(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップの一対のピンと前記半導体チップ内の一対の端子とを各々切替回路を介して接続し、この切替回路を前記半導体チップの外部から入力される制御信号により制御して前記半導体チップの一対のピンと前記半導体チップ内の一対の端子との接続を切り替える半導体装置であって、前記切替回路の切替動作の検査を行う切替動作検査回路を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
切替回路は半導体チップの一対の出力ピンと前記半導体チップ内の出力ピンとに接続されている出力用切替回路で、切替動作検査回路は前記半導体チップの入力ピンから入力される信号を前記半導体チップの内部回路を経由することなく前記出力用切替回路に入力可能にするバイパス回路を備えたことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
切替動作検査回路は、切替回路に入力される信号と前記切替回路が出力する信号とを比較する比較器を備え、前記比較器の比較結果を半導体チップ外に出力することを特徴とする請求項１または請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
複数の比較器を備え、前記複数の比較器から出力される各比較結果の論理積または論理和に基づいて切替回路の切替動作の検査をすることを特徴とする請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
半導体チップ内にバウンダリースキャンレジスタを有するバウンダリースキャン回路を設け、切替動作検査回路は半導体チップ内の切替回路が出力する出力信号を前記バウンダリースキャンレジスタに入力可能にする入力回路を備え、前記出力信号を前記バウンダリスキャンレジスタを介して外部に出力することを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、正ベンド仕様及び逆ベンド仕様の両方に使用可能な半導体装置、特に、外部信号により半導体チップ内の切替回路を切り替えることにより、正／逆ベンドに切り替えられる半導体装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置では、ボード上のスタブ配線を省略するため（リンキング対策あるいは実装面積を縮小させるため）に、正／逆ベンド品を製造する必要が生じる場合がある。そこで、半導体チップ内に切替回路を設け、この切替回路による切替により、正ベンド品、または、逆ベンド品になるように切替可能な半導体装置が提案されている。
【０００３】
このように、切替回路により１つのチップで、正ベンド仕様／逆ベンド仕様の両方に用いられる半導体装置では、ピンを上方向に曲げて正ベンド品を、ピンを下方向に曲げて逆ベンド品を製造する方法を用いて正／逆ベンド品を製造することができないＣＳＰ、ＢＧＡ、ＦＢＧＡ等の半導体チップに関しても正／逆ベンド仕様の半導体装置を製造することができる。なお、これらのチップに関してはベンドは存在しないが、この明細書においては、便宜上ベンドモードの用語を用いることにする。
【０００４】
図１０は上記切替回路により正／逆ベンドモードの切替が可能な従来の半導体装置を示す図である。図において、１０１は正／逆ベンドの切替が可能な半導体チップで、図１０（ａ）に示すように、Ｍ＿ＥＮＡ信号を“Ｌ”値にすることにより正ベンドモード（正ベンド品）に、逆に、図１０（ｂ）に示すように、Ｍ＿ＥＮＡ信号を“Ｈ”値にすることにより逆ベンドモード（逆ベンド品）になるよう切替可能な半導体チップである。このように、図１０に示した半導体チップ１０１ではＭ＿ＥＮＡ信号を切替えることにより、１つのチップで正／逆ベンドの両方に使用可能である。
【０００５】
図１１は図１０に示した従来の半導体装置の内部を示す概略図である。図において、１０１は半導体チップ、１０２はピンＡ、Ｂと内部回路１０３の入力端子との接続をＭ＿ＥＮＡ信号により切替る切替回路、１０３は半導体チップ内に設けられた内部回路である。図１１（ａ）に示すように、正ベンドモード（Ｍ＿ＥＮＡ信号＝“Ｌ”）時には、ピンＡから入力される信号（ｉｎｔＡ）が切替回路１０２を介して内部回路１０３の入力端子ａから入力され、ピンＢから入力される信号（ｉｎｔＢ）が切替回路１０２を介して内部回路１０３の入力端子ｂから入力されるようになっている。
【０００６】
逆に、図１１（ｂ）に示すように、逆ベンドモード（Ｍ＿ＥＮＡ信号＝“Ｈ”）時には、ピンＡから入力される信号（ｉｎｔＢ）が切替回路１０２を介して内部回路１０３の入力端子ｂから入力され、ピンＢから入力される信号（ｉｎｔＡ）が切替回路１０２を介して内部回路１０３の入力端子ａから入力されるようになっている。
【０００７】
図１２は図１１に示した切替回路１０２を示す図で、図１２（ａ）は正ベンドモード時のものを、図１２（ｂ）は逆ベンドモード時のものを示す図である。図において、１２１はピンＡから入力された信号をクロック信号（以下、ＣＬＫと呼ぶ）の“Ｈ”エッジに同期して保持し、出力するレジスタ、１２２はピンＢから入力された信号をＣＬＫの“Ｈ”エッジに同期して保持し、出力するレジスタである。
【０００８】
１２３はレジスタ１２１、及びレジスタ１２２からの入力に対して、Ｍ＿ＥＮＡ信号が“Ｌ”値のときには、レジスタ１２１からの入力値を、逆にＭ＿ＥＮＡ信号が“Ｈ”値のときには、レジスタ１２２からの入力値を入力端子ａに出力するセレクタ、１２４はレジスタ１２１、及びレジスタ１２２からの入力に対して、Ｍ＿ＥＮＡ信号が“Ｌ”値のときには、レジスタ１２２からの入力値を、逆にＭ＿ＥＮＡ信号が“Ｈ”値のときには、レジスタ１２１からの入力値を入力端子ｂに出力するセレクタである。
