JPH0927528A - 電子装置、その電子装置の製造方法、および電子装置のボンディングワイヤの接続性を試験する方法 - Google Patents

電子装置、その電子装置の製造方法、および電子装置のボンディングワイヤの接続性を試験する方法

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JPH0927528A
JPH0927528A JP8123686A JP12368696A JPH0927528A JP H0927528 A JPH0927528 A JP H0927528A JP 8123686 A JP8123686 A JP 8123686A JP 12368696 A JP12368696 A JP 12368696A JP H0927528 A JPH0927528 A JP H0927528A
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bonding
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Soldavini Francesco Chrappan
フランセスコ・クラッパン・ソルダヴィーニ
Alberto Salina
アルベルト・サリーナ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボンディングワイヤの接続性を試験するため
の簡単で大きな面積を必要としない電子装置および試験
方法を提供する。 【解決手段】 電子装置15はボンディングワイヤ44
a,44bの各々に対して分割された出力パッド31
a,31b,32a,32b,33a,33b,34
a,34bと、金属線部分37a,37b,38a,3
8b,39a,39b,40a,40bが平行なストリ
ップ部へ分割された金属ストリップとを備え、ストリッ
プ部の各々はそれぞれの出力パッドに接続しており、ノ
ード22〜25とピン27〜30との間に複数の並列な
電流経路を形成している。電流を供給すると、正常なボ
ンディングワイヤの場合、電圧降下が生じるが、断線さ
れていると電圧降下が生じない。出力パッド間の電位差
により、1本あるいは複数のボンディングワイヤの断線
を検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多重ボンディング
ワイヤを備えた電子装置、その電子装置の製造方法、お
よび電子装置のボンディングワイヤの接続性を試験する
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】既知の通り、パワーデバイス用電子装置
では、抵抗を低くする必要があるとき及び/又はボンデ
ィングワイヤを大電流に耐え得るものとする必要がある
とき、しばしば電子装置のパッケージのピンと電子装置
が形成されたダイとの間に2本以上のボンディングワイ
ヤを使用する必要がある。
【0003】多重ボンディングワイヤ接続の場合、最終
試験段階においてすべてのボンディングワイヤの接続性
をチェックするという問題が生じる。この問題を解決す
るために、ボンディングワイヤの一端が接続されるコン
タクトパッドおよびそのパッドに接続される部品を分割
し、各ボンディングワイヤを分割されたパッドのそれぞ
れの部分に接続し、接続された各部品を別々にオンとす
ることにより各ボンディングワイヤを別々に試験するこ
とが提案されている。
【0004】図1および図2に、この解決方法が略図と
して示されている。図1は、出力段の部品2(ここで
は、MOSトランジスタ)を有する電子装置1を略図的
に示したものであり、その部品2の1つの端子はコンタ
クトパッド3に接続され、コンタクトパッド3はボンデ
ィングワイヤ5によりピン4に接続されている。図2
は、上記の既知の解決方法によって修正された同じ電子
装置(この図では参照番号10で示されている)を略図
的に示したものである。より詳しく説明すると、部品2
は部品2a,2bに分割されており、それらの端子6
a,6bは、パッド3a,3bにそれぞれ接続されてい
る。パッド3a,3bは、パッド3が分割されたもので
ある。ピン4は1本のボンディングワイヤ5によってパ
ッド3aに接続され、他の1本のボンディングワイヤ5
によってパッド3bに接続されている。
【0005】従って、上述の解決方法によれば、部品2
a,2bを別々にオンとすることにより、それぞれのボ
ンディングワイヤ5が正しく接続されているか決定する
ことができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような解
決方法では、各部品2a,2bを別々にオンとすること
ができなければならず、又、試験機能を可能としアクテ
ィブとされる出力段を選択するために付加的な制御を必
要とするので、必然的に電子装置の駆動段(図示されて
いない)を複雑にする。更に、出力部品および関係する
パッドを分割することと、分割された部品を電気的に絶
縁する必要があることと、試験機能を実施するための付
加的な部品が存在することのために、この電子装置の面
積はかなり増大してしまう。
【0007】この問題は、単一の出力部品を分割するの
ではなく、ブリッジ構成が関係しているために4個のブ
リッジ要素を分割する必要がある場合には、更に複雑な
ものとなる。
【0008】そこで、本発明の目的は、既知の解決方法
の典型的な問題点を克服すると共にボンディングワイヤ
の接続性の信頼できる試験を保証する電子装置とその製
造方法および試験方法を提供することにある。
【0009】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。
【0011】すなわち、本発明によれば、特許請求の範
囲の請求項1に記載されているように、多重ボンディン
グワイヤを備えた電子装置と、請求項7に記載されてい
るように、その電子装置の製造方法と、請求項12に記
載されているように、その電子装置のボンディングワイ
ヤの接続性を試験する方法とが提供される。
【0012】実際には、本発明では、コンタクトパッド
を分割し、又、外部に接続された部品の端子を分割され
たパッドに接続する(金属)線の一部を分割するだけで
あり、それにより電子装置の外部端子と接続ピンとの間
に複数の並列な電流経路が実現される。従って、電流を
供給すると、正常なボンディングワイヤの場合、接続さ
れた分割部分の各々に沿って電圧降下が生じるが、切断
されたあるいは接続されていないボンディングワイヤで
は接続された分割部分に沿って電圧降下が生じない。従
って、1本あるいは複数のボンディングワイヤのどんな
断線も、分割されたコンタクトパッド間の電位差を計測
することにより検出することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の幾つかの好適な実施形態
を添付の図面を参照して説明するが、それらの実施形態
は本発明を例示するためのものであって、限定を意図し
たものではない。
【0014】図3の実施形態において、本発明の電子装
置15は出力ブリッジ16と、駆動部(図示されていな
い)と、他の電子部品(図示されていない)とを有して
いる。図示された例では、ブリッジは4つのMOSトラ
ンジスタ17〜20から構成されており、それらのMO
Sトランジスタが接続されて4つのノード22〜25が
形成されている。通常、ノード22,23は電源および
グランドに接続されており、ノード24,25はブリッ
ジの出力を形成している。すべてのノード22〜25は
ピン27〜30によってそれぞれ電子装置15の外部に
接続されている。抵抗を低くし大きな電流を確保するた
め、上述のように2線接続が用いられている。
【0015】図3の例では、ノード22〜25に接続さ
れた出力パッドは分割されて4対の出力パッド31a,
31b,32a,32b,33a,33b,34a,3
4bを形成し、金属ストリップの形態の4本の接続線に
よってそれぞれノード22,23,24,25に接続さ
れている。より具体的に説明すれば、ノード22と出力
パッド31a,31bとの接続は分割されて金属線部分
37a,37bとして形成され、ノード23と出力パッ
ド32a,32bとの接続は分割されて金属線部分38
a,38bとして形成され、ノード24と出力パッド3
3a,33bとの接続は分割された金属線部分39a,
39b(パッド33a,33bがその終端となってい
る)と共通の金属線部分39cとからなる形態であり、
ノード25と出力パッド34a,34bとの接続は分割
部分40a,40bと共通部分40cとからなる形態で
ある。各パッドはそれぞれのピンにボンディングワイヤ
44a,44bによって接続されている。
【0016】電子装置15は又、パッド31〜34の各
対に対して1つ、合計4つのコンパレータ47〜50を
有しており、各コンパレータの2つの入力は1対のパッ
ドのそれぞれに接続されている。コンパレータ47〜5
0の出力は電子装置15の外部に接続されており、図3
