KR100499739B1 - 집적회로에서도체를포함하는접속검사방법및집적회로 - Google Patents

집적회로에서도체를포함하는접속검사방법및집적회로 Download PDF

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Abstract

집적회로는 회로내의 도체 근처에 배열된 센서를 포함하며, 도체를 통과하는 전류를 측정할 수 있다. 예를 들어 코일로써 구성되는 이러한 센서는 도체를 포함하는 접속이 제대로 작동하는지를 결정할 수 있다. 따라서, 특히 복수개가 될 수도 있는 집적회로의 공급 접속이 외부접속 단자에 적절하게 연결되는지 검사될 수 있다.

Description

집적회로에서 도체를 포함하는 접속 검사 방법 및 집적회로
본 발명은 집적회로 내의 도체를 포함하는 접속을 검사하는 방법에 관한 것으로, 상기 도체는 집적회로의 외부 접속 단자에 결합되며, 그 방법은,
외부 접속 단자에 자극(stimulus)을 인가하는 단계,
집적회로 내의 도체 내의 응답을 검출하는 단계,
그 응답에 기초해서 접속의 기능을 특징지우는 단계를 포함한다
또한, 본 발명은 전류를 전도하기 위한 도체 및 그 도체를 통과하는 전류를 특징지우기 위한 검출 장치를 포함하는 집적회로에 관한 것이다.
이러한 종류의 방법 및 집적회로는 출원인의 명의로 된 미국특허 제5,068,604호(PHN 12.630)에 공지되어 있다. 상기 공지된 집적회로는 복수의 공급 접속들을 포함하고, 그 각각은 공통 공급원에 접속되며, 그 공급 접속들은 또한 내부적으로 서로 접속된다. 이 검사는 공급 접속들 각각이 공급원에 정확하게 접속되는지와 회로의 내부 부분에 공급 전류의 관련된 부분을 전도하는지를 검사하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해서, 전압차가 도체 내의 몇몇 내부 포인트들 양단에서 측정되고, 이러한 전압차가 주어진 마진(margin)내에 있는지가 검사된다. 이를 위해서, 공지된 집적회로는 전압차를 비교하기 위한 비교 회로를 포함한다. 이러한 검사 방법을 이용하는 동안 부딪치는 문제점들은 도체가 낮은, 프로세스-의존형 저항(low, process-dependent resistance)을 갖기 때문에, 측정될 전압차가 작아서 상기 검사를 실행하기 어렵다는 것이다. 또 다른 문제는, 각각이 공통 공급원에 접속된 공급 접속들이 더 많이 있으므로 검사의 복잡성이 증가한다는 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 집적회로의 한 부분을 도시하는 도면.
도 2 는 본 발명에 따른 집적회로에서 코일의 대안의 실시예를 도시하는 도면.
도 3 은 본 발명에 따른 집적회로에서 코일의 대안의 배열을 도시하는 도면.
도 4 는 유도 전압의 처리 방법을 도식적으로 도시하는 도면.
도 5 는 본 발명에 따른 집적회로에서 센서의 대안의 실시예를 도시하는 도면.
도 6 은 본 발명에 따른 집적회로에서 MR 센서의 대안의 배열을 도시하는 도면.
본 발명은 공지된 방법과 비교하여 좀 더 쉽게 수행될 수 있고 향상된 오류 검출을 제공하는, 앞으로 설명될 종류의 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해서, 본 발명에 따른 방법은, 상기 검출이 집적회로 내에서 도체 부근에 위치한 센서에 의해 도체를 통과하는 전류의 측정을 포함한다는 점을 특징으로 한다. 센서에 의한 도체를 통과하는 전류의 측정은, 관련된 접속 단자가 외부적으로 접속되는지 및/또는 그 도체가 정확하게 기능하는지를 결정하는 적절한 방법이다. 도체가 정전류를 운반하는 상황에 있어서, 이러한 전류는 결코 센서에 의해 영향받지 않는다는 이점이 있다. 집적회로가 여러 개의 외부 접속 단자들 및 연관된 도체들을 포함할 때, 각 도체에 각각의 센서가 제공되는 경우, 이러한 도체들은 서로 독립적으로 검사될 수 있다. 센서는 도체를 통과하는 전류에 의해 만들어진 필드(field)를 측정하기 위해 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 이에 관한 예들은 홀 센서(Hall sensor), MR 센서(magnetoresistive sensor), 그리고 GMR 센서(giant magnetoresistive sensor)이다.