【０００９】
次に、この切替回路１０２の動作について説明する。
Ｍ＿ＥＮＡ信号が“Ｌ”値のときには、図１２（ａ）に示すように、ピンＡから入力される信号（ｉｎｔＡ）がレジスタ１２１を介してセレクタ１２３、１２４に、ピンＢから入力される信号（ｉｎｔＢ）がレジスタ１２２を介してセレクタ１２３、１２４にそれぞれ入力される。ここで、Ｍ＿ＥＮＡ信号が“Ｌ”値であるので、セレクタ１２３はレジスタ１２１（ピンＡ）から入力された信号（ｉｎｔＡ）を入力端子ａに出力し、セレクタ１２４はレジスタ１２２（ピンＢ）から入力された信号（ｉｎｔＢ）を入力端子ｂに出力する。
【００１０】
逆に、Ｍ＿ＥＮＡ信号が“Ｈ”値のときには、図１２（ｂ）に示すように、ピンＡから入力される信号（ｉｎｔＢ）がレジスタ１２１を介してセレクタ１２３、１２４に、ピンＢから入力される信号（ｉｎｔＡ）がレジスタ１２２を介してセレクタ１２３、１２４にそれぞれ入力される。ここで、Ｍ＿ＥＮＡ信号が“Ｈ”値であるので、セレクタ１２３はレジスタ１２２（ピンＢ）から入力された信号（ｉｎｔＡ）を入力端子ａに出力し、セレクタ１２４はレジスタ１２１（ピンＡ）から入力された信号（ｉｎｔＢ）を入力端子ｂに出力する。
【００１１】
このように、図１２（ａ）に示す正ベンドモード時には、ピンＡから入力される信号が入力端子ａに出力され、ピンＢから入力される信号が入力端子ｂに出力される。そして、図１２（ｂ）に示す逆ベンドモード時には、ピンＡから入力される信号が入力端子ｂに出力され、ピンＢから入力される信号が入力端子ａに出力される。
【００１２】
次に、図１０に示した半導体装置のテスト方法を説明する。
図１３は図１０に示した半導体装置のテストフローを示す図である。図１３に示すように、図１０に示したような半導体チップのアセンブリが終了すると、まず、Ｍ＿ＥＮＡ信号を“Ｌ”値にし、正ベンドモード時のフルファンクションテストを行う。
【００１３】
このテストでは、例えば、各配線等の導通をチェックする導通チェック、所定部位に正しい電流値が得られているか等のチェックをするＤＣテスト、機能検査をするファンクションテスト、性能別に半導体チップを選別するスピードアイテム選別等が行われる。
【００１４】
次に、Ｍ＿ＥＮＡ信号を“Ｈ”値にし、逆ベンドモード時のフルファンクションテストを行う。このテストでは、上記正ベンド時のテストと同様に、導通チェック、ＤＣテスト、ファンクションテスト、スピードアイテム選別等が行われる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の半導体装置では、内部回路の動作が正／逆両ベンド時においても同じ動作をするにもかかわらず、正ベンドモード時の動作と逆ベンドモード時の動作とが正しく機能しているかを検査するために、正ベンドモード時に対するフルファンクションテストと逆ベンドに対するフルファンクションテストとの両方を行わなければならなかった。
【００１６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、正（または、逆）ベンドモード時に対するフルファンクションテストに加えて半導体チップ内の切替回路の動作の検査をするだけで、逆ベンドモード時（または、正ベンドモード時）に対するフルファンクションテストをすることなく、正ベンドモードでの動作と逆ベンドモードでの動作が正しく機能しているかを検査することができる半導体装置、及びその製造方法を提供するものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る半導体装置は、半導体チップの一対のピンと前記半導体チップ内の一対の端子とを各々切替回路を介して接続し、この切替回路を前記半導体チップの外部から入力される制御信号により制御して前記半導体チップの一対のピンと前記半導体チップ内の一対の端子との接続を切り替える半導体装置であって、前記切替回路の切替動作の検査を行う切替動作検査回路を備えている。
【００１８】
さらに、切替回路が半導体チップの一対の出力ピンと前記半導体チップ内の出力ピンとに接続されている出力用切替回路で、切替動作検査回路が前記半導体チップの入力ピンから入力される信号を前記半導体チップの内部回路を経由することなく前記出力用切替回路に入力可能にするバイパス回路を備えるようにしてもよい。
【００１９】
さらに、切替動作検査回路が、切替回路に入力される信号と前記切替回路が出力する信号とを比較する比較器を備え、前記比較器の比較結果を半導体チップ外に出力するようにしてもよい。
【００２０】
さらに、複数の比較器を備え、前記複数の比較器から出力される各比較結果の論理積または論理和に基づいて切替回路の切替動作の検査をするようにしてもよい。
【００２１】
また、半導体チップ内にバウンダリースキャンレジスタを有するバウンダリースキャン回路を設け、切替動作検査回路が、半導体チップ内の切替回路が出力する出力信号を前記バウンダリースキャンレジスタに入力可能にする入力回路を備え、前記出力信号を前記バウンダリスキャンレジスタを介して外部に出力するようにしてもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この実施の形態１の半導体装置では、切替回路の切替動作を検査する切替動作検査回路を設けることにより、半導体チップを正ベンド仕様、または逆ベンド仕様の両ベンド仕様として使用可能な半導体装置の切替回路の動作が正しく機能しているか否かを検査することができるようにしたものである。