ではそれがコンパレータ50についてのみ示されてい
る。この目的のため、本電子装置は、専用のピン54に
ボンディングワイヤ55で接続されたコンタクトパッド
53を有している。
【0017】図3は又、ピン30に接続された電流源5
9を有する試験装置58への接続と、ピン54に接続さ
れた障害検出および信号発生段60(障害検出器)とを
示している。
【0018】図4は図3の詳細を示したものであり、図
3と同じ参照番号を用いて、接続線37〜40を金属ス
トリップの形態で実現した実施形態を示している。図4
では又、トランジスタ17〜20が、それが集積されて
いる領域に対応した矩形の形態で示されている。又、ト
ランジスタ17〜20間の接続線が、パッド33,34
への接続に関して部分39c,40cとして、パッド3
1,32への接続に関しては部分37c,38cとして
形成されているのが示されている。
【0019】図3および図4の例では、分割された金属
接続線の部分、対応するコンタクトパッド、および対応
するボンディングワイヤは並列な電流経路の対を形成し
ている。それらの経路に電流を通すと、ボンディングワ
イヤが正常であり経路が平衡していれば電流は半分に分
割され、両方の経路に沿って実質的に同じ大きさの小さ
な電圧降下が生じる。実際には、ボンディングワイヤの
長さには一般的に差があるので、コンタクトパッドにお
ける電圧に差が生じ、試験されるその接続系に結合され
たコンパレータ(図3の50)への入力に小さな電位差
が存在する。しかし、この差は一般的にコンパレータの
感度より小さいか、コンパレータのトリガしきい値がそ
れより大きく設計されているため、その出力はゼロ(論
理値0)であり、障害検出および信号発生段60によっ
てその接続は正常であることが示される。
【0020】他方、ボンディングワイヤ44a,44b
のいずれか(例えばボンディングワイヤ44a)が断線
されていると、電流は並列な電流経路の1つ(経路44
b,34b,40b)に沿って流れ、電圧降下が生じ
る。この場合、パッド34bの示す電位はパッド34a
の電位(部分40a,40b,40cの接続部の電位
差)とは異なり、コンパレータはそのトリガしきい値よ
り大きな電圧差を検出し、0以外の出力電圧(論理値1
の信号)を出力する。出力信号は障害検出および信号発
生段60において検出され、後者が障害信号を出力する
ことになる。
【0021】図5の実施形態は3線接続に関するもので
ある。図5は電子装置15の一部と、金属接続線62に
より電子装置15の外部へと接続された部品61とだけ
を示したものである。金属接続線62の端部は3部分6
3a,63b,63cに分割されている。3つの領域、
すなわちパッド64a,64b,64cが金属接続線6
2の部分63を、ボンディングワイヤ66a,66b,
66cによりピン65にそれぞれ接続している。領域6
4a,64b,64cは又、スイッチシステム69(マ
ルチプレクサ)を介してコンパレータ68の入力に接続
されて、領域64a,64b,64cをコンパレータ6
8に選択的に接続するようにされている。それにより、
コンパレータは、スイッチの毎に、領域64aと64
b、領域64aと64c、領域64bと64cの電位差
を計測することができるようになっている。
【0022】図6は図5の構造の回路図を示している
が、スイッチシステム69およびコンパレータ68は示
されていない。ボンディングワイヤ66a,66b,6
6cは抵抗70a,70b,70cにより表されてお
り、部分63a,63b,63cは実質的に同じ抵抗値
Ra,Rb,Rcの抵抗71a,71b,71cによっ
て表されている。接続線62の共通部分および部品61
(および他の任意の部品)を経由するグランドへの電流
経路は抵抗73により表されている。図6は又、電流I
を生成するための電流源59を示しており、電流Iは3
つの並列な電流経路に沿って電流Ia,Ib,Icに分
割されている。
【0023】Va,Vb,Vcがグランドに対する領域
64a,64b,64cの電圧であるとし、又、 ΔVa,b=Va−Vb=Ia×Ra−Ib×Rb ΔVb,c=Vb−Vc=Ib×Rb−Ic×Rc ΔVa,c=Va−Vc=Ia×Ra−Ic×Rc とし、すべての接続が正常であれば、 Ia=Ib=Ic であり、 ΔVa,b=ΔVb,c=ΔVa,c=0 となる。
【0024】逆に、ボンディングワイヤ66aが(切断
あるいは不適切な接続により)断線されているとする
と、電流は抵抗70a,71aを流れないので、 ΔVb,c=0;ΔVa,b=ΔVa,c<0 となる。
