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JP3446124B2 - 高速入出力装置を備えた半導体集積回路装置の試験方法及び試験装置 - Google Patents
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JP3446124B2 - 高速入出力装置を備えた半導体集積回路装置の試験方法及び試験装置 - Google Patents

高速入出力装置を備えた半導体集積回路装置の試験方法及び試験装置

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JP3446124B2 JP2001370609A JP2001370609A JP3446124B2 JP 3446124 B2 JP3446124 B2 JP 3446124B2 JP 2001370609 A JP2001370609 A JP 2001370609A JP 2001370609 A JP2001370609 A JP 2001370609A JP 3446124 B2 JP3446124 B2 JP 3446124B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高速入出力装置を備
えた半導体集積回路装置の試験方法及び試験装置に関す
るものであり、特に、隣り合う2個のLSIを1対1で
接続するポイント・ツー・ポイント接続方式を採用する
1GHz以上で動作する次世代の入出力インタフェース
を備えた半導体集積回路装置(LSI)のテストを簡単
な構成で且つ効率的に行うための構成に特徴のある高速
入出力装置を備えた半導体集積回路装置の試験方法及び
試験装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年の光通信網の高速化・大容量化にと
もなって、マイクロプロセッサの動作周波数は30倍、
ハード・ディスク装置の動作速度は25倍、ネットワー
ク〔Ethernet(登録商標)〕の転送速度は10
0倍になっているが、一方、PCI(Peripher
al Component Interconnec
t)バスの転送速度はほとんど変わっていないのが現状
である。しかし、動画やオーディオ等のストリーミング
・データの処理に際しては、転送速度のより高速化が望
まれている。
【0003】この様な今後のさらなる高速化に対応する
次世代の入出力インタフェースにおいては、隣り合う2
個のLSIを1対1で接続するポイント・ツー・ポイン
ト接続方式を採用して多重反射を抑えようとする方向に
あり、また、高い動作周波数でもクロック・スキューの
調整が容易になるように8ビット程度といった狭いデー
タ幅を採用する方向にある。
【0004】このポイント・ツー・ポイント接続や狭い
データ幅の採用はスイッチLSIが中心となってデータ
の転送を制御するネットワーク構造を採りやすくなるこ
とから、ストリーミング・データの転送に適した構成で
ある。
【0005】しかし、この場合、広いデータ幅を備える
バス・インタフェースに比べて飛躍的に高い周波数で動
かさなければならない。例えば、8ビット幅のデータ・
バスを使って32ビット幅のPCIバスに比べて10倍
程度のデータ転送速度を実現するためには、lGHz以
上で動作する高速の入出力回路が必要になる。
【0006】この様な高速化の要請に応えるために、L
VDS(Low VoltageDifferenti
al Signaling)などの高速I/Oを備えた
LSIの生産量は今後確実に増えることが予想される。
【0007】また、これらの高速I/Oは、マルチプレ
クサやPLL(Phase Locked Loop)
などを含んでおり、そのため、テストに関してもI/O
部に対して今まで行なってきたLFT(Loose F
unction Test)やDCテストとは異なった
対応、即ち、アット・スピード・テストが要求される。
【0008】現在でも、スペック上ではプローブカード
自身やLSIテスタ単体では、1Gビット/秒を越える
ディジタル信号に対応可能となっている。しかし、それ
らを組み合わせたテストシステム全体としては、200
Mビット/秒〜400Mビット/秒程度のディジタル信
号のテストが限界であるので、その事情を図7を参照し
て説明する。
【0009】図7参照 図7は、従来のテスト・システムの概念的構成図であ
り、従来のテスト・システムにおいては、ロード・ボー
ド71の中央部にICソケット72を設けるとともにこ
のICソケット72に接続するように引出配線73を設
け、この引出配線73に接続するようにLSIテスタ7
4に連結する同軸ケーブル75を接続する。そして、ハ
ンドラ76を用いて試験対象デバイスであるDUT(D
eviceUnder Test)77をICソケット
72に装着してテストを行っている。
【0010】この場合、DUT77から波形検出部であ
るLSIテスタ74までの配線長(ケーブル長)の長さ
が問題となる。即ち、クロック周波数が1GH以上の
高周波信号においては、路線長の2乗に比例する表皮効
果や、路線長に比例する誘電損失の影響によって、ディ
ジタル波形の歪みが発生するので、DUT77から波形
検出部であるLSIテスタ74までの配線長が長い楊
合、クロック周波数が1GHzを越えるディジタル信号
の検出は至って困難となる。
【0011】この様な中で、ロード・ボード上にアナロ
グ信号の測定回路や解析回路を実装して、アナログ・テ
ストを汎用ロジック・テスタで行なえるようにしたアナ
ログBOST(Built−Out Self−Tes
t)が開発されている。
【0012】このBOSTの利点としては、第1に、外
部インタフェースを含めた保証が可能であること、第2
に、チップのエリア・ペナルティがないこと、第3に、
チップ評価時における可観測性が高いこと、が挙げられ
る。
【0013】今後の高速I/Oを備えたLSIのための
BOSTを考えると、上記の第1と第3の利点は、高速
I/Oのテストには必須の条件であり、先に示したDU
Tから信号検出部までの配線長を著しく短することによ
って、高速I/Oのテストが可能になる。
【0014】一方、半導体集積回路装置(LSI)にお
いては、テスト容易化設計として、LSI内部をバウン
ダリ・スキャン・レジスタにより、I/Oと内部ロジッ
クとに分離することが提案されているので、図8を参照
して説明する。 図8参照 図8は、バウンダリ・スキャン・レジスタを設けた半導
体集積回路装置の概念的構成図であり、半導体チップ8
1の外周部にバウンダリ・スキャン・レジスタ83を設
けて、I/O84と、内部に設けたロジック回路及びメ
モリ等からなる内部ロジック82とを分離したものであ
る。
【0015】この様な、バウンダリ・スキャン・レジス
タを使うことによって、内部ロジックのテストが容易に
なると同時に、高速I/Oに対して、送信信号を指定し
たり、受信信号をテストすることが可能になる。
【0016】また、他のテスト容易化設計として、ロジ
ックBIST(Built−InSelf−Test)
が提案されているので、図9を参照して説明する。 図9参照 図9は、ロジックBISTを採用した半導体集積回路装
置の概念的構成図であり、半導体チップ91に、疑似乱
数パターン発生回路92及び出力パターン圧縮回路93
が設けられており、疑似乱数パターン発生回路92と出
力パターン圧縮回路93とはスキャン・チェーン94で
接続されている。この場合の外部に設けるLSIテスタ
95は、疑似乱数パターン発生回路92の初期設定と、
出力パターン圧縮回路93からの結果取り出しを行うも
のである。
【0017】この場合、テスト・パターンは、従来と異
なりLSIテスタ95からではなくLSI内部の疑似乱
数パターン発生回路92から出力されるものであり、L
SI内部におけるテスト結果が出力パターン圧縮回路9
3に送られる。この場合、疑似乱数パターン発生回路9
2は、例えば、LFSR(Linear Feedba
ck Shift Register)によって構成
し、また、出力パターン圧縮回路93は、例えば、MI
SR(Multiple Input Signatu
re Register)によって構成するものであ
り、それによって、半導体チップ91のエリア・ペナル
ティを小さく実現できる。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】しかし、BOSTには
一般に、第1に、チップのピン数の制約を受ける、及
び、第2に、ロード・ボード上に測定回路や解析回路を
実装するための実装スペースが必要である、という欠点
があり、この内、第1の欠点は高速I/Oテストでは問
題にならないが、第2の実装スペースに関しては解決す
る必要がある。
【0019】さらに、BOSTを考える上で高速I/O
テスト独自の課題は入出力信号レベルをはじめとするさ
まざまな仕様への対応である。例えば、高速I/Oテス
トでは、入出力信号レベル〔CML(CurrentM
ode Logic)、LVDSなど〕や、高速信号処
理技術〔波形強調(リエンファシス)、多値伝送同時
双方向伝送など〕のようなさまざまな仕様に対応しなけ
ればならないという問題がある。
【0020】一方、ロジックBISTにおいては、I/
O部のテストのために、LSI内部で閉じたテストを行
うことができないという問題がある。
【0021】したがって、本発明は、簡単なボード構成
によって迅速に1GHzを越える高速I/Oのテスト
を、各I/O仕様毎にテスト・システムを変更すること
なく行うことを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】図1は、本発明の原理的
構成図であり、ここで、図1を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。 図1参照 (1)本発明は、高速入出力装置2を備えた半導体集積
回路装置1の試験方法において、高速入出力装置2を備
えた半導体集積回路装置1の外部出力端子と外部入力端
子とを伝送線路で接続するループバック・パス4を設け
たロード・ボード3上に半導体集積回路装置1を搭載
し、テスト・パターン発生手段6と、テスト・パターン
発生手段6で発生させたテスト・パターンを高速入出力
装置2へ伝達するバウンダリ・スキャン・レジスタ、ル
ープバック・パス4を介して外部入力端子によって出力
を取り込むチェック手段7からなる半導体集積回路装置
1の内部に設けたテスト手段5とループバック・パス4
を利用して高速入出力装置2の動作を半導体集積回路装
置1の内部において試験することを特徴とする。
【0023】この様に、高速入出力装置2、即ち、高速
I/Oの特性テストを外部に設けたLSIテスタからで
はなく、LSI内部に設けたテスト手段5と、ロード・
