JPS6371669A

JPS6371669A - 電子回路装置の検査方法

Info

Publication number: JPS6371669A
Application number: JP61217447A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Yoshida; 吉田　啓人; Masayoshi Takahashi; 高橋　正良
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-09-16
Filing date: 1986-09-16
Publication date: 1988-04-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、電子回路装置の特性検査方法に関し、特に、
電子回路装置内の電気的接続を効率的にチェック可能と
する検査方法に関するものである。

従来の技術た七えは、半導体集積回路装置は、一般に拡散工程が完
了した段階と組立工程が完了した段階の両方で直流特性
検査を行なう。以下にそのような半導体集積回路装置の
直流特性検査の従来の方法について説明する。

第６囚は従来の直流特性検査方法の構成と流れを示す図
である。第６図において、６１は°コンタクト”と称さ
れる検、査で、被測定集積回路装置と直流特性検査装置
等の測定系が電気的に正しく接続されているかどうかを
チェックするためのものである。６２は“全電流”と称
される検査で、被測定集積回路装置の全消費電流を測定
するためのものである。６３は”リーク”と称される検
査で、被測定集積回路装置内に存在する多数のＰＮ接合
の中で外部端子より測定可能なもののリーク電流をチェ
ックするためのものである。６４は″端子電流”と称さ
れる検査で、被測定集積回路装置の外部端子に一定バイ
アス電圧を印加した際に流出・入する電流をチェックす
るためのものである。６５は“端子電圧゛と称される検
査で、被測定集積回路装置の外部端子の電圧をチェック
するためのものである。

以上のように実施される従来の直流特性検査について以
下その内容を順を追って説明する。

第７図はコンタクト検査の回路図である。第７図におい
て、１〜８は上記集積回路装置の外部端子、９は被測定
集積回路装置の内部回路構成、７１〜７４は電流源、７
５〜７８は電圧計である。また、上記集積回路装置９は
、トランジスタＱ１〜Ｑ＋＋、ダイオードＤＩ＝Ｄ７、
及び抵抗Ｒ１〜Ｒ８から構成されているが、その回路動
作については説明を省略する。次に第７図について、各
外部端子の動作を説明する。たとえば、電流源７１より
１００μＡの電流を外部端子１へ流し込むと、その電流
はダイオードＤ２を通って外部端子２へ流れ出る。この
とき、回路が正しく接続されていれば上記外部端子１と
２の間にはダイオードＤ２の陽極−陰極間に生じた約０
，７Ｖの電位差が発生し、電圧計７５によりその電位差
が検出される。

逆に、回路が正しく接続されていないか、１記電流の経
路のどこかで断線が生じているならば、電流源７１の電
流の流れ出るところがないために、電流源７１の制限電
圧いっばいの電圧（通常数Ｖに設定）が発生し、それが
電圧計７５により検出される。この検出される電圧の大
小により、電気的接続の良否をチェックすることができ
る。その他の外部端子についても、同様な原理により、
コンタクト検査を行なうことができる。

第８図は全電流検査の回路図である。第８図において、
８１〜８４は電圧源、８５は電流計、８６は外付抵抗で
ある。この検査は、電圧源８１すなわちＶＣＣから被測
定集積回路装置に供給される電流を電流計８５で測定し
、上記集積回路装置の消費電流をチェックするものであ
る。また、第８図においてはＶｃｃ＝５０Ｖに設定され
ており、その値は上記集積回路装置の製品規格に示され
た標準値であるが、その他にもＶＣＣの最小値（２５Ｖ
）および最大値（７５Ｖ）でも全電流検査を行なう。

第９図はリーク検査の回路図である。第９図において９
１は電圧源、９２は電流計である。この検査は、たとえ
ばダイオードＤ１のリーク検査をするには、電圧源９１
を０．３Ｖに設定し電流計９２の電流を測定する。ＰＮ
接合ダイオードの順方向電圧−電流特性は、通常、第１
０図に実線で示すようにＰＮ接合のビルトインポテンシ
ャルに相当する順方向電圧（約０．５Ｖ）まではほとん
ど電流は流れないから、たとえば、Ｖｏｆ＝０．３Ｖの
点においては、電流がＯμＡのはずである。

