(57)【要約】  主ＩＧＢＴに流れる主電流と電流検出用ＩＧＢＴに流れる検出電流の電流比を、簡単に実動作状態と同様に測定できるパワースイッチのウェハ試験方法を提供する。  主ＩＧＢＴ（１）の電流値を検出する電流検出用ＩＧＢＴ（２）とが同一の半導体基板上に集積形成されたパワースイッチのウェハ試験方法において、電流検出用ＩＧＢＴ（２）のエミッタ電流を主ＩＧＢＴ（１）のエミッタ端子（６）に流す抵抗手段を設け、主ＩＧＢＴ（１）と電流検出用ＩＧＢＴ（２）を同時に導通させて主ＩＧＢＴ（１）と電流検出用ＩＧＢＴ（２）の共通コレクタ端子に定電流を印加し、抵抗手段の両端電圧から求めた電流検出用ＩＧＢＴ（２）に流れる電流と定電流とから、主ＩＧＢＴ（１）の主電流と電流検出用ＩＧＢＴ（２）の検出電流の電流比（主電流／検出電流）を算出する。
2012137546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主ＩＧＢＴと、コレクタ端子およびゲート端子がそれぞれ前記主ＩＧＢＴのコレクタ端子およびゲート端子に接続されて前記主ＩＧＢＴの電流値を検出する電流検出用ＩＧＢＴと、を有し、前記主ＩＧＢＴと前記電流検出用ＩＧＢＴが同一の半導体基板上に集積形成されたパワースイッチのウェハ試験方法であって、
前記電流検出用ＩＧＢＴのエミッタ電流を前記主ＩＧＢＴのエミッタ端子に流す抵抗手段を設け、
前記主ＩＧＢＴと前記電流検出用ＩＧＢＴを同時に導通させて前記主ＩＧＢＴと前記電流検出用ＩＧＢＴの共通コレクタ端子に定電流を印加し、
前記抵抗手段の両端電圧から求めた前記電流検出用ＩＧＢＴに流れる電流と、前記定電流とから、前記主ＩＧＢＴの主電流と前記電流検出用ＩＧＢＴの検出電流の電流比（主電流／検出電流）を算出することを特徴とするパワースイッチのウェハ試験方法。
【請求項２】
前記抵抗手段は、前記主ＩＧＢＴのエミッタ端子と前記電流検出用ＩＧＢＴのエミッタ端子に対応するウェハ試験用プローブカードの端子間に接続されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のパワースイッチのウェハ試験方法。
【請求項３】
主ＩＧＢＴと、コレクタ端子およびゲート端子がそれぞれ前記主ＩＧＢＴのコレクタ端子およびゲート端子に接続されて前記主ＩＧＢＴの電流値を検出する電流検出用ＩＧＢＴと、を有し、前記主ＩＧＢＴと前記電流検出用ＩＧＢＴが同一の半導体基板上に集積形成されたパワースイッチのウェハ試験方法であって、
前記電流検出用ＩＧＢＴのエミッタ電流を前記主ＩＧＢＴのエミッタ端子に流す抵抗手段を設け、
前記主ＩＧＢＴと前記電流検出用ＩＧＢＴを同時に導通させ、
前記主ＩＧＢＴのエミッタ端子から流れる前記主ＩＧＢＴの主電流と前記電流検出用ＩＧＢＴの検出電流の和電流を検出するとともに、前記抵抗手段の両端電圧から前記電流検出用ＩＧＢＴの検出電流を検出して、前記主ＩＧＢＴの主電流と前記電流検出用ＩＧＢＴの検出電流の電流比（主電流／検出電流）を算出することを特徴とするパワースイッチのウェハ試験方法。
【請求項４】
前記抵抗手段は、前記主ＩＧＢＴのエミッタ端子と前記電流検出用ＩＧＢＴのエミッタ端子に対応するウェハ試験用プローブカードの端子間に接続されることを特徴とする請求の範囲第３項に記載のパワースイッチのウェハ試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板上に集積形成されたパワースイッチのウェハ試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板上に集積形成されたパワースイッチは、例えば自動車の内燃機関点火システムに用いられている。図４に、パワースイッチを用いた内燃機関点火システムの構成例を示す。【０００３】
図４に示した内燃機関点火システムは、パワースイッチ１１と、エンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）という。）１５と、バッテリー電源１６と、点火コイル１７と、点火プラグ１８と、から構成されている。バッテリー電源１６に接続された点火コイル１７の一次側コイルに流れる一次電流を、パワースイッチ１１でオン（導通）・オフ（遮断）制御することにより、二次側コイルに高電圧を誘起させ、点火プラグ１８で火花放電を発生させる。また、パワースイッチ１１のオン・オフは、ＥＣＵ１５からのオン・オフ信号により制御される。【０００４】
