JP7304074B2 - 半導体素子試験装置 - Google Patents
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Description
太い接続配線は硬く、柔軟性がない。試験項目に対応させる時の太い線材の接続配線の接続変更は、長時間を必要とする。
隔壁214に設けた開口部216を介して、フォークプラグ205を挿入し、前記フォークプラグ205と回路基板に有する導体板204とを接続する。
明細書で記載する実施形態では、電気素子としてのパワー半導体素子のうち、主としてIGBTを例にとって説明する。
本発明の実施例は、それぞれの実施例と組み合わせることができ、変更することができる。
制御回路133は、電源装置132を制御し、電源装置132は、試験をする半導体素子117に試験電圧または電流を供給する。
図3は半導体素子の概観図と等価回路図である。図3(a1)(a2)は、1つのトランジスタ117とダイオードDiを有する構成である。
以下の実施例では、主として図3に図示する半導体素子117を例示して説明をする。 図1は本発明の半導体素子試験装置のブロック図および説明図である。
本発明の実施例において、電源装置121として説明するが、電源装置121は定電流を出力するものに限定されるものではない。
スイッチ回路122(SWa)は、電源装置132が出力する定電流の供給をオン(供給、印加)オフ(遮断、オープン)させる機能を有する。
本発明の半導体素子試験装置において、電源装置132は1台に限定されるものではない。2台以上の電源装置132を保有させてもよい。
本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、フォークプラグ205dがなく、電源配線212を直接に導体板204cと電気的に接続してもよい。
以上の事項は、本明細書、図面に記載する他の実施例にも適用されることはいうまでもない。また、他の実施例と組合せできることも言うまでもない。
オペアンプ回路(バッファ回路)116は、ダイオードDiの端子電圧Vi(端子c-端子e)を出力する。
温度測定回路115は保持されている温度係数Kと電圧Viから、試験を実施しているトランジスタ117の温度情報Tjを求める。
スイッチ回路124aがオンすることにより、電源装置132が出力する試験電流Idがトランジスタ117に供給される。
図5、図13はフォークプラグ205およびフォークプラグ205と導体板204の接続(接触)状態を示している。
図1で図示するように、スイッチ回路基板201には2枚の導体板204が取り付けられている。導体板204とスイッチ回路基板201はネジ止めされる。
図13に図示するように、フォークプラグ205には接続ボルト219が取り付けられている。接続ボルト219等に接続配線211が接続される。
加熱冷却プレート134はトレイ(図示せず)に搭載され、トレイは隔壁214から脱着できるように構成されている。
以上のように、隔壁214は循環水パイプ135等が損傷しても、下側のA室、B室に循環水(冷却媒体)等が漏れないように構成されている。
フォークフラグ205はネジ溝が形成されており、接続ボルト219で接続配線211をフォークプラグ205に取り付けができるように構成されている。
以上の図15、図16等で説明した事項は、本発明の他の実施例に適用すること、また、他の実施例と組み合わせることができることは言うまでもない。
固定ネジ221はネジに限定されるものではなく、接続構造体218に接続配線211を電気的に接続できるものであればいずれのものでもよい。
接続構造体218のヒートパイプ金具231の線膨張率は、ヒートパイプ223パイプの線膨張率よりも小さい材料が採用されている。
ヒートパイプ223は、密閉容器内に少量の液体(作動液)を真空密封し、内壁に毛細管構造(ウイック)を備えたものである。
作動液として、純水の他、メタノール(メチルアルコール)、アセトン、ナトリウム、水銀、フロン系冷媒、アンモニアを使用してもよい。
ウイック材には、アルミニウム、銅、ステンレス、焼結合金,金網,発泡メタル、セラミック等が用いられる。
バネ236は導電性が良好な金属材料で形成あるいは構成されることが好ましいが、耐熱性があるゴム、プラスチック、セラミックス材料で形成してもよい。
図11(a)、図11(d)は、接続保持部233、接続受け部225、接続圧力部232の組合せ状態を説明する説明図である。
接続保持部233は、ネジ穴238b1、ネジ穴238b2に挿入されたネジ224b(図示せず)により、接続圧力部232と接続して固定される。
図11の構成は、接続圧力部232の平面と接続保持部233の平面間に素子端子226を挟持させる構成である。
