JPH04353778A - 多重チップ・モジュール・ベース - Google Patents
多重チップ・モジュール・ベースInfo
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- JPH04353778A JPH04353778A JP3347003A JP34700391A JPH04353778A JP H04353778 A JPH04353778 A JP H04353778A JP 3347003 A JP3347003 A JP 3347003A JP 34700391 A JP34700391 A JP 34700391A JP H04353778 A JPH04353778 A JP H04353778A
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Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は電子部品の試験、更に
具体的に云えば、1つの基板上に1つより多くのチップ
を持つモジュールの試験に関する。
具体的に云えば、1つの基板上に1つより多くのチップ
を持つモジュールの試験に関する。
【0002】
【従来の技術及び課題】多重チップ・モジュールは何れ
も1個の基板に接続された2つ又は更に多くの集積回路
、キャパシタ、抵抗又はその他の同様な装置の集成体で
ある。チップが相互接続されて、モジュールのシステム
としての機能を構成する。モジュール上のチップは、ト
ランジスタ又はダイオードの様な単純な装置であっても
よいし、或いは中規模又は大規模集積回路であってもよ
い。
も1個の基板に接続された2つ又は更に多くの集積回路
、キャパシタ、抵抗又はその他の同様な装置の集成体で
ある。チップが相互接続されて、モジュールのシステム
としての機能を構成する。モジュール上のチップは、ト
ランジスタ又はダイオードの様な単純な装置であっても
よいし、或いは中規模又は大規模集積回路であってもよ
い。
【0003】多重チップ・モジュールは、寸法の小さい
こと、信号通路の長さが短かいこと並びに便利であるこ
とと云う様な多くの利点があるが、それらは試験が難か
しい。チップの間のピン間隔が詰っていて、0.010
インチ程度又はそれ未満であることがしばしばある。更
にチップはモジュールの面の上に不規則に配置されるこ
とがある。その結果、モジュールから試験装置へのピン
接続は、接点の数が多数であること、形状が細かいこと
、並びに接点の配置が不規則であることの為に困難であ
る。チップを取付ける前に基板の接続を試験することは
、ピン取付け場所が詰っていて不規則である為に困難で
ある。更にチップをモジュールに組込んだ後、各々のチ
ップに対する余分の試験パッドがモジュールに設けられ
ていなければ、個々のチップに対する試験ベクトルをロ
ードするのが困難である。簡単に云えば、印刷配線板の
部品を試験する「釘床」方式は多重チップ・モジュール
に対しては実用的ではない。
こと、信号通路の長さが短かいこと並びに便利であるこ
とと云う様な多くの利点があるが、それらは試験が難か
しい。チップの間のピン間隔が詰っていて、0.010
インチ程度又はそれ未満であることがしばしばある。更
にチップはモジュールの面の上に不規則に配置されるこ
とがある。その結果、モジュールから試験装置へのピン
接続は、接点の数が多数であること、形状が細かいこと
、並びに接点の配置が不規則であることの為に困難であ
る。チップを取付ける前に基板の接続を試験することは
、ピン取付け場所が詰っていて不規則である為に困難で
ある。更にチップをモジュールに組込んだ後、各々のチ
ップに対する余分の試験パッドがモジュールに設けられ
ていなければ、個々のチップに対する試験ベクトルをロ
ードするのが困難である。簡単に云えば、印刷配線板の
部品を試験する「釘床」方式は多重チップ・モジュール
に対しては実用的ではない。
【0004】多重チップ・モジュールの「端から端まで
」の機能試験を利用することができるが、こう云う種類
の試験は、モジュール内部に故障があった場合、それを
隔離することは請負えない。多重チップ・モジュール内
部の故障を隔離する為に幾つかの方式が使われてきた。 1つの方式は、境界走査試験装置の様な追加の試験部品
をモジュールに配置することにより、個々のチップを試
験することである。然し、この方式は、密度が高くてこ
じんまりした装置を提供すると云う多重チップ・モジュ
ールの目的に反する。別の方式は、チップに組込み試験
の特徴を設けることにより、チップを試験することであ
る。然し、全てのチップがこう云う特徴を持つと期待す
ることはできない。モジュール上の各々のチップとその
間の相互接続部とモジュール全体とを試験する方法に対
する要望がある。
」の機能試験を利用することができるが、こう云う種類
の試験は、モジュール内部に故障があった場合、それを
隔離することは請負えない。多重チップ・モジュール内
部の故障を隔離する為に幾つかの方式が使われてきた。 1つの方式は、境界走査試験装置の様な追加の試験部品
をモジュールに配置することにより、個々のチップを試
験することである。然し、この方式は、密度が高くてこ
じんまりした装置を提供すると云う多重チップ・モジュ
ールの目的に反する。別の方式は、チップに組込み試験
の特徴を設けることにより、チップを試験することであ
る。然し、全てのチップがこう云う特徴を持つと期待す
ることはできない。モジュール上の各々のチップとその
間の相互接続部とモジュール全体とを試験する方法に対
する要望がある。
【0005】
【課題を解決するための手段及び作用】この発明の一面
は、導電通路の相互接続システムを用いて、その上で多
数のチップを接続することができる様な多重チップ・モ
ジュールに対するベースである。半導体材料で構成され
た基板に多数の境界走査セルが埋設される。走査セル・
コネクタも基板内に埋設され、走査セル同士を接続する
為に使われる。更に、走査セル入力及び出力コネクタが