ボード3に設けたループバック・パス4とを利用して行
うことによって、LSI内部で閉じたセルフ・テストを
行うことができ、テストのために路線長を短くすること
ができるので、ディジタル波形が歪むことがなく、1G
Hzを越えた試験測定が可能になる。
【0024】
【0025】特に、LSI内部に設けたテスト手段5
を、送信データ・パターンを発生するテスト・パターン
発生手段6と、バウンダリ・スキャン・レジスタ、及
び、チェック手段7によって構成することによって、高
速I/Oの特性テストを閉じた状態で行うことができ
る。
【0026】()また、本発明は、上記(1)におい
て、テスト・パターン発生手段6が擬似乱数パターン発
生回路であり、且つ、チェック手段7が出力パターン圧
縮回路であることを特徴とする。
【0027】この様に、テスト・パターン発生手段6と
しては、LFSR等で構成される擬似乱数パターン発生
回路が、また、チェック手段7としては、MISR等で
構成される出力パターン圧縮回路が好適であり、それに
よって、LSIチップのエリア・ペナルティを小さくす
ることができる。
【0028】()また、本発明は、高速入出力装置2
を備えた半導体集積回路装置1の試験装置において、高
速入出力装置2を備えるとともに、テスト・パターン発
生手段6と、テスト・パターン発生手段6で発生させた
テスト・パターンを高速入出力装置2へ伝達するバウン
ダリ・スキャン・レジスタと、ループバック・パス4を
介した出力を外部入力端子を介して取り込むチェック手
段7とからなる内部テスト手段を備えた半導体集積回路
装置1の外部出力端子と外部入力端子とを伝送線路で接
続するループバック・パス4を設けたロード・ボード3
を備えたことを特徴とする。
【0029】この様に、ループバック・パス4を設けた
ロード・ボード3によって試験装置を構成することによ
って、BOSTにおいて必要な測定回路や解析回路を実
装するためのスペースが不要になり、それによって、ロ
ード・ボード3の構成を簡素化することができる。
【0030】()また、本発明は、上記()におい
て、ループバック・パス4が、少なくともロード・ボー
ド3内に設けられた多層配線と、層準の異なる配線層間
を接続するビアによって構成されることを特徴とする。
【0031】この様に、ループバック・パス4をロード
・ボード3内に設けられた多層配線を利用して構成する
ことによって、小面積のロード・ボード3内に任意の路
線長を有するループバック・パス4を構成することがで
きるので、ロード・ボード3の小型化が可能になる。
【0032】()また、本発明は、上記()におい
て、各配線層がコプレーナ構造の伝送線路からなること
を特徴とする。
【0033】この様に、ループバック・パス4を構成す
る伝送線路を、コプレーナ構造の伝送線路を構成するこ
とによって、1GHz以上の周波数の信号テスト・パタ
ーンを波形歪みが少なく且つ遅延が少ない状態で伝送す
ることができる。
【0034】()また、本発明は、上記()または
)において、各配線層の屈曲箇所を多角形パターン
を利用して構成したことを特徴とする。
【0035】この様に、各配線層の屈曲箇所、特に、9
0°程度屈曲させる屈曲箇所を多角形パターンを利用し
て構成ことによって、特性インピーダンスの不連続性を
緩和することができる。
【0036】()また、本発明は、上記()乃至
)のいずれかにおいて、高速入出力装置2を構成す
るとともに、ループバック・パス4を介して結合される
出力装置と入力装置との各対におけるループバック・パ
ス長が、互いに等しいことを特徴とする。
【0037】この様に、ループバック・パス4を介して
結合される出力装置と入力装置との各対におけるループ
バック・パス長を互いに等しくすることによって、特性
の揃った精度の高いテストが可能になる。
【0038】
【発明の実施の形態】ここで、図2乃至図6を参照し
て、本発明の実施の形態のテスト・システムを説明す
る。 図2参照 図2は、本発明の実施の形態のテスト・システムの概念
的構成図であり、ループバック・パス50を設けたロー
ド・ボード40に高周波特性に優れたFC一BGA(F
lip Chip Ball Grid Array)
に対応したソケット41を実装し、このソケット41に
DUT、即ち、測定対象のLSIチップ11をセットし
て試験を行うものである。なお、LSIテスタ42は、
疑似乱数パターン発生回路19の初期設定と、出力パタ
ーン圧縮回路20からの結果取り出しを行うものであ
る。
【0039】図3参照 図3は、DUTとなるLSI内部のテスト容易化設計に
より設計した高速I/Oを備えたLSIチップ11の概
念的構成図であり、内部に設けたロジック回路とメモリ
等からなる内部ロジック12と、ッド14を介してド
ライバ・ピンに接続する出力セル13、ッド16を介
してレシーバ・ピンに接続する入力セル15と、出力セ
ル13及び入力セル15からなる高速I/O17を内部
ロジック12から分離するスキャン・チェーン18で構
成されるバウンダリ・スキャン・レジスタと、出力セル
13とスキャン・チェーン18を介して接続するLFS
Rからなる擬似乱数パターン発生回路19と、入力セル
15とスキャン・チェーン18を介して接続するMIS
Rからなる出力パターン圧縮回路20によって構成され
ている。なお、図示を簡単にするために、出力セル13
及び入力セル15は夫々一方の側に集積した状態で示し
ている。
【0040】この場合、1つのI/Oセルが取り扱う並
