KR101024074B1 - Method, device and recording medium for testing multi-chip package - Google Patents
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Abstract
멀티칩 패키지의 테스트 방법, 장치 및 그 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체가 개시된다. 본 발명에 따른 테스트 방법은, 상기 제1 칩의 VDD 전원 단자 및 상기 연결 부재에 제1 전압을 인가하는 단계; 및 상기 제2 칩의 VDD 전원 단자를 통해 전류를 싱킹(sinking)하며, 상기 제2 칩의 VDD 전원 단자에 걸리는 전압을 측정하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하여, 멀티칩 패키지 제품의 조립 불량 여부를 신속하게 확인할 수 있다.
MCP, 테스트, 다이오드, 검사
Disclosed are a test method, an apparatus for a multichip package, and a recording medium having recorded thereon a program for performing the method. The test method according to the present invention includes: applying a first voltage to the VDD power terminal and the connection member of the first chip; And sinking current through the VDD power terminal of the second chip and measuring a voltage across the VDD power terminal of the second chip. According to the present invention, it is possible to quickly check whether assembly of a multichip package product is poor.
MCP, test, diode, inspection
Description
본 발명은 멀티칩 패키지(Multi-Chip Package, MCP)에 대한 테스트 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a test method and apparatus for a multi-chip package (MCP).
전기, 전자 제품의 고성능화가 진행됨에 따라 고용량의 반도체 모듈을 제공하기 위한 다양한 기술들이 연구 개발되고 있다. 고용량의 반도체 모듈을 구현하기 위한 방법들로는 예를 들어, 소자의 고집적화를 구현하는 방법, 스택 구조의 패키지를 제조하는 방법, 패키지의 크기 감소를 통해 한정된 크기의 인쇄회로 기판에 더 많은 수의 패키지가 실장되도록 하는 방법 등이 있다. 이러한 다양한 기술에 대응하여 TSOP(Thin Small Outline Package), FBGA(Fine pitch Ball Grid Array), MCP(Multi Chip Package) 등 다양한 종류의 패키지가 개발되었다.As the performance of electric and electronic products is improved, various technologies for providing high capacity semiconductor modules have been researched and developed. Methods for implementing high-capacity semiconductor modules include, for example, high integration of devices, a method of manufacturing a stack structured package, and a reduction in the size of a package, thereby increasing the number of packages in a limited size printed circuit board. There is a method to be mounted. In response to these various technologies, various types of packages such as thin small outline package (TSOP), fine pitch ball grid array (FBGA), and multi chip package (MCP) have been developed.
아울러, 멀티 미디어 시스템의 고속화, 소형화 추세에 따라 그 내부에 실장 되는 부품들도 점차 소형화되고 있다. 예를 들면, 반도체 IC의 경우 메모리 칩의 축소를 통해 소형화를 꾀하고 있으며, 하나의 패키지에 여러 개의 칩을 탑재함으로써 보드(Board) 실장 효율을 증가시키고 있다.In addition, as the speed and miniaturization of the multimedia system are increasing, components mounted therein are gradually becoming smaller. For example, in the case of semiconductor ICs, miniaturization is achieved through reduction of memory chips, and board mounting efficiency is increased by mounting several chips in one package.
도 1은 일반적인 멀티칩 패키지(Multi-Chip Package)의 구성을 예시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating a configuration of a general multi-chip package.
도시된 바와 같이, 하나의 패키지에 각기 서로 다른 기능을 갖는 여러 개의 칩을 탑재한 패키지를 일반적으로 멀티칩 패키지(Multi-Chip Package, MCP)라 한다. As shown in the drawing, a package having several chips having different functions in one package is generally called a multi-chip package (MCP).
멀티칩 패키지 내부의 칩 각각은 하나의 기판에 부착되고 서로 전기적으로 연결되어 하나의 기능을 수행하게 된다. 즉, 제1 칩(110-1)에 구비된 입출력 패드(I/O pad)(115-11, 115-12)와 제2 칩(110-2)에 구비된 입출력 패드(I/O pad)(115-21, 115-22)는 BGA(Ball Grid Array) 볼(120-1, 120-2)을 중심하여 와이어 본딩(wire bonding) 방식에 의해 상호 연결된다. 도 1에는 각 칩에 소수의 입출력 패드만이 구비된 것으로 예시되었으나, 구비되는 입출력 패드의 수는 다양하게 결정 및 적용될 수 있다.Each chip in the multichip package is attached to one substrate and electrically connected to each other to perform one function. That is, I / O pads 115-11 and 115-12 provided in the first chip 110-1 and I / O pads provided in the second chip 110-2. The 115-21 and 115-22 are connected to each other by a wire bonding method around the ball grid array (BGA) balls 120-1 and 120-2. Although FIG. 1 illustrates that only a few input / output pads are provided in each chip, the number of input / output pads provided may be variously determined and applied.
