多芯片封装、测试系统及其操作方法技术方案

一种多芯片封装包括：通过正常穿通硅通孔和修复穿通硅通孔相互耦合的多个半导体芯片；适用于检测正常穿通硅通孔和修复穿通硅通孔的连接状态的状态检测器件；以及适用于将正常穿通硅通孔的连接状态与修复穿通硅通孔的连接状态相比较、并控制是否执行修复操作的修复控制器件。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2014年10月1日提交的申请号为10-2014-0132552的韩国专利申请的优先权，其整体内容通过引用合并于此。
本专利技术的示例性实施例涉及半导体设计技术，且更具体地，涉及一种包括多个半导体芯片的多芯片封装及其操作方法，以及一种测试系统及其操作方法。
技术介绍
为了满足用户需求，正在以各种方法开发包括双数据速率同步动态随机存储器(DDRSDRAM)器件的半导体器件。在这些进展中有封装技术，且近来多芯片封装已经被引入。在多芯片封装中，多个半导体芯片被实施于单个芯片中。具有存储器功能的多个存储器芯片被用来增加存储能力，或者具有不同功能的多个半导体芯片被用于提升性能。多芯片封装可以分类为单层多芯片封装和多层多芯片封装。单层多芯片封装通过在平面上安置多个半导体芯片而形成，而多层多芯片封装通过层叠多个半导体芯片而形成。当使用多个半导体芯片形成多层多芯片封装时，半导体芯片的输入/输出端子是相互引线键合的。然而，由于引线键合就高速度和噪声而言是不利的，因此使用穿通硅通孔(TSV)将多层多芯片封装中的半导体芯片相互耦合。然而，TSV形成为穿过两个或者更多个半导体芯片，因此在TSV连接中可能出现故障。因此，开发用于检测和修复TSV连接故障的技术是必要的。
技术实现思路
各种实施例针对一种多芯片封装以及其操作方法，所述多芯片封装能够检测多个穿通硅通孔(TSV)的连接状态，并当TSV中出现连接故障时对连接故障执行修复操作。各种实施例针对一种测试系统及其操作方法，所述测试系统能够通过基于来自多芯片封装的TSV的连接状态来计算要修复的目标TSV的数目而控制用于测试操作的命令信号何时被使能的定时。依据本专利技术的一个实施例，一种多芯片封装可以包括：通过正常穿通硅通孔和修复穿通硅通孔相互耦合的多个半导体芯片；适用于检测正常穿通硅通孔和修复穿通硅通孔的连接状态的状态检测器件；以及适用于将正常穿通硅通孔的连接状态与修复穿通硅通孔的连接状态相比较、并控制是否执行修复操作的修复控制器件。在测试操作中，测试数据可以被施加于各个正常穿通硅通孔和修复穿通硅通孔。状态检测器件可以包括第一正常/故障检测器以及第二正常/故障检测器，所述第一正常/故障检测器适用于接收经由正常穿通硅通孔传送的测试数据并生成第一检测信号，所述第二正常/故障检测器适用于接收经由修复穿通硅通孔传送的测试数据并生成第二检测信号。修复控制器件可以包括正常/故障计数器、使能控制器和控制信号生成器，所述正常/故障计数器适用于接收状态检测器件的输出信号并对故障的正常穿通硅通孔的数目以及正常操作的修复穿通硅通孔的数目计数，所述使能控制器适用于将故障的正常穿通硅通孔的数目与正常操作的修复穿通硅通孔的数目相比较并生成使能控制信号，所述控制信号生成器响应于使能控制信号而被使能，适用于生成用于控制正常穿通硅通孔和修复穿通硅通孔的修复操作的修复控制信号。依据本专利技术的另一个实施例，一种操作包括通过正常穿通硅通孔和修复穿通硅通孔相互耦合的多个半导体芯片的多芯片封装的方法，所述方法可以包括：检测正常穿通硅通孔和修复穿通硅通孔的连接状态；以及将正常穿通硅通孔的连接状态与修复穿通硅通孔的连接状态相比较，并控制是否执行修复操作。所述操作多芯片封装的方法还可以包括：施加测试数据给各个正常穿通硅通孔和修复穿通硅通孔。连接状态的检测可以包括：接收经由正常穿通硅通孔传送的测试数据并生成第一检测信号；以及接收经由修复穿通硅通孔传送的测试数据并生成第二检测信号。连接状态的比较可以包括：接收对应于连接状态的检测信号并对故障的正常穿通硅通孔的数目和正常操作的修复穿通硅通孔的数目计数；将故障的正常穿通硅通孔的数目与正常操作的修复穿通硅通孔的数目相比较，并生成使能控制信号；以及响应于使能控制信号以生成用于控制正常穿通硅通孔和修复穿通硅通孔的修复操作的修复控制信号。依据本专利技术的又一个实施例，一种操作包括通过正常穿通硅通孔和修复穿通硅通孔相互耦合的多个半导体芯片的多芯片封装的方法，所述方法可以包括：对各个正常穿通硅通孔和修复穿通硅通孔施加测试数据；基于测试数据来确定故障的正常穿通硅通孔的数目、正常操作的正常穿通硅通孔的数目、故障的修复穿通硅通孔的数目、以及正常操作的修复穿通硅通孔的数目；基于故障的正常穿通硅通孔的数目、正常操作的正常穿通硅通孔的数目、故障的修复穿通硅通孔的数目、和正常操作的修复穿通硅通孔的数目来决定是否执行修复操作以产生决定结果；以及基于决定结果来执行修复操作。