列データのビット数と同数のスキャン・チェーン18を
準備するものであり、図においては、1つのI/Oセル
が4ビットの並列データを送受信するものとして、4本
のスキャン・チェーン18を用意している。
【0041】また、出力セル13に対しては、内部ロジ
ック12からのデータとフリップ・フロップ21を備え
たスキャン・チェーン18からのデータを切替えるマル
チプレクサ22を設けている。一方、入力セル15につ
いては、入力セル15からのデータと一つ前のフリップ
フロップ31からのデータを切替えるマルチプレクサ3
2が用意されている。
【0042】図4(a)参照 図4(a)は、高速I/Oを構成する出力セル13の概
念的構成図であり、出力セル13は、4B/5B符号器
23、シンクロナイザ24、マルチプレクサ25、LV
DSドライバ26、ドライバと送信タイミングを定める
送信用電圧制御発振器27、及び、位相/周波数比較器
28によって構成される。
【0043】この例では、LSI内部から出力として4
ビットの並列データを受け取り、4B/5B符号器23
は、それに1ビット付加して5ビットデータに符号化す
る。この場合、付加するビットは受信側でのクロック再
生が容易に行えるように、“0”及び“1”が連続する
ことを避ける目的で挿入される。
【0044】続いて、シンクロナイザ24で内部クロッ
クと送信クロックとのタイミング調整が行われ、その
後、マルチプレクサ25及びLVDSドライバ26によ
って、5ビット並列データを1ビットの直列データとし
てLVDSレベルの差動信号(出力+ ,出力- )で出力
する。この場合、位相/周波数比較器28と送信用電圧
制御発振器27で構成されるPLLが、内部クロックの
5倍の周波数である送信クロックをつくっている。
【0045】図4(b)参照 図4(b)は、高速I/Oを構成する入力セル15の概
念的構成図であり、入力セル15は、LVDSレシーバ
33と、デマルチプレクサ34と、シンクロナイザ35
と、5B/4B復号器36と、受信タイミングを定める
受信用電圧制御発振器37と、位相/周波数比較器38
から構成される。
【0046】信号の流れは出力セル13と概ね逆で、伝
送路から送られてくる直列データをLVDSレシーバ3
3で受け取り、続いてデマルチプレクサ34で直列−並
列置換が行われ、シンクロナイザ35で内部クロックと
の同期が取られる。
【0047】その後、5B/4B復号器36でクロック
再生のために付加した1ビットを除くことで、4ビット
並列データに復号される。この場合、受信クロックは、
位相/周波数比較器38と受信用電圧制御発振器37で
構成されるPLLによって送られてくるデータから再生
される。
【0048】次いで、図5を参照して、ロード・ボード
のソケット回りの構成を説明する。 図5(a)参照 図5(a)は、ロード・ボード40のソケット41の近
傍の概略的断面図であり、この例では、LSIチップ1
1の出力端子面に設けられたFC−BGAの左側に高速
I/Oのドライバ・ピン29が配置され右側にレシーバ
・ピン39が配置されている。
【0049】また、この例では、ロード・ボード40は
5層構造の多層配線回路基板から構成されており、ソケ
ット41の左側の端子43は、ロード・ボード40上の
3層目の配線層51を使って図の左端側まで配線され、
その後、ビア52によって5層目の配線層53に切替え
られて図の右端側まで配線され、再び、ビア54によっ
て3層目の配線層51に切替えられ、ソケット41の右
側の端子44まで配線されてループバック・パス50を
構成する。
【0050】図5(b)参照 図5(b)は、3層目の配線層51のソケット41の端
子43との接続部における要部平面図であり、出力セル
13を構成するLVDSドライバ23の差動出力(出力
+ ,出力- )に対応するように、二本の信号配線55,
56と、それを取り囲むグランド配線57,58が設け
られており、同一層準の配線層でも差動信号を並べてそ
の両側をグランド配線で挟むコプレーナ構造の伝送線路
を構成している。なお、符号59,60,61は、ビア
の接続部である。配線幅配線間隔などのパラメータは伝
送線路の特性インピーダンスが高速I/Oの入出力イン
ピーダンスに整合するように決定される。
【0051】図5(c)参照 図5(c)は、ロード・ボード40の要部断面図であ
り、信号配線55,56を設ける配線層、この場合は3
層目の配線層51の上下の配線層62,63を電源もし
くはグランドのベタ配線とし、それらによって挟まれる
ことによって、ストリップ線路が構成される。また、上
述の様に、信号配線55,56はその両側をグランド配
線57,58で挟まれたコプレーナ構造となっている。
【0052】図6参照 図6はこの様なループバック・パス50の構成を概念的
に示した図であり、このように配線することで、各ルー
プバック・パス50の等長配線を実現している。因に、
この場合のループバック・パス50の路線長としては、
300mm程度とする。また、3層目の配線層51或い
は5層目の配線層53等の配線を90度曲げる場合は多
角形パターンによる屈曲部64にして特性インピーダン
スの不連続性を緩和する。
【0053】この様なテスト・システムを用いて、高速
I/Oのセルフ・テストを行うが、高速I/Oでは、ク
ロック再生等のテストのため連続したビット列によるテ
ストを必要する場合が多く、この様な場合は、出力セル
−入力セルの一対ごとにテストを実施する。
