JPH0613441A - 半導体集積回路装置の検査測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 出力端子１０全数をＩＣ外部から短絡し、こ
の出力端子を出力選択スイッチ１２で独立に制御して、
出力信号供給用配線１４、１６間に流れる電流値を測定
し、これを期待値と比較することによって、出力回路部
の良否と機能回路８の動作の良否とを判定する。 【効果】 半導体集積回路装置の出力端子全数に対して
個別の測定針で触針測定する必要がないから、検査測定
作業が簡便かつ速やかになるうえ、検査測定装置も簡略
化でき、検査測定が高効率かつ低コストになる。さら
に、測定用プローブカードの製作技術上の制約で出力端
子の形状や、寸法や、配置間隔が制限されないためＩＣ
の高集積化が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路装置の検
査測定方法に関し、さらに詳しくは多数の出力端子を高
集積した半導体集積回路装置の検査測定を簡便かつ速や
かに実施することが可能な半導体集積回路装置の検査測
定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体集積回路装置（以下ＩＣと
記載することもある）の検査測定方法を以下に説明す
る。

【０００３】一般的にＩＣの検査測定は、ＩＣの電源端
子、入力端子、出力端子のうち検査測定上必要なもの全
数に対して個別に一括して触針し、電気的な検査測定を
実施することにより行う。

【０００４】より詳細に記すならば、まず検査測定する
ＩＣの電源端子、入力端子、出力端子のうち検査測定上
必要なものの全数に個別の測定針で一括して触針した上
で、このＩＣの電源端子に必要な電源電圧を供給し、か
つ入力端子に必要な入力信号を入力することにより、Ｉ
Ｃ内部で所定の回路動作を行わせ、この結果ＩＣが出力
端子に出力する信号を電気的に測定する。

【０００５】そして上記測定結果を、このＩＣの動作機
能からあらかじめ期待される出力信号電位値および出力
特性と比較することによって、ＩＣの出力回路自体の良
否と出力回路の制御に関わる回路部分の動作機能の良否
を判定する。

【０００６】ＩＣは出力端子に出力する電位信号によっ
て周辺回路装置に作用することによりその機能を果たす
から、上記の出力回路の制御に関わる回路部分の動作機
能の良否とは、ＩＣ本来の機能をつかさどる回路部分の
動作機能の良否に等しい。したがって上記の検査測定に
よりＩＣ全体の動作機能の良否を判定、すなわちＩＣの
良否を判定できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記で説明した半導体
集積回路装置の検査測定方法は、非常に多くの出力端子
を高密度に配置する半導体集積回路装置を検査測定しな
ければならないとき、以下に記す種々の困難な課題を生
じる。

【０００８】第１の課題としては、検査測定を必要とす
る全出力端子の各々に個別に一括して触針するために必
要な検査測定針を高精度に保持固定するための治具（以
下プローブカードと記載する）の製作が技術的に極めて
困難になり、そのプローブカードの製作が不可能である
か、または製作が可能であっても著しく高価なものとな
る。

【０００９】また上記のプローブカード製作上の困難を
緩和するために、検査測定が必要な出力端子の全数に対
する一括した触針をやめて、たとえば一度に触針検査す
る被検査出力端子の数を検査測定が必要な全端子数の２
分の１、あるいは３分の１に減らして、その代わりに２
度、あるいは３度に分けて全端子の検査測定を行う方法
も原理的には可能である。しかしながら、分割して測定
する方法ではプローブカードの交換を必要とするなど、
全体の検査測定作業が極めて煩雑化して、検査測定の能
率が著しく低下してしまう。

【００１０】また、上記のように製作が著しく困難とな
るプローブカードの製作技術上の制約から出力端子の形
状や、寸法や、配置間隔が制約を受けて、半導体装置の
高集積化が阻まれるという課題もある。

【００１１】またさらに、仮に上記のように製作が困難
なプローブカードを何とか製作して半導体装置の検査必
要な全出力端子に触針し、触針した個々の針から信号線
を検査測定装置に引き込んだとしても、検査測定装置内
の検査用測定回路を引き込んだ信号線の数、すなわち検
査が必要な出力端子の個数分用意する必要から、検査測
定装置は非常に高価なものとなってしまう。

【００１２】また、この弊害を避けて検査測定装置内で
少数の検査測定用回路と切り換えスイッチとを用いて検
査測定装置内に引き込んだ全出力端子数分の信号線を、
少数ずつ順次切り換えて測定する方法を採用する場合
は、検査測定に要する時間がかさんで検査測定の能率が
著しく低下してしまう。