본 발명에 따른 방법의 한 양태에 있어서, 자극은 시간에 의존적인 행동을 가지며, 상기 응답의 검출은 센서에 의해 도체를 통과하는 전류의 동적인 행동의 측정을 포함한다. 이러한 동적인 검사(dynamic test) 방법은 더 작은 신호들의 검출을 가능하게 하고, 접속과 도체가 올바르게 기능하는가에 관하여 좀 더 신뢰할만한 평가를 제공한다. 게다가, 동적인 자극의 인가는 응답을 검출하기 위한 센서로서 코일을 이용하는 것을 가능하게 한다. 동적인 자극은 도체를 통과하는 전류의 변화를 가져오고, 이것은 도체 근처의 코일에서 유도전압을 일으킨다. 이러한 전압이 검출될 수 있고, 접속을 평가하는데 이용될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 한 양태에 있어서, 측정된 결과는 디지털 신호로 변환된다. 상기 디지털 신호는 집적회로에서 간단하게 처리될 수 있다. 예를 들어, 공급 접속이 공급원에 접속되지 않는 것으로 설치되어 있을 때, 회로는 더 적은 전류를 요구하는 모드로 들어갈 수 있다. 디지털 신호는 또한, 관련 접속의 올바른 또는 올바르지 못한 기능의 표시로써 집적회로로부터 피드 아웃(feed out)될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 한 양태에 있어서, 집적회로는 공급 접속을 통하여 공급 전압을 받으며, 상기 도체는 공급 전류를 전도하기 위하여 공급 접속에 결합된다. 본 발명에 따른 방법이 다수의 공급 접속들 및, 관련된 도체들을 가진 회로에 사용될 때, 각각의 공급 접속들이 공급원에 올바르게 연결되어지는지가 결정될 수 있다. 이것은, 예를 들어 명세서에서 집적회로의 동작과 또한 집적회로의 작동 수명에 중요하다.
본 발명의 방법의 한 양태에 있어서, 자극의 인가는 도체를 통과하는 공급 전류의 변화를 일으키기 위해서 공급 전압의 순간적인 감소를 포함한다. 공급 전압의 감소는 도체를 통과하는 전류의 변화를 실현하는 간단한 방식이다. 이러한 변화는 센서의 신호를 생성하는데, 예를 들어 코일이 센서로서 이용될 때에 코일에서의 유도전압을 생성하며, 이러한 신호는 측정되고 처리될 수 있다.
본 발명의 방법의 한 양태에 있어서, 집적회로는 패턴들을 받아들이기 위한 하나 또는 그 이상의 입력들을 포함하며, 자극의 인가는 도체를 통과하는 공급 전류의 변화를 일으키기 위해서 입력들에 적어도 두개의 미리 정해진 패턴들의 제공을 포함한다. 하나의 패턴으로부터 다른 패턴으로의 변이는 공급 전류의 변화를 일으키기 때문에, 신호는 간단히 센서에서 생성될 수 있다. 검사기는 이미 제공된 검사 패턴들의 부분으로서 패턴들을 간단히 제공할 수 있으며, 가능하다면, 디지털 형태로, 그에 응답을 기록할 수 있다.
본 발명의 방법의 한 양태에 있어서, 자극의 인가는 외부 접속 단자에 미리 정해진 주파수의 검사 신호의 제공을 포함한다. 센서, 예를 들어 코일 및 관련된 회로 섹션이 주어진 주파수 대역 내의 주파수들의 신호들에 민감하기 때문에, 그러한 주파수를 갖는 검사 신호는 도체가 결합된 접속 단자에 제공될 수 있으며, 그후에 센서가 그 신호를 받아들이는지를 측정할 수 있다. 따라서, 그 접속이 또한 올바른 기능을 하는지 검사될 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 공지된 집적회로 보다 좀더 쉽게 검사될 수 있는, 앞으로 설명될 종류의 집적 회로를 제공하는 것이다. 이를 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 집적 회로는 검출 장치가 전류를 특징지우기 위해서 도체 근처에 배열된 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다. 전류의 특징화(characterization)는 외부에서 인가된 자극이 도체에 영향을 주는지를 결정하는데 이용될 수 있다. 따라서, 집적회로가 외부 접속에 접속되는지, 및 관련된 접속이 올바르게 기능하는지가 간단하게 검출될 수 있다. 특히, 복수의 도체들이 동일한 외부 접속(경우에 따라서, 예를 들어 다수의 공급 핀들인 경우)에 연결되어야 할 때, 본 발명은 각각의 공급핀들이 실제로 외부 접속에 연결되는지의 간단한 검사를 가능하게 한다.