【0054】このテストにおいては、まず、LSIチッ
プ11の内部に設けた疑似乱数パターン発生回路19で
生成されるパターン列を順次出力セル13に繋がったス
キャン・レジスタによってテストする特定の出力セルま
で送るが、そのために、テストする特定の出力セルに対
して用意されたマルチプレクサ22をスキャン・レジス
タ側のデータが通過するように切替える。
【0055】それによって、この特定の出力セルはスキ
ャン・レジスタから送られてくるパターン列を順次ロー
ド・ボード40上のループバック・パス50を構成する
伝送線路に送信する。
【0056】一方、現在テストしている特定の出力セル
とロード・ボード40上のループバック・パス50を構
成する伝送線路で接続された特定の入力セル15におい
て送られてくる送信データを受信し、受信したデータは
入力セルに繋がるスキャン・レジスタによって順次出力
パターン圧縮回路20に送られる。
【0057】この時、入力セル15に対して用意された
マルチプレクサ32は現在テストしている特定の入力セ
ルだけがスキャン・レジスタに接続され、その他は受信
データが順次出力パターン圧縮回路20に送られるよう
にフリップフロップ31側にスイッチされる。
【0058】この様にして、一通りのパターン列の送受
信が終った後、出力パターン圧縮回路20で圧縮された
データを、外部に設けたLSIテスタ42で読み取りテ
スト対象の入出力セル対で正常にパターン列の転送が行
われたか判定する。その後、上記のテスト・サイクルを
入出力セル対の個数だけ繰り返す。
【0059】この様な本発明のテスト・システムを用い
ることによって、 1.既存のLSIテスタでは困難であったGHzを越え
る高速I/Oを備えたLSIのセルフ・テストを行うこ
とが可能になり、 2.ロード・ボード上に測定回路や解析回路が必要ない
ためBOSTの欠点であるロード・ボード上の実装スペ
ースが緩和され、また、 3.LSIのI/O自身を使ったセルフ・テストなの
で、各々のI/O仕様に合わせてテスト・システムを設
計し直す必要がない、という利点がある。
【0060】以上、本発明の実施の形態を説明してきた
が、本発明は実施の形態に記載された構成・条件に限ら
れるものではなく、各種の変更が可能である。例えば、
上記の実施の形態においては、ロード・ボード内におい
てループバック・パスを構成する伝送線路をコプレーナ
構造で構成しているが、埋込メッキ技術を用いて同軸構
造で構成しても良いものである。
【0061】また、上記の実施の形態においては、ルー
プバック・パスを単一の線路長のループバック・パスと
しているが、スイッチング回路を設けて伝送パスを切り
替えることによって、ループバック・パスを任意の線路
長に設定するようにしても良いものである。
【0062】また、上記の実施の形態においては、テス
ト・パターン発生手段を、擬似乱数パターン発生回路で
構成しているが、狭義の擬似乱数パターン発生回路に限
られるものではなく、高速I/Oの特性試験が可能なテ
スト・パターンを発生できるものであれば良い。
【0063】また、上記の実施の形態においては、チェ
ック手段を、出力パターン圧縮回路で構成しているが、
狭義の出力パターン圧縮回路に限られるものではなく、
テスト・パターンの形態に応じたチェックが可能な手段
であれば良い。
【0064】
【発明の効果】本発明によれば、高速I/Oの試験のた
めにループバック・パスを用いることによってLSI内
部に設けたテスト手段BISTを用いて行っているの
で、試験装置の構成を複雑化することなく、迅速に1G
Hzを越える高速I/Oのテストを、各I/O仕様毎に
テスト・システムを変更することなく行うことができ、
ひいては、1GHz以上の動作周波数の高速半導体集積
回路装置の信頼性の向上に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理的構成の説明図である。
【図2】本発明の実施の形態のテスト・システムの概念
的構成図である。
【図3】高速I/Oを備えたLSIチップを概念的構成
図である。
【図4】高速I/Oを構成する出力セル及び入力セルの
概念的構成図である。
【図5】ロード・ボードのソケット回りの構成説明図で
ある。
【図6】ループバック・パスの概念的構成図である。
【図7】従来のテスト・システムの概念的構成図であ
る。
【図8】バウンダリ・スキャン・レジスタを設けた半導
体集積回路装置の概念的構成図である。
【図9】ロジックBISTを採用した半導体集積回路装
置の概念的構成図である。
【符号の説明】
1 半導体集積回路装置 2 高速入出力装置 3 ロード・ボード 4 ループバック・パス 5 テスト手段 6 テスト・パターン発生手段 7 チェック手段 11 LSIチップ 12 内部ロジック 13 出力セル 14 パッド 15 入力セル 16 パッド 17 高速I/O 18 スキャン・チェーン 19 擬似乱数パターン発生回路 20 出力パターン圧縮回路 21 フリップ・フロップ 22 マルチプレクサ 23 4B/5B符号器 24 シンクロナイザ 25 マルチプレクサ 26 LVDSドライバ 27 送信用電圧制御発振器 28 位相/周波数比較器 29 ドライバ・ピン 31 フリップ・フロップ 32 マルチプレクサ 33 LVDSレシーバ 34 デマルチプレクサ 35 シンクロナイザ 36 5B/4B復号器 37 受信用電圧制御発振器 38 位相/周波数比較器 