図４に示したパワースイッチ１１は、パワースイッチ部１０と制御部１４とから構成され、点火コイル１７の一次側コイルと接続するコレクタ端子（以下、Ｃ端子という。）４と、ＥＣＵ１５と接続するゲート端子８と、接地電位（以下、ＧＮＤという。）と接続するエミッタ端子９と、を有する。パワースイッチ部１０は、主ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）１と、電流検出用ＩＧＢＴ２と、ゲート抵抗回路３と、から構成され、制御部１４は、電流検出回路１２と、ゲート駆動回路１３と、から構成される。【０００５】
ここで、図４に示したパワースイッチ１１は、パワースイッチ部１０と制御部１４とが同一の半導体基板上に集積形成される１チップ構成の場合と、それぞれ別々の半導体基板上に形成される２チップ構成の場合とがある。【０００６】
２チップ構成の場合は、パワースイッチ部１０と制御部１４との接続点となるゲート端子（以下、Ｇ端子という。）５、主ＩＧＢＴ１のエミッタ端子（以下、Ｅ１端子という。）６および電流検出用ＩＧＢＴ２のエミッタ端子（以下、Ｅ２端子という。）７の接続箇所は、ワイヤーボンディングなどの接続手段でそれぞれ接続して構成する。また、１チップ構成の場合は、パワースイッチ部１０と制御部１４との接続点となるＧ端子５、Ｅ１端子６およびＥ２端子７は、それぞれウェハ試験時の測定用テスト端子として用いられる。【０００７】
また、図４に示したパワースイッチ１１は、一次電流の過電流による点火コイル１７の焼損の防止、始動時の火花放電安定性の確保を目的として、一次電流を制限する電流制限機能が設けられている。電流制限機能は、電流検出用ＩＧＢＴ２と電流検出回路１２により一次電流を検出する手段と、一次電流の検出結果に応じてゲート駆動回路１３とゲート抵抗回路３により主ＩＧＢＴ１と電流検出用ＩＧＢＴ２のゲート電圧を制御する手段により実現される。【０００８】
ここで、点火コイル１７の一次側コイルに流れる一次電流は、パワースイッチ部１０のＣ端子４から主ＩＧＢＴ１のＥ１端子６、エミッタ端子９の経路を流れる主電流と、パワースイッチ部１０のＣ端子４から電流検出用ＩＧＢＴ２のＥ２端子７、電流検出回路１２、エミッタ端子９の経路を流れる検出電流とに分かれて流れる。そして、この電流比（主ＩＧＢＴ１に流れる主電流／電流検出用ＩＧＢＴ２に流れる検出電流）は通常１００以上に設定される。【０００９】
内燃機関点火システムにおいては、このパワースイッチ１１のパワースイッチ部１０に流れる一次電流の電流比（主電流／検出電流）は、一次電流の電流制御機能にとって重要特性であり、パワースイッチ１１の特性試験でも測定されている。特許文献１では、この重要特性となる電流比（主電流／検出電流）を設計値に合せるために、主電流と検出電流の測定結果を基に、電流制御部の基準電圧を調整する技術が開示されている。【００１０】
次に、図４に示したパワースイッチ１１における一次電流の電流比（主電流／検出電流）のウェハ試験方法について、図５および図６を用いて従来の一般的な試験回路と試験方法を説明する。ここで、先にも説明したように、パワースイッチ１１は、パワースイッチ部１０と制御部１４とを有し、１チップあるいは２チップで構成されるが、以下のパワースイッチ１１の電流比（主電流／検出電流）のウェハ試験方法の説明では、パワースイッチ１１は制御部１４を省略して（電流比の測定時は無関係の機能である。）パワースイッチ部１０のみ明示して説明する。【００１１】
図５は、パワースイッチ１１におけるパワースイッチ部１０の主ＩＧＢＴ１に流れる主電流を測定するためのウェハ試験回路で、パワースイッチ部１０と、テスター２０と、テスタープローバー２１と、から構成される。テスタープローバー２１は、パワースイッチ部１０の試験ウェハをセットするテスタープローバーのステージ２２と、テスター２０の各測定端子をパワースイッチ部１０の試験ウェハの各端子に接続するプローブカード２３とを有している。【００１２】