【００１３】以上の課題を解決するために本発明の目的
は、多数の出力端子を持つ半導体集積回路装置において
個々の出力端子に対して個別に触針して電気的な測定を
行う従来の検査測定技術に代えて、より簡便かつ速やか
に実施可能な半導体集積回路装置の検査測定方法を提供
することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は下記記載の検査測定方法を採用する。

【００１５】本発明の半導体集積回路装置の検査測定方
法は、複数の出力端子の各々に出力選択スイッチが接続
し、かつ複数のこれら出力端子の各々に接続する出力選
択スイッチがそれぞれ互いに同じ接続の仕方で複数の出
力信号供給用配線に接続して構成する出力回路部を有す
る半導体集積回路装置の検査測定にあって、この半導体
集積回路装置で出力回路部の出力端子全数を半導体集積
回路装置の外部から短絡し、かつ短絡した出力端子の個
々にこの半導体集積回路装置内部で接続する出力選択ス
イッチを各出力端子ごと独立に制御した上で各出力信号
供給用配線間に流れる電流値を測定して、この半導体集
積回路装置が正常であるときに期待される電流値と比較
することによって被検査測定対象である半導体集積回路
装置の出力回路部の良否と出力回路部の制御にかかわる
機能回路の動作の良否を判定することを特徴とする。

【００１６】

【実施例】以下本発明の実施例を図１に示す半導体集積
回路装置を例に用いて詳説する。

【００１７】まずはじめに、図１の回路ブロック図を用
いて半導体集積回路装置の構成と機能とを説明する。

【００１８】図１に示すように、半導体集積回路装置１
８は、出力選択スイッチ１２の制御を含む主な回路動作
を行う機能回路８と、この機能回路８の回路動作を制御
するための入力信号を入力する入力端子２と、半導体集
積回路装置１８全体に電源電圧を供給するための電源端
子２０と、出力回路部２８とで構成する。

【００１９】さらに出力回路部２８は、出力端子１０
と、第１の出力スイッチ４と第２の出力スイッチ６とか
ら成る出力選択スイッチ１２と、第１の出力スイッチ４
を介して出力端子１０に出力信号を供給するための第１
の出力信号供給用配線１４と、第２の出力スイッチ６を
介して出力端子に出力信号を供給するための第２の出力
信号供給用配線１６と、第１の出力信号供給用配線１４
および第２の出力信号供給用配線１６のそれぞれに半導
体集積回路装置１８の外部から出力信号を供給する第１
の出力信号供給用端子２４および第２の出力信号供給用
端子２６によって構成する。

【００２０】また、半導体集積回路装置１８は、機能回
路８の回路動作によって、各出力端子１０に接続する第
１の出力スイッチ４と第２の出力スイッチ６とを、出力
端子１０毎に個別に制御して、任意の出力端子に第１の
出力信号供給用配線１４と第２の出力信号供給用配線１
６で供給される２つの出力信号のうちの何れか一方を選
択して出力する機能を有するものである。

【００２１】次に本発明の検査測定方法の具体例を、図
１の半導体集積回路装置を示す回路ブロック図を用いて
説明する。

【００２２】検査測定するＩＣにおいて、本発明による
検査測定方法の対象とする出力端子全数をＩＣの外部か
ら短絡し、ＩＣの電源端子２０に必要な電源電圧を供給
し、かつ互いに電位の異なる出力信号Ａと出力信号Ｂと
を用意する。出力信号Ａは第１の出力信号供給用端子２
４から第１の出力信号供給用配線１４に供給し、これに
対して出力信号Ｂは第２の出力信号供給用端子２６から
第２の出力信号供給用配線１６に供給する。

【００２３】ここで本発明による検査測定方法の対象と
する出力端子のうち特定の１端子のみに出力信号Ａを出
力させ、その他の出力端子には出力信号Ｂを出力させる
ような入力信号を、入力端子２から入力して機能回路８
を動作させ、各出力端子の出力選択スイッチ１２を制御
する。

【００２４】このとき、出力信号Ａを出力している出力
端子に接続する第１の出力スイッチ４と、ＩＣの外部か
ら出力端子を短絡している電流導通路と、出力端子Ｂを
出力している出力端子に接続する第２の出力スイッチ６
とを介して、第１の出力信号供給用配線１４と第２の出
力信号供給用配線１６とは短絡し、第１の出力信号供給
用配線１４と第２の出力信号供給用配線１６の間に短絡
電流が流れる。