ところが、リーク電流があると第１０図に点線で示すよ
うな電圧−電流特性となり、Ｖｏｆ＝０．３Ｖの点にお
いてリーク電流が検出されろ。同様にして、ダイオード
Ｄ２、トランジスタＱ８のベース−エミッタ間、トラン
ジスタＱ９のベース−コレクタ間、およびトランジスタ
Ｑ＋２のエミッターベース間の各ＰＮ接合のリーク検査
を外部端子より実施できる。

端子電流および端子電圧検査については、本発明を理解
するために特に詳しい説明を必要としないので、それら
の説明は省略する。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、上記のような従来の直流特性検査方法に
おいては、被測定集積回路装置内の電気的ショートその
ものをチェックすることを目的とした検査項目がないた
めに次のような問題点があった。

第一に、電気的ショートという致命的な不良であれば、
本来直流特性検査の比較的最初の段階で検出されるべき
であるが、その電気的ショートの被測定集積回路装置内
における発生個所と直流特性検査の内容とのかねあいに
より、電気的ショートが直流特性検査の比較的路りの段
階で検出される確率が高いことである。たとえば、隣接
する外部端子２と３が半田ブリッジのためにショートし
ていると仮定すると、その電気的ショートは、従来の技
術のところで述べたコンタクト、全電流。

およびリーク検査では検出されず、たとえば外部端子２
へ数Ｖの電圧を印加して外部端子２の電流を測定するよ
うな端子電流検査で検出されることになる。要するに上
記の問題点は効率的な検査ができないということである
。

第二に、通常、直流特性検査では、コンタクト、全電流
、リーク検査等の各検査内容別に不良発生数が直流特性
検査装置内のコンピュータにより集計され、それらのデ
ータを不良解析に役立てることができる。ところが、電
気的ショートをチェックすることを目的とした検査項目
がなければ、たとえば、上記の外部端子２と同３との間
の半田ブリッジによるショートの例のように単なる半田
ブリッジを外部端子２の端子電流が大きい不良というよ
うに不良内容の把握を誤まったり、またそのために解析
に時間を要するという問題点があった。

本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので被
測定集積回路装置内の電気的ショートを効率的にチェッ
ク可能な検査方法を提供するものである。

問題点を解決するための手段本発明は上記問題点を解決するため、被測定集積回路装
置の全外部端子を２群に分け、各々の群の全外部端子が
同一電位となるように接続し、一方の端子群に一定の直
流電圧を印加し、他方の端子群は所定の基準電位点に接
続してその端子群間に流れる電流を測定することにより
、上記集積回路装置内の電気的ショートをチェックする
ようにしたものである。

作用本発明は上記した構成により、たとえば、上記の一定の
直流電圧を印加する外部端子として、正の電源端子、負
の電源端子、あるいは基準電位端子のような、集積回路
装置の作り込まれた半導体チップ上でのアルミ配線の距
離が長く、したがって拡散工程中の不具合により電気的
ショートが発生する確率の比較的高い外部端子を選択し
、他のすべての外部端子を接地してその端子群間に流れ
る電流を測定することによって、被測定集積回路装置内
の電気的ショートを効率的にチェック可能にしたもので
ある。

実施例以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の第１の実施例における電気的ショート
検査の回路図を示すものである。第１図において、検査
対象である半導体集積回路装置９は第７図〜第９図と同
じであり、１１は電圧源、１２は電流計である。