なお、絶縁板312は絶縁フィルム、絶縁膜もしくは空気などの絶縁気体等であってもよい。
以上のように、本発明は押圧を印加するバネ236側に、絶縁板312を配置し、電流が押圧具取付け板313、接点部225側に流れないように構成する。
以上のように、順番に、スイッチ回路124をオンさせることより、半導体素子117に発生するサージ電圧等の発生がより抑制することができる。
スイッチ回路124aがオンすることにより、電源装置132が出力する電流Idがトランジスタ117に供給される。
フォークプラグ205は、隔壁214の開口部216から挿入され、スイッチ回路基板201と電気的に接続される。
なお、フローティングとは、他の電圧あるいは電位に対して浮いていることを意味する。
以下、特に断りがない場合は、半導体素子117のN電極端子を基準電位(AGND、0(V))として説明をする。
tcs、tcm、tccの期間のうち少なくとも1つ以上の期間にスイッチSiはオンし、可変抵抗回路125の両端子の電圧Veが測定される。
Vmm1電圧の電位が変化すると、Vpm1電圧の電位も電位シフトする。Vmm2電圧の電位が変化すると、Vpm2電圧の電位も電位シフトする。
Vms1電圧の電位が変化すると、Vps1電圧の電位も連動してシフトする。Vms2電圧の電位が変化すると、Vps2電圧の電位も連動してシフトする。
tn2期間とtn1期間に印加するVt電圧は、試験をする半導体素子117に応じて設定する。他の信号の制御は図19に示す制御を実施する。
トランジスタ117sのゲート端子gsに印加するゲート信号Vsgsによりトランジスタ117sをオンオフ制御して、半導体素子117の試験を実施する。
図27(a)において、電源装置132に並列して、試験を行う複数の半導体素子117が接続されている。
本明細書および図面に記載した事項あるいは内容は、相互に組み合わせることができることは言うまでもない。
本明細書および図面に記載した事項あるいは内容は、相互に組み合わせることができることは言うまでもない。
112 ゲート信号制御回路
113 ゲートドライバ回路
115 温度測定回路
116 オペアンプ(バッファアンプ)
117 パワートランジスタ
118 定電流回路
121 定電流回路
122 スイッチ回路
124 スイッチ回路
125 可変抵抗回路
126 可変抵抗回路
127 セレクタ
128 電流検出回路
129 電圧検出回路
130 定電流設定回路
131 制御ラック
132 電源装置
133 制御回路
134 加熱冷却プレート
135 循環水パイプ
136 チラー
137 短絡回路
138 絶縁型DCDCコンバータ回路
201 スイッチ回路基板
202 コネクタ
203 サンプル接続回路
204 導体板
205 フォークプラグ
206 接続ピン
207 マザー基板
208 コネクタ
209 デバイス制御回路基板
210 筐体
211 接続配線
212 電源配線
213 コネクタ
214 隔壁
215 隔壁
216 開口部
219 接続ボルト
220 接触部
221 固定ネジ
222 信号配線
223 ヒートパイプ
224 固定ネジ
225 接点部
226 素子端子
227 冷却ファン
228 放熱フィン
231 ヒートパイプ金具
232 接続圧力部
233 接続保持部
236 バネ(圧力金具)
237 位置固定ネジ
238 ネジ穴
239 バネ穴
240 位置決めネジ穴
241 フォークプラグ挿入板
251 凸部
252 溝部
301 試験回路モジュール
302 電圧選択回路
311 押圧具
312 絶縁板
313 押圧具取付け板
315 絶縁部
Claims (10)
- 第1の端子と第2の端子を有する半導体素子を試験する半導体素子試験装置であって、
前記半導体素子を配置する加熱冷却プレートと、
前記加熱冷却プレートの周囲に配置された漏水センサと、
第3の端子と第4の端子を有し、試験電流または試験電圧を供給する電源装置と、
第1のフォークプラグと、
第2のフォークプラグと、
第1のスイッチ回路が実装または形成された第1のスイッチ回路基板と、
第2のスイッチ回路が実装または形成された第2のスイッチ回路基板と、
前記第1のスイッチ回路基板に取り付けられた第1の導体板と、
前記第1のスイッチ回路基板に取り付けられた第2の導体板と、
前記第2のスイッチ回路基板に取り付けられた第3の導体板と、
前記第2のスイッチ回路基板に取り付けられた第4の導体板を具備し、
前記第1の端子と前記第1のフォークプラグとが接続され、
前記第2の端子と前記第4の端子とが接続され、
前記第3の端子と前記第2のフォークプラグとが接続され、
前記第1のフォークプラグの先端部が前記第1の導体板と嵌合され、