次に、図５に示すウェハ試験回路における主ＩＧＢＴ１の主電流の測定方法を説明する。先ず、テスター２０のＥ−Ｖ＿ｔ端子をプローブカード２３のＥ−Ｖ＿ｐ端子に接続し、プローブカード２３のＥ−Ｖ＿ｐ端子に接続されたプローブでパワースイッチ部１０のウェハ上のＥ１端子（パッド）６に接続し、Ｅ１端子６を基準電位（通常はＧＮＤ）とする。【００１３】
次に、テスター２０のＧ−Ｖ＿ｔ端子をプローブカード２３のＧ−Ｖ＿ｐ端子に接続し、プローブカード２３のＧ−Ｖ＿ｐ端子に接続されたプローブでパワースイッチ部１０のウェハ上のＧ端子（パッド）５に接続し、主ＩＧＢＴ１がオンとなる定電圧Ｖｏ（Ｖ）を印加する。更に、テスター２０のＣ−Ｉ＿ｔ端子をテスタープローバーのステージ２２（端子名としてＣ−Ｉ＿ｓを付けた。）に接続し、パワースイッチ部１０のウェハ裏面のＣ端子４に接続し（ウェハの裏面電極がＣ端子４に相当する。）、主ＩＧＢＴ１に定電流Ｉｏ（Ａ）を印加する。そして、Ｅ１端子６に流れる電流をプローブカード２３のＥ−Ｉ＿ｐ端子を介してテスター２０のＥ−Ｉ＿ｔ端子に接続して主ＩＧＢＴ１に流れる主電流Ｉｍ（Ａ）を測定する。【００１４】
図６は、パワースイッチ１１におけるパワースイッチ部１０の電流検出用ＩＧＢＴ２に流れる検出電流を測定するためのウェハ試験回路で、図５と同じように、パワースイッチ部１０と、テスター２０と、テスタープローバー２１と、から構成される。テスタープローバー２１は、パワースイッチ部１０の試験ウェハをセットするテスタープローバーのステージ２２と、テスター２０の各測定端子をパワースイッチ部１０の試験ウェハの各端子に接続するプローブカード２３とを有している。【００１５】
次に、図６に示すウェハ試験回路における電流検出用ＩＧＢＴ２の検出電流の測定方法について説明する。先ず、テスター２０のＥ−Ｖ＿ｔ端子をプローブカード２３のＥ−Ｖ＿ｐ端子に接続し、プローブカード２３のＥ−Ｖ＿ｐ端子に接続されたプローブでパワースイッチ部１０のウェハ上のＥ２端子（パッド）７に接続し、Ｅ２端子７を基準電位（通常はＧＮＤ）とする。次に、テスター２０のＧ−Ｖ＿ｔ端子をプローブカード２３のＧ−Ｖ＿ｐ端子に接続し、プローブカード２３のＧ−Ｖ＿ｐ端子に接続されたプローブでパワースイッチ部１０のウェハ上のＧ端子（パッド）５に接続し、電流検出用ＩＧＢＴ２がオンとなる定電圧Ｖｏ（Ｖ）を印加する。更に、テスター２０のＣ−Ｉ＿ｔ端子をテスタープローバーのステージ２２（端子名としてＣ−Ｉ＿ｓを付けた。）を介してパワースイッチ部１０のウェハ裏面のＣ端子４に接続し（ウェハの裏面電極がＣ端子４に相当する。）、電流検出用ＩＧＢＴ２に定電流Ｉｏ（Ａ）を印加する。そして、Ｅ２端子７に流れる電流をプローブカード２３のＥ−Ｉ＿ｐ端子を介してテスター２０のＥ−Ｉ＿ｔ端子に接続して電流検出用ＩＧＢＴ２に流れる検出電流Ｉｓ（Ａ）を測定する。【００１６】
そして、図５のウェハ試験回路で測定された主ＩＧＢＴ１に流れる主電流Ｉｍ（Ａ）と、図６のウェハ試験回路で測定された電流検出用ＩＧＢＴ２に流れる検出電流Ｉｓ（Ａ）から、主電流Ｉｍ（Ａ）／検出電流Ｉｓ（Ａ）を計算することにより、パワースイッチ１１におけるパワースイッチ部１０の電流比（主電流／検出電流）を求める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開平９−２３３６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
図５および図６で説明したパワースイッチ１１における一次電流の電流比（主電流／検出電流）のウェハ試験方法では、主ＩＧＢＴ１に流れる主電流と電流検出用ＩＧＢＴ２に流れる検出電流をそれぞれ別々に測定しているため、電流比（主電流／検出電流）は半導体基板上のレイアウト面積比で決まる。しかし、パワースイッチ１１が実動作状態の場合は、主ＩＧＢＴ１と電流検出用ＩＧＢＴ２は同時にオン・オフを行うため、主ＩＧＢＴ１と電流検出用ＩＧＢＴ２の半導体基板上でのレイアウト配置の位置関係（距離）で内部電子状態が異なり、主ＩＧＢＴ１の主電流と電流検出用ＩＧＢＴ２の検出電流を別々に測定する従来のウェハ試験方法では、電流比（主電流／検出電流）を正確に測定することができない。【００１９】
