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JP6410144B2 - Semiconductor device and inspection method thereof - Google Patents
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Description

本開示は、CSP(チップサイズパッケージ)もしくはWLCSP(ウェハレベルチップサイズパッケージ)もしくはFOWLP(Fan out wafer level package)(ファンアウトウェハレベルパッケージ)で形成される半導体装置に関し、特に再配線の断線の有無を検査できる半導体装置及びその検査方法に関する。   The present disclosure relates to a semiconductor device formed by CSP (chip size package), WLCSP (wafer level chip size package), or FOWLP (Fan out wafer level package), and in particular, whether or not rewiring is broken. The present invention relates to a semiconductor device and an inspection method thereof.

近年、電子機器の小型化、薄型化及び軽量化の進展にともなって、半導体チップの外形サイズとほぼ同じ外形サイズであるCSP(チップサイズパッケージ)構造を有する半導体装置が急速に普及している。このCSPでは、半導体チップ上の電極からパッケージ表面に格子状に配置される外部端子である半田ボール(バンプ)にかけて再配線が形成される。また、CSPにおいて、WLCSP技術は、ウェハ状態でのアセンブリ工程において貫通電極及び再配線を形成する。   In recent years, with the progress of miniaturization, thinning, and weight reduction of electronic devices, semiconductor devices having a CSP (chip size package) structure that is almost the same as the outer size of a semiconductor chip are rapidly spreading. In this CSP, rewiring is formed from an electrode on a semiconductor chip to solder balls (bumps) which are external terminals arranged in a lattice pattern on the surface of the package. In the CSP, the WLCSP technology forms a through electrode and a rewiring in an assembly process in a wafer state.

例えば、特許文献1には、回路素子形成領域DA上で導体層5をインダクタンス成分が生じないようにパターニングされた誘導素子Lを再配線として形成する半導体装置が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a semiconductor device in which an inductive element L that is patterned so that an inductance component is not generated in the conductor layer 5 on the circuit element formation area DA is formed as a rewiring.

特許第3540729号公報Japanese Patent No. 3540729

しかしながら、上述した半導体装置では、半導体チップの電極パッドと半導体装置の外部端子とを接続する再配線の断線の有無を検査できないという課題があった。   However, the above-described semiconductor device has a problem that it cannot be inspected for the disconnection of the rewiring that connects the electrode pad of the semiconductor chip and the external terminal of the semiconductor device.

本開示の目的は以上の課題を解決し、半導体チップの電極パッドと半導体装置の外部端子とを接続する再配線の断線の有無を検査できる半導体装置及びその検査方法を提供することにある。   An object of the present disclosure is to solve the above problems and to provide a semiconductor device and an inspection method thereof capable of inspecting whether or not a rewiring that connects an electrode pad of a semiconductor chip and an external terminal of the semiconductor device is disconnected.

本開示に係る半導体装置は、
入力端子に入力される入力電圧を第1の電圧に変換して出力する出力トランジスタを含む半導体チップを実装する半導体装置であって、
上記半導体チップは、上記出力トランジスタの出力端子に接続される第1の電極パッドと、上記出力トランジスタの出力端子に内部抵抗を介して接続される第2の電極パッドとを備え、
上記半導体装置は、上記第1の電極パッドと上記半導体装置の外部端子とを接続する第1の貫通電極及び再配線と、上記第2の電極パッドと上記再配線とを接続する第2の貫通電極とを備え、
上記半導体チップは、
上記第1の電圧と負帰還電圧との誤差電圧を発生し、上記誤差電圧に基づいて上記入力される入力電圧を上記第1の電圧に変換するように上記出力トランジスタを制御する誤差増幅器と、
上記第1の電極パッドでの第2の電圧及び上記第2の電極パッドでの第3の電圧のいずれかを上記負帰還電圧として上記誤差増幅器に選択的に出力する切替部とを備える。
A semiconductor device according to the present disclosure is:
A semiconductor device mounting a semiconductor chip including an output transistor that converts an input voltage input to an input terminal into a first voltage and outputs the first voltage,
The semiconductor chip includes a first electrode pad connected to the output terminal of the output transistor, and a second electrode pad connected to the output terminal of the output transistor via an internal resistor,
The semiconductor device includes a first through electrode and a rewiring that connect the first electrode pad and an external terminal of the semiconductor device, and a second through that connects the second electrode pad and the rewiring. With electrodes,
The semiconductor chip is
An error amplifier that generates an error voltage between the first voltage and the negative feedback voltage, and that controls the output transistor to convert the input voltage to be input into the first voltage based on the error voltage;
And a switching unit that selectively outputs either the second voltage at the first electrode pad or the third voltage at the second electrode pad as the negative feedback voltage to the error amplifier.

