JP2009128189A - 素子試験装置及び素子試験方法 - Google Patents
素子試験装置及び素子試験方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009128189A JP2009128189A JP2007303499A JP2007303499A JP2009128189A JP 2009128189 A JP2009128189 A JP 2009128189A JP 2007303499 A JP2007303499 A JP 2007303499A JP 2007303499 A JP2007303499 A JP 2007303499A JP 2009128189 A JP2009128189 A JP 2009128189A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor element
- metal foil
- contact
- conductive resin
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
- H01L2224/0601—Structure
- H01L2224/0603—Bonding areas having different sizes, e.g. different heights or widths
Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
【課題】半導体装置の高生産または低コスト化を実現させる。
【解決手段】半導体素子20の電気的特性を評価する素子試験装置1は、半導体素子20のコレクタ電極が接するように、半導体素子20を載置する支持台11と、半導体素子20のエミッタ電極に接触する導電性樹脂30と、半導体素子20のゲート電極20gに接触する、少なくとも一つの接触子30gと、を有することを特徴とする。このような素子試験装置1を用いて、半導体素子20の素子試験を行うことにより、半導体装置の高生産または低コスト化が実現する。
【選択図】図1
【解決手段】半導体素子20の電気的特性を評価する素子試験装置1は、半導体素子20のコレクタ電極が接するように、半導体素子20を載置する支持台11と、半導体素子20のエミッタ電極に接触する導電性樹脂30と、半導体素子20のゲート電極20gに接触する、少なくとも一つの接触子30gと、を有することを特徴とする。このような素子試験装置1を用いて、半導体素子20の素子試験を行うことにより、半導体装置の高生産または低コスト化が実現する。
【選択図】図1
Description
本発明は素子試験装置及び素子試験方法に関し、特に、半導体素子の電気的特性を評価する素子試験装置及び素子試験方法に関する。
車両機器等で用いられる電力用スイッチング素子として、低損失且つ高速スイッチングが可能なパワー半導体素子が用いられている。
車両機器では、作動させる電流容量が大きいことから、例えば、縦型のIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)素子を並列接続して、所謂パワーモジュールとして用いるのが一般的である。
車両機器では、作動させる電流容量が大きいことから、例えば、縦型のIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)素子を並列接続して、所謂パワーモジュールとして用いるのが一般的である。
このパワーモジュールの出荷試験では、モジュール化前に、パワー半導体素子単体でのゲート遮断時の漏れ電流測定、瞬時最大電流値でのスイッチング試験等を行い、不良素子を事前に排除している。
このようなパワー半導体素子を検査する試験装置について以下に説明する。
例えば、図15にはIGBT素子の要部図を示し、図16には素子試験装置の要部斜視図を示している。ここで、図15には、試験用に用いるIGBT素子の上面と、その側面が示され、図16には、瞬時最大電流値でのスイッチング試験が可能な素子試験装置の要部構成が示されている。
例えば、図15にはIGBT素子の要部図を示し、図16には素子試験装置の要部斜視図を示している。ここで、図15には、試験用に用いるIGBT素子の上面と、その側面が示され、図16には、瞬時最大電流値でのスイッチング試験が可能な素子試験装置の要部構成が示されている。
図15に示すように、IGBT素子100は、例えば、縦型のパワー半導体素子であり、その主面(上面側)の一部にゲート電極101が配置されている。そして、ゲート電極101以外の部分にエミッタ電極102を配置している。また、ゲート電極101とエミッタ電極102との間には絶縁層103が設けられ、ゲート電極101とエミッタ電極102間の絶縁を確保している。更に、ゲート電極101とエミッタ電極102が配置されている主面の反対側(裏面側)には、コレクタ電極104を配置している。
そして、上記のIGBT素子100を、図16に示す如く、素子試験装置200の基体201上に載置する。
ここで、素子試験装置200にあっては、上述した基体201と、金属製の支持台202と、多数の接触子(コンタクトピン)を配置した接触子部203とを含む構成としている。そして、当該支持台202に電圧を印加することにより、コレクタ電極104に所定の電圧が印加される。
ここで、素子試験装置200にあっては、上述した基体201と、金属製の支持台202と、多数の接触子(コンタクトピン)を配置した接触子部203とを含む構成としている。そして、当該支持台202に電圧を印加することにより、コレクタ電極104に所定の電圧が印加される。
また、素子試験装置200にあっては、接触子部203を矢印の方向に降下させ、接触子部203の夫々の先端をIGBT素子100のゲート電極101及びエミッタ電極102に接触させる。
そして、ゲート電極101には、接触子部203の中の接触子203gを接触させ、接触子203gを介し、ゲート電極101にゲート信号を入力する。
また、エミッタ電極102に接触した接触子は接地させ、エミッタ電極102を接地電位とする。
また、エミッタ電極102に接触した接触子は接地させ、エミッタ電極102を接地電位とする。
素子試験装置200に、このような多数の接触子を配置する理由は、エミッタ電極102上での局部的な電流集中を回避するためである。
例えば、数本の接触子のみをエミッタ電極102に接触させた場合、エミッタ電極102側においては、当該接触子の先端が点接触するため、当該先端に電流が集中する。そして、かかる電流集中により、IGBT素子100内で、局部的な発熱が生じ、IGBT素子100が破損する場合がある。
例えば、数本の接触子のみをエミッタ電極102に接触させた場合、エミッタ電極102側においては、当該接触子の先端が点接触するため、当該先端に電流が集中する。そして、かかる電流集中により、IGBT素子100内で、局部的な発熱が生じ、IGBT素子100が破損する場合がある。
このような電流集中を回避するために、多数の接触子をエミッタ電極102に接触させ、各々の接触子に電流を分散させる。これにより、IGBT素子100は、局部的な発熱を有することなく、許容発熱温度以下を維持する。
このような素子試験装置200を用いて、IGBT素子100のエミッタ電極102とコレクタ電極104との間に電圧を印加し、ゲート電極101にゲート信号を入力する。そして、IGBT素子100のエミッタ電極102とコレクタ電極104間の導通または遮断状態を繰り返させ、例えば、スイッチング特性を評価する(例えば、特許文献1参照)。
特開2006−337247号公報(第10図)
しかしながら、エミッタ電極102表面には、極薄ながら自然酸化膜が形成されている。従って、エミッタ電極102に接触させる接触子部203の接触子を複数本にしても、当該自然酸化膜を介して接触子とエミッタ電極102とが接触することになる。
また、上記の素子試験装置200は、微視的な見地では、接触子を単にエミッタ電極102に押し付けているだけである。即ち、接触子の先端形状に倣って、素子の主電極表面が凹むわけではない。
このような状態では、接触抵抗が高くなり、通電時に接触部に於いてジュール熱が発生する。これにより、素子試験装置200を用いてパワー半導体素子の試験を実施すると、エミッタ電極102表面が溶融・軟化する場合があった。そして、溶融し、更に再結晶化した電極部は、溶融しない部分と比べ結晶粒が小さくなっている。その結果、エミッタ電極102は、均質膜でなくなってしまう。
このような不均一材質の主電極(エミッタ電極)に大電流が通電すると、パワー半導体素子の特定セルのみに大電流が通電し、本来良品である筈のパワー半導体素子に損傷を与えることがあった。
従って、上述した構成の素子試験装置200を用いて素子試験を行うと、半導体装置の生産性が向上しないという問題があった。
また、当該破壊によって、パワー半導体素子から微小な破壊片が発生し、当該微小な破壊片が接触子、支持台202等に拡散・付着し、新規に検査するIGBT素子に悪影響を与える場合もあった。
また、当該破壊によって、パワー半導体素子から微小な破壊片が発生し、当該微小な破壊片が接触子、支持台202等に拡散・付着し、新規に検査するIGBT素子に悪影響を与える場合もあった。
従前に於いては、このような破損が発生する毎に、接触子、支持台202等から微小な破壊片の除去作業を行ってしたが、このような作業工程は半導体装置の生産性を低下させ、更にコスト高を招来してしまう。
本発明は、上記の問題を解決するものであり、半導体装置の高生産または低コスト化を図ることのできる素子試験装置及び素子試験方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の一態様では、半導体素子の第1の主電極が接するように前記半導体素子を載置する支持台と、前記半導体素子の第2の主電極に接触する導電性樹脂と、前記半導体素子の制御用電極に接触する、少なくとも一つの接触子と、を有することを特徴とする素子試験装置が提供される。
また、本発明の別の一態様では、支持台と、前記支持台上に配置され、半導体素子の第1の主電極に接触させる第1の金属箔を選択的に形成した第1の樹脂フィルムと、前記第1の樹脂フィルムに対向するように配置され、前記半導体素子の第2の主電極に接触させる第2の金属箔を選択的に形成した第2の樹脂フィルムと、前記第2の金属箔に接触する導電性樹脂と、前記半導体素子の制御用電極に接触する、少なくとも一つの接触子と、を有することを特徴とする素子試験装置が提供される。
また、本発明の更に別の一態様では、支持台上に、半導体素子の第1の電極が接触するように、前記半導体素子を載置するステップと、前記半導体素子の第2の電極上に、導電性樹脂を載置するステップと、を有することを特徴とする素子試験方法が提供される。
また、本発明の更に別の一態様では、支持台上に、第1の樹脂フィルムに選択的に形成された第1の金属箔を配置するステップと、前記第1の金属箔上に、半導体素子の第1の主電極が接触するように、前記半導体素子を載置するステップと、前記半導体素子の第2の主電極上に、第2の樹脂フィルムに選択的に形成された第2の金属箔を位置させるステップと、前記第2の主電極を前記第2の金属箔を介して導電性樹脂により押圧し、前記第2の主電極と前記導電性樹脂とを導通するステップと、を有することを特徴とする素子試験方法が提供される。
本発明によれば、半導体装置の高生産または低コスト化を図ることのできる素子試験装置及び素子試験方法が実現する。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
<第1の実施の形態>
図1は第1の実施の形態の素子試験装置を説明するための要部斜視図である。この図には、素子試験装置1の要部構成と共に、被検体である半導体素子20が併せて例示されている。
<第1の実施の形態>
図1は第1の実施の形態の素子試験装置を説明するための要部斜視図である。この図には、素子試験装置1の要部構成と共に、被検体である半導体素子20が併せて例示されている。
素子試験装置1は、セラミックまたは樹脂で構成された基体10と、基体10上に固定された支持台11と、支持台11上に配置された半導体素子20と、半導体素子20の上面に配置された導電性樹脂30と、導電性樹脂30上に配置された導電体40並びに加重機構(または、加圧機構とも称する。)41と、加重機構41内に貫入された接触子(コンタクトピン)30gとを含む構成としている。