走査セルをチップに又は相互接続システムの点に接続す
る。こうすることにより、モジュールは、個々のチップ
又は相互接続システムの区分に関連した走査通路によっ
て区切られる。その後、こう云う区画を境界走査方式に
従って試験することができる。
は、導電通路の相互接続システムを用いて、その上で多
数のチップを接続することができる様な多重チップ・モ
ジュールに対するベースである。半導体材料で構成され
た基板に多数の境界走査セルが埋設される。走査セル・
コネクタも基板内に埋設され、走査セル同士を接続する
為に使われる。更に、走査セル入力及び出力コネクタが
走査セルをチップに又は相互接続システムの点に接続す
る。こうすることにより、モジュールは、個々のチップ
又は相互接続システムの区分に関連した走査通路によっ
て区切られる。その後、こう云う区画を境界走査方式に
従って試験することができる。
【0006】この発明の技術的な利点は、チップを付け
加える前の基板の相互接続部、並びに個々のチップと組
立て後のシステム全体の機能を試験することができるこ
とである。多重チップ・モジュールに境界走査区画を取
入れることにより、相互接続部、チップ及びチップの集
積部の構造的な試験手順が得られる。チップの組立ての
3段階、即ち相互接続部の製造、チップの取付け又は全
体的な組立てのどの1つの間でも、誤りを検出すること
ができ、この為、後になってからではなく、不良である
段階で不良モジュールの設計のし直しができる。
加える前の基板の相互接続部、並びに個々のチップと組
立て後のシステム全体の機能を試験することができるこ
とである。多重チップ・モジュールに境界走査区画を取
入れることにより、相互接続部、チップ及びチップの集
積部の構造的な試験手順が得られる。チップの組立ての
3段階、即ち相互接続部の製造、チップの取付け又は全
体的な組立てのどの1つの間でも、誤りを検出すること
ができ、この為、後になってからではなく、不良である
段階で不良モジュールの設計のし直しができる。
【0007】他の利点は、必要な試験ピンが僅か4個に
減少することである。チップ・ベース内の走査セルの間
の接続はマスクでプログラム可能にすることができ、こ
の為、各々の特定の多重チップ・モジュールの形式に対
し、注文製のチップ・ベースの必要がない。
減少することである。チップ・ベース内の走査セルの間
の接続はマスクでプログラム可能にすることができ、こ
の為、各々の特定の多重チップ・モジュールの形式に対
し、注文製のチップ・ベースの必要がない。
【0008】
【実施例】図1はこの発明による境界走査セル11を持
つ多重チップ・モジュールの断面図である。モジュール
10の「機能素子」が相互接続システム12及びチップ
15を含むが、これは走査セル11の様な「試験素子」
と区別される。相互接続システム12がチップ・ベース
13の表面にある。多数のチップ15が相互接続システ
ム12の予定の点に取付けられる。チップ15及び相互
接続システム12の間の接続が、ワイヤ・ボンディング
、テープ式自動ボンディング・リード、又はフリップ・
チップ盛上げ相互接続の様な公知の手段によって行なわ
れる。
つ多重チップ・モジュールの断面図である。モジュール
10の「機能素子」が相互接続システム12及びチップ
15を含むが、これは走査セル11の様な「試験素子」
と区別される。相互接続システム12がチップ・ベース
13の表面にある。多数のチップ15が相互接続システ
ム12の予定の点に取付けられる。チップ15及び相互
接続システム12の間の接続が、ワイヤ・ボンディング
、テープ式自動ボンディング・リード、又はフリップ・
チップ盛上げ相互接続の様な公知の手段によって行なわ
れる。
【0009】誘電体層17a,17bが相互接続システ
ム12の通路の間を絶縁する。図1は2つの誘電体層1
7a,17bと、それに関連する相互接続システム12
の層及び走査セル11の層を示しているが、相互接続及
び誘電体の追加の層を用いてもよい。
ム12の通路の間を絶縁する。図1は2つの誘電体層1
7a,17bと、それに関連する相互接続システム12
の層及び走査セル11の層を示しているが、相互接続及
び誘電体の追加の層を用いてもよい。
【0010】相互接続システム12は、チップ15を互
いに並びに走査セル11に電気的に接続する配送通路の
回路網である。モジュール10の入力及び出力ピン16
も相互接続システム12に接続される。相互接続システ
ム12は、写真製版手段を用いて、誘電体層17a,1
7bの上に導電信号通路を製造すること等の公知の手段
によって作ることができる。
いに並びに走査セル11に電気的に接続する配送通路の
回路網である。モジュール10の入力及び出力ピン16
も相互接続システム12に接続される。相互接続システ
ム12は、写真製版手段を用いて、誘電体層17a,1
7bの上に導電信号通路を製造すること等の公知の手段
によって作ることができる。
【0011】チップ・ベース13は、その中に多数の境
界走査セル11が埋設されている点で、典型的なチップ
基板と異なる。境界走査セル11はIEEE 114
9.1基準として知られている境界走査インターフェー
ス基準に従っている。この基準は、機能的な論理回路の
或る区分の周辺に区画用の走査リングを形成して、走査
動作を介して論理回路を制御及び観察することができる
様にする試験方法の設計を具体化したものである。典型
的には、この様に走査リングで区切られた論理回路は、
印刷配線板上の装置である。
界走査セル11が埋設されている点で、典型的なチップ
基板と異なる。境界走査セル11はIEEE 114
9.1基準として知られている境界走査インターフェー
ス基準に従っている。この基準は、機能的な論理回路の
或る区分の周辺に区画用の走査リングを形成して、走査
動作を介して論理回路を制御及び観察することができる
様にする試験方法の設計を具体化したものである。典型
的には、この様に走査リングで区切られた論理回路は、
印刷配線板上の装置である。
【0012】走査セル11は、Vcc及びGndピンを