【0025】例えば、シート抵抗がR□=20mΩ/
□、長さ/幅(L/W)比率が0.5で終端部分が部分
63a,63b,63cに分割されてそれらのL/W比
率が1.5となっている接続線の場合、Ra=Rb=R
c=R□×L/W=30mΩとなる。電流Iが1Aであ
って、ボンディングワイヤ66aだけが切断されている
場合、Ia=0、Ib=Ic=0.5Aとなるので、Δ
Va,b=ΔVa,c=−15mVである。2本のボン
ディングワイヤ(例えば,66a,66b)が切断され
ている場合、Ia=Ib=0、Ic=1Aとなるので、
ΔVa,c=ΔVb,c=−30mVである。
【0026】検出される電位差に基づいて、ボンディン
グワイヤが断線されているかどうか、何本断線されてい
るか、どのボンディングワイヤが断線されているかを決
定することができる。
【0027】通常、ボンディングワイヤの接続性は、製
造の最後の電子装置15の最終試験の際に、装置58を
接続して対応する手続をアクティブにすることによりチ
ェックされる。(1個あるいは複数の)コンパレータに
よる比較の結果を外部に伝達するために、図3に示され
ているように特定のパッド(およびピン)を設けるか、
他の機能のためにも使用される既存のパッドを1個ある
いは複数用いることもできる。後者の場合、正しい機能
をアクティブにするための手段を、適切な入力構成(ど
の機能をアクティブにするかをその時その時に指定する
特別な入力)により、あるいは電子装置のレジスタをプ
ログラムすることによって、設けなければならない。レ
ジスタをプログラムすることは、電子装置が既に自分の
機能のためにメモリレジスタを備えている場合には明ら
かに有利な方法であり、その場合、所望の機能を記憶し
て設定するために特定のレジスタを形成することや、又
は既存のレジスタに専用のビットを付加することは何の
問題も招かない。試験機能をイネーブルあるいはディス
エーブルとするためのコマンドを、上述のように、入力
を適切にプログラムすることにより及び/又は1つある
いは複数のレジスタにコードを書き込むことによって提
供することができる。
【0028】上述の電子装置および試験方法は次の点で
有利である。特に、外部に接続される部品あるいはその
制御段を2重にしたり多重化することを必要とせずに、
ボンディングワイヤのいかなる断線をも明確に示すこと
ができる。上に説明された解決方法では、分割されたあ
るいは多重化されたコンタクトパッドを形成するため、
又コンパレータを搭載するために専有面積の増大を招
く。しかし、コンパレータによる面積の増加は、1個の
コンパレータを設け、その入力にすべての対あるいはグ
ループのパッドを選択的に接続することにより抑えるこ
とができる。但し、その場合、スイッチ部が必要とな
る。別の方法として、コンパレータを電子装置の外部に
配置して試験装置58に含めることにより、コンパレー
タに起因する面積の増加を解消することができる。電子
装置が既に最終試験のためのコンパレータを備えている
場合には、そのような面積の増加は生じない。
【0029】明らかに、発明の範囲から逸脱すること無
く、上述し、かつ、図示された電子装置および試験方法
に変更を加えることができる。特に、パワー段(最終部
品)がオフのとき、入力段をバイアスする電流がコンタ
クトパッドにおいて過剰に損失しないようコンパレータ
の幾つかあるいはすべてをオフにしなければならないこ
とを考慮している限り、コンパレータは(内部あるいは
外部に設けられるだけでなく)どんな方法で形成されて
もよい。上述のように、比較される1対のパッド毎に1
つのコンパレータを設けることもできるし、1つのコン
パレータとスイッチ部とを設けることもできる。更に、
様々なコンパレータの出力を決定するために、又、任意
の1つのコンパレータがボンディングワイヤの任意の1
つの障害を示すときに障害信号を出力するために、内部
論理回路を設けることもできる。
【0030】電流源は図示されているように外部的なも
のとすることもできるし、内部的なものとすることもで
き、例えば、最終部品を通して電流を供給するものでも
よい。
【0031】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記の通りである。
【0032】すなわち、コンタクトパッドを分割し、
又、外部に接続された部品の端子を分割されたパッドに
接続する(金属)線の一部を分割するだけで、電子装置
の外部端子と接続ピンとの間に複数の並列な電流経路を
