(57)【要約】【課題】ハードウェア構成及びソフトウェア構成が従来よりもシンプルなテストシステムを実現する。【解決手段】テストシステム（１）の複数のユニット（１１ａ〜１１ｄ）は、統合コントローラ（１２）にディジーチェーン接続されている。複数のユニット（１１ａ〜１１ｄ）の各々（例えば１１ｂ）は、統合コントローラ（１２）が送信したコマンド（Ｃａ＋Ｃｂ＋Ｃｃ＋Ｃｄ）及びタイミング信号（Ｔ１，Ｔ２，・・・）を受信すると共に、自ユニット（例えば１１ｂ）が生成したデータ信号（例えばＤｂ）を統合コントローラ（１２）に送信する。【選択図】図１
2020165905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスの特性試験に用いられる複数のユニットと、
前記複数のユニットを制御する統合コントローラと、を備えており、
前記複数のユニットは、ケーブルを用いて前記統合コントローラにディジーチェーン接続されており、
前記複数のユニットの各々は、前記統合コントローラが送信したコマンド及びタイミング信号を前記ケーブルを介して受信すると共に、自ユニットが生成したデータ信号を前記ケーブルを介して前記統合コントローラに送信する通信部を有している、
ことを特徴とするテストシステム。
【請求項２】
前記通信部は、前記ケーブルを介して自ユニットの上位ユニット又は前記統合コントローラから受信したコマンドを、前記ケーブルを介して自ユニットの下位ユニットに転送し、
各ユニットは、前記通信部が受信したコマンドのうち、自ユニットのＩＤを含むコマンドにより指定された動作を実行する動作部と、前記通信部が受信したタイミング信号を参照して、前記動作部が前記動作を開始するタイミングを決定する制御部と、を有している、
ことを特徴とする請求項１に記載のテストシステム。
【請求項３】
前記通信部は、自ユニットにて生成したデータ信号を、自ユニットの下位ユニットから受信したデータ信号と統合し、前記ケーブルを介して自ユニットの上位ユニット又は前記統合コントローラに送信する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のテストシステム。
【請求項４】
前記複数のユニットには、
前記デバイスに特定の電圧を印加したときに前記デバイスに供給される電流を測定し、当該電流の大きさを表すデータ信号を生成する電圧ユニットと、
前記デバイスに特定の電流を供給したときに前記デバイスに印加される電圧を測定し、当該電圧の大きさを表すデータ信号を生成する電流ユニットと、
前記デバイスの各端子に接続するユニットを切り替えることによって、特定の測定回路を構成する測定回路ユニットと、が含まれている、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のテストシステム。
【請求項５】
前記デバイスは、半導体デバイスである、
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のテストシステム。
【請求項６】
デバイスの特性試験に用いられる複数のユニットと、前記複数のユニットを制御する統合コントローラと、を備えており、前記複数のユニットは、ケーブルを用いて前記統合コントローラにディジーチェーン接続されているテストシステムにおける通信方法であって、
前記複数のユニットの各々が、前記統合コントローラが送信したコマンド及びタイミング信号を前記ケーブルを介して受信する工程と、
前記複数のユニットの各々が、自ユニットが生成したデータ信号を前記ケーブルを介して前記統合コントローラに送信する工程と、を含んでいる、
ことを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デバイスの特性試験を行うテストシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デバイスの特性試験を行うテストシステムが知られている。例えば、特許文献１には、パワー半導体デバイスの特性試験を行うテストシステムが開示されている。特許文献１に記載のテストシステムにおいては、統合コントローラに接続された複数のユニット（低圧ユニット、高圧ユニット、大電流ソースユニット）を用いてパワー半導体デバイスの静特性試験を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−６７５５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のテストシステムにおいては、以下の点で改善の余地が残されていた。
【０００５】
すなわち、特許文献１に記載のテストシステムは、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）ケーブルを用いて統合コントローラと複数のユニットとをイーサネット（登録商標）接続することによって実現される。ところが、イーサネットは、通信の同時性を保証しない。したがって、この場合、各ユニットが動作（電圧印加動作、電流供給動作、電圧測定動作、電流測定動作等）を実行するタイミングがずれ、その結果、得られる測定値の精度が低下するという問題が発生し得る。そこで、特許文献１に記載のテストシステムにおいては、光ケーブルを用いて各ユニットに接続されたトリガマトリクスを用いて、各ユニットが動作を実行するタイミングを制御する構成が採用されている。
【０００６】
しかしながら、このようなテストシステムにおいては、配線の種類が２種類（ＬＡＮケーブル及び光ケーブル）になるため、システム全体についても各ユニットについても、ハードウェア構成が複雑になる。また、このようなシステムにおいては、制御主体が２主体（統合コントローラ及びトリガマトリクス）になるため、制御主体についても制御客体（各ユニット）についても、ソフトウェア構成が複雑になる。ハードウェア構成及びソフトウェア構成の複雑化は、コストが増大するという問題や不具合が生じ易くなるという問題などに繋がるので、特許文献１に記載のテストシステムは、この点において改善の余地が残されている。
【０００７】