39 レシーバ・ピン 40 ロード・ボード 41 ソケット 42 LSIテスタ 43 端子 44 端子 50 ループバック・パス 51 3層目の配線層 52 ビア 53 5層目の配線層 54 ビア 55 信号配線 56 信号配線 57 グランド配線 58 グランド配線 59 ビアの接続部 60 ビアの接続部 61 ビアの接続部 62 配線層 63 配線層 64 屈曲部 71 ロード・ボード 72 ソケット 73 引出配線 74 LSIテスタ 75 同軸ケーブル 76 ハンドラ 77 DUT 81 半導体チップ 82 内部ロジック 83 バウンダリ・スキャン・レジスタ 84 I/O 91 半導体チップ 92 擬似乱数パターン発生回路 93 出力パターン圧縮回路 94 スキャン・チェーン 95 LSIテスタ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/26 - 31/3193 G01R 31/02 - 31/06

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高速入出力装置を備えた半導体集積回路
    装置の外部出力端子と外部入力端子とを伝送線路で接続
    するループバック・パスを設けたロード・ボード上に前
    記半導体集積回路装置を搭載し、テスト・パターン発生
    手段と、前記テスト・パターン発生手段で発生させたテ
    スト・パターンを前記高速入出力装置へ伝達するバウン
    ダリ・スキャン・レジスタと、前記ループバック・パス
    を介した出力を前記外部入力端子を介して取り込むチェ
    ック手段とからなる前記半導体集積回路装置の内部に設
    けたテスト手段と前記ループバック・パスを利用して前
    記高速入出力装置の動作を前記半導体集積回路装置の内
    部において試験することを特徴とする高速入出力装置を
    備えた半導体集積回路装置の試験方法。
  2. 【請求項2】 上記テスト・パターン発生手段が擬似乱
    数パターン発生回路であり、且つ、上記チェック手段が
    出力パターン圧縮回路であることを特徴とする請求項
    載の高速入出力装置を備えた半導体集積回路装置の試
    験方法。
  3. 【請求項3】 高速入出力装置を備えるとともに、テス
    ト・パターン発生手段と、前記テスト・パターン発生手
    段で発生させたテスト・パターンを前記高速入出力装置
    へ伝達するバウンダリ・スキャン・レジスタと、ループ
    バック・パスを介した出力を外部入力端子を介して取り
    込むチェック手段とからなる内部テスト手段を備えた半
    導体集積回路装置の前記外部出力端子と外部入力端子
    を伝送線路で接続するループバック・パスを設けたロー
    ド・ボードを備えたことを特徴とする高速入出力装置を
    備えた半導体集積回路装置の試験装置。
  4. 【請求項4】 上記ループバック・パスが、少なくとも
    上記ロード・ボード内に設けられた多層配線と、層準の
    異なる配線層間を接続するビアによって構成されること
    を特徴とする請求項記載の高速入出力装置を備えた半
    導体集積回路装置の試験装置。
  5. 【請求項5】 上記各配線層が、コプレーナ構造の伝送
    線路からなることを特徴とする請求項記載の高速入出
    力装置を備えた半導体集積回路装置の試験装置。
  6. 【請求項6】 上記各配線層の屈曲箇所を多角形パター
    ンを利用して構成したことを特徴とする請求項または
    に記載の高速入出力装置を備えた半導体集積回路装置
    の試験装置。
  7. 【請求項7】 上記高速入出力装置を構成するととも
    に、上記ループバック・パスを介して結合される出力装
    置と入力装置との各対におけるループバック・パス長
    が、互いに等しいことを特徴とする請求項乃至のい
    ずれか1項に記載の高速入出力装置を備えた半導体集積
    回路装置の試験装置。
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TW091134517A TWI237700B (en) 2001-12-04 2002-11-27 Testing method and tester for semiconductor integrated circuit device comprising high-speed input/output device
US10/497,514 US7098682B2 (en) 2001-12-04 2002-12-03 Testing method and tester for semiconductor integrated circuit device comprising high-speed input/output element
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7650553B2 (en) 2005-09-30 2010-01-19 Fujitsu Microelectronics Limited Semiconductor integrated circuit apparatus and interface test method

