JP6917714B2 - 半導体装置の検査装置、及び、半導体装置の検査方法 - Google Patents

半導体装置の検査装置、及び、半導体装置の検査方法 Download PDF

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Description

この発明は、半導体装置の検査装置、及び、半導体装置の検査方法に関する。
特許文献1には、ウェハ上に形成された複数の半導体素子に複数のコンタクトピン(測定子)を個別に接触させた状態で、複数の半導体素子の電気的特性(特に静特性)を検査する半導体検査装置が開示されている。この半導体検査装置において、一つの測定器で各半導体装置の検査を行う場合には、測定器に接続される半導体素子を切り換えるためのリレーを設ける必要がある。
特開2013―200266号公報
ところで、電気的特性を検査する対象には、上記したような半導体素子に限らず、複数の半導体素子、及び、複数の半導体素子に接続された複数のリードを樹脂等のパッケージで一つにまとめた半導体装置もある。半導体装置では、各回路ユニットの静特性だけでなく、動特性も測定することがある。
しかしながら、上記の半導体装置の動特性の検査に際し、従来の半導体検査装置と同様に、半導体装置の全てのリードに測定子を接触させた上で、リレーによって測定器に接続される回路ユニットを切り換える方法を採用すると、測定経路上にリレーが介在することで測定子から測定器に至る配線のインダクタンスが大きくなってしまい、回路ユニットの動特性を正確に測定できない、という問題がある。
また、回路ユニットの数に応じてリレーの数が増えたり、検査時に流す電流の大きさに伴ってリレーのサイズが大きくなったりすると、これらを迂回するための配線の取り回しが長くなる。その結果、検査装置における配線が長くなってしまい、配線のインダクタンスが大きくなってしまう、という問題もある。
さらに、リレーを含む検査装置は高価である、という問題もある。
本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、インダクタンスを小さく抑えて半導体装置の動特性を正確に測定できる半導体装置の検査装置及び検査方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る半導体装置の検査装置は、半導体素子及び前記半導体素子に接続されたリードを含む回路ユニットを複数備える半導体装置の検査に用いる検査装置であって、一つの前記回路ユニットの前記リードに電気接続される測定子を有し、前記回路ユニットと電気接続された状態で前記回路ユニットの電気的特性を計測する計測器と、前記計測器と前記半導体装置とを相対的に移動させることで、前記計測器に接続される前記回路ユニットを切り換える移動手段と、を備え、前記回路ユニットが、前記半導体素子に接続された前記リードを複数有し、前記計測器が、一つの前記回路ユニットの複数の前記リードに個別に電気接続される複数の前記測定子を有し、少なくとも第一回路ユニットにおける複数の前記リードの相対的な配列が、第二回路ユニットにおける複数の前記リードの相対的な配列と異なり、前記計測器と前記半導体装置との間に配され、前記測定子と前記リードとを電気的に接続させる中間コンタクタを、さらに備え、前記中間コンタクタは、複数の前記リードに個別に接触させる複数の接触ピンと、複数の前記測定子に個別に接触させる複数の中継端子と、複数の前記接触ピンと複数の前記中継端子とを個別に電気接続する複数の配線部と、を有し、前記第一回路ユニットの複数の前記リードに接触させる複数の第一接触ピンに接続された複数の第一中継端子の相対的な位置と、前記第二回路ユニットの複数の前記リードに接触させる複数の第二接触ピンに接続された複数の第二中継端子の相対的な位置とが、互いに等しく、前記移動手段は、前記接触ピンを前記リードに接触させた状態で、前記計測器と前記中間コンタクタ及び前記半導体装置とを相対的に移動させる検査装置である。
また、本発明の一態様に係る半導体装置の検査装置は、半導体素子及び前記半導体素子に接続されたリードを含む回路ユニットを複数備える半導体装置の検査に用いる検査装置であって、一つの前記回路ユニットの前記リードに電気接続される測定子を有し、前記回路ユニットと電気接続された状態で前記回路ユニットの電気的特性を計測する計測器と、前記計測器と前記半導体装置とを相対的に移動させることで、前記計測器に接続される前記回路ユニットを切り換える移動手段と、を備え、前記回路ユニットが、前記半導体素子に接続された前記リードを複数有し、一つの前記計測器が、一つの前記回路ユニットの複数の前記リードに個別に接触して電気接続される複数の前記測定子を有し、前記半導体装置が、複数の前記リードの相対的な配列が互いに異なる複数種類の前記回路ユニットを有し、各種類の前記回路ユニットの複数の前記リードの配列パターンに対応する複数種類の前記計測器を備える検査装置である。
本発明の一態様に係る半導体装置の検査方法は、半導体素子及び前記半導体素子に接続されたリードを含む回路ユニットを複数備える半導体装置を検査する半導体装置の検査方法であって、計測器の測定子を一つの前記回路ユニットの前記リードに電気接続させて、前記計測器により前記回路ユニットの電気的特性を計測する計測工程と、前記計測器と前記半導体装置とを相対的に移動させて、前記計測器に接続される前記回路ユニットを切り換える移動工程と、繰り返し実施し、前記計測工程及び前記移動工程の前に、前記半導体装置の複数の前記リードに個別に接触させる複数の接触ピンと、前記計測器の複数の前記測定子に個別に接触させる複数の中継端子と、複数の前記接触ピンと複数の前記中継端子とを個別に電気接続する複数の配線部と、を有し、前記半導体装置の第一回路ユニットの複数の前記リードに接触させる複数の第一接触ピンに接続された複数の第一中継端子の相対的な位置と、前記半導体装置の第二回路ユニットの複数の前記リードに接触させる複数の第二接触ピンに接続された複数の第二中継端子の相対的な位置とが、互いに等しい中間コンタクタを用意する準備工程と、前記中間コンタクタの複数の前記接触ピンを、前記半導体装置の複数の前記リードに接触させるコンタクタ接続工程と、を順番に実施し、前記計測工程において、前記計測器の複数の前記測定子を、前記中間コンタクタのうち一つの前記回路ユニットの複数の前記リードに電気接続された複数の前記中継端子に接触させることで、複数の前記測定子を一つの前記回路ユニットの複数の前記リードに電気接続させ、前記移動工程において、前記接触ピンを前記リードに接触させた状態で、前記計測器と前記中間コンタクタ及び前記半導体装置とを相対的に移動させることで、前記計測器に接続される前記回路ユニットを切り換える検査方法である。
本発明によれば、計測器にリレーを設ける必要が無い。このため、リレー自体に起因するインダクタンスを無くすことができ、また、リレーに起因して配線が長くなることも抑制できる。これにより、計測器側でのインダクタンスを抑え、半導体装置の動特性を正確に測定できる。また、検査装置の製造コストを低く抑えることができる。
本発明の第一実施形態に係る検査装置及び検査対象である半導体装置を図2のA方向から見た側面図である。 本発明の第一実施形態に係る検査装置により半導体装置を検査する検査方法を示す平面図である。 本発明の第一実施形態に係る検査装置により半導体装置を検査する検査方法を示す平面図である。 図1〜3の半導体装置における回路モジュールの回路図である。 本発明の第二実施形態に係る検査装置及び検査対象である半導体装置を図6のB方向から見た側面図である。 本発明の第二実施形態に係る検査装置により半導体装置を検査する検査方法を示す平面図である。 本発明の第二実施形態に係る検査装置により半導体装置を検査する検査方法を示す平面図である。 本発明の第三実施形態に係る検査装置及び検査対象である半導体装置を図9のC方向から見た側面図である。 本発明の第三実施形態に係る検査装置により半導体装置を検査する検査方法を示す平面図である。
〔第一実施形態〕
以下、図1−3を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
図1,2に示すように、本実施形態に係る検査装置1は、半導体素子104,105及び半導体素子104,105に接続されたリード106−111を含む回路ユニット102,103を複数備える半導体装置100の検査に用いられる。
はじめに、検査対象である半導体装置100の構成について説明する。
本実施形態の半導体装置100は、六つの回路ユニット102,103を備える。半導体装置100の各回路ユニット102,103は、図2,4に示すように、一つの半導体素子104,105を有する。半導体素子104,105は、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極を有するスイッチング素子である。