除いて、チップ15のピンに1つずつ付設された走査可
能なレジスタである。モジュール10の普通の、即ち試
験ではない動作の間、走査セルは透明である。然し、試
験モードでは、走査セル11はユーザがピンのデータを
制御及び観測することができる様にする。各々の走査セ
ル11は、走査セル11をチップ15の選ばれた点又は
相互接続システム12の点に接続する為の入力コネクタ
11a及び出力コネクタ11bを持っている。
除いて、チップ15のピンに1つずつ付設された走査可
能なレジスタである。モジュール10の普通の、即ち試
験ではない動作の間、走査セルは透明である。然し、試
験モードでは、走査セル11はユーザがピンのデータを
制御及び観測することができる様にする。各々の走査セ
ル11は、走査セル11をチップ15の選ばれた点又は
相互接続システム12の点に接続する為の入力コネクタ
11a及び出力コネクタ11bを持っている。
【0013】機能的にも構造的にも、各々の走査セル1
1が1149.1基準に従っている。従って、走査セル
11は、機能の点では単純な制御能力/観察能力のセル
から、組込み自己試験用に使われる更に複雑なセルまで
の範囲に及ぶ多数の異なる形式を持つことができる。然
し、全ての走査セル11は、同時に、或る節を制御及び
観測する能力を有する。最も簡単な形は、少なくとも1
つのラッチを持ち、更に典型的には、2つのラッチ及び
2つのマルチプレクサを有する。後者の機能の一例とし
て、2つのマルチプレクサが試験データと通常のデータ
の間の選択をする。第1のラッチがデータ線の状態を捕
捉し、その間それが前に保持していたデータを第2のラ
ッチにロードする。
1が1149.1基準に従っている。従って、走査セル
11は、機能の点では単純な制御能力/観察能力のセル
から、組込み自己試験用に使われる更に複雑なセルまで
の範囲に及ぶ多数の異なる形式を持つことができる。然
し、全ての走査セル11は、同時に、或る節を制御及び
観測する能力を有する。最も簡単な形は、少なくとも1
つのラッチを持ち、更に典型的には、2つのラッチ及び
2つのマルチプレクサを有する。後者の機能の一例とし
て、2つのマルチプレクサが試験データと通常のデータ
の間の選択をする。第1のラッチがデータ線の状態を捕
捉し、その間それが前に保持していたデータを第2のラ
ッチにロードする。
【0014】図2Aは走査セル11の典型的なプロセス
・レベルを示す。走査セル11が、多数の周知の方式の
任意の1つにより、チップ・ベース13内に作られる。 図2Aの層は、標準的なCMOS製造プロセスの典型で
あり、トランジスタ素子の数は例として示すに過ぎない
。
・レベルを示す。走査セル11が、多数の周知の方式の
任意の1つにより、チップ・ベース13内に作られる。 図2Aの層は、標準的なCMOS製造プロセスの典型で
あり、トランジスタ素子の数は例として示すに過ぎない
。
【0015】ポリシリコン素子21はトランジスタのゲ
ートとして並びに相互接続素子として使われる。不活性
化層23が、能動装置を外部の状態から隔離することに
より、電気的な安定性をもたせる。酸化物/誘電体材料
の層24が、走査セル11の能動領域の間の接続通路の
土台になる。基板25はシリコン又はその他の半導体材
料で作られ、図2Aの実施例では、P形材料である。P
形領域26及びN形領域27が基板15に埋設され、N
形タンク28がP形領域を取囲んでいる。この為、N形
トランジスタが直接的にP形基板25の上に形成され、
P形トランジスタがN形タンク28内に形成される。セ
ル接続通路29がP形領域26をN形領域27、及び入
力コネクタ11a及び出力コネクタ11bに接続する。
ートとして並びに相互接続素子として使われる。不活性
化層23が、能動装置を外部の状態から隔離することに
より、電気的な安定性をもたせる。酸化物/誘電体材料
の層24が、走査セル11の能動領域の間の接続通路の
土台になる。基板25はシリコン又はその他の半導体材
料で作られ、図2Aの実施例では、P形材料である。P
形領域26及びN形領域27が基板15に埋設され、N
形タンク28がP形領域を取囲んでいる。この為、N形
トランジスタが直接的にP形基板25の上に形成され、
P形トランジスタがN形タンク28内に形成される。セ
ル接続通路29がP形領域26をN形領域27、及び入
力コネクタ11a及び出力コネクタ11bに接続する。
【0016】図2Bは、図2Aに示す製造方法で実現さ
れる様な典型的な走査セル11のブロック図である。走
査セル11は2つのマルチプレクサ36a,36b、フ
リップフロップ37、ラッチ38及び2つのインバータ
39a,39bを有する。好ましい実施例では、フリッ
プフロップ37及びラッチ38はD形装置である。通常
データ入力(NDI)線が試験用でないデータをマルチ
プレクサ36bに伝え、このマルチプレクサが通常デー
タ出力(NDO)線を選択する。マルチプレクサ36a
に対する入力A及びBがマルチプレクサ選択入力であり
、これは試験データ入力(TDI)、観測データ入力(
ODI)、レジスタに入ったシフト・データ及びラッチ
された出力データを含む。TCKはフリップフロップ3
7に対するタイミング信号である。HOLDZはラッチ
38に対するクロック信号である。LQはラッチ・デー
タ出力であり、試験データ出力(TDO)も同様である
。フリップフロップ37がデータを捕捉し、TDIから
TDOへのシフト動作を実施する。ラッチ38がTDI
データを受取り、それを通常のデータ通路へ駆動する。 フリップフロップ37及びラッチ38のこう云う機能が
、境界走査セルの基本的な2つの機能、即ち観測能力と
制御能力である。TDI,TDO及びTCK線は後で図
3について更に説明する。
れる様な典型的な走査セル11のブロック図である。走
査セル11は2つのマルチプレクサ36a,36b、フ
リップフロップ37、ラッチ38及び2つのインバータ
39a,39bを有する。好ましい実施例では、フリッ
プフロップ37及びラッチ38はD形装置である。通常
データ入力(NDI)線が試験用でないデータをマルチ