决定是否执行修复操作，可以将故障的正常穿通硅通孔的数目与正常操作的修复穿通硅通孔的数目相比较。所述操作多芯片封装的方法还可以包括：基于故障的正常穿通硅通孔的数目、正常操作的正常穿通硅通孔的数目、故障的修复穿通硅通孔的数目、以及正常操作的修复穿通硅通孔的数目来检测执行修复操作所花费的时间。依据本专利技术的再一个实施例，一种测试系统可以包括多芯片封装和测试器件，所述多芯片封装包括：通过正常穿通硅通孔和修复穿通硅通孔相互耦合的多个半导体器件，适用于检测正常穿通硅通孔和修复穿通硅通孔的连接状态的状态检测器件，以及适用于将正常穿通硅通孔的连接状态与修复穿通硅通孔的连接状态相比较、并控制是否执行修复操作的修复控制器件，所述测试器件适用于接收正常穿通硅通孔和修复穿通硅通孔的连接状态并控制何时对多芯片封装执行测试操作。测试器件可以包括：适用于接收正常穿通硅通孔的连接状态和修复穿通硅通孔的连接状态、并对故障的正常穿通硅通孔的数目和正常操作的修复穿通硅通孔的数目计数的正常/故障计数器；适用于基于正常/故障计数器的输出信号来计算要修复的目标穿通硅通孔的数目的修复时间计算器；以及适用于基于要修复的目标穿通硅通孔的数目来生成用于控制多芯片封装的操作的命令信号的命令生成器。命令信号可以对应于多芯片封装的至少一个操作，且可以基于要修复的目标穿通硅通孔的数目而控制命令信号何时被使能的定时。依据本专利技术的再另一个实施例，提供了一种操作用于多芯片封装的测试系统的方法以及一种测试器件，所述多芯片封装包括通过正常穿通硅通孔和修复穿通硅通孔相互耦合的多个半导体芯片，所述方法可以包括：开始第一测试操作；通过对故障的正常穿通硅通孔的数目、正常操作的正常穿通硅通孔的数目、故障的修复穿通硅通孔的数目、和正常操作的修复穿通硅通孔的数目计数来决定是否执行修复操作；基于故障的正常穿通硅通孔的数目、正常操作的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多芯片封装，包括：多个半导体芯片，通过正常穿通硅通孔和修复穿通硅通孔相互耦合；状态检测器件，适用于检测所述正常穿通硅通孔和所述修复穿通硅通孔的连接状态；以及修复控制器件，适用于将所述正常穿通硅通孔的连接状态与所述修复穿通硅通孔的连接状态相比较，并控制是否执行修复操作。

【技术特征摘要】
2014.10.01 KR 10-2014-01325521.一种多芯片封装，包括：
多个半导体芯片，通过正常穿通硅通孔和修复穿通硅通孔相互耦合；
状态检测器件，适用于检测所述正常穿通硅通孔和所述修复穿通硅通孔的连接状态；
以及
修复控制器件，适用于将所述正常穿通硅通孔的连接状态与所述修复穿通硅通孔的
连接状态相比较，并控制是否执行修复操作。
2.根据权利要求1所述的多芯片封装，其中，在测试操作期间，测试数据施加于所
述正常穿通硅通孔和所述修复穿通硅通孔中的每个。
3.根据权利要求1所述的多芯片封装，其中，所述状态检测器件包括：
第一正常/故障检测器，适用于接收经由所述正常穿通硅通孔传送的测试数据，并生
成第一检测信号；以及
第二正常/故障检测器，适用于接收经由所述修复穿通硅通孔传送的测试信号，并生
成第二检测信号。
4.根据权利要求1所述的多芯片封装，其中，所述修复控制器件包括：
正常/故障计数器，适用于接收所述状态检测器件的输出信号，并对故障的正常穿通
硅通孔的数目和正常操作的修复穿通硅通孔的数目计数；
使能控制器，适用于将所述故障的正常穿通硅通孔的数目与所述正常操作的修复穿
通硅通孔的数目相比较，并生成使能控制信号；以及
控制信号生成器，响应于所述使能控制信号而被使能，适用于生成用于控制所述正
常穿通硅通孔和所述修复穿通硅通孔的修复操作的修复控制信号。
5.一种操作多芯片封装的方法，所述多芯片封装包括通过正常穿通硅通孔和修复穿
通硅通孔相互耦合的多个半导体芯片，
所述方法包括：
将测试数据施加到所述正常穿通硅通孔和所述修复穿通硅通孔中的每个；
基于所述测试数据来确定故障的正常穿通硅通孔的数目、正常操作的正常穿通硅通
孔的数目、故障的修复穿通硅通孔的数目、和正常操作的修复穿通硅通孔的数目；
基于所述故障的正常穿通硅通孔的数目、所述正常操...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜龙求，赵晧成，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR