(57)【要約】【課題】スクリーニング処が正常に完了したか否かを確認可能な半導体装置を提供する。【解決手段】マイコンチップ４が、スクリーニング電圧発生開始制御信号とスクリーニング電圧発生開始制御信号がそれぞれ入力されたタイミングを利用してスクリーニングが開始されてから終了するまでの時間を計測し、計測された時間情報をスクリーニング時間としてメモリ１２内に記憶する。これにより、スクリーニング完了後にメモリ１２内に記憶されているスクリーニング時間を読み出し、読み出されたスクリーニング時間が所定時間であるか否かを判別することにより、スクリーニングが正常に完了したか否かを判別できるので、半導体製造業者又は半導体装置の利用者は半導体装置の初期不良品である確率の高いものを容易に発見できる。【選択図】図１
2009027010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面に複数の半導体チップを実装したマルチチップ実装構造を有する半導体装置であって、スクリーニング結果の情報を記憶する外部読み出し可能な記憶手段を有する半導体チップを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、バーンイン・スクリーニング処理用の電圧を発生させる高電圧発生機能を有する半導体チップと、前記バーンイン・スクリーニング処理の実行時間を計測する時間計測機能を有する半導体チップを備え、前記記憶手段は、前記時間計測機能により測定された時間情報を記憶することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体装置において、前記時間計測機能を有する半導体チップは、前記高電圧発生機能に対する電圧の発生指示及び停止指示の入力を参照して、バーンイン・スクリーニング処理の実行時間を計測することを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項２に記載の半導体装置において、前記時間計測機能を有する半導体チップは、前記高電圧発生機能が発生させた電圧値を参照して、バーンイン・スクリーニング処理の実行時間を計測することを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用コントロールユニットに適用して好適な、マルチチップ実装構造を有する半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、基板表面に複数の半導体チップを実装したマルチチップ実装構造を有する半導体装置の製造工程では、製造ばらつきや異物混入等によって、酸化膜，拡散層，配線等の一部に欠陥ができてしまい、それによって寿命が異常に短い半導体装置が製造されてしまう場合がある。このような背景から、目標品質レベルに達していない品を市場に流出させないようにするために、スクリーニング用ボードに半導体装置を搭載し、スクリーニング用ボードをスクリーニング装置に装填し、初期故障が早期に発生するように高電圧，高温度という加速条件で品質レベルの低い品を選別，除去するスクリーニングが実施される。
【特許文献１】特開２００５−２５７５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のスクリーニングによれば、スクリーニング用ボード，スクリーニング装置，又は半導体装置の不具合によってスクリーニングが正常に完了しない可能性がある。しかしながら、従来のスクリーニングでは、スクリーニングが正常に完了したか否かを確認できないために、結果として、品質レベルの低い品が市場に流出する恐れがあった。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、スクリーニング処理が正常に完了したか否かを確認可能な半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る半導体装置は、基板表面に複数の半導体チップを実装したマルチチップ実装構造を有する半導体装置であって、スクリーニング結果の情報を記憶する外部読み出し可能な記憶手段を有する半導体チップを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る半導体装置によれば、スクリーニング結果の情報が記憶手段に記憶されているので、半導体製造業者又は半導体製造装置の利用者は、記憶手段に記憶されている情報を参照してスクリーニングが正常に完了したか否かを確認し、品質レベルの低い品の市場への流出確率を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の第１及び第２の実施形態となる半導体装置の構成について説明する。
