 종래 IC의 리드 오픈 검사 시스템은 전술한 것과 같이 IC(10)의 리드 프레임과 테스트 패드(13) 사이에 존재하는 정전용량을 이용하므로, BGA(Ball Grid Array) IC나 플립(flip) 칩과 같이 리드 프레임이 없는 경우에는 상기와 같은 방식을 적용할 수 없게 된다.However, the lead open inspection system of the conventional IC as described above uses the capacitance existing between the lead frame and the test pad 13 of the IC 10 as described above, and thus, a BGA (Ball Grid Array) IC or a flip ( If there is no lead frame such as a flip chip, the above-described method cannot be applied.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 리드 프레임이 없는 반도체칩에서도 리드의 오픈 여부를 검사할 수 있는 반도체칩의 리드 오픈 검사장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a lead open inspection apparatus of a semiconductor chip capable of inspecting whether a lead is open even in a semiconductor chip without a lead frame.

도 1은 종래의 IC의 리드 오픈 검사 시스템의 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a lead open inspection system of a conventional IC.

도 2는 본 발명에 따른 반도체칩의 리드 오픈 검사장치의 개략적인 구성도.Figure 2 is a schematic configuration diagram of a lead open inspection apparatus of a semiconductor chip according to the present invention.

도 3은 도 2에서 검사대상의 반도체칩의 부분 발췌도.3 is a partial excerpt view of a semiconductor chip to be inspected in FIG. 2.

도 4는 도 2에서 A,B핀에 부전압 인가 시 반도체칩 내부의 전류 흐름을 보여주는 등가회로도.4 is an equivalent circuit diagram illustrating a current flow inside a semiconductor chip when a negative voltage is applied to pins A and B in FIG. 2.

도 5는 도 2에서 A핀에 부전압 인가 시 반도체칩 내부의 전류 흐름을 보여주는 등가회로도.FIG. 5 is an equivalent circuit diagram illustrating a current flow inside a semiconductor chip when a negative voltage is applied to the A pin of FIG. 2. FIG.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10,20...검사대상의 IC 10a...리드10,20 IC to be tested 10a ... Lead

11...교류신호인가부 12...측정용 프로브11 ... AC signal applying part 12 ... Measurement probe

13...테스트 패드 14...신호증폭부13 Test pad 14 Signal amplifier

15...교류신호측정부 21...주제어부15 AC signal measuring unit 21 Main control unit

22...D/A컨버터 23a...측정용 테스트 핀(A핀)22 D / A converter 23 a ... Measuring test pin (A pin)

23b...측정용 테스트 핀(B핀) 23g...그라운딩 접속부 접촉핀(G핀)23b ... Measuring test pin (B pin) 23g ... Grounding contact pin (G pin)

24...절환스위치 25...전류공급부24 ... selector switch 25 ... current supply

26...전류감지부 27...A/D컨버터26.Current sensing unit 27 ... A / D converter

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 반도체칩의 리드 오픈 검사장치는 장치를 전체적으로 제어하는 주제어부와, 그 주제어부로부터 지령된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A컨버터와, 검사대상의 반도체칩의 소정 부위에 각각 접촉됨으로써 반도체칩의 내부를 측정할 수 있도록 하는 복수의 테스트 핀과, 상기 반도체칩을 측정하기 위한 소정의 테스트 조건으로 만들기 위해 상기 복수의 테스트 핀중 임의의 핀을 선택하여 소정의 회로를 구성할 수 있도록 하는 절환스위치와, 상기 반도체칩의 그라운딩부에 0전위전류를 공급하기 위한 전류공급부와, 전류공급부에서 공급되는 전류를 측정하기 위한 전류감지부 및 전류감지부에서 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D컨버터를 포함하여 된 점에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, a lead open inspection apparatus for a semiconductor chip according to the present invention includes a main control unit for controlling the apparatus as a whole, a D / A converter for converting a digital signal commanded from the main control unit into an analog signal, and an inspection target. A plurality of test pins for measuring the inside of the semiconductor chip by being in contact with predetermined portions of the semiconductor chip, and an arbitrary pin among the plurality of test pins for selecting predetermined test conditions for measuring the semiconductor chip. Switching switch for configuring a predetermined circuit, a current supply unit for supplying a zero potential current to a grounding part of the semiconductor chip, a current sensing unit and a current sensing unit for measuring a current supplied from the current supply unit The A / D converter converts the output analog signal into a digital signal.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 반도체칩의 리드 오픈 검사장치의 개략적인 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram of a lead open inspection apparatus of a semiconductor chip according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 반도체칩의 리드 오픈 검사장치는 장치를 전체적으로 제어하는 주제어부(21)와, 그 주제어부(21)로부터 지령된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A컨버터(22)와, 검사대상의 반도체칩(20)의 소정 부위에 각각 접촉됨으로써 반도체칩(20)의 내부를 측정할 수 있도록 하는 3개의 테스트 핀(23a)(23b)(23g)과, 상기 반도체칩(20)을 측정하기 위한 소정의 테스트 조건으로 만들기 위해 상기 3개의 테스트 핀(23a)(23b)(23g)중 임의의 핀을 선택하여 소정의 회로를 구성할 수 있도록 하는 절환스위치(24)와, 상기 반도체칩(20)의 그라운딩 접속부(20g)에 0전위전류를 공급하기 위한 전류공급부(25)와, 그 전류공급부(25)에서 공급되는 전류를 측정하기 위한 전류감지부(26) 및 전류감지부(26)에서 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D컨버터(27)로 구성된다.Referring to FIG. 2, the lead open inspection apparatus for a semiconductor chip of the present invention includes a main control unit 21 for controlling the apparatus as a whole, and a D / A converter for converting a digital signal commanded from the main control unit 21 into an analog signal. And three test pins 23a, 23b, 23g for contacting a predetermined portion of the semiconductor chip 20 to be inspected so as to measure the inside of the semiconductor chip 20, and the semiconductor. Switching switch 24 for selecting a desired pin from among the three test pins 23a, 23b and 23g to configure a predetermined circuit in order to make a predetermined test condition for measuring the chip 20. And a current supply unit 25 for supplying a zero potential current to the grounding connection portion 20g of the semiconductor chip 20, a current sensing unit 26 for measuring a current supplied from the current supply unit 25, and A / to convert the analog signal output from the current sensing unit 26 into a digital signal It consists of the D converter 27.