본 발명에 따른 집적회로의 한 양태에 있어서, 센서는 코일을 포함한다. 코일은 전류의 변화를 측정하기 위해서 집적회로에서 쉽게 구현될 수 있는 저렴한 센서이다. 코일은 집적회로의 다른 도체들과 동일한 처리 단계들 동안 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 집적회로의 한 양태에 있어서, 코일은 도체의 반대측들에 위치하는 두개의 직렬-접속된 서브-코일들을 포함하며, 서로 반대된 권선 방향을 갖는다. 서브-코일들의 반대된 권선 방향으로 인해, 조립된 코일은, 이어서 일어나는 공통 모드 제거(common mode rejection)로 인해, 도체 외부의 간섭 필드들에 대해 덜 민감하다. 게다가, 도체의 전류 변화에 의해 생성된 필드에 대한 합성 코일의 감도는 향상된다. 그러므로, 접속의 검사는 좀 더 신뢰될 것이다.
본 발명에 따른 집적회로의 한 양태에 있어서, 검출 장치는 센서에서 측정될 전압을 디지털 신호로 변환하기 위해서 센서에 결합된 피크 검출기를 포함한다. 디지털 신호는 좀 더 쉽게 처리될 수 있거나 또는 집적회로로부터 피드 아웃될 수 있다.
본 발명에 따른 집적회로의 한 양태는 디지털 신호를 저장하기 위한 바운더리 스캔 테스트 셀(Boundary Scan Test Cell)을 포함한다. 접속은 바운더리 스캔 테스트 표준에 따라서 쉽게 검사될 수 있다.
본 발명의 여러 가지 양태들이 이하에서 설명되는 실시예를 참조하여 명백해질 것이다.
도면에서 대응하는 참조 번호들은 대응하는 또는 유사한 부분들을 나타낸다.
도 1 은 본 발명에 따른 집적 회로의 부분을 보여준다. 집적회로(102)는 소위 본드 패드(bond pad:106)에 결합된 도체(104)를 포함한다. 집적회로는 또한 회로의 내부 섹션을 포함하는데(도시안됨) 예를 들어, 주어진 기능을 가진 전기 회로는 도체에 접속되고 선택적으로 핀들과 함께 팩키지로 포장된다. 신호들은 외부 환경과 패키지 내부의 회로 사이에서 교환될 수 있다. 본드 패드(106)는 그러한 핀에 접속되거나 또는 본드 와이어(108)를 통하여 직접 외부환경에 접속된다. 공급 전압에 대한 집적회로의 접속은 앞에서의 예이다. 이어서, 패키지는 인쇄 회로 기판(PCB)에 장착되고, 이어서, 관련 핀이 PCB 에 있는 공급전압을 위한 공급 트랙에 접속된다. 따라서 형성된 완비된 접속은 다음의 부분들을 포함한다: 공급 트랙으로부터 팩키지의 핀으로의 결합, 핀으로부터 본드 와이어(108)로의 결합, 본드 와이어로부터 본드 패드(106)로의 결합, 본드 패드(106)로부터 도체(104)로의 결합 그리고 마지막으로 도체(104)로부터 집적회로로의 결합. 집적회로(102)는 또한 도체(104) 근처에 위치한 코일(110)을 포함한다. 코일이 도체 가까이에 위치해 있기 때문에, 유도성 결합이 도체와 코일 사이에 존재한다. 따라서, 도체(104)를 통과하는 전류의 변화는 코일(110)에서 유도 전압을 일으킨다. 따라서, 이러한 코일은 개시된 완비된 접속이 제대로 작동하는지에 대해 검사하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 펄스가 PCB의 공급 트랙에 인가되고, 연관된 유도 전압이 코일(110)에서 일어나는지가 측정된다. 접속에서의 오류, 예를 들어 패키지의 핀과 PCB 의 공급 트랙 사이의 비접점(no contact) 또는 본드 와이어의 오류는 따라서 간단하게 검출될 수 있다.