プレクサ36bに伝え、このマルチプレクサが通常デー
タ出力(NDO)線を選択する。マルチプレクサ36a
に対する入力A及びBがマルチプレクサ選択入力であり
、これは試験データ入力(TDI)、観測データ入力(
ODI)、レジスタに入ったシフト・データ及びラッチ
された出力データを含む。TCKはフリップフロップ3
7に対するタイミング信号である。HOLDZはラッチ
38に対するクロック信号である。LQはラッチ・デー
タ出力であり、試験データ出力(TDO)も同様である
。フリップフロップ37がデータを捕捉し、TDIから
TDOへのシフト動作を実施する。ラッチ38がTDI
データを受取り、それを通常のデータ通路へ駆動する。 フリップフロップ37及びラッチ38のこう云う機能が
、境界走査セルの基本的な2つの機能、即ち観測能力と
制御能力である。TDI,TDO及びTCK線は後で図
3について更に説明する。
【0017】図3は、多重チップ・モジュールの一部分
のブロック図である。図3は、チップ15及び走査セル
11が、図1に示す様に、実際にはモジュール10の異
なる層にあると云う意味で、「拡張」されている。好ま
しい実施例では、走査セル11が走査セル・レジスタ・
バンク内に配置される。各々のバンク内にある走査セル
11の数は、チップ15の一辺にあるピンの数にとって
適切にする。適当に配置された走査セル11を信号通路
の選ばれた出発点及び終点にばらまけば、相互接続シス
テム12の区分が隔離されて試験される。
のブロック図である。図3は、チップ15及び走査セル
11が、図1に示す様に、実際にはモジュール10の異
なる層にあると云う意味で、「拡張」されている。好ま
しい実施例では、走査セル11が走査セル・レジスタ・
バンク内に配置される。各々のバンク内にある走査セル
11の数は、チップ15の一辺にあるピンの数にとって
適切にする。適当に配置された走査セル11を信号通路
の選ばれた出発点及び終点にばらまけば、相互接続シス
テム12の区分が隔離されて試験される。
【0018】図3は、走査セル11の他に、境界走査基
準の重要な特徴として、4線式直列データ/制御バス3
1、試験アクセス・ポート(TAP)制御装置32、命
令レジスタ33及びバイパス・レジスタ34を示してい
る。バス31が走査セル11を互いに接続する。バス3
1の4本の線は、モジュール10とチップ15に対する
試験データと制御入力及び出力を供給する。試験データ
入力(TDI)線を使って、1149.1論理回路に直
列データをロードする。試験データ出力(TDO)線を
使って、1149.1論理回路から直列データをアンロ
ードする。他の2本の線は、TAP制御装置32に関連
して後で説明する。各々の走査セル11は通常データ入
力(NDI)及び通常データ出力(NDO)線をも持ち
、これらが通常の動作中に使われる。
準の重要な特徴として、4線式直列データ/制御バス3
1、試験アクセス・ポート(TAP)制御装置32、命
令レジスタ33及びバイパス・レジスタ34を示してい
る。バス31が走査セル11を互いに接続する。バス3
1の4本の線は、モジュール10とチップ15に対する
試験データと制御入力及び出力を供給する。試験データ
入力(TDI)線を使って、1149.1論理回路に直
列データをロードする。試験データ出力(TDO)線を
使って、1149.1論理回路から直列データをアンロ
ードする。他の2本の線は、TAP制御装置32に関連
して後で説明する。各々の走査セル11は通常データ入
力(NDI)及び通常データ出力(NDO)線をも持ち
、これらが通常の動作中に使われる。
【0019】走査セル11がデージ・チェーンになって
、1つ又は更に多くの直列走査通路を形成する。1つの
走査セル11のTDO線を次の走査セル11のTDI線
に接続することにより、チップ15又は相互接続システ
ム12の或る区分に関連する多数の走査セル11がリン
ク結合される。リンク結合された走査セル11が、チッ
プ15の間、並びに各々のチップ15の境界の周りの相
互接続通路の両端に配置される。
、1つ又は更に多くの直列走査通路を形成する。1つの
走査セル11のTDO線を次の走査セル11のTDI線
に接続することにより、チップ15又は相互接続システ
ム12の或る区分に関連する多数の走査セル11がリン
ク結合される。リンク結合された走査セル11が、チッ
プ15の間、並びに各々のチップ15の境界の周りの相
互接続通路の両端に配置される。
【0020】リンク結合された走査セル11が、そのチ
ップ15の区画又は相互接続システム12の区分を作る
。こうして、相互接続システム12の区分並びにチップ
15に従って、モジュール10が区切られ、各々の区画
は走査通路と関係を持つ。説明の便宜上、この様に区画
されたチップ15又は相互接続システム12の区分を「
区画」と呼ぶ。
ップ15の区画又は相互接続システム12の区分を作る
。こうして、相互接続システム12の区分並びにチップ
15に従って、モジュール10が区切られ、各々の区画
は走査通路と関係を持つ。説明の便宜上、この様に区画
されたチップ15又は相互接続システム12の区分を「
区画」と呼ぶ。
【0021】区画を試験する為、その区画の1次TDI
線に試験データを入力し、1次TDO線からデータを読
出す。モジュールを試験する為、試験しようとする全て
の区画がリンク結合されるまで、1つの区画の1次TD
O線を次の区画の1次TDIに接続する。モジュール1
0の各々の入力及び出力ピン16も走査セル11に接続
される。
線に試験データを入力し、1次TDO線からデータを読
出す。モジュールを試験する為、試験しようとする全て
の区画がリンク結合されるまで、1つの区画の1次TD
O線を次の区画の1次TDIに接続する。モジュール1
0の各々の入力及び出力ピン16も走査セル11に接続
される。
【0022】後で説明するが、走査セル11の間の接続
は、チップ15の特定の形式に合わせて特別に設計する
ことができる。この代りに、モジュール10上のチップ
15の特定の配置に対し、この接続は利用し得る接続の