また、図４に示したパワースイッチ１１の電流検出回路１２には、電流検出用ＩＧＢＴ２に流れる検出電流を検出するためのセンス抵抗Ｒｓｎｓ（電流を電圧に変換して検出する。）が内蔵されている。このため、パワースイッチ１１の実動作状態においては、このセンス抵抗Ｒｓｎｓで発生する電圧分だけ、パワースイッチ部１０の主ＩＧＢＴ１および電流検出用ＩＧＢＴ２のＧ端子５とＥ１端子６およびＥ２端子７間の電圧、および、Ｃ端子４とＥ１端子６およびＥ２端子７間の電圧、に電圧差が発生する。しかしこの電圧差は、図５および図６で説明した従来のウェハ試験方法では考慮されていないため、電流比（主電流／検出電流）は正確に測定することができない。【００２０】
また、このセンス抵抗Ｒｓｎｓによる電圧差を考慮したウェハ試験を実現するためには、多電源・多チャンネルを備えた数１００Ｖ耐圧の専用のテスターが必要となり、ウェハ試験工程のコストアップとなってしまう。【００２１】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、主ＩＧＢＴと、コレクタ端子およびゲート端子がそれぞれ主ＩＧＢＴのコレクタ端子およびゲート端子に接続されて主ＩＧＢＴの電流値を検出する電流検出用ＩＧＢＴとが同一の半導体基板上に集積形成されたパワースイッチにおいて、主ＩＧＢＴに流れる主電流と電流検出用ＩＧＢＴに流れる検出電流の電流比（主電流／検出電流）を、簡単な方法で実動作状態と同様に試験できるパワースイッチのウェハ試験方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上述した課題を解決するため、本発明のパワースイッチのウェハ試験方法は、ウェハ試験に用いるプローブカードの主ＩＧＢＴのエミッタ端子用ピンと電流検出用ＩＧＢＴのエミッタ端子用ピンの間に抵抗を接続し、主ＩＧＢＴのエミッタ端子と電流検出用ＩＧＢＴのエミッタ端子間に電圧差を設け、主ＩＧＢＴと電流検出用ＩＧＢＴを同時にオンさせた状態でウェハ試験を行い、実動作状態と同様の電流比（主電流／検出電流）を得る。【００２３】
すなわち、本発明のパワースイッチのウェハ試験方法は、主ＩＧＢＴと、コレクタ端子およびゲート端子がそれぞれ前記主ＩＧＢＴのコレクタ端子およびゲート端子に接続されて前記主ＩＧＢＴの電流値を検出する電流検出用ＩＧＢＴと、を有し、前記主ＩＧＢＴと前記電流検出用ＩＧＢＴが同一の半導体基板上に集積形成されたパワースイッチのウェハ試験方法であって、前記電流検出用ＩＧＢＴのエミッタ電流を前記主ＩＧＢＴのエミッタ端子に流す抵抗手段を設け、前記主ＩＧＢＴと前記電流検出用ＩＧＢＴを同時に導通させて前記主ＩＧＢＴと前記電流検出用ＩＧＢＴの共通コレクタ端子に定電流を印加し、前記抵抗手段の両端電圧から求めた前記電流検出用ＩＧＢＴに流れる電流と、前記定電流とから、前記主ＩＧＢＴの主電流と前記電流検出用ＩＧＢＴの検出電流の電流比（主電流／検出電流）を算出することを特徴とする。【００２４】
また、本発明のパワースイッチのウェハ試験方法は、主ＩＧＢＴと、コレクタ端子およびゲート端子がそれぞれ前記主ＩＧＢＴのコレクタ端子およびゲート端子に接続されて前記主ＩＧＢＴの電流値を検出する電流検出用ＩＧＢＴと、を有し、前記主ＩＧＢＴと前記電流検出用ＩＧＢＴが同一の半導体基板上に集積形成されたパワースイッチのウェハ試験方法であって、前記電流検出用ＩＧＢＴのエミッタ電流を前記主ＩＧＢＴのエミッタ端子に流す抵抗手段を設け、前記主ＩＧＢＴと前記電流検出用ＩＧＢＴを同時に導通させ、前記主ＩＧＢＴのエミッタ端子から流れる前記主ＩＧＢＴの主電流と前記電流検出用ＩＧＢＴの検出電流の和電流を検出するとともに、前記抵抗手段の両端電圧から前記電流検出用ＩＧＢＴの検出電流を検出して、前記主ＩＧＢＴの主電流と前記電流検出用ＩＧＢＴの検出電流の電流比（主電流／検出電流）を算出することを特徴とする。【００２５】