여기서, 상기 주제어부(21)로는 일반 컴퓨터가 사용되며, 전류공급부(25)는 증폭기(25a)와 버퍼(25b)의 직렬접속으로 구성된다. 또한, 상기 전류감지부(26)는 저항(R)과 증폭기(26a)의 병렬접속으로 구성된다.Here, a general computer is used as the main controller 21, and the current supply unit 25 is composed of a series connection of the amplifier 25a and the buffer 25b. In addition, the current sensing unit 26 is composed of a parallel connection of the resistor (R) and the amplifier (26a).

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 반도체칩 리드 오픈 검사장치에 의해 검사대상의 반도체칩의 리드 오픈을 검사하기 위하여 반도체칩의 내부에 설치되어 있는 저항(r)과 내부 회로보호용 다이오드(D1)(D2)를 이용하게 된다. 우선 도 3에서와 같이 반도체칩의 리드를 테스트하기 위한 핀(23a:이하 A핀이라고 칭함),(23b:이하 B핀이라고 칭함)에 각각 부(-)전압 Va를 인가하고, 나머지 하나의 핀(23g:이하 G핀이라고 칭함)에는 상기 전류공급부(25)로부터 공급된 0전위전류를 인가한다. 이때, 상기 A핀(23a) 및 B핀(23b)에 공급된 부전압은 저전압으로 상기 보호용 다이오드 D1, D2는 활성영역에서 동작하며, 따라서 다이오드 D1, D2는 마치 저항처럼 동작하게 된다. 이 관계를 등가회로화하여 나타내 보면 도 4와 같다. 도 4를 참조하면, 반도체칩(20)의 내부 저항 r과, 상기 다이오드 D1, D2에 대한 대체 저항 r1, r2의 직,병렬 접속으로 이루어지는 회로에 인가된 부전압 Va를 전원으로 하는 하나의 회로가 구성된다. 이때, 회로에 흐르는 전류는 제2도의 전류감지부(26)의 저항 R의 양단에 걸리는 전압을 증폭기(26a)를 통해 측정함으로써 구해진다. 그때의 전류를 i1이라 하면, i1은 다음과 같이 표현될 수 있다.In order to inspect the lead open of the semiconductor chip to be inspected by the semiconductor chip lead open inspection apparatus of the present invention having the above-described structure, a resistor r provided inside the semiconductor chip and an internal circuit protection diode D1 ( D2). First, a negative voltage Va is applied to pins 23a (hereinafter referred to as A pins) and (23b: referred to as B pins) for testing the leads of the semiconductor chip as shown in FIG. A zero potential current supplied from the current supply section 25 is applied to (23g: hereinafter referred to as G pin). At this time, the negative voltage supplied to the A pin 23a and the B pin 23b is a low voltage, and the protective diodes D1 and D2 operate in the active region, and thus the diodes D1 and D2 operate like a resistor. This relationship is shown in an equivalent circuit as shown in FIG. Referring to FIG. 4, a circuit is used as a power source using an internal resistance r of the semiconductor chip 20 and a negative voltage Va applied to a circuit consisting of a series and parallel connection of alternate resistors r1 and r2 to the diodes D1 and D2. Is composed. At this time, the current flowing through the circuit is obtained by measuring the voltage across the resistor R of the current sensing unit 26 of FIG. 2 through the amplifier 26a. If the current at that time is i1, i1 can be expressed as follows.