支持台11上は、銅(Cu)を主たる成分とする材質で構成され、その上面(半導体素子20下面との当接面)が平坦性よく研磨されている。また、支持台11上には、被検体である半導体素子20が載置されている。
ここで、半導体素子20は、例えば、図15に例示した縦型のIGBT素子100であり、その上面側に、制御用電極であるゲート電極20gと、主電極であるエミッタ電極とを配置している。
また、半導体素子20の上面とは反対の主面、即ち裏面側に於いては、他の主電極であるコレクタ電極が配置されている。
そして、ゲート電極20g領域を除いた半導体素子20の上面には、導電性樹脂30が配置されている。また、導電性樹脂30には、半導体素子20のゲート電極20gを上方に露出させるための切欠部30aが設けられている。
そして、ゲート電極20g領域を除いた半導体素子20の上面には、導電性樹脂30が配置されている。また、導電性樹脂30には、半導体素子20のゲート電極20gを上方に露出させるための切欠部30aが設けられている。
即ち、素子試験装置1では、被検体としてIGBT素子を用いた場合、半導体素子20の裏面側においては、支持台11とコレクタ電極とが面接触する構造を有し、上面側においては、導電性樹脂30とエミッタ電極とが面接触する構造を有している。
また、素子試験装置1にあっては、ゲート電極20gの上方に、棒状の接触子30gを配置している。この接触子30gは、上述した加重機構41内に貫入され、矢印aの方向(加重機構41の主面に対し上下の方向)に可動できるようになっている。
また、素子試験装置1にあっては、加重機構41下に、銅(Cu)を主たる成分とする導電体40を配置している。そして、導電体40の一部には、切欠部40aが形成されている。この切欠部40a中に、加重機構41に貫入させた接触子30gを挿入させることにより、接触子30gと導電体40との絶縁が確保されている。
このような導電体40、加重機構41及び接触子30gを、矢印bの方向に降下させ、導電体40の下面を導電性樹脂30の上面に接触させる。また、接触子30gの先端を半導体素子20のゲート電極20gに接触させる。
そして、加重機構41の加重手段により、導電体40、導電性樹脂30、半導体素子20等に荷重を与える。これにより、導電体40の下面と導電性樹脂30の上面、導電性樹脂30の下面とエミッタ電極の上面とが充分に密着する。
また、接触子30gにおいては、素子試験装置1に備えられた別の加重機構(図示しない)により、半導体素子20のゲート電極20gに押し付けられる。これにより、接触子30gの先端をゲート電極20gに確実に接触させることができる。
そして、導電性樹脂30及び接触子30gを、半導体素子20の主面に接触させた後においては、支持台11と導電体40との間に、所定の電圧を印加し、ゲート電極20gには、接触子30gを通じて所定の電圧信号(パルス信号)を印加する。
尚、半導体素子20は、IGBT素子に限ることはない。縦型のパワーデバイスであれば適用が可能であり、例えば、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)またはダイオードであってもよい。ただし、ダイオードの場合は、ゲート電極20gとこれに対応する部分がないものとなる。
次に、上述した素子試験装置1の構造を、より深く理解するために、素子試験装置1の断面模式図を用いて、その構造を詳細に説明する。
尚、以下に例示する全ての図面においては、同一の部材に同一の符号を付し、一度説明した部材についての詳細な説明は必要のない限り省略する。
尚、以下に例示する全ての図面においては、同一の部材に同一の符号を付し、一度説明した部材についての詳細な説明は必要のない限り省略する。
図2は第1の実施の形態の素子試験装置を説明するための要部断面模式図である。この図では、上述した導電性樹脂30を半導体素子20の上面に接触させた状態が示されている。
素子試験装置1にあっては、基体10上に、支持台11を設置・固定している。また、支持台11上には、被検体である半導体素子20が配置されている。そして、半導体素子20の下面(コレクタ電極20c側)と支持台11上面とを面接触させ、コレクタ電極20cと支持台11とを直接的に導通させている。
また、半導体素子20のエミッタ電極20e上には、導電性樹脂30が配置されている。この導電性樹脂30の構造を、別の図を用いて補説する。
図3は導電性樹脂の要部斜視図である。
図3は導電性樹脂の要部斜視図である。
図示するように、導電性樹脂30は、平板状の形態をなし、その一部に矩形状の切欠部30aを設けている。この切欠部30a内に、上述した接触子30gが挿入される。これにより、接触子30gと導電性樹脂30との非接触状態が維持される。尚、例示した導電性樹脂30の外形は、角状であるが、この形状は一例であり、エミッタ電極の表面形状にあわせて、その外形を構成すればよい。
また、導電性樹脂30の下面(エミッタ電極20e上面との当接面)と上面(導電体40下面との当接面)は、平坦性よく加工されている。そして、このような導電性樹脂30は、樹脂を主たる成分とし、弾性を有している。
また、導電性樹脂30は、樹脂に多数の導電性粒子を含有させることにより高い導電率を有している。例えば、導電性樹脂30は、液晶樹脂またはシリコンゴムを主たる成分とする樹脂内に、粒径が10〜30μmの導電性粒子を3次元的に含有させた構造を有している。このような導電性粒子を樹脂内で互いに接触させることにより、導電性樹脂30は、高い導電率を有し、樹脂内において、等方的な電気抵抗を有する。
ここで、導電性粒子としては、表面に銀(Ag)をコーティングさせたガラスビーズが適用される。そして、樹脂内には、導電性粒子の中心部の位置を10〜30μmの間隔(ピッチ)で配置している。
尚、コーティング材としては、銀(Ag)の他に、金(Au)、白金(Pt)の何れかの金属を用いてもよい。または、銀(Ag)、金(Au)、白金(Pt)の少なくとも一つを含む合金を用いてもよい。
また、導電性樹脂30の上下の主面は、半導体素子20のエミッタ電極20eの上面よりも大きい面積を有している。
また、このような導電性樹脂30は、平板状の導電性樹脂板に切欠部40aを設けただけの構造なので安価に製造できる。
また、このような導電性樹脂30は、平板状の導電性樹脂板に切欠部40aを設けただけの構造なので安価に製造できる。
再び、図2に戻り、素子試験装置1の説明を続ける。
上述したように、素子試験装置1においては、半導体素子20のエミッタ電極20e上に、導電性樹脂30を配置している。即ち、半導体素子20のエミッタ電極20eの上面と導電性樹脂30の下面とが面接触し、エミッタ電極20eと導電性樹脂30とが導通している。
上述したように、素子試験装置1においては、半導体素子20のエミッタ電極20e上に、導電性樹脂30を配置している。即ち、半導体素子20のエミッタ電極20eの上面と導電性樹脂30の下面とが面接触し、エミッタ電極20eと導電性樹脂30とが導通している。
また、導電性樹脂30上には、導電性樹脂30の上面よりも面積が大きい導電体40を配置し、導電性樹脂30を導電体40に接触させる構造としている。そして、導電体40上には、加重機構41を設け、当該加重機構41により、その下方に設けた導電体40、導電性樹脂30、半導体素子20等に荷重を与えることができる。また、加重機構41の貫通孔41h内には、接触子30gが貫入されている。
そして、加重機構41による加重手段が実行されると、導電性樹脂30は、エミッタ電極20eを押し付ける。
このような押し付けにより、導電性樹脂30の下面と半導体素子20のエミッタ電極20eの上面とが隙間なく密着することになる。また、導電性樹脂30の上面においても、導電体40の下面と隙間なく密着することになる。
このような押し付けにより、導電性樹脂30の下面と半導体素子20のエミッタ電極20eの上面とが隙間なく密着することになる。また、導電性樹脂30の上面においても、導電体40の下面と隙間なく密着することになる。
また、支持台11の上面は、上述した如く、平坦性よく研磨されている。従って、上記の加重手段が実行されると、半導体素子20のコレクタ電極20cと支持台11の上面とが隙間なく密着することになる。
このように、素子試験装置1では、エミッタ電極20e上面に導電性樹脂30下面を隙間なく密着させることができる。また、半導体素子20のコレクタ電極20c下面に、支持台11上面を隙間なく密着させることができる。
特に、素子試験装置1では、弾性を有する導電性樹脂30を加重機構41下に配置している。このような導電性樹脂30が加重機構41下に存在すると、加重機構41による所謂、片当たりが導電性樹脂30により補正され、加重機構41による均等な荷重が電極表面に与えられる。
従って、半導体素子20の主電極間を通電状態とすると、当該主電極間に通電する電流は、導電性樹脂30で均等に分散され、主電極の特定領域に電流が集中することがない。
その結果、素子試験中において、半導体素子20内部に並列に配置された各セルに、均等に電流が通電することになる。これにより、素子試験装置1を用いれば、半導体素子20の電気的特性試験を安定して実施することができる。
その結果、素子試験中において、半導体素子20内部に並列に配置された各セルに、均等に電流が通電することになる。これにより、素子試験装置1を用いれば、半導体素子20の電気的特性試験を安定して実施することができる。
このように、素子試験装置1は、主に、半導体素子20のコレクタ電極20cが接するように、半導体素子20を載置する支持台11と、半導体素子20のエミッタ電極20eに接触する導電性樹脂30と、半導体素子20のゲート電極20gに接触する、少なくとも一つの接触子30gと、を有している。
次に、素子試験装置1を用いた具体的な素子試験方法をより詳細に説明する。
先ず、図1に示すように、支持台11上に、ハンドラ(図示しない)によって半導体素子20を載置する。これにより、半導体素子20の下面が支持台11上面に接触する。また、半導体素子20のエミッタ電極20e上に、ハンドラによって導電性樹脂30を載置する。
先ず、図1に示すように、支持台11上に、ハンドラ(図示しない)によって半導体素子20を載置する。これにより、半導体素子20の下面が支持台11上面に接触する。また、半導体素子20のエミッタ電極20e上に、ハンドラによって導電性樹脂30を載置する。
この段階で、半導体素子20のコレクタ電極20cと支持台11とが導通する。また、半導体素子20のエミッタ電極20eと導電性樹脂30とが導通する。
そして、半導体素子20の上方で、導電体40、加重機構41及び接触子30gの位置あわせを行い、導電体40、加重機構41及び接触子30gを、ゲート電極20g、導電性樹脂30に対向させる。
そして、半導体素子20の上方で、導電体40、加重機構41及び接触子30gの位置あわせを行い、導電体40、加重機構41及び接触子30gを、ゲート電極20g、導電性樹脂30に対向させる。
次に、図2に示すように、導電体40、加重機構41及び接触子30gを、ゲート電極20g、導電性樹脂30に向かい降下させ、導電体40と導電性樹脂30とを接触させる。また、上述した別の加重機構を用いて、接触子30gの先端をゲート電極20gに接触させる。
次に、加重機構41により、導電体40、導電性樹脂30、半導体素子20に荷重を与える。
このような荷重が与えられると、半導体素子20のエミッタ電極20eと導電性樹脂30とが隙間なく密着する。また、半導体素子20の下部においては、支持台11とコレクタ電極20cとが隙間なく密着する。
このような荷重が与えられると、半導体素子20のエミッタ電極20eと導電性樹脂30とが隙間なく密着する。また、半導体素子20の下部においては、支持台11とコレクタ電極20cとが隙間なく密着する。
そして、導電体40と支持台11間に、素子試験装置1に外付けしたテスタ(図示しない)により所定の電圧(数キロボルト以下)を印加する。更に、接触子30gと導電体40間に、ゲート信号(例えば、Pulse Width Modulation,PWM)を印加する。
そして、この後においては、半導体素子20の電気的特性評価(例えば、大電流スイッチング試験、逆バイアス安全動作領域試験(RBSOA)、ターンオフ試験、アバランシェ試験、負荷短絡試験等)を遂行する。
尚、図示しないテスタからは、導電体40、接触子30g、支持台11と導通するためのリード線が複数延出されている。また、各リード線が導電体40、接触子30g、支持台11に電気的に接続され、素子試験回路が構成されている。