また、本実施形態の回路ユニット102,103は、半導体素子104,105に接続されたリード106−111を複数有する。複数のリード106−111には、半導体素子104,105のソース電極に接続されたソース用リード106,109と、半導体素子104,105のドレイン電極に接続されたドレイン用リード107,110と、半導体素子104,105のゲート電極に接続されたゲート用リード108,111と、が含まれている。
本実施形態の半導体装置100では、二つの回路ユニット102,103(高圧側回路ユニット102(第一回路ユニット)、低圧側回路ユニット103(第二回路ユニット))によって一つの回路モジュール101が構成されている。具体的に、一つの回路モジュール101は、高圧側回路ユニット102の半導体素子104(高圧側半導体素子104)のソース電極と、低圧側回路ユニット103の半導体素子105(低圧側半導体素子105)のドレイン電極とが接続されることで、構成されている。このため、本実施形態では、高圧側半導体素子104のソース電極に接続されたソース用リード106と、低圧側半導体素子105のドレイン電極に接続されたドレイン用リード110とが、同一のリード112(共通リード112)で構成されている。すなわち、高圧側半導体素子104のソース電極及び低圧側半導体素子105のドレイン電極は、共通リード112に接続されている。
本実施形態の半導体装置100は、上記構成の回路モジュール101を三つ有し、モータ(例えば、三相モータ)の動作制御に使用することができる。
また、本実施形態の半導体装置100は、三つの回路モジュール101(六つの回路ユニット102,103)を構成する複数の半導体素子104,105を内蔵したパッケージ部115を有する。パッケージ部115は、例えば半導体素子104,105を埋設する樹脂であってよいし、例えば内部に空洞を有するケースであってもよい。三つの回路モジュール101を構成する複数のリード107−109,111,112は、パッケージ部115から外部に露出している。本実施形態において、複数のリード107−109,111,112はパッケージ部115から突出している。半導体素子104,105の電極とリード107−109,111,112とは、パッケージ部115の内部において電気接続されている。三つの回路モジュール101は、パッケージ部115の長手方向(X軸方向)に配列されている。
本実施形態の半導体装置100では、同一の回路ユニット102(103)を構成する三つのリード107,108,112(109,111,112)の相対的な配列が、同一の回路モジュール101を構成する二つの回路ユニット102,103の間で異なる。すなわち、本実施形態の半導体装置100は、三つのリード107,108,112(109,111,112)の相対的な配列が互いに異なる二種類の回路ユニット102,103を有する。以下、同一の回路モジュール101における五つのリード107−109,111,112の具体的な配列について説明する。
同一の回路モジュール101では、高圧側回路ユニット102のドレイン用リード107及び低圧側回路ユニット103のソース用リード109と、高圧側回路ユニット102及び低圧側回路ユニット103のゲート用リード108,111、並びに、共通リード112とが、パッケージ部115の長手方向に直交する幅方向(Y軸方向)において、パッケージ部115から互いに逆向きに突出している。
また、パッケージ部115から同じ方向に突出する低圧側回路ユニット103のソース用リード106と、高圧側回路ユニット102のドレイン用リード107とは、パッケージ部115の長手方向(X軸正方向)に、この順で配列されている。同様にして、パッケージ部115から同じ方向に突出する共通リード112と、高圧側回路ユニット102のゲート用リード108と、低圧側回路ユニット103のゲート用リード108とは、パッケージ部115の長手方向(X軸正方向)に、この順で配列されている。
また、パッケージ部115から互いに逆向きに突出する低圧側回路ユニット103のソース用リード109と、共通リード112とが、パッケージ部115の幅方向に配列されている。同様にして、パッケージ部115から互いに逆向きに突出する高圧側回路ユニット102のドレイン用リード107と、高圧側回路ユニット102及び低圧側回路ユニット103のゲート用リード108,111とが、パッケージ部115の幅方向に配列されている。
そして、同一の回路モジュール101における複数のリード107−109,111,112の相対的な配列、及び、複数のリード107−109,111,112の配列パターンの向きは、三つの回路モジュール101の間で互いに等しい。
図1〜3に示すように、本実施形態に係る検査装置1は、半導体装置100の一つの回路ユニット102,103と電気接続された状態でこの回路ユニット102,103の電気的特性を計測する計測器2、及び、計測器2と半導体装置100とを相対的に移動させることで、計測器2に接続される回路ユニット102,103を切り換える移動手段3、を備える。
計測器2は、一つの回路ユニット102(103)のリード107,108,112(109,111,112)に電気接続される測定子11,12,13を有する。測定子11,12,13の数は、一つの回路ユニット102(103)を構成するリード107,108,112(109,111,112)の数に対応している。本実施形態の計測器2は、一つの回路ユニット102(103)の三つのリード107,108,112(109,111,112)に個別に電気接続される三つの測定子11,12,13を有する。三つの測定子11,12,13は、それぞれソース用リード106(109)に接続されるソース用測定子11、ドレイン用リード107(110)に接続されるドレイン用測定子12、ゲート用リード108(111)に接続されるゲート用測定子13である。各測定子11,12,13は、図示例において一つだけ記載されているが、例えば印加点(フォース)及び測定点(センス)の二つを有してよい。
測定子11,12,13は、測定子11,12,13と共に計測器2を構成する計測器本体14に固定されている。これにより、三つの測定子11,12,13の相対的な配列が維持されている。図示例の測定子11,12,13は、計測器本体14から延びる針状に形成されているが、これに限ることはない。
また、計測器2は、回路ユニット102,103の電気的特性を計測するための計測回路部15を備える。計測回路部15は、例えば回路ユニット102,103の静特性を計測してもよいが、本実施形態では主に回路ユニット102,103の動特性を計測する。計測回路部15は、配線16によって各測定子11,12,13と電気接続されている。本実施形態において、計測回路部15及び配線16は、計測器本体14の内部に設けられている。
前述したように、本実施形態の半導体装置100は、三つのリード107,108,112(109,111,112)の相対的な配列が互いに異なる二種類の回路ユニット102,103を有する。このため、本実施形態の検査装置1は、図2,3に示すように、各種類の回路ユニット102(103)の三つのリード107,108,112(109,111,112)の配列パターンに対応する二種類の計測器2(2A,2B)を有する。すなわち、計測器2の三つの測定子11,12,13の配列は、二種類の計測器2A,2Bの間で互いに異なっている。
本実施形態において、第一計測器2Aの三つの測定子11,12,13の配列は、高圧側回路ユニット102の三つのリード106(112),107,108の配列パターンに対応している。同様にして、第二計測器2Bの三つの測定子11,12,13の配列は、低圧側回路ユニット103の三つのリード109,110(112),111の配列パターンに対応している。
また、本実施形態の半導体装置100では、高圧側回路ユニット102と低圧側回路ユニット103とが電気接続されている(図4参照)。このため、本実施形態の検査装置1は、一方の回路ユニット102(103)の電気的特性を計測する際に、測定子11,12,13が接続されていない他方の回路ユニット103(102)の残りの二つのリード109,111(107,108)に接続されて、これら二つのリード109,111(107,108)を電気的に短絡する短絡端子(不図示)を有する。
例えば、第一計測器2Aにより高圧側回路ユニット102の電気的特性を計測する際には、短絡端子によって低圧側回路ユニット103のソース用リード109とゲート用リード111とを短絡する。また、第二計測器2Bにより低圧側回路ユニット103の電気的特性を計測する際には、短絡端子によって高圧側回路ユニット102のドレイン用リード107,110とゲート用リード108,111とを短絡する。短絡端子は、例えば計測器2に設けられてもよいし、計測器2と別個に設けられてもよい。