접속을 검사하는 상술된 방법은 다수의 공급 핀들과 그라운드 핀들을 포함하는 집적회로를 위해 아주 유리하게 사용될 수 있다. 각 공급 핀과 각 그라운드 핀은 핀, 본드 와이어, 본드 패드 및 집적회로의 도체를 포함하는 상기 설명된 접속을 가진다. 필립스(Philips)에 의해 시판된 두개의 회로들은 그러한 집적회로 즉, 8 개의 공급 핀들과 8 개의 그라운드 핀들을 가진 SAA 4990 비디오 프로세서 IC와 7 개의 공급 핀들과 13 개의 그라운드 핀들을 가진 SAA 4991 비디오 프로세서 IC의 예들이다. 이러한 종류의 회로에서 그러한 핀들의 다수의 구성은 특히, 요구되는 비교적 큰 공급 전류를 다른 도체를 통해서 집적회로의 다른 부분으로 전도하기 위하여, 그리고 또한 신호 처리에 대해서 주어진 품질을 얻기 위하여 필요하다. 다수의 공급 핀들 모두가 PCB의 동일한 공급 트랙에 접속되어야 하고 다수의 그라운드 핀들은 PCB 의 동일한 그라운드 트랙에 접속되어야 한다. 핀들 중의 하나가 접속되지 않더라도 집적회로는 그럼에도 불구하고 작동할 것인데, 왜냐하면 모든 부분들이 내부 접속을 통해서 전류를 여전히 받기 때문이며, 그러나 회로의 작동은 모든 내역들(specifications)을 만족시키지는 않거나 또는 회로의 유효 수명이 감소될 것이다. 코일이 공급 핀이나 그라운드 핀에 결합된 각각의 도체에 삽입될 때, 각각의 접속은 그것이 제대로 작동하고 있는지 검사될 수 있다. 이것은 공급 트랙 또는 그라운드 트랙에 자극을 인가하는 것에 의해 그리고 연관된 유도 전압이 관련된 코일들에서 생성되는지를 측정하는 것에 의해 실현될 수 있다.
집적회로가, 코일이 이러한 도체들을 검사하기 위하여 배열되는 것에 따라서 복수의 도체들을 포함할 때, 적어도 인접한 도체들의 부분들이 상호 직각으로 신장하게 하며, 코일들을 상기 상호 직각을 이루는 부분에 인접하게 배열하는 것이 유리하다. 인접한 코일들은, 도체와, 만일 있다면, 인접한 도체들의 코일들 사이의 결합이 최소화되도록 서로 수직으로 배열된다.
코일(110)은, 집적회로를 위한 다른 도체 트랙을 형성하는데 이용되는 것과 동일한 프로세스에 의해 집적 회로에서 실현될 수 있다. 본 발명에 따른 집적 회로의 예에 있어서, 코일은 2㎛ 의 폭을 가진 트랙으로 이루어지며 3번 감김들(turns)을 포함한다. 코일의 길이(112)는 약 100㎛ 에 달하며, 그것의 폭(114)은 약 35㎛ 에 달한다. 대안의 실시예에서, 코일은 9번 감김들을 포함한다; 이를 위해서, 그것은 각 3번 감김들로 된 3 개의 층들을 포함하는 스택(stack)으로써 구성된다. 따라서, 집적회로를 구성하는데 사용되는 프로세스는 집적회로에서 다층 금속층들을 형성하는데 적당해야 한다.
본 발명은 결코, 집적회로의 공급 또는 그라운드 접속을 검사하는데 관계 있는 전술한 예에 제한되지 않는다. 본 발명은 또한, 다수의 집적회로가 하나의 유닛을 형성하기 위하여 결합되는 소위 멀티 칩 모듈(Multi Chip Module)을 위해 이용될 수 있다. 그러한 조립에서, 집적회로에는 또한 주어진 전류를 위한 도체에 인접한 코일이 제공될 수 있고, 따라서 접속의 검사를 가능하게 한다. 본 발명은 또한 공급 전류가 아닌 다른 전류를 위한 도체에 사용될 수 있다. 그러한 경우에, 연관된 접속은 도체에 인접해서 배열된 코일에 의하여 다시 검사될 수 있다.