<第2の実施の形態>
図4は第2の実施の形態の素子試験装置を説明するための要部斜視図である。この図には、素子試験装置2の要部構成と共に、被検体である半導体素子20が併せて例示されている。
図4は第2の実施の形態の素子試験装置を説明するための要部斜視図である。この図には、素子試験装置2の要部構成と共に、被検体である半導体素子20が併せて例示されている。
素子試験装置2は、基体10と、基体10上に固定された支持台11と、支持台11上に配置された半導体素子20と、半導体素子20の上面に配置された導電性樹脂30と、導電性樹脂30上に配置された導電体40並びに加重機構41と、加重機構41内に貫入された接触子30gとを含む構成としている。
支持台11の上面(半導体素子20下面との当接面)が平坦性よく研磨されている。また、支持台11上には、金属箔21cが配置されている。更に、金属箔21c上には、被検体である半導体素子20が載置されている。尚、金属箔21cの主面の面積は、半導体素子20の主面の面積よりも大きく形成されている。
そして、ゲート電極20g領域を除いた半導体素子20のエミッタ電極の上面には、金属箔21eが配置されている。更に、金属箔21e上には、導電性樹脂30が配置されている。
即ち、素子試験装置2では、被検体としてIGBT素子を用いた場合、半導体素子20の裏面側においては、支持台11と金属箔21cとが面接触し、更に、金属箔21cとコレクタ電極とが面接触する構造を有している。
また、半導体素子20の上面側においては、導電性樹脂30と金属箔21eとが面接触し、更に、金属箔21eとエミッタ電極とが面接触する構造を有している。
また、素子試験装置2にあっては、ゲート電極20gの上方に、棒状の接触子30gを配置している。この接触子30gは、上述した加重機構41内に貫入され、矢印aの方向(加重機構41の主面に対し上下の方向)に可動できるようになっている。
また、素子試験装置2にあっては、ゲート電極20gの上方に、棒状の接触子30gを配置している。この接触子30gは、上述した加重機構41内に貫入され、矢印aの方向(加重機構41の主面に対し上下の方向)に可動できるようになっている。
また、素子試験装置2にあっては、加重機構41下に、銅(Cu)を主たる成分とする導電体40を配置している。そして、導電体40の一部には、切欠部40aが形成されている。この切欠部40a中に、加重機構41に貫入させた接触子30gを挿入させることにより、接触子30gと導電体40との絶縁が確保されている。
このような導電体40、加重機構41及び接触子30gを、矢印bの方向に降下させ、導電体40の下面を導電性樹脂30の上面に接触させる。また、接触子30gの先端を半導体素子20のゲート電極20gに接触させる。
そして、加重機構41の加重手段により、導電体40、導電性樹脂30、半導体素子20等に荷重を与える。これにより、導電体40の下面と導電性樹脂30の上面、導電性樹脂30の下面と金属箔21eの上面、金属箔21eの下面とエミッタ電極の上面とが充分に密着する。
また、加重機構41により、支持台11の上面と金属箔21cの下面、金属箔21cの上面とコレクタ電極の下面とが充分に密着する。
また、接触子30gにおいては、素子試験装置2に備えられた別の加重機構(図示しない)により、半導体素子20のゲート電極20gに押し付けられる。これにより、接触子30gの先端をゲート電極20gに確実に接触させることができる。
また、接触子30gにおいては、素子試験装置2に備えられた別の加重機構(図示しない)により、半導体素子20のゲート電極20gに押し付けられる。これにより、接触子30gの先端をゲート電極20gに確実に接触させることができる。
そして、導電性樹脂30及び接触子30gを、半導体素子20の主面に接触させた後においては、支持台11と導電体40との間に、所定の電圧を印加し、ゲート電極20gには、接触子30gを通じて所定の電圧信号(パルス信号)を印加する。
次に、上述した素子試験装置2の構造を、より深く理解するために、素子試験装置2の断面模式図を用いて、その構造を詳細に説明する。
図5は第2の実施の形態の素子試験装置を説明するための要部断面模式図である。この図では、上述した導電性樹脂30を金属箔21eを介し、半導体素子20の上面に接触させた状態が示されている。
図5は第2の実施の形態の素子試験装置を説明するための要部断面模式図である。この図では、上述した導電性樹脂30を金属箔21eを介し、半導体素子20の上面に接触させた状態が示されている。
素子試験装置2にあっては、基体10上に、支持台11を設置・固定している。支持台11上には、金属箔21cが配置されている。また、金属箔21c上には、被検体である半導体素子20が配置されている。
このように、半導体素子20の下面(コレクタ電極20c側)と金属箔21cの上面とを面接触させ、金属箔21cの下面と支持台11の上面とを面接触させている。即ち、コレクタ電極20cと支持台11とを金属箔21cを介して接触・導通させている。
また、半導体素子20のエミッタ電極20e上には、金属箔21eを配置している。更に、金属箔21e上には、導電性樹脂30を配置している。
このように、半導体素子20のエミッタ電極20eの上面と金属箔21eの下面とを面接触させ、金属箔21eの上面と導電性樹脂30の下面とを面接触させている。即ち、エミッタ電極20eと導電性樹脂30とを金属箔21eを介して接触・導通させている。
このように、半導体素子20のエミッタ電極20eの上面と金属箔21eの下面とを面接触させ、金属箔21eの上面と導電性樹脂30の下面とを面接触させている。即ち、エミッタ電極20eと導電性樹脂30とを金属箔21eを介して接触・導通させている。
尚、金属箔21e,21cは、例えば、銅(Cu)を主たる成分とする材質により構成され、その厚みは、10〜100μmである。
また、導電性樹脂30上には、導電性樹脂30の上面よりも面積が大きい導電体40を配置している。そして、導電体40上には、加重機構41を設け、当該加重機構41により、その下方に設けた導電体40、導電性樹脂30、金属箔21e、半導体素子20等に荷重を与えることができる。
また、導電性樹脂30上には、導電性樹脂30の上面よりも面積が大きい導電体40を配置している。そして、導電体40上には、加重機構41を設け、当該加重機構41により、その下方に設けた導電体40、導電性樹脂30、金属箔21e、半導体素子20等に荷重を与えることができる。
例えば、加重機構41による加重手段が実行されると、導電性樹脂30は、エミッタ電極20eを金属箔21eを介して押し付ける。
このような押し付けにより、導電性樹脂30の下面と金属箔21eの上面、金属箔21eの下面と半導体素子20のエミッタ電極20eの上面とが隙間なく密着することになる。また、導電性樹脂30の上面においても、導電体40の下面と隙間なく密着することになる。
このような押し付けにより、導電性樹脂30の下面と金属箔21eの上面、金属箔21eの下面と半導体素子20のエミッタ電極20eの上面とが隙間なく密着することになる。また、導電性樹脂30の上面においても、導電体40の下面と隙間なく密着することになる。
また、支持台11の上面は、上述した如く、平坦性よく研磨されている。従って、上記の加重手段が実行されると、半導体素子20のコレクタ電極20cの下面と金属箔21cの上面、金属箔21cの下面と支持台11の上面とが隙間なく密着することになる。
特に、素子試験装置2では、弾性を有する導電性樹脂30を加重機構41下に配置している。このような導電性樹脂30が加重機構41下に存在すると、加重機構41による片当たりが導電性樹脂30の変形により補正され、当該加重機構41によって均等な荷重が電極表面に与えられる。
従って、半導体素子20の主電極間を通電状態とすると、当該主電極間に通電する電流は、導電性樹脂30で均等に分散され、主電極の特定領域に電流が集中することがない。
その結果、素子試験中において、半導体素子20内部に並列に配置された各セルに、均等に電流が通電することになる。これにより、素子試験装置2を用いれば、半導体素子20の電気的特性試験を安定して実施することができる。
その結果、素子試験中において、半導体素子20内部に並列に配置された各セルに、均等に電流が通電することになる。これにより、素子試験装置2を用いれば、半導体素子20の電気的特性試験を安定して実施することができる。
このように、素子試験装置2は、主に、半導体素子20のコレクタ電極20cが接するように、半導体素子20を載置する支持台11と、半導体素子20のエミッタ電極20eに接触する導電性樹脂30と、半導体素子20のゲート電極20gに接触する、少なくとも一つの接触子30gと、を有している。更に、コレクタ電極20cと支持台11とを金属箔21cを介して接触させている。また、エミッタ電極20eと導電性樹脂30とを金属箔21eを介して接触させている。
次に、素子試験装置2を用いた具体的な素子試験方法をより詳細に説明する。
先ず、図4に示すように、支持台11上に、ハンドラ(図示しない)によって金属箔21cを載置し、更に、金属箔21cの主面上に、半導体素子20を載置する。これにより、金属箔21cを介して、半導体素子20の下面が支持台11上面に接触する。また、半導体素子20のエミッタ電極20e上に、ハンドラによって金属箔21eを載置し、更に、金属箔21eの主面上に、導電性樹脂30を載置する。
先ず、図4に示すように、支持台11上に、ハンドラ(図示しない)によって金属箔21cを載置し、更に、金属箔21cの主面上に、半導体素子20を載置する。これにより、金属箔21cを介して、半導体素子20の下面が支持台11上面に接触する。また、半導体素子20のエミッタ電極20e上に、ハンドラによって金属箔21eを載置し、更に、金属箔21eの主面上に、導電性樹脂30を載置する。
この段階で、半導体素子20のコレクタ電極20cと支持台11とが金属箔21cを介して導通する。また、半導体素子20のエミッタ電極20eと導電性樹脂30とが金属箔21eを介して導通する。
そして、半導体素子20の上方で、導電体40、加重機構41及び接触子30gの位置あわせを行い、導電体40、加重機構41及び接触子30gを、ゲート電極20g、導電性樹脂30に対向させる。
次に、図5に示すように、導電体40、加重機構41及び接触子30gを、ゲート電極20g、導電性樹脂30に向かい降下させ、導電体40と導電性樹脂30とを接触させる。また、上述した別の加重機構を用いて、接触子30gの先端をゲート電極20gに接触させる。
次に、加重機構41により、導電体40、導電性樹脂30、金属箔21e、半導体素子20に荷重を与える。
このような荷重が与えられると、半導体素子20のエミッタ電極20eと導電性樹脂30とがその間隙に金属箔21eを挟んだ状態で隙間なく密着する。また、半導体素子20の下部においては、支持台11とコレクタ電極20cとがその間隙に金属箔21cを挟んだ状態で隙間なく密着する。
このような荷重が与えられると、半導体素子20のエミッタ電極20eと導電性樹脂30とがその間隙に金属箔21eを挟んだ状態で隙間なく密着する。また、半導体素子20の下部においては、支持台11とコレクタ電極20cとがその間隙に金属箔21cを挟んだ状態で隙間なく密着する。
そして、導電体40と支持台11間に、素子試験装置2に外付けしたテスタ(図示しない)により所定の電圧(数キロボルト以下)を印加する。更に、接触子30gと導電体40間に、ゲート信号(例えば、PWM)を印加する。
そして、この後においては、半導体素子20の電気的特性評価(例えば、大電流スイッチング試験、逆バイアス安全動作領域試験(RBSOA)、ターンオフ試験、アバランシェ試験、負荷短絡試験等)を遂行する。
尚、図示しないテスタからは、導電体40、接触子30g、支持台11と導通するためのリード線が複数延出されている。また、各リード線が導電体40、接触子30g、支持台11に電気的に接続され、素子試験回路が構成されている。
ここで、仮に、被検体である半導体素子20が不良品であり、素子試験中において、半導体素子20が破損した場合は、電気的特性評価を終了させた後、導電体40、加重機構41及び接触子30gを上方に移動させ、次に説明するように、金属箔21eまたは金属箔21cの交換をする。
例えば、エミッタ電極20e側の破損が著しい場合には、ハンドラにより、エミッタ電極20eに密着していた金属箔21e及び破損した半導体素子20を金属箔21c上から取り除き、金属箔21eと同形態の別の金属箔、新規の半導体素子を準備する。