また、本発明のパワースイッチのウェハ試験方法の前記抵抗手段は、前記主ＩＧＢＴのエミッタ端子と前記電流検出用ＩＧＢＴのエミッタ端子に対応するウェハ試験用プローブカードの端子間に接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係るパワースイッチのウェハ試験方法は、ウェハ測定用のプローブカードの主ＩＧＢＴのエミッタ端子用ピンと電流検出用ＩＧＢＴのエミッタ端子用ピンの間に抵抗を接続し、主ＩＧＢＴのエミッタ端子と電流検出用ＩＧＢＴのエミッタ端子間に電圧差を設け、主ＩＧＢＴと電流検出用ＩＧＢＴを同時にオンさせた状態でウェハ試験を行うことにより、簡単に実動作と同じ状態で電流比（主電流／検出電流）を測定することができる。【００２７】
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るパワースイッチの電流比のウェハ試験方法に用いるウェハ試験回路の構成例を示す図である。
【図２】本発明に係るパワースイッチのウェハ試験方法に関する第１のウェハ試験方法の手順を示す試験フロー図である。
【図３】本発明に係るパワースイッチのウェハ試験方法に関する第２のウェハ試験方法の手順を示す試験フロー図である。
【図４】パワースイッチを用いた内燃機関点火システムの構成例を示す図である。
【図５】従来のパワースイッチのウェハ試験方法における主電流を測定するためのウェハ試験回路を示す図である。
【図６】従来のパワースイッチのウェハ試験方法における検出電流を測定するためのウェハ試験回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態に係るパワースイッチのウェハ試験方法について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００３０】
本発明に係るパワースイッチは、例えば内燃機関点火システムに用いられている。この内燃機関点火システムの構成例は、先に説明した図４と同じ構成であり、詳細な説明は省略する。【００３１】
また、本発明に係るパワースイッチの構成も、先に説明した図４と同一の構成である。すなわち、パワースイッチ１１は、主ＩＧＢＴ１と、電流検出用ＩＧＢＴ２と、ゲート抵抗回路３と、を備えるパワースイッチ部１０と、電流検出回路１２と、ゲート駆動回路１３と、を備える制御部１４と、から構成される。そして、パワースイッチ１１は、点火コイル１７の一次側コイルと接続するＣ端子４と、ＥＣＵ１５と接続するゲート端子８と、ＧＮＤと接続するエミッタ端子９と、を有する。【００３２】
またパワースイッチ１１は、先に説明した図４と同様に、パワースイッチ部１０と制御部１４とが同一の半導体基板上に集積形成される１チップ構成の場合と、それぞれ別々の半導体基板上に形成される２チップ構成の場合とがある。パワースイッチ部１０と制御部１４との接続箇所となるＧ端子５、Ｅ１端子６およびＥ２端子７は、２チップ構成の場合はワイヤーボンディングなどの接続手段でそれぞれ接続され、１チップ構成の場合はウェハ試験時の測定用テスト端子として用いられる。【００３３】
図１は、本発明に係るパワースイッチ１１の電流比（主ＩＧＢＴ１に流れる主電流／電流検出用ＩＧＢＴ２に流れる検出電流）のウェハ試験方法に用いるウェハ試験回路の構成例である。なお、パワースイッチ１１は、先にも説明したように、パワースイッチ部１０と制御部１４が１チップあるいは２チップで構成されるが、図１に示した構成例では、パワースイッチ１１は制御部１４を省略して（電流比の測定時は無関係の機能である。）パワースイッチ部１０のみ明示している。また、従来のパワースイッチのウェハ試験方法で説明した図５および図６と同じ部位には同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。【００３４】
図１は、パワースイッチ１１の電流比（主電流／検出電流）を測定するためのウェハ試験回路であり、パワースイッチ部１０と、テスター２０と、テスタープローバー２１と、から構成される。テスタープローバー２１は、パワースイッチ部１０の試験ウェハをセットするテスタープローバーのステージ２２と、テスター２０の各測定端子をパワースイッチ部１０の試験ウェハの各端子に接続するプローブカード２３と、を備え、プローブカード２３上には抵抗Ｒが設置されている。【００３５】
