2018 Fiscal Year Annual Research Report
ＩＣチップの入出力信号線の弛張発振回路を用いた破断予兆検出法に関する研究
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17H01715
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
橋爪 正樹 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (40164777)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
四柳 浩之 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (90304550)
横山 洋之 秋田大学, 情報統括センター, 准教授 (80250900)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 破断検出 / インターコネクトテスト / 予兆検出 / 抵抗断線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自動車やインフラ設備などでの電子回路は、市場への製品出荷後も長期にわたり高信頼性が求められている。しかしICチップの入出力信号線にはコア回路内よりも過大な電流が流れるため、市場においてその入出力信号線に破断が生じ、製品の信頼性低下を招くことが問題となっている。その信頼性低下を防止するには市場においてICの破断を確実に検出するオンライン検査が不可欠であるものの、その検査法は開発されていない。そこで本研究では、市場への出荷後にICチップの入出力信号線のオンライン検査を行い、ICの入出力信号線の破断を発見し、高信頼性を維持する手法の開発を目的とし、１．その信号線に発生した欠陥を論理信号に異常が現れる前に検出するセンサ回路の開発、２．そのセンサ回路を用い市場でのオンライン検査を可能にする検査法とそれを可能にする検査回路の開発、および３．実験によってその検査法の検査能力評価を行う。
平成３０年度は平成２９年度に開発した、信号線に発生した破断が論理信号異常を発生するまでに検出するセンサ回路を内蔵した試作ICを用いプリント配線板の上に作った回路の信号線に破断を挿入し、その検出ができることを実験で明らかにした。その検査法では周囲温度によって検査能力が影響を受けるので、その温度変化があっても検査できる手法を提案し、学会発表を行った。またそのセンサ回路を用いてオンライン検査を可能にする検査回路も開発し、回路シミュレーションでそのオンライン検査できることを確認した。さらにそれを実験によっても明らかにするために、その検査回路を内蔵したICも設計し、その試作ICも入手した。そのオンライン検査が可能であることの研究成果は国際会議で発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究内容では１．ダイ間の信号線に発生した破断を論理信号に異常が現れる前に検出するセンサ回路の開発、２．そのセンサ回路を用いた市場でのオンライン検査を可能にする検査法とそれを可能にする検査回路の開発、および３．実験によってその検査法の検査能力評価を行う。
現在までのところ１．、２．は完了し研究成果を国際会議で発表した。ただ現在までのところそれらの個別の評価は完了しているが、それらを組み合わせた場合の評価までは行えていないが、最終年度までには行える見込みである。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成３１年度は平成３０年度に開発したオンライン検査を可能にする検査法と検査回路を評価する。そこではまずその検査回路でどんな破断が検査可能かを回路シミュレーションで調査する。その検査回路を内蔵したICを試作したので，そのICをプリント配線板の上に実装した回路に破断を挿入し，発見できるか調査する。
令和２年度にはそれまでの研究で開発した検査回路を内蔵したダイを積み上げて，３次元積層ICにおける検査能力を実験で評価する予定である。平成３１年度はそのためのダイを設計し，試作発注する。そのICのダイ間配線の破断を挿入できない場合があるので，１個のIC内に２つのダイを配置しそのダイ間に電気的に破断を挿入したICを試作しそれを用いた検査能力も評価する。
なお本年度の研究では徳島大学大学院生２名に研究協力者としてICのレイアウト設計ならびに回路シミュレーションおよび回路実験により、この検査法の検査能力評価の補助をしてもらう予定である。
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