【０００８】
〔第１の実施形態〕
始めに、図１，図２を参照して、本発明の第１の実施形態となる半導体装置の構成について説明する。
【０００９】
〔半導体装置の構成〕
本発明の第１の実施形態となる半導体装置１は、図１に示すように、基板表面に複数の半導体チップを実装したマルチチップ実装構造を有し、電源チップ２，ドライバチップ３，及びマイコンチップ４を備える。電源チップ２は、外部電源端子５から供給された電源を利用して自身の動作用の５ｖ電源，ドライバチップ３の動作用の５ｖ電源，及びマイコンチップ４の動作用の３．５ｖ電源を生成する。また本実施形態では、電源チップ２は、半導体チップを構成するトランジスタを一定時間，高温で動作させるバーンイン・スクリーニング処理を行うための高電圧を発生させる高電圧発生機能を有する。
【００１０】
ドライバチップ３は、電源供給線６を介して電源チップ２から供給される電源又は電源供給線８を介して外部電源端子５から供給される電源により駆動される。マイコンチップ４は、スクリーニング時間を計測するためのリアルタイムクロック等の時間計測器１１と時間計測器１１により計測されたスクリーニング時間を記憶する外部読み出し可能なメモリ１２とを備え、電源供給線７を介して電源チップ２から供給される電源により駆動される。また本実施形態では、マイコンチップ４は、制御端子９から入力される制御信号にしたがって動作すると共に、制御線１０を介して電源チップ２に制御信号を入力することにより電源チップ２の動作を制御する。
【００１１】
〔スクリーニングの際の動作〕
このような構成を有する半導体装置１は、スクリーニングの際に以下に示すように動作することにより、スクリーニング完了後にスクリーニングが正常に完了したか否かを確認することを可能にする。以下、図２に示すフローチャートを参照して、スクリーニングの際の半導体装置１の動作について説明する。なお本実施形態では、スクリーニングとしてバーンイン・スクリーニングを行うこととするが、本発明はこのバーンイン・スクリーニングに限定されることはなく、ファンクションチェック等のその他のスクリーニングに対しても適用可能である。
【００１２】
図２に示すフローチャートは、制御端子９を介してマイコンチップ４にスクリーニング電圧発生開始制御信号が入力されたタイミングで開始となり、スクリーニング処理はステップＳ１の処理に進む。
【００１３】
ステップＳ１の処理では、マイコンチップ４が、制御線１０を介して電源チップ２にスクリーニング電圧発生開始制御信号を入力し、電源チップ２は、スクリーニング電圧発生開始制御信号が入力されたタイミングで、自身の動作用の５ｖ電源，ドライバチップ３の動作用の５ｖ電源，及びマイコンチップ４の動作用の３．５ｖ電源をそれぞれ８ｖ，９ｖ，及び４．５ｖに昇圧してバーンイン・スクリーニング用の高電圧を設定する。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、スクリーニング処理はステップＳ２の処理に進む。
【００１４】
ステップＳ２の処理では、電源チップ２，ドライバチップ３，及びマイコンチップ４が、ステップ１の処理によるスクリーニング用高電圧でバーンイン・スクリーニングにおいて規定された所定の動作を開始する。所定の動作とは、通常の使用状態よりも高温となる環境下において、半導体装置に通常よりも高い電源電圧を印加した状態で所定時間動作を行わせ、その過程によって故障が発生した製品を除去することである。所定時間は、半導体装置の種類によって異なるが、半導体製造時の配線の断線等はスクリーニング開始時点で判別可能であるが、酸化膜が薄く形成されたもの等は耐圧限界を超えなければ判別不可能であるため、ある一定時間高電圧を印加して半導体装置の劣化状態を判定できるまでの時間である。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、スクリーニング処理はステップＳ３の処理に進む。
【００１５】
ステップＳ３の処理では、マイコンチップ４が、スクリーニング電圧発生開始制御信号が入力されたタイミングで時間計測器１１を始動させることにより、時間計測を開始する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、スクリーニング処理はステップＳ４の処理に進む。