이와 같이 구현된, 멀티칩 패키지 제품은 하나의 패키지 안에 다수의 칩을 구비할 수 있어, 적용되는 시스템의 크기가 크게 감소되는 장점이 있다.As implemented in this way, a multichip package product may include a plurality of chips in one package, thereby greatly reducing the size of the applied system.
그러나, 멀티칩 패키지 제품은 상호간에 전기적으로 연결되어 하나의 기능을 수행하게 되는 각 칩간의 전기적 연결이 정상적으로 이루어졌는지(예를 들어, BGA 볼과 각 칩의 입출력 패드를 연결하는 와이어 본딩이 정상적으로 이루어졌는지 여부 등)가 테스트되어야 하며, 이를 통해 멀티칩 패키지의 불량 여부가 제품 출시 이전에 확인되어야 한다.However, in the multichip packaged products, the electrical connection between each chip that is electrically connected to each other to perform one function is normally performed (for example, the wire bonding connecting the BGA ball and the input / output pads of each chip is normally performed. Whether a chip is lost, etc.), and the multichip package should be checked before release.
그러나, 만일 어느 하나의 칩에 구비된 입출력 패드(115-23)의 입출력 핀이 접지(ground) 핀으로 연결되었다면 종래의 테스트 방법에 의해서는 각 칩간의 전기적 연결이 정상적으로 이루어졌는지 확인할 수 없는 문제점이 있었다.However, if the input / output pins of the input / output pads 115-23 of any of the chips are connected to the ground pins, the conventional test method may not verify whether the electrical connection between the chips is normally performed. there was.
본 발명은 멀티칩 패키지(Multi-Chip Package)에 구비된 각 칩간의 전기적 연결 상태를 정확하게 테스트할 수 있는 멀티칩 패키지의 테스트 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a test method and apparatus for a multi-chip package that can accurately test the electrical connection between each chip provided in the multi-chip package (Multi-Chip Package).
또한, 본 발명은 멀티칩 패키지에 구비된 특정 칩의 입출력 핀이 접지 핀으로 연결된 경우에도 각 칩간의 전기적 연결 상태를 정확하게 테스트할 수 있는 멀티칩 패키지의 테스트 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a test method and apparatus for a multi-chip package that can accurately test the electrical connection between each chip even when the input and output pins of a particular chip provided in the multi-chip package is connected to the ground pin.
또한, 본 발명은 개방/단락(Open/Short) 테스트 개념을 이용하여 멀티칩 패키지 제품의 조립 불량 여부를 신속하게 확인할 수 있도록 하는 멀티칩 패키지의 테스트 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a test method and apparatus for a multi-chip package that can quickly determine whether the assembly of the multi-chip package product using an open / short test concept.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention will be readily understood through the following description.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 칩의 입출력 패드 및 제2 칩의 입출력 패드가 연결 부재를 매개로 와이어 본딩(wire bonding)되어 구현되는 멀티칩 패키지(Multi-Chip Package)에 대한 테스트 장치의 테스트 방법 및 테스트 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체가 제공된다.According to an aspect of the present invention, a test apparatus for a multi-chip package (wire-bonding) is implemented by the wire bonding of the input and output pads of the first chip and the input and output pads of the second chip via the connecting member. A test medium and a recording medium having recorded thereon a program for performing the test method are provided.
본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 방법은, 상기 제1 칩의 VDD 전원 단자 및 상기 연결 부재에 제1 전압을 인가하는 단계; 및 상기 제2 칩의 VDD 전원 단자를 통해 전류를 싱킹(sinking)하며, 상기 제2 칩의 VDD 전원 단자에 걸리는 전압을 측정하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 제2 칩에 포함된 복수의 입출력 패드들 중 하나 이상에서 입출력 핀(I/O pin)이 접지 핀(Ground pin) 또는 VSS 단자에 연결될 수 있다. According to one or more exemplary embodiments, a test method includes: applying a first voltage to a VDD power terminal and the connection member of the first chip; And sinking current through the VDD power terminal of the second chip and measuring a voltage across the VDD power terminal of the second chip. Here, an input / output pin (I / O pin) may be connected to a ground pin or a VSS terminal in one or more of the plurality of input / output pads included in the second chip.