도 2 는 본 발명에 따른 집적회로에서의 코일의 대안의 실시예를 도시한다. 코일(110)은 도체(104)의 양쪽면에 배열된 두개의 서브-코일(202)과 (204)를 포함한다. 서브-코일들은 트랙(206)을 통해서 상호접속되어 있고, 서로 반대된 권선 방향을 가진다. 같은 방향에서 서브-코일들을 통과하는 간섭 필드(interference field)는 서브-코일들에서 반대의 전압들을 유도할 것이고, 이 전압들은 서로 감쇄한다. 이러한 효과는 공통 모드 제거라고 칭해진다. 그러므로, 전체로서 그러한 코일은 단일 코일보다 그러한 간섭 필드들에 대해 덜 민감하다. 도체에서의 전류 변화에 의해 생성된 필드는 도체 주위에 원형으로 신장된다. 결과적으로, 이러한 필드는 한 방향에서 하나의 서브-코일을 통과하며, 나머지 방향에서 나머지 서브-코일을 통과한다. 서브-코일들의 반대의 권선 방향 때문에, 서브-코일들의 유도 전압들은 서로를 강하게 하며 따라서 전체로서 그러한 코일은 더 높은 전압을 전달한다. 단일 코일과 비교하여, 도 2에서 보여진 합성 코일은 도체에서의 주어진 전류 변화에 대해 더 높은 유도 전압을 생성하며 그것은 또한 간섭에 덜 민감하다. 결과적으로, 더 작은 전류 변화들이 측정될 수 있고 전류 변화들이 좀 더 믿을만하게 측정될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 집적회로에서의 코일의 대안적인 배열을 보여준다. 도체(104)가 주어진 각도(302)에서 신장되고, 코일(110)은 상기 각도에 의해 둘러싸진 영역내에 위치한다. 전류 변화가 도체(104)에서 일어날 때, 도체 부분(306) 주위의 필드뿐만 아니라 도체부분(304) 주위의 필드도 코일(110)을 통과할 것이다. 결과적으로, 코일이 완전히 일직선의 도체 근처에 위치되면 보다 더 높은 유도 전압이 코일에서 일어난다. 도 3에서 보여지는 도체 형태는 도체와 코일 사이에서 더 높은 유도성 결합을 생성한다. 더 나아가, 제 2 코일이 다시 도 2에 관하여 설명된 바와 같이 사용될 수 있다. 이러한 제 2 코일이 각도(308)에 의하여 둘러싸인 영역에 배열될 수 있다.
유도 전압은 집적회로 내에서 완전히 처리될 수 있지만, 또한 응답 신호로서 집적회로로부터 피드 아웃될 수 있다. 완전한 국부 처리의 예가, 도체가 전류를 운반하는지 아닌지에 따라서 회로의 주어진 부분들이 스위치-온되거나 스위치-오프되도록 구성되어 있다. 응답 신호를 피드 아웃하는 것은 인쇄 회로기판에 있는 집적회로의 고정(fixation)을 검사하는 부분으로서 적당하다. 검사기는 그 후에, 주어진 검사 신호를 제공하고, 적절한 출력을 통해서 집적회로로부터 응답신호를 받는다. 도 4 는 유도 전압의 처리의 예를 도식적으로 보여준다. 유도 전압은 코일(110)로부터 증폭기(402)로 인가된다. 증폭기의 출력은 증폭된 신호가 주어진 주기동안 주어진 문턱값을 초과하는지를 검토하는 피크 검출기(404)에 접속된다. 피크 검출기는 그 문턱값이 초과되었는지를 나타내는 디지털 값을 생성한다. 디지털 값 "1"은 문턱값이 초과되었다는 것을 의미하고, 디지털 값 "0"은 그것이 초과되지 않았다는 것을 의미한다. 증폭기(402)는 그 자체로서 공지되어 있고, 1mV 정도의 신호를 약 1V 의 출력 전압으로 증폭시키는데 적당해야 한다. 피크 검출기(404)는 또한 공지되어 있고, 출원인 명의의 유럽 특허출원번호 제95 202 835.5호와 미합중국 특허출원 US 08/734009호(PHN 15.527)에서 설명된다. 피크 검출기에 의해 생성된 값은, 그것이 피드 아웃될 수 있다는 것을 통해 레지스터(406)에 기억된다. 레지스터(406)의 예가 집적회로의 BST 체인(chain)의 부분을 형성하는 바운더리 스캔 테스트(Boundary Scan Test) 셀로 이루어진다. BST 셀은 BST 표준 방법에 따라서 접속의 검사를 가능하게 한다. 더 나아가, 그 접속은 다른 접속들과 동일한 방식으로 집적회로의 내부적으로 그리고 외부적으로 검사될 수 있다. 본 발명에 따른 집적회로의 이 실시예에 있어서, 증폭기와 피크 검출기는 집적회로에 포함된다; 그러나 그들은 또한, 예를 들어 검사 환경의 부분으로서, 집적회로의 외부에 있도록 구성될 수 있었다. 더 나아가, 본 발명을 실행하기 위하여, 피크 검출기(404)와 레지스터(406)의 사용은 선택적이며, 코일(110)의 유도전압에 기초한 응답은 다른 방식들로 집적회로로부터 피드 아웃될 수 있다.