実現することができる。
【0033】この結果、電流を供給すると、正常なボン
ディングワイヤの場合、接続された分割部分の各々に沿
って電圧降下が生じるが、切断されたあるいは接続され
ていないボンディングワイヤでは接続された分割部分に
沿って電圧降下が生じないので、1本あるいは複数のボ
ンディングワイヤのどんな断線も、分割されたコンタク
トパッド間の電位差を計測することにより検出すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】多重ボンディングワイヤを備えた既知のパワー
デバイス用電子装置を示す図である。
【図2】更に別の既知のパワーデバイス用電子装置を示
す図である。
【図3】本発明の電子装置を示す単純化された回路図で
ある。
【図4】図3の電子装置のレイアウトの一部の詳細図で
ある。
【図5】図3の電子装置の詳細の変形例を示す図であ
る。
【図6】図5に示した詳細の回路図である。
【符号の説明】
15 電子装置 22〜25 ノード(接続ノード) 27〜30 ピン(外部接続ピン) 31a,31b,32a,32b,33a,33b,3
4a,34b 出力パッド(コンタクトパッド) 37a,37b,38a,38b,39a,39b,4
0a,40b 金属線部分(端部) 44a,44b ボンディングワイヤ 47〜50 コンパレータ 58 試験装置 59 電流源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/822 (72)発明者 アルベルト・サリーナ イタリア国、20051 リンビアーテ、ヴィ アーレ・ピアーヴェ、20

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部に接続され、接続ノード(22〜2
    5)を定義する部品(17〜20)と、外部接続ピン
    (27〜30)と、前記接続ノードと電子装置のボンデ
    ィング領域(31〜34)との間の導電性の接続線(3
    7〜40)と、前記ボンディング領域と前記外部接続ピ
    ンとの間に延びる複数のボンディングワイヤ(44)と
    を有する電子装置(15)であって、 前記接続線の少なくとも一部は複数の線部分(37a,
    37b,38a,38b,39a,39b,40a,4
    0b)を有し、該線部分の各々は前記接続ノード(22
    〜25)を前記ボンディング領域のそれぞれのコンタク
    トパッド(31〜34)に接続するためのものであり、 前記線部分は、前記ボンディングワイヤ(44)と共
    に、前記外部接続ピン(27〜30)と前記接続ノード
    との間に並列な電流経路を定義するものであることを特
    徴とする電子装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の電子装置であって、前記
    接続線(37〜40)が、実質的に同じ抵抗値の複数の
    ストリップ部(37a,37b,38a,38b,39
    a,39b,40a,40b)に分割された端部を備え
    た金属ストリップからなることを特徴とする電子装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の電子装置であって、前記
    ストリップ部(37a,37b,38a,38b,39
    a,39b,40a,40a)が同一で互いに平行に延
    びることを特徴とする電子装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項に記載
    の電子装置であって、 前記並列な電流経路に接続され、該並列な電流経路に沿
    って実質的に同じ電流を供給するための電流供給手段
    (59,30)と、 入力が前記コンタクトパッドの対(31a,31b,3
    2a,32b,33a,33b,34a,34b)に接
    続され、該コンタクトパッドの対の間の電位差を決定し
    該電位差が実質的にゼロ以外の値の場合には障害信号を
    出力するための電位差検出手段(47〜50)とを有す
    ることを特徴とする電子装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の電子装置であって、前記
    電位差検出手段がコンパレータ(47〜50)からな
    り、該コンパレータの入力が前記コンタクトパッドの対