電気的ショート検査回路の動作について、以下、その動
作を第２図を参照しながら説明する。

電圧源１１は、０．３Ｖの電圧が設定され、電流計１２
を通って正の電源端子７へ接続されている。いま、正の
電源端子７より他の外部端子に電流が流れ得る経路を考
えてみると、外部端子１〜４と６については、少なくと
も１つのＰＮ接合を（順方向に）通らなくてはならない
ことがわかる。第１０図で説明したように０．３Ｖの電
圧ではＰＮ接合の順方向電流は流れないから、正の電源
端子７と外部端子１〜４および６０間には電流は流れな
い。一般に、半導体集積回路装置ではその内部に多数の
ＰＮ接合が存在し、上記のようにある外部端子と他の外
部端子の間に少なくとも１つのＰＮ接合が存在する場合
が多い。したがって、電圧源１１の設定電圧としてＰＮ
接合のビルトインポテンシャル以下の電圧を選べば、１
つ以上のＰＮ接合が存在する外部端子間では、正常に製
造された集積回路装置の場合電流が流れない。

この方法は、外部端子間にわずかなリーク電流を生じて
いる不良品の検出感度を高めることができるので有効で
ある。第２図に示す例では、次に述べるように外部端子
７と外部端子５および８の間に抵抗のみ存在するため、
かなりの電流が流れるのでそれだけ検出感度は低下する
。外部端子７と外部端子５および８の間に流れる電流Ｉ
７は、Ｒ１！＝Ｒ３＝１．５にΩ、Ｒ＋＝３にΩとする
と、＝　０．２諺Ａとなる。抵抗Ｒ２，ｌ　Ｒｓ、Ｒ４の製造ばらつきの許
容範囲を±２０％とすると、１フのばらつきの最大値Ｉ
フ□８はＩ７゜ｘ−０，２４ｍＡとなる。したがって、
電流計１２の測定値が０．２４ｍＡ以上であれば、抵抗
の製造ばらつきが２０％以上であるかそれ以外に電気的
ショートのような何らかの異常があるわけであるから、
規格を０．２４ｍＡとして判定すれば電気的ショート不
良を確実に検出可能である。なお、上記の例では、正の
電源端子に一定の直流電圧（０，３ｖ）を印加したが、
負の電源端子あるいは基準電位端子のように集積回路装
置の作り込まれた半導体チップ上でのアルミ配線の距離
が長く、したがって、拡散工程中の不具合により電気的
ショートが発生する確率の比較的高い外部端子について
も、一定の直流電圧を印加して上記のようなショート検
査を行えば、数少ない検査項目でできるだけ多くの電気
的ショートを検出できるという効果がある。また、被測
定半導体集積回路装遣の最低電位に設定される外部端子
に一定の正の直流電圧を印加する場合には、以下に示す
ようなしくみてワイヤー配線のコムタッチ不良の検出が
可能である。すなわち、第３図において、３１は被測定
集積回路装置の半導体チップ、３２はコム、３３．３４
はワイヤー配線、３５゜３６は外部端子のリードである
。いま、半導体チップ３１の最低電位に設定される外部
端子に一定の正の直流電圧を印加すると、半導体チップ
３１の最低電位端子と半導体チップの基板とコム３２は
電気的に接続されているので、コム３２にも一定の正の
直流電圧がかかっている。したがって、第３図に示すよ
うに、コムタッチを生じたワイヤー配線があれば、それ
が接続されている外部端子３５とコム３２、・すなわち
最低電位端子の間に多大な電流が流れるのでコムタッチ
不良が検出される。

次に本発明の第２の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。

第４図は本発明の第２の実施例における電気的ショート
検査の回路図である。第４図において、検査対象である
半導体集積回路装置９は第７図〜第９図と同じであり、
４１は電圧源、４２は電流計である。このように構成さ
れた電気的ショート検査回路について、以下、その動作
を第５図を参照しながら説明する。

いま、隣接する外部端子２と同３とが半田ブリッジのた
めショートしていると、第５図に示すように、外部端子
３は０．３Ｖの電圧が印加され、外部端子２は接地され
ているのであるから、それらの間に多大な電流が流れ、
それが電流計４２により検出され、ショートと判明する
わけである。