ここで、テスター２０は、電流または電圧を印加または測定するＣ−Ｉ＿ｔ，Ｃ−Ｖ＿ｔ，Ｇ−Ｖ＿ｔ，Ｅ−Ｉ＿ｔ，Ｅ−Ｖ＿ｔ，Ｓ−Ｖ＿ｔの各端子を備える。また、プローブカード２３は、テスター２０の各端子に対応して、Ｇ−Ｖ＿ｐ，Ｅ−Ｉ＿ｐ，Ｅ−Ｖ＿ｐ，Ｓ−Ｖ＿ｐの各端子を備える。このプローブカード２３の各端子は、それぞれプローブを有し、パワースイッチ部１０のウェハ上のパッドとなるＧ端子５、Ｅ１端子６、Ｅ２端子７と接続する。そして、プローブカード２３上のＥ−Ｖ＿ｐ端子とＳ−Ｖ＿ｐ端子の間には、抵抗Ｒが接続される。この抵抗Ｒにより、主ＩＧＢＴ１のＥ１端子６と電流検出用ＩＧＢＴ２のＥ２端子７との間に電圧差を設定する。なお、テスタープローバーのステージ２２には、テスター２０のＣ−Ｉ＿ｔ端子、Ｃ−Ｖ＿ｔ端子に対応してＣ−Ｉ＿ｓ端子、Ｃ−Ｖ＿ｓ端子の符号を付けており、パワースイッチ部１０のウェハ裏面でＣ端子４（ウェハの裏面電極がＣ端子４に相当する。）と接続される。【００３６】
次に、図１に示したウェハ試験回路を用いてパワースイッチ１１の電流比（主電流／検出電流）をウェハ試験する方法について説明する。図２は、本発明に係るパワースイッチ１１のウェハ試験方法に関する第１のウェハ試験方法の手順を示す試験フロー図である。【００３７】
図２の試験フローにおいて、先ずステップＳ０１では、テスター２０のＥ−Ｖ＿ｔ端子をプローブカード２３のＥ−Ｖ＿ｐ端子に接続し、プローブカード２３のＥ−Ｖ＿ｐ端子に接続されたプローブでパワースイッチ部１０のウェハ上のＥ１端子（パッド）６に接続し、Ｅ１端子６を基準電位に設定する。【００３８】
次にステップＳ０２では、テスター２０のＧ−Ｖ＿ｔ端子をプローブカード２３のＧ−Ｖ＿ｐ端子に接続し、プローブカード２３のＧ−Ｖ＿ｐ端子に接続されたプローブでパワースイッチ部１０のウェハ上のＧ端子（パッド）５に接続し、主ＩＧＢＴ１と電流検出用ＩＧＢＴ２が同時にオンとなる定電圧Ｖｇ（Ｖ）を印加する。【００３９】
次にステップＳ０３では、テスター２０のＣ−Ｉ＿ｔ端子をテスタープローバーのステージ２２（Ｃ−Ｉ＿ｓ端子の符号）を介してパワースイッチ部１０のウェハ裏面のＣ端子４に接続し、主ＩＧＢＴ１および電流検出用ＩＧＢＴ２に定電流Ｘ（Ａ）を印加する。【００４０】
次にステップＳ０４では、テスター２０のＳ−Ｖ＿ｔ端子をプローブカード２３のＳ−Ｖ＿ｐ端子に接続し、プローブカード２３のＳ−Ｖ＿ｐ端子に接続されたプローブでパワースイッチ部１０のウェハ上のＥ２端子（パッド）７に接続し、電流検出用ＩＧＢＴ２のＥ２端子７の電圧Ｚ（Ｖ）を測定する。この電圧Ｚ（Ｖ）は、Ｃ端子４に印加された定電流Ｘ（Ａ）が主ＩＧＢＴ１に流れる主電流と電流検出用ＩＧＢＴ２に流れる検出電流に分流され、この検出電流が抵抗Ｒを流れて発生した電圧である。すなわち、電圧Ｚ（Ｖ）は、Ｃ端子４に印加された定電流Ｘ（Ａ）による主ＩＧＢＴ１のＥ１端子６と電流検出用ＩＧＢＴ２のＥ２端子間の抵抗Ｒにより発生した電圧差に相当する。【００４１】
次にステップＳ０５では、抵抗Ｒの両端で発生した電圧差である電圧Ｚ（Ｖ）より電流検出用ＩＧＢＴ２に流れる検出電流Ｙ（Ａ）を、計算式Ｙ（Ａ）＝Ｚ（Ｖ）／Ｒ（Ω）（抵抗名と抵抗値を同じとした。）より算出する。【００４２】
そしてステップＳ０６では、Ｃ端子４に印加された定電流Ｘ（Ａ）と算出された電流検出用ＩＧＢＴ２の検出電流Ｙ（Ａ）よりＩＧＢＴ１の主電流を求め、電流比Ｗ（主電流／検出電流）を計算式Ｗ＝（Ｘ（Ａ）−Ｙ（Ａ））／Ｙ（Ａ）より算出する。【００４３】
以上説明したように、本発明に係るパワースイッチ１１のウェハ試験方法は、主ＩＧＢＴ１と電流検出用ＩＧＢＴ２とが同一の半導体基板上に集積形成されたパワースイッチのウェハ試験方法であって、主ＩＧＢＴ１のＥ１端子６と電流検出用ＩＧＢＴ２のＥ２端子７に対応するウェハ測定用のプローブカードのＥ−Ｖ＿ｐ端子とＳ−Ｖ＿ｐ端子との間に抵抗Ｒを接続し、この抵抗Ｒにより主ＩＧＢＴ１のＥ１端子６と電流検出用ＩＧＢＴ２のＥ２端子間に電圧差を設定し、主ＩＧＢＴ１と電流検出用ＩＧＢＴ２を同時にオンさせた状態でウェハ試験を行うことにより、実動作と同じ状態で一次電流の電流比（主ＩＧＢＴ１に流れる主電流／電流検出用ＩＧＢＴ２に流れる検出電流）を簡単に且つ正確に測定することができる。