本開示に係る半導体装置及びその検査方法によれば、配線上に簡易なスイッチを備えるだけで半導体装置での再配線の断線の有無を判定することが可能となる。従って、半導体チップ内の空きスペースを利用してスイッチを形成することができるので、回路規模及び消費電力の増加を防止することが可能となる。   According to the semiconductor device and the inspection method thereof according to the present disclosure, it is possible to determine whether or not the rewiring is disconnected in the semiconductor device only by providing a simple switch on the wiring. Therefore, since the switch can be formed by using the empty space in the semiconductor chip, it is possible to prevent an increase in circuit scale and power consumption.

本開示の第1の実施形態に係る半導体装置2の上面図である。3 is a top view of the semiconductor device 2 according to the first embodiment of the present disclosure. FIG. 図1の破線で囲まれた領域Aの部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the area | region A enclosed with the broken line of FIG. 図2のB−B’線に沿って切断したときの半導体装置2の縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the semiconductor device 2 taken along the line B-B ′ of FIG. 2. 図3の半導体チップ1の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of the semiconductor chip 1 of FIG. 3. 図4の半導体装置2の動作を説明するための模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the operation of the semiconductor device 2 of FIG. 4.

以下、本開示に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。   Embodiments according to the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

第1の実施形態.
半導体チップに形成される低ドロップアウト(LDO)リニアレギュレータをCSP(チップサイズパッケージ)もしくはWLCSP(ウェハレベルチップサイズパッケージ)もしくはFOWLP(Fan out wafer level package)(ファンアウトウェハレベルパッケージ)に実装し、CSPもしくはWLCSPもしくはFOWLP内の再配線を用いて半導体チップ内での配線による内部抵抗を低減させる技術が存在する。これに対して、本開示の第1の実施形態は、CSPもしくはWLCSPもしくはFOWLP内の再配線の断線の有無を簡単に検査できることを特徴とする。
First embodiment.
A low dropout (LDO) linear regulator formed on a semiconductor chip is mounted on a CSP (chip size package), WLCSP (wafer level chip size package) or FOWLP (Fan out wafer level package) (fan out wafer level package), There is a technique for reducing internal resistance due to wiring in a semiconductor chip by using rewiring in CSP, WLCSP, or FOWLP. On the other hand, the first embodiment of the present disclosure is characterized in that the presence or absence of disconnection of the rewiring in the CSP, WLCSP, or FOWLP can be easily inspected.

図1は、本開示の第1の実施形態に係る半導体装置2の上面図である。図1において、半田ボール11は入力端子であり、半田ボール12は出力端子である。ここで、入力端子に入力される入力電圧は半導体装置2内に実装される定電圧回路15(後述する)で所定の電圧に変換されて出力端子から出力される。   FIG. 1 is a top view of the semiconductor device 2 according to the first embodiment of the present disclosure. In FIG. 1, a solder ball 11 is an input terminal, and a solder ball 12 is an output terminal. Here, the input voltage input to the input terminal is converted into a predetermined voltage by a constant voltage circuit 15 (described later) mounted in the semiconductor device 2 and output from the output terminal.

図2は、図1の破線で囲まれた領域Aの部分拡大図であり、図3は、図2のB−B’線に沿って切断したときの半導体装置2の縦断面図である。図1及び図2において、半導体装置2は、ウェハ状態のCSPをダイシングによって切り出される個々のCSPである。図1及び図2において、個々のCSPは矩形形状であり、外部端子である半田ボール11と後述する半導体チップ1の電極パッドP1とは貫通電極TH1及び再配線10を介して電気的に接続される。また、外部端子である半田ボール12と半導体チップ1の電極パッドP2とは再配線20及び貫通電極TH2を介して電気的に接続される。さらに、外部端子である半田ボール12と半導体チップ1の電極パッドP3とは再配線20及び貫通電極TH3を介して電気的に接続される。すなわち、再配線20と電極パッドP3とは貫通電極TH3を介して電気的に接続される。ここで、再配線20は約0.1オームの抵抗を有する。   2 is a partially enlarged view of a region A surrounded by a broken line in FIG. 1, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the semiconductor device 2 taken along line B-B ′ in FIG. 1 and 2, the semiconductor device 2 is an individual CSP that is cut out from a wafer-state CSP by dicing. 1 and 2, each CSP has a rectangular shape, and a solder ball 11 as an external terminal and an electrode pad P1 of a semiconductor chip 1 described later are electrically connected through a through electrode TH1 and a rewiring 10. The Also, the solder balls 12 that are external terminals and the electrode pads P2 of the semiconductor chip 1 are electrically connected via the rewiring 20 and the through-hole electrodes TH2. Furthermore, the solder balls 12 that are external terminals and the electrode pads P3 of the semiconductor chip 1 are electrically connected via the rewiring 20 and the through-hole electrodes TH3. That is, the rewiring 20 and the electrode pad P3 are electrically connected through the through electrode TH3. Here, the rewiring 20 has a resistance of about 0.1 ohm.