전술한 방법에 따라서, 자극은 검사될 접속에 인가되고, 상기 자극은 접속이 제대로 작동하고 있다면, 집적회로 내에서 관련 도체의 전류변화를 일으킨다. 그러한 자극은 다양한 방식들로 실현될 수 있다. 그라운드에의 접속뿐만 아니라 공급원에의 접속인, 전원에의 접속을 검사하기 위해서, 자극은 순간적으로 공급전압을 감소시키면서 가해질 수 있다. 이것은 관련 도체를 통과하는 전류의 변화를 일으키고, 이 변화가 도체에 인접해 있는 코일의 유도전압을 초래한다. 전압이 도 4에 관하여 설명된 피크 검출기와 레지스터가 계속해서 작동할 수 있는 그러한 한계까지만 감소될 때, 응답은 전술한 방법으로 출력될 수 있다. 이러한 접속들에 대해 자극을 인가하는 또 다른 가능성은, 집적회로가 하나의 주어진 상태에서 작은 공급전류를 요구하고, 다른 상태에서는 큰 공급 전류를 요구하는 현상을 이용하는 것이다. 회로가 비교적 큰 공급 전류를 요구하는 상태의 예는, 출력 버퍼 모두가 관련기술에 따라서 대부분의 전류를 요구하는 논리값들을 출력하는 상태이다. 사용된 기술에 따라서, 이것은 논리 "1"이거나 논리 "0"이다. 하나의 상태에서 다른 상태로의 회로에서의 그러한 스위칭은 BST에 의하여 실현될 수 있는데, 왜냐하면 이 방법은 회로의 출력 버퍼의 제어를 가능하게 하기 때문이다. 회로가 이미 BST 논리를 포함한다면 BST의 사용은 적절하다. 그러나 또한, 예를 들어 논리 "1"들로 이루어진 출력신호를 생성하는 회로의 입력들 상에서 기능적인 신호들에 기초해서 버퍼들을 제어하는 다른 방식들이 있다. 공급 전류의 절대값이 아니라, 단지 서로 다른 상태들의 공급전류의 값 사이의 차가 적절하다는 것에 주목해야 한다. 하나의 상태에서 다른 상태로 회로를 스위칭하는 것은 관련 도체들을 통과하는 공급전류의 변화를 일으키고, 관련 코일들에서의 유도전압을 초래한다. 연관된 유도전압이 실제로 코일들 각각에서 생성되는 지를 검사하는 것은 각각의 공급접속이 실제로 연결되는지를 나타낸다. 다른 접속들뿐만 아니라 공급 접속들에도 적절한 자극인가의 또 다른 방법은 주어진 주파수의 검사 신호의 제공을 필요로 한다. 코일과 도체의 주어진 조합은 주어진 주파수 대역에 있는 신호들에 민감하다. 관련된 접속은 상기 주파수 대역 내에 있는 주파수를 가진 검사 신호를 외부 트랙에 인가함으로써 그리고, 유도전압이 검사될 도체의 코일에서 발생되는지를 검사함으로써 검사될 수 있다. 이러한 종류의 검사 신호는, 만약 있다하더라도, 집적회로를 손상시키지 않고 공급전압에 겹쳐 놓일 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 집적회로에 있는 센서의 대안적인 실시예를 도시한다. MR 센서(502)는 도체가 실현된 층의 위 또는 아래에 있는 집적회로의 층에서 도체(104)의 가까이에 위치한다. MR 센서는 홀들(508, 510)을 통하여 센서의 실제 저항을 측정하기 위해 연결되는 접속 영역들(504, 506)을 포함한다. MR 센서는 센서의 평면을 통하여 외부 마그네틱 필드에 의존하는 저항을 갖는다. MR 센서의 다른 형태들이 존재한다. 