本実施形態の検査装置1では、上記した測定子11,12,13や短絡端子を回路ユニット102,103のリード107−109,111,112に直接接触させることで、測定子11,12,13や短絡端子がリード107−109,111,112に電気接続される。
本実施形態の移動手段3は、半導体装置100を計測器2に対して移動させる。具体的に、本実施形態の移動手段3は、一つの回路ユニット102(103)のリード107,108,112(109,111,112)が測定子11,12,13に接触する位置(接触位置CP)と、リード107,108,112(109,111,112)が測定子11,12,13から離れた位置(離間位置DP)との間で、半導体装置100を第一方向(Z軸方向)に移動させる。また、移動手段3は、半導体装置100が離間位置DPに配された状態で、半導体装置100を第一方向と直交する直交方向(X軸方向及び/又はY軸方向)に移動させる。また、移動手段3は、例えば、第一方向を軸として、この軸を中心に半導体装置100を回転させてもよい。
一方、計測器2の位置は、検査装置1のベース(不図示)等に固定されている。
移動手段3は、任意に構成されてよい。本実施形態の移動手段3は、半導体装置100を下方(Z軸負方向)側から支持する支持台17を備える。支持台17は、不図示の駆動源により、計測器2(及び検査装置1のベース)に対して第一方向及び直交方向に移動可能とされている。また、支持台17は、第一方向を軸として、この軸を中心に計測器2(及び検査装置1のベース)に対して回転可能とされてもよい。
支持台17は、例えば個々の計測器2A,2Bに対して一つずつ設けられてもよいし、例えば二つの計測器2A,2Bに対して一つだけ設けられてもよい。
次に、本実施形態に係る半導体装置100の検査方法について説明する。
本実施形態の検査方法では、計測工程と移動工程とを繰り返し実施する。計測工程では、計測器2の三つの測定子11,12,13を一つの回路ユニット102(103)の三つのリード107,108,112(109,111,112)に電気接続させて、計測器2により一つの回路ユニット102(103)の電気的特性を計測する。移動工程では、計測器2と半導体装置100とを相対的に移動させて、計測器2に接続される回路ユニット102,103を切り換える。
以下、本実施形態の検査装置1を用いて半導体装置100を検査する手順について具体的に説明する。
本実施形態では、はじめに、図2に示すように、第一計測器2Aにより、三つの回路モジュール101の高圧側回路ユニット102の電気的特性(特に動特性)を順番に(図2において左から順番に)計測する。
この計測の際には、はじめに、第一計測器2Aにより第一回路モジュール101Aの高圧側回路ユニット102に対して計測工程を実施する。この計測工程では、第一計測器2Aの三つの測定子11,12,13を第一回路モジュール101Aの高圧側回路ユニット102の三つのリード107,108,112に接触させて電気接続する。また、不図示の短絡端子によって、第一回路モジュール101Aの低圧側回路ユニット103のソース用リード109とゲート用リード111とを短絡させる。この状態で、第一計測器2Aにより第一回路モジュール101Aの高圧側回路ユニット102の電気的特性を計測する。
第一計測器2Aの測定子11,12,13を第一回路モジュール101Aの高圧側回路ユニット102の三つのリード107,108,112に接触させる際には、図1に示すように、移動手段3によって半導体装置100を離間位置DPから接触位置CPまで移動させればよい。
次に、移動手段3によって、半導体装置100を第一計測器2Aに対して移動させ、第一計測器2Aに接続される高圧側回路ユニット102を第一回路モジュール101Aの高圧側回路ユニット102から第二回路モジュール101Bの高圧側回路ユニット102に切り換える移動工程を実施する。
この移動工程では、はじめに、図1に示すように、移動手段3によって半導体装置100を接触位置CPから離間位置DPに移動させる。これにより、第一計測器2Aと第一回路モジュール101Aの高圧側回路ユニット102との接続が解除される。次いで、図2に示すように、第一計測器2Aの三つの測定子11,12,13が、第二回路モジュール101Bの高圧側回路ユニット102の三つのリード107,108,112とZ軸方向に重なるように、移動手段3によって半導体装置100をパッケージ部115の長手方向(X軸負方向)に移動させる。最後に、図1に示すように、移動手段3によって半導体装置100を離間位置DPから接触位置CPに移動させる。これにより、第一計測器2Aと第二回路モジュール101Bの高圧側回路ユニット102とが電気接続され、移動工程が完了する。
上記の移動工程後には、第一回路モジュール101Aの場合と同様に、第一計測器2Aにより第二回路モジュール101Bの高圧側回路ユニット102に対して計測工程を実施する。すなわち、第一計測器2Aの三つの測定子11,12,13を第二回路モジュール101Bの高圧側回路ユニット102の三つのリード107,108,112に接触させて電気接続し、第一計測器2Aにより第二回路モジュール101Bの高圧側回路ユニット102の電気的特性を計測する。
この計測工程後には、前述の移動工程と同様に、半導体装置100を第一計測器2Aに対して移動させ、第一計測器2Aに接続される高圧側回路ユニット102を第二回路モジュール101Bの高圧側回路ユニット102から第三回路モジュール101Cの高圧側回路ユニット102に切り換える移動工程を実施する。
最後に、第一、第二回路モジュール101A,101Bの場合と同様に、第一計測器2Aにより第三回路モジュール101Cの高圧側回路ユニット102に対して計測工程を実施することで、三つの回路モジュール101の高圧側回路ユニット102の電気的特性の計測が完了する。
第一計測器2Aによる三つの高圧側回路ユニット102の電気的特性の計測が終了した後には、移動手段3によって半導体装置100を第一計測器2Aから図3に示す第二計測器2Bに移動させる移動工程等を実施した上で、第二計測器2Bにより、三つの回路モジュール101の低圧側回路ユニット103の電気的特性(特に動特性)を順番に(図3において左から順番に)計測する。
この計測の際には、前述した三つの回路モジュール101の高圧側回路ユニット102の電気的特性の計測手順と同様に行えばよい。
すなわち、はじめに、第二計測器2Bにより第一回路モジュール101Aの低圧側回路ユニット103に対して計測工程を実施すればよい。この計測工程では、第二計測器2Bの三つの測定子11,12,13を第一回路モジュール101Aの低圧側回路ユニット103の三つのリード109,111,112に接触させて電気接続し、第二計測器2Bにより第一回路モジュール101Aの低圧側回路ユニット103の電気的特性を計測すればよい。また、この計測工程では、不図示の短絡端子によって第一回路モジュール101Aの高圧側回路ユニット102のドレイン用リード107とゲート用リード108とを短絡させておけばよい。
次に、移動手段3によって、半導体装置100を第二計測器2Bに対して移動させ、第二計測器2Bに接続される低圧側回路ユニット103を第一回路モジュール101Aの低圧側回路ユニット103から第二回路モジュール101Bの低圧側回路ユニット103に切り換える移動工程を実施すればよい。
その後は、第一回路モジュール101Aの場合と同様にして、第二計測器2Bによる第二回路モジュール101Bの低圧側回路ユニット103に対する計測工程、半導体装置100を第二計測器2Bに対して移動させて第二計測器2Bに接続される低圧側回路ユニット103を第二回路モジュール101Bの低圧側回路ユニット103から第三回路モジュール101Cの低圧側回路ユニット103に切り換える移動工程、第二計測器2Bによる第三回路モジュール101Cの低圧側回路ユニット103に対する計測工程、を順番に実施すればよい。これにより、三つの回路モジュール101の低圧側回路ユニット103の電気的特性の計測が完了する。
以上により、本実施形態の検査装置1による半導体装置100を検査が完了する。
本実施形態の検査装置1により電気的特性(特に動特性)を計測する回路ユニット102,103の順番は、上記に限らず任意であってよい。
以上説明したように、本実施形態の検査装置1及び検査方法によれば、計測器2が、一つの回路ユニット102(103)だけに電気接続された状態で、当該回路ユニット102(103)の電気的特性を計測するように構成されている。また、計測器2と半導体装置100とを相対的に移動させることで、計測器2に接続される回路ユニット102,103が切り換えられる。
このため、計測器2に従来のようなリレーを設ける必要が無くなる。これにより、リレー自体に起因するインダクタンスを無くすことができ、また、リレーに起因して配線が長くなることも抑制できる。