次に、ハンドラによって新規の半導体素子を金属箔21c上に載置する。
続いて、新規の半導体素子のエミッタ電極上に、金属箔21eと同形態の別の金属箔をハンドラによって載置し、上記と同様の手段で、当該半導体素子についての素子試験を再開する。
続いて、新規の半導体素子のエミッタ電極上に、金属箔21eと同形態の別の金属箔をハンドラによって載置し、上記と同様の手段で、当該半導体素子についての素子試験を再開する。
また、コレクタ電極20c側の破損が著しい場合は、破損した半導体素子20及びコレクタ電極20cに密着していた金属箔21cを、ハンドラにより支持台11上から取り除く。そして、金属箔21cと同形態の別の金属箔を準備する。
次に、支持台11上に、当該別の金属箔を載置する。続いて、新規の半導体素子を用意し、ハンドラによって新規の半導体素子を当該別の金属箔上に載置する。
そして、上記と同様の手段で、当該半導体素子についての素子試験を再開する。
そして、上記と同様の手段で、当該半導体素子についての素子試験を再開する。
また、半導体素子20のエミッタ電極20e側及びコレクタ電極20c側の破損が共に著しい場合は、金属箔21e,21cを共に交換し、上記と同様の手段で、新規の半導体素子の素子試験を再開する。
<第3の実施の形態>
図6は第3の実施の形態の素子試験装置を説明するための要部斜視図である。この図では、被検体である半導体素子は図示されていない。
図6は第3の実施の形態の素子試験装置を説明するための要部斜視図である。この図では、被検体である半導体素子は図示されていない。
素子試験装置3は、基体10と、基体10上に固定された上記の支持台11(図6では不図示)と、導電性樹脂30、導電体40並びに加重機構41と、加重機構41内に貫入された接触子30gとを含む構成としている。更に、素子試験装置3には、導電性樹脂30と支持台11との間に、帯状の樹脂フィルム50,51が対向するように配置されている。
また、樹脂フィルム50には、被検体である半導体素子の主電極(エミッタ電極)に接触させるための金属箔50eが複数個、選択的に配置されている。また、樹脂フィルム50には、接触子30gを貫通させるための貫通孔50ghが選択的に配置されている。また、このような金属箔50e及び貫通孔50ghの組は、樹脂フィルム50の長手方向に周期的に配置されている。
一方、樹脂フィルム50と対向する樹脂フィルム51の上面側には、被検体である半導体素子の主電極(コレクタ電極)に接触させるための金属箔51cが複数個、選択的に配置されている。そして、金属箔51cは、樹脂フィルム51の片端にまで延在している。また、金属箔51cは、樹脂フィルム50の長手方向に周期的に配置されている。
即ち、素子試験装置3にあっては、樹脂フィルム50によって支持された金属箔50eと、樹脂フィルム51によって支持された金属箔51cとが互いに対向する構造を有している。そして、金属箔50eと金属箔51cとの間に、上述した半導体素子20を挟持して、素子試験を遂行する。
また、これらの樹脂フィルム50,51においては、その両端において、貫通孔50h,51hを設け、当該貫通孔50h,51hに歯車等の回転部材(図示しない)を係合させることにより、樹脂フィルム50,51をその長手方向(図の矢印Aの方向)に順次送り出すことができる。
尚、対向する樹脂フィルム50,51同士は、その短手方向において、樹脂フィルム50,51の夫々の主面が若干、ずれた配置を構成してもよい。このような配置の場合、貫通孔51h付近に位置する金属箔51cは、素子試験装置3の上方へ向かい露出している状態にある。
ここで、金属箔50e,51cを選択的に配置した樹脂フィルム50,51の構造を、別の図を用いて補説する。
図7及び図8は金属箔が配置された樹脂フィルムを説明するための要部図である。ここで、図7(A)には、金属箔50eを選択的に配置した樹脂フィルム50の斜視図が示され、図7(B)には、図7(A)のA−B部分の断面図が示されている。また、図8(A)には、金属箔51cを選択的に配置した樹脂フィルム51の斜視図が示され、図8(B)には、図8(A)のA−B部分の断面図が示されている。
図7及び図8は金属箔が配置された樹脂フィルムを説明するための要部図である。ここで、図7(A)には、金属箔50eを選択的に配置した樹脂フィルム50の斜視図が示され、図7(B)には、図7(A)のA−B部分の断面図が示されている。また、図8(A)には、金属箔51cを選択的に配置した樹脂フィルム51の斜視図が示され、図8(B)には、図8(A)のA−B部分の断面図が示されている。
図7(A)に示すように、樹脂フィルム50には、半導体素子20のエミッタ電極20eに接触させるための金属箔50eが複数個、選択的に配置されている。
また、夫々の金属箔50eの近傍には、接触子30gを貫通させるための貫通孔50ghが設けられている。
また、夫々の金属箔50eの近傍には、接触子30gを貫通させるための貫通孔50ghが設けられている。
更に、樹脂フィルム50の両端には、回転機構に係合させるための貫通孔50hが配置されている。
そして、このような金属箔50eは、図7(B)に示すように、金属箔50eの端が接着部材によって樹脂フィルム50に把持された状態にある。そして、金属箔50eの上下の主面の大部分は、導電性樹脂30の主面またはエミッタ電極に対し、露出した状態にある。
そして、このような金属箔50eは、図7(B)に示すように、金属箔50eの端が接着部材によって樹脂フィルム50に把持された状態にある。そして、金属箔50eの上下の主面の大部分は、導電性樹脂30の主面またはエミッタ電極に対し、露出した状態にある。
また、図8(A)に示すように、樹脂フィルム51には、半導体素子20のコレクタ電極20cに接触させるための金属箔51cが複数個、選択的に配置されている。
また、樹脂フィルム51の両端には、回転機構に係合させるための貫通孔51hが配置されている。
また、樹脂フィルム51の両端には、回転機構に係合させるための貫通孔51hが配置されている。
そして、このような金属箔51cは、図8(B)に示すように、金属箔51cの主面が樹脂フィルム51の主面に固着された状態にある。即ち、金属箔51cの上面は、露出した状態にある。
このような金属箔50e,51cは、例えば、銅(Cu)を主たる成分とする材質により構成され、夫々の厚みは、10〜100μmである。
また、樹脂フィルム50,51は、ポリイミド樹脂を主たる成分とする樹脂で構成され、夫々の厚みは、10〜100μmである。
また、樹脂フィルム50,51は、ポリイミド樹脂を主たる成分とする樹脂で構成され、夫々の厚みは、10〜100μmである。
従って、金属箔50e,51cを配置した樹脂フィルム50,51は、フレキシブル性を有する。
再び、図6に戻り、素子試験装置3の説明を続ける。
再び、図6に戻り、素子試験装置3の説明を続ける。
上述したように、素子試験装置3にあっては、導電性樹脂30と支持台11との間に、樹脂フィルム50によって支持された金属箔50eと,樹脂フィルム51によって支持された金属箔51cが対向するように配置している。そして、金属箔50eと金属箔51cとの間に、上述した半導体素子20を挟持して、素子試験を遂行する。
更に、金属箔50e上には、導電性樹脂30が配置されている。
即ち、素子試験装置3では、被検体としてIGBT素子を用いた場合、半導体素子20の裏面側においては、金属箔51cとコレクタ電極とが面接触する構造を有している。
即ち、素子試験装置3では、被検体としてIGBT素子を用いた場合、半導体素子20の裏面側においては、金属箔51cとコレクタ電極とが面接触する構造を有している。
また、半導体素子20の上面側においては、導電性樹脂30と金属箔50eとが面接触し、更に、金属箔50eとエミッタ電極とが面接触する構造を有している。
また、素子試験装置3にあっては、ゲート電極20gの上方に、棒状の接触子30gを配置している。この接触子30gは、上述した加重機構41内に貫入され、矢印aの方向(加重機構41の主面に対し上下の方向)に可動できるようになっている。
また、素子試験装置3にあっては、ゲート電極20gの上方に、棒状の接触子30gを配置している。この接触子30gは、上述した加重機構41内に貫入され、矢印aの方向(加重機構41の主面に対し上下の方向)に可動できるようになっている。
また、素子試験装置3にあっては、加重機構41下に、銅(Cu)を主たる成分とする導電体40を配置している。
このような導電体40、加重機構41及び接触子30gを、矢印bの方向に降下させ、導電体40の下面を導電性樹脂30の上面に接触させる。また、接触子30gの先端を、樹脂フィルム50に設けた貫通孔50ghに貫通させて、半導体素子20のゲート電極20gに接触させる。
このような導電体40、加重機構41及び接触子30gを、矢印bの方向に降下させ、導電体40の下面を導電性樹脂30の上面に接触させる。また、接触子30gの先端を、樹脂フィルム50に設けた貫通孔50ghに貫通させて、半導体素子20のゲート電極20gに接触させる。
そして、加重機構41の加重手段により、導電体40、導電性樹脂30、半導体素子20等に荷重を与える。これにより、導電体40の下面と導電性樹脂30の上面、導電性樹脂30の下面と金属箔50eの上面、金属箔50eの下面とエミッタ電極の上面とが充分に密着する。
また、加重機構41により、金属箔51cの上面とコレクタ電極の下面とが充分に密着する。
また、接触子30gにおいては、素子試験装置3に備えられた別の加重機構(図示しない)により、半導体素子20のゲート電極20gに押し付けられる。これにより、接触子30gの先端をゲート電極20gに確実に接触させることができる。
また、接触子30gにおいては、素子試験装置3に備えられた別の加重機構(図示しない)により、半導体素子20のゲート電極20gに押し付けられる。これにより、接触子30gの先端をゲート電極20gに確実に接触させることができる。
そして、導電性樹脂30及び接触子30gを、半導体素子20の主面に接触させた後においては、金属箔51cと導電体40との間に、所定の電圧を印加し、ゲート電極20gには、接触子30gを通じて所定の電圧信号(パルス信号)を印加する。
次に、上述した素子試験装置3の構造を、より深く理解するために、素子試験装置3の断面模式図を用いて、その構造を詳細に説明する。
図9は第3の実施の形態の素子試験装置を説明するための要部断面模式図である。この図では、上述した導電性樹脂30を金属箔50eを介し、半導体素子20の上面に接触させた状態が示されている。
図9は第3の実施の形態の素子試験装置を説明するための要部断面模式図である。この図では、上述した導電性樹脂30を金属箔50eを介し、半導体素子20の上面に接触させた状態が示されている。
素子試験装置3にあっては、基体10上に、支持台11を設置・固定している。支持台11上には、樹脂フィルム51を配置している。また、樹脂フィルム51上には、金属箔51cを選択的に固着・配置している。また、金属箔51c上には、被検体である半導体素子20が配置されている。
このように、半導体素子20の下面(コレクタ電極20c側)と金属箔51cの上面とを面接触させている。即ち、コレクタ電極20cと金属箔51cとを導通させている。
また、半導体素子20のエミッタ電極20e上には、金属箔50eを配置している。この金属箔50eは、上述した如く、樹脂フィルム50に把持されている。更に、金属箔50e上には、導電性樹脂30を配置している。
また、半導体素子20のエミッタ電極20e上には、金属箔50eを配置している。この金属箔50eは、上述した如く、樹脂フィルム50に把持されている。更に、金属箔50e上には、導電性樹脂30を配置している。
このように、半導体素子20のエミッタ電極20eの上面と金属箔50eの下面とを面接触させ、金属箔50eの上面と導電性樹脂30の下面とを面接触させている。即ち、エミッタ電極20eと導電性樹脂30とを金属箔50eを介して導通させている。
また、導電性樹脂30上には、導電性樹脂30の上面よりも面積が大きい導電体40を配置している。そして、導電体40上には、加重機構41を設け、当該加重機構41により、その下方に設けた導電体40、導電性樹脂30、金属箔21e、半導体素子20等に荷重を与えることができる。
例えば、加重機構41による加重手段が実行されると、導電性樹脂30は、エミッタ電極20eに金属箔50eを介して押し付けられる。