전통적인 MR 센서는 한 층의 이방성 자기재료를 가지며, 이러한 층을 통과하는 전류는 외부 마그네틱 필드에 의해 영향을 받으며, 이것은 저항에서의 변화를 일으킨다. GMR(Giant MagnetoResistive) 센서는 고정된 방향의 한 층의 자기 재료와 그 자기 방향이 외부 마그네틱 필드에 의해 영향받을 수 있는 한 층의 자기 재료를 가지며, 이것은 측정된 저항의 변화를 일으킨다. 그 형태와 구성에 따라서, MR 센서는 한 방향에서는 좀 더 민감하고, 센서의 평면에 있는 또 다른 방향에서는 덜 민감하다. MR 센서(502)는 도체를 통과하는 전류로부터 센서의 저항에 대한 큰 효과를 얻기 위하여 그러한 방법으로 구성된다. 도체를 통과하는 전류는, 센서의 평면을 관통해서는 도체의 주위에, 그리고 센서의 평면 내에서는 도체에 수직을 이루는 원형 마그네틱 필드를 일으킨다. MR 센서(502)는 이 방향에서 민감하고 따라서, 도체를 통과하는 직류에 의해 생성된 마그네틱 필드의 세기를 측정하는데 적당하다. 이러한 세기에 기초해서 직류의 값이 결정될 수 있다. 따라서 MR 센서는 도체가 기대되는 전류를 운반하는지를 결정하는데 사용될 수 있다. 이것은 관련 접속 단자가 외부적으로 연결되는지 그리고/또는 도체가 올바르게 기능하는지를 결정하는데 사용될 수 있다. 만약, 다수의 MR 센서들이 각각의 도체를 통과하는 전류를 측정하기 위하여 사용된다면, MR 센서는 브릿지 배열(bridge arrangement)을 형성하기 위하여 상호적으로 연결될 수 있다. 전류는 그후 좀더 정확한 방법으로 측정될 수 있다. 본 발명에 따라서, 전통적인 MR 센서나 GMR 센서가 사용될 수 있다. GMR 센서는 MR 센서보다 좀 더 민감하며, 도체를 통과하는 전류를 좀 더 신뢰할만하게 측정할 수 있다.
스태틱(static) 측정들의 대안으로, MR 센서는 도체를 통과하는 전류의 어떤 동적인 행동도 결정하는데 사용될 수 있다. 동적인 자극이 외부적으로 가해질때, 단자가 올바르게 연결되고, 그 도체가 전체적으로 올바르게 기능한다면, 도체를 통과하는 전류에서 상응하는 변화가 일어나야 한다. 전류의 이러한 변화가 이러한 센서에 의해 검출될 수 있는 MR 센서를 통하여 마그네틱 필드의 변화를 일으킨다. 따라서 MR 센서는 또한 동적인 검사를 수행하기 위하여 응용될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 집적회로에서 MR 센서의 대안의 배열을 도시한다. MR 센서(602)는 본드 와이어(108)가 접속된 본드 패드(106) 근처에 위치한다. MR 센서(602)는 홀들(608, 610)을 통하여 각각에 센서를 연결하는 접속 영역들(604, 606)을 가진다. 본드 패드(106)에 본드 와이어(108)의 전형적인 부착은 본드 패드 근처에, 본드 와이어가 본드 패드의 표면과 어느 정도 직각을 이루게 하는 것이다. 그러면 본드 와이어를 통과하는 전류는 본드 패드와 MR 센서의 평면에서 마그네틱 필드(612)를 일으켜, 변화가 검출될 수 있는 MR 센서의 저항의 변화를 일으킨다. 제 2 MR 센서(614)는 본드 패드의 또 다른 측에 위치될 수 있고, 단일 MR 센서보다 마그네틱 필드(612)에 좀더 민감한 장치를 얻기 위하여 MR 센서(602)와 함께 결합될 수 있다. 도 6에서, MR 센서들은 마그네틱 필드(612)에 수직으로 위치된다. 그러나, 그들이 다른 방향에서 좀더 민감하다면, 마그네틱 필드와 다른 각도 하에 위치될 수 있다.