前記第2のフォークプラグの先端部が前記第4の導体板と嵌合され、
前記第4の端子と前記第3の導体板とが接続され、
前記第3の端子と前記第2の導体板とが接続され、
前記加熱冷却プレートは第1の室に配置され、前記第1のスイッチ回路基板および前記第2のスイッチ回路基板は前記第1の室より下側の第2の室に配置され、
前記漏水センサの動作により、半導体素子試験装置を停止させる動作と警報を発する動作のうち、少なくとも一方の動作を行い、
前記第1のスイッチ回路は、前記第1の導体板と前記第2の導体板間を短絡する第1の動作と、前記第1の導体板と前記第2の導体板間をオープンにする第2の動作を行い、
前記第2のスイッチ回路は、前記第3の導体板と前記第4の導体板間を短絡する第1の動作と、前記第3の導体板と前記第4の導体板間をオープンにする第2の動作を行うことを特徴とする半導体素子試験装置。 - 第1の端子と第2の端子を有する半導体素子を試験する半導体素子試験装置であって、
第3の端子と第4の端子を有し、試験電流または試験電圧を供給する電源装置と、
接続部材と、
複数の開口部を有する挿入板と、
第1のスイッチ回路が実装または形成された第1のスイッチ回路基板と、
第2のスイッチ回路が実装または形成された第2のスイッチ回路基板と、
前記第1のスイッチ回路基板に取り付けられた第1の導体板または導体棒と、
前記第1のスイッチ回路基板に取り付けられた第2の導体板または導体棒と、
前記第2のスイッチ回路基板に取り付けられた第3の導体板または導体棒と、
前記第2のスイッチ回路基板に取り付けられた第4の導体板または導体棒を具備し、
前記第1の端子と前記接続部材とが接続され、
前記第2の端子と前記第4の端子とが接続され、
前記第3の端子と前記第2の導体板または導体棒とが接続され、
前記第3の端子と前記第4の導体板または導体棒とが接続され、
前記挿入板の複数の開口部のいずれかを選択し、前記選択した開口部に前記接続部材を挿入することにより、前記接続部材は前記第1のスイッチ回路基板の前記第1の導体板または導体棒、または前記第2のスイッチ回路基板の前記第3の導体板または導体棒と接続され、
前記接続部材の先端部は、前記第1のスイッチ回路基板の第1の導体板または導体棒、または前記第2のスイッチ回路基板の第3の導体板または導体棒と嵌合され、
前記第1のスイッチ回路は、前記第1の導体板または導体棒と前記第2の導体板または導体棒間とを短絡する第1の動作と、前記第1の導体板または導体棒と前記第2の導体板または導体棒間をオープンにする第2の動作を行い、
前記第2のスイッチ回路は、前記第3の導体板または導体棒と前記第4の導体板または導体棒間とを短絡する第1の動作と、前記第3の導体板または導体棒と前記第4の導体板または導体棒間をオープンにする第2の動作を行うことを特徴とする半導体素子試験装置。 - 第1の端子と第2の端子を有する半導体素子を試験する半導体素子試験装置であって、
第3の端子と第4の端子を有し、試験電流または試験電圧を供給する電源装置と、
接続部材と、
複数の開口部を有する挿入板と、
第1の基板と、
第1のスイッチ回路が実装または形成された第1のスイッチ回路基板と、
第2のスイッチ回路が実装または形成された第2のスイッチ回路基板と、
前記第1のスイッチ回路基板に取り付けられた第1の導体板または導体棒と、
前記第1のスイッチ回路基板に取り付けられた第2の導体板または導体棒と、
前記第2のスイッチ回路基板に取り付けられた第3の導体板または導体棒と、
前記第2のスイッチ回路基板に取り付けられた第4の導体板または導体棒を具備し、
前記第1の基板に、前記第1のスイッチ回路基板が接続され、
前記第1の基板に、前記第2のスイッチ回路基板が接続され、
前記第1のスイッチ回路基板と前記第2のスイッチ回路基板の位置に基づいて、前記挿入板に前記複数の開口部が配置され、
前記第2の端子と前記第4の端子とが接続され、
前記第1の端子と前記接続部材とが接続され、
前記第3の端子と前記第2の導体板または導体棒とが接続され、
前記第3の端子と前記第4の導体板または導体棒とが接続され、
前記接続部材は前記挿入板の開口部に挿入され、前記接続部材の先端部は、前記開口部に位置する前記第1のスイッチング基板の第1の導体板または導体棒、または前記第2のスイッチング基板の第3の導体板または導体棒と嵌合され、
前記第1のスイッチ回路は、前記第1の導体板または導体棒と前記第2の導体板または導体棒間とを短絡する第1の動作と、前記第1の導体板または導体棒と前記第2の導体板または導体棒間をオープンにする第2の動作を行い、
前記第2のスイッチ回路は、前記第3の導体板または導体棒と前記第4の導体板または導体棒間とを短絡する第1の動作と、前記第3の導体板または導体棒と前記第4の導体板または導体棒間をオープンにする第2の動作を行うことを特徴とする半導体素子試験装置。 - 第1の端子と第2の端子を有する半導体素子を試験する半導体素子試験装置であって、