したがって、計測器2側でのインダクタンスを抑え、半導体装置100の動特性を正確に測定できる。また、リレーが不要となることで、検査装置1の製造コストを低く抑えることができる。
また、本実施形態の検査装置1は、各種類の回路ユニット102(103)の複数のリード107,108,112(109,111,112)の配列パターンに対応する複数種類の計測器2A,2Bを備える。このように、回路ユニット102,103の種類(リード107,108,112(109,111,112)の配列パターンの種類)毎に、計測器2を用意する場合には、一つの計測器2だけを用意する場合と比較して、移動手段3による計測器2と半導体装置100との相対的な移動を単純化できる。本実施形態では、移動手段3による計測器2と半導体装置100との相対的な移動方向が、リード107−109,111,112と測定子11,12,13とを接触/離間させるための第一方向(Z軸方向)と、第一方向に直交する直交方向(X軸方向)の二つだけであり、単純である。これにより、半導体装置100の検査を素早く、効率よく行うことができる。
また、本実施形態の検査装置1によれば、移動手段3は半導体装置100を移動させ、計測器2の位置は固定されている。この場合には、移動手段3が計測器2を移動させる場合と比較して、計測器2における配線を短く設定できる。すなわち、計測器2側でのインダクタンスをより小さく抑えることができる。また、計測器2において配線を撓ませる必要もなくなる。したがって、半導体装置100の動特性をより正確に測定することが可能となる。
〔第二実施形態〕
次に、図5−7を参照して本発明の第二実施形態について説明する。本実施形態の構成のうち第一実施形態と同じ構成については、同一符号を付す等して、その説明を省略する。
図5,6に示すように、本実施形態の検査装置1Dは、第一実施形態と同様の半導体装置100の検査に用いられる。ただし、本実施形態における半導体装置100では、高圧側回路ユニット102及び低圧側回路ユニット103のゲート用リード108,111の配置が第一実施形態と逆になっている。
本実施形態の検査装置1Dは、第一実施形態と同様の計測器2D、移動手段3Dを備える。また、本実施形態の検査装置1Dは、第一実施形態と同様の短絡端子(不図示)も有する。
計測器2Dは、第一実施形態と同様に、一つの回路ユニット102(103)の三つのリード107,108,112(109,111,112)に個別に電気接続される三つの測定子11,12,13を有する。ただし、本実施形態の計測器2Dでは、三つの測定子11,12,13の相対的な位置が、第一実施形態の計測器2Dと異なる。また、本実施形態における計測器2Dの数は、一つである。
そして、本実施形態の検査装置1Dは、計測器2Dと半導体装置100との間に配され、測定子11,12,13とリード107−109,111,112とを電気的に接続させる中間コンタクタ4をさらに備える。中間コンタクタ4は、複数の接触ピン22−27と、複数の中継端子32−37と、これら複数の接触ピン22−27と複数の中継端子32−37とを個別に電気接続する複数の配線部41と、を有する。
複数の接触ピン22−27は、半導体装置100の複数のリード106−1111に個別に接触させるピンである。接触ピン22−27の数は、例えばリード106−111の数よりも少なくてもよいが、本実施形態ではリード106−111の数と同じである。すなわち、複数の接触ピン22−27は、半導体装置100の全てのリード106−111に個別に接触する。
複数の中継端子32−37は、計測器2Dの三つの測定子11,12,13に個別に接触させるための端子である。中継端子32−37の数は、接触ピン22−27の数と同じであってよいが、本実施形態では後述するように異なる。
本実施形態において、複数の接触ピン22−27には、半導体装置100の高圧側回路ユニット102のソース用リード106、ドレイン用リード107、ゲート用リード108にそれぞれ接触させる高圧側回路ユニット102用のソース用接触ピン22、ドレイン用接触ピン23、ゲート用接触ピン24(三つの高圧側接触ピン22−24(第一接触ピン))がある。また、複数の接触ピン22−27には、低圧側回路ユニット103のソース用リード109、ドレイン用リード110、ゲート用リード111にそれぞれ接触させる低圧側回路ユニット103用のソース用接触ピン25、ドレイン用接触ピン26、ゲート用接触ピン27(三つの低圧側接触ピン25−27(第二接触ピン))がある。
ただし、本実施形態の半導体装置100では、高圧側回路ユニット102のソース用リード106と低圧側回路ユニット103のドレイン用リード110とが共通リード112によって構成されている。このため、高圧側回路ユニット102用のソース用接触ピン22と、低圧側回路ユニット103用のドレイン用接触ピン26とが同一の接触ピン28(共通接触ピン28)によって構成されている。
また、本実施形態の半導体装置100には、五つのリード107−109,111,112を有する回路モジュール101が三つある。このため、中間コンタクタ4は、一つの回路モジュール101に対応する五つの接触ピン23−25,27,28を一組の接触ピンユニット21として、三組の接触ピンユニット21を有する。同一の接触ピンユニット21における五つの接触ピン23−25,27,28の相対的な配列、及び、五つの接触ピン23−25,27,28の配列パターンの向きは、三組の接触ピンユニット21の間で互いに等しい。
本実施形態において、複数の中継端子32−37には、計測器2Dのソース用測定子11を接触させるソース用中継端子32,35と、ドレイン用測定子12を接触させるドレイン用中継端子33,36と、ゲート用測定子13を接触させるゲート用中継端子34,37とがある。
より具体的に、複数の中継端子32−37には、高圧側回路ユニット102用のソース用接触ピン22、ドレイン用接触ピン23、ゲート用接触ピン24に個別に接続されたソース用中継端子32、ドレイン用中継端子33、ゲート用中継端子34、及び、低圧側回路ユニット103用のソース用接触ピン25、ドレイン用接触ピン26、ゲート用接触ピン27に個別に接続されたソース用中継端子35、ドレイン用中継端子36、ゲート用中継端子37がある。
ただし、本実施形態では、高圧側回路ユニット102用のソース用接触ピン22と、低圧側回路ユニット103用のドレイン用接触ピン26とが共通接触ピン28によって構成されている。このため、高圧側回路ユニット102用のソース用中継端子32、及び、低圧側回路ユニット103用のドレイン用中継端子36は、同一の共通接触ピン28に接続されている。高圧側回路ユニット102用のソース用中継端子32と、低圧側回路ユニット103用のドレイン用中継端子36とは、例えば共通接触ピン28と同様に同一の中継端子によって構成されてもよいが、本実施形態では、別個に形成されている。
本実施形態の中間コンタクタ4では、高圧側回路ユニット102用の三つの中継端子32−34(高圧側中継端子32−34(第一中継端子))の相対的な位置と、低圧側回路ユニット103用の三つの中継端子35−37(低圧側中継端子35−37(第二中継端子))の相対的な位置とが、互いに等しい。各回路ユニット102(103)用の三つの中継端子32−34(35−37)の相対的な位置は、図示例に限らず、任意であってよい。
各回路ユニット102(103)用の三つの中継端子32−34(35−37)の配列は、計測器2Dの三つの測定子11,12,13の配列と等しい。
本実施形態においては、三つの高圧側中継端子32−34の配列パターンの向きが、三つの低圧側中継端子35−37の配列パターンの向きに対して、計測器2D、中間コンタクタ4及び半導体装置100の配列方向(Z軸方向)を軸として所定角度だけ異なっている。本実施形態における所定角度は180°である。
本実施形態の中間コンタクタ4は、前述した接触ピン23−25,27,28の場合と同様に、一つの回路モジュール101(一組の接触ピンユニット21)に対応する六つの中継端子32−37を一組の中継端子ユニット31として、三組の中継端子ユニット31を有する。六つの中継端子32−37の相対的な配列、及び、六つの中継端子32−37の配列パターンの向きは、三組の中継端子ユニット31の間で互いに等しい。
本実施形態において、上記した接触ピン23−25,27,28、中継端子32−37、配線部41が配置される中間コンタクタ4の本体部42は、板状に形成されている。本実施形態の中間コンタクタ4は、例えば回路基板によって構成することができる。
中間コンタクタ4は、その板厚方向が計測器2D及び半導体装置100の配列方向(Z軸方向)に一致するように、計測器2Dと半導体装置100との間に配されている。
複数の接触ピン23−25,27,28は、中間コンタクタ4の本体部42のうち半導体装置100側に向く一方の主面から突出するように、本体部42に設けられている。複数の接触ピン23−25,27,28は、計測器2D及び半導体装置100の配列方向(Z軸方向)から見て、半導体装置100の複数のリード107−109,111,112にあわせて配列されている。