상기 제2 칩의 VDD 전원 단자에서 측정된 전압이, 상기 제2 칩의 상기 입출력 패드에 구비된 정전기 방전 보호 회로의 P모스 다이오드의 턴온(turn-on) 전압과 오차값 이내에서 일치하는 경우 상기 연결 부재와 상기 입출력 패드간의 와이어 본딩이 정상인 것으로 판단될 수 있다.When the voltage measured at the VDD power terminal of the second chip coincides within an error value with the turn-on voltage of the PMOS diode of the electrostatic discharge protection circuit provided in the input / output pad of the second chip. It may be determined that wire bonding between the connection member and the input / output pad is normal.
상기 제1 전압은 P모스 다이오드의 턴온 전압보다 큰 임의의 전압값을 가질 수 있다.The first voltage may have an arbitrary voltage value greater than the turn-on voltage of the PMOS diode.
상기 제2 칩의 VDD 전원 단자로 싱킹되는 전류는 적어도 상기 P모스 다이오드를 턴온 시키기 위해 요구되는 전류값 이상일 수 있다.The current sinking into the VDD power terminal of the second chip may be at least a current value required to turn on the PMOS diode.
상기 제2 칩의 VDD 전원 단자를 통해 싱킹되는 전류는 상기 연결 부재, 상 기 P모스 다이오드로 및 상기 VDD 전원 단자의 방향으로 흐를 수 있다.Current sinking through the VDD power terminal of the second chip may flow in the direction of the connection member, the PMOS diode, and the VDD power terminal.
또한, 상술한 테스트 방법은 소프트웨어 프로그램으로 구현될 수 있다.In addition, the test method described above may be implemented as a software program.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1 칩의 입출력 패드 및 제2 칩의 입출력 패드가 연결 부재를 매개로 와이어 본딩(wire bonding)되어 구현되는 멀티칩 패키지(Multi-Chip Package)에 대한 테스트를 수행하는 테스트 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, a test is performed on a multi-chip package in which an input / output pad of a first chip and an input / output pad of a second chip are wire bonded through a connecting member. A test apparatus is provided.
본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 장치는, 상기 제1 칩의 VDD 전원 단자 및 상기 연결 부재에 제1 전압을 각각 인가하는 수단; 및 상기 제2 칩의 VDD 전원 단자를 통해 전류가 싱킹(sinking)되도록 하여, 상기 제2 칩의 VDD 전원 단자에 걸리는 전압을 측정하는 수단을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2 칩에 포함된 복수의 입출력 패드들 중 하나 이상에서 입출력 핀(I/O pin)이 접지 핀(Ground pin) 또는 VSS 단자에 연결될 수 있다.According to one or more exemplary embodiments, a test apparatus includes: means for applying a first voltage to a VDD power terminal and the connection member of the first chip, respectively; And means for measuring a voltage applied to the VDD power terminal of the second chip by sinking current through the VDD power terminal of the second chip. Here, an input / output pin (I / O pin) may be connected to a ground pin or a VSS terminal in one or more of the plurality of input / output pads included in the second chip.
상기 제2 칩의 VDD 전원 단자에서 측정된 전압이, 상기 제2 칩의 상기 입출력 패드에 구비된 정전기 방전 보호 회로의 P모스 다이오드의 턴온(turn-on) 전압과 오차값 이내에서 일치하는 경우 상기 연결 부재와 상기 입출력 패드간의 와이어 본딩이 정상인 것으로 판단될 수 있다.When the voltage measured at the VDD power terminal of the second chip coincides within an error value with the turn-on voltage of the PMOS diode of the electrostatic discharge protection circuit provided in the input / output pad of the second chip. It may be determined that wire bonding between the connection member and the input / output pad is normal.
상기 제1 전압은 P모스 다이오드의 턴온 전압보다 큰 임의의 전압값을 가질 수 있다.The first voltage may have an arbitrary voltage value greater than the turn-on voltage of the PMOS diode.
