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JP2001165987A - 半導体装置の内部配線断線検出方法 - Google Patents

半導体装置の内部配線断線検出方法

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JP2001165987A
JP2001165987A JP35183099A JP35183099A JP2001165987A JP 2001165987 A JP2001165987 A JP 2001165987A JP 35183099 A JP35183099 A JP 35183099A JP 35183099 A JP35183099 A JP 35183099A JP 2001165987 A JP2001165987 A JP 2001165987A
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JP
Japan
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disconnection
semiconductor chips
semiconductor device
external terminals
signal line
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JP35183099A
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Katsuhiro Sawada
勝広 沢田
Kaneki Hirata
甲子己 平田
Takashi Tsubota
崇 坪田
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Shinko Electric Industries Co Ltd
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Shinko Electric Industries Co Ltd
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  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一パッケージに複数の半導体チップが搭載
されたマルチチップモジュール等の半導体装置の検査方
法に関し、複数の半導体チップに共通に接続された信号
線の断線を簡単に検出できる断線検出方法の提供を目的
とする。 【解決手段】 上記課題は同一パッケージ1の中に複数
の半導体チップ11、12が搭載されている半導体装置を対
象として、複数の半導体チップ11、12に共通に接続され
た信号線の断線を検出する断線検出方法であって、信号
線が接続された外部端子An に試験用電源6から定電流
を印加すると共に、外部端子における端子電圧VDFを
測定し、良品における端子電圧と比較して信号線の断線
の有無を検出する、本発明の半導体装置の内部配線断線
検出方法によって達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は同一パッケージに複
数の半導体チップが搭載されたマルチチップモジュール
等の半導体装置の検査方法に係り、特に複数の半導体チ
ップに共通に接続されている信号線の断線を簡単に検出
することが可能な断線検出方法に関する。
【0002】マルチチップモジュール(以下MCMと略
称する)では同一パッケージの中に複数の半導体チップ
が搭載されており、それぞれの半導体チップの端子はワ
イヤや配線パターン等を介してパッケージに設けられた
外部端子に接続されている。
【0003】これらの配線の中にメモリのデータ線やア
ドレス線など複数の半導体チップに共通に接続されてい
る信号線が含まれ、共通に接続されている配線は片側の
半導体チップ側に通じる配線が断線してもMCMとして
の正常な動作が阻害される。
【0004】したがって、配線の断線は確実に検出する
必要がありMCMの試験では全配線を対象に断線の有無
を確認しているが、従来の断線検出方法によるこのよう
な共通に接続されている信号線の断線検出は作業が複雑
で簡単に検出できなかった。
【0005】そこで複数の半導体チップに共通に接続さ
れた信号線の断線を簡単に検出できる断線検出方法の開
発が要望されている。
【0006】
【従来の技術】図5は被測定デバイスの回路構成例を示
す図、図6は内部配線の断線例を示す図、図7は従来の