このような押し付けにより、導電性樹脂30の下面と金属箔50eの上面、金属箔50eの下面と半導体素子20のエミッタ電極20eの上面とが隙間なく密着することになる。また、導電性樹脂30の上面においても、導電体40の下面と隙間なく密着することになる。
このような押し付けにより、導電性樹脂30の下面と金属箔50eの上面、金属箔50eの下面と半導体素子20のエミッタ電極20eの上面とが隙間なく密着することになる。また、導電性樹脂30の上面においても、導電体40の下面と隙間なく密着することになる。
また、支持台11の上面は、上述した如く、平坦性よく研磨されている。従って、上記の加重手段が実行されると、半導体素子20のコレクタ電極20cの下面と金属箔51cの上面とが隙間なく密着することになる。
また、接触子30gにおいては、その先端を、樹脂フィルム50に設けた貫通孔50ghを貫通させて、半導体素子20のゲート電極20gに接触させている。
特に、素子試験装置3では、弾性を有する導電性樹脂30を加重機構41下に配置している。このような導電性樹脂30が加重機構41下に存在すると、加重機構41による片当たりが導電性樹脂30の変形により補正され、当該加重機構41によって均等な荷重が電極表面に与えられる。
特に、素子試験装置3では、弾性を有する導電性樹脂30を加重機構41下に配置している。このような導電性樹脂30が加重機構41下に存在すると、加重機構41による片当たりが導電性樹脂30の変形により補正され、当該加重機構41によって均等な荷重が電極表面に与えられる。
従って、半導体素子20の主電極間を通電状態とすると、当該主電極間に通電する電流は、導電性樹脂30で均等に分散され、主電極の特定領域に電流が集中することがない。
その結果、素子試験中において、半導体素子20内部に並列に配置された各セルに、均等に電流が通電することになる。これにより、素子試験装置3を用いれば、半導体素子20の電気的特性試験を安定して実施することができる。
その結果、素子試験中において、半導体素子20内部に並列に配置された各セルに、均等に電流が通電することになる。これにより、素子試験装置3を用いれば、半導体素子20の電気的特性試験を安定して実施することができる。
このように、素子試験装置3は、主に、支持台11と、支持台11上に配置され、半導体素子20のコレクタ電極20cに接触させる金属箔51cを選択的に形成した樹脂フィルム51と、樹脂フィルム51に対向するように配置され、半導体素子20のエミッタ電極20eに接触させる金属箔50eを選択的に形成した樹脂フィルム50と、金属箔50eに接触する導電性樹脂30と、半導体素子20のゲート電極20gに接触する、少なくとも一つの接触子30gと、を有している。
次に、素子試験装置3を用いた具体的な素子試験方法をより詳細に説明する。
図10及び図11は素子試験方法の具体的な方法を説明するための要部図である。
図10に示すように、素子試験装置3には、上述した部材の他、回転機構60upr,60upl,60dnr,60dnl、歯車61upr,61upl,61dnr,61dnlが備えられている。そして、樹脂フィルム50,51の巻き取り量を調節することにより、金属箔50eと支持台11との相対位置、金属箔51cと支持台11との相対位置を調整する調整手段を備えている。
図10及び図11は素子試験方法の具体的な方法を説明するための要部図である。
図10に示すように、素子試験装置3には、上述した部材の他、回転機構60upr,60upl,60dnr,60dnl、歯車61upr,61upl,61dnr,61dnlが備えられている。そして、樹脂フィルム50,51の巻き取り量を調節することにより、金属箔50eと支持台11との相対位置、金属箔51cと支持台11との相対位置を調整する調整手段を備えている。
図示するように、樹脂フィルム51に配置された所定の金属箔51cとが、支持台11と導電性樹脂30との間に位置するように位置あわせを行う。
例えば、金属箔51cの位置の調節は、樹脂フィルム51を巻きつけた回転機構60dnr,60dnlを矢印の方向に所定の角度のみ回転させることにより実施する。
例えば、金属箔51cの位置の調節は、樹脂フィルム51を巻きつけた回転機構60dnr,60dnlを矢印の方向に所定の角度のみ回転させることにより実施する。
尚、樹脂フィルム50,51は、夫々の両端に配置した貫通孔50h,51h(図7及び図8参照)に、歯車61upr,61upl,61dnr,61dnlを係合させることにより、若干、伸張した状態にある。このような歯車61upr,61upl,61dnr,61dnlの配置により、樹脂フィルム50,51は、素子試験中において撓みのない状態を維持している。
また、支持台11と導電性樹脂30との間に位置する樹脂フィルム50,51は、互いに平行状態を維持している。これにより、金属箔50eと金属箔51cとが接触しない状態を維持する。
また、支持台11と導電性樹脂30との間に位置する樹脂フィルム50,51の間隙は、半導体素子20の厚み以上に調節されている。
そして、樹脂フィルム51に配置された金属箔51cと樹脂フィルム50との間隙に、ハンドラ(図示しない)によって半導体素子20を設置する。
そして、樹脂フィルム51に配置された金属箔51cと樹脂フィルム50との間隙に、ハンドラ(図示しない)によって半導体素子20を設置する。
続いて、樹脂フィルム50に配置された所定の金属箔50eが、半導体素子20のエミッタ電極20e上に位置するように位置あわせを行う。
例えば、金属箔50eの位置の調節は、樹脂フィルム50を巻きつけた回転機構60upr,60uplを、矢印の方向に所定の角度のみ回転させることにより実施する。
例えば、金属箔50eの位置の調節は、樹脂フィルム50を巻きつけた回転機構60upr,60uplを、矢印の方向に所定の角度のみ回転させることにより実施する。
この段階で、半導体素子20が支持台11上に位置する金属箔51c上に設置される。そして、半導体素子20のコレクタ電極20cと金属箔51cとが接触し、当該コレクタ電極20cと金属箔51cとが導通する。但し、半導体素子20のエミッタ電極20eと金属箔50eとは、若干離反した状態にある。
次に、図11に示すように、導電性樹脂30、導電体40、加重機構41並びに接触子30gを、半導体素子20上に位置する金属箔50eに向かい降下させ、樹脂フィルム50に固着された金属箔50eを上方から押圧する。
上述したように、樹脂フィルム50,51はフレキシブルな形状を有しているため、樹脂フィルム50,51ならびに金属箔50g,50eにたるみ、ゆがみ、撓みなどがある場合がある。そこで、図示しないテンショナーなどで樹脂フィルム50,51に所定の張力を与えて、樹脂フィルム50,51のたるみ、ゆがみ、撓みなどを矯正する。更に、導電性樹脂30等による押し付けにより、半導体素子20のエミッタ電極20eと金属箔50eとが容易に接触する。
続いて、加重機構41により半導体素子20の主面に荷重を与える。このような荷重が半導体素子20の主面に与えられると、半導体素子20の上側においては、エミッタ電極20eと金属箔50eとが隙間なく密着する。また、金属箔50eと導電性樹脂30とが隙間なく密着する。更に、半導体素子20の下側においては、支持台11と金属箔51cとが隙間なく密着する。更に、金属箔51cとコレクタ電極20cとが隙間なく密着する。
また、接触子30gにおいては、その先端を、樹脂フィルム50に設けた貫通孔50ghを貫通させて、半導体素子20のゲート電極20gに接触させる。
そして、導電体40と金属箔51c間に、素子試験装置3に外付けしたテスタ(図示しない)により所定の電圧(数キロボルト以下)を印加する。更に、接触子30gと導電体40間に、ゲート信号(例えば、PWM)を印加する。
そして、導電体40と金属箔51c間に、素子試験装置3に外付けしたテスタ(図示しない)により所定の電圧(数キロボルト以下)を印加する。更に、接触子30gと導電体40間に、ゲート信号(例えば、PWM)を印加する。
ここで、図示しないテスタからは、導電体40、接触子30g、金属箔51cに導通させるためのリード線が複数延出されている。また、各リード線が導電体40、接触子30g、金属箔51cに電気的に接続され、素子試験回路を構成している。
特に、リード線と、金属箔51cとの導通は、対応するリード線の端に接続された接触子と、樹脂フィルム51の端まで延在させた金属箔51cとを接触させることにより行われる。
そして、この後においては、半導体素子20の電気的特性評価(例えば、大電流スイッチング試験、逆バイアス安全動作領域試験(RBSOA)、ターンオフ試験、アバランシェ試験、負荷短絡試験等)を遂行する。
ここで、仮に、被検体である半導体素子20が不良品であり、素子試験中において、半導体素子20が破損した場合は、電気的特性評価を終了させた後、導電性樹脂30、導電体40、加重機構41並びに接触子30gを上方に移動させ、破損した半導体素子20を、ハンドラにより樹脂フィルム50及び樹脂フィルム51の間隙から取り除く。
ここで、半導体素子20の破損は、例えば、主電極間の短絡等を起因とする破損が該当する。例えば、この破損により、半導体素子20の主電極に溶融物が形成したり、或いは、微小な破壊片が主電極から発生したりする。
そして、本実施の形態の素子試験方法では、エミッタ電極20e側の破損が著しい場合には、樹脂フィルム50を巻きつけた回転機構60upr,60uplを所定の角度のみ回転させることにより、エミッタ電極20eに密着していた金属箔50eを、支持台11と導電性樹脂30との間から移動させる。即ち、金属箔50eに隣接する別の金属箔パターンを、導電性樹脂30と支持台11との間に位置させる。
そして、新規の半導体素子を用意し、上記と同様の手段で、当該半導体素子についての素子試験を再開する。
また、コレクタ電極20c側の破損が著しい場合は、樹脂フィルム51を巻きつけた回転機構60dnr,60dnlを所定の角度のみ回転させることにより、コレクタ電極20cに密着していた金属箔51cを支持台11と導電性樹脂30との間から移動させる。即ち、金属箔51cに隣接する別の金属箔を支持台11と導電性樹脂30との間に位置させる。
また、コレクタ電極20c側の破損が著しい場合は、樹脂フィルム51を巻きつけた回転機構60dnr,60dnlを所定の角度のみ回転させることにより、コレクタ電極20cに密着していた金属箔51cを支持台11と導電性樹脂30との間から移動させる。即ち、金属箔51cに隣接する別の金属箔を支持台11と導電性樹脂30との間に位置させる。
そして、新規の半導体素子を用意し、上記と同様の手段で、当該半導体素子についての素子試験を再開する。
また、半導体素子20のエミッタ電極20e側及びコレクタ電極20c側の破損が共に著しい場合は、樹脂フィルム50,51を共に移動させて、上記と同様の手段で、新規の半導体素子の素子試験を再開する。
また、半導体素子20のエミッタ電極20e側及びコレクタ電極20c側の破損が共に著しい場合は、樹脂フィルム50,51を共に移動させて、上記と同様の手段で、新規の半導体素子の素子試験を再開する。
尚、半導体素子の下地となる樹脂フィルムは、図8に例示する樹脂フィルム51とは限らない。次に、樹脂フィルム51の変形例について説明する。
図12は別の金属箔が配置された樹脂フィルムを説明するための要部図である。ここで、図12(A)には、金属箔52cを選択的に配置した樹脂フィルム51の斜視図が示され、図12(B)には、図12(A)のA−B部分の断面図が示されている。
図12は別の金属箔が配置された樹脂フィルムを説明するための要部図である。ここで、図12(A)には、金属箔52cを選択的に配置した樹脂フィルム51の斜視図が示され、図12(B)には、図12(A)のA−B部分の断面図が示されている。
図12(A)に示すように、樹脂フィルム51には、半導体素子20のコレクタ電極20cに接触させるための金属箔52cが複数個、選択的に配置されている。
更に、樹脂フィルム51の両端には、上述した回転機構に係合させるための貫通孔51hが配置されている。
更に、樹脂フィルム51の両端には、上述した回転機構に係合させるための貫通孔51hが配置されている。
そして、このような金属箔52cは、図12(B)に示すように、金属箔52cの端が接着部材によって樹脂フィルム51に把持された状態にある。そして、金属箔52cの上下の主面の大部分は、支持台11の主面またはコレクタ電極20cに対し、露出した状態にある。