図3において、半導体装置2の外部端子である半田ボール12が形成されるまでの製造工程を以下に説明する。   In FIG. 3, a manufacturing process until the solder ball 12 which is an external terminal of the semiconductor device 2 is formed will be described below.

(1)半導体チップ1上に、例えばアルミニウムなどの導電性材料で形成される電極パッドP1〜P3をパターニングして形成する。
(2)第1絶縁層7を半導体チップ1上及び電極パッドP1〜P3上に堆積する。
(3)堆積された第1絶縁層7をフォトリソグラフィ工程及びドライエッチング法などを用いて各電極パッドP1〜P3上にそれぞれ開口部を形成する。
(4)各電極パッドP1〜P3上の開口部にスパッタ法や真空蒸着法などを用いて、例えば白金、ロジウム、ルテニウム、イリジウムなどの金属を堆積して貫通電極TH1〜TH3をそれぞれ形成する。
(5)例えば銅やニッケルなどの金属材料を貫通電極TH1〜TH3及び第1絶縁層7上に堆積し、フォトリソグラフィ工程及びドライエッチング法などを用いて当該堆積された金属材料をパターニングして再配線10及び20をそれぞれ形成する。
(6)再配線10,20及び第1絶縁層7上に第2絶縁層を堆積する。
(7)第2絶縁層8において、各再配線10,20上にそれぞれ開口部を設け、各開口部に半田ボール11,12を形成する。
(1) On the semiconductor chip 1, electrode pads P1 to P3 formed of a conductive material such as aluminum are patterned and formed.
(2) The first insulating layer 7 is deposited on the semiconductor chip 1 and the electrode pads P1 to P3.
(3) Openings are respectively formed on the electrode pads P1 to P3 in the deposited first insulating layer 7 using a photolithography process and a dry etching method.
(4) Metals such as platinum, rhodium, ruthenium, and iridium are deposited in the openings on the electrode pads P1 to P3 by using a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like to form the through electrodes TH1 to TH3, respectively.
(5) For example, a metal material such as copper or nickel is deposited on the through electrodes TH1 to TH3 and the first insulating layer 7, and the deposited metal material is patterned using a photolithography process, a dry etching method, and the like. Wirings 10 and 20 are formed, respectively.
(6) A second insulating layer is deposited on the rewirings 10 and 20 and the first insulating layer 7.
(7) In the second insulating layer 8, openings are provided on the rewirings 10 and 20, and solder balls 11 and 12 are formed in the openings.

図4は、図3の半導体チップ1の回路図である。図4において、半導体チップ1は、例えば低ドロップアウト(LDO)リニアレギュレータなどの定電圧回路15と、スイッチSWと、約4オームの抵抗を有する内部抵抗Rと、電極パッドP1〜P3とを備えて構成される。定電圧回路15は、基準電圧Vrefを有する電源6と、半田ボール11を介して電極パッドP1に入力される入力電圧を基準電圧Vrefに変換して出力する出力トランジスタ4と、基準電圧Vrefと負帰還電圧との誤差電圧を発生し、当該誤差電圧に基づいて入力電圧を基準電圧Vrefに変換するように出力トランジスタ4を制御する誤差増幅器3とを備えて構成される。ここで、内部抵抗Rは、出力トランジスタ4のドレインから出力端子である半田ボール12に接続される電極パッドP3まで接続される配線の抵抗を意味する。従って、本実施形態では、この配線抵抗を、電極パッドP2及び出力トランジスタ4のドレインと電極パッドP3との間に接続される内部抵抗Rとして図示する。   FIG. 4 is a circuit diagram of the semiconductor chip 1 of FIG. In FIG. 4, the semiconductor chip 1 includes a constant voltage circuit 15 such as a low dropout (LDO) linear regulator, a switch SW, an internal resistance R having a resistance of about 4 ohms, and electrode pads P1 to P3. Configured. The constant voltage circuit 15 includes a power supply 6 having a reference voltage Vref, an output transistor 4 that converts an input voltage input to the electrode pad P1 via the solder ball 11 into a reference voltage Vref, and outputs the reference voltage Vref. An error amplifier 3 that generates an error voltage with respect to the feedback voltage and controls the output transistor 4 to convert the input voltage to the reference voltage Vref based on the error voltage is provided. Here, the internal resistance R means the resistance of the wiring connected from the drain of the output transistor 4 to the electrode pad P3 connected to the solder ball 12 as the output terminal. Therefore, in the present embodiment, this wiring resistance is illustrated as an internal resistance R connected between the electrode pad P2 and the drain of the output transistor 4 and the electrode pad P3.