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7071679B1 (en) * 2003-05-23 2006-07-04 Xilinx, Inc. Testing of a system-on-a-chip having a programmable section and a plurality of high-speed interfaces
WO2005011069A1 (ja) * 2003-07-29 2005-02-03 Advantest Corporation ソケット、及び試験装置
JP2005337740A (ja) * 2004-05-24 2005-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高速インターフェース回路検査モジュール、高速インターフェース回路検査対象モジュールおよび高速インターフェース回路検査方法
KR100583620B1 (ko) * 2004-10-25 2006-05-26 삼성전자주식회사 Pxi 기반의 믹스드 신호용 반도체 소자의 테스트 장치
US20070035321A1 (en) * 2005-08-10 2007-02-15 Emanuel Gorodetsky Device and method for testing mixed-signal circuits
JP4726679B2 (ja) 2006-03-31 2011-07-20 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体試験方法および半導体装置
US7535242B2 (en) * 2006-05-03 2009-05-19 Rambus Inc. Interface test circuit
CN100487473C (zh) * 2006-08-17 2009-05-13 华为技术有限公司 边界扫描系统及方法
CN101646954B (zh) * 2007-03-29 2013-07-24 爱德万测试株式会社 测试装置及电子器件
US7683650B1 (en) * 2007-05-24 2010-03-23 Keithley Instruments, Inc. Measurement instrument with synchronized interference signals
KR20100062326A (ko) * 2008-12-02 2010-06-10 삼성전자주식회사 반도체 디바이스 테스트 장치
KR101535228B1 (ko) 2009-05-13 2015-07-08 삼성전자주식회사 빌트 오프 테스트 장치
JP5290054B2 (ja) * 2009-06-02 2013-09-18 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体集積回路の試験システム
US8089296B2 (en) * 2009-06-23 2012-01-03 International Business Machines Corporation On-chip measurement of signals
US8386867B2 (en) * 2009-07-02 2013-02-26 Silicon Image, Inc. Computer memory test structure
US8543873B2 (en) 2010-01-06 2013-09-24 Silicon Image, Inc. Multi-site testing of computer memory devices and serial IO ports
US8627159B2 (en) * 2010-11-11 2014-01-07 Qualcomm Incorporated Feedback scan isolation and scan bypass architecture
CN102411108B (zh) * 2011-08-03 2013-05-01 南京中电熊猫晶体科技有限公司 用于石英晶体振荡器连续升温测试的多工位同步测试系统
MY193598A (en) 2014-06-20 2022-10-19 Xcerra Corp Test socket assembly and related methods
CN105334352B (zh) * 2014-08-11 2018-08-21 北京航天动力研究所 一种三位开关阵列导通绝缘测试装置及方法
US20160065334A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 R&D Circuits, Inc Structure and Implementation Method for implementing an embedded serial data test loopback, residing directly under the device within a printed circuit board
US11398848B2 (en) * 2014-09-24 2022-07-26 Analog Devices, Inc. Circuits and systems for multiplexed isolator communication
KR102329802B1 (ko) * 2015-07-23 2021-11-22 삼성전자주식회사 테스트 인터페이스 보드, 테스트 장비, 테스트 시스템 및 테스트 방법