第3の端子と第4の端子を有し、試験電流または試験電圧を供給する電源装置と、
前記半導体素子117を配置する加熱冷却プレートと、
第1の接続構造体と、
第2の接続構造体と、
第1の接続部材と、
第2の接続部材と、
第1のスイッチ回路が実装または形成された第1のスイッチ回路基板と、
第2のスイッチ回路が実装または形成された第2のスイッチ回路基板と、
前記第1のスイッチ回路基板に取り付けられた第1の導体板または導体棒と、
前記第1のスイッチ回路基板に取り付けられた第2の導体板または導体棒と、
前記第2のスイッチ回路基板に取り付けられた第3の導体板または導体棒と、
前記第2のスイッチ回路基板に取り付けられた第4の導体板または導体棒を具備し、
前記第1の接続構造体と前記第1の接続部材が接続され、
前記第2の接続構造体と前記第2の接続部材が接続され、
前記第1の接続部材は前記第1のスイッチ回路基板の第1の導体板または導体棒と嵌合され、
前記第2の接続部材は前記第2のスイッチ回路基板の第3の導体板または導体棒と嵌合され、
前記半導体素子の第1の端子と前記第1の接続構造体が接続され、
前記半導体素子の第2の端子と前記第2の接続構造体が接続され、
前記第1のスイッチ回路基板の第2の導体板または導体棒と、前記第3の端子が接続され、
前記第2のスイッチ回路基板の第4の導体板または導体棒と、前記第3の端子が接続され、
前記第2のスイッチ回路基板の第3の導体板または導体棒と、前記第4の端子とが接続され、
前記第1のスイッチ回路は、前記第1の導体板または導体棒と前記第2の導体板または導体棒間とを短絡する第1の動作と、前記第1の導体板または導体棒と前記第2の導体板または導体棒間をオープンにする第2の動作を行い、
前記第2のスイッチ回路は、前記第3の導体板または導体棒と前記第4の導体板または導体棒間とを短絡する第1の動作と、前記第3の導体板または導体棒と前記第4の導体板または導体棒間をオープンにする第2の動作を行うことを特徴とする半導体素子試験装置。 - 接続部材は、フォークプラグであり、
前記第1の導体板または導体棒は、前記第1のスイッチ回路基板から、はみ出る第1の部分を有し、
前記フォークプラグの先端部が前記第1の部分と嵌合することを特徴とする請求項2または請求項3記載の半導体素子試験装置。 - 前記挿入板は、複数の開口部を有する第1の挿入板と、複数の開口部を有する第2の挿入板から構成され、
前記第1の挿入板と、前記第2の挿入板との高さ位置が異なり、
前記第1の挿入板の開口部に挿入した接続部材に第1の接続配線が接続され、前記第2の挿入板の開口部に挿入した接続部材に第2の接続配線が接続され、前記第1の接続配線と前記第2の接続配線とが、略平行に配置されることを特徴とする請求項2または請求項3記載の半導体素子試験装置。 - 前記半導体素子はゲート端子を有し、
前記ゲート端子に駆動電圧を印加するゲートドライバ回路を、更に具備し、
前記ゲートドライバ回路は、前記駆動電圧の立ち上がり波形の傾斜と立ち下がり波形の傾斜を設定できることを特徴とする請求項1または請求項2または請求項3または請求項4記載の半導体素子試験装置。 - 前記第1の接続構造体にヒートパイプが取り付けられ、
前記第1の接続構造体に凹部が形成され、前記凹部に前記ヒートパイプが配置され、
前記第1の接続構造体の線膨張率は、前記ヒートパイプの線膨張率よりも小さい材料で構成され、
前記第1の端子および前記第2の端子は、第1の電極面と第2の電極面とを有し、
前記第1の接続構造体は、接続保持部と接続圧力部を有し、
前記接続保持部は、前記第1の電極面と接触し、
前記接続圧力部は、前記第2の電極面と接触し、
前記第1の接続構造体と前記第2の電極面とは絶縁され、前記第1の電極面を介して前記試験電流または試験電圧が供給されることを特徴とする請求項4記載の半導体素子試験装置。 - 前記第1のスイッチ回路基板に、複数の第1のスイッチ回路が実装または形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2または請求項3または請求項4の半導体素子試験装置。
- 前記半導体素子は加熱冷却プレートに配置され、
前記加熱冷却プレートの周囲に漏水センサが配置され、
前記漏水センサの動作により、半導体素子試験装置を停止させる動作と警報を発する動作のうち、少なくとも一方の動作を行うことを特徴とする請求項2または請求項3または請求項4記載の半導体素子試験装置。
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