このように、第２の実施例における検査回路は、隣接す
る外部端子間の電気的ショートを容易に検出可能な回路
となっている。

なお、以上に説明した電気的ショート検査は次の三つの
理由により、直流特性検査の中でコンタクト検査のすぐ
後にその検査を行なうと検査コストの低減や不良解析に
役立つ。

第一に、コンタクト検査は、被測定集積回路装置と測定
系が電気的に正しく接続されていることをチェックする
ことが第１の目的である。

第二に、プローブ検査において、一般に電気的ショート
不良の発生率が、全電流、リーク等の不良に比較して最
も高い。

第三に、電気的ショート不良を全電流不良およびリーク
不良と分離できる。

また、以上の記述において外部端子と記したものは、半
導体チップ上に設けられたプローブ検査時に針を接触さ
せて測定系と電気的接続をとるための端子をも含むもの
である。

発明の効果以上に述べてきたように、本発明によれば、直流特性検
査において、被測定集積回路装置内の電気的ショート不
良を効率的に検出可能であり、また、直流特性不良の解
析において、解析のための時間の短縮に役立ち工業的利
用価値が高い。

【図面の簡単な説明】第１図および第２図は本発明の第一の実施例１こおける
電気的ショート検査の回路図、第３図は第一の実施例に
おける電気的ショート検査により検出可能な不良品の説
明図、第４図および第５図は本発明の第二の実施例にお
ける電気的ショート検査の回路図、第６図は従来の直流
特性検査方法の構成と流れを示す図、第７図は従来の直
流特性検査におけるコンタクトと称される検査の回路図
、第８図は従来の直流特性検査における全電流と称され
る検査の回路図、第９図は従来の直流特性検査における
リークと称される検査の回路図、第１０図は従来の直流
特性検査におけるリークと称される検査の説明図である
。１〜８・・・・・・被測定集積回路装置の外部端子、９
・・・・・・被測定集積回路装置、１１・・・・・・電
圧源、１２・・・・・・電流計、３１・・・・・・被測
定集積回路装置の半導体チップ、３２・・・・・・コム
、３３．３４・・・・・・ワイヤー配線、３５．３６・
・・・・・外部端子のリード、４１・・・・・・電圧源
、４２・・・・・・電流計。代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ばか１名ｌへ８−植
看Ｊ疋Ｓ、オ責回路装置の外邸踊５９−ａｆｆｌ定集オ責回路装置第１図　　　　１１−電圧源／２　−−　ｔ　　流　計３　／−！ＪＬＩ’ｌ定＆ＪＩｏ路表１の半導体チップ
。３２−・コ　　ム３３．３４−一一ワイＴ−蒼己線お３６−外部堝チのリート第３図／〜Ｂ−ａ’ｌ定４ＬＪＥＪＨＨ’：Ｊｉの外ｇ！衛士２−　植２１定ＪＬＲ回路装置４１−電圧源４？　−−一　１ｔ　　流　　書士第４０第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電子回路装置の全外部端子を２群に分け、各々の
群の全外部端子が同一電位となるように接続し、一方の
端子群に一定の直流電圧を印加し、他方の端子群を所定
の基準電位にして、両端子群間に流れる電流を測定する
過程をそなえたことを特徴とする電子回路装置の検査方
法。
（２）一方の端子群が電子回路装置の正の電源端子、負
の電源端子、あるいは基準電位端子のいずれかに選定さ
れ、他方の端子群が残余のすべての端子を結合させた群
でなることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
の電子回路装置の検査方法。
（３）一方の端子群が電子回路装置の全外部端子の奇数
番号の端子群、他方の端子群が同偶数番号の端子群に選
定されることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
載の電子回路装置の検査方法。
（４）一定の直流電圧として、ＰＮ接合のビルトインポ
テンシャルより低い電圧を用いることを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項記載の電子回路装置の検査方法。