KR20190105337A (ko) 2018-03-05 2019-09-17 삼성전자주식회사 반도체 메모리 장치
US11082241B2 (en) * 2018-03-30 2021-08-03 Intel Corporation Physically unclonable function with feed-forward addressing and variable latency output
CN112540282B (zh) * 2019-09-20 2024-11-12 台湾中华精测科技股份有限公司 测试装置
CN111044887B (zh) * 2019-12-09 2022-05-13 北京时代民芯科技有限公司 一种ddr2/3 phy bist命令通道测试向量生成方法
KR102326670B1 (ko) * 2020-07-14 2021-11-16 주식회사 엑시콘 진단 디바이스가 구비된 반도체 디바이스 테스트 장치
CN116601503A (zh) * 2021-01-26 2023-08-15 华为技术有限公司 芯片测试装置及芯片测试方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001194417A (ja) 2000-01-14 2001-07-19 Jsr Corp 電極を有する基板並びにそれを用いた検査治具、検査装置及びアダプタ装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3022017B2 (ja) * 1993-01-06 2000-03-15 日本電気株式会社 集積回路
US5774477A (en) 1995-12-22 1998-06-30 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus for pseudorandom boundary-scan testing
JPH10170606A (ja) 1996-12-10 1998-06-26 Sony Corp 半導体装置
JPH1164442A (ja) * 1997-08-21 1999-03-05 Ngk Spark Plug Co Ltd 電子部品チップ検査用治具
JP3209734B2 (ja) * 1998-09-29 2001-09-17 松下電器産業株式会社 半導体集積回路及びその検査方法
US6859902B1 (en) * 2000-10-02 2005-02-22 Credence Systems Corporation Method and apparatus for high speed IC test interface
US6754867B2 (en) * 2000-12-28 2004-06-22 Intel Corporation Method of determining non-accessible device I/O pin speed using on chip LFSR and MISR as data source and results analyzer respectively
JP2002290030A (ja) * 2001-03-23 2002-10-04 Ngk Spark Plug Co Ltd 配線基板
US6937480B2 (en) * 2001-05-14 2005-08-30 Fuji Xerox Co., Ltd. Printed wiring board
US7099278B2 (en) * 2001-08-10 2006-08-29 Broadcom Corporation Line loop back for very high speed application
US6777971B2 (en) * 2002-03-20 2004-08-17 Lsi Logic Corporation High speed wafer sort and final test
US7412639B2 (en) * 2002-05-24 2008-08-12 Verigy (Singapore) Pte. Ltd. System and method for testing circuitry on a wafer
US7082557B2 (en) * 2003-06-09 2006-07-25 Lsi Logic Corporation High speed serial interface test

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001194417A (ja) 2000-01-14 2001-07-19 Jsr Corp 電極を有する基板並びにそれを用いた検査治具、検査装置及びアダプタ装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7650553B2 (en) 2005-09-30 2010-01-19 Fujitsu Microelectronics Limited Semiconductor integrated circuit apparatus and interface test method

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