JPH0798359A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0798359A
JPH0798359A JP5243431A JP24343193A JPH0798359A JP H0798359 A JPH0798359 A JP H0798359A JP 5243431 A JP5243431 A JP 5243431A JP 24343193 A JP24343193 A JP 24343193A JP H0798359 A JPH0798359 A JP H0798359A
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JP
Japan
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test
level
signal
response
signal lines
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JP5243431A
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English (en)
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Takahiro Fukui
孝宏 福井
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NEC Corp
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】マルチチップモジュール等の内部信号線や外部
信号線の相互間の短絡故障を発見する。 【構成】制御信号D11〜D1nの各々に応答して内部
信号線W11〜W1nの各々を接地するトランスァゲー
トM11〜M1nと、制御信号D11〜D1nの各々の
反転信号に応答してテスト出力端子TTOと前記内部信
号線W11〜W1nの各々とを接続するトランスァゲー
トM21〜M2nと、制御信号D11〜D1nを発生す
るとともに通常動作と試験動作とを切替るデコーダ15
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に関し、特に
複数の半導体部品を含み信号線の試験機能を有するマル
チチップモジュールやプリント基板等の半導体装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】複数のLSIを1つの基板上に実装した
マルチチップモジュールは、電子機器の小型化高機能化
および高密度化の趨勢に対応して広く用いられるように
なってきている。
【0003】この種のマルチチップモジュールでは、こ
れらLSI相互間を接続するため多数の内部信号線を用
いているが、外部端子と直接接続されている一部のもの
を除いては、信号線試験時におけるこれら内部信号線と
外部信号線との間および内部信号線相互間のショートの
検出、および、このショートによる障害時におけるショ
ート箇所の特定が困難であった。
【0004】従来のこの種の半導体装置の一例をブロッ
クで示す図5を参照すると、この従来の半導体装置3
は、LSI11,12,13と、これらLSI11,1
2,13の入出力端子相互間を接続する内部信号線W3
1〜W33と、端子T31〜T37の各々とLSI11
〜13の入出力端子とを接続する外部信号線X31〜X
37とを備える。
【0005】ここでLSI11〜13の各々の入出力端
子には、静電破壊に対する保護のため正負それぞれの電
源に対し逆極性に接続したダイオードを用いた周知の保
護回路を設けている。
【0006】次に、図5を参照して、従来の半導体装置
のショートテストの動作について説明すると、まず、テ
スト対象端子として端子T31を用い、残りの端子T3
2〜T37を全部接地レベルにする。次に、端子T31
に微小電流を供給する。端子T31と接地間の電位を測
定することにより、この端子31と他の端子T32〜T
37との間のショートを発見できる。すなわち、上記シ
ョートが存在する場合、端子T31の電位は他の端子T
32〜T37の電位と同一、すなわち接地レベルとな
る。上記ショートが存在しない場合は、上記電流は上記
保護回路の負側すなわち接地側のダイオードの順方向電
流となり、上記ダイオードの順方向電圧降下分の電位を
生ずる。以上のテストを他の全ての端子T32〜T37
について実施することにより、外部信号線X31〜X3
7のショートテストが完了する。
【0007】しかし、内部信号線W31〜W33関連の
ショートテストは不可能であり、これら内部信号線W3
1〜W33相互間のショートの発見は困難である。
【0008】この問題点の改善するため、図6に示す第
2の従来の半導体装置3Aは内部信号線W31〜W33
のテスト用のテスト端子TT31〜TT33をさらに備
える。
【0009】上述のように、外部の端子T31〜T37
関連のショートテスト終了後、テスト端子TT31〜T
T33により、同様にテストを実施することにより、内