アレイからマスクでプログラムすることができる。
は、チップ15の特定の形式に合わせて特別に設計する
ことができる。この代りに、モジュール10上のチップ
15の特定の配置に対し、この接続は利用し得る接続の
アレイからマスクでプログラムすることができる。
【0023】試験アクセス・ポート(TAP)制御装置
32が、境界走査プロトコルと走査セル11の順番を制
御する。これは、1149.1試験論理制御信号を発生
する。好ましい実施例では、TAP制御装置32は16
個の状態を持つ有限状態装置である。TAP制御装置3
2に対する試験モード選択(TMS)線が1149.1
命令の実行を制御する。試験クロック(TCK)が、試
験メモリ論理回路のクロック動作に使われるクロック入
力線である。一連のTMSの値がTAP制御装置32を
その状態に亘って変えていく。
32が、境界走査プロトコルと走査セル11の順番を制
御する。これは、1149.1試験論理制御信号を発生
する。好ましい実施例では、TAP制御装置32は16
個の状態を持つ有限状態装置である。TAP制御装置3
2に対する試験モード選択(TMS)線が1149.1
命令の実行を制御する。試験クロック(TCK)が、試
験メモリ論理回路のクロック動作に使われるクロック入
力線である。一連のTMSの値がTAP制御装置32を
その状態に亘って変えていく。
【0024】命令レジスタ33及びバイパス・レジスタ
34も基板25内に埋設されている。これらのレジスタ
は1149.1基準に合致している。命令レジスタ33
が1149.1指令を記憶し、この指令が、特定の走査
通路をアクセスするのに必要なアドレス及び制御信号を
供給する。好ましい実施例では、命令レジスタ33は、
区画された各々のチップ又は相互接続システム12の区
分の1次TDIピン及びTDOピンの間に並列の別個の
通路を持つ。これによって、TAP制御装置32が、他
の走査通路を乱すことなく、命令でもデータでも、選択
して、そのデータを1つの走査通路にシフトさせること
ができる。
34も基板25内に埋設されている。これらのレジスタ
は1149.1基準に合致している。命令レジスタ33
が1149.1指令を記憶し、この指令が、特定の走査
通路をアクセスするのに必要なアドレス及び制御信号を
供給する。好ましい実施例では、命令レジスタ33は、
区画された各々のチップ又は相互接続システム12の区
分の1次TDIピン及びTDOピンの間に並列の別個の
通路を持つ。これによって、TAP制御装置32が、他
の走査通路を乱すことなく、命令でもデータでも、選択
して、そのデータを1つの走査通路にシフトさせること
ができる。
【0025】バイパス・レジスタ34は、走査セル11
のアクセスが必要ではない時、又は走査通路の長さを短
縮しようとする時に使われる。この為、バイパス・レジ
スタ34は、試験されない区画の走査通路を省略するこ
とができる様にする。図3に示す様に、1個のバイパス
・レジスタ34を使って、走査通路をバイパスすること
ができる。この代わりに、各々のチップ15に対して、
追加のバイパス・レジスタ34と共に、マスタ・バイパ
ス・レジスタ34を使い、各々のチップ15の独立のバ
イパス動作ができる様にすることができる。
のアクセスが必要ではない時、又は走査通路の長さを短
縮しようとする時に使われる。この為、バイパス・レジ
スタ34は、試験されない区画の走査通路を省略するこ
とができる様にする。図3に示す様に、1個のバイパス
・レジスタ34を使って、走査通路をバイパスすること
ができる。この代わりに、各々のチップ15に対して、
追加のバイパス・レジスタ34と共に、マスタ・バイパ
ス・レジスタ34を使い、各々のチップ15の独立のバ
イパス動作ができる様にすることができる。
【0026】好ましい実施例では、走査セル11及びT
AP制御装置32の様な全ての作用する試験装置は、テ
キサス・インスツルメンツ・インコーポレーテッド社に
よって開発されたシステム制御能力、観察能力及び区画
環境(SCOPE)試験プロトコルに従って設計される
。SCOPEプロトコルはIEEE 1149.1基
準に合致しており、ボード試験用に設計されたハードウ
ェア及びソフトウェア・システムである。
AP制御装置32の様な全ての作用する試験装置は、テ
キサス・インスツルメンツ・インコーポレーテッド社に
よって開発されたシステム制御能力、観察能力及び区画
環境(SCOPE)試験プロトコルに従って設計される
。SCOPEプロトコルはIEEE 1149.1基
準に合致しており、ボード試験用に設計されたハードウ
ェア及びソフトウェア・システムである。
【0027】この発明の特徴は、走査セル11の間の接
続をマスクでプログラム可能にし、走査セル11の間の
接続、並びに相互接続システム12及びチップ15に対
する接続が、モジュール10の特定の形式に従って決定
される様にすることができることである。マスクによる
プログラミングは、ヒューズ又はメタライズ方式の様な
多数の公知の手段の内の任意の1つによって行なうこと
ができる。「セルの海」方式を使って、それから多数の
チップ・ベース13を切出すウェーハを製造することが
できる。各々のウェーハが、ゲート・アレイと同様な走
査セル11のアレイを持っており、特定の基板の設計に
独特のマスクを用いて、それらをプログラミングするこ
とによって、相互接続する。従って、多数の基板を製造
するのに、標準的なウェーハを使うことができる。
続をマスクでプログラム可能にし、走査セル11の間の
接続、並びに相互接続システム12及びチップ15に対
する接続が、モジュール10の特定の形式に従って決定
される様にすることができることである。マスクによる
プログラミングは、ヒューズ又はメタライズ方式の様な
多数の公知の手段の内の任意の1つによって行なうこと
ができる。「セルの海」方式を使って、それから多数の
チップ・ベース13を切出すウェーハを製造することが
できる。各々のウェーハが、ゲート・アレイと同様な走
査セル11のアレイを持っており、特定の基板の設計に
独特のマスクを用いて、それらをプログラミングするこ