このような樹脂フィルム51を半導体素子の下地として用いてもよい。この場合、半導体素子20のコレクタ電極20cは、金属箔52cを介し、支持台11と導通する。従って、テスタから延出されたリード線と、コレクタ電極20cとの導通は、当該リード線を支持台11に接触させることにより行われる。
そして、導電体40と支持台11間に、素子試験装置3に外付けしたテスタ(図示しない)により所定の電圧(数キロボルト以下)を印加する。更に、接触子30gと導電体40間に、ゲート信号(例えば、PWM)を印加して、素子試験を遂行する。
尚、金属箔52cは、例えば、銅(Cu)を主たる成分とする材質により構成され、夫々の厚みは、10〜100μmである。
<第4の実施の形態>
図13は第4の実施の形態の素子試験装置を説明するための要部断面模式図である。
<第4の実施の形態>
図13は第4の実施の形態の素子試験装置を説明するための要部断面模式図である。
この実施の形態では、上述した導電性樹脂30の主面に、金属膜を形成させたことを特徴としている。尚、この図では、金属膜30maを形成させた導電性樹脂30を半導体素子20の上面に接触させた状態が示されている。
素子試験装置4にあっては、基体10上に、支持台11を設置・固定している。また、支持台11上には、被検体である半導体素子20が配置されている。そして、半導体素子20の下面(コレクタ電極20c側)と支持台11上面とを面接触させ、コレクタ電極20cと支持台11とを直接的に導通させている。
また、半導体素子20のエミッタ電極20e上には、金属膜30maを表面に形成させた導電性樹脂30を配置している。
ここで、金属膜30maの材質は、タングステン(W)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)の少なくとも一つを含む金属が適用される。
ここで、金属膜30maの材質は、タングステン(W)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)の少なくとも一つを含む金属が適用される。
また、このような金属膜30maは、真空蒸着法、スパッタリング法、導電ペースト法、スプレー法、鍍金法の何れかの手段により形成する。そして、膜厚は、1μm以上である。
このように、素子試験装置4にあっては、半導体素子20のエミッタ電極20eの上面と導電性樹脂30の主面に形成させた金属膜30maの主面とが面接触し、エミッタ電極20eと導電性樹脂30とが導通している。
また、導電性樹脂30上には、導電性樹脂30の上面よりも面積が大きい導電体40を配置している。そして、導電体40上には、加重機構41を設け、当該加重機構41により、その下方に設けた導電体40、導電性樹脂30、半導体素子20等に荷重を与えることができる。
例えば、加重機構41による加重手段が実行されると、導電性樹脂30は、エミッタ電極20eを押し付ける。
このような押し付けにより、導電性樹脂30の主面に形成させた金属膜30maの主面と半導体素子20のエミッタ電極20eの上面とが隙間なく密着することになる。また、導電性樹脂30の上面においても、導電体40の下面と隙間なく密着することになる。
このような押し付けにより、導電性樹脂30の主面に形成させた金属膜30maの主面と半導体素子20のエミッタ電極20eの上面とが隙間なく密着することになる。また、導電性樹脂30の上面においても、導電体40の下面と隙間なく密着することになる。
また、支持台11の上面は、上述した如く、平坦性よく研磨されている。従って、上記の加重手段が実行されると、半導体素子20のコレクタ電極20cと支持台11の上面とが隙間なく密着することになる。
特に、素子試験装置4では、弾性を有する導電性樹脂30を加重機構41下に配置している。このような導電性樹脂30が加重機構41下に存在すると、加重機構41による片当たりが導電性樹脂30により補正され、加重機構41による均等な荷重が電極表面に与えられる。
また、導電性樹脂30の主面に金属膜30maを形成させていることから、導電性樹脂30を直接、エミッタ電極20eに接触させることなく、導電性樹脂30とエミッタ電極20eとを導通させることができる。
従って、上記加重手段を実行しても、上記導電性粒子によるエミッタ電極20eへの転写(例えば、めり込み、引っかき傷)を発生させることがない。即ち、金属膜30maは、導電性樹脂30中に含有している導電性粒子のバリア層として機能し、導電性粒子が導電性樹脂30の表面から表出することを防止する。
また、導電性樹脂30の主成分として、シリコンゴムを用いた場合には、導電性樹脂30とエミッタ電極20eとの密着性が過剰に高くなる。このため、導電性樹脂30をエミッタ電極20eから離反させても、導電性樹脂30の樹脂部分の一部がエミッタ電極20e上に残存する場合がある。
然るに、本実施の形態では、導電性樹脂30の主面に金属膜30maを形成させている。このため、導電性樹脂30とエミッタ電極20eとを直接、接触させることを回避できる。これにより、素子試験を遂行しても、導電性樹脂30の樹脂部分の一部がエミッタ電極20e上に残存するという現象は発生しない。
従って、半導体素子20の主電極間を通電状態としても、当該主電極間に通電する電流は、導電性樹脂30で均等に分散される。即ち、主電極の特定領域に電流が集中することがない。
その結果、素子試験中において、半導体素子20内部に並列に配置された各セルに、均等に電流が通電することになる。これにより、素子試験装置4を用いれば、半導体素子20の電気的特性試験を安定して実施することができる。
このように、素子試験装置4では、導電性樹脂30の表面に導電性粒子の表出を抑制するバリア層が形成されている。
また、このような素子試験装置4を用いて、第1の実施の形態で説明した素子試験と同様の方法により、半導体素子20の素子試験を遂行する。
また、このような素子試験装置4を用いて、第1の実施の形態で説明した素子試験と同様の方法により、半導体素子20の素子試験を遂行する。
<第5の実施の形態>
図14は第5の実施の形態の素子試験装置を説明するための要部断面模式図である。
この実施の形態では、上述した導電性樹脂30の主面に、多層の金属膜30mを形成させたことを特徴としている。尚、この図では、多層の金属膜30mを形成させた導電性樹脂30を半導体素子20の上面に接触させた状態が示されている。
図14は第5の実施の形態の素子試験装置を説明するための要部断面模式図である。
この実施の形態では、上述した導電性樹脂30の主面に、多層の金属膜30mを形成させたことを特徴としている。尚、この図では、多層の金属膜30mを形成させた導電性樹脂30を半導体素子20の上面に接触させた状態が示されている。
素子試験装置5にあっては、基体10上に、支持台11を設置・固定している。また、支持台11上には、被検体である半導体素子20が配置されている。そして、半導体素子20の下面(コレクタ電極20c側)と支持台11上面とを面接触させ、コレクタ電極20cと支持台11とを直接的に導通させている。
また、半導体素子20のエミッタ電極20e上には、多層の金属膜30mを表面に形成させた導電性樹脂30を配置している。
例えば、金属膜30mは、導電性樹脂30の主面から、順に、金属膜30ma、金属膜30mb、金属膜30mcを形成させた構造を有している。
例えば、金属膜30mは、導電性樹脂30の主面から、順に、金属膜30ma、金属膜30mb、金属膜30mcを形成させた構造を有している。
ここで、導電性樹脂30に接している金属膜30maの材質は、タングステン(W)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)の少なくとも一つを含む金属を主たる成分とする金属が適用される。
また、エミッタ電極20eに接する金属膜30mcの材質は、アルミニウム(Al)、アルミニウムシリコン(AlSi)を主たる成分とする被膜が適用される。
また、金属膜30maと金属膜30mcとの間に形成されている金属膜30mbの材質は、金属膜30maと金属膜30mcとの成分を共に含有する金属が適用される。特に、金属膜30ma側においては、金属膜30maの成分が高く、金属膜30mc側においては、金属膜30mcの成分が高い傾斜濃度構造を有した金属であってもよい。
また、金属膜30maと金属膜30mcとの間に形成されている金属膜30mbの材質は、金属膜30maと金属膜30mcとの成分を共に含有する金属が適用される。特に、金属膜30ma側においては、金属膜30maの成分が高く、金属膜30mc側においては、金属膜30mcの成分が高い傾斜濃度構造を有した金属であってもよい。
また、このような金属膜30ma、金属膜30mb、金属膜30mcは、夫々、真空蒸着法、スパッタリング法、導電ペースト法、スプレー法、鍍金法の何れかの手段により形成する。そして、金属膜30mの膜厚は、1μm以上である。
このように、素子試験装置5にあっては、半導体素子20のエミッタ電極20eの上面と導電性樹脂30の主面に形成させた金属膜30mの主面とが面接触し、エミッタ電極20eと導電性樹脂30とが導通している。
また、導電性樹脂30上には、導電性樹脂30の上面よりも面積が大きい導電体40を配置している。そして、導電体40上には、加重機構41を設け、当該加重機構41により、その下方に設けた導電体40、導電性樹脂30、半導体素子20等に荷重を与えることができる。
例えば、加重機構41による加重手段が実行されると、導電性樹脂30は、エミッタ電極20eを押し付ける。
このような押し付けにより、金属膜30mの最表面を構成する金属膜30mcの主面と半導体素子20のエミッタ電極20eの上面とが隙間なく密着することになる。また、導電性樹脂30の上面においても、導電体40の下面と隙間なく密着することになる。
このような押し付けにより、金属膜30mの最表面を構成する金属膜30mcの主面と半導体素子20のエミッタ電極20eの上面とが隙間なく密着することになる。また、導電性樹脂30の上面においても、導電体40の下面と隙間なく密着することになる。
また、支持台11の上面は、上述した如く、平坦性よく研磨されている。従って、上記の加重手段が実行されると、半導体素子20のコレクタ電極20cと支持台11の上面とが隙間なく密着することになる。
特に、素子試験装置5では、弾性を有する導電性樹脂30を加重機構41下に配置している。このような導電性樹脂30が加重機構41下に存在すると、加重機構41による片当たりが導電性樹脂30により補正され、加重機構41による均等な荷重が電極表面に与えられる。
また、導電性樹脂30の主面に金属膜30mを形成させていることから、導電性樹脂30を直接、エミッタ電極20eに接触させることなく、導電性樹脂30とエミッタ電極20eとを導通させることができる。
従って、上記加重手段を実行しても、上記導電性粒子のエミッタ電極20eへの転写(例えば、めり込み、引っかき傷)を発生させることがない。即ち、金属膜30maは、導電性樹脂30中に含有している導電性粒子のバリア層として機能し、導電性粒子が導電性樹脂30の表面から表出することを抑制する。
また、導電性樹脂30の主成分として、シリコンゴムを用いた場合には、導電性樹脂30とエミッタ電極20eとの密着性が過剰に高くなる。このため、導電性樹脂30をエミッタ電極20eから離反させても、導電性樹脂30の樹脂部分の一部がエミッタ電極20e上に残存する場合がある。
然るに、本実施の形態では、導電性樹脂30の主面に金属膜30mを形成させている。このため、導電性樹脂30とエミッタ電極20eとが直接、接触することを回避している。これにより、素子試験を遂行しても、導電性樹脂30の樹脂部分の一部がエミッタ電極20e上に残存するという現象は発生しない。
また、本実施の形態では、金属膜30mの最表面に、低硬度の金属で構成される金属膜30mcを形成している。これにより、金属膜30mとエミッタ電極20eとの密着性がより向上する。
従って、半導体素子20の主電極間を通電状態としても、当該主電極間に通電する電流は、導電性樹脂30で均等に分散される。即ち、主電極の特定領域に電流が集中することがない。
その結果、素子試験中において、半導体素子20内部に並列に配置された各セルに、均等に電流が通電することになる。これにより、素子試験装置5を用いれば、半導体素子20の電気的特性試験を安定して実施することができる。
このように、素子試験装置5では、導電性樹脂30の表面に導電性粒子の表出を抑制するバリア層が形成されている。更に、バリア層上に、低硬度の金属膜が形成されている。