【００２４】
図１はこの実施の形態１の半導体装置に示す概略図で、図１（ａ）は正ベンドモード時の半導体装置を、図１（ｂ）は逆ベンドモード時の半導体装置を示す図である。図において、１は外部から入出力される入出力ピンを有している半導体チップ、２は半導体チップ１内に設けられ、例えば、入力ピンＡ及び入力ピンＢと内部回路３の入力端子ａ、入力端子ｂに接続された切替回路で、半導体チップ１の外部から入力される制御信号（以下、Ｍ＿ＥＮＡ信号と呼ぶ）により、入力ピンＡと入力端子ａ、入力ピンＢと入力端子ｂが、または、入力ピンＡと入力端子ｂ、入力ピンＢと入力端子ａとが接続されるように切替えるものである。
【００２５】
３は半導体チップ１内に設けられた内部回路、４は切替回路２の切替動作を検査する切替動作検査回路で、切替回路２を介して出力される信号（ｉｎｔＡ、ｉｎｔＢ）と入力ピンから入力される信号とを比較することにより、切替回路２が正しく切替動作をしているかを検査するものである。
【００２６】
図２は図１に示した半導体装置の切替回路２及び切替動作検査回路４を示す図で、図２（ａ）は半導体装置が正ベンドモードになるように切替回路２が切替られたときのものを、図２（ｂ）は半導体装置が逆ベンドモードになるように切替回路２が切替られたときのものを示す図である。図において、２１はＣＬＫの“Ｈ”エッジに同期して入力ピンＡの信号を取り込むインプットレジスタ、２２はＣＬＫの“Ｈ”エッジに同期して入力ピンＢの信号を取り込むインプットレジスタである。
【００２７】
２３はＭ＿ＥＮＡ信号に応じてインプットレジスタ２１、インプットレジスタ２２から入力された信号のいずれか１つを選択し、内部回路３の入力端子ａに出力するセレクタ、２４はＭ＿ＥＮＡに応じてインプットレジスタ２１、インプットレジスタ２２から入力された信号のいずれか１つを選択し、内部回路３の入力端子ｂに出力するセレクタである。
【００２８】
これらセレクタ２３、２４は、Ｍ＿ＥＮＡ信号が“Ｌ”値のときには、セレクタ２３はインプットレジスタ２１（ピンＡ）からの入力信号を入力端子ａに出力し、セレクタ２４はインプットレジスタ２２（ピンＢ）からの入力信号を入力端子ｂに出力する。逆に、Ｍ＿ＥＮＡ信号が“Ｈ”値のときには、セレクタ２３はインプットレジスタ２２（ピンＢ）からの入力信号を入力端子ａに出力し、セレクタ２４はインプットレジスタ２１（ピンＡ）からの入力信号を入力端子ｂに出力する。
【００２９】
３１はインプットレジスタ２２の出力信号とセレクタ２３からの出力信号とを比較する比較器、３２はインプットレジスタ２１の出力信号とセレクタ２４からの出力信号とを比較する比較器である。
【００３０】
これら各比較器は切替回路２の切替動作を検査するための切替動作検査回路４であり、比較器３１はピンＢからの入力信号と入力端子ａに入力される信号とを比較し、その比較結果を半導体チップ外へ出力し、比較器３２はピンＡからの入力信号と入力端子ｂに入力される信号とを比較し、その比較結果を半導体チップ外へ出力する。なお、これらの比較器３１、３２は、例えばＥＸＯＲの論理演算をする演算器やコンパレータ等、入力信号の比較がおこなえるものであればなんでもよい。
【００３１】
なお、切替動作検査回路４は、切替回路２３、２４形成後に、新たに半導体チップ内に比較器３１、３２を形成し、インプットレジスタから信号が入力されるように配線し、かつ、この比較器からの出力が半導体チップ外に出力できるよう半導体チップのピンと接続されるように配線することにより形成される。また、逆に、切替動作検査回路である比較器３１、３２の形成後（または、同時）に、切替回路等を形成させてもよい。
【００３２】
次に、図２に示した切替回路の動作について説明する。
まず、図１に示した半導体装置を正ベンド仕様として仕様する場合には、Ｍ＿ＥＮＡ信号を“Ｌ”値にする。すると、図２（ａ）に示すように、ピンＡから入力された信号（ｉｎｔＡ）はインプットレジスタ２１を介して、ピンＢから入力された信号（ｉｎｔＢ）はインプットレジスタ２２を介して、それぞれセレクタ２３、２４へ入力される。このとき、Ｍ＿ＥＮＡ信号は“Ｌ”値であるので、セレクタ２３はインプットレジスタ２１（ピンＡ）からの入力信号（ｉｎｔＡ）を入力端子ａに出力し、セレクタ２４はインプットレジスタ２２（ピンＢ）からの入力信号（ｉｎｔＢ）を入力端子ｂに出力し、正ベンド仕様として動作する。
【００３３】
逆に、図１に示した半導体装置を逆ベンド仕様として仕様する場合には、Ｍ＿ＥＮＡ信号を“Ｈ”値にする。すると、図２（ｂ）に示すように、ピンＡから入力された信号（ｉｎｔＢ）はインプットレジスタ２１を介して、ピンＢから入力された信号（ｉｎｔＡ）はインプットレジスタ２２を介して、それぞれセレクタ２３、２４へ入力される。このとき、Ｍ＿ＥＮＡ信号は“Ｈ”値であるので、セレクタ２３はインプットレジスタ２２（ピンＢ）からの入力信号（ｉｎｔＡ）を入力端子ａに出力し、セレクタ２４はインプットレジスタ２１（ピンＡ）からの入力信号（ｉｎｔＢ）を入力端子ｂに出力し、逆ベンド仕様として動作する。
【００３４】
次に、図１に示した半導体装置のテスト方法を説明する。
図３は図１に示した半導体装置のテストフローを示す図である。図３に示すように、図１に示した半導体チップのアセンブリが終了すると、まず、Ｍ＿ＥＮＡ信号を“Ｌ”値にし、正ベンドモード時のフルファンクションテストを行う、このテストでは、例えば、各配線等の導通をチェックする導通チェック、所定部位に正しい電流値が得られているか等のチェックをするＤＣテスト、機能検査をするファンクションテスト、性能別に半導体装置を選別するスピードアイテム選別等が行われる。