とによって、相互接続する。従って、多数の基板を製造
するのに、標準的なウェーハを使うことができる。
【0028】走査試験の間、標準的なコンピュータを使
って試験ベクトルをロードし、走査セル11に直列に入
力する。試験は動作速度では行なわれないが、試験は機
能試験ができ、これは多重チップ・モジュール10の大
抵の故障の隔離には適切である。試験ベクトルは一連の
入力刺激値であり、それが或る期間の初めに印加され、
或る期間の終りに一組の出力観測値を求める。これは値
のストリングによって表わされる。順番の位置は特定さ
れたピンの順番に対応する。
って試験ベクトルをロードし、走査セル11に直列に入
力する。試験は動作速度では行なわれないが、試験は機
能試験ができ、これは多重チップ・モジュール10の大
抵の故障の隔離には適切である。試験ベクトルは一連の
入力刺激値であり、それが或る期間の初めに印加され、
或る期間の終りに一組の出力観測値を求める。これは値
のストリングによって表わされる。順番の位置は特定さ
れたピンの順番に対応する。
【0029】この発明の動作は、幾つかの異なる形式の
試験を使うことがある。チップ15を接続する前に、連
続性及び短絡について、チップ・ベース13上の相互接
続システム12を試験することができる。組立てた後、
個別のチップ15を試験することができる。モジュール
10は、システム全体の機能を判定する為に試験するこ
とができる。
試験を使うことがある。チップ15を接続する前に、連
続性及び短絡について、チップ・ベース13上の相互接
続システム12を試験することができる。組立てた後、
個別のチップ15を試験することができる。モジュール
10は、システム全体の機能を判定する為に試験するこ
とができる。
【0030】相互接続部の不良を隔離する為、モジュー
ル10の片側にある走査セル11に試験ベクトルをロー
ドすることにより、相互接続試験が行なわれる。モジュ
ール10の別の側にある走査セル11がデータを読出す
。言い換えれば、相互接続システム12の或る区画の一
端にある走査セル11が駆動器として構成され、他端の
ある走査セル11が受信器として構成される。試験しよ
うとする区画毎に、駆動器/受信器の対が構成される。 連続性の欠陥並びに短絡は、データの誤り、即ち低であ
るべきであるのに高である値又はその逆と云うことによ
って表わされる。例えば、連続性の試験では、データ入
力とデータ出力は符合すべきである。同様に、通路の間
の短絡は、通路を駆動する節に相補的な値を走査によっ
て入力し、出力の値を比較することによって検出するこ
とができる。
ル10の片側にある走査セル11に試験ベクトルをロー
ドすることにより、相互接続試験が行なわれる。モジュ
ール10の別の側にある走査セル11がデータを読出す
。言い換えれば、相互接続システム12の或る区画の一
端にある走査セル11が駆動器として構成され、他端の
ある走査セル11が受信器として構成される。試験しよ
うとする区画毎に、駆動器/受信器の対が構成される。 連続性の欠陥並びに短絡は、データの誤り、即ち低であ
るべきであるのに高である値又はその逆と云うことによ
って表わされる。例えば、連続性の試験では、データ入
力とデータ出力は符合すべきである。同様に、通路の間
の短絡は、通路を駆動する節に相補的な値を走査によっ
て入力し、出力の値を比較することによって検出するこ
とができる。
【0031】チップの故障を隔離する為、モジュール1
0を組立てた後、標準的な1149.1プロトコルを使
って、個別のチップ15を試験する。各々のチップ15
に対し、次々に別々の試験を実施する。一旦チップ15
がチップ・ベース13上に配置されたら、そのチップ1
5に関連する走査セル11が付能された、それを、モジ
ュール10上にある残りのチップ15から隔離する。T
DI及びTDO通路を介して試験ベクトルを印加すると
共に受取る。個々のチップ15の隔離能力が、1149
.1基準の特徴であり、チップ外での信号の活動が、試
験されるチップ15の試験に干渉しない様にすることが
できる。
0を組立てた後、標準的な1149.1プロトコルを使
って、個別のチップ15を試験する。各々のチップ15
に対し、次々に別々の試験を実施する。一旦チップ15
がチップ・ベース13上に配置されたら、そのチップ1
5に関連する走査セル11が付能された、それを、モジ
ュール10上にある残りのチップ15から隔離する。T
DI及びTDO通路を介して試験ベクトルを印加すると
共に受取る。個々のチップ15の隔離能力が、1149
.1基準の特徴であり、チップ外での信号の活動が、試
験されるチップ15の試験に干渉しない様にすることが
できる。
【0032】チップの集積の欠陥を隔離する為、モジュ
ール10のパッケージ・ピンを使って機能試験を実施す
ることにより、又は試験バス31の4個のピンを使って
走査試験を行なうことにより、組立てられたモジュール
10を試験することができる。個々のチップ15に対す
る試験を連結することができるので走査試験は簡単にな
る。
ール10のパッケージ・ピンを使って機能試験を実施す
ることにより、又は試験バス31の4個のピンを使って
走査試験を行なうことにより、組立てられたモジュール
10を試験することができる。個々のチップ15に対す
る試験を連結することができるので走査試験は簡単にな
る。
【0033】この発明を特定の実施例について説明した
が、この説明はこの発明を制約するものと解してはなら
ない。当業者には、ここで説明した実施例の種々の変形
並びにその他の実施例が容易に考えられよう。従って、
特許請求の範囲は、この発明の範囲内に含まれる全ての
変更を包括するものであることを承知されたい。以上の
説明に関連して、この発明は更に下記の実施態様を有す
る。
が、この説明はこの発明を制約するものと解してはなら
ない。当業者には、ここで説明した実施例の種々の変形
並びにその他の実施例が容易に考えられよう。従って、
特許請求の範囲は、この発明の範囲内に含まれる全ての
変更を包括するものであることを承知されたい。以上の