本発明の一態様は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、ハードウェア構成及びソフトウェア構成が従来よりもシンプルなテストシステムを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の態様１に係るテストシステムは、デバイスの特性試験に用いられる複数のユニットからなるユニット群と、前記ユニット群に属する各ユニットを制御するコントローラと、を備えており、前記ユニット群は、ケーブルを用いて前記コントローラにディジーチェーン接続されており、前記ユニット群に属する各ユニットは、前記コントローラが送信した制御信号及び同期信号を前記ケーブルを介して受信すると共に、自ユニットが生成したデータを前記ケーブルを介して前記コントローラに送信する通信部を有している。
【０００９】
上記の構成によれば、統合コントローラから各ユニットへのコマンドの伝送、統合コントローラから各ユニットへのタイミング信号の伝送、及び、各ユニットから統合コントローラへのデータ信号の伝送を、ディジーチェーンを構成するケーブルを用いて実現することができる。したがって、ハードウェア構成を従来よりもシンプルにすることができる。また、各ユニットの制御を、トリガマトリクスを用いることなく、単一の制御主体（統合コントローラ）により実現することができる。したがって、ソフトウェア構成を従来よりもシンプルにすることができる。
【００１０】
本発明の態様２に係るテストシステムにおいては、態様１に係るテストシステムの構成に加えて、以下の構成が採用されている。すなわち、前記通信部は、前記ケーブルを介して自ユニットの上位ユニット又は前記統合コントローラから受信したコマンドを、前記ケーブルを介して自ユニットの下位ユニットに転送し、各ユニットは、前記通信部が受信したコマンドのうち、自ユニットのＩＤを含むコマンドにより指定された動作を実行する動作部と、前記通信部が受信したタイミング信号を参照して、前記動作部が前記動作を開始するタイミングを決定する制御部と、を有している、構成が採用されている。
【００１１】
上記の構成によれば、統合コントローラから各ユニットへのコマンドの伝送において、各ユニットが実行する通信処理は、上位ユニットから受信したコマンドをそのまま下位ユニットに転送することのみである。したがって、コマンドの伝送におけるスループットを向上させることができる。
【００１２】
また、上記の構成によれば、統合コントローラから各ユニットへのコマンドの伝送において、各ユニットが実行する送信処理は、下位ユニットへの送信処理のみである。したがって、統合コントローラから各ユニットへのコマンドの伝送において、ファンアウト制約のないテストシステムを実現することができる。
【００１３】
本発明の態様３に係るテストシステムにおいては、態様１又は２に係るテストシステムの構成に加えて、以下の構成が採用されている。すなわち、前記通信部は、自ユニットにて生成したデータ信号を、自ユニットの下位ユニットから受信したデータ信号と統合し、前記ケーブルを介して自ユニットの上位ユニット又は前記統合コントローラに送信する、構成が採用されている。
【００１４】
上記の構成によれば、各ユニットから統合コントローラへのデータ信号の伝送において、各ユニットが実行する送信処理は、上位ユニット又は統合コントローラへの送信処理のみである。したがって、各ユニットから統合コントローラへのデータ信号の伝送において、ファンアウト制約のないテストシステムを実現することができる。
【００１５】
本発明の態様４に係るテストシステムにおいては、態様１〜３の何れかに係るテストシステムの構成に加えて、以下の構成が採用されている。すなわち、前記複数のユニットには、前記デバイスに特定の電圧を印加したときに前記デバイスに供給される電流を測定し、当該電流の大きさを表すデータ信号を生成する電圧ユニットと、前記デバイスに特定の電流を供給したときに前記デバイスに印加される電圧を測定し、当該電圧の大きさを表すデータ信号を生成する電流ユニットと、前記デバイスの各端子に接続するユニットを切り替えることによって、特定の測定回路を構成する測定回路ユニットと、が含まれている、構成が採用されている。
【００１６】
上記の構成によれば、電流測定動作、電圧測定動作、及び回路切替動作が可能なテストシステムを実現することができる。
【００１７】
本発明の態様５に係るテストシステムにおいては、態様１〜４の何れかに係るテストシステムの構成に加えて、以下の構成が採用されている。すなわち、前記デバイスは、半導体デバイスである、構成が採用されている。
【００１８】
上記の構成によれば、半導体デバイスの特性試験を行うことが可能なテストシステムを実現することができる。
【００１９】
本発明の態様６に係るテストシステムは、通信方法は、デバイスの特性試験に用いられる複数のユニットと、前記複数のユニットを制御する統合コントローラと、を備えており、前記複数のユニットは、ケーブルを用いて前記統合コントローラにディジーチェーン接続されているテストシステムにおける通信方法であって、前記複数のユニットの各々が、前記統合コントローラが送信したコマンド及びタイミング信号を前記ケーブルを介して受信する工程と、前記複数のユニットの各々が、自ユニットが生成したデータ信号を前記ケーブルを介して前記統合コントローラに送信する工程と、を含んでいる。
【００２０】
上記の方法によれば、統合コントローラから各ユニットへのコマンドの伝送、統合コントローラから各ユニットへのタイミング信号の伝送、及び、各ユニットから統合コントローラへのデータ信号の伝送を、ディジーチェーンを構成するケーブルを用いて実現することができる。したがって、ハードウェア構成を従来よりもシンプルにすることができる。また、各ユニットの制御を、トリガマトリクスを用いることなく、単一の制御主体（統合コントローラ）により実現することができる。したがって、ソフトウェア構成を従来よりもシンプルにすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の一態様によれば、ハードウェア構成及びソフトウェア構成が従来よりもシンプルなテストシステムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るテストシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したテストシステムにおけるコマンドの伝送方法の流れを示すシーケンス図である。
【図３】図１に示したテストシステムにおけるデータの伝送方法の流れを示すシーケンス図である。
