半导体器件、半导体器件的测试方法和探针卡技术

本发明专利技术提供一种半导体器件。在对驱动部进行动作测试时，由测试电路生成要提供给驱动部的测试信号。在测试电路中，老化控制电路能够根据从外部提供的时钟信号ＴＥＳＴＣＫ生成上述测试信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种诸如液晶驱动用IC等的具有多个输入输出端子的半导体器件，特别涉及一种适合利用多个被测器件同时测试法进行测试的半导体器件。
技术介绍
近年来，随着图像显示装置的技术提高，精致的CG(电脑图形)图像、充满现场感的高清晰的自然图像等的显示已经成为可能。但是，人们越来越要求能够进一步实现高灰阶、高清晰图像的显示。另外，除了日常应用之外，图像显示装置还应用在车载设备、医疗器械等各种领域，所以对包括可靠性在内的产品品质提出了更高的要求。也日益要求作为液晶显示装置的液晶面板进一步实现高清晰的图像显示，这就使得该液晶面板所搭载的液晶驱动器LSI不断地向多输出化、多灰阶化方向发展。为了进行上述灰度显示，液晶驱动器的各输出分别内置DA转换器，输出灰阶电压。以下，对其动作进行具体的说明。首先，用图12表示一般液晶驱动器的结构。在图12所示的液晶驱动器中，依次取样各液晶系统输出所对应的输入数据(6位/1输出)，取入并锁存与输出数相应的数据，然后通过电平转换器将其输入至DA转换器。由于该液晶显示器的结构众所周知，在此就省略对其动作的具体说明。在DA转换器中，对每一输出选择灰阶，通过各输出具有的运算放大器输出由基准电压发生电路(阶梯电阻)所生成的各灰阶电平(Gradation Level)。在图13中表示被用作上述基准电压发生电路的阶梯电阻。一般而言，可以通过对该阶梯电阻进行电阻划分来生成各灰阶所需的灰阶电平。关于上述的输入数据，6位DA转换器可显示64灰阶，8位DA转换器可显示256灰阶，10位DA转换器可显示1024灰阶。随着液晶驱动器用LSI的多灰阶化，为了确保其品质，在对液晶驱动器进行测试时，必须实施高精度测试。即，需要更精确测定从DA转换器输出的灰阶电压值是否均为正确的电压值，以及由各DA转换器输出的灰阶电压值是否彼此相等。如果被测器件DUT(Device Under Test)的电源电压相同，那么，当输出端子的性能从64灰阶提高到256灰阶时，测试精度就必须是原来精度的4倍。以下，以液晶驱动器用LSI为被测器件DUT来说明测试方法的一个示例。假设上述被测器件DUT是这样一种液晶驱动器用LSI，即具有m个输出端子，在各输出端子中内置用于选择并输出n个电压电平的n灰阶DA转换器。图14是表示利用高精度电压计实施的灰阶测试方法(系统结构)的概略图。该系统由被测器件DUT和半导体测试装置(测试器)构成。上述半导体测试装置对被测器件DUT输入预定的输入信号，并且判断来自DUT的输出信号是否良好。在上述的系统结构中，利用半导体测试(测试器)将预定的输入信号提供给被测器件DUT即液晶驱动器，从而使得输出第1灰阶电平。然后，使用半导体测试装置(测试器)内置的高精度模拟电压测定器依次测定每一输出的第1灰阶的灰阶电压值，直到第m个输出为止，并且将测试结果依次存储到半导体测试装置(测试器)内置的存储器中。按照与n灰阶相应的次数反复执行上述操作，最终把所有输出和所有灰阶所对应的数据存储至存储器。其结果，将存储n(灰阶数)×m(输出数)个数据。利用在半导体测试装置(测试器)中内置的运算装置对存储在存储器中的数据进行预定的运算，并对各输出端子的各灰阶电压值的误差以及各输出端子之间灰阶电压值的偏差(均等性)进行测试。在进行上述液晶驱动器的测试时，随着灰阶数的增加，需要更精确地测定灰阶电压值。由上述可知，作为上述方式的液晶驱动器的基本测试项目，下述测试比较重要并且比较关键，即对于每一灰阶，各输出端子的电压值是否在所期望的范围内；以及各端子之间的偏差是否在所期望的范围内。另外，作为上述测试项目的补充测试项目，还进行基本动作的功能测试、动作裕度(Operation Margin)、消耗电流、延迟时间等AC特性测试、微量漏电测试等。