複数の中継端子32−37は、中間コンタクタ4の本体部42のうち計測器2D側に向く他方の主面に形成されている。
本実施形態の移動手段3Dは、中間コンタクタ4の接触ピン23−25,27,28を半導体装置100のリード107−109,111,112に接触させた状態で、計測器2Dと中間コンタクタ4及び半導体装置100を相対的に移動させることで、計測器2Dに接続される回路ユニット102,103を切り換える。
本実施形態の移動手段3Dは、第一実施形態と同様に、中間コンタクタ4及び半導体装置100を計測器2Dに対して移動させる。具体的に、本実施形態の移動手段3Dは、一つの回路ユニット102(103)に対応する中継端子32−34(35−37)が測定子11,12,13に接触する位置(接触位置CP)と、中継端子32−34(35−37)が測定子11,12,13から離れた位置(離間位置DP)との間で、中間コンタクタ4及び半導体装置100を第一方向(Z軸方向)に移動させる。また、移動手段3Dは、中間コンタクタ4及び半導体装置100が離間位置DPに配された状態で、中間コンタクタ4及び半導体装置100を第一方向と直交する直交方向(X軸方向及び/又はY軸方向)に移動させる。また、移動手段3Dは、第一方向を軸とし、この軸を中心とした回転方向(図5におけるθ方向)に中間コンタクタ4及び半導体装置100を回転させる。
一方、計測器2Dの位置は、検査装置1Dのベース(不図示)等に固定されている。
次に、本実施形態に係る半導体装置100の検査方法について説明する。
本実施形態の検査方法では、第一実施形態と同様に、計測工程と移動工程とを繰り返し実施する。ただし、本実施形態の検査方法では、計測工程及び移動工程の前に、前述した構成の中間コンタクタ4を用意する準備工程と、図5に示すように中間コンタクタ4の複数の接触ピン23−25,27,28を、半導体装置100の複数のリード107−109,111,112に接触させるコンタクタ接続工程と、を順番に実施する。コンタクタ接続工程後の状態では、複数のリード107−109,111,112が中間コンタクタ4の複数の中継端子32−37とそれぞれ電気接続されている。
また、本実施形態の計測工程では、計測器2Dの三つの測定子11,12,13を、中間コンタクタ4のうち一つの回路ユニット102(103)の三つのリード107,108,112(109,111,112)に電気接続された三つの中継端子32−34(35−37)に接触させる。これにより、一つの回路ユニット102(103)の三つのリード107,108,112(109,111,112)が計測器2Dの三つの測定子11,12,13に個別に電気接続される。
また、本実施形態の移動工程では、中間コンタクタ4の複数の接触ピン23−25,27,28を半導体装置100の複数のリード107−109,111,112にそれぞれ接触させた状態で、計測器2Dと中間コンタクタ4及び半導体装置100とを相対的に移動させることで、計測器2Dに接続される回路ユニット102,103を切り換える。
また、本実施形態の中間コンタクタ4では、高圧側回路ユニット102用の三つの中継端子32−34の配列パターンの向きが、低圧側回路ユニット103用の三つの中継端子35−37の配列パターンの向きに対して、計測器2D、中間コンタクタ4及び半導体装置100の配列方向を軸として180°(所定角度)だけ異なっている。このため、本実施形態の移動工程では、高圧側回路ユニット102及び低圧側回路ユニット103の一方の回路ユニット102(103)の電気的特性を計測した後に、他方の回路ユニット103(102)の電気的特性を計測するために、計測器2Dと中間コンタクタ4及び半導体装置100とを相対的に180°(所定角度)回転させる。
以下、本実施形態の検査装置1Dを用いて半導体装置100を検査する手順について具体的に説明する。
本実施形態では、はじめに、前述した準備工程及びコンタクタ接続工程を実施する。次いで、図6に示すように、計測器2Dにより、三つの回路モジュール101の高圧側回路ユニット102の電気的特性(特に動特性)を順番に(図6において左から順番に)計測する。
この計測の際には、はじめに、計測器2Dにより第一回路モジュール101Aの高圧側回路ユニット102に対して計測工程を実施する。この計測工程では、計測器2Dの三つの測定子11,12,13を第一回路モジュール101Aの高圧側回路ユニット102に対応する三つの高圧側中継端子32−34に接触させることで、計測器2Dの三つの測定子11,12,13を第一回路モジュール101Aの高圧側回路ユニット102の三つのリード107,108,112に電気接続する。計測器2Dの測定子11,12,13を第一回路モジュール101Aの高圧側回路ユニット102の三つのリード107,108,112に接触させる際には、図5に示すように、移動手段3Dによって中間コンタクタ4及び半導体装置100を離間位置DPから接触位置CPまで移動させればよい。また、不図示の短絡端子を、第一回路モジュール101Aの低圧側回路ユニット103に対応するソース用中継端子35、ゲート用中継端子37に接触させる等して、第一回路モジュール101Aの低圧側回路ユニット103のソース用リード109とゲート用リード111とを短絡させる。この状態で、計測器2Dにより第一回路モジュール101Aの高圧側回路ユニット102の電気的特性を計測する。
次に、移動手段3Dによって、中間コンタクタ4及び半導体装置100を計測器2Dに対して移動させ、計測器2Dに接続される高圧側回路ユニット102を第一回路モジュール101Aの高圧側回路ユニット102から第二回路モジュール101Bの高圧側回路ユニット102に切り換える移動工程を実施する。
この移動工程では、はじめに、図5に示すように、移動手段3Dによって中間コンタクタ4及び半導体装置100を接触位置CPから離間位置DPに移動させる。これにより、計測器2Dと第一回路モジュール101Aの高圧側回路ユニット102との接続が解除される。次いで、図6に示すように、計測器2Dの三つの測定子11,12,13が、第二回路モジュール101Bの高圧側回路ユニット102に対応する三つの高圧側中継端子32−34とZ軸方向に重なるように、移動手段3Dによって中間コンタクタ4及び半導体装置100をパッケージ部115の長手方向(X軸負方向)に移動させる。最後に、図5に示すように、移動手段3Dによって中間コンタクタ4及び半導体装置100を離間位置DPから接触位置CPに移動させる。これにより、第一計測器2Aと第二回路モジュール101Bの高圧側回路ユニット102とが中間コンタクタ4を介して電気接続される。以上により、移動工程が完了する。
上記の移動工程後には、第一回路モジュール101Aの場合と同様に、計測器2Dにより第二回路モジュール101Bの高圧側回路ユニット102に対して計測工程を実施する。すなわち、計測器2Dの三つの測定子11,12,13を第二回路モジュール101Bの高圧側回路ユニット102に対応する三つの高圧側中継端子32−34に接触させることで、計測器2Dの三つの測定子11,12,13を第二回路モジュール101Bの高圧側回路ユニット102の三つのリード107,108,112に電気接続し、計測器2Dにより第二回路モジュール101Bの高圧側回路ユニット102の電気的特性を計測する。
この計測工程後には、前述の移動工程と同様に、中間コンタクタ4及び半導体装置100を計測器2Dに対して移動させ、計測器2Dに接続される高圧側回路ユニット102を第二回路モジュール101Bの高圧側回路ユニット102から第三回路モジュール101Cの高圧側回路ユニット102に切り換える移動工程を実施する。
最後に、第一、第二回路モジュール101A,101Bの場合と同様に、計測器2Dにより第三回路モジュール101Cの高圧側回路ユニット102に対して計測工程を実施することで、三つの回路モジュール101の高圧側回路ユニット102の電気的特性の計測が完了する。
三つの高圧側回路ユニット102の電気的特性の計測が終了した後には、図7に示すように、三つの回路モジュール101の低圧側回路ユニット103の電気的特性(特に動特性)を順番に(図6において左から順番に)計測する。この計測の前には、図6,7に示すように、中間コンタクタ4及び半導体装置100を計測器2Dに対して移動させて、計測器2Dに接続される回路ユニット102,103を、第三回路モジュール101Cの高圧側回路ユニット102から第三回路モジュール101Cの低圧側回路ユニット103に切り換える移動工程を実施する。この移動工程では、低圧側回路ユニット103に対応する三つの低圧側中継端子35−37の配列パターンの向きが、計測器2Dの三つの測定子11,12,13の配列パターンの向きと一致するように、移動手段3Dによって中間コンタクタ4及び半導体装置100を、Z軸方向を軸に180°回転させる。また、この移動工程では、Z軸方向から見て、第三回路モジュール101Cの低圧側回路ユニット103に対応する三つの低圧側中継端子35−37が計測器2Dの三つの測定子11,12,13とそれぞれ重なるように、中間コンタクタ4及び半導体装置100を計測器2Dに対してX軸方向やY軸方向に適宜移動させてもよい。