【００３５】
次に、Ｍ＿ＥＮＡ信号を“Ｈ”値にし、逆ベンドモード時のテストを行う。このテストでは、切替動作検査回路４により切替回路２であるセレクタ２３、２４の動作の検査のみを行う。図１に示した半導体装置では、切替回路２とその他の内部回路３とは完全に分離しており、切替回路２以外の内部回路３の動作が正／逆両ベンド時においても同じ動作をすることになるので、正ベンドモード時のフルファンクションテストにより、切替回路２の切替動作以外のテストは既に行われたことになる。そのため、切替動作の検査さえ行えば、重複して他のテストを行うことなく、逆ベンド仕様における検査も行ったことになる。
【００３６】
以下、切替動作検査回路による切替回路の切替動作の検査方法について説明する。
Ｍ＿ＥＮＡ信号を“Ｈ”値にし、逆ベンドモードになると、上記逆ベンドモード時の動作説明で説明したとおり、セレクタ２３が正しく動作していれば、入力端子ａからはピンＢからの入力信号が出力され、セレクタ２４が正しく動作していれば、入力端子ｂからはピンＡからの入力信号が出力されることになる。
【００３７】
ここで、比較器３１では、セレクタ２３からの出力信号（入力端子ａの信号）とインプットレジスタ２２を介したピンＢからの入力信号とを比較し、その結果を出力するようにしている。そのため、セレクタ２３が正しく動作していれば、正しい比較結果が、もし、そうでなければ異なる結果が出力されるので、この比較結果により、切替回路であるセレクタ２３の動作確認をすることができる。
【００３８】
同様に、比較器３２では、セレクタ２４からの出力信号（入力端子ｂの信号）とインプットレジスタ２１を介したピンＡからの入力信号とを比較し、その結果を出力するようにしている。そのため、セレクタ２４が正しく動作していれば、正しい比較結果が、もし、そうでなければ異なる結果が出力されるので、この比較結果により、切替回路であるセレクタ２４の動作確認をすることができる。
【００３９】
なお、この切替回路の動作確認時には、入力端子ａへの入力信号と入力端子ｂへの入力信号とを異なる値（一方を”Ｈ”値、他方を”Ｌ”値）にすることが好ましい。このようにすることにより、切替回路の誤動作により正常時に出力すべき入力信号と反対の入力信号を出力した場合においても、誤動作の検出が可能になる。
【００４０】
また、この比較器３１、３２からの出力は半導体チップにおける既存の端子から出力可能になっており、この端子を利用して半導体チップ外から各比較器の出力を検出することができるようになっているものとする。
【００４１】
なお、インプットレジスタ２１、２２はＣＬＫの“Ｈ”エッジトリガでピンからの入力信号を取り込むため、このインプットレジスタ２１、２２から比較器３１、３２に信号が入力されるまでの動作は１ＣＬＫ以内に終了しなければならない。
【００４２】
本実施の形態では、各比較器の出力を個々に出力するようにしているが、各比較器の出力値として、入力信号が一致すれば“Ｈ”値を出力するようにし、各比較器の出力を縮退する（ＡＮＤをとる）ようにすれば、各セレクタが全て正常動作していれば出力が“Ｈ”値となり、逆にあるセレクタが異常動作していれば出力が“Ｌ”値となり、セレクタが正常動作しているか否かを１ビットの出力で判定可能となる。
【００４３】
逆に、各比較器の出力値として、入力信号が一致すれば”Ｌ”値を出力するようにし、各比較器の出力を縮退する（ＯＲをとる）ようにしても、同様に、セレクタが正常動作しているか否かを１ビットの出力で判定可能となる。
【００４４】
本実施の形態では、逆ベンドモード時の切替回路の切替動作の検査のみができるようになっているが、これは特に限定するものではなく、比較器３１、３２に入力されるインプットレジスタを逆にすることにより、正ベンドモード時の切替動作の検査が行えるようにできることは、言うまでもない。
【００４５】
本実施の形態では、半導体チップ内の切替回路の切替動作を検査する切替動作検査回路を設けているので、逆ベンド仕様時におけるフルファンクションテストをすることなく、半導体チップのテストをすることが可能である。
【００４６】
また、本実施の形態では、１度のフルファンクションテストと切替動作の検査のみで正／逆両ベンドモードでの動作が正しく機能しているかをテストすることができるので、テスト工程を少なくすることができる。
【００４７】
実施の形態２．
実施の形態１では、逆ベンドモード、または正ベンドモードのいずれか１つのモードにおける切替回路の切替動作の検出が可能であったのに対して、この実施の形態２では、セレクタを新たに設けることにより、正ベンドモード時でも逆ベンドモード時でも切替回路の切替動作の検出を可能にするものである。
【００４８】
図４は図１に示した半導体装置の切替回路２及び切替動作検査回路４を示す図である。図において、３３はＭ＿ＥＮＡ信号に応じてインプットレジスタ２１、インプットレジスタ２２から入力された信号のいずれか１つを選択し、比較器３１に出力するセレクタ、３４はＭ＿ＥＮＡに応じてインプットレジスタ２１、インプットレジスタ２２から入力された信号のいずれか１つを選択し、比較器３２に出力するセレクタである。
【００４９】
なお、Ｍ＿ＥＮＡ信号が“Ｌ”値のときには、セレクタ３３はインプットレジスタ２１（ピンＡ）からの入力信号を比較器３１に出力し、セレクタ３４はインプットレジスタ２２（ピンＢ）からの入力信号を比較器３２に出力する。逆に、Ｍ＿ＥＮＡ信号が“Ｈ”値のときには、セレクタ３３はインプットレジスタ２２（ピンＢ）からの入力信号を比較器３１に出力し、セレクタ３４はインプットレジスタ２１（ピンＡ）からの入力信号を比較器３２に出力する。