部信号線W31〜W33のショートテストが完了する。
【0010】しかしながら、特に小型化高密度化を推進
したマルチチップモジュールでは、端子数の制限などに
より全ての内部信号線に対応するテスト端子を設けるこ
とが困難である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
装置は、内部信号線相互間および外部信号線と内部信号
線相互間のショートを発見するためには、内部信号線を
含め全ての信号線を外部からアクセスできるように多数
のテスト端子を設ける必要があり、端子数が増大すると
いう欠点があった。
【0012】また、全ての内部信号線対応の上記テスト
端子が設けらていない場合には、上記ショートの発見が
困難であり、テスト時間を増大させるという欠点があっ
た。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
外部端子を有する基板上に搭載した複数個の回路素子相
互間を接続するn(正の整数)本の内部信号線を含む半
導体装置において、n個の第1の制御信号の各々に応答
して前記n本の内部信号線の各々を接地するn個のスイ
ッチ素子を含む第1のスイッチ回路と、n個の第2の制
御信号の各々に応答して前記外部端子と前記n本の前記
内部信号線の各々とを接続するn個のスイッチ素子を含
む第2のスイッチ回路と、前記第1および第2の制御信
号を発生するとともに通常動作と試験動作とを切替る試
験制御手段とを備えて構成されている。
【0014】
【実施例】次に、本発明の第1の実子を含むロックで示
す図1を参照すると、この図に示す本実施例の半導体装
置1は、LSI11,12と、これらLSI11,12
の入出力端子相互間を接続する内部信号線W11〜W1
nと、ゲートのハイレベルに応答して内部信号線W11
〜W1nの各々をそれぞれ接地レベルに接続するトラン
スファゲートM11〜M1nと、ゲートのハイレベルに
応答して内部信号線W11〜W1nの各々をそれぞれテ
スト出力用の端子TTOに接続するトランスファゲート
M21〜M2nと、テスト制御信号TCのレベルに応答
して通常動作およびテスト動作の切替を行うとともにテ
スト入力信号T11〜T13の符号に応答して出力信号
D11〜D1nの各々のレベルを設定するデコーダ15
と、テスト制御信号TCとデコーダ15の出力信号D1
1〜D1nの各々とをそれぞれ否定論理和演算するNO
RゲートG11〜G1nとを備える。
【0015】トランスファゲートM11〜M1nの各々
はトランジスタから成り、ソースが接地レベルに、ドレ
インがそれぞれ内部信号線W11〜W1nの各々にゲー
トがそれぞれデコーダ15の出力信号D11〜D1nの
各々の信号線に接続されている。また、トランスファゲ
ートM21〜M2nの各々はトランジスタから成り、ド
レインがテスト出力端子TTOに、ソースがそれぞれ内
部信号線W11〜W1nの各々にゲートがそれぞれNO
RゲートG11〜G1nに接続されている。
【0016】次に、本実施例の動作のタイムチャートで
ある図2を併せて参照して動作について説明すると、ま
ず、通常動作時には、テスト制御用の端子TTCを経由
してハイレベルのテスト制御信号TCが供給され、この
ハイレベルのテスト制御信号TCの供給に応答してデコ
ーダ15の出力信号D11〜D1nの全部をロウレベル
にする。これによりトランスファゲートM11〜M1n
は全てオフ状態となる。同時にこのハイレベルのテスト
入力信号TCの供給に応答してNORゲートG11〜G
1nの出力信号は全てロウレベルとなり、トランスファ
ゲートM21〜M2nも全てオフ状態となる。この結
果、トランスファゲートM11〜M1n,M21〜M2
nの全てがオフ状態になり、したがって、半導体装置1
の通常動作に対し影響を与えない。
【0017】次に、テスト動作時には、端子TTCを経
由してロウレベルのテスト制御信号TCが供給され、こ
のロウレベルのテスト制御信号TCの供給に応答してデ
コーダ15は、テスト入力用の端子TT11〜TT13
から供給されるテスト信号T11〜T13の各々のレベ
ルの組合せから成る符号に応答して出力信号D11〜D
1nの各々のレベルを設定する。
【0018】まず、テスト信号T11〜T13のレベル
を全部ロウレベルに設定すると、これらロウレベルのテ
スト信号T11〜T13の供給に応答して出力信号D1
1〜D1nの全てがハイレベルになり、トランスファゲ
ートM11〜M1nは全てオン状態となる。同時にこの
ロウレベルのテスト制御信号TCとハイレベルの出力信
号D11〜D1nとの供給に応答してNORゲートG1
1〜G1nの出力信号は全てロウレベルとなり、トラン
スファゲートM21〜M2nは全てオフ状態となる。し
たがって、内部信号線W11〜W1nは全て接地レベル
となる。ここで、上述の従来の技術で説明したショート
テストを実施する。もし、外部接続用の端子T11〜T
1nと内部信号線W11〜W1nとの相互間にショート
が存在する場合には、テスト対象端子と接地との間の電
位が接地レベルとなることにより上記ショートが発見で
きる。