i1 = Va/{r+(r1r2/r1+r2)}i1 = Va / {r + (r1r2 / r1 + r2)}

상기 수학식 1에서, r1=r2이면, 수학식 1은 다음과 같이 된다.In the above Equation 1, if r1 = r2, Equation 1 is as follows.

i1 = Va/(r+r1/2)i1 = Va / (r + r1 / 2)

한편, 상기 도 2에서 절환스위치(24)를 현재의 접점a에서 접점b로 전환하여 B핀(23b)의 전위를 그 G핀(23g)의 전위와 같게 하면, 도 5에 도시된 바와 같이 전류는 상기 다이오드 D2측으로는 흐르지 않고, D1측으로만 흐르게 된다. 이때, 흐르는 전류를 i2라 하면, i2는 다음과 같이 표시될 수 있다.On the other hand, when the switching switch 24 is switched from the current contact a to the contact b in FIG. 2 to make the potential of the B pin 23b equal to that of the G pin 23g, the current as shown in FIG. Does not flow to the diode D2 side, only to the D1 side. At this time, if the flowing current is i2, i2 may be displayed as follows.

i2 = Va/(r+r1)i2 = Va / (r + r1)

따라서, 상기 수학식 2,3으로부터 i1〉i2임을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen from Equations 2 and 3 that i1> i2.

또한, 상기 G핀(23g)과 A핀(23a)을 등전위로 만들고, B핀(23b)에 부전압 Va를 인가하여 다시 한 번 i2를 측정하여 i1〉i2인지를 확인한다. 만약, G핀(23g)측의 반도체칩 리드가 오픈이면 전류 소모는 거의 없을 것이고, A핀(23a) 및 B핀(23b)측의 리드가 오픈이면, i1=i2가 될 것이다. 이와 같은 방식으로 반도체칩의 다른 리드에 상기 A핀(23a) 및 B핀(23b)을 옮겨가면서 순차적으로 측정을 행한다.In addition, the G pin (23g) and the A pin (23a) to make the equipotential, the negative voltage Va is applied to the B pin (23b) by measuring i2 again to determine whether i1> i2. If the semiconductor chip lead on the G pin 23g side is open, there will be almost no current consumption. If the leads on the A pin 23a and B pin 23b sides are open, i1 = i2. In this manner, measurements are sequentially performed while moving the A pin 23a and the B pin 23b to the other lead of the semiconductor chip.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 반도체칩 리드 오픈 검사장치는 종래의 기술에서는 해결하기 어려운 BGA형의 IC나 플립 칩 같은 IC에서도 리드 오픈의 검사가 가능하다. 또한, IC 내부의 와이어 본딩 상태나 소자의 다른 결함도 검사할 수 있다. 따라서, 제품의 불량률을 대폭 감축시킬 수 있다.As described above, in the semiconductor chip lead open inspection apparatus according to the present invention, the lead open inspection can be performed even in an IC such as a BGA type or a flip chip, which is difficult to solve in the related art. In addition, the wire bonding state inside the IC and other defects in the device can be inspected. Therefore, the defective rate of a product can be reduced significantly.

Claims (3)

장치를 전체적으로 제어하는 주제어부와, 그 주제어부로부터 지령된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A컨버터와, 검사대상의 반도체칩의 소정 부위에 각각 접촉됨으로써 반도체칩의 내부를 측정할 수 있도록 하는 복수의 테스트 핀과, 상기 반도체칩을 측정하기 위한 소정의 테스트 조건으로 만들기 위해 상기 복수의 테스트 핀중 임의의 핀을 선택하여 소정의 회로를 구성할 수 있도록 하는 절환스위치와, 상기 반도체칩의 그라운딩부에 0전위전류를 공급하기 위한 전류공급부와, 전류공급부에서 공급되는 전류를 측정하기 위한 전류감지부 및 전류감지부에서 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D컨버터를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 반도체칩의 리드 오픈 검사장치.The main control part which controls the apparatus as a whole, the D / A converter which converts the digital signal commanded from the main control part into an analog signal, and the predetermined part of the semiconductor chip to be tested are respectively contacted so that the inside of the semiconductor chip can be measured. A plurality of test pins, a switching switch which selects an arbitrary pin from the plurality of test pins to form a predetermined circuit so as to make predetermined test conditions for measuring the semiconductor chip, and grounding of the semiconductor chip And a current supply unit for supplying a zero potential current to the unit, a current sensing unit for measuring the current supplied from the current supply unit, and an A / D converter for converting an analog signal output from the current sensing unit into a digital signal. A lead open inspection device for a semiconductor chip. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전류공급부는 증폭기와 버퍼의 직렬접속으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체칩의 리드 오픈 검사장치.And the current supply unit comprises a series connection of an amplifier and a buffer. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전류감지부는 저항과 증폭기의 병렬접속으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체칩의 리드 오픈 검사장치.And the current sensing unit comprises a parallel connection of a resistor and an amplifier.
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