【図４】図１に示したテストシステムが備えているユニットの構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示したユニットにて実行される初期化動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】図１に示したテストシステムにより実施される特性試験の第１の具体例に用いられる測定回路の回路図である。
【図７】図１に示したテストシステムにより実施される特性試験の第１の具体例の流れを示すタイミングチャートである。
【図８】図１に示したテストシステムにより実施される特性試験の第２の具体例に用いられる測定回路の回路図である。
【図９】図１に示したテストシステムにより実施される特性試験の第２の具体例の流れを示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（テストシステムの構成）
本発明の一実施形態に係るテストシステム１の構成について、図１を参照して説明する。図１は、テストシステム１の構成を示すブロック図である。
【００２４】
テストシステム１は、図１に示すように、半導体デバイスの特性試験に用いられる複数のユニット１１ａ〜１１ｄからなるユニット群１１と、ユニット１１ａ〜１１ｄを制御する統合コントローラ１２と、を備えている。なお、特性試験の対象となる半導体デバイスとしては、ダイオード、トランジスタ、サイリスタなどの個別半導体デバイス、及び、個別半導体デバイスを集積したＩＣ（Integrated Circuit）の双方が想定される。本実施形態では特に、大電流・大電圧に対応したパワー半導体を想定する。
【００２５】
ユニット１１ａ，１１ｂは、半導体デバイスに特定の電圧を印加したときに、その半導体デバイスに供給される電流を測定するための電圧ユニットである。なお、ユニット１１ａは、ユニット１１ｂよりも低い電圧（例えば１００Ｖ）を半導体デバイスに印加するユニットであるため、以下ではこれを「低圧ユニット」とも記載し、図面においては「ＬＶＵ」と略記する。ユニット１１ｂは、ユニット１１ａよりも高い電圧（例えば２０００Ｖ）を半導体デバイスに印加するユニットであるため、以下ではこれを「高圧ユニット」とも記載し、図面においては「ＨＶＵ」と略記する。なお、低圧ユニット１１ａから半導体デバイスに供給される電流は、例えば１Ａ程度である。また、高圧ユニット１１ｂから半導体デバイスに供給される電流は、例えば０．１Ａ程度である。
【００２６】
ユニット１１ｃは、半導体デバイスに特定の電流を供給したときに、その半導体デバイスに印加される電圧を測定するための電流ユニットである。なお、ユニット１１ｃは、ユニット１１ａ及びユニット１１ｂよりも大きい電流（例えば、１５０Ａ）を半導体デバイスに供給するユニットであるため、以下ではこれを「大電流マスタユニット」とも記載し、図面においては「ＨＣＭ」と略記する。なお、大電流マスタユニット１１ｃにより半導体デバイスに印加される電圧は、例えば２０Ｖ程度である。
【００２７】
ユニット１１ｄは、半導体デバイスの各端子に接続するユニットを切り替えることによって、実施する特性試験に応じた測定回路を構成するための測定回路ユニットである。ユニット１１ｄにより構成される測定回路の具体例については、参照する図面を代えて後述する。なお、以下ではユニット１１ｄを「測定回路ユニット」とも記載し、図面においては「ＳＭＢ」と略記する。なお、測定回路ユニット１１ｄは、半導体デバイスに特定の電圧を印加したときに、その半導体デバイスに供給される電流を測定する機能を併せ持っていてもよい。この場合、測定回路ユニット１１ｄにより半導体デバイスに印加される電圧は、例えば２０Ｖであり、測定回路ユニット１１ｄにより半導体デバイスに供給される電流は、例えば１５０Ａである。
【００２８】
ユニット１１ａ〜１１ｄは、ケーブル１３ａ〜１３ｄを用いて統合コントローラ１２にディジーチェーン接続されている。より具体的に言うと、（１）低圧ユニット１１ａは、ケーブル１３ａを用いて統合コントローラ１２に接続されており、（２）高圧ユニット１１ｂは、ケーブル１３ｂを用いて低圧ユニット１１ａに接続されており、（３）大電流マスタユニット１１ｃは、ケーブル１３ｃを用いて高圧ユニット１１ｂに接続されており、（４）測定回路ユニット１１ｄは、ケーブル１３ｄを用いて大電流マスタユニット１１ｃに接続されている。ケーブル１３ａ〜１３ｄは、メタルケーブルでも良いし、光ケーブルでもよい。ケーブル１３ａ〜１３ｄとしてメタルケーブルを用いる場合、テストシステム１に好適な通信方式としては、例えば、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）などが挙げられる。また、ケーブル１３ａ〜１３ｄは、各１本以上の上り専用ケーブル及び下り専用ケーブルにより構成されていてもよいし、１本以上の上り下り兼用ケーブルにより構成されていてもよい。
【００２９】
統合コントローラ１２は、コマンドＣａ〜Ｃｄ及びタイミング信号Ｔ１，Ｔ２，…を、これらのケーブル１３ａ〜１３ｄを介してユニット１１ａ〜ユニット１１ｄに送信する。ここで、各コマンドＣｘ（ｘ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄ）は、ユニット１１ｘが実行するべき動作を指定する信号である。また、タイミング信号Ｔ１，Ｔ２，…は、コマンドＣａ〜Ｃｄにより指定された動作を実行するべきタイミングを特定するためにユニット１１ａ〜１１ｄが参照する信号である。なお、テストシステム１におけるコマンドＣａ〜Ｃｄの伝送方法については、参照する図面を代えて後述する。
【００３０】
一方、各ユニット１１ｘ（ｘ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄ）は、そのユニット自身（以下、「自ユニット」と記載）にて生成したデータ信号Ｄｘを、これらのケーブル１３ａ〜１３ｄを介して統合コントローラ１２に送信する。データ信号Ｄｘには、ユニット１１ｘにて行った測定の結果を表すサンプリングデータと、ユニット１１ｘの状態を表すステータスデータとが含まれ得る。なお、テストシステム１におけるデータ信号Ｄａ〜Ｄｄの伝送方法については、参照する図面を代えて後述する。
【００３１】