【００２５】上記の短絡電流を測定して測定電流値が正
常なＩＣで流れると期待される値に一致するならば、検
査中のＩＣは短絡電流を生じる短絡流路を正しく形成し
ており、特定の１出力端子のみに出力信号Ａを出力する
ように制御した機能回路８の回路動作が正常で、出力信
号Ａを出力させる出力端子の出力選択スイッチ１２のう
ち第１の出力スイッチ４は正常な導通抵抗値で機能回路
の制御通りに「オン」することを確認することができ
る。

【００２６】実際には上記の特定の１出力端子のみに出
力信号Ａを出力させるところの出力端子を、検査測定対
象の出力端子の全部に対して順次１つずつ割当てて、そ
の都度上記と同様の短絡電流値測定と測定値の判定とを
繰り返すことにより、１出力端子ずつ順に出力選択スイ
ッチ１２のうちの第１の出力スイッチ４について、これ
を「オン」に制御する回路機能の良否判定と、スイッチ
素子自体が「オン」する機能と導通特性とを検査する。

【００２７】さらに、ここまでの測定での出力信号Ａと
出力信号Ｂとの関係を入れ替えて、１つの出力端子のみ
に出力させる出力信号を出力信号Ｂとし、それ以外の出
力端子には出力信号Ａを出力するように制御して、同様
の短絡電流測定および測定値の判定を順次行う。このこ
とにより、１出力端子ずつ順に出力選択スイッチ１２の
うちの第２の出力スイッチ６について、これを「オン」
に制御する回路機能の良否判定とスイッチ素子自体が
「オン」する機能と導通特性とを検査する。

【００２８】以上の全検査測定から機能回路８の回路動
作のうち全出力端子について、第１の出力スイッチ４お
よび第２の出力スイッチ６をそれぞれ「オン」に制御す
る回路機能の良否と、上記の第１の出力スイッチ４およ
び第２の出力スイッチ６の全数につきこれら自体が「オ
ン」する機能と導通特性の良否と、さらに第１の出力信
号供給用配線１４と第２の出力信号供給用配線１６とに
断線不良が無いこととを確認できる。

【００２９】上記のテストに加えて、機能回路８の回路
動作のうち各出力選択スイッチ１２の第１の出力スイッ
チ４と第２の出力スイッチ６を「オフ」に制御する動作
部分の良否と、各出力選択スイッチ１２の第１の出力ス
イッチ４と第２の出力スイッチ６自体が「オフ」する機
能および特性の良否と、第１の出力信号供給用配線１４
と第２の出力信号供給用配線１６の間の短絡不良の有無
とを検査測定する必要がある。

【００３０】そこで、他の検査測定条件はここまでの検
査測定のままとし、検査測定対象の全出力端子が同時に
出力信号Ａを出力するように、入力端子２に必要な入力
信号を入力して機能回路８を動作させ出力選択スイッチ
１２を制御する。

【００３１】検査対象のＩＣが正常であれば、この状態
で検査測定対象の全出力端子において第１の出力スイッ
チ４が「オン」、第２の出力スイッチ６が「オフ」して
いる状態にあり、第１の出力信号供給用配線１４と第２
の出力信号供給用配線１６の間に電流の流れる導通経路
は形成されない。

【００３２】逆に「オフ」しているはずの第２の出力ス
イッチ６のうち、たとえ１つでも「オン」するものが存
在するか、あるいは第１の出力信号供給用配線１４と第
２の出力信号供給用配線１６との両出力信号供給用配線
間に短絡不良が存在するならば、第１の出力信号供給用
配線１４と第２の出力信号供給用配線１６との間に電流
導通経路が形成されてしまう。

【００３３】ここで第１の出力信号供給用配線１４と第
２の出力信号供給用配線１６との間に流れる電流を測定
して、この測定電流値を正常なＩＣで期待される電流値
と比較する。

【００３４】つづいて今度は、検査測定対象の全出力端
子が同時に出力信号Ｂを出力するように入力端子２に必
要な入力信号を入力して機能回路８を動作させ、出力選
択スイッチ１２を制御し、上記と同様に第１の出力信号
供給用配線１４と第２の出力信号供給用配線１６との間
に流れる電流値を測定して、測定電流値を正常なＩＣで
期待される値と比較する。