상기 제2 칩의 VDD 전원 단자로 싱킹되는 전류는 적어도 상기 P모스 다이오드를 턴온 시키기 위해 요구되는 전류값 이상일 수 있다.The current sinking into the VDD power terminal of the second chip may be at least a current value required to turn on the PMOS diode.
상기 제2 칩의 VDD 전원 단자를 통해 싱킹되는 전류는 상기 연결 부재, 상기 P모스 다이오드로 및 상기 VDD 전원 단자의 방향으로 흐를 수 있다.Current sinking through the VDD power terminal of the second chip may flow in the direction of the connection member, the PMOS diode, and the VDD power terminal.
본 발명은 멀티칩 패키지(Multi-Chip Package)에 구비된 각 칩간의 전기적 연결 상태를 정확하게 테스트할 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of accurately testing the electrical connection between each chip provided in the multi-chip package (Multi-Chip Package).
또한, 본 발명은 멀티칩 패키지에 구비된 특정 칩의 입출력 핀이 접지 핀으로 연결된 경우에도 각 칩간의 전기적 연결 상태를 정확하게 테스트할 수 있는 효과도 있다.In addition, the present invention also has the effect of accurately testing the electrical connection state between each chip even when the input and output pins of the particular chip provided in the multichip package is connected to the ground pin.
또한, 본 발명은 개방/단락(Open/Short) 테스트 개념을 이용하여 멀티칩 패키지 제품의 조립 불량 여부를 신속하게 확인할 수 있도록 하는 효과도 있다.In addition, the present invention also has the effect of being able to quickly determine whether the assembly of the multi-chip package product using the open / short test concept.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 명세서에서는 2개의 칩으로 구성된 멀티칩 패키지를 중심으로 설명하지만, 그 이상의 칩들로 구성된 멀티칩 패키지에서도 본 발명이 제한없이 적용될 수 있음은 당연하다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the present specification will be described with reference to a multi-chip package consisting of two chips, it is obvious that the present invention can be applied to a multi-chip package consisting of more than one chip without limitation.
도 2는 종래의 정전기 방전 보호 회로를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a conventional electrostatic discharge protection circuit.
마이크로프로세서 칩에 구비되는 입출력 패드에는 입출력 핀 내부로 입력되는 비정상적 외부 신호로부터 내부 회로를 보호하기 위한 보호 다이오드(protection diode)가 구비된다. 보호 다이오드는 적은 전압값에 의해 동작되어야 하는 내부 회로에 정상적인 동작 전압 범위를 현격하게 넘어서는 전압이 가해짐으로써 야기되는 정전파괴 또는 정전기 파괴(Electrostatic Discharge, ESD) 현상을 방지하는 기능도 수행한다.The input / output pad provided in the microprocessor chip is provided with a protection diode for protecting the internal circuit from abnormal external signals input into the input / output pin. The protection diode also serves to prevent electrostatic discharge or electrostatic discharge (ESD) caused by the application of voltages significantly exceeding the normal operating voltage range to internal circuitry that must be operated with low voltage values.
본 발명은 정전기 파괴 현상을 방지하기 위해 구비되는 보호 다이오드를 이용하여 와이어 본딩(wire bonding)의 정상 여부를 테스트하도록 하고, 테스트 결과에 의해 복수의 칩간의 연결성이 정상인지 불량인지를 판단할 수 있도록 한다. The present invention is to test whether the wire bonding (wire bonding) is normal by using a protection diode provided to prevent the electrostatic breakdown phenomenon, and to determine whether the connectivity between the plurality of chips is normal or bad based on the test result. do.
이하, 도 2를 참조하여 종래의 정전기 방전 보호 회로에 대해 설명한다.Hereinafter, a conventional electrostatic discharge protection circuit will be described with reference to FIG. 2.