【0019】次に、テスト信号T11〜T13の各々を
ロウ,ロウ,ハイの各レベルに設定すると、デコーダ1
5の出、LSI11のレベルがロウレベル、出力信号D
12〜D1nの各々のレベルはハイレベルとなる。この
ときトランスファゲートM11,M22〜M2nがオフ
状態、他のトランスファゲートM12〜M1n,M21
がオン状態となる。したがって、内部信号線W11はト
ランスファゲートM21を経由してテスト出力用の端子
TTOと接続され、テスト出力信号TOとして出力され
るとともに、他の内部信号線W12〜W1nはそれぞれ
トランスファゲートM12〜M1nを経由して接地され
る。ここで、上述のショートテストをテスト出力端子T
TOについて実施する。内部信号線W11と他の内部信
号線W12〜W1nとの相互間にショートが存在する
と、端子TTOの電位が接地レベルとなる。ショートが
存在しない場合には、端子TTOの電位は、従来技術の
場合と同様に、LSI11,12の保護回路のダイオー
ドによる電圧降下分の電位を示す。テスト入力信号T1
1,T12,T13の各々のレベルを順次変化させ、上
述のテストを内部信号線W11〜W1nの全てについて
実施することにより、これら内部信号線W11〜W1n
相互間のショートの発見が可能となる。
【0020】本発明の第2の実施例の半導体装置2をブ
ロックで示す図3を参照すると、本実施例の前述の第1
の実施例に対する相違点は、デコーダ15の代りにテス
ト制御信号TCのレベルに応答して通常動作およびテス
ト動作の切替を行うとともにシフトレジスタ16にリセ
ット信号Rとプリセット信号Pとテストデータ信号Qを
供給するコントロールロジック16と、テストデータ信
号Qの供給に応答して内部信号線W11〜W1nに対す
るテスト信号S1〜SnをクロックCKに同期して順次
供給するn段のレジスタから成るシフトレジスタ17と
を備えることである。その他の構成要素は第1の実施例
と同一である。
【0021】本実施例のタイムチャーT33に図4を併
せて参照して動作を説明すると、まず、通常動作時は第
1の実施例と同様に、端子TTCを経由してハイレベル
のテスト制御信号TCが供給され、このハイレベルのテ
スト制御信号TCの供給に応答してコントロールロジッ
ク16はリセット信号Rをロウレベルに、プリセット信
号Pをハイレベルにそれぞれ設定する。シフトレジスタ
17はロウレベルのリセット信号Rの供給に応答して全
ての段のデータをロウレベルにリセットする。これによ
りシフトレジスタ17から供給されるテスト信号S1〜
Snの全てがロウレベルとなり、トランスファゲートM
11〜M1n,M21〜M2nの全てがオフ状態となる
ので、半導体装置2の通常動作に対し影響を与えない。
【0022】次に、テスト動作時には、端子TTCを経
由してロウレベルのテスト制御信号TCが供給され、こ
のロウレベルのテスト制御信号TCの供給に応答してコ
ントロールロジック16は、リセット信号Rをハイレベ
ルに、プリセット信号Pをクロック入力用の端子TCK
から供給されるクロックCKの1クロックの期間ロウレ
ベルにそれぞれ設定する。このロウレべルのプリセット
信号の供給に応答してシフトレジスタ17の全ての段の
データをハイレベルにプリセットする。これにより、テ
スト信号S1〜Snの全てがロウレベルとなり、トラン
スファゲートM11〜M1nの全てがオン状態となる。
次に、ロウレベルのテスト制御信号TCとハイレベルの
テスト信号S1〜Snとの供給に応答してNORゲート
G11〜G1nの全てがロウレベルになり、したがっ
て、トランスファゲートM21〜M2nの全てがオフ状
態となる。したがって、内部信号線W11〜W1nは全
て接地レベルとなる。ここで、従来技術あるいは第1の
実施例と同様のショートテストを実施する。
【0023】次に、コントロールロジック16により、
プリセット信号Pをハイレベルに、テストデータ信号Q
をクロックCKの1クロックの期間ロウレベルにそれぞ
れ設定する。これにより、シフトレジスタ17はクロッ
クCKに同期して、テストデータ信号Qを順次シフトす
る。まず、テスト信号S1がロウレベルに、他のテスト
信号S2〜Snがハイレベルになる。これにより、トラ
ンスファゲートM11,M22〜M2nがオフ状態、他
のトランスファゲートM12〜M1n,M21がオン状
態となり、第1の実施例と同様に、内部信号線W11は
トランスファゲートM21を経由して端子TTOと接続
されるとともに、他の内部信号線W12〜W1nはそれ
ぞれトランスファゲートM12〜M2nを経由して接地
され、端子TTOについてショートテストを実施でき
る。
【0024】次に、クロックCKに同期してテストデー
タ信号Qがシフトされ、テスト信号S2がロウレベル
に、他のテスト信号S1,S3〜Snがハイレベルにな
る。同様にして内部信号線W12のテストを実施する。
以下同様にして、テスト信号S3以降が順次ロウレベル
に設定されることにおり、内部信号線W13〜W1nの
テストを実施する。
【0025】本実施例は、テスト信号入力端子が不用と