【００５０】
３１はセレクタ２３からの入力信号とセレクタ３３からの入力信号とを比較する比較器、３２はセレクタ２４からの入力信号とセレクタ３４からの入力信号とを比較する比較器である。その他は図２に示したものと同様であるので、説明は省略する。
【００５１】
次に、この実施の形態の半導体装置の動作について説明する。なお、図４に示した半導体装置の動作及びテスト方法に関しては、切替回路の切替動作の検査方法以外、実施の形態１と同様であるので説明は省略する。以下、切替回路の切替動作の検査方法について説明する。
【００５２】
まず、正ベンドモード時における切替回路の切替動作の検査方法を説明する。
Ｍ＿ＥＮＡ信号を“Ｌ”値にし、正ベンドモードにすると、セレクタ２３が正しく動作していれば、入力端子ａにピンＡからの入力信号が、セレクタ２４が正しく動作していれば、入力端子ｂにピンＢからの入力信号がそれぞれ入力されることになる。
【００５３】
ここで、正ベンドモード時には、セレクタ３３からはピンＡからの入力信号が出力されるので、比較器３１において、セレクタ２３からの出力信号（入力端子ａの信号）とセレクタ３３からの出力信号とが比較されることになり、セレクタ２３の切替動作を確認することができる。
【００５４】
同様に、比較器３２において、セレクタ２４からの出力信号（入力端子ｂの信号）とセレクタ３４からの出力信号（ピンＢ）からの入力信号とが比較されることにより、セレクタ２４の動作確認をすることができる。
【００５５】
次に、逆ベンドモード時の切替回路の切替動作の検査方法を説明する。
Ｍ＿ＥＮＡ信号を“Ｈ”値にし、逆ベンドモードにすると、セレクタ２３が正しく動作していれば、入力端子ａにピンＢからの入力信号が、セレクタ２４が正しく動作していれば、入力端子ｂにピンＡからの入力信号がそれぞれ入力されることになる。
【００５６】
ここで、逆ベンドモード時には、セレクタ３３からはピンＢからの入力信号が出力されるので、比較器３１において、セレクタ２３からの出力信号（入力端子ａの信号）とセレクタ３３からの出力信号とが比較されることにより、セレクタ２３の動作確認をすることができる。
【００５７】
同様に、比較器３２において、セレクタ２４からの出力信号（入力端子ｂの信号）とセレクタ３４からの出力信号からの出力信号とを比較することにより、セレクタ２４の動作確認をすることができる。
【００５８】
本実施の形態では、各ピンからの入力信号を選択するセレクタの出力と各端子に入力される信号とを比較するようにしているので、正／逆どちらのベンドモードであっても、切替回路の切替動作の検査を行うことができる。
【００５９】
実施の形態３．
実施の形態１、２では、半導体チップの入力ピンと半導体チップの内部回路の入力端子との電気的接続を切替回路により切替えているのに対し、本実施の形態３では、半導体チップの出力ピンと半導体チップの内部回路の出力端子との電気的接続を切替回路により切替えるようにしたものである。
【００６０】
図５はこの実施の形態３の半導体装置を示す概略図である。図において、１は外部から入出力される入出力ピンを有している半導体チップ、２は半導体チップ１内に設けられ、例えば、出力ピンＣ及び出力ピンＤと半導体チップ１内における内部回路３の出力端子ｃ、出力端子ｄに接続された切替回路で、半導体チップ１の外部から入力されるＭ＿ＥＮＡ信号により、出力端子ｃと出力ピンＣ、出力端子ｄと出力ピンＤが、または、出力端子ｄと出力ピンＣ、出力端子ｃと出力ピンＤとが接続されるように切替えるものである。
【００６１】
３は半導体チップ１内に設けられた内部回路、４は切替回路２の切替動作を検査する切替動作検査回路で、切替回路２を介して出力される信号と出力端子から入力される信号とを比較することにより、切替回路２が正しく切替動作をしているかを検査するものである。
【００６２】
図６は図５に示した半導体装置の切替回路２及び切替動作検査回路４を示す図である。図において、２５はＣＬＫの“Ｈ”エッジに同期して出力端子ｃからの信号を取り込むアウトプットレジスタ、２６はＣＬＫの“Ｈ”エッジに同期して出力端子ｄからの信号を取り込むアウトプットレジスタである。
【００６３】
２７はＭ＿ＥＮＡ信号に応じてアウトプットレジスタ２５、アウトプットレジスタ２６から入力された信号のいずれか１つを選択し、半導体チップの出力ピンＣに出力するセレクタ、２８はＭ＿ＥＮＡに応じてアウトプットレジスタ２５、アウトプットレジスタ２６から入力された信号のいずれか１つを選択し、半導体チップの出力ピンＤに出力するセレクタである。
【００６４】
そして、これらセレクタ２７、２８は、Ｍ＿ＥＮＡ信号が“Ｌ”値のときには、セレクタ２７は出力端子ｃからの出力信号を出力ピンＣに出力し、セレクタ２８は出力端子ｄからの出力信号を出力ピンＤに出力する。逆に、Ｍ＿ＥＮＡ信号が“Ｈ”値のときには、セレクタ２７は出力端子ｄからの出力信号を出力ピンＣに出力し、セレクタ２８は出力端子ｃからの出力信号を出力ピンＤに出力する。
【００６５】
３５はＭ＿ＥＮＡ信号に応じてアウトプットレジスタ２５、アウトプットレジスタ２６から入力された信号のいずれか１つを選択し、比較器３７に出力するセレクタ、３６はＭ＿ＥＮＡに応じてアウトプットレジスタ２５、アウトプットレジスタ２６から入力された信号のいずれか１つを選択し、比較器３８に出力するセレクタである。
【００６６】
そして、これらセレクタ３５、３６は、Ｍ＿ＥＮＡ信号が“Ｌ”値のときには、セレクタ３５はアウトプットレジスタ２５（出力端子ｃ）からの出力信号を比較器３７に出力し、セレクタ３６はアウトプットレジスタ２６（出力端子ｄ）からの出力信号を比較器３８に出力する。逆に、Ｍ＿ＥＮＡ信号が“Ｈ”値のときには、セレクタ３５はアウトプットレジスタ２６（出力端子ｄ）からの出力信号を比較器３７に出力し、セレクタ３６はアウトプットレジスタ２５（出力端子ｃ）からの出力信号を比較器３８に出力する。