説明に関連して、この発明は更に下記の実施態様を有す
る。
【0034】(1)その上で多数のチップ及びその他の
機能素子を相互接続することができる様な多重チップ・
モジュール・ベースに於て、半導体材料で構成された基
板と、該基板内に埋設された多数の境界走査セルと、該
走査セルを前記モジュールの機能素子の選ばれた点に接
続する入力及び出力コネクタと、前記基板内に埋設され
ていて、前記走査セルを互いに接続すると共に、境界走
査方式に従って前記入力及び出力コネクタに接続する走
査セル・コネクタとを有する多重チップ・モジュール・
ベース。
機能素子を相互接続することができる様な多重チップ・
モジュール・ベースに於て、半導体材料で構成された基
板と、該基板内に埋設された多数の境界走査セルと、該
走査セルを前記モジュールの機能素子の選ばれた点に接
続する入力及び出力コネクタと、前記基板内に埋設され
ていて、前記走査セルを互いに接続すると共に、境界走
査方式に従って前記入力及び出力コネクタに接続する走
査セル・コネクタとを有する多重チップ・モジュール・
ベース。
【0035】(2)(1)項に記載した多重チップ・モ
ジュール・ベースに於て、走査セルコネクタがマスクに
よってプログラム可能である多重チップ・モジュール・
ベース。
ジュール・ベースに於て、走査セルコネクタがマスクに
よってプログラム可能である多重チップ・モジュール・
ベース。
【0036】(3)(1)項に記載した多重チップ・モ
ジュール・ベースに於て、前記ベースの上に作られてい
て、チップを接続する相互接続システムを有する多重チ
ップ・モジュール・ベース。
ジュール・ベースに於て、前記ベースの上に作られてい
て、チップを接続する相互接続システムを有する多重チ
ップ・モジュール・ベース。
【0037】(4)(1)項に記載した多重チップ・モ
ジュール・ベースに於て、入力及び出力コネクタが前記
ベースの表面でアクセス可能である多重チップ・モジュ
ール・ベース。
ジュール・ベースに於て、入力及び出力コネクタが前記
ベースの表面でアクセス可能である多重チップ・モジュ
ール・ベース。
【0038】(5)(1)項に記載した多重チップ・モ
ジュール・ベースに於て、前記基板内に埋設された試験
アクセス・ポート制御装置を有する多重チップ・モジュ
ール・ベース。
ジュール・ベースに於て、前記基板内に埋設された試験
アクセス・ポート制御装置を有する多重チップ・モジュ
ール・ベース。
【0039】(6)(1)項に記載した多重チップ・モ
ジュール・ベースに於て、走査セルが標準的なトランジ
スタ製造層に従って製造される多重チップ・モジュール
・ベース。
ジュール・ベースに於て、走査セルが標準的なトランジ
スタ製造層に従って製造される多重チップ・モジュール
・ベース。
【0040】(7)(1)項に記載した多重チップ・モ
ジュール・ベースに於て、各々の走査セルが不活性化層
、誘電体層及びN形及びP形領域を持ち、前記走査セル
・コネクタが前記誘電体層内に埋設されている多重チッ
プ・モジュール・ベース。
ジュール・ベースに於て、各々の走査セルが不活性化層
、誘電体層及びN形及びP形領域を持ち、前記走査セル
・コネクタが前記誘電体層内に埋設されている多重チッ
プ・モジュール・ベース。
【0041】(8)(1)項に記載した多重チップ・モ
ジュール・ベースに於て、走査セル・コネクタが境界走
査バスの一部分である多重チップ・モジュール・ベース
。
ジュール・ベースに於て、走査セル・コネクタが境界走
査バスの一部分である多重チップ・モジュール・ベース
。
【0042】(9)半導体材料で構成された基板、該基
板内に埋設された多数の境界走査セル、該走査セルをチ
ップ又はモジュールの相互接続通路に接続する入力及び
出力コネクタ、及び前記基板内に埋設されていて、前記
走査セルを互いに接続して走査通路を形成する走査セル
・コネクタを有するベースと、該ベースに取付けられて
いて、その内の1つ又は更に多くのチップが、該チップ
のピンを走査セルに接続することによって前記走査通路
に接続されている様な多数のチップと、選ばれた点で前
記走査通路に接続されていて、前記チップを相互接続す
る相互接続層とを有する多重チップ・モジュール。
板内に埋設された多数の境界走査セル、該走査セルをチ
ップ又はモジュールの相互接続通路に接続する入力及び
出力コネクタ、及び前記基板内に埋設されていて、前記
走査セルを互いに接続して走査通路を形成する走査セル
・コネクタを有するベースと、該ベースに取付けられて
いて、その内の1つ又は更に多くのチップが、該チップ
のピンを走査セルに接続することによって前記走査通路
に接続されている様な多数のチップと、選ばれた点で前
記走査通路に接続されていて、前記チップを相互接続す
る相互接続層とを有する多重チップ・モジュール。
【0043】(10)(9)項に記載した多重チップ・
モジュールに於て、基板がマスクでプログラム可能であ
る多重チップ・モジュール。
モジュールに於て、基板がマスクでプログラム可能であ
る多重チップ・モジュール。
【0044】(11)(9)項に記載した多重チップ・
モジュールに於て、ベースが少なくとも1つの試験アク
セス・ポート制御装置、命令レジスタ及びバイパス・レ
ジスタを持ち、それらが前記基板内に埋設されている多
重チップ・モジュール。
モジュールに於て、ベースが少なくとも1つの試験アク
セス・ポート制御装置、命令レジスタ及びバイパス・レ
ジスタを持ち、それらが前記基板内に埋設されている多
重チップ・モジュール。
【0045】(12)(9)項に記載した多重チップ・
モジュールに於て、ベースが基板に埋設された境界走査
バスを有する多重チップ・モジュール。
モジュールに於て、ベースが基板に埋設された境界走査
バスを有する多重チップ・モジュール。
【0046】(13)多重チップ・モジュールを製造す
る方法に於て、トランジスタ製造技術を用いて、モジュ
ールの基板内に走査セル及び走査セル・コネクタを埋設
し、前記モジュールの選ばれた走査セル接続点で、相互