회로의 접속층에서, 스루 홀들(through holes), 예를 들어 508-510과 608-610은, 각 MR 센서를 어떤 내부 검출회로나 외부 측정 포인트들에 접속되는 접속 트랙에 접속된다. 그러면, MR 센서의 저항은 검출회로를 갖는 집적회로 내부에서 또는 적당한 측정장치를 갖는 집적회로 외부에서 측정될 수 있다.

Claims (16)

  1. 집적회로 내의 도체를 포함하는 접속(connection)을 검사하는 방법으로서, 상기 도체는 상기 집적회로의 외부 접속 단자에 결합되며,
    상기 도체 내에서 응답을 형성하기 위하여 상기 집적회로에 자극을 인가하는 단계,
    상기 집적회로 내의 상기 도체 내의 응답을 검출하는 단계, 및
    상기 응답에 기초해서 상기 접속의 동작성(functioning)을 특징지우는 단계를 포함하는, 상기 방법에 있어서,
    상기 응답을 검출하는 단계는, 센서와 상기 도체 사이에 유도 결합을 형성하도록 상기 도체 근처에서 상기 집적회로 내에 위치한 상기 센서에 의하여, 상기 도체를 통과하는 전류를 측정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 접속 검사 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자극은 시간에 의존적인 행동을 가지며,
    상기 응답을 검출하는 단계는 상기 센서에 의하여 상기 도체를 통과하는 전류의 동적인 행동의 측정을 포함하는, 접속 검사 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 동적인 전류 행동의 측정은 상기 집적회로 내의 상기 도체 근처에 위치한 코일에서의 유도전압의 측정을 포함하는, 접속 검사 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정된 결과는 디지털 신호로 변환되는, 접속 검사 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 집적회로는 공급 접속을 통하여 공급 전압을 받으며,
    상기 도체는 공급 전류를 전도하기 위하여 상기 공급 접속에 결합되는, 접속 검사 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 자극의 인가는 상기 도체를 통과하는 상기 공급 전류의 변화를 일으키기 위하여 상기 공급 전압의 순간적인 감소를 포함하는, 접속 검사 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 집적회로는 패턴들을 받아들이기 위해서 하나 또는 그 이상의 입력들을 포함하며,
    상기 자극의 인가는 상기 도체를 통과하는 상기 공급 전류의 변화를 일으키기 위하여 상기 입력들로의 적어도 두개의 미리 정해진 패턴들의 제공을 포함하는, 접속 검사 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 자극의 인가는 상기 외부 접속 단자로의 미리 정해진 주파수의 검사 신호의 제공을 포함하는, 접속 검사 방법.
  9. 전류를 전도하기 위한 도체 및 상기 도체를 통과하는 전류를 특징지우기 위한 검출 장치를 포함하는 집적회로에 있어서,
    상기 검출 장치는 상기 전류를 특징지우기 위하여 센서와 상기 도체 사이에 유도 결합을 형성하도록 상기 도체 근처에서 상기 집적 회로 내에 배열된 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는, 집적회로.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 전류의 변화를 검출하도록 코일을 포함하는, 집적회로.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 코일은 상기 도체의 반대측들에 위치하고, 서로 반대된 권선 방향을 가진 두개의 직렬-접속된 서브-코일들을 포함하는, 집적회로.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 코일은 권선들을 가진 적어도 두개의 층들을 포함하는, 집적회로.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 도체는 굴곡을 포함하도록 형성되며,
    상기 코일은 상기 굴곡에 의해 둘러싸인 영역에 배열되는, 집적회로.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 센서는 MR 센서를 포함하는, 집적회로.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 검출 장치는 상기 센서에서 측정될 전압을 디지털 신호로 변환시키기 위하여 상기 센서에 결합된 피크 검출기를 포함하는, 집적회로.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 디지털 신호를 저장하기 위한 바운더리 스캔 테스트 셀(Boundary Scan Test cell)을 포함하는, 집적회로.
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