도 2를 참조하면, 종래의 정전기 방전 보호 회로는 입력패드(210), 입력패드(210)에 연결된 내부회로(220), 입력패드(210) 및 내부회로(220)의 연결라인과 제1 전원전압인 VDD 전원 사이에 연결된 제1 다이오드(230), 입력패드(210)와 내부회로(220)의 연결라인과 제2 전원전압인 VSS 전원 사이에 연결된 제2 다이오드(235)로 구성되어 있다. 여기서, VSS 전원은 접지(ground)일수도 있다.2, a conventional electrostatic discharge protection circuit includes an
제1 다이오드(230)는 P모스 트랜지스터로 이루어져 있으며, 소스와 게이트가 공통으로 연결되어 있다. 제2 다이오드(235)는 N모스 트랜지스터로 이루어져 있으며, 소스와 게이트가 공통으로 연결되어 있다.The
입력패드(210)로 강한 정전기 전압이 인가되면 풀업트랜지스터와 풀다운 트랜지스터로 이루어진 다이오드들(230, 235)에 의해 방전된다.When a strong electrostatic voltage is applied to the
예를 들어, 사람의 손에 의해 -2000 내지 +2000V의 정전기가 유도될 수 있는데, 이러한 전압 레벨의 정전기가 장치 내부로 흘러들어가면 정전기 파괴 현상이 야기될 수 있으므로, 2000V가 흐를 때는 제1 다이오드(230)가 온(On)되어 VDD 전원으로 전압이 빠지게 되며, -2000V가 흐를 때는 제2 다이오드(235)가 온(On)되어 전 압이 VSS 전원 쪽으로 빠지게 된다.For example, a static electricity of -2000 to + 2000V may be induced by a human hand. When static electricity of such a voltage level flows into the device, electrostatic breakdown may occur. When 230 is turned on and the voltage drops to the VDD power supply, when -2000V flows, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티칩 패키지의 연결 상태를 테스트하는 방법을 나타낸 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a method of testing a connection state of a multichip package according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 테스트 장치(310)는 전압 인가, 전류 소싱(sourcing), 전류 싱크(sink) 등의 목적을 위해 제1 칩(110-1)의 VDD 전원(VDD-1), BGA 볼(120) 및 제2 칩(110-2)의 VDD 전원(VDD-2)에 각각 연결된다. 또한, 도시되지는 않았으나, 테스트 장치(310)는 제1 칩(110-1)의 VSS 전원(VSS-1), BGA 볼(120) 및 제2 칩(110-2)의 VSS 전원(VSS-2)에 각각 더 연결될 수 있다.Referring to FIG. 3, the
이어서, 제1 칩(110-1)의 제1 다이오드(230a), 제1 칩(110-1)의 제2 다이오드(235a), 제2 칩(110-2)의 제1 다이오드(230b), 제2 칩(110-2)의 제2 다이오드(235b)의 순서로 테스트를 수행한다. 물론, 각 다이오드의 테스트 순서는 제한적으로 고정되지는 않으며, 필요에 따라 그 순서를 달리하여 테스트할 수도 있음은 당연하다.Subsequently, the
이하, 도 3의 회로도를 참조하여, BGA 볼(120)과 각 칩의 입출력 패드간의 와이어 본딩이 정상적인지 여부를 확인하기 위해 각 다이오드의 정상 동작 여부를 테스트하는 방법을 설명한다. 또한, 설명의 편의를 위해 제2 칩(110-2)의 제1 다이오드(230b) 및 제2 다이오드(235b)에 대한 테스트를 중심으로 설명한다. 제2 칩(110-2)에 관해서만 설명될지라도 이러한 테스트 방식이 제1 칩(110-1)의 제1 다이오드(230a), 제2 다이오드(235a)에 대해서도 동일하게 적용됨이 쉽게 이해될 것 이다.Hereinafter, referring to the circuit diagram of FIG. 3, a method of testing whether the diodes are normally operated to confirm whether the wire bonding between the