また、このような素子試験装置5を用いて、第1の実施の形態で説明した素子試験と同様の方法により、半導体素子の素子試験を遂行する。
また、このような素子試験装置5を用いて、第1の実施の形態で説明した素子試験と同様の方法により、半導体素子の素子試験を遂行する。
以上説明した第1乃至第5の実施の形態では、次に示す有利な効果を得る。
素子試験装置1,2,3,4,5においては、半導体素子20のエミッタ電極20eとの導通を図る接触部材として、図16に示す接触子部203を用いず、導電性樹脂30を用いている。
素子試験装置1,2,3,4,5においては、半導体素子20のエミッタ電極20eとの導通を図る接触部材として、図16に示す接触子部203を用いず、導電性樹脂30を用いている。
上述したように、導電性樹脂30は、樹脂内に、粒径が10〜30μmの導電性粒子を3次元的に含有させた構造を有している。そして、樹脂内には、当該導電性粒子の中心部の位置を10〜30μmの間隔(ピッチ)で配置している。
また、IGBT素子等の半導体素子は、数10μmの電流セルの集合体により構成されている。従って、このような導電性樹脂30を半導体素子の主電極に接触させることにより、導電性粒子のピッチと電流セルのピッチとが略一致し、導電性樹脂30から各電流セルに均等に電流を通電させることができる。
また、素子試験装置1,2,3,4,5においては、加重機構41を用いて、弾性を有する導電性樹脂30を介して、導電性樹脂30または金属箔を半導体素子20の主電極へ押し付ける機構としている。
これにより、半導体素子20の主面と、当該主面に接触させた導電性樹脂30または金属箔との平行度のずれが導電性樹脂30の変形よって修正され、半導体素子20の主面と、導電性樹脂30または金属箔との片当りが大きく修正される。その結果、素子試験中に、半導体素子20の主電極の特定領域に電流集中が生じることが回避される。
即ち、より確実に半導体素子20内に並列に配置された各セルに、均等に電流を通電させることが可能になる。その結果、より安定して半導体素子の電気的特性試験を行うことができる。
特に、素子試験装置2,3においては、金属箔によって、半導体素子20の上下の主面を覆いながら素子試験を遂行している。従って、被検体である半導体素子20が不良品であり、当該半導体素子20が破損した結果、半導体素子20から溶融物、微小な破壊片が発生しても、当該微小な破壊片を、金属箔間で封じることができる。即ち、素子試験装置2,3においては、半導体素子20の破損の影響を、金属箔以外の他の部材に及ぼすことがない。
これにより、溶融物、微小な破壊片を支持台11、接触子部203から除去する等の無駄な作業工程がなくなる。
更に、素子試験装置2,3においては、常にクリーンな表面状態の金属箔を、半導体素子の主電極に接触させて素子試験を遂行している。従って、安定して半導体素子の電気的特性試験を行うことができる。
更に、素子試験装置2,3においては、常にクリーンな表面状態の金属箔を、半導体素子の主電極に接触させて素子試験を遂行している。従って、安定して半導体素子の電気的特性試験を行うことができる。
また、素子試験装置3においては、複数個の金属箔50e,51c,52cを周期的に樹脂フィルム50,51に配置し、樹脂フィルム50,51を巻きつける回転機構を備えている。これにより、半導体素子20の電極に接触させる金属箔の交換が簡便になり、素子試験時間の短縮化を図ることができる。
このように、第1乃至第5の実施の形態によれば、半導体装置の高生産または低コスト化を図ることのできる素子試験装置及び素子試験方法が実現する。
尚、素子試験装置1,2,3,4,5においては、接触子30gの他、コレクタ電流をモニタリングするモニタ用接触子、半導体素子20の温度を測定する温度センサ用接触子を準備し、これらの接触子を、加重機構41に貫入し、切欠部30a,40aに挿入した構造としてもよい。
尚、素子試験装置1,2,3,4,5においては、接触子30gの他、コレクタ電流をモニタリングするモニタ用接触子、半導体素子20の温度を測定する温度センサ用接触子を準備し、これらの接触子を、加重機構41に貫入し、切欠部30a,40aに挿入した構造としてもよい。
即ち、切欠部30a,40aに挿入したモニタ用接触子、温度センサ用接触子を半導体素子20に接触させることにより、半導体素子20のコレクタ電流、温度を計測する手段を備えてもよい。
また、導電性樹脂30においては、導電体40に接着させた構造としてもよい。
1,2,3,4,5 素子試験装置
10 基体
11 支持台
20 半導体素子
20c コレクタ電極
20e エミッタ電極
20g ゲート電極
21c,21e,50e,51c,52c 金属箔
30 導電性樹脂
30a,40a 切欠部
30g 接触子
30m,30ma,30mb,30mc 金属膜
40 導電体
41 加重機構
41h 貫通孔
50h,51h,50gh 貫通孔
50,51 樹脂フィルム
60upr,60upl,60dnr,60dnl 回転機構
61upr,61upl,61dnr,61dnl 歯車
10 基体
11 支持台
20 半導体素子
20c コレクタ電極
20e エミッタ電極
20g ゲート電極
21c,21e,50e,51c,52c 金属箔
30 導電性樹脂
30a,40a 切欠部
30g 接触子
30m,30ma,30mb,30mc 金属膜
40 導電体
41 加重機構
41h 貫通孔
50h,51h,50gh 貫通孔
50,51 樹脂フィルム
60upr,60upl,60dnr,60dnl 回転機構
61upr,61upl,61dnr,61dnl 歯車
Claims (31)
- 半導体素子の電気的特性を評価する素子試験装置において、
前記半導体素子の第1の主電極が接するように前記半導体素子を載置する支持台と、
前記半導体素子の第2の主電極に接触する導電性樹脂と、
前記半導体素子の制御用電極に接触する、少なくとも一つの接触子と、
を有することを特徴とする素子試験装置。 - 前記導電性樹脂が複数の導電性粒子を樹脂に含有させた構造を有していることを特徴とする請求項1記載の素子試験装置。
- 前記導電性樹脂の形状が平板であり、前記平板の一部に切欠部が形成されていることを特徴とする請求項2記載の素子試験装置。
- 前記導電性樹脂の表面に、前記導電性粒子の表出を抑制するバリア層が形成されていることを特徴とする請求項2記載の素子試験装置。
- 前記バリア層がタングステン(W)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)の少なくとも一つを含む金属を主たる成分とすることを特徴とする請求項4記載の素子試験装置。
- 前記バリア層に、アルミニウム(Al)またはアルミニウムシリコン(AlSi)を主たる成分とする被膜が形成されていることを特徴とする請求項4記載の素子試験装置。
- 前記第1の主電極と前記支持台とを第1の金属箔を介して接触させることを特徴とする請求項1記載の素子試験装置。
- 前記第2の主電極と前記導電性樹脂とを第2の金属箔を介して接触させることを特徴とする請求項1記載の素子試験装置。
- 前記第2の主電極に導通する前記導電性樹脂に荷重を与える加重手段を備えたことを特徴とする請求項1,7,8記載の素子試験装置。
- 前記支持台と前記導電性樹脂に接触する導電体との間に第1の電圧を印加し、前記導電体と前記接触子との間に第2の電圧を印加する電圧印加手段を備えていることを特徴とする請求項1,7,8記載の素子試験装置。
- 半導体素子の電気的特性を評価する素子試験装置において、
支持台と、
前記支持台上に配置され、前記半導体素子の第1の主電極に接触させる第1の金属箔を選択的に形成した第1の樹脂フィルムと、
前記第1の樹脂フィルムに対向するように配置され、前記半導体素子の第2の主電極に接触させる第2の金属箔を選択的に形成した第2の樹脂フィルムと、
前記第2の金属箔に接触する導電性樹脂と、
前記半導体素子の制御用電極に接触する、少なくとも一つの接触子と、
を有することを特徴とする素子試験装置。 - 前記第1の金属箔が前記第1の樹脂フィルムの端まで延在していることを特徴とする請求項11記載の素子試験装置。
- 前記第1の金属箔の端部が前記第1の樹脂フィルムに把持され、前記第1の金属箔の上下の主面の一部が前記支持台の主面または前記第1の主電極に対し、表出していることを特徴とする請求項11記載の素子試験装置。
- 前記第2の金属箔の端部が前記第2の樹脂フィルムに把持され、前記第2の金属箔の上下の主面の一部が前記導電性樹脂の主面または前記第2の主電極に対し、表出していることを特徴とする請求項11記載の素子試験装置。
- 前記第2の樹脂フィルムの一部に、前記接触子を貫通させる貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項11記載の素子試験装置。
- 前記第1の樹脂フィルムが帯状であり、前記第1の樹脂フィルムの巻き取り量を調節することにより、前記第1の金属箔と前記支持台との相対位置を調整する調整手段を備えていることを特徴とする請求項11記載の素子試験装置。
- 前記第2の樹脂フィルムが帯状であり、前記第2の樹脂フィルムの巻き取り量を調節することにより、前記第2の金属箔と前記支持台との相対位置を調整する調整手段を備えていることを特徴とする請求項11記載の素子試験装置。
- 前記第2の主電極に導通する前記導電性樹脂に荷重を与える加重手段を備えたことを特徴とする請求項11記載の素子試験装置。
- 前記第1の金属箔と前記導電性樹脂に接触する導電体との間に第1の電圧を印加し、前記導電体と前記接触子との間に第2の電圧を印加する電圧印加手段を備えていることを特徴とする請求項11記載の素子試験装置。
- 前記支持台と前記導電性樹脂に接触する導電体との間に第1の電圧を印加し、前記導電体と前記接触子との間に第2の電圧を印加する電圧印加手段を備えていることを特徴とする請求項11記載の素子試験装置。
- 半導体素子の電気的特性を評価する素子試験方法において、
支持台上に、前記半導体素子の第1の電極が接触するように、前記半導体素子を載置するステップと、
前記半導体素子の第2の電極上に、導電性樹脂を載置するステップと、
を有することを特徴とする素子試験方法。 - 前記支持台上に、第1の金属箔を載置し、前記第1の金属箔の主面に前記半導体素子の前記第1の電極が接触するように、前記第1の金属箔上に前記半導体素子を載置することを特徴とする請求項21記載の素子試験方法。
- 前記半導体素子の第2の電極上に、第2の金属箔を載置し、前記第2の金属箔の主面に前記導電性樹脂を載置することを特徴とする請求項21記載の素子試験方法。
- 前記第2の電極に前記導電性樹脂を導通させた後、前記導電性樹脂に荷重を与えることを特徴とする請求項21記載の素子試験方法。
- 前記支持台と前記導電性樹脂に接触する導電体との間に第1の電圧を印加し、前記導電体と前記半導体素子の制御用電極との間に第2の電圧を印加することを特徴とする請求項21記載の素子試験方法。
- 半導体素子の電気的特性を評価する素子試験方法において、
支持台上に、第1の樹脂フィルムに選択的に形成された第1の金属箔を配置するステップと、
前記第1の金属箔上に、前記半導体素子の第1の主電極が接触するように、前記半導体素子を載置するステップと、
前記半導体素子の第2の主電極上に、第2の樹脂フィルムに選択的に形成された第2の金属箔を位置させるステップと、
前記第2の主電極を前記第2の金属箔を介して導電性樹脂により押圧し、前記第2の主電極と前記導電性樹脂とを導通するステップと、
を有することを特徴とする素子試験方法。 - 前記第2の電極に前記導電性樹脂を導通させた後、前記導電性樹脂に荷重を与えることを特徴とする請求項26記載の素子試験方法。
- 前記第1の金属箔と前記導電性樹脂に接触する導電体との間に第1の電圧を印加し、前記第2の金属箔と前記半導体素子の制御用電極との間に第2の電圧を印加することを特徴とする請求項26記載の素子試験方法。
- 前記支持台と前記導電性樹脂に接触する導電体との間に第1の電圧を印加し、前記第2の金属箔と前記半導体素子の制御用電極との間に第2の電圧を印加することを特徴とする請求項26記載の素子試験方法。
- 前記半導体素子の電気的特性を評価した後、前記第1の樹脂フィルムを移動させることにより、前記支持台上に、前記第1の樹脂フィルムに選択的に形成された別の第1の金属箔を配置することを特徴とする請求項26記載の素子試験方法。