【００６７】
３７はセレクタ２７からの出力信号とセレクタ３５からの出力信号とを比較し、比較結果を半導体チップ外に出力する比較器、３８はセレクタ２８からの出力信号とセレクタ３６からの出力信号とを比較し、比較結果を半導体チップ外に出力する比較器で、これら各比較器は切替回路の切替動作を検査するための切替動作検査回路であり、これらの各比較器の出力結果により、切替回路の切替動作を検査することができる。
【００６８】
図６に示した切替回路及び切替動作検査回路の動作及びテスト方法に関しては、実施の形態２における、ピンＡ、Ｂの替わりが出力端子ｃ、ｄに、入力端子ａ、ｂの替わりが、ピンＣ、Ｄになっている点を除けば基本的に同じ動作をするので説明は省略する。
【００６９】
本実施の形態では、半導体チップ内の切替回路（半導体チップ内における内部回路の出力端子と半導体チップの出力ピン間の接続を切り替える切替回路）の切替動作を検査する切替動作検査回路を設けているので、切替回路の切替動作を検査することができ、正または逆ベンド仕様時におけるフルファンクションテストをすることなく、半導体チップのテストをすることができる。
【００７０】
実施の形態４．
実施の形態３では、半導体チップ内（内部回路）から出力される信号を用いて、出力信号を切替える切替回路の切替動作を検査するようにしているのに対して、この実施の形態４では、入力ピンから入力される信号により、出力信号を切替える切替回路の切替動作を検査するようにしたものである。
【００７１】
図７はこの実施の形態４の半導体装置を示す図である。図において、４１は制御信号（以下、Ｔ＿ＥＮＡ信号と呼ぶ）に応じてセレクタ２３からの出力信号、半導体チップ内における内部回路の出力端子ｃから出力された出力信号のいずれか１つを選択し、アウトプットレジスタ２５に出力する入力信号切替回路であるセレクタである。
【００７２】
４２はＴ＿ＥＮＡに応じてセレクタ２４からの出力信号、半導体チップ内における内部回路の出力端子ｄから出力された出力信号のいずれか１つを選択し、アウトプットレジスタ２６に出力する入力信号切替回路であるセレクタである。
【００７３】
そして、Ｔ＿ＥＮＡ信号が“Ｈ”値のときには、セレクタ４１はセレクタ２３からの出力信号（ピンＥまたはピンＦからの入力信号）をアウトプットレジスタ２５に出力し、セレクタ４２はセレクタ２４からの出力信号（ピンＦまたはピンＥからの入力信号）をアウトプットレジスタ２６に出力する。逆に、Ｔ＿ＥＮＡ信号が“Ｌ”値のときには、セレクタ４１は出力端子ｃからの出力信号をアウトプットレジスタ２５に出力し、セレクタ４２は出力端子ｄからの出力信号をアウトプットレジスタ２６に出力する。
【００７４】
このように、セレクタ４１、４２及びこのセレクタ４１、４２に接続されている配線により、入力ピンから入力される信号が内部回路を介さずに出力用の切替回路に入力可能なバイパス回路が形成されている。
【００７５】
図７に示した切替回路及び切替動作検査装置は、実施の形態２の図４に示した切替回路及び切替動作検査回路と実施の形態３の図６に示した切替回路及び切替動作検査装置とを上記セレクタ４１、４２を介して接続するようにしたものであるので、その他の説明は省略する。なお、動作に関しても、このセレクタ４１、４２以外の動作に関しては、実施の形態２、３で説明したものと同様であるので説明を省略する。
【００７６】
以下、セレクタ４１、４２の動作について説明する。
Ｔ＿ＥＮＡ信号が“Ｈ”値のときには、セレクタ４１はセレクタ２３からの出力信号をアウトプットレジスタ２５に出力し、セレクタ４２はセレクタ２４からの出力信号をアウトプットレジスタ２６に出力するので、Ｍ＿ＥＮＡ信号が“Ｌ”値のときには、上記セレクタ２３、４１を介してピンＥからの入力信号がアウトプットレジスタ２５に入力され、また、上記セレクタ２４、４２を介してピンＦからの入力信号がアウトプットレジスタ２６に入力されるようになる。
【００７７】
逆に、Ｍ＿ＥＮＡ信号が“Ｈ”値のときには、ピンＦからの入力信号がアウトプットレジスタ２５に、ピンＥからの入力信号がアウトプットレジスタ２６にそれぞれ入力されるようになる。
【００７８】
次に、Ｔ＿ＥＮＡ信号が“Ｌ”値のときには、セレクタ４１は出力端子ｃからの出力信号をアウトプットレジスタ２５に出力し、セレクタ４２は出力端子ｄからの出力信号をアウトプットレジスタ２６に出力する。
【００７９】
このように、Ｔ＿ＥＮＡ信号を“Ｈ”値にすることで、ピンＥ、ピンＦからの入力信号を内部回路を介さずに、アウトプットレジスタ２５、２６に入力可能になり、逆に、Ｔ＿ＥＮＡ信号を“Ｌ”値にすることで、通常動作と同様出力端子ｃ、ｄからの出力信号がアウトプットレジスタ２５、２６に出力されることになる。
【００８０】
本実施の形態では、入力信号切替回路であるセレクタを介して入力ピンから入力される信号を半導体チップ内の内部回路を経由することなく、アウトプットレジスタに出力することができるので、内部回路の動作に影響されずに、出力用の切替回路の切替動作の検査をすることができる。
【００８１】
実施の形態５．