試験方法を示すフローチャートである。
【0007】図5において対象となる被測定デバイスは
同一パッケージ1内に複数(図では2個)の半導体チッ
プ11、12が搭載され、半導体チップ11、12の各端子はワ
イヤや配線パターン等を介しパッケージ1に設けられた
外部端子に接続されている。
【0008】即ち、外部端子A1 〜AX 、B1 〜BX
内部配線を介して半導体チップ11および半導体チップ12
の端子に接続され、場合により外部端子AZ 、BZ のよ
うにいずれか一方の半導体チップの端子に接続される外
部端子を有することもある。
【0009】このような被測定デバイスは半導体チップ
と内部配線の間がボンディングされたワイヤにより接続
されることが多く、例えば、モールディングされた樹脂
パッケージの中に封入する際等にワイヤに外力が印加さ
れ断線が生じることがある。
【0010】その結果、図6に示す如く外部端子A1
接続される半導体チップ11の端子と内部配線との間に断
線13が発生すると、外部端子A1 と半導体チップ12を接
続する配線に断線が無くても被測定デバイスの正常な動
作が阻害される場合がある。
【0011】そこで従来は個々の半導体チップを単独で
動作させ全ての内部配線をアクティブ化すると共に、外
部端子にそれぞれ試験信号を印加したときの出力信号等
を検知することで、ワイヤ等の接続部を含む全ての内部
配線の断線を検出している。
【0012】即ち、図7に示す如く被測定デバイスを測
定装置のソケット等にセットして、被測定デバイスのチ
ップセレクト線を選択することで、最初の半導体チッ
プ、例えば半導体チップ11が動作して関連する全ての内
部配線がアクティブ化される。
【0013】被測定デバイスは1個の半導体チップが動
作状態にあるとき関連する外部端子A1 〜AX に試験信
号が印加されると、印加された試験信号のHレベルまた
はLレベルに対応して半導体チップの出力信号、例えば
B信号のレベルが変化する。
【0014】また、外部端子A1 〜AX に印加される試
験信号に代え、動作状態にある半導体チップに対し制御
信号、例えばC信号が印加されると、印加されたC信号
のHレベルまたはLレベルに対応して外部端子A1 〜A
X の電圧レベルが変化する。
【0015】しかし、外部端子A1 〜AX に接続されて
いる内部配線に断線が生じている場合は、外部端子A1
〜AX に試験信号が印加されてもB信号が変化せず、半
導体チップにC信号が印加されても外部端子A1 〜AX
の電圧レベルが変化しない。
【0016】したがって、図示の如く外部端子An に試
験信号を印加してB信号が期待通りであるか確認し、半
導体チップにC信号を印加し外部端子An の電圧レベ
ル、即ちAn 信号が期待通りであるか確認することによ
って良品と不良を判別できる。
【0017】なお、被測定デバイスには図5に示す如く
外部端子A1 〜AX の他に外部端子B1 〜BX があり、
図7には記載されていないが、外部端子A1 〜AX に接
続される内部配線と同様に外部端子B1 〜BX に接続さ
れる内部配線も試験される。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】しかし、被測定デバイ
スの回路構成によっては搭載された半導体チップを個々
に動作させることが不可能な場合があり、この場合は半
導体チップを順次動作状態にして内部配線の断線の有無
を検出する従来の断線検出方法は適用できない。
【0019】また、図7に示す如く半導体チップを個々
に動作させて、外部端子A1 〜AXに試験信号を印加
し、次いで半導体チップに対してC信号を印加し、この
作業を全ての外部端子を対象として繰り返し遂行する必
要があり試験に時間がかかる。
【0020】しかも、従来の試験方法において不良と判
定された場合に、半導体チップ自体の不良に起因するも
のなのか、或いは内部配線の断線等に起因するものなの
かが不明であり、不良になった原因の解析が極めて困難
であるという問題があった。
【0021】本発明の目的は複数の半導体チップに共通
に接続された信号線の断線を簡単に検出できる断線検出
方法を提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】図1は本発明になる断線
検出方法を示す原理図である。なお全図を通し同じ対象
物は同一記号で表している。
【0023】上記課題は同一パッケージ1の中に複数の
半導体チップ11、12が搭載されている半導体装置を対象
として、複数の半導体チップ11、12に共通に接続された
信号線の断線を検出する断線検出方法であって、信号線
が接続された外部端子An に試験用電源6から定電流を