三つの回路モジュール101の低圧側回路ユニット103の電気的特性の計測手順は、前述した三つの回路モジュール101の高圧側回路ユニット102の電気的特性の計測手順と同様であってよい。
すなわち、はじめに、計測器2Dにより第三回路モジュール101Cの低圧側回路ユニット103に対して計測工程を実施すればよい。この計測工程では、計測器2Dの三つの測定子11,12,13を第三回路モジュール101Cの低圧側回路ユニット103に対応する三つの低圧側中継端子35−37に接触させることで、計測器2Dの三つの測定子11,12,13を第三回路モジュール101Cの低圧側回路ユニット103の三つのリード109,111,112に電気接続した上で、計測器2Dにより第三回路モジュール101Cの低圧側回路ユニット103の電気的特性を計測すればよい。また、この計測工程では、不図示の短絡端子によって第三回路モジュール101Cの高圧側回路ユニット102のドレイン用リード107とゲート用リード108とを短絡させておけばよい。
次に、移動手段3Dによって、中間コンタクタ4及び半導体装置100を計測器2Dに対して移動させ、計測器2Dに接続される低圧側回路ユニット103を第三回路モジュール101Cの低圧側回路ユニット103から第二回路モジュール101Bの低圧側回路ユニット103に切り換える移動工程を実施すればよい。
その後は、第三回路モジュール101Cの場合と同様にして、計測器2Dによる第二回路モジュール101Bの低圧側回路ユニット103に対する計測工程、中間コンタクタ4及び半導体装置100を計測器2Dに対して移動させて計測器2Dに接続される低圧側回路ユニット103を第二回路モジュール101Bの低圧側回路ユニット103から第一回路モジュール101Aの低圧側回路ユニット103に切り換える移動工程、計測器2Dによる第一回路モジュール101Aの低圧側回路ユニット103に対する計測工程、を順番に実施すればよい。これにより、三つの回路モジュール101の低圧側回路ユニット103の電気的特性の計測が完了する。
以上により、本実施形態の検査装置1Dによる半導体装置100を検査が完了する。
本実施形態の検査装置1Dにより複数の回路ユニット102,103の電気的特性を計測する順番は、上記した順番に限らない。例えば、一の回路モジュール101の高圧側回路ユニット102及び低圧側回路ユニット103の電気的特性を計測した後に、他の回路モジュール101の高圧側回路ユニット102及び低圧側回路ユニット103の電気的特性を計測してもよい。
本実施形態の半導体装置100の検査装置1D及び検査方法によれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、本実施形態の検査装置1D及び検査方法によれば、計測器2Dと半導体装置100との間に中間コンタクタ4が配される。また、中間コンタクタ4において、高圧側回路ユニット102の複数のリード107,108,112に電気接続される複数の高圧側中継端子32−34の相対的な位置と、低圧側回路ユニット103の複数のリード109,111,112に電気接続される複数の低圧側中継端子35−37の相対的な位置とが、互いに等しい。このため、複数の回路ユニット102,103(高圧側回路ユニット102、低圧側回路ユニット103)の間で、複数のリード107−109,111,112の相対的な配列が異なる半導体装置100であっても、半導体装置100の検査に用いる計測器2Dの数(種類)を一つとすることができる。また、仮に半導体装置100が、高圧側回路ユニット102、低圧側回路ユニット103とは別の種類の回路ユニット(リードの相対的な配列がさらに異なる回路ユニット)を有していても、計測器2Dの数を減らすことができる。
また、本実施形態の検査装置1D及び検査方法によれば、計測器2D、中間コンタクタ4及び半導体装置100の配列方向(Z軸方向)を軸として、計測器2Dと中間コンタクタ4及び半導体装置100とを相対的に回転させる。このため、一つの高圧側回路ユニット102に接続される複数の高圧側中継端子32−34の配列パターンの向きが、一つの低圧側回路ユニット103に接続される複数の低圧側中継端子35−37の配列パターンの向きと所定角度だけ異なっていても、同一の計測器2Dで、高圧側回路ユニット102、低圧側回路ユニット103(複数の回路ユニット102,103)の電気的特性を計測することができる。
また、複数の高圧側中継端子32−34の配列パターンの向きと、複数の低圧側中継端子35−37の配列パターンの向きを異ならせることは、これら二つの配列パターンの向きを同じとする場合と比較して、同一の回路ユニット102(103)に接続される複数の中継端子32−34(35−37)の相対的な配置の自由度が高い。このため、中間コンタクタ4の接触ピン23−25,27,28と中継端子32−37とを接続する配線部41を短く設定することが可能となる。これにより、配線部41におけるインダクタンスを小さく抑えることができ、半導体装置100の動特性をより正確に測定できる。
〔第三実施形態〕
次に、図8,9を参照して本発明の第三実施形態について説明する。本実施形態の構成のうち第一、第二実施形態と同じ構成については、同一符号を付す等して、その説明を省略する。
図8,9に示すように、本実施形態に係る検査装置1Eは、半導体素子204,205及び半導体素子204,205に接続されたリード206−211を含む複数の回路ユニット202,203を有する半導体装置200の検査に用いられる。本実施形態の検査装置1Eで検査される半導体装置200は、第一、第二実施形態と異なる。
はじめに、検査対象である半導体装置200の構成について説明する。
図9に示すように、本実施形態における半導体装置200は、第一、第二実施形態と同様に、六つの回路ユニット202,203を備える。各回路ユニット202,203は、一つの半導体素子204,205を有する。半導体素子204,205は、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極を有するスイッチング素子である。各回路ユニット202(203)は、半導体素子204(205)の三つの電極に接続された三つのリード206−208(209−211)を有する。各回路ユニット202(203)の三つのリード206−208(209−211)は、ソース用リード206(209)、ドレイン用リード207(210)、ゲート用リード208(211)である。
本実施形態の半導体装置200では、第一、第二実施形態と同様に、二つの回路ユニット202,203(第一回路ユニット202、第二回路ユニット203)によって一つの回路モジュール201が構成されている。ただし、本実施形態の半導体装置200では、同一の回路モジュール201の二つの回路ユニット202,203が互いに電気的に独立している。
本実施形態の半導体装置200は、第一実施形態と同様に、三つの回路モジュール201(六つの回路ユニット202,203)を構成する複数の半導体素子204,205を内蔵したパッケージ部215を有する。また、三つの回路モジュール201を構成する複数のリード206−211は、パッケージ部215から突出している。半導体素子204,205の電極とリード206−211とは、パッケージ部215の内部において電気接続されている。三つの回路モジュール201は、パッケージ部215の長手方向(X軸方向)に配列されている。
本実施形態の半導体装置200では、同一の回路ユニット202(203)を構成する三つのリード206−208(209−211)の相対的な配列が、同一の回路モジュール201を構成する二つの回路ユニット202,203の間で異なる。すなわち、本実施形態の半導体装置200は、三つのリード206−208(209−211)の相対的な配列が互いに異なる二種類の回路ユニット202,203を有する。以下、同一の回路モジュール201における六つのリード206−211の具体的な配列について説明する。
同一の回路モジュール201では、第一回路ユニット202のソース用リード206及びゲート用リード208、並びに、第二回路ユニット203のドレイン用リード210と、第一回路ユニット202のドレイン用リード207、並びに、第二回路ユニット203のソース用リード209及びゲート用リード211とが、パッケージ部215の幅方向(Y軸方向)において、パッケージ部215から互いに逆向きに突出している。