なお、テストシステム１においては、統合コントローラ１２からの距離に応じてユニット１１ａ〜１１ｂの間に上位・下位の関係が定められている。以下、各ユニット１１ｘに接続された２つのユニットのうち、統合コントローラ１２に近い方（上流側）のユニットを、ユニット１１ｘの「上位ユニット」と呼び、統合コントローラ１２から遠い方（下流側）のユニットを、ユニット１１ｘの「下位ユニット」と呼ぶ。例えば、高圧ユニット１１ｂの上位ユニットは、低圧ユニット１１ａであり、高圧ユニット１１ｂの下位ユニットは、大電流マスタユニット１１ｃである。なお、低圧ユニット１１ａの上位ユニットは、統合コントローラ１２であり、測定回路ユニット１１ｄの下位ユニットは、存在しない。
【００３２】
なお、テストシステム１は、ユニット１１ａ〜１１ｄの何れかにディジーチェーン接続された少なくとも１つのスレーブユニットを含み得る。図１においては、ケーブル１５ａ〜１５ｂを用いて大電流マスタユニット１１ｃにディジーチェーン接続された２つのスレーブユニット１４ａ〜１４ｂを例示している。スレーブユニット１４ａ〜１４ｂと大電流マスタユニット１１ｃとの関係は、ユニット１１ａ〜１１ｄと統合コントローラ１２との関係と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００３３】
以上のように、本実施形態に係るテストシステム１においては、複数のユニット１１ａ〜１１ｄが、ケーブル１３ａ〜１３ｄを用いて統合コントローラ１２にディジーチェーン接続する構成が採用されている。また、本実施形態に係るテストシステム１においては、各ユニット１１ｘ（ｘ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄ）が、統合コントローラ１２が送信したコマンドＣａ〜Ｃｄ及びタイミング信号Ｔ１，Ｔ２，…を、ケーブル１３ａ〜１３ｄを介して受信すると共に、自ユニットが生成したデータＤｘを、ケーブル１３ａ〜１３ｄを介して統合コントローラ１２に送信する構成が採用されている。
【００３４】
したがって、統合コントローラ１２からユニット１１ａ〜１１ｄへのコマンドＣａ〜Ｃｄの伝送、統合コントローラ１２からユニット１１ａ〜１１ｄへのタイミング信号Ｔ１，Ｔ２，…の伝送、及び、ユニット１１ａ〜１１ｄから統合コントローラ１２へのデータ信号Ｄａ〜Ｄｄの伝送を、ディジーチェーンを構成するケーブル１３ａ〜１３ｄを用いて実現することができる。したがって、ハードウェア構成を従来よりもシンプルにすることができる。また、ユニット１１ａ〜１１ｄの制御を、トリガマトリクスを用いることなく、単一の制御主体（統合コントローラ１２）により実現することができる。したがって、ソフトウェア構成を従来よりもシンプルにすることができる。
【００３５】
なお、本実施形態においては、コマンドＣｘに、ユニット１１ｘが実行するべき動作を指定する情報に加えて、その動作を開始するべき時刻を指定する情報が含まれる構成が採用されている。この場合、統合コントローラ１２は、時刻を通知するタイミング信号を定期的に（例えば１μ秒毎に）ユニット１１ａ〜ユニット１１ｄに送信する。また、ユニット１１ｘは、コマンドＣｘにより指定された動作を、コマンドＣｘにより指定された時刻に対応するタイミング信号を受信した時点で実行する。
【００３６】
ただし、本発明は、これに限定されない。例えば、コマンドＣｘに、ユニット１１ｘが実行するべき動作を指定する情報に加えて、その動作の開始トリガーとなるタイミング信号を指定する情報が含まれる構成を採用してもよい。この場合、統合コントローラ１２は、コマンドＣｘによって指定された動作の開始トリガーとなるタイミング信号を、その動作を開始するべき時刻にユニット１１ｘに送信する。また、ユニット１１ｘは、コマンドＣｘにより指定された動作を、コマンドＣｘにより指定されたタイミング信号を受信した時点で実行する。
【００３７】
（コマンドの伝送方法）
テストシステム１におけるコマンドの伝送方法について、図２を参照して説明する。図２は、テストシステム１におけるコマンドの伝送方法の流れを示すシーケンス図である。
【００３８】
ここでは、コマンドＣａ〜Ｃｄを結合したコマンドＣａ＋Ｃｂ＋Ｃｃ＋Ｃｄを統合コントローラ１２からユニット１１ａ〜１１ｄに伝送するケースを考える。コマンドＣａは、低圧ユニット１１ａが実行するべき動作を指定する信号であり、低圧ユニット１１ａのＩＤを含む。また、コマンドＣｂは、高圧ユニット１１ｂが実行するべき動作を指定する信号であり、高圧ユニット１１ｂのＩＤを含む。また、コマンドＣｃは、大電流マスタユニット１１ｃが実行するべき動作を指定する信号であり、大電流マスタユニット１１ｃのＩＤを含む。また、コマンドＣｄは、測定回路ユニット１１ｄが実行するべき動作を指定する信号であり、測定回路ユニット１１ｄのＩＤを含む。
【００３９】
統合コントローラ１２は、コマンドＣａ＋Ｃｂ＋Ｃｃ＋Ｃｄを、ケーブル１３ａを介して統合コントローラ１２の下位ユニットである低圧ユニット１１ａに送信する。
【００４０】
低圧ユニット１１ａは、受信したコマンドＣａ＋Ｃｂ＋Ｃｃ＋Ｃｄのうち、自ユニットのＩＤを含むコマンドＣａにより指定された動作を実行し、それ以外のコマンドＣｂ，Ｃｃ，Ｃｄを無視する。低圧ユニット１１ａは、上位ユニットである統合コントローラ１２から受信したコマンドＣａ＋Ｃｂ＋Ｃｃ＋Ｃｄを、ケーブル１３ｂを介して下位ユニットである高圧ユニット１１ｂに転送する。
【００４１】
高圧ユニット１１ｂは、受信したコマンドＣａ＋Ｃｂ＋Ｃｃ＋Ｃｄのうち、自ユニットのＩＤを含むコマンドＣｂにより指定された動作を実行し、それ以外のコマンドＣａ，Ｃｃ，Ｃｄを無視する。高圧ユニット１１ｂは、上位ユニットである低圧ユニット１１ａから受信したコマンドＣａ＋Ｃｂ＋Ｃｃ＋Ｃｄを、ケーブル１３ｃを介して下位ユニットである大電流マスタユニット１１ｃに転送する。
【００４２】
大電流マスタユニット１１ｃは、受信したコマンドＣａ＋Ｃｂ＋Ｃｃ＋Ｃｄのうち、自ユニットのＩＤを含むコマンドＣｃにより指定された動作を実行し、それ以外のコマンドＣａ，Ｃｂ，Ｃｄを無視する。大電流マスタユニット１１ｃは、上位ユニットである高圧ユニット１１ｂから受信したコマンドＣａ＋Ｃｂ＋Ｃｃ＋Ｃｄを、ケーブル１３ｄを介して下位ユニットである測定回路ユニット１１ｄに転送する。
【００４３】
測定回路ユニット１１ｄは、受信したコマンドＣａ＋Ｃｂ＋Ｃｃ＋Ｃｄのうち、自ユニットのＩＤを含むコマンドＣｄにより指定された動作を実行し、それ以外のコマンドＣａ，Ｃｂ，Ｃｃを無視する。
【００４４】