印加すると共に、外部端子における端子電圧VDFを測
定し、良品の半導体装置における端子電圧と比較するこ
とによって、信号線の断線の有無を検出する半導体装置
の内部配線断線検出方法により達成される。
【0024】本発明の対象となる被測定デバイスは図1
(a) に示す如く同一パッケージ1内に複数の半導体チッ
プ11、12が搭載され、半導体チップ11、12の各端子はワ
イヤや配線パターンを介しパッケージに設けられた外部
端子An に接続されている。
【0025】接続部も含めた内部配線に断線が無い場合
は外部端子An に定電流を印加すると定電流は両方の半
導体チップに分流し、半導体チップ内部の保護ダイオー
ド特性によって決まる電圧値VDFが外部端子An と接
地端子Gとの間に発生する。
【0026】それに対し内部配線に断線13が発生すると
外部端子An に印加された電流は一方の半導体チップ
(図では11)に流れ、外部端子An と接地端子Gとの間
の電圧値VDFS は内部配線に断線が無い場合の電圧値
VDFに比べて当然高くなる。
【0027】したがって、信号線が接続された外部端子
に定電流電源から電流を印加すると共に外部端子におけ
る電圧値を測定し、予め測定されている良品における端
子電圧値と比較することによって信号線の断線の有無を
検出することが可能になる。
【0028】このように本発明の断線検出方法は半導体
チップを動作状態にすることなく内部配線の断線の有無
を検知できるため、回路構成上の理由によって搭載され
た半導体チップを個々に動作させることが不可能な場合
も断線の検知が可能である。
【0029】また、個々の半導体チップに試験信号や制
御信号等を繰り返し印加する必要がないため、作業が簡
略化されると共に試験時間が短縮され、しかも、半導体
チップの動作は関係ないため内部配線に起因する不良の
みを検知することができる。
【0030】即ち、複数の半導体チップに共通に接続さ
れた信号線の断線を簡単に検出できる断線検出方法を実
現することができる。
【0031】
【発明の実施の形態】以下添付図により本発明の実施例
について説明する。図2は外部端子における電圧値の分
布を示す図、図3は断線検出に用いる測定装置の一例を
示すブロック図、図4は本発明になる断線検出方法を示
すフローチャートである。
【0032】図5に示す如く被測定デバイスは外部端子
1 〜AX の他に外部端子B1 〜B X がそれぞれの半導
体チップに接続され、外部端子を介して単独の半導体チ
ップに定電流を印加すると電圧値VDFは図2(a) およ
び(b) に示す如く分布する。
【0033】一方、複数の半導体チップが共に内部配線
を介して外部端子A1 〜AX および外部端子B1 〜BX
に接続されたとき、電圧値VDFは図2(a) および(b)
に示した二つの分布が合成されるため電圧値VDFは図
2(c) に示す如く分布する。
【0034】電圧値VDFはそれぞれの半導体チップの
保護ダイオード特性によって決まる値であり、図2(a)
、(b) に示す分布の形は被測定デバイスを構成する半
導体チップにより変化し、それに伴って図2(c) に示す
電圧値VDFの分布も変わる。
【0035】しかし、半導体チップが異なる場合でも電
圧値VDFの分布の最大値(max )と最小値(min )の
差は近似しており、被測定デバイスを構成する半導体チ
ップ数が同じであれば図2(c) に示す如くmax とmin と
の差は近似したものになる。
【0036】したがって、電圧値VDFの分布が図2
(d) に示す如く他の電圧値VDFから大きく外れたmax
値を含んでいる場合は、電圧値VDFがmax 値を示す外
部端子と半導体チップの端子との間で内部配線に断線が
発生していることを意味する。
【0037】図3は本発明になる断線検出方法に基づい
て被測定デバイス2の内部配線の断線を検出する測定装
置の一例であって、少なくともソケット(またはプロー
ブユニット)3とスイッチユニット4と電圧計5と試験
用電源6で構成されている。
【0038】被測定デバイス2はソケット(またはプロ
ーブユニット)3に装着され、被測定デバイス2の外部
端子A1 〜AX 、B1 〜BX (図示していない)は、ソ
ケット(またはプローブユニット)3を介しスイッチユ
ニット4に接続されている。
【0039】スイッチユニット4は外部端子A1
X 、B1 〜BX (図示していない)に対応する数のス
イッチ41を具えており、スイッチ41は任意の外部端子
(図はA2)を試験用電源6に接続すると共に他の外部
端子を接地回路GNDに接続する。
【0040】外部端子A1 〜AX 、B1 〜BX に接続さ
れているスイッチユニット4は、個々のスイッチ41を手