また、パッケージ部215から同じ方向(Y軸負方向)に突出する第一回路ユニット202のソース用リード206及びゲート用リード208、並びに、第二回路ユニット203のドレイン用リード210は、パッケージ部215の長手方向(X軸正方向)に、この順で配列されている。同様にして、パッケージ部215から同じ方向(Y軸正方向)に突出する第一回路ユニット202のドレイン用リード207、並びに、第二回路ユニット203のソース用リード209及びゲート用リード211は、パッケージ部215の長手方向(X軸正方向)に、この順で配列されている。
そして、同一の回路モジュール201における複数のリード206−211の相対的な配列、及び、複数のリード206−211の配列パターンの向きは、三つの回路モジュール201の間で互いに等しい。
本実施形態に係る検査装置1Eは、第二実施形態と同様の計測器2E、移動手段3E、中間コンタクタ4Eを備える。また、本実施形態の検査装置1Eは、第二実施形態と同様の短絡端子(不図示)を有する。
計測器2Eは、第二実施形態と同様に、一つの回路ユニット202(203)の三つのリード206−208(209−211)に個別に電気接続される三つの測定子11,12,13を有する。また、計測器2Eの数は、一つである。ただし、本実施形態の計測器2Eでは、三つの測定子11,12,13の相対的な位置が、第二実施形態の計測器2Eと異なる。
中間コンタクタ4Eは、第二実施形態と同様に、計測器2Eと半導体装置200との間に配され、測定子11,12,13とリード206−211とを電気的に接続させる。中間コンタクタ4Eは、複数の接触ピン22E−27Eと、複数の中継端子32E−37Eと、これら複数の接触ピン22E−27Eと複数の中継端子32E−37Eとを個別に電気接続する複数の配線部41Eと、を有する。
複数の接触ピン22E−27Eは、半導体装置200の複数のリード206−211に個別に接触させるピンである。接触ピン22E−27Eの数は、例えばリード206−211の数よりも少なくてもよいが、本実施形態ではリード206−211の数と同じである。すなわち、複数の接触ピン22E−27Eは、半導体装置200の全てのリード206−211に個別に接触する。
複数の中継端子32E−37Eは、計測器2Eの三つの測定子11,12,13に個別に接触させるための端子である。本実施形態において、中継端子32E−37Eの数は、接触ピン22E−27Eの数と同じである。
本実施形態において、複数の接触ピン22E−27Eには、半導体装置200の第一回路ユニット202のソース用リード206、ドレイン用リード207、ゲート用リード208にそれぞれ接触させる第一回路ユニット202用のソース用接触ピン22E、ドレイン用接触ピン23E、ゲート用接触ピン24E(三つの第一接触ピン22E−24E)がある。また、複数の接触ピン22E−27Eには、第二回路ユニット203のソース用リード209、ドレイン用リード210、ゲート用リード211にそれぞれ接触させる第二回路ユニット203用のソース用接触ピン25E、ドレイン用接触ピン26E、ゲート用接触ピン27E(三つの第二接触ピン25E−27E)がある。
また、本実施形態の半導体装置200には、六つのリード206−211を有する回路モジュール201が三つある。このため、中間コンタクタ4Eは、一つの回路モジュール201に対応する六つの接触ピン22E−27Eを一組の接触ピンユニット21Eとして、三組の接触ピンユニット21Eを有する。同一の接触ピンユニット21Eにおける六つの接触ピン22E−27Eの相対的な配列、及び、六つの接触ピン22E−27Eの配列パターンの向きは、三組の接触ピンユニット21Eの間で互いに等しい。
本実施形態において、複数の中継端子32E−37Eには、計測器2Eのソース用測定子11を接触させるソース用中継端子32E,35Eと、ドレイン用測定子12を接触させるドレイン用中継端子33E,36Eと、ゲート用測定子13を接触させるゲート用中継端子34E,37Eとがある。
より具体的に、複数の中継端子32E−37Eには、第一回路ユニット202用のソース用接触ピン22E、ドレイン用接触ピン23E、ゲート用接触ピン24Eに個別に接続されたソース用中継端子32E、ドレイン用中継端子33E、ゲート用中継端子34E、及び、第二回路ユニット203用のソース用接触ピン25E、ドレイン用接触ピン26E、ゲート用接触ピン27Eに個別に接続されたソース用中継端子35E、ドレイン用中継端子36E、ゲート用中継端子37Eがある。
本実施形態の中間コンタクタ4Eでは、第一回路ユニット202用の三つの中継端子32E−34E(第一中継端子32E−34E)の相対的な位置と、第二回路ユニット203用の三つの中継端子32E−37E(第二中継端子35E−37E)の相対的な位置とが、互いに等しい。各回路ユニット202(203)用の三つの中継端子32E−34E(35E−37E)の相対的な位置は、図示例に限らず、任意であってよい。
各回路ユニット202(203)用の三つの中継端子32E−34E(35E−37E)の配列は、計測器2Eの三つの測定子11,12,13の配列と等しい。
本実施形態においては、三つの第一中継端子32E−34Eの配列パターンの向きが、三つの第二中継端子35E−37Eの配列パターンの向きと等しい。
本実施形態の中間コンタクタ4Eは、前述した接触ピン22E−27Eの場合と同様に、一つの回路モジュール201(一組の接触ピンユニット21E)に対応する六つの中継端子32E−37Eを一組の中継端子ユニット31Eとして、三組の中継端子ユニット31Eを有する。六つの中継端子32E−37Eの相対的な配列、及び、六つの中継端子32E−37Eの配列パターンの向きは、三組の中継端子ユニット31Eの間で互いに等しい。
中間コンタクタ4Eの具体的な構成は、第二実施形態と同様である。すなわち、上記した接触ピン22E−27E、中継端子32E−37E、配線部41Eが配置される中間コンタクタ4Eの本体部42Eは、板状に形成されている。本実施形態の中間コンタクタ4Eは、例えば回路基板によって構成することができる。
本実施形態の移動手段3Eは、第二実施形態と同様に、中間コンタクタ4Eの接触ピン22E−27Eを半導体装置200のリード206−211に接触させた状態で、計測器2Eと中間コンタクタ4E及び半導体装置200を相対的に移動させることで、計測器2Eに接続される回路ユニット202,203を切り換える。
本実施形態の移動手段3Eは、第一、第二実施形態と同様に、一つの回路ユニット202,203に対応する中継端子32E−37Eが測定子11,12,13に接触する位置(接触位置CP)と、中継端子32E−37Eが測定子11,12,13から離れた位置(離間位置DP)との間で、中間コンタクタ4E及び半導体装置200を第一方向(Z軸方向)に移動させる。また、移動手段3Eは、中間コンタクタ4E及び半導体装置200が離間位置DPに配された状態で、中間コンタクタ4E及び半導体装置200を第一方向と直交する直交方向(X軸方向及び/又はY軸方向)に移動させる。また、移動手段3Eは、第一方向を軸として中間コンタクタ4E及び半導体装置200を回転させてもよい。
計測器2Eの位置は、検査装置1Eのベース(不図示)等に固定されている。
次に、本実施形態に係る半導体装置200の検査方法について説明する。
本実施形態の検査方法では、第二実施形態と同様に、本実施形態の中間コンタクタ4Eを用意する準備工程と、中間コンタクタ4Eの接触ピン22E−27Eを半導体装置200のリード206−211に接触させるコンタクタ接続工程と、を順番に実施した後に、計測工程と移動工程とを繰り返し実施すればよい。
ただし、本実施形態の中間コンタクタ4Eでは、複数の第一中継端子32E−34Eの配列パターンの向きが、複数の第二中継端子35E−37Eの配列パターンの向きと等しい。このため、本実施形態の移動工程では、計測器2Eと中間コンタクタ4E及び半導体装置200とを相対的に回転させる必要はなく、第一実施形態の場合と同様に、計測器2Eと中間コンタクタ4E及び半導体装置200とをZ軸方向やX軸方向、Y軸方向に相対的に移動させればよい。
本実施形態の検査装置1Eにより電気的特性(特に動特性)を計測する回路ユニット202,203の順番は、任意であってよい。例えば、第一回路モジュール201Aの第一回路ユニット202、第二回路モジュール201Bの第一回路ユニット202、第三回路モジュール201Cの第一回路ユニット202、第三回路モジュール201Cの第二回路ユニット203、第二回路モジュール201Bの第二回路ユニット203、第一回路モジュール201Aの第二回路ユニット203の順番で計測してもよい。この場合には、計測器2Eと中間コンタクタ4E及び半導体装置200との相対的な移動距離を短くすることができる。
本実施形態の半導体装置200の検査装置1E及び検査方法によれば、第二実施形態と同様の効果を奏する。