- 前記半導体素子の電気的特性を評価した後、前記第2の樹脂フィルムを移動させることにより、前記第2の主電極上に、前記第2の樹脂フィルムに選択的に形成された別の第2の金属箔を配置することを特徴とする請求項26記載の素子試験方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007303499A JP2009128189A (ja) | 2007-11-22 | 2007-11-22 | 素子試験装置及び素子試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007303499A JP2009128189A (ja) | 2007-11-22 | 2007-11-22 | 素子試験装置及び素子試験方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009128189A true JP2009128189A (ja) | 2009-06-11 |
Family
ID=40819268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007303499A Pending JP2009128189A (ja) | 2007-11-22 | 2007-11-22 | 素子試験装置及び素子試験方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009128189A (ja) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014512016A (ja) * | 2011-04-21 | 2014-05-19 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | 半導体パワースイッチをテストするシステムおよび方法 |
JP2015129702A (ja) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | 三菱電機株式会社 | 半導体試験治具、試験方法 |
JP2015135255A (ja) * | 2014-01-16 | 2015-07-27 | 三菱電機株式会社 | 半導体試験治具、測定装置、試験方法 |
JP2015172566A (ja) * | 2014-02-18 | 2015-10-01 | 本田技研工業株式会社 | 電流印加装置、半導体素子の製造方法及び検査装置 |
JP2016011862A (ja) * | 2014-06-27 | 2016-01-21 | 三菱電機株式会社 | 半導体試験装置 |
JP2016031324A (ja) * | 2014-07-30 | 2016-03-07 | 三菱電機株式会社 | 通電評価装置 |
JP2016061751A (ja) * | 2014-09-22 | 2016-04-25 | 三菱電機株式会社 | 半導体試験装置 |
JP2016114521A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 三菱電機株式会社 | 一体型複数接触子、それを備えた検査治具及び検査装置、並びに検査方法 |
CN107305852A (zh) * | 2016-04-25 | 2017-10-31 | 华北电力大学 | 一种基于开关特性测量的igbt芯片筛选结构 |
US10002807B2 (en) | 2012-11-06 | 2018-06-19 | Denso Corporation | Semiconductor device |
CN109298305A (zh) * | 2017-07-24 | 2019-02-01 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种针对压接式 igbt 模块子模组的测试装置及方法 |
DE102018124492A1 (de) * | 2018-10-04 | 2020-04-09 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Vorrichtung und verfahren zur prozessierung einer vielzahl von halbleiterchips |
CN112928100A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-08 | 扬州国宇电子有限公司 | 一种垂直型恒流二极管的测试结构及其制备方法和应用 |
WO2023167013A1 (ja) * | 2022-03-04 | 2023-09-07 | 三菱電機株式会社 | 半導体試験装置 |
-
2007
- 2007-11-22 JP JP2007303499A patent/JP2009128189A/ja active Pending
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014512016A (ja) * | 2011-04-21 | 2014-05-19 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | 半導体パワースイッチをテストするシステムおよび方法 |
DE112013005295B4 (de) | 2012-11-06 | 2023-05-17 | Denso Corporation | Halbleitervorrichtung |
US10002807B2 (en) | 2012-11-06 | 2018-06-19 | Denso Corporation | Semiconductor device |
JP2015129702A (ja) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | 三菱電機株式会社 | 半導体試験治具、試験方法 |
JP2015135255A (ja) * | 2014-01-16 | 2015-07-27 | 三菱電機株式会社 | 半導体試験治具、測定装置、試験方法 |
JP2015172566A (ja) * | 2014-02-18 | 2015-10-01 | 本田技研工業株式会社 | 電流印加装置、半導体素子の製造方法及び検査装置 |
JP2016011862A (ja) * | 2014-06-27 | 2016-01-21 | 三菱電機株式会社 | 半導体試験装置 |
JP2016031324A (ja) * | 2014-07-30 | 2016-03-07 | 三菱電機株式会社 | 通電評価装置 |
JP2016061751A (ja) * | 2014-09-22 | 2016-04-25 | 三菱電機株式会社 | 半導体試験装置 |
JP2016114521A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 三菱電機株式会社 | 一体型複数接触子、それを備えた検査治具及び検査装置、並びに検査方法 |
CN107305852A (zh) * | 2016-04-25 | 2017-10-31 | 华北电力大学 | 一种基于开关特性测量的igbt芯片筛选结构 |
CN107305852B (zh) * | 2016-04-25 | 2024-05-10 | 华北电力大学 | 一种基于开关特性测量的igbt芯片筛选结构 |
CN109298305B (zh) * | 2017-07-24 | 2020-12-11 | 株洲中车时代半导体有限公司 | 一种针对压接式igbt模块子模组的测试装置及方法 |
CN109298305A (zh) * | 2017-07-24 | 2019-02-01 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种针对压接式 igbt 模块子模组的测试装置及方法 |
DE102018124492A1 (de) * | 2018-10-04 | 2020-04-09 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Vorrichtung und verfahren zur prozessierung einer vielzahl von halbleiterchips |
US11378590B2 (en) | 2018-10-04 | 2022-07-05 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Device and method for processing a multiplicity of semiconductor chips |
CN112928100A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-08 | 扬州国宇电子有限公司 | 一种垂直型恒流二极管的测试结构及其制备方法和应用 |
WO2023167013A1 (ja) * | 2022-03-04 | 2023-09-07 | 三菱電機株式会社 | 半導体試験装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009128189A (ja) | 素子試験装置及び素子試験方法 | |
US7535522B2 (en) | Liquid crystal display and method of inspecting the same | |
JP3943919B2 (ja) | 液晶表示装置及びその検査方法 | |
JP5918205B2 (ja) | 試験装置及びその試験方法 | |
JP2009128188A (ja) | 素子試験装置及び素子試験方法 | |
KR20090094534A (ko) | 표시 기판, 이의 불량 리페어 방법 및 이 표시 기판을 갖는모기판 | |
JP2010276541A (ja) | 薄膜プローブシートおよびその製造方法、プローブカード、ならびに半導体チップ検査装置 | |
JP2009128190A (ja) | 素子試験装置及び素子試験方法 | |
US20010006722A1 (en) | Substrate having repaired metallic pattern and method and device for repairing metallic pattern on substrate | |
JP4835317B2 (ja) | プリント配線板の電気検査方法 | |
JP2011047782A (ja) | 半導体素子評価方法 | |
JP4177222B2 (ja) | 液晶表示装置及びその検査方法 | |
KR20110060249A (ko) | 이방성 도전 필름의 접속저항 측정 장치 및 방법 | |
JP2009192572A (ja) | 液晶表示装置およびその検査方法 | |
JP2007155535A (ja) | 検査治具および検査治具の製造方法 | |
JP3839347B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP4246558B2 (ja) | プローブ用配線基板及び半導体素子の製造方法 | |
TWI448797B (zh) | 雷射修補機台 | |
JP2002151558A (ja) | 半導体検査装置の製造方法および半導体検査装置、ならびに半導体装置の検査方法 | |
JPH04297876A (ja) | 表示パネル用プローバ | |
JPH0555327A (ja) | 半導体素子のスクリーニング方法 | |
JPH0432572A (ja) | 片面めっき方法 | |
KR20100081624A (ko) | 고밀도로 배치된 범프를 구비하는 반도체 칩 및 그 제조방법 | |
JPH01295185A (ja) | 検査装置 | |
JPH04137584A (ja) | 印刷回路基板の接続構造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20091112 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20091112 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20091112 |