또한, 각 위치에 가해지는 전압값, 전류값 등을 예시적으로 특정함으로써 이를 구체적으로 설명하기로 한다. 물론, 이하에서의 전압값 및 전류값은 예시적인 값으로서 이와 상이한 값이 지정될 수도 있음은 당연하다. 또한, 각 칩의 VDD 및 VSS를 통해 기본적으로 인가되는 전압이 존재한다면, 각 다이오드의 테스트를 위해 테스트 장치(310)는 해당 전압값에 비례하는 전압이 인가되도록 할 수도 있을 것이다.In addition, it will be described in detail by exemplarily specifying a voltage value, a current value, etc. applied to each position. Of course, the voltage value and the current value below are exemplary values, and it is obvious that different values may be specified. In addition, if there is a voltage basically applied through VDD and VSS of each chip, the
먼저, 제2 칩(110-2)의 입출력 패드 내에 구비된 제1 다이오드(230b)의 테스트 방법을 설명한다.First, a test method of the
테스트 장치(310)는 제1 다이오드(230b)의 턴온(turn on) 전압 이상의 전압이고, VDD-2를 통해 가해지는 전압보다 높은 전압을 가함으로써 제1 다이오드(230b)를 테스트한다. 이때, VSS-1과 VSS-2에 가해지는 전압은 접지 상태와 같이 0V일 수 있고, BGA 볼(120)에도 VDD-1과 같은 크기의 전압을 인가할 수 있다.The
제1 다이오드(230b)의 턴온 전압이 0.7V라 가정하면, 테스트 장치(310)는 VDD-1에 0.7V보다 높은 전압이 인가되고, VDD-2에 0V의 전압이 인가되도록 한 후, 제1 다이오드(230b)가 턴온되도록 하기 위해 200㎂(마이크로 암페어)가 BGA 볼(120)쪽으로 흐르도록 한다(전류 소싱(sourcing)).Assuming that the turn-on voltage of the
이때, 테스트 장치(310)로부터 소싱되는 전류는 낮은 전위차를 가지는 방향으로 또한 낮은 저항값을 가지는 소자의 방향으로 흐르게 된다. 즉, 제1 다이오드(230b)를 턴온시키고 VDD-2로 흘러들어가는 방향으로 전류가 흐르게 된다(i2P).At this time, the current sourced from the
이와 같이, 테스트 장치(310)는 전류가 VDD-2 방향으로 흘러들어옴을 감지함으로써 제2 칩(110-2)에 구비된 특정 입출력 패드 내의 제1 다이오드(230b)가 정상적으로 동작함을 확인할 수 있다.As such, the
다음으로, 제2 칩(110-2)의 입출력 패드 내에 구비된 제2 다이오드(235b)의 테스트 방법을 설명한다.Next, a test method of the
테스트 장치(310)는 제1 다이오드(230b)의 턴온(turn on) 전압 이하의 전압이고, VSS-2를 통해 가해지는 전압보다 낮은 전압을 가함으로써 제2 다이오드(235b)를 테스트한다. 이때, VSS-1에는 VSS-2보다 낮은 전압이 인가되도록 할 수 있다.The
제2 다이오드(235b)의 턴온 전압이 0.7V라 가정하면, 테스트 장치(310)는 제2 다이오드(235b)를 턴온시키는 전류값에 상응하는 전류 싱크(sink)로 기능하기 위하여 VDD-1 및 VDD-2에 각각 0V가 인가되도록 하고, VSS-1에는 -0.7V보다 낮은 전압이 인가되도록 한다. 이때, BGA 볼(120)에 -0.7V가 인가되도록 할 수 있다. Assuming that the turn-on voltage of the
이때, 테스트 장치(310)로 싱크(sink)되는 전류는 낮은 전위차를 가지는 방향으로 또한 낮은 저항값을 가지는 소자의 방향으로 흐른다. 즉, 전류는 VSS-2로부터 제2 다이오드(235b)를 턴온 시킨 후 BGA 볼(120)을 통해 테스트 장치(310)로 입력되는 방향으로 흐르게 된다(i2N).At this time, the current sinked into the
이와 같이, 테스트 장치(310)는 전류가 BGA 볼(120)을 통해 흘러들어옴을 감지함으로써 제2 칩(110-2)에 구비된 특정 입출력 패드 내의 제2 다이오드(235b)가 정상적으로 동작함을 확인할 수 있다.As such, the
또한, 상술한 과정에 의해 테스트 장치(310)는 제2 칩에 구비된 특정 입출력 패드 내의 제1 다이오드(230b) 및 제2 다이오드(235b)가 정상임을 인식함으로써 BGA 볼(120)과 해당 입출력 패드간의 와이어 본딩이 정상적으로 완료되었음을 확인할 수 있다.In addition, according to the above-described process, the
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티칩 패키지의 연결 상태를 테스트하는 방법을 나타낸 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a method of testing a connection state of a multichip package according to another exemplary embodiment of the present invention.