また、本実施形態の検査装置1E及び検査方法によれば、中間コンタクタ4Eにおいて、複数の第一中継端子32E−34Eの配列パターンの向きが、複数の第二中継端子35E−37Eの配列パターンの向きと等しい。このため、移動手段3Eは、第二実施形態のように、中間コンタクタ4E及び半導体装置200と計測器2Eとを相対的に回転させる機構(回転機構)を備えなくても、同一の計測器2Eによって第一回路ユニット202及び第二回路ユニット203の電気的特性を計測することができる。すなわち、移動手段3Eの構成の簡素化及び低コスト化を図ることができる。
また、移動手段3Eが回転機構を備える場合と比較して、計測器2Eに接続される回路ユニット202,203の切り換えを素早く行うことができる。これにより、半導体装置200の検査を短時間で行うことができる。
以上、本発明の詳細について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、第三実施形態における検査装置1Eは、第一、第二実施形態の半導体装置100の検査にも適用できる。同様にして、第一、第二実施形態の検査装置1,1Dは、第三実施形態の半導体装置200の検査にも適用できる。
本発明の検査装置の検査対象は、上記実施形態の半導体装置に限らず、少なくとも複数の回路ユニットを備える半導体装置であってよい。すなわち、半導体装置の半導体素子は、例えばアノード電極、カソード電極を有するダイオードなどであってもよい。また、半導体装置における回路ユニットは、例えば複数の半導体素子を含んでもよい。また、同一の回路ユニットを構成するリードの数は、任意であってよい。また、複数のリードの相対的な配列が互いに異なる回路ユニットの種類の数は、二つに限らず、三つ以上であってもよい。
1,1D,1E 検査装置
2,2A,2B,2D,2E 計測器
11,12,13 測定子
3,3D,3E 移動手段
4,4E 中間コンタクタ
21,21E 接触ピンユニット
22,23,24 高圧側接触ピン(第一接触ピン)
22E,23E,24E 第一接触ピン
25,26,27 低圧側接触ピン(第二接触ピン)
25E,26E,27E 第二接触ピン
31,31E 中継端子ユニット
32,33,34 高圧側中継端子(第一中継端子)
32E,33E,34E 第一中継端子
35,36,37 低圧側中継端子(第二中継端子)
35E,36E,37E 第二中継端子
41,41E 配線部
100 半導体装置
101,101A,101B,101C 回路モジュール
102 高圧側回路ユニット(第一回路ユニット)
103 低圧側回路ユニット(第二回路ユニット)
104,105 半導体素子
106,107,108,109,110,111,112 リード
200 半導体装置
201,201A,201B,201C 回路モジュール
202 第一回路ユニット
203 第二回路ユニット
204,205 半導体素子
206,207,208,209,210,211,212 リード

Claims (7)

  1. 半導体素子及び前記半導体素子に接続されたリードを含む回路ユニットを複数備える半導体装置の検査に用いる検査装置であって、
    一つの前記回路ユニットの前記リードに電気接続される測定子を有し、前記回路ユニットと電気接続された状態で前記回路ユニットの電気的特性を計測する計測器と、
    前記計測器と前記半導体装置とを相対的に移動させることで、前記計測器に接続される前記回路ユニットを切り換える移動手段と、
    を備え
    前記回路ユニットが、前記半導体素子に接続された前記リードを複数有し、
    前記計測器が、一つの前記回路ユニットの複数の前記リードに個別に電気接続される複数の前記測定子を有し、
    少なくとも第一回路ユニットにおける複数の前記リードの相対的な配列が、第二回路ユニットにおける複数の前記リードの相対的な配列と異なり、
    前記計測器と前記半導体装置との間に配され、前記測定子と前記リードとを電気的に接続させる中間コンタクタを、さらに備え、
    前記中間コンタクタは、複数の前記リードに個別に接触させる複数の接触ピンと、複数の前記測定子に個別に接触させる複数の中継端子と、複数の前記接触ピンと複数の前記中継端子とを個別に電気接続する複数の配線部と、を有し、
    前記第一回路ユニットの複数の前記リードに接触させる複数の第一接触ピンに接続された複数の第一中継端子の相対的な位置と、前記第二回路ユニットの複数の前記リードに接触させる複数の第二接触ピンに接続された複数の第二中継端子の相対的な位置とが、互いに等しく、
    前記移動手段は、前記接触ピンを前記リードに接触させた状態で、前記計測器と前記中間コンタクタ及び前記半導体装置とを相対的に移動させる半導体装置の検査装置。
  2. 前記複数の第一中継端子の配列パターンの向きが、前記複数の第二中継端子の配列パターンの向きに対して、前記計測器、前記中間コンタクタ及び前記半導体装置の配列方向を軸として所定角度だけ異なっており、
    前記移動手段は、前記計測器と前記中間コンタクタ及び前記半導体装置とを、前記軸を中心に相対的に回転させる請求項1に記載の半導体装置の検査装置。
  3. 前記複数の第一中継端子の配列パターンの向きが、前記複数の第二中継端子の配列パターンの向きと等しい請求項1に記載の半導体装置の検査装置。
  4. 半導体素子及び前記半導体素子に接続されたリードを含む回路ユニットを複数備える半導体装置の検査に用いる検査装置であって、
    一つの前記回路ユニットの前記リードに電気接続される測定子を有し、前記回路ユニットと電気接続された状態で前記回路ユニットの電気的特性を計測する計測器と、
    前記計測器と前記半導体装置とを相対的に移動させることで、前記計測器に接続される前記回路ユニットを切り換える移動手段と、
    を備え
    前記回路ユニットが、前記半導体素子に接続された前記リードを複数有し、
    一つの前記計測器が、一つの前記回路ユニットの複数の前記リードに個別に接触して電気接続される複数の前記測定子を有し、
    前記半導体装置が、複数の前記リードの相対的な配列が互いに異なる複数種類の前記回路ユニットを有し、
    各種類の前記回路ユニットの複数の前記リードの配列パターンに対応する複数種類の前記計測器を備える半導体装置の検査装置。
  5. 前記移動手段は、前記半導体装置を移動させ、
    前記計測器の位置は、固定されている請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の半導体装置の検査装置。
  6. 半導体素子及び前記半導体素子に接続されたリードを含む回路ユニットを複数備える半導体装置を検査する半導体装置の検査方法であって、
    計測器の測定子を一つの前記回路ユニットの前記リードに電気接続させて、前記計測器により前記回路ユニットの電気的特性を計測する計測工程と、
    前記計測器と前記半導体装置とを相対的に移動させて、前記計測器に接続される前記回路ユニットを切り換える移動工程と、繰り返し実施し、
    前記計測工程及び前記移動工程の前に、
    前記半導体装置の複数の前記リードに個別に接触させる複数の接触ピンと、前記計測器の複数の前記測定子に個別に接触させる複数の中継端子と、複数の前記接触ピンと複数の前記中継端子とを個別に電気接続する複数の配線部と、を有し、前記半導体装置の第一回路ユニットの複数の前記リードに接触させる複数の第一接触ピンに接続された複数の第一中継端子の相対的な位置と、前記半導体装置の第二回路ユニットの複数の前記リードに接触させる複数の第二接触ピンに接続された複数の第二中継端子の相対的な位置とが、互いに等しい中間コンタクタを用意する準備工程と、
    前記中間コンタクタの複数の前記接触ピンを、前記半導体装置の複数の前記リードに接触させるコンタクタ接続工程と、を順番に実施し、
    前記計測工程において、前記計測器の複数の前記測定子を、前記中間コンタクタのうち一つの前記回路ユニットの複数の前記リードに電気接続された複数の前記中継端子に接触させることで、複数の前記測定子を一つの前記回路ユニットの複数の前記リードに電気接続させ、
    前記移動工程において、前記接触ピンを前記リードに接触させた状態で、前記計測器と前記中間コンタクタ及び前記半導体装置とを相対的に移動させることで、前記計測器に接続される前記回路ユニットを切り換える半導体装置の検査方法。
  7. 前記複数の第一中継端子の配列パターンの向きが、前記複数の第二中継端子の配列パターンの向きに対して、前記計測器、前記中間コンタクタ及び前記半導体装置の配列方向を軸として所定角度だけ異なっており、
    前記移動工程において、前記計測器と前記中間コンタクタ及び前記半導体装置とを、前記軸を中心に相対的に回転させる請求項6に記載の半導体装置の検査方法。
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