電極パッドP1は出力トランジスタ4のソースに接続され、電極パッドP2は出力トランジスタ4のドレインに接続される。誤差増幅器3の非反転入力端子には電源6の正極側が接続され、電源4の負極側は接地される。誤差増幅器3の反転入力端子にはスイッチSWが接続され、外部装置からの切替信号CSに基づいて、スイッチSWが接点aもしくは接点bに切り替えられる。ここで、スイッチSWが接点bに切り替えられると、出力トランジスタ4のドレイン電圧が誤差増幅器3の反転入力端子に入力され、スイッチSWが接点aに切り替えられると、電極パッドP3での電圧が誤差増幅器3の反転入力端子に入力される。すなわち、スイッチSWは、電極パッドP2での電圧及び電極パッドP3での電圧のいずれかを負帰還電圧として誤差増幅器3に選択的に出力する切替部である。ここで、スイッチSWはCMOS(相補性金属酸化膜半導体)を用いて構成される。従って、スイッチSWは、小さなトランジスタサイズで構成することができるので、スイッチSWによる消費電流を少なくすることができる。   The electrode pad P 1 is connected to the source of the output transistor 4, and the electrode pad P 2 is connected to the drain of the output transistor 4. The non-inverting input terminal of the error amplifier 3 is connected to the positive side of the power source 6 and the negative side of the power source 4 is grounded. A switch SW is connected to the inverting input terminal of the error amplifier 3, and the switch SW is switched to the contact point a or the contact point b based on the switching signal CS from the external device. Here, when the switch SW is switched to the contact point b, the drain voltage of the output transistor 4 is input to the inverting input terminal of the error amplifier 3, and when the switch SW is switched to the contact point a, the voltage at the electrode pad P3 is changed to the error amplifier. 3 input to the inverting input terminal. That is, the switch SW is a switching unit that selectively outputs either the voltage at the electrode pad P2 or the voltage at the electrode pad P3 to the error amplifier 3 as a negative feedback voltage. Here, the switch SW is configured using a CMOS (complementary metal oxide semiconductor). Therefore, since the switch SW can be configured with a small transistor size, current consumption by the switch SW can be reduced.

以上のように構成された半導体装置2の動作について以下に説明する。   The operation of the semiconductor device 2 configured as described above will be described below.

図5は、図4の半導体装置2の動作を説明するための模式図である。ここで、電源6の基準電圧Vrefは1.2ボルト(V)として説明する。図5において、スイッチSWが接点aに切り替えられると、誤差増幅器3は、電極パッドP3での電圧(D点の電圧)が1.2ボルトとなるように出力トランジスタ4を制御する。この場合には、貫通電極TH2もしくは再配線20において断線が発生していたとしても、誤差増幅器3は、電極パッドP3での電圧(D点の電圧)が1.2ボルトとなるように出力トランジスタ4を制御するので、半田ボール12で検出される電圧は常に約1.2ボルトとなる。従って、貫通電極TH2もしくは再配線20において断線が発生しているか否かを判定することはできない。   FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the operation of the semiconductor device 2 of FIG. Here, the reference voltage Vref of the power source 6 is described as 1.2 volts (V). In FIG. 5, when the switch SW is switched to the contact a, the error amplifier 3 controls the output transistor 4 so that the voltage at the electrode pad P3 (the voltage at the point D) becomes 1.2 volts. In this case, even if a disconnection occurs in the through electrode TH2 or the rewiring 20, the error amplifier 3 outputs the output transistor so that the voltage at the electrode pad P3 (the voltage at the point D) becomes 1.2 volts. 4 is controlled, the voltage detected by the solder ball 12 is always about 1.2 volts. Therefore, it cannot be determined whether or not a disconnection has occurred in the through electrode TH2 or the rewiring 20.