    (31a,31b,32a,32b,33a,33b,
    34a,34b)に接続されていることを特徴とする電
    子装置。
  6. 【請求項6】 請求項4および5のいずれか1項に記載
    の電子装置であって、前記コンタクトパッドの異なる対
    (31a,31b,32a,32b,33a,33b,
    34a,34b)を選択的に前記電位差検出手段(47
    〜50)に接続するためのスイッチ手段(69)を有す
    ることを特徴とする電子装置。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし6のいずれか1項に記載
    の電子装置の製造方法であって、 外部に接続され、接続ノードを定義する部品を形成する
    ステップと、 前記接続ノードと前記電子装置のボンディング領域との
    間の導電性の接続線を形成するステップと、 前記ボンディング領域と前記外部接続ピンとの間に複数
    のボンディングワイヤを接続するステップと、 前記ボンディングワイヤの接続性を試験するステップと
    からなる電子装置の製造方法であって、 導電性の接続線を形成する前記ステップが、前記接続線
    の一部をなす複数の線部分を形成するステップを含み、 前記線部分の各々は前記接続ノードを前記ボンディング
    領域のそれぞれのコンタクトパッドに接続し、前記外部
    接続ピンと前記接続ノードとの間に並列な電流経路を形
    成するものであり、 接続性を試験する前記ステップが、前記電流経路の対に
    等しい電流を供給し、該電流経路の対における電位差を
    決定することを含むことを特徴とする電子装置の製造方
    法。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の電子装置の製造方法であ
    って、複数の線部分を形成する前記ステップが、端部が
    同じ抵抗値の複数のストリップ部に分割された金属スト
    リップを形成するステップを含むことを特徴とする電子
    装置の製造方法。
  9. 【請求項9】 請求項8記載の電子装置の製造方法であ
    って、金属ストリップを形成する前記ステップが、互い
    に平行に延びる同一のストリップ部を形成するステップ
    を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
  10. 【請求項10】 請求項7ないし9のいずれか1項に記
    載の電子装置の製造方法であって、電流を供給する前記
    ステップが、前記外部接続ピンに接続された外部電流源
    によって電流を供給するステップからなることを特徴と
    する電子装置の製造方法。
  11. 【請求項11】 請求項7ないし10のいずれか1項に
    記載の電子装置の製造方法であって、電位差を決定する
    前記ステップが、 前記コンタクトパッドの対を比較手段に接続するステッ
    プと、 前記コンタクトパッドの対の間の電位差を決定するステ
    ップと、 前記電位差が実質的にゼロ以外の値の場合に障害信号を
    出力するステップとを含むことを特徴とする電子装置の
    製造方法。
  12. 【請求項12】 電子装置のボンディングワイヤの接続
    性を試験する方法であって、 前記電子装置は、 接続ノードによって外部に接続された部品と、 一部が複数の線部分に分割された導電性の接続線であっ
    て、該線部分の各々は前記接続ノードをそれぞれのコン
    タクトパッドに接続するものである接続線と、 ボンディング領域と外部接続ピンとの間に延びる複数の
    ボンディングワイヤとを有し、 前記線部分および前記ボンディングワイヤが、前記外部
    接続ピンと前記接続ノードとの間に並列な電流経路を形
    成するものであり、 前記試験する方法が、前記電流経路の対に等しい電流を
    供給するステップと、該電流経路の対のコンタクトパッ
    ド間の電位差を決定するステップとを含むことを特徴と
    する電子装置のボンディングワイヤの接続性を試験する
    方法。
JP8123686A 1995-05-19 1996-05-17 電子装置、その電子装置の製造方法、および電子装置のボンディングワイヤの接続性を試験する方法 Pending JPH0927528A (ja)

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