上述测试用于对液晶驱动器的缺陷进行测试。另外，通过暴露潜在的缺陷因素从而提高屏幕精度也是必不可少的。如上所述，液晶驱动器除了应用于日常器械之外，还应用在车载、医疗器械等各种领域，所以对包括可靠性在内的品质要求非常严格。为了响应对器件高功能、高品质的要求，需要进行老化测试以暴露潜在的缺陷。目前，对液晶驱动器的老化测试是在封装状态或者晶圆状态下实施的。以下，具体说明对晶圆状态下的液晶驱动器进行老化测试的示例。如上所述，液晶驱动器依次对各液晶系统输出所对应的输入数据(6位/1输出)进行取样，取入并锁存与输出数对应的数据，然后通过电平转换器将其输入DA转换器。在DA转换器中，对每一输出选择灰阶电平，通过每一输出各自具有的运算放大器输出由基准电压发生电路(阶梯电阻)生成的各灰阶电平。在老化测试中，在比通常情况超负载的状态(所期望的电压条件，高温环境下等)下进行上述动作，从而激活全部电路。通过进行预定时间的老化测试，由此能够暴露各芯片中的潜在缺陷因素。在进行老化测试时，除了用于设定灰阶电平的输入数据、电源和GND之外，还需要状态监视器用的输出端子。例如，8位(256灰阶)驱动器需要52个信号输入端子。在实施了上述老化测试之后，实施上述缺陷检测测试。通过上述测试流程的测试，能够应对具有高品质要求的器件。在实施上述缺陷检测测试时，可以采取各种措施来缩短测试时间。但是，在通过激活内部从而暴露潜在的缺陷因素的老化测试中，被测器件的激活时间十分重要，即使采取各种措施也难以缩短各器件的激活时间，将造成测试能力降低并导致成本提高。同时对多个器件进行老化测试的方法对缩短老化测试时间和降低成本来说是较为有效的途径。但是，如上所述，近年来随着液晶驱动器多输出化、多灰阶化的不断发展，其输入输出端子(特别是输入端子)较多，所以，很难对多个器件进行测试。即，关于以液晶驱动器为代表的具有多个输入输出端子和电源端子的半导体器件，由于其端子数较多，所以在同时测试多个器件时，使用半导体测试装置的测试用信号端子(以下，称之为“PE”PinElectronics)。因此，同时测试的器件个数受限于测试装置的PE数。另外，在对晶圆上的半导体器件进行测试时采用晶圆探针卡(WPC)，该晶圆探针卡用于电连接半导体测试装置的PE和被测半导体器件的电极端子。但是，如果在上述电极端子上连接多个探针，会导致探针的物理安装空间不足，就难以实现可同时测试多个器件的WPC。因此，半导体器件的端子数越多就越难以同时进行多个测试。以下参照图15和图16对其进行说明。图15(a)、15(b)表示在对现有的液晶驱动器100实施常规功能单项测试的探针卡110的结构。在图15(a)、15(b)中，探针卡110和液晶驱动器100连接在一起。图15(a)是俯视图，图15(b)是侧视图。探针卡110具有输入端子侧探针111、输出端子侧探针112、探针卡基板113和探针固定底座114。在对液晶驱动器100进行测试时，用于控制液晶驱动器100的输入端子侧探针111和用于对液晶实施电压驱动的输出端子侧探针112与外部测试器进行电连接，然后对液晶驱动器100实施动作测试。用于使液晶驱动器100进行动作所需的信号全部从外部输入，因此，所使用的探针卡需要具备与所有输入端子对应的探针。如果要使液晶驱动器100具有和图1所示的驱动器部10相同的结构，则共计需要52根与所有输入端子对应的探针，即CK本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，其特征在于：具有主动作部以及在对该主动作部进行品质判断测试时生成要被提供给该主动作部的测试信号的测试信号生成部，其中，上述测试信号生成部能够根据从外部输入的测试启动信号和时钟信号生成上述测试信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：内田练，森雅美，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]