スイッチSWが接点bに切り替えられると、出力トランジスタ4のドレイン電圧(C点での電圧)が1.2ボルトとなるように誤差増幅器3は出力トランジスタ4を制御する。従って、貫通電極TH2もしくは再配線20において断線が発生していない場合には、再配線20の抵抗(約0.1オーム)は、内部抵抗R(約4オーム)よりも小さいので、半田ボール12で検出される電圧はC点での電圧となり約1.2ボルトとなる。これに対して、貫通電極TH2もしくは再配線20において断線が発生している場合には、出力トランジスタ4から出力される負荷電流I_loadは再配線20を経由せずに内部抵抗Rを経由して負荷5に流れる。従って、半田ボール12で検出されるD点での電圧はC点での電圧(1.2ボルト)に比較すると内部抵抗Rによる電圧降下分(=負荷電流I_load×4オーム)だけ小さくなる。   When the switch SW is switched to the contact point b, the error amplifier 3 controls the output transistor 4 so that the drain voltage (voltage at the point C) of the output transistor 4 becomes 1.2 volts. Accordingly, when no disconnection occurs in the through electrode TH2 or the rewiring 20, the resistance of the rewiring 20 (about 0.1 ohm) is smaller than the internal resistance R (about 4 ohm), and therefore the solder ball 12 The voltage detected at is the voltage at point C, which is about 1.2 volts. On the other hand, when a disconnection occurs in the through electrode TH2 or the rewiring 20, the load current I_load output from the output transistor 4 does not pass through the rewiring 20 but passes through the internal resistance R. Flows to 5. Therefore, the voltage at the point D detected by the solder ball 12 is smaller than the voltage at the point C (1.2 volts) by the voltage drop due to the internal resistance R (= load current I_load × 4 ohms).

次に、上述した半導体装置2の検査方法について以下に説明する。   Next, the inspection method of the semiconductor device 2 described above will be described below.

外部装置を用いて、スイッチSWが接点aに切り替えられることを示す切替信号CSをスイッチSWに入力する。この場合には、電極パッドP3の電圧が負帰還電圧として誤差増幅器3の反転入力端子に入力される。スイッチSWを接点aに接続させた状態で、半導体装置2の出力端子である半田ボール12における電圧を測定する。   Using an external device, a switching signal CS indicating that the switch SW is switched to the contact a is input to the switch SW. In this case, the voltage of the electrode pad P3 is input to the inverting input terminal of the error amplifier 3 as a negative feedback voltage. With the switch SW connected to the contact a, the voltage at the solder ball 12 that is the output terminal of the semiconductor device 2 is measured.

次に、外部装置を用いて、スイッチSWが接点bに切り替えられることを示す切替信号CSをスイッチSWに入力する。この場合には、出力トランジスタ4のドレイン電圧(C点での電圧)が負帰還電圧として誤差増幅器3の反転入力端子に入力される。スイッチSWを接点bに接続させた状態で、半導体装置2の出力端子である半田ボール12における電圧を測定する。   Next, using an external device, a switching signal CS indicating that the switch SW is switched to the contact b is input to the switch SW. In this case, the drain voltage (voltage at the point C) of the output transistor 4 is input to the inverting input terminal of the error amplifier 3 as a negative feedback voltage. With the switch SW connected to the contact b, the voltage at the solder ball 12 that is the output terminal of the semiconductor device 2 is measured.

次に、スイッチSWを接点aに接続させた状態での半田ボール12における電圧と、スイッチSWを接点bに接続させた状態での半田ボール12における電圧とを比較して、第2の貫通電極TH2及び再配線20のうちのいずれかにおいて断線が発生しているか否かを判定する。ここで、スイッチSWを接点bに接続させた状態での半田ボール12における電圧がスイッチSWを接点aに接続させた状態での半田ボール12における電圧よりも低いときに、第2の貫通電極TH2及び再配線20のうちのいずれかにおいて断線が発生している不良品であると判定する。また、スイッチSWを接点bに接続させた状態での半田ボール12における電圧とスイッチSWを接点aに接続させた状態での半田ボール12における電圧とが同一であるときに、第2の貫通電極TH2及び再配線20において断線が発生していない良品であると判定する。   Next, the voltage at the solder ball 12 with the switch SW connected to the contact a is compared with the voltage at the solder ball 12 with the switch SW connected to the contact b, so that the second through electrode It is determined whether or not a disconnection has occurred in any of TH2 and rewiring 20. Here, when the voltage at the solder ball 12 with the switch SW connected to the contact b is lower than the voltage at the solder ball 12 with the switch SW connected to the contact a, the second through electrode TH2 And the rewiring 20 are determined to be defective products in which disconnection occurs. When the voltage at the solder ball 12 with the switch SW connected to the contact b and the voltage at the solder ball 12 with the switch SW connected to the contact a are the same, the second through electrode It is determined that the product is a non-defective product in which no disconnection occurs in TH2 and the rewiring 20