なるという利点がある。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置は、第1の制御信号に応答して内部信号線の各々を接
地する第1のスイッチ回路と、第2の制御信号に応答し
て外部端子と内部信号線の各々とを接続する第2のスイ
ッチ回路と、上記第1および第2の制御信号を発生する
とともに通常動作と試験動作とを切替る試験制御手段と
を備えることにより、内部信号線相互間および外部信号
線と内部信号線相互間のショートを発見することが可能
となるとともに、このための上記内部信号線アクセスに
必要な端子数を削減できるという効果がある。
【0027】また、テスト時間を短縮できるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の第1の実施例のブロック
図である。
【図2】本実施例の半導体装置における動作の一例を示
すタイムチャートである。
【図3】本発明の半導体装置の第2の実施例のブロック
図である。
【図4】本実施例の半導体装置における動作の一例を示
すタイムチャートである。
【図5】従来の半導体装置の第1の例のブロック図であ
る。
【図6】従来の半導体装置の第2の例のブロック図であ
る。
【符号の説明】
1,2,3,3A 半導体装置 11〜13 LSI 15 デコーダ 16 コントロールロジック 17 シフトレジスタ G11〜G1n NOR回路 M11〜M1n,M21〜M2n トランスファゲー
ト W11〜W1n,W31,W32 内部信号線 X31〜X37 外部信号線 T11〜T1n,T31〜T37,TT11〜TT1
n,TT31〜TT33,TCK,TTC,TTO
端子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部端子を有する基板上に搭載した複数
    個の回路素子相互間を接続するn(正の整数)本の内部
    信号線を含む半導体装置において、 n個の第1の制御信号の各々に応答して前記n本の内部
    信号線の各々を接地するn個のスイッチ素子を含む第1
    のスイッチ回路と、 n個の第2の制御信号の各々に応答して前記外部端子と
    前記n本の前記内部信号線の各々とを接続するn個のス
    イッチ素子を含む第2のスイッチ回路と、 前記第1および第2の制御信号を発生するとともに通常
    動作と試験動作とを切替る試験制御手段とを備えること
    を特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記第1のスイッチ回路が前記n個のス
    イッチ素子として各々のドレインが前記n個の内部信号
    線の各々にゲートが前記第1の制御信号の各々にソース
    が接地にそれぞれ接続されたn個のトランジスタを備
    え、 前記第2のスイッチ回路が前記n個のスイッチ素子とし
    て各々のドレインがテスト出力端子にゲートが前記第2
    の制御信号の各々にソースが前記n個の内部信号線の各
    々にそれぞれ接続されたn個のトランジスタを備えるこ
    とを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記試験制御手段が第1のレベルの動作
    制御信号の供給に応答して前記第1および第2の制御信
    号の全部を前記第1および第2のスイッチ回路を遮断状
    態とする第3のレベルにそれぞれ設定し、第2のレベル
    の動作制御信号と予め定めた符号から成るテスト入力信
    号との供給に応答して前記符号対応の前記第1の制御信
    号を前記第3のレベルに他の全部の前記第1の制御信号
    を前記第1および第2のスイッチ回路を導通状態とする
    第4のレベルに前記符号対応の前記第2の制御信号を前
    記第4のレベルに他の全部の前記第2の制御信号を前記
    第3のレベルにそれぞれ設定するデコーダを備えること
    を特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記試験制御手段がクロックに同期した
    リセット信号とプリセット信号とテストデータ信号とを
    供給するロジック制御回路と、 各々の段がデータとして各々前記n個の第1の制御信号
    および前記第2の制御信号の反転信号を供給し前記リセ
    ット信号の供給に応答して全段の前記データが第5のレ
    ベルにリセットされ前記プリセット信号の供給に応答し
    て前記全段のデータが第6のレベルにプリセットされ前
    記クロックに同期して供給される前記テストデータ信号
    に応答して順次前記第5のレベルのデータが各々の段を
    シフトするようシフト動作するn段のシフトレジスタと
    を備えることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
JP5243431A 1993-09-30 1993-09-30 半導体装置 Pending JPH0798359A (ja)

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