なお、ユニット１１ａ〜１１ｄは、コマンドＣａ〜Ｃｄにより指定された動作を開始するタイミングを、統合コントローラ１２から送信されるタイミング信号を参照して決定する。図２においては、ユニット１１ａ〜１１ｄがタイミング信号Ｔを受信した時点でコマンドＣａ〜Ｃｄにより指定された動作を開始するケースを例示している。
【００４５】
（データの伝送方法）
テストシステム１におけるデータの伝送方法について、図３を参照して説明する。図３は、テストシステム１におけるデータの伝送方法の流れを示すシーケンス図である。
【００４６】
ここでは、データ信号Ｄａ〜Ｄｄをユニット１１ａ〜１１ｄから統合コントローラ１２に伝送するケースを考える。データ信号Ｄａは、低圧ユニット１１ａにて生成されたデータであり、例えば、低圧ユニット１１ａが測定した電流の大きさを表すサンプリングデータと、低圧ユニット１１ａの状態を表すステータスデータとを含む。データ信号Ｄｂは、高圧ユニット１１ｂにて生成されたデータであり、例えば、高圧ユニット１１ｂが測定した電流の大きさを表すサンプリングデータと、高圧ユニット１１ｂの状態を表すステータスデータとを含む。データ信号Ｄｃは、大電流マスタユニット１１ｃにて生成されたデータであり、例えば、大電流マスタユニット１１ｃが測定した電流の大きさを表すサンプリングデータと、大電流マスタユニット１１ｃの状態を表すステータスデータとを含む。データ信号Ｄｄは、測定回路ユニット１１ｄにて生成されたデータであり、例えば、測定回路ユニット１１ｄが測定した電流の大きさを表すサンプリングデータと、測定回路ユニット１１ｄの状態を表すステータスデータとを含む。
【００４７】
測定回路ユニット１１ｄは、自ユニットにて生成したデータ信号Ｄｄを、ケーブル１３ｄを介して上位ユニットである大電流マスタユニット１１ｃに送信する。
【００４８】
大電流マスタユニット１１ｃは、自ユニットにて生成したデータ信号Ｄｃを、下位ユニットである測定回路ユニット１１ｄから受信したデータ信号Ｄｄと結合したデータ信号Ｄ＝Ｄｃ＋Ｄｄを生成する。大電流マスタユニット１１ｃは、生成したデータ信号Ｄ＝Ｄｃ＋Ｄｄを、ケーブル１３ｃを介して上位ユニットである高圧ユニット１１ｂに送信する。
【００４９】
高圧ユニット１１ｂは、自ユニットにて生成したデータ信号Ｄｂを、下位ユニットである大電流マスタユニット１１ｃから受信したデータ信号Ｄ＝Ｄｃ＋Ｄｄと結合したデータ信号Ｄ＝Ｄｂ＋Ｄｃ＋Ｄｄを生成する。高圧ユニット１１ｂは、生成したデータ信号Ｄ＝Ｄｂ＋Ｄｃ＋Ｄｄを、ケーブル１３ｂを介して上位ユニットである低圧ユニット１１ａに送信する。
【００５０】
低圧ユニット１１ａは、自ユニットにて生成したデータ信号Ｄａを、下位ユニットである高圧ユニット１１ｂから受信したデータ信号Ｄ＝Ｄｂ＋Ｄｃ＋Ｄｄと結合したデータ信号Ｄ＝Ｄａ＋Ｄｂ＋Ｄｃ＋Ｄｄを生成する。低圧ユニット１１ａは、生成したデータ信号Ｄ＝Ｄａ＋Ｄｂ＋Ｄｃ＋Ｄｄを、ケーブル１３ａを介して上位ユニットである統合コントローラ１２に送信する。
【００５１】
なお、ユニット１１ａ〜１１ｄは、測定（サンプリング）動作を開始するタイミングを、統合コントローラ１２から送信されるタイミング信号を参照して決定する。図３においては、ユニット１１ａ〜１１ｄがタイミング信号Ｔを受信した時点で測定動作を開始するケースを示している。
【００５２】
（ユニットの構成）
テストシステム１が備える各ユニット１１ｘ（ｘ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄ）の構成について、図４を参照して説明する。図４は、ユニット１１ｘの構成を示すブロック図である。なお、以下の説明においては、ユニットｘの上位ユニットをユニット１１ｙと記載し、ユニットｘの下位ユニットをユニット１１ｚと記載する。
【００５３】
ユニット１１ｘは、図４に示すように、通信部１１１と、制御部１１２と、動作部１１３と、を備えている。
【００５４】
通信部１１１は、コマンドの受信・転送及びデータの結合・送信を行うためのモジュールであり、例えば図４に示すように、上位通信インタフェース１１１１と、下位通信インタフェース１１１２と、ＦＰＧＡ１１１３と、メモリ１１１４と、により構成することができる。
【００５５】
通信部１１１は、例えば以下のように、コマンドを受信・転送する。まず、上位通信インタフェース１１１１が、上位ユニット１１ｙからコマンドＣａ＋Ｃｂ＋Ｃｃ＋Ｃｄを受信する。上位通信インタフェース１１１１は、受信したコマンドＣａ＋Ｃｂ＋Ｃｃ＋ＣｄをＦＰＧＡ１１１３に提供する。続いて、ＦＰＧＡ１１１３が、上位通信インタフェース１１１１から取得したコマンドＣａ＋Ｃｂ＋Ｃｃ＋Ｃｄから、自ユニット１１ｘのＩＤを含むコマンドＣｘを抽出する。ＦＰＧＡ１１１３は、抽出したコマンドＣｘを制御部１１２に提供すると共に、上位通信インタフェース１１１１から取得したコマンドＣａ＋Ｃｂ＋Ｃｃ＋Ｃｄを下位通信インタフェース１１１２に提供する。続いて、下位通信インタフェース１１１２が、ＦＰＧＡ１１１３から取得したコマンドＣａ＋Ｃｂ＋Ｃｃ＋Ｃｄを下位ユニット１１ｚに送信する。
【００５６】
また、通信部１１１は、例えば以下のように、タイミング信号を受信・転送する。まず、上位通信インタフェース１１１１が、上位ユニット１１ｙからタイミング信号Ｔを受信する。上位通信インタフェース１１１１は、受信したタイミング信号ＴをＦＰＧＡ１１１３に提供する。続いて、ＦＰＧＡ１１１３が、上位通信インタフェース１１１１から取得したタイミング信号Ｔを、制御部１１２及び下位通信インタフェース１１１２に提供する。続いて、下位通信インタフェース１１１２が、ＦＰＧＡ１１１３から取得したタイミング信号Ｔを下位ユニット１１ｚに送信する。
【００５７】
また、通信部１１１は、例えば以下のように、データを結合・送信する。すなわち、下位通信インタフェース１１１２が、下位ユニット１１ｚからデータ信号Ｄを受信する。下位通信インタフェース１１１２は、受信したデータ信号ＤをＦＰＧＡ１１１３に提供する。ＦＰＧＡ１１１３は、下位通信インタフェース１１１２から取得したデータ信号Ｄを、メモリ１１１４に格納する。また、ＦＰＧＡ１１１３は、制御部１１２から取得したデータ信号Ｄｘ（自ユニット１１ｘにて生成したデータ）を、メモリ１１１４に格納する。続いて、ＦＰＧＡ１１１３が、メモリ１１１４に格納されたデータ信号Ｄとデータ信号Ｄｘとを結合することによって、データ信号Ｄ＋Ｄｘを生成する。ＦＰＧＡ１１１３は、生成したデータ信号Ｄ＋Ｄｘを上位通信インタフェース１１１１に提供する。続いて、上位通信インタフェース１１１１が、ＦＰＧＡ１１１３から取得したデータ信号Ｄ＋Ｄｘを、上位ユニット１１ｙに送信する。