以上説明したように、第1の態様に係る半導体装置は、
入力端子に入力される入力電圧を第1の電圧に変換して出力する出力トランジスタを含む半導体チップを実装する半導体装置であって、
上記半導体チップは、上記出力トランジスタの出力端子に接続される第1の電極パッドと、上記出力トランジスタの出力端子に内部抵抗を介して接続される第2の電極パッドとを備え、
上記半導体装置は、上記第1の電極パッドと上記半導体装置の外部端子とを接続する第1の貫通電極及び再配線と、上記第2の電極パッドと上記再配線とを接続する第2の貫通電極とを備え、
上記半導体チップは、
上記第1の電圧と負帰還電圧との誤差電圧を発生し、上記誤差電圧に基づいて上記入力される入力電圧を上記第1の電圧に変換するように上記出力トランジスタを制御する誤差増幅器と、
上記第1の電極パッドでの第2の電圧及び上記第2の電極パッドでの第3の電圧のいずれかを上記負帰還電圧として上記誤差増幅器に選択的に出力する切替部とを備える。
As described above, the semiconductor device according to the first aspect is
A semiconductor device mounting a semiconductor chip including an output transistor that converts an input voltage input to an input terminal into a first voltage and outputs the first voltage,
The semiconductor chip includes a first electrode pad connected to the output terminal of the output transistor, and a second electrode pad connected to the output terminal of the output transistor via an internal resistor,
The semiconductor device includes a first through electrode and a rewiring that connect the first electrode pad and an external terminal of the semiconductor device, and a second through that connects the second electrode pad and the rewiring. With electrodes,
The semiconductor chip is
An error amplifier that generates an error voltage between the first voltage and the negative feedback voltage, and that controls the output transistor to convert the input voltage to be input into the first voltage based on the error voltage;
And a switching unit that selectively outputs either the second voltage at the first electrode pad or the third voltage at the second electrode pad as the negative feedback voltage to the error amplifier.

第1の態様に係る半導体装置によれば、出力トランジスタのドレイン電圧もしくは半導体装置の出力端子での電圧のいずれかを負帰還電圧として誤差増幅器に選択的に出力することができる。従って、出力トランジスタにより変換された電圧が低い抵抗を有する再配線を経由して出力端子から出力される第1ルートにおいて断線が発生すると、出力トランジスタにより変換された電圧は内部抵抗を経由して出力端子から出力される(第2ルート)。従って、出力端子での電圧をモニタリングしてこの内部抵抗による電圧降下分を測定することにより上述した第1ルートでの断線を検出することが可能となる。   According to the semiconductor device of the first aspect, either the drain voltage of the output transistor or the voltage at the output terminal of the semiconductor device can be selectively output to the error amplifier as a negative feedback voltage. Therefore, when a disconnection occurs in the first route that is output from the output terminal via the rewiring having a low resistance, the voltage converted by the output transistor, the voltage converted by the output transistor is output via the internal resistance. Output from the terminal (second route). Therefore, the disconnection in the first route described above can be detected by monitoring the voltage at the output terminal and measuring the voltage drop due to the internal resistance.

第2の態様に係る半導体装置は、第1の態様に係る半導体装置において、
上記切替部は、上記半導体装置の外部から入力される切替信号に基づいて、上記第1の電極パッド及び上記第2の電極パッドのいずれかを上記誤差増幅器に接続する。
A semiconductor device according to a second aspect is the semiconductor device according to the first aspect.
The switching unit connects either the first electrode pad or the second electrode pad to the error amplifier based on a switching signal input from the outside of the semiconductor device.

第2の態様に係る半導体装置によれば、半導体装置の外部から入力される切替信号に基づいて、簡単に断線の有無を判定することができ、異常がない場合には再度外部から信号を入力して製品状態での配線状態に戻すことができる。従って、時間を費やすことなしに断線の有無の検査できるので製造工程におけるスループットを向上させることができる。   According to the semiconductor device according to the second aspect, it is possible to easily determine the presence or absence of disconnection based on the switching signal input from the outside of the semiconductor device, and when there is no abnormality, input the signal from the outside again. Thus, the wiring state in the product state can be restored. Accordingly, since it is possible to inspect for disconnection without spending time, the throughput in the manufacturing process can be improved.

第3の態様に係る半導体装置は、第1または2の態様に係る半導体装置において、
上記半導体装置は、チップサイズパッケージもしくはウェハレベルチップサイズパッケージで形成される。
A semiconductor device according to a third aspect is the semiconductor device according to the first or second aspect,
The semiconductor device is formed of a chip size package or a wafer level chip size package.

第4の態様に係る半導体装置は、第1〜第3の態様に係る半導体装置において、
上記切替部は、相補性金属酸化膜半導体を用いて構成されるスイッチである。
A semiconductor device according to a fourth aspect is the semiconductor device according to the first to third aspects,
The switching unit is a switch configured using a complementary metal oxide semiconductor.

第4の態様に係る半導体装置によれば、配線上に簡易なスイッチを備えるだけで半導体装置での再配線の断線の有無を判定することが可能となる。従って、半導体チップ内の空きスペースを利用してスイッチを形成することができるので、回路規模及び消費電力の増加を防止することが可能となる。   According to the semiconductor device according to the fourth aspect, it is possible to determine whether or not the rewiring is disconnected in the semiconductor device only by providing a simple switch on the wiring. Therefore, since the switch can be formed by using the empty space in the semiconductor chip, it is possible to prevent an increase in circuit scale and power consumption.

第5の態様に係る半導体装置の検査方法は、第1の態様に係る半導体装置の検査方法において、
上記第2の電圧を上記負帰還電圧として上記誤差増幅器に出力するように切り替え、上記外部端子での第4の電圧を測定するステップと、
上記第3の電圧を上記負帰還電圧として上記誤差増幅器に出力するように切り替え、上記外部端子での第5の電圧を測定するステップと、
上記第4の電圧と上記第5の電圧とを比較して、上記第2の貫通電極及び上記再配線のうちのいずれかにおいて断線が発生しているか否かを判定するステップとを含む。
A semiconductor device inspection method according to a fifth aspect is the semiconductor device inspection method according to the first aspect, wherein:
Switching the second voltage to be output to the error amplifier as the negative feedback voltage and measuring a fourth voltage at the external terminal;
Switching to output the third voltage as the negative feedback voltage to the error amplifier and measuring a fifth voltage at the external terminal;
Comparing the fourth voltage with the fifth voltage and determining whether or not a break has occurred in any of the second through electrode and the rewiring.

第6態様に係る半導体装置の検査方法は、第5の態様に係る半導体装置の検査方法において、
上記第4の電圧が上記第5の電圧よりも低いときに、上記第2の貫通電極及び上記再配線のうちのいずれかにおいて断線が発生している不良品であると判定し、上記第4の電圧と上記第5の電圧とが同一であるときに、上記第2の貫通電極及び上記再配線のうちのいずれかにおいて断線が発生していない良品であると判定する。
A semiconductor device inspection method according to a sixth aspect is the semiconductor device inspection method according to the fifth aspect,
When the fourth voltage is lower than the fifth voltage, it is determined as a defective product in which disconnection has occurred in any of the second through electrode and the rewiring, and the fourth voltage When the first voltage and the fifth voltage are the same, it is determined that the product is a non-defective product in which no disconnection occurs in any of the second through electrode and the rewiring.

また、上述した実施形態では、誤差増幅器3に入力される負帰還電圧の切り替えをスイッチSWを用いて説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、スイッチSWの代わりにヒューズを用いて誤差増幅器3に入力される負帰還電圧を切り替えてもよい。この場合においても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。   In the embodiment described above, switching of the negative feedback voltage input to the error amplifier 3 has been described using the switch SW, but the present disclosure is not limited to this. For example, the negative feedback voltage input to the error amplifier 3 may be switched using a fuse instead of the switch SW. Even in this case, the same effect as the present embodiment can be obtained.

以上詳述したように、本開示に係る半導体装置によれば、半導体チップ内にスイッチを備えるだけで半導体装置における再配線の断線を判定することが可能となる。従って、半導体チップ内の配線面積を低減させることが可能となる。   As described above in detail, according to the semiconductor device according to the present disclosure, it is possible to determine disconnection of rewiring in the semiconductor device only by providing a switch in the semiconductor chip. Accordingly, the wiring area in the semiconductor chip can be reduced.

1…半導体チップ、
2…半導体装置、
3…誤差増幅器、
4…出力トランジスタ、
5…負荷、
6…電源、
7…第1絶縁層、
8…第2絶縁層、
10,20…再配線、
11,12…半田ボール、
15…定電圧回路。
1 ... Semiconductor chip,
2 ... Semiconductor device,
3 ... error amplifier,
4 ... Output transistor,
5 ... Load,
6 ... Power supply,
7 ... 1st insulating layer,
8 ... the second insulating layer,
10, 20 ... rewiring,
11, 12 ... solder balls,
15 ... Constant voltage circuit.

Claims (6)

入力端子に入力される入力電圧を第1の電圧に変換して出力する出力トランジスタを含む半導体チップを実装する半導体装置であって、
上記半導体チップは、上記出力トランジスタの出力端子に接続される第1の電極パッドと、上記出力トランジスタの出力端子に内部抵抗を介して接続される第2の電極パッドとを備え、
上記半導体装置は、上記第1の電極パッドと上記半導体装置の外部端子とを接続する第1の貫通電極及び再配線と、上記第2の電極パッドと上記再配線とを接続する第2の貫通電極とを備え、
上記半導体チップは、
上記第1の電圧と負帰還電圧との誤差電圧を発生し、上記誤差電圧に基づいて上記入力される入力電圧を上記第1の電圧に変換するように上記出力トランジスタを制御する誤差増幅器と、
上記第1の電極パッドでの第2の電圧及び上記第2の電極パッドでの第3の電圧のいずれかを上記負帰還電圧として上記誤差増幅器に選択的に出力する切替部とを備える半導体装置。
A semiconductor device mounting a semiconductor chip including an output transistor that converts an input voltage input to an input terminal into a first voltage and outputs the first voltage,
The semiconductor chip includes a first electrode pad connected to the output terminal of the output transistor, and a second electrode pad connected to the output terminal of the output transistor via an internal resistor,
The semiconductor device includes a first through electrode and a rewiring that connect the first electrode pad and an external terminal of the semiconductor device, and a second through that connects the second electrode pad and the rewiring. With electrodes,
The semiconductor chip is
An error amplifier that generates an error voltage between the first voltage and the negative feedback voltage, and that controls the output transistor to convert the input voltage to be input into the first voltage based on the error voltage;
A switching device that selectively outputs either the second voltage at the first electrode pad or the third voltage at the second electrode pad as the negative feedback voltage to the error amplifier. .
上記切替部は、上記半導体装置の外部から入力される切替信号に基づいて、上記第1の電極パッド及び上記第2の電極パッドのいずれかを上記誤差増幅器に接続する請求項1記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the switching unit connects either the first electrode pad or the second electrode pad to the error amplifier based on a switching signal input from the outside of the semiconductor device. . 上記半導体装置は、チップサイズパッケージもしくはウェハレベルチップサイズパッケージで形成される請求項1または2記載の半導体装置。   3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is formed of a chip size package or a wafer level chip size package. 上記切替部は、相補性金属酸化膜半導体を用いて構成されるスイッチである請求1〜3のうちのいずれか1つに記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1 , wherein the switching unit is a switch configured using a complementary metal oxide semiconductor. 請求項1記載の半導体装置の検査方法であって、
上記第2の電圧を上記負帰還電圧として上記誤差増幅器に出力するように切り替え、上記外部端子での第4の電圧を測定するステップと、
上記第3の電圧を上記負帰還電圧として上記誤差増幅器に出力するように切り替え、上記外部端子での第5の電圧を測定するステップと、
上記第4の電圧と上記第5の電圧とを比較して、上記第2の貫通電極及び上記再配線のうちのいずれかにおいて断線が発生しているか否かを判定するステップとを含む半導体装置の検査方法。
An inspection method for a semiconductor device according to claim 1,
Switching the second voltage to be output to the error amplifier as the negative feedback voltage and measuring a fourth voltage at the external terminal;
Switching to output the third voltage as the negative feedback voltage to the error amplifier and measuring a fifth voltage at the external terminal;
A step of comparing the fourth voltage with the fifth voltage to determine whether or not a break has occurred in any of the second through electrode and the rewiring. Inspection method.
上記第4の電圧が上記第5の電圧よりも低いときに、上記第2の貫通電極及び上記再配線のうちのいずれかにおいて断線が発生している不良品であると判定し、上記第4の電圧と上記第5の電圧とが同一であるときに、上記第2の貫通電極及び上記再配線のうちのいずれかにおいて断線が発生していない良品であると判定する請求項記載の半導体装置の検査方法。 When the fourth voltage is lower than the fifth voltage, it is determined as a defective product in which disconnection has occurred in any of the second through electrode and the rewiring, and the fourth voltage 6. The semiconductor according to claim 5 , wherein when the voltage of the second and the fifth voltage are the same, the semiconductor device is determined to be a non-defective product in which no disconnection occurs in any of the second through electrode and the rewiring. Device inspection method.
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