図８はこの実施の形態５の半導体装置を示す図である。図において、５１は制御信号（Ｔ＿ＥＮＡ信号）に応じて、入力ピンＡから入力された入力信号とセレクタ２３からの出力信号のいずれか１つを選択し、半導体チップ内に設けられているバウンダリースキャン回路５３のバウンダリースキャンレジスタ５３ａに出力する入力信号切替回路であるセレクタ、５２はＴ＿ＥＮＡ信号に応じて、入力ピンＢから入力された入力信号とセレクタ２４からの出力信号のいずれか１つを選択し、半導体チップ内に設けられているバウンダリースキャン回路５３のバウンダリースキャンレジスタ５３ｂに出力する入力信号切替回路であるセレクタである。
【００８２】
５３は半導体チップ内に設けられたバウンダリースキャン回路で、５３ａ、ｂはこのバウンダリースキャン回路５３におけるバウンダリースキャンレジスタである。このバウンダリースキャン回路５３では、各デバイスのピンと内部ロジックとの間に、チップの各ピンに対応したバウンダリースキャンレジスタ（シフト・レジスタ）が配置されている。また、このバウンダリースキャン回路５３を用いたバウンダリースキャンの手法は、一般に、ＬＳＩを実装したボード（プリント基板）の試験のために用いられるスキャン手法の一種で、ＩＥＥＥの標準規格Ｐ１１４９．１（１９９０年）として標準化されているものである。
【００８３】
次に、図８に示した半導体装置の動作について説明する。この半導体装置では、Ｔ＿ＥＮＡ信号を“Ｌ”値にすることにより、従来のバウンダリースキャンとしての動作が行われ、逆に、Ｔ＿ＥＮＡ信号を“Ｈ”値にすることにより、セレクタ２３、２４の切替動作の検査が可能な動作が行われる。
【００８４】
まず、従来のバウンダリースキャンとしての動作について説明する。Ｔ＿ＥＮＡ信号が“Ｌ”値になると、セレクタ５１はピンＡから入力された信号をバウンダリースキャン回路５３のシフト・レジスタ５３ａに入力し、セレクタ５２はピンＢから入力された信号をバウンダリースキャン回路５３のシフト・レジスタ５３ｂに入力する。そのため、入力ピンＡ、Ｂから入力された信号がそれぞれ直接シフト・レジスタに入力されることになる。
【００８５】
このように、入力ピンＡ、Ｂから入力された信号が、そのまま、各入力ピンに対応したバウンダースキャン回路５３のシフト・レジスタ５３ａ、ｂに入力されるので、このシフト・レジスタに入力された値を用いて入力信号に関するテストを行うことができ、様々なバウンダリースキャン・テストモードを用いてテストを行う従来のバウンダリースキャンによるテスト動作が可能になる。
【００８６】
次に、セレクタ２３、２４の切替動作の検査が可能な動作について説明する。Ｔ＿ＥＮＡ信号が“Ｈ”値になると、セレクタ５１はセレクタ２３から出力される信号をバウンダリースキャン回路５３のシフト・レジスタ５３ａに入力し、セレクタ５２はセレクタ２４から出力される信号をバウンダリースキャン回路５３のシフト・レジスタ５３ｂに入力する。そのため、シフト・レジスタには、各セレクタ２３、２４から出力される信号が入力されることになる。
【００８７】
すなわち、バウンダリースキャン回路５３の各シフト・レジスタには、セレクタ２３、２４から出力される信号が入力され、このシフト・レジスタの値が半導体チップの内部回路を介さずに外部に出力される。そして、この出力された出力信号（セレクタ２３、２４から出力される信号）により、セレクタ２３、２４の切替動作を検査することが可能になる。以下のテスト方法において、この検査方法を説明する。
【００８８】
次に、図８に示した半導体装置のテスト方法を説明する。図８に示した半導体装置のテスト方法については、切替動作検査回路による切替回路の切替動作の検査方法以外は実施の形態１、２と同様であるので、説明は省略する。
【００８９】
図９は図８に示した半導体装置の切替回路の切替動作の検査方法を説明するための図である。Ｍ＿ＥＮＡ信号によって、正／逆ベンドが実現させる半導体チップにおいては、一般に、各半導体チップがボード上の表裏に実装される。そのため、図９に示すように、バウンダリースキャン回路５３の回路の各シフト・レジスタを２つの領域（図９に示した右部分と左部分）に分けると、１つの切替回路に接続されている２つのピンに対応する各シフト・レジスタが異なる領域になるように配置されることになる。
【００９０】
すなわち、ＴＤＩから順に右側の領域のシフト・レジスタが接続され、次に、順に左側のシフト・レジスタ、ＴＤＯが接続されるように配置することができる。このように、シフト・レジスタを配置することにより、例えば互いに対向するピンに対応するバウンダリースキャン回路５３の各シフト・レジスタが半導体チップの内部回路を介して線対称になるようにすることができる。
【００９１】
そのため、Ｍ＿ＥＮＡ信号によって切り替わるピン同士で逆位相（一方が“Ｈ”値で、他方が“Ｌ”値）のデータを入力すれば、バウンダリースキャンのＳｈｉｆｔ−ＤＲ機能（ＴＤＩ，ＴＤＯ間に接続されているシフト・レジスタのデータをＴＤＯ側にシフトする）を用いることにより、ＴＤＯピンから順に左側の領域のシフト・レジスタの値を出力し、その後に、ＴＤＯピンから順に右側の領域のシフト・レジスタの値を出力させることができる。
【００９２】
すなわち、各切替回路の切替動作が正常である場合には、“Ｈ”値が出力された後、同じ回数だけ“Ｌ”値が順次出力されることになり、逆に、切替動作に異常がある場合には、上記値とは異なった値が出力されることになる。したがって、これらＴＤＯから出力される信号を検査することにより、セレクタ２３、２４の切替動作が正常に行われているか否かを検査することができ、また、ＴＤＯピン１本で複数の切替回路の切替動作の検査をすることができる。
【００９３】
本実施の形態では、入力ピンと半導体チップ内の端子間の接続を切り替える切替回路の切替動作を検査するようにしているが、これは特に限定するものではなく、半導体チップ内の端子と出力ピン間の接続を切り替える切替回路の切替動作を検査するようにしてよいことは言うまでもない。