接続層を走査セルに接続することができる様にして、前
記基板上のモジュールのチップに対する相互接続層を作
り、前記チップを前記基板に取付けて、前記モジュール
の選ばれた走査セル接続点でチップを走査セルに接続す
ることができる様にし、前記走査セル接続点を走査セル
に接続することによって、モジュールを区画する工程を
含む方法。
る方法に於て、トランジスタ製造技術を用いて、モジュ
ールの基板内に走査セル及び走査セル・コネクタを埋設
し、前記モジュールの選ばれた走査セル接続点で、相互
接続層を走査セルに接続することができる様にして、前
記基板上のモジュールのチップに対する相互接続層を作
り、前記チップを前記基板に取付けて、前記モジュール
の選ばれた走査セル接続点でチップを走査セルに接続す
ることができる様にし、前記走査セル接続点を走査セル
に接続することによって、モジュールを区画する工程を
含む方法。
【0047】(14)(13)項に記載した方法に於て
、走査セルを使って、相互接続システムを試験する工程
を含む方法。
、走査セルを使って、相互接続システムを試験する工程
を含む方法。
【0048】(15)(13)項に記載した方法に於て
、走査セルを用いて、チップを試験する工程を含む方法
。
、走査セルを用いて、チップを試験する工程を含む方法
。
【0049】(16)(13)項に記載した方法に於て
、走査セルを用いて、モジュール全体を試験する工程を
含む方法。
、走査セルを用いて、モジュール全体を試験する工程を
含む方法。
【0050】(17)(13)項に記載した方法に於て
、区画する工程が、利用し得る接続部のアレイをマスク
でプログラムすることによって行なわれる方法。
、区画する工程が、利用し得る接続部のアレイをマスク
でプログラムすることによって行なわれる方法。
【0051】(18)多重チップ・モジュール10のベ
ース13が試験能力を組込んである作用する試験部品が
モジュールの基板に埋設されている。これらの試験部品
は、主に、IEEE 1149.1試験基準と合致す
る境界走査セル11で主に構成される。走査セルが互い
に接続されると共に、チップ15の間の相互接続通路1
2並びに個々のチップに接続され、こうしてモジュール
を試験し得る区画に区画する。これらの区画は、チップ
の走査接続、チップの機能及びモジュールの機能を試験
することができる様にする。走査セル接続部分をマスク
でプログラムできる様にして、多くの異なる形式の多重
チップ・モジュールに対して、同じ多重チップ・モジュ
ール・ベースを使うことができる様にする。
ース13が試験能力を組込んである作用する試験部品が
モジュールの基板に埋設されている。これらの試験部品
は、主に、IEEE 1149.1試験基準と合致す
る境界走査セル11で主に構成される。走査セルが互い
に接続されると共に、チップ15の間の相互接続通路1
2並びに個々のチップに接続され、こうしてモジュール
を試験し得る区画に区画する。これらの区画は、チップ
の走査接続、チップの機能及びモジュールの機能を試験
することができる様にする。走査セル接続部分をマスク
でプログラムできる様にして、多くの異なる形式の多重
チップ・モジュールに対して、同じ多重チップ・モジュ
ール・ベースを使うことができる様にする。
【図1】この発明に従って基板内に埋設された作用する
試験装置を有する多重チップ・モジュールの断面図。
試験装置を有する多重チップ・モジュールの断面図。
【図2】Aはチップ・ベースに埋設された典型的な走査
セルのプロセス・レベルを示す図。Bは典型的な走査セ
ル11のブロック図。
セルのプロセス・レベルを示す図。Bは典型的な走査セ
ル11のブロック図。
【図3】多重チップ・モジュールのブロック図。
11 走査セル
12 相互接続システム
15 チップ
16 入出力ピン
29 セル接続通路
Claims (1)
- 【請求項1】 その上で多数のチップ及びその他の機
能素子を相互接続することができる様な多重チップ・モ
ジュール・ベースに於て、半導体材料で構成された基板
と、該基板内に埋設された多数の境界走査セルと、該走
査セルを前記モジュールの機能素子の選ばれた点に接続
する入力及び出力コネクタと、前記基板内に埋設されて
いて、前記走査セルを互いに接続すると共に、境界走査
方式に従って前記入力及び出力コネクタに接続する走査
セル・コネクタとを有する多重チップ・モジュール・ベ
ース。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US636332 | 1984-07-31 | ||
| US63633290A | 1990-12-31 | 1990-12-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04353778A true JPH04353778A (ja) | 1992-12-08 |
| JP3017585B2 JP3017585B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=24551438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3347003A Expired - Fee Related JP3017585B2 (ja) | 1990-12-31 | 1991-12-27 | 多重チップ・モジュール・ベース |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3017585B2 (ja) |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP3347003A patent/JP3017585B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3017585B2 (ja) | 2000-03-13 |
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