【実施例２】
【００４４】
次に、図１に示したウェハ試験回路を用いてパワースイッチ１１の電流比（主電流／検出電流）をウェハ試験する別の方法について説明する。図３は、本発明に係るパワースイッチ１１のウェハ試験方法に関する第２のウェハ試験方法の手順を示す試験フロー図である。【００４５】
図３の試験フローにおいて、先ずステップＳ１１では、テスター２０のＥ−Ｖ＿ｔ端子をプローブカード２３のＥ−Ｖ＿ｐ端子に接続し、プローブカード２３のＥ−Ｖ＿ｐ端子に接続されたプローブでパワースイッチ部１０のウェハ上のＥ１端子（パッド）６に接続し、Ｅ１端子６を基準電位に設定する。【００４６】
次にステップＳ１２では、テスター２０のＧ−Ｖ＿ｔ端子をプローブカード２３のＧ−Ｖ＿ｐ端子に接続し、プローブカード２３のＧ−Ｖ＿ｐ端子に接続されたプローブでパワースイッチ部１０のウェハ上のＧ端子（パッド）５に接続し、主ＩＧＢＴ１と電流検出用ＩＧＢＴ２が同時にオンとなる定電圧Ｖｇ（Ｖ）を印加する。【００４７】
次にステップＳ１３では、テスター２０のＣ−Ｖ＿ｔ端子をテスタープローバーのステージ２２（Ｃ−Ｖ＿ｓ端子の符号）を介してパワースイッチ部１０のウェハ裏面のＣ端子４に接続し、主ＩＧＢＴ１および電流検出用ＩＧＢＴ２に定電圧Ｖｃ（Ｖ）を印加する。【００４８】
次にステップＳ１４では、テスター２０のＳ−Ｖ＿ｔ端子をプローブカード２３のＳ−Ｖ＿ｐ端子に接続し、プローブカード２３のＳ−Ｖ＿ｐ端子に接続されたプローブでパワースイッチ部１０のウェハ上のＥ２端子（パッド）７に接続し、電流検出用ＩＧＢＴ２のＥ２端子７の電圧Ｚ（Ｖ）を測定する。この電圧Ｚ（Ｖ）は、Ｃ端子４に印加された定電圧Ｖｃ（Ｖ）により主ＩＧＢＴ１に主電流が流れ電流検出用ＩＧＢＴ２に検出電流が流れ、この検出電流が抵抗Ｒを流れて発生した電圧である。すなわち、電圧Ｚ（Ｖ）は、Ｃ端子４に印加された定電圧Ｖｃ（Ｖ）により主ＩＧＢＴ１のＥ１端子６と電流検出用ＩＧＢＴ２のＥ２端子間の抵抗Ｒにより発生した電圧差に相当する。【００４９】
次にステップＳ１５では、テスター２０のＥ−Ｉ＿ｔ端子をプローブカード２３のＥ−Ｉ＿ｐ端子に接続し、Ｃ端子４に印加された定電圧Ｖｃ（Ｖ）により主ＩＧＢＴ１に流れた主電流と電流検出用ＩＧＢＴ２に流れた検出電流とを加算した和電流Ｔ（Ａ）を測定する。【００５０】
次にステップＳ１６では、抵抗Ｒの両端で発生した電圧差である電圧Ｚ（Ｖ）より電流検出用ＩＧＢＴ２に流れる検出電流Ｙ（Ａ）を、計算式Ｙ（Ａ）＝Ｚ（Ｖ）／Ｒ（Ω）（抵抗名と抵抗値を同じとした。）より算出する。【００５１】
そしてステップＳ１７では、和電流Ｔ（Ａ）と算出された電流検出用ＩＧＢＴ２の検出電流Ｙ（Ａ）よりＩＧＢＴ１の主電流を求め、電流比Ｗ（主電流／検出電流）を計算式Ｗ＝（Ｔ（Ａ）−Ｙ（Ａ））／Ｙ（Ａ）より算出する。【００５２】
以上説明したように、本発明に係るパワースイッチ１１のウェハ試験方法は、主ＩＧＢＴ１と電流検出用ＩＧＢＴ２とが同一の半導体基板上に集積形成されたパワースイッチのウェハ試験方法であって、主ＩＧＢＴ１のＥ１端子６と電流検出用ＩＧＢＴ２のＥ２端子７に対応するウェハ測定用のプローブカードのＥ−Ｖ＿ｐ端子とＳ−Ｖ＿ｐ端子との間に抵抗Ｒを接続し、この抵抗Ｒにより主ＩＧＢＴ１のＥ１端子６と電流検出用ＩＧＢＴ２のＥ２端子間に電圧差を設定し、主ＩＧＢＴ１と電流検出用ＩＧＢＴ２を同時にオンさせた状態でウェハ試験を行うことにより、実動作と同じ状態で一次電流の電流比（主ＩＧＢＴ１に流れる主電流／電流検出用ＩＧＢＴ２に流れる検出電流）を簡単に且つ正確に測定することができる。【００５３】
なお、本発明に係るパワースイッチのウェハ試験における一次電流の電流比（主電流／検出電流）は、本発明者の試験測定結果によれば、図５および図６に示した従来のウェハ試験方法ではパッケージに組み立てられた製品の測定値に対し約５倍の差異が発生していたが、図１に示した本発明に係るウェハ試験方法ではパッケージに組み立てられた製品の測定値と同じ結果が得られている。【００５４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良や変更が可能である。