【００５８】
制御部１１２は、通信部１１１から取得したコマンドＣｘにより指定された動作を実行するよう動作部１１３を制御するためのモジュールであり、例えば、ＤＡコンバータ１１２１と、ＡＤコンバータ１１２２と、ＦＰＧＡ１１２３と、により構成することができる。また、動作部１１３は、通信部１１１から取得したコマンドＣｘにより指定された動作を実行するためのモジュールであり、例えば図４に示すように、パワーアンプ１１３１と、電圧センサ１１３２と、電流センサ１１３３と、回路切替スイッチ１１３４と、により構成することができる。
【００５９】
動作部１１３は、通信部１１１から取得したコマンドＣｘにより指定された動作を実行するためのモジュールであり、例えば図４に示すように、パワーアンプ１１３１と、電圧センサ１１３２と、電流センサ１１３３と、回路切替スイッチ１１３４と、により構成することができる。また、制御部１１２は、通信部１１１から取得したコマンドＣｘにより指定された動作を実行するよう動作部１１３を制御するためのモジュールであり、例えば、ＤＡコンバータ１１２１と、ＡＤコンバータ１１２２と、ＦＰＧＡ１１２３と、により構成することができる。なお、動作部１１３がコマンドＣｘにより指定された動作を開始するタイミングは、通信部１１１から取得したタイミング信号Ｔを参照して制御部１２２が決定する。
【００６０】
例えば、コマンドＣｘにより指定された動作が電圧印加動作であった場合、制御部１１２及び動作部１１３は、以下のように動作する。すなわち、ＦＰＧＡ１１２３が、コマンドＣｘにより指定された電圧を表すデジタル信号を生成する。ＦＰＧＡ１１２３は、生成したデジタル信号をＤＡコンバータ１１２１に提供する。続いて、ＤＡコンバータ１１２１が、ＦＰＧＡ１１２３から取得したデジタル信号をアナログ信号に変換する。ＤＡコンバータ１１２１は、生成したアナログ信号をパワーアンプ１１３１に提供する。続いて、パワーアンプ１１３１が、ＤＡコンバータ１１２１から取得したアナログ信号に応じた電圧を出力する。これにより、コマンドＣｘにより指定された電圧を半導体デバイスに印加する電圧印加動作が実現される。
【００６１】
或いは、コマンドＣｘにより指定された動作が電流供給動作である場合、制御部１１２及び動作部１１３は、以下のように動作する。すなわち、ＦＰＧＡ１１２３が、コマンドＣｘにより指定された電流を表すデジタル信号を生成する。ＦＰＧＡ１１２３は、生成したデジタル信号をＤＡコンバータ１１２１に提供する。続いて、ＤＡコンバータ１１２１が、ＦＰＧＡ１１２３から取得したデジタル信号をアナログ信号に変換する。ＤＡコンバータ１１２１は、生成したアナログ信号をパワーアンプ１１３１に提供する。続いて、パワーアンプ１１３１が、ＤＡコンバータ１１２１から取得したアナログ信号に応じた電流を出力する。これにより、コマンドＣｘにより指定された電流を半導体デバイスに供給する電流供給動作が実現される。
【００６２】
或いは、コマンドＣｘにより指定された動作が電圧測定動作である場合、制御部１１２及び動作部１１３は、以下のように動作する。すなわち、電圧センサ１１３２がパワーアンプ１１３１の出力電圧に応じたアナログ信号を生成する。電圧センサ１１３２は、生成したアナログ信号をＡＤコンバータ１１２２に提供する。続いて、ＡＤコンバータ１１２２が、電圧センサ１１３２から取得したアナログ信号をサンプリングすることによって、パワーアンプ１１３１の出力電圧を表すデータ信号Ｄｘ（サンプリングデータ）を生成する。ＡＤコンバータ１１２２は、生成したデータ信号ＤｘをＦＰＧＡ１１２３に提供する。続いて、ＦＰＧＡ１１２３が、ＡＤコンバータ１１２２から取得したデータ信号Ｄｘを通信部１１１に提供する。これにより、パワーアンプ１１３１の出力電圧を測定（サンプリング）する電圧測定動作が実現される。
【００６３】
或いは、コマンドＣｘにより指定された動作が電流測定動作である場合、制御部１１２及び動作部１１３は、以下のように動作する。すなわち、電流センサ１１３３がパワーアンプ１１３１の出力電流に応じたアナログ信号を生成する。電流センサ１１３３は、生成したアナログ信号をＡＤコンバータ１１２２に提供する。続いて、ＡＤコンバータ１１２２が、電流センサ１１３３から取得したアナログ信号をサンプリングすることによって、パワーアンプ１１３１の出力電流を表すデータ信号Ｄｘ（サンプリングデータ）を生成する。ＡＤコンバータ１１２２は、生成したデータ信号ＤｘをＦＰＧＡ１１２３に提供する。続いて、ＦＰＧＡ１１２３が、ＡＤコンバータ１１２２から取得したデータ信号Ｄｘを通信部１１１に提供する。これにより、パワーアンプ１１３１の出力電流を測定（サンプリング）する電圧測定動作が実現される。
【００６４】
或いは、コマンドＣｘにより指定された動作が回路切替動作である場合、制御部１１２及び動作部１１３は、以下のように動作する。すなわち、ＦＰＧＡ１１２３が、回路切替スイッチ１１３４の接続パターンがコマンドＣｘにより指定された接続パターンになるように、回路切替スイッチ１１３４を制御する。なお、低圧ユニット１１ａ、高圧ユニット１１ｂ、及び大電流マスタユニット１１ｃにおいて、回路切替スイッチ１１３４は、例えば、印加する又は測定する電圧のレンジ、及び、供給する又は測定する電流のレンジの切り替えに利用される。また、測定回路ユニット１１ｄにおいて、回路切替スイッチ１１３４は、例えば、半導体デバイスの各端子に接続するユニットの切り替えに利用される。
【００６５】
（モジュールの初期化動作）
テストシステム１においては、オープンアーキテクチャを採用されている。すなわち、既存のユニットをテストシステム１から除去することもできるし、新規のユニットをテストシステム１に追加することもできる。
【００６６】
テストシステム１から既存のユニットが除去されたとき、及び、テストシステム１に新規のユニットが追加されたときに各ユニット１１ｘにて実行される初期化動作Ｓ１００の流れについて、図５を参照して説明する。図５は、初期化動作Ｓ１００の流れを示すフローチャートである。
【００６７】
まず、ユニット１１ｘは、上位ユニット１１ｙが接続されているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。上位ユニット１１ｙが接続されていない場合、自ユニットのＩＤを０に設定する（ステップＳ１０２）。
【００６８】
