JP2007292675A - 信頼性試験装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 本発明は、被試験部材と電流検出手段とを高速に遮断することにより、試験装置を破損させることを防止することができる信頼性試験装置を提供する。
【解決手段】 複数の被試験部材１に流れるリーク電流を電流検出手段２０により検出して前記被試験部材の信頼性を評価する信頼性試験装置であって、前記被試験部材からリーク電流が基準値を超えて流れた場合に、前記被試験部材と前記電流検出手段とを遮断する遮断手段３０を設け、この遮断手段は半導体デバイスによって構成してあることを特徴とする信頼性試験装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数個の例えば半導体装置のように被試験部材のリーク電流を検出して被試験部材の信頼性を評価する信頼性試験装置に関するものである。
従来における被試験部材のリーク電流を検出して被試験部材の信頼性を評価する信頼性試験装置では、被試験部材からリーク電流が基準値を超えて流れた場合に、ヒューズが溶断して、被試験部材と電流検出手段とを遮断することにより試験装置を保護していた。
また、試験槽の温度が最大定格を超えないように、試験槽を制御して、被試験部材の温度がリーク電流により最大定格を超えて熱暴走にいたることを防止する信頼性試験装置がある（例えば、特許文献１参照）。
特開昭６２−４６２７４号公報
しかし、前者は、ヒューズが溶断するには時間がかかるため、ヒューズが溶断する前に試験装置を破損させてしまうという課題が生じた。また、後者は、被試験部材を熱暴走させることを防止するため、試験装置を破損させるおそれはほとんど無いが、制御部を設けることから装置全体が大型化する課題が生じたり、被試験部材への駆動電流を考慮する必要があった。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、被試験部材と電流検出手段とを高速に遮断することにより、試験装置を破損させることを防止することができる信頼性試験装置を提供する。
上記課題を解決するために、本発明に係る信頼性試験装置は、複数の被試験部材に流れるリーク電流を電流検出手段により検出して前記被試験部材の信頼性を評価する信頼性試験装置であって、前記被試験部材からリーク電流が基準値を超えて流れた場合に、前記被試験部材と前記電流検出手段とを遮断する遮断手段を設け、この遮断手段は半導体デバイスによって構成してあることを特徴とする。
前記遮断手段は電圧駆動型の半導体デバイスで構成してあることを特徴とする。前記遮断手段はＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴで構成してあることが好ましい。
前記電流検出手段の電位差を前記半導体デバイスの制御端子許容電圧より小さく設定してあることを特徴とする。
前記電流検出手段と並列に電圧クランプ手段を接続してあることを特徴とする。前記電圧クランプ手段は複数のダイオードを順方向に直列に接続して構成してあるもの、若しくは、ツェナーダイオードで構成してあることが好ましい。
本発明によれば、被試験部材と電流検出手段とを遮断する遮断手段を設け、この遮断手段は半導体デバイスによって構成したことにより、リーク電流が基準値を超えた場合に、被試験部材と電流検出手段とを高速に遮断することができ、信頼性試験装置が破損することを防止することができる。
電圧駆動型の半導体デバイスを用いることにより、駆動電流を考慮する必要はなく、リーク電流を検出することができる。
電流検出手段の電位差を半導体デバイスの制御端子許容電圧より小さく設定することにより、被試験部材のリーク電流を試験装置に導き、試験装置を保護することができる。
電流検出手段と並列に電圧クランプ手段を接続してあることにより、クランプする電圧が電流検出手段の遮断動作開始電圧より大きくなり、より確実に信頼性試験装置が破損することを防止することができる。
以下、添付図面を用いて信頼性試験装置に係る実施例を説明する。図１は本発明に係る信頼性試験装置に適用する回路構成図を示してある。本実施例に係る信頼性試験装置は恒温より高温の状態で被試験部材に流れるリーク電流を検出して信頼性を評価する試験装置であって、複数の被試験部材１を試験槽１０に収容する。この試験槽１０を含めた信頼性試験装置は直流電源２に試験槽１０と連接し、さらに、被試験部材１と直流電源２とが接続できるように構成してある。
本実施例に係る信頼性試験装置は、被試験部材１に流れるリーク電流を検出する電流検出手段である抵抗２０を設けてあり、このリーク電流を検出して、被試験部材の信頼性を評価する。なお、抵抗２０の一端は接地してある。
本実施例に信頼性試験装置は、被試験部材１からリーク電流が基準値を超えて流れた場合に、被試験部材１と抵抗２０とを遮断する遮断手段３０を設けてある。なお、本実施例においては、遮断手段３０としてＭＯＳＦＥＴを用いている（以下「遮断手段３０」を「ＭＯＳＦＥＴ３０」という。）。なお、本発明に係る遮断手段３０は電圧駆動型の半導体デバイス３０であることが最適であり、この電圧駆動型の半導体デバイスとしてＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴが該当する。ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴのような電圧駆動型の半導体デバイスを用いることにより、駆動電流を考慮する必要がなくなり、リーク電流を検出することができる。
本実施例では、抵抗２０の電位差をＭＯＳＦＥＴ３０のゲート許容電圧より小さく設定してある。これにより、被試験部材１のリーク電流を試験装置に導き、試験装置を保護することができる。