【００３５】以上２回の検査測定ともに、測定電流値が
正常なＩＣで期待される値に一致するならば、機能回路
８の回路動作のうち全出力選択スイッチの第１の出力ス
イッチ４と第２の出力スイッチ６とを「オフ」に制御す
る回路機能が正常で、かつ上記の第１の出力スイッチ４
と第２の出力スイッチ６自体が「オフ」する機能および
特性が正常であり、かつ第１の出力信号供給用配線１４
と第２の出力信号供給用配線１６の間に短絡不良が無い
ことを検査確認できる。

【００３６】本発明に基づく以上の全ての検査測定によ
って、半導体集積回路装置１８における、出力端子１０
と出力選択スイッチ１２と第１の出力信号供給用配線１
４および第２の出力信号供給用配線１６とで構成する出
力回路部２８の良否と、機能回路８の回路動作のうち出
力回路部２８の制御にかかわるすべての回路動作の良否
とを判定することができる。

【００３７】以上は複数の出力端子の各々に、出力スイ
ッチ２個から成る出力選択スイッチが接続し、かつこれ
らの出力選択スイッチが２つの出力信号供給用配線にそ
れぞれが同じ接続の仕方で接続して構成する出力回路部
を有する半導体集積回路装置に対しての検査測定例を示
した。しかしながら、本発明の検査測定方法は、複数の
出力端子のそれぞれに３つ以上の出力スイッチからなる
出力選択スイッチが接続し、かつこれら出力選択スイッ
チが、出力選択スイッチを構成する出力スイッチの数と
同数の出力信号供給用配線にそれぞれ同じ接続の仕方で
接続して構成する出力回路部を有する半導体集積回路装
置に対しても、全く同じ方法で検査測定することができ
る。

【００３８】本発明の検査測定方法で必要なな出力スイ
ッチおよび出力スイッチの制御機能は、一般的な半導体
集積回路装置が本来の機能目的を果たすためごく普通に
元々備えているものではある。しかしながら、本発明の
検査測定方法を採用する上で不足する場合には、ＩＣを
製作する際に検査測定専用に出力スイッチを追加する
か、あるいは出力スイッチの制御機能を検査測定専用に
追加するなどして、本発明の検査測定方法の採用を可能
とすることもできる。

【００３９】以上本実施例で用いたスイッチは、すべて
トランジスタ素子で構成することができ、したがって半
導体集積回路装置内に作り込むことができる。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、ＩＣの全
出力端子にプローブカードを用いて個別に直接触針して
検査測定する従来の検査測定方法を採用する場合に、プ
ローブカードの製作技術上の制約から制限を受ける出力
端子の形状や、寸法や、配置間隔の制限が、本発明によ
る検査測定方法を採用すると無くなるために半導体集積
回路装置のより一層の高集積化が可能になる。

【００４１】さらにそのうえ、本発明によるＩＣの検査
測定方法では、出力端子全数分の測定針を備えるプロー
ブカードは必要なく、また検査測定装置側でも出力端子
全数分の測定回路を備える必要が無いために、従来の方
法による検査測定に比べて検査測定が簡便かつ速やかと
なり、検査測定装置も簡略化できるため半導体集積回路
装置の検査測定が高効率、かつ低コストにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における半導体集積回路装置の
検査測定方法を示す回路ブロック図である。

【符号の説明】

８ 機能回路 １０ 出力端子 １２ 出力選択スイッチ １４ 第１の出力信号供給用配線 １６ 第２の出力信号供給用配線 １８ 半導体集積回路装置 ２８ 出力回路部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の出力端子の各々に出力選択スイッ
   チを接続し、かつ複数の出力端子の各々に接続する出力
   選択スイッチがそれぞれ同じ接続の仕方で複数の出力信
   号供給用配線に接続して構成する出力回路部を有する半
   導体集積回路装置の検査測定方法にあって、半導体集積
   回路装置の出力回路部の出力端子全数を半導体集積回路
   装置の外部から短絡し、かつ短絡した出力端子の個々に
   半導体集積回路装置内部で接続する出力選択スイッチを
   各出力端子ごと独立に制御した上で各出力信号供給用配
   線間に流れる電流値を測定して、半導体集積回路装置が
   正常であるときに期待される電流値と比較することによ
   って、被検査測定対象である半導体集積回路装置の出力
   回路部の良否と出力回路部の制御にかかわる機能回路の
   動作の良否とを判定することを特徴とする半導体集積回
   路装置の検査測定方法。