앞서 도 3을 참조하여 BGA 볼(120)과 입출력 패드간의 와이어 본딩이 정상적인지 여부를 확인하는 방법을 설명하였다. 그러나, 앞서 설명한 도 3의 확인 방법은 특정 칩 내에 구비된 입출력 패드들에 대한 어느 하나의 입출력 핀(I/O pin)도 접지 핀(ground pin) 또는 DSS 전원에 연결되지 않은 경우에만 제한적으로 이용될 수 있는 방법이다. 즉, 하나 이상의 입출력 패드가 접지 핀 또는 DSS 전원과 연결되었다면 해당 칩의 입출력 패드들에 대한 통상적인 개방/단락(Open/Short) 테스트 방법이 이용될 수는 없다.Referring to FIG. 3, a method of checking whether the wire bonding between the
이하, 도 4를 참조하여 하나 이상의 입출력 패드가 접지 핀 또는 DSS 전원과 연결된 경우에도 수행될 수 있는 개선된 개방/단락 테스트 방법을 설명한다. 다만, 제2 칩에 구비된 입출력 패드들 중 어느 하나의 입출력 핀이 접지핀과 연결된 경우(이는 사전에 제품설명서 등의 자료에 의해 확인할 수 있음) 및 각 입출력 패드의 VSS 전원이 0V인 경우를 가정(편의상 접지(ground)로 도시함)하여 설명한다. 또한, 이러한 입출력 패드들이 도 1에 예시된 115-11, 115-21 및 115-23인 경우를 가정한다. 이 경우, 제1 칩에 구비된 입출력 패드들은 도 3에서 설명된 방법에 의해 테스트가 가능하므로, 제2 칩의 입출력 패드에 대한 테스트 과정만을 설명하기로 한다. 또한, 도시된 BGA 볼(120)은 복수의 입출력 패드를 전기적으로 연결하기 위한 연결 부재의 일 예로서 가정된 것이며, 와이어 본딩을 통해 복수의 입출력 패드를 전기적으로 연결하기 위한 모든 부재들이 BGA 볼(120)과 동일시될 수 있다.Hereinafter, an improved open / short test method that may be performed even when one or more input / output pads are connected to a ground pin or a DSS power source will be described with reference to FIG. 4. However, when the input / output pin of any one of the input / output pads provided in the second chip is connected to the ground pin (which can be confirmed in advance by data such as a product manual) and the VSS power supply of each input / output pad is 0V. It is assumed and described (shown as ground for convenience). Further, assume that these input / output pads are 115-11, 115-21, and 115-23 illustrated in FIG. In this case, since the input / output pads provided in the first chip can be tested by the method described with reference to FIG. 3, only the test procedure for the input / output pads of the second chip will be described. In addition, the illustrated
도 4를 참조하면, 테스트 장치(310)는 BGA 볼(120)과 제2 칩(110-2)에 구비된 임의의 입출력 패드가 정상적으로 와이어 본딩되었는지 확인하기 위해, 제1 칩(110-1)의 VDD 전원(VDD-1), BGA 볼(120) 및 제2 칩(110-2)의 VDD 전원(VDD-2)에 각각 연결된다. 여기서, VDD-2는 제2 칩(110-2)에 구비된 각 입출력 패드에 공통되므로 도 4와 같이 간략히 표현될 수 있다.Referring to FIG. 4, the
테스트 장치(310)는 VDD-1 및 BGA 볼(120)에 각각 3V를 인가하고, VDD-2를 전류 싱크(sink)단으로 지정한다. 이 상태에서 VDD-2 에 의한 전류 싱킹(sinking) 도중의 VDD-2에 걸리는 전압을 측정함으로써 와이어 본딩의 정상 여부를 확인할 수 있다.The
여기서, VDD-1 및 BGA 볼(120)에 인가하는 전압의 크기는 필요에 따라 변경할 수 있으며, 싱킹하고자 하는 전류의 크기는 제2 칩(110-2)에 구비된 입출력 패드들 중 와이어 본딩을 테스트하고자 하는 입출력 패드의 P모스 다이오드(230b)를 턴온시키거나 그 이상의 전류의 크기로서 지정될 수 있다. P모스 다이오드(230b)를 턴온시키는 전류의 크기가 20㎂라고 가정하면 VDD-2는 전류 싱킹(sinking) 단자로 활용될 수 있다.Here, the magnitudes of the voltages applied to the VDD-1 and the
상술한 전압값 및 전류값을 이용하여 측정할 때, 와이어 본딩이 정상적으로 연결되어 있다면(short 상태), P모스 다이오드(230b)가 턴온되며 i2P가 VDD-2로 흐르게 된다. 이때, 테스트 장치(310)는 VDD-2에서 P모스 다이오드(230b)가 턴온 전압에 상응하는 다이오드 전압(예를 들어, 0.6 ~ 0.7V)을 검출한다. When measuring using the above-described voltage value and current value, if the wire bonding is normally connected (short state), the