【００９４】
本実施の形態では、バウンダリースキャン回路を用いて、切替回路の切替動作を検査するようにしているので、１度のフルファンクションテストと切替回路の切替動作を検査するのみで、半導体チップのテストをすることが可能である。
【００９５】
上記各実施の形態では、図１に示したように半導体チップの側面に複数の端子を有する半導体装置について説明しているが、これは特に限定するものではなく、ＣＳＰ、ＢＧＡ、ＦＢＧＡ等アセンブリの際にピンを逆向きに曲げることができない半導体装置に関しても適用可能であることはいうまでもない。
【００９６】
【発明の効果】
本発明に係る半導体装置は、半導体チップの一対のピンと前記半導体チップ内の一対の端子とを各々切替回路を介して接続し、この切替回路を前記半導体チップの外部から入力される制御信号により制御して前記半導体チップの一対のピンと前記半導体チップ内の一対の端子との接続を切り替える半導体装置であって、前記切替回路の切替動作の検査を行う切替動作検査回路を備えているので、切替回路の切替動作を検査することができ、１度のフルファンクションテストと切替動作の検査のみで、半導体チップのテストをすることが可能である。
【００９７】
さらに、切替回路が半導体チップの一対の出力ピンと前記半導体チップ内の出力ピンとに接続されている出力用切替回路で、切替動作検査回路が前記半導体チップの入力ピンから入力される信号を前記半導体チップの内部回路を経由することなく前記出力用切替回路に入力可能にするバイパス回路を備えている場合には、半導体チップの内部回路の動作に影響されずに、出力用の切替回路の切替動作の検査をすることができる。
【００９８】
さらに、切替動作検査回路が、切替回路に入力される信号と前記切替回路が出力する信号とを比較する比較器を備え、前記比較器の比較結果を半導体チップ外に出力する場合には、切替回路に入力される信号と切替回路が出力する信号とを比較することで、前記切替回路の切替動作を検査することができ、さらに、これらの比較結果を外部で検出することが可能である。
【００９９】
さらに、複数の比較器を備え、前記複数の比較器から出力される各比較結果の論理積または論理和に基づいて切替回路の切替動作の検査をするようにした場合には、切替回路が正常動作しているか否かを１ビットの出力で判定可能となる。
【０１００】
また、半導体チップ内にバウンダリースキャンレジスタを有するバウンダリースキャン回路を設け、切替動作検査回路が半導体チップ内の切替回路が出力する出力信号を前記バウンダリースキャンレジスタに入力可能にする入力回路を備え、前記出力信号を前記バウンダリスキャンレジスタを介して外部に出力するようにした場合には、半導体チップのピンと半導体チップ内の端子間の接続の切替をする切替回路の切替動作を検査することができ、１度のフルファンクションテストと切替動作の検査のみで、半導体チップのテストをすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１の半導体装置を示す図である。
【図２】  図１に示した切替回路、切替動作検査回路を示す図である。
【図３】  本発明の実施の形態１のテストフローを示す図である。
【図４】  本発明の実施の形態２の半導体装置を示す図である。
【図５】  本発明の実施の形態３の半導体装置を示す図である。
【図６】  図５に示した切替回路、切替動作検査回路を示す図である。
【図７】  本発明の実施の形態４の半導体装置を示す図である。
【図８】  本発明の実施の形態５の半導体装置を示す図である。
【図９】  図８に示した半導体装置のテスト方法を示す図である。
【図１０】  従来の半導体装置のチップを示す図である。
【図１１】  図１０に示したチップ内を示す概略図である。
【図１２】  図１１に示した切替回路を示す図である。
【図１３】  従来の半導体装置のテストフローを示す図である。
【符号の説明】
１  半導体チップ                        ２  切替回路
３  内部回路                            ４  切替動作検査回路
２１、２２  インプットレジスタ          ２３、２４  セレクタ
２５、２６  アウトプットレジスタ        ２７、２８  セレクタ
３１、３２  比較器                      ３３、３４  セレクタ
３５、３６  セレクタ                    ３７、３８  比較器
４１、４２  セレクタ                    ５１、５２  セレクタ
５３  バウンダリースキャン回路
１０１  半導体チップ                １０２  切替回路
１０３  内部回路
１２１、１２２  インプット・レジスタ
１２３、１２４  セレクタ
【図１】
0003904737.tif 000002
【図２】
0003904737.tif 000003
【図３】
0003904737.tif 000004
【図４】
0003904737.tif 000005
【図５】
0003904737.tif 000006
【図６】
0003904737.tif 000007
【図７】
0003904737.tif 000008
【図８】
0003904737.tif 000009
【図９】
0003904737.tif 000010
【図１０】
0003904737.tif 000011
【図１１】
0003904737.tif 000012
【図１２】
0003904737.tif 000013
【図１３】
0003904737.tif 000014