【００１６】
ステップＳ４の処理では、マイコンチップ４が、制御線１０を介して電源チップ２にスクリーニング電圧発生終了制御信号を送出したか否かを判別する。スクリーニング電圧発生終了制御信号は、制御端子９を介してスクリーニング電圧発生終了制御信号が入力されたタイミングで、制御線１０を介して電源チップ２に送出され、電源チップ２は、スクリーニング電圧発生終了制御信号が入力されたタイミングで、電圧を通常の電圧値に戻してバーンイン・スクリーニングを終了させる。そしてマイコンチップ４は、制御線１０を介して電源チップ２にスクリーニング電圧発生終了制御信号を送出したタイミングで、スクリーニング処理をステップＳ５の処理に進める。
【００１７】
ステップＳ５の処理では、マイコンチップ４が、スクリーニング電圧発生終了制御信号が入力されたタイミングで時間計測器１１を停止させることにより、時間計測を終了する。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、スクリーニング処理はステップＳ６の処理に進む。
【００１８】
ステップＳ６の処理では、マイコンチップ４が、時間計測器１１が計測した時間情報をスクリーニング時間としてメモリ１２内に記憶する。これにより、ステップＳ６の処理は完了し、一連のスクリーニング処理は終了する。
【００１９】
以上の説明から明らかなように、本発明の第１の実施形態となる半導体装置１では、マイコンチップ４が、スクリーニング電圧発生開始制御信号とスクリーニング電圧発生開始制御信号がそれぞれ入力されたタイミングを利用してスクリーニングが開始されてから終了するまでの時間を計測し、計測された時間情報をスクリーニング時間としてメモリ１２内に記憶する。このような構成によれば、スクリーニング完了後にメモリ１２内に記憶されているスクリーニング時間を読み出し、読み出されたスクリーニング時間が所定時間であるか否かを判別することにより、スクリーニングが正常に完了したか否かを判別できるので、半導体製造業者又は半導体装置の利用者は半導体装置の初期不良品である確率の高いものを容易に発見できる。
【００２０】
〔第２の実施形態〕
次に、図３，図４を参照して、本発明の第２の実施形態となる半導体装置の構成について説明する。
【００２１】
〔半導体装置の構成〕
本発明の第２の実施形態となる半導体装置２１の構成は、図３に示すように、制御端子９が電源チップ２に接続されて電源チップ２とマイコンチップ４間の制御線１０が省略されている点と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ２２がマイコンチップ４内に設けられている点が、上記第１の実施形態となる半導体装置１の構成と異なる。
【００２２】
〔スクリーニングの際の動作〕
このような構成を有する半導体装置２１は、スクリーニングの際に以下に示すように動作することにより、スクリーニング完了後にスクリーニングが正常に完了したか否かを確認することを可能にする。以下、図４に示すフローチャートを参照して、スクリーニングの際の半導体装置２１の動作について説明する。なお本実施形態では、スクリーニングとしてバーンイン・スクリーニングを行うこととするが、本発明はこのバーンイン・スクリーニングに限定されることはなく、ファンクションチェック等のその他のスクリーニングに対しても適用可能である。
【００２３】
図４に示すフローチャートは、制御端子９を介して電源チップ２にスクリーニング電圧発生開始制御信号が入力されたタイミングで開始となり、スクリーニング処理はステップＳ１１の処理に進む。
【００２４】
ステップＳ１１の処理では、電源チップ２が、スクリーニング電圧発生開始制御信号が入力されたタイミングで、自身の動作用の５ｖ電源，ドライバチップ３の動作用の５ｖ電源，及びマイコンチップ４の動作用の３．５ｖ電源をそれぞれ８ｖ，９ｖ，及び４．５ｖにバーンイン・スクリーニング用の高電圧を設定する。これにより、ステップＳ１１の処理は完了し、スクリーニング処理はステップＳ１２の処理に進む。
【００２５】
ステップＳ１２の処理では、電源チップ２，ドライバチップ３，及びマイコンチップ４が、ステップ１１の処理によるスクリーニング用高電圧でバーンイン・スクリーニングにおいて規定された所定の動作を開始する。これにより、ステップＳ１２の処理は完了し、スクリーニング処理はステップＳ１３の処理に進む。
【００２６】