上記については単に本発明の原理を示すものである。更に、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
【符号の説明】
【００５５】
１    主ＩＧＢＴ
２    電流検出用ＩＧＢＴ
３    ゲート抵抗回路
４    コレクタ端子（Ｃ端子）
５    ゲート端子（Ｇ端子）
６    主ＩＧＢＴ１のエミッタ端子（Ｅ１端子）
７    電流検出用ＩＧＢＴ２のエミッタ端子（Ｅ２端子）
８    ゲート端子
９    エミッタ端子（ＧＮＤ端子）
１０    パワースイッチ部
１１    パワースイッチ
１２    電流検出回路
１３    ゲート駆動回路
１４    制御部
１５    エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
１６    バッテリー電源
１７    点火コイル
１８    点火プラグ
２０    テスター
２１    テスタープローバー
２２    テスタープローバーのステージ
２３    プローブカード
Ｒ    抵抗および抵抗値
【図１】
2012137546.tif 000003
【図２】
2012137546.tif 000004
【図３】
2012137546.tif 000005
【図４】
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【図５】
2012137546.tif 000007
【図６】
2012137546.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月2日(2013.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主ＩＧＢＴと、コレクタ端子およびゲート端子がそれぞれ前記主ＩＧＢＴのコレクタ端子およびゲート端子に接続されて前記主ＩＧＢＴの電流値を検出する電流検出用ＩＧＢＴと、を有し、前記主ＩＧＢＴと前記電流検出用ＩＧＢＴが同一の半導体基板上に集積形成されたパワースイッチのウェハ試験方法であって、
前記電流検出用ＩＧＢＴのエミッタ電流を前記主ＩＧＢＴのエミッタ端子に流す抵抗手段を設け、
前記主ＩＧＢＴと前記電流検出用ＩＧＢＴを同時に導通させて前記主ＩＧＢＴと前記電流検出用ＩＧＢＴの共通コレクタ端子に定電流を印加し、
前記抵抗手段の両端電圧から求めた前記電流検出用ＩＧＢＴに流れる電流と、前記定電流とから、前記主ＩＧＢＴの主電流と前記電流検出用ＩＧＢＴの検出電流の電流比（主電流／検出電流）を算出することを特徴とするパワースイッチのウェハ試験方法。
【請求項２】
前記抵抗手段は、前記主ＩＧＢＴのエミッタ端子と前記電流検出用ＩＧＢＴのエミッタ端子に対応するウェハ試験用プローブカードの端子間に接続されることを特徴とする請求項１に記載のパワースイッチのウェハ試験方法。
【請求項３】
主ＩＧＢＴと、コレクタ端子およびゲート端子がそれぞれ前記主ＩＧＢＴのコレクタ端子およびゲート端子に接続されて前記主ＩＧＢＴの電流値を検出する電流検出用ＩＧＢＴと、を有し、前記主ＩＧＢＴと前記電流検出用ＩＧＢＴが同一の半導体基板上に集積形成されたパワースイッチのウェハ試験方法であって、
前記電流検出用ＩＧＢＴのエミッタ電流を前記主ＩＧＢＴのエミッタ端子に流す抵抗手段を設け、
前記主ＩＧＢＴと前記電流検出用ＩＧＢＴを同時に導通させ、
前記主ＩＧＢＴのエミッタ端子から流れる前記主ＩＧＢＴの主電流と前記電流検出用ＩＧＢＴの検出電流の和電流を検出するとともに、前記抵抗手段の両端電圧から前記電流検出用ＩＧＢＴの検出電流を検出して、前記主ＩＧＢＴの主電流と前記電流検出用ＩＧＢＴの検出電流の電流比（主電流／検出電流）を算出することを特徴とするパワースイッチのウェハ試験方法。
【請求項４】
前記抵抗手段は、前記主ＩＧＢＴのエミッタ端子と前記電流検出用ＩＧＢＴのエミッタ端子に対応するウェハ試験用プローブカードの端子間に接続されることを特徴とする請求項３に記載のパワースイッチのウェハ試験方法。
【国際調査報告】
2012137546.tif 000009
2012137546.tif 000010