그러나, 상술한 전압값 및 전류값을 이용하여 측정할 때, 와이어 본딩이 정상적으로 연결되지 않았다면(Open 상태), VDD-2로 싱킹되는 전류를 제2 칩(110-2)의 입출력 패드들에서 생성하게 될 것이다. 즉, N모스 다이오드(235b) 및 P모스 다이오드(230b)를 턴온시키며 VDD-2쪽으로 흐르는 i2NP와 접지 핀으로부터 P모스 다이오드(230c)를 턴온시키며 VDD-2쪽으로 흐르는 i2PG가 생성된다. 이외에, N모스 다이오드(235c)를 턴온시키며 접지 핀 쪽으로 흐르는 i2NG가 더 생성될 수도 있다. 이들에 의해, 테스트 장치(310)는 VDD-2에서 P모스 다이오드(230b)가 턴온 전압에 상응하는 다이오드 전압(예를 들어, 0.6 ~ 0.7V)보다 현저히 적은 전압값(예를 들어, -0.35V)을 검출한다. However, when measuring using the above-described voltage and current values, if the wire bonding is not normally connected (open state), the current sinked to VDD-2 is generated at the input / output pads of the second chip 110-2. Will be done. That is, the N-MOS diode (235b), and P i-2 sikimyeo 2PG flowing toward VDD to turn on the P MOS diode (230c) from the i 2NP and ground pins sikimyeo turns on the MOS diode (230b) flows toward the VDD-2 is generated. In addition, i 2NG may be further generated to turn on the NMOS
상술한 바와 같이, 임의의 칩에 구비된 입출력 패드들 중 하나 이상의 입출력 핀이 접지 핀에 연결된 경우 VDD 전원단을 전류 싱킹 단자로 이용함으로써 와이어 본딩의 정상 여부를 신속하게 확인할 수 있다. 이 경우, 와이어 본딩의 정상 여 부는 VDD 단자를 통해 측정되는 전압값이 P모스 다이오드의 정상적인 턴온 전압보다 오차값 이상의 차이가 존재하는지 여부로서 판단할 수 있다. 여기서, 오차값은 반복적 실험에 의한 통계 정보에 따라 다양하게 지정하여 적용할 수 있으며, 예를 들어 정상적인 턴온 전압의 0~100%에 해당하는 임의의 값으로 지정될 수 있다.As described above, when one or more input / output pins of the input / output pads provided in any chip are connected to the ground pin, the normality of the wire bonding may be quickly determined by using the VDD power terminal as the current sinking terminal. In this case, the normality of the wire bonding may be determined as whether the voltage value measured through the VDD terminal is greater than the error value than the normal turn-on voltage of the PMOS diode. Here, the error value may be variously specified and applied according to statistical information by repetitive experiments, for example, may be specified as an arbitrary value corresponding to 0 to 100% of the normal turn-on voltage.
상술한 테스트 방법은 테스트 장치(310)에 내장된 소프트웨어 프로그램 등에 의해 시계열적 순서에 따른 자동화된 절차로 수행될 수도 있음은 자명하다. 상기 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체(computer readable media)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 테스트 방법을 구현한다. 상기 정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체 및 캐리어 웨이브 매체를 포함한다.It is apparent that the above-described test method may be performed by an automated procedure according to a time series sequence by a software program or the like embedded in the
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to embodiments of the present invention, those skilled in the art may variously modify the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. And can be changed.
도 1은 일반적인 멀티칩 패키지(Multi-Chip Package)의 구성을 예시한 도면. 1 is a diagram illustrating a configuration of a general multi-chip package.
도 2는 종래의 정전기 방전 보호 회로를 나타낸 도면.2 is a view showing a conventional electrostatic discharge protection circuit.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티칩 패키지의 연결 상태를 테스트하는 방법을 나타낸 회로도.3 is a circuit diagram illustrating a method of testing a connection state of a multichip package according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티칩 패키지의 연결 상태를 테스트하는 방법을 나타낸 회로도.4 is a circuit diagram illustrating a method of testing a connection state of a multichip package according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
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