ステップＳ１３の処理では、マイコンチップ４が、Ａ／Ｄコンバータ２２を利用して電源チップ２からの電源電圧値をアナログ／デジタル変換し、アナログ／デジタル変換により生成された電源電圧信号を参照して自身の電源電圧がバーンイン・スクリーニングの電源電圧になったタイミングで時間計測器１１を始動させることにより、時間計測を開始する。これにより、ステップＳ１３の処理は完了し、スクリーニング処理はステップＳ１４の処理に進む。
【００２７】
ステップＳ１４の処理では、マイコンチップ４が、Ａ／Ｄコンバータ２２を利用して電源電圧値をアナログ／デジタル変換し、アナログ／デジタル変換により生成された電源電圧信号を参照して自身の電源電圧が通常の電源電圧３．５ｖに戻ったか否かを判別する。なお、電源チップ２は、制御端子９からスクリーニング電圧発生終了制御信号が入力されたタイミングで、電圧を通常の電圧値に戻してバーンイン・スクリーニング処理を終了させる。そしてマイコンチップ４は、自身の電源電圧が通常の電源電圧３．５ｖに戻ったタイミングでスクリーニング処理をステップＳ１５の処理に進める。
【００２８】
ステップＳ１５の処理では、マイコンチップ４が、自身の電源電圧が通常の電源電圧３．５ｖに戻ったタイミングで時間計測器１１を停止させることにより、時間計測を終了する。これにより、ステップＳ１５の処理は完了し、スクリーニング処理はステップＳ１６の処理に進む。
【００２９】
ステップＳ１６の処理では、マイコンチップ４が、時間計測器１１が計測した時間情報をスクリーニング時間としてメモリ１２内に記憶する。これにより、ステップＳ１６の処理は完了し、一連のスクリーニング処理は終了する。
【００３０】
以上の説明から明らかなように、本発明の第２の実施形態となる半導体装置２１では、マイコンチップ４が、自身の電源電圧がスクリーニング電圧になってから通常の電源電圧に戻るまでの時間を計測し、計測された時間情報をスクリーニング時間としてメモリ１２内に記憶する。このような構成によれば、スクリーニング完了後にメモリ１２内に記憶されているスクリーニング時間を読み出し、読み出されたスクリーニング時間が所定時間であるか否かを判別することにより、バーンイン・スクリーニングが正常に完了したか否かを判別できるので、半導体製造業者又は半導体装置の利用者は半導体装置の初期不良品である確率の高いものを容易に発見することができる。また第２の実施形態では、スクリーニング電圧を監視していることにより、万一スクリーニングの途中でスクリーニング電圧が所定値より低くなってしまった場合等、スクリーニング時間が異常値として記憶されるため、異常と判断できる点が第１の実施形態と異なる点である。
【００３１】
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば上記実施形態では、メモリ１２内にスクリーニング時間を記憶するようにしたが、時間情報に限らずスクリーニングの結果をメモリ１２内の記憶するようにしてもよい。このような構成によれば、バーンイン・スクリーニングに限られず種々のスクリーニングについて正常に完了したか否かの確認を行うことが可能となる。すなわち、この実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、基板表面に複数の半導体チップを実装したマルチチップ実装構造を有する半導体装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施形態となる半導体装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態となるスクリーニング処理の流れを示すフローチャート図である。
【図３】本発明の第２の実施形態となる半導体装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態となるスクリーニング処理の流れを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００３４】
１：半導体装置
２：電源チップ
３：ドライバチップ
４：マイコンチップ
５：外部電源端子
６，７，８：電源供給線
９：制御端子
１０：制御線
１１：時間計測器
１２：メモリ
【図１】
2009027010.tif 000003
【図２】
2009027010.tif 000004
【図３】
2009027010.tif 000005
【図４】
2009027010.tif 000006