動によって切り替える方式に限定したものではなく、例
えば制御信号の入力によって自動的に切り替えることが
できるものであってもよい。
【0041】試験用電源6の電極は一方がスイッチユニ
ット4のスイッチ41に接続されると共に他方に接地回路
GNDに接続され、それぞれの外部端子の電圧値VDF
を測定する電圧計5が試験用電源6と並列にスイッチユ
ニット4に接続されている。
【0042】なお、図示省略されているが電圧計5によ
る計測値をデジタル化することにより例えば計測値を記
憶装置に格納したり、或いは計測値を規定値と比較して
良・不良の自動判定を行い測定結果の表示やプリントア
ウト等の実行が可能になる。
【0043】本発明になる断線検出方法は図4に示す如
く被測定デバイスを測定装置のソケットまたはプローブ
ユニットにセットし、スイッチユニットを操作すること
により外部端子A1 を試験用電源に接続し他の外部端子
を接地回路GNDに落とす。
【0044】外部端子A1 に定電流を入力すると共に電
圧計によって外部端子A1 の電圧を測定して測定結果を
記憶装置に格納し、外部端子A1 〜AX の全てについて
測定されるまでスイッチユニットの操作から測定結果の
格納に至る工程を繰り返す。
【0045】外部端子A1 〜AX の全てから得られた測
定値の最大値をVmax 、最小値をVmin としてVmax と
Vmin の差を算出し、Vmax とVmin の差を規定値と比
較して大きければ被測定デバイスを不良、小さければ被
測定デバイスを良品とする。
【0046】なお、図示省略されているが外部端子B1
〜BX についても同様に電圧を測定することでVmax と
Vmin の差を算出し、Vmax とVmin の差を規定値と比
較して大きければ被測定デバイスを不良、小さければ被
測定デバイスを良品とする。
【0047】このように本発明の断線検出方法は半導体
チップを動作状態にすることなく内部配線の断線の有無
を検知できるため、回路構成上の理由によって搭載され
た半導体チップを個々に動作させることが不可能な場合
も断線の検知が可能である。
【0048】また、個々の半導体チップに試験信号や制
御信号等を繰り返し印加する必要がないため、作業が簡
略化されると共に試験時間が短縮され、しかも、半導体
チップの動作は関係ないため内部配線に起因する不良の
みを検知することができる。
【0049】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば複数の半導体
チップに共通に接続された信号線の断線を、簡単に検出
できる断線検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明になる断線検出方法を示す原理図であ
る。
【図2】 外部端子における電圧値の分布を示す図であ
る。
【図3】 断線検出に用いる測定装置の一例を示すブロ
ック図である。
【図4】 本発明になる断線検出方法を示すフローチャ
ートである。
【図5】 被測定デバイスの回路構成例を示す図であ
る。
【図6】 内部配線の断線例を示す図である。
【図7】 従来の試験方法を示すフローチャートであ
る。
【符号の説明】
1 パッケージ 2 被測定デバイス 3 ソケット 4 スイッチユニット 5 電圧計 6 試験用電源 11、12 半導体チップ 13 断線 41 スイッチ
フロントページの続き (72)発明者 坪田 崇 長野県須坂市大字小山460番地 富士通メ ディアデバイス株式会社内 Fターム(参考) 2G003 AA07 AB18 AE08 AF01 AF04 AF06 AG01 AH03 AH04 2G014 AA02 AB51 AC07 AC15

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一パッケージの中に複数の半導体チッ
    プが搭載されている半導体装置を対象として、複数の該
    半導体チップに共通に接続された信号線の断線を検出す
    る断線検出方法であって、 該信号線が接続された外部端子に試験用電源から定電流
    を印加すると共に、該外部端子における端子電圧を測定
    し、 良品の半導体装置における端子電圧と比較することによ
    って、該信号線の断線の有無を検出することを特徴とす
    る半導体装置の内部配線断線検出方法。
JP35183099A 1999-12-10 1999-12-10 半導体装置の内部配線断線検出方法 Expired - Lifetime JP3979619B2 (ja)

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