電流検出手段である抵抗２０と並列に電圧クランプ手段４０を接続してある。この実施例では複数のダイオードを順方向に直列を接続して構成してあり（以下「電圧クランプ手段４０」を「ダイオード群４０」という。）、このダイオード群４０によるクランプ電圧は抵抗２０の遮断動作開始電圧より大きくしてあり、抵抗２０を保護することができる。
抵抗２０の両端にはシャントレギュレータ５１のゲート端子とアノード端子とを接続してある。抵抗２０の他端、ダイオード群４０の他端、並びに、シャントレギュレータ５１のアノード端子に抵抗５２の一端を接続し、この抵抗５２の他端を、抵抗５３を介して、バイポーラトランジスタで構成したスイッチ素子５４の出力端子に接続してあるとともに、サイリスタ５５のゲート端子に接続してある。
この実施例では駆動電源５６を有し、この駆動電源５６はスイッチ素子５４の入力端子に接続してあるとともに、抵抗５７を介して、スイッチ素子５４のベース端子に接続してある。また、抵抗５７と直列に抵抗５８を接続して、シャントレギュレータ５１のカソード端子に接続してある。また、駆動電源は抵抗５９を介して、サイリスタ５５のアノード端子に接続してある。
抵抗５９の他端はサイリスタ５５のアノード端子に接続してあるとともに、ダイオード６０のカソード端子に接続してある。駆動電源５６及び前記抵抗５７の一端と接続する抵抗６１を有し、この抵抗は前記ダイオード６０のアノード端子に接続してあるとともに、このダイオード６０とは別のダイオード６２のアノード端子に接続してある。このダイオード６２のカソード端子はＭＯＳＦＥＴ３０のゲート端子と接続するとともに、抵抗６３を介して接地してある。また、このダイオード６２のアノード端子は前記ダイオード６０のアノード端子とともに、抵抗６４を介して接地してある。なお、抵抗６３及び抵抗６４はＭＯＳＦＥＴ３０のゲート電位を安定させるために設けてある。
本発明に係る信頼性試験装置は以下のように作用する。先ず、試験槽１０に収容してある複数の被試験部材１に電流を流すと、被試験部材１からリーク電流がＭＯＳＦＥＴ３０並びに抵抗２０に電流が流れる。
被試験部材１から流れるリーク電流が基準値を超えると、ダイオード群４０により抵抗２０の電圧がクランプされるとともに、シャントレギュレータ５１がオンして逆方向に電流が流れる。
ダイオード群４０により抵抗２０の電圧がクランプされ、このクランプ電圧が抵抗２０の遮断動作開始電圧より大きくなることにより、信頼性試験装置の破損を防止する。
シャントレギュレータ５１がオンして逆方向に電流が流れることにより、駆動電源から半導体スイッチ５４のベース電位はローレベルとなるため、半導体スイッチ５４はオンし、サイリスタ５５のゲート端子に電流が流れる。サイリスタ５５のゲート電位はハイレベルとなり、サイリスタ５５はオンし、サイリスタ５５のアノード側は電位が下がる。これにより、ダイオード６０の順方向に電流が流れ、これに伴い、ダイオード６２のアノード側は電位が下がる。これにより、ＭＯＳＦＥＴ３０のゲート電位はローレベルになるため、ＭＯＳＦＥＴ３０はオフし、これにより、被試験部材１と抵抗２０とを高速に遮断することにより、信頼性試験装置が破損することを防止することができる。
図２は図１とは異なる信頼性試験装置に適用する回路構成図を示してある。この信頼性試験装置は概ね図１図示の実施例と同様であるが、抵抗２０と並列に接続してある電圧クランプ手段４１が、複数のダイオードを順方向に直列を接続する代わりに、ツェナーダイオードを逆方向に接続してあることに特徴を有する。なお、その他の構成並びに作用については同様であるため、説明は割愛する。
本発明によれば、被試験部材と電流検出手段とを遮断する遮断手段を設け、この遮断手段は半導体デバイスによって構成したことにより、リーク電流が基準値を超えた場合に、被試験部材と電流検出手段とを高速に遮断することができ、信頼性試験装置が破損することを防止することができ、産業上利用可能である。
本発明に係る信頼性試験装置の基本構成を示した回路図である。 図１とは別の実施例の回路図である。
符号の説明
１ 被試験部材
２ 直流電源
１０ 試験槽
２０ 抵抗（電流検出手段）
３０ 半導体デバイス（遮断手段）
４０ ダイオード群（電圧クランプ手段）
４１ ツェナーダイオード（電圧クランプ手段）
５１ シャントレギュレータ
５２，５３，５７，５８，５９，６１，６３，６４ 抵抗
５４ スイッチ素子
５５ サイリスタ
５６ 駆動電源
６０，６２ ダイオード

Claims (7)

  1. 複数の被試験部材に流れるリーク電流を電流検出手段により検出して前記被試験部材の信頼性を評価する信頼性試験装置であって、
    前記被試験部材からリーク電流が基準値を超えて流れた場合に、前記被試験部材と前記電流検出手段とを遮断する遮断手段を設け、この遮断手段は半導体デバイスによって構成してあることを特徴とする信頼性試験装置。
  2. 前記遮断手段は電圧駆動型の半導体デバイスで構成してあることを特徴とする請求項１記載の信頼性試験装置。
  3. 前記遮断手段はＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴで構成してあることを特徴とする請求項２記載の信頼性試験装置。
  4. 前記電流検出手段の電位差を前記半導体デバイスの制御端子許容電圧より小さく設定してあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の信頼性試験装置。
  5. 前記電流検出手段と並列に電圧クランプ手段を接続してあることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の信頼性試験装置。
  6. 前記電圧クランプ手段は複数のダイオードを順方向に直列に接続して構成してあることを特徴とする請求項５記載の信頼性試験装置。
  7. 前記電圧クランプ手段はツェナーダイオードで構成してあることを特徴とする請求項５記載の信頼性試験装置。
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