上位ユニット１１ｙが接続されている場合、ユニット１１ｘは、上位ユニット１１ｙからのＩＤ通知を待ち受ける（ステップＳ１０３）。ユニット１１ｘは、上位ユニット１１ｙからＩＤ通知を受けると、自ユニットのＩＤを通知されたＩＤに設定する（ステップＳ１０４）。
【００６９】
次に、ユニット１１ｘは、下位ユニット１１ｚが接続されているか否かを判定する（ステップＳ１０５）。下位ユニット１１ｚが接続されていない場合、ユニット１１ｘは、初期化動作Ｓ１００を終了する。
【００７０】
下位ユニット１１ｚが接続されている場合、ユニット１１ｘは、下位ユニット１１ｚに自ユニットのＩＤに１を加えたＩＤを下位ユニット１１ｚに通知し（Ｓ１０６）、初期化動作Ｓ１００を終了する。
【００７１】
テストシステム１から既存のユニットが除去されたとき、及び、テストシステム１に新規のユニットが追加されたときに各ユニット１１ｘにおいて以上の初期化動作Ｓ１００を実行することで、各ユニット１１ｘにユニークＩＤを割り当てることができる。
【００７２】
（特性試験の第１の具体例）
テストシステム１により実施される特性試験の第１の具体例について、図６及び図７を参照して説明する。本具体例に係る特性試験は、トランジスタ型のパワー半導体デバイス（例えば、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）のコレクタ漏れ電流Ｉｃｅｓ及びゲート漏れ電流Ｉｇｅｓを測定する特性試験である。
【００７３】
図６は、本具体例に係る特性試験に用いられる測定回路Ｐ１の回路図である。測定回路Ｐ１においては、図６に示すように、低圧ユニット１１ａが半導体デバイスのゲート端子に接続され、高圧ユニット１１ｂが半導体デバイスのコレクタ端子に接続される。
【００７４】
図７は、本具体例に係る特性試験の流れを示すタイミングチャートである。本具体例に係る特性試験の流れは、以下のとおりである。
【００７５】
まず、統合コントローラ１２が、時刻ｔ０においてコマンドＣａ，Ｃｂ，Ｃｄを送信する。低圧ユニット１１ａは、コマンドＣａを受信すると、コマンドＣａに従って準備動作を開始する。また、高圧ユニット１１ｂは、コマンドＣｂを受信すると、コマンドＣｂに従って準備動作を開始する。また、測定回路ユニット１１ｄは、コマンドＣｄを受信すると、コマンドＣｄに従って準備動作を開始する。
【００７６】
測定回路ユニット１１ｄは、準備動作を完了すると、コマンドＣｄに従って図６に示した測定回路Ｐ１を実現するための回路切替動作を開始する。ここでの回路切替動作は、測定回路ユニット１１ｄに内蔵された回路切替スイッチによって、低圧ユニット１１ａの出力端子と半導体デバイスのゲート端子とを接続すると共に、高圧ユニット１１ｂの出力端子と半導体デバイスのコレクタ端子とを接続する動作である。
【００７７】
低圧ユニット１１ａは、統合コントローラ１２から１μ秒毎に定期送信されるタイミング信号のうち、コマンドＣａにより指定された時刻ｔ１に対応するタイミング信号を受信すると、コマンドＣａに従ってゲート電圧印加動作を開始する。ここで、時刻ｔ１は、ｔ１−ｔ０が準備動作及び回路切替動作に要する時間よりも長くなるように設定されている。ゲート電圧印加動作は、低圧ユニット１１ａが半導体デバイスのゲート端子に一定の電圧を印加する動作である。これにより、半導体デバイスのゲート電圧Ｖｇｅは、一定の時間を掛けて上記一定の電圧に立ち上がる。
【００７８】
続いて、高圧ユニット１１ｂは、統合コントローラ１２から１μ秒毎に定期送信されるタイミング信号のうち、コマンドＣｂにより指定された時刻ｔ２に対応するタイミング信号を受信すると、コマンドＣｂに従ってコレクタ電圧印加動作を開始する。ここで、時刻ｔ２は、ｔ２−ｔ１がゲート電圧Ｖｇｅの立ち上りに要する時間よりも長くなるように設定されている。コレクタ電圧印加動作は、高圧ユニット１１ｂが半導体デバイスのコレクタ端子に一定の電圧を印加する動作である。これにより、半導体デバイスのコレクタ電圧Ｖｃｅは、一定の時間を掛けて上記一定の電圧に立ち上がる。
【００７９】
続いて、低圧ユニット１１ａは、統合コントローラ１２から１μ秒毎に定期送信されるタイミング信号のうち、コマンドＣａにより指定された時刻ｔ３に対応するタイミング信号を受信すると、コマンドＣａに従ってゲート漏れ電流測定動作を開始する。ここで、時刻ｔ３は、ｔ３−ｔ２がコレクタ電圧Ｖｃｅの立ち上りに要する時間よりも長くなるように設定されている。ゲート漏れ電流測定動作は、ゲート漏れ電流Ｉｇｅｓ、すなわち、低圧ユニット１１ａから半導体デバイスのゲート端子に供給される電流を測定する動作である。また、高圧ユニット１１ｂは、統合コントローラ１２から１μ秒毎に定期送信されるタイミング信号のうち、コマンドＣｂにより指定された時刻ｔ３に対応するタイミング信号を受信すると、コマンドＣｂに従ってコレクタ漏れ電流測定動作を開始する。コレクタ漏れ電流測定動作は、コレクタ漏れ電流Ｉｃｅｓ、すなわち、高圧ユニット１１ｂから半導体デバイスのコレクタ端子に供給される電流を測定する動作である。
【００８０】
続いて、低圧ユニット１１ａ、高圧ユニット１１ｂ、及び測定回路ユニット１１ｄは、統合コントローラ１２から１μ秒毎に定期送信されるタイミング信号のうち、コマンドＣａ、コマンドＣｂ、及びコマンドＣｄにより指定された時刻ｔ４に対応するタイミング信号を受信すると、コマンドＣａ、コマンドＣｂ、及びコマンドＣｄに従って放電動作を実行する。これにより、半導体デバイスのゲート電圧Ｖｇｅ及びコレクタ電圧Ｖｃｅが一定の時間を掛けて立ち下がる。
【００８１】
測定回路ユニット１１ｄは、放電動作を完了すると、コマンドＣｄに従って回路切替動作を開始する。ここでの回路切替動作は、測定回路ユニット１１ｄに内蔵された回路切替スイッチによって、低圧ユニット１１ａの出力端子と半導体デバイスのゲート端子との接続を解除すると共に、高圧ユニット１１ｂの出力端子と半導体デバイスのコレクタ端子との接続を解除する動作である。
【００８２】
続いて、測定回路ユニット１１ｄは、統合コントローラ１２から１μ秒毎に定期送信されるタイミング信号のうち、コマンドＣｄにより指定された時刻ｔ５に対応するタイミング信号を受信すると、コマンドＣｄに従ってデータ処理動作を開始する。ここで、時刻ｔ５は、ｔ５−ｔ４が放電動作及び回路切替動作に要する時間よりも長くなるように設定されている。ここでのデータ処理動作は、測定回路ユニット１１ｄにて生成されたデータ信号Ｄｄを、高圧ユニット１１ｂに送信する動作である。また、高圧ユニット１１ｂは、統合コントローラ１２から１μ秒毎に定期送信されるタイミング信号のうち、コマンドＣｂにより指定された時刻ｔ５に対応するタイミング信号を受信すると、コマンドＣｂに従ってデータ処理動作を開始する。ここでのデータ処理動作は、高圧ユニット１１ｂにて生成したデータ信号Ｄｂを、測定回路ユニット１１ｄから受信したデータ信号Ｄｄと統合して低圧ユニット１１ａに送信する動作である。また、低圧ユニット１１ａは、統合コントローラ１２から１μ秒毎に定期送信されるタイミング信号のうち、コマンドＣａにより指定された時刻ｔ５に対応するタイミング信号を受信すると、コマンドＣａに従ってデータ処理動作を開始する。ここでのデータ処理動作は、低圧ユニット１１ａにて生成したデータ信号Ｄａを、高圧ユニット１１ｂから受信したデータ信号Ｄｂ及びデータ信号Ｄｃと統合して統合コントローラ１２に送信する動作である。
【００８３】
以上のような特性試験においては、ゲート漏れ電流測定動作及びコレクタ漏れ電流測定動作の開始タイミングが早過ぎると、ゲート漏れ電流Ｉｇｅｓ及びコレクタ漏れ電流Ｉｃｅｓを過大評価することになる。なぜなら、ゲート漏れ電流Ｉｇｅｓは、ゲート電圧Ｖｇｅが立ち上がる期間において指数関数的に減少し、コレクタ漏れ電流Ｉｃｅｓは、コレクタ電圧Ｖｃｅが立ち上がる期間において指数関数的に減少するからである。
【００８４】
しかしながら、本具体例に係る特性試験においては、ゲート漏れ電流測定動作及びコレクタ漏れ電流測定動作の開始タイミングが統合コントローラ１２から送信されるタイミング信号によって規定されている。したがって、ゲート漏れ電流Ｉｇｅｓ及びコレクタ漏れ電流Ｉｃｅｓを正しく測定することができる。
【００８５】
（特性試験の第２の具体例）
テストシステム１により実施される特性試験の第２の具体例について、図８及び図９を参照して説明する。本具体例に係る特性試験は、トランジスタ型のパワー半導体デバイス（例えば、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）のゲート閾値電圧Ｖｔｈを測定する特性試験である。
【００８６】
図８は、本具体例に係る特性試験に用いられる測定回路Ｐ２の回路図である。測定回路Ｐ２においては、測定回路ユニット１１ｄに内蔵されたパワーアンプが半導体デバイスのゲート端子に接続され、低圧ユニット１１ａが半導体デバイスのコレクタ端子に接続される。
【００８７】
図９は、本具体例に係る特性試験の流れを示すタイミングチャートである。本具体例に係る特性試験の流れは、以下のとおりである。
【００８８】
まず、統合コントローラ１２が、時刻ｔ０においてコマンドＣａ，Ｃｄを送信する。低圧ユニット１１ａは、コマンドＣａを受信すると、コマンドＣａに従って準備動作を開始する。また、測定回路ユニット１１ｄは、コマンドＣｄを受信すると、コマンドＣｄに従って準備動作を開始する。
【００８９】
測定回路ユニット１１ｄは、準備動作を完了すると、回路切替動作を開始する。ここでの回路切替動作は、測定回路ユニット１１ｄに内蔵された回路切替スイッチによって、測定回路ユニット１１ｄに内蔵されたパワーアンプと半導体デバイスのゲート端子とを接続すると共に、低圧ユニット１１ａの出力端子と半導体デバイスのコレクタ端子とを接続する動作である。
【００９０】
低圧ユニット１１ａは、統合コントローラ１２から１μ秒毎に定期送信されるタイミング信号のうち、コマンドＣａにより指定された時刻ｔ１に対応するタイミング信号を受信すると、コマンドＣａに従ってコレクタ電圧印加動作及びコレクタ電流測定動作を開始する。ここで、時刻ｔ１は、ｔ１−ｔ０が準備動作及び回路切替動作に要する時間よりも長くなるように設定されている。コレクタ電圧印加動作は、低圧ユニット１１ａが半導体デバイスのコレクタ端子に一定の電圧を印加する動作である。これにより、半導体デバイスのコレクタ電圧Ｖｃｅは、一定の時間を掛けて上記一定の電圧に立ち上がる。コレクタ電流測定動作は、コレクタ電流Ｉｃｅ、すなわち、低圧ユニット１１ａから半導体デバイスのコレクタ端子に供給される電流を測定する動作である。また、測定回路ユニット１１ｄは、統合コントローラ１２から１μ秒毎に定期送信されるタイミング信号のうち、コマンドＣｄにより指定された時刻ｔ１に対応するタイミング信号を受信すると、コマンドＣｄに従ってゲートスウィーブ動作を開始する。ゲートスウィーブ動作は、測定回路ユニット１１ｄのパワーアンプが半導体デバイスのゲート端子に経過時間に比例して増加する電圧を印加する動作である。これにより、半導体デバイスのゲート電圧Ｖｇｅは、経過時間に比例して増加する。
【００９１】
続いて、測定回路ユニット１１ｄは、統合コントローラ１２から１μ秒毎に定期送信されるタイミング信号のうち、コマンドＣｄにより指定された時刻ｔ２に対応するタイミング信号を受信すると、コマンドＣｄに従ってゲート電圧測定動作を開始する。ここで、時刻ｔ２は、ｔ２−ｔ１がコレクタ電圧Ｖｃｅの立ち上りに要する時間よりも長くなるように設定されている。ゲート電圧測定動作は、ゲート電圧Ｖｇｅを測定する動作である。
【００９２】
続いて、低圧ユニット１１ａ及び測定回路ユニット１１ｄは、統合コントローラ１２から１μ秒毎に定期送信されるタイミング信号のうち、コマンドＣａ及びコマンドＣｄにより指定された時刻ｔ３に対応するタイミング信号を受信すると、コマンドＣａ及びコマンドＣｄに従って放電動作を実行する。これにより、半導体デバイスのゲート電圧Ｖｇｅ及びコレクタ電圧Ｖｃｅが立ち下がる。
【００９３】
測定回路ユニット１１ｄは、放電動作を完了すると、コマンドＣｄに従って回路切替動作を開始する。ここでの回路切替動作は、測定回路ユニット１１ｄに内蔵された回路切替スイッチによって、測定回路ユニット１１ｄに内蔵されたパワーアンプと半導体デバイスのゲート端子との接続を解除すると共に、低圧ユニット１１ａの出力端子と半導体デバイスのコレクタ端子との接続を解除する動作である。
【００９４】
続いて、測定回路ユニット１１ｄは、統合コントローラ１２から１μ秒毎に定期送信されるタイミング信号のうち、コマンドＣｄにより指定された時刻ｔ４に対応するタイミング信号を受信すると、コマンドＣｄに従ってデータ処理動作を開始する。ここで、時刻ｔ４は、ｔ４−ｔ３が放電動作及び回路切替動作に要する時間よりも長くなるように設定されている。ここでのデータ処理動作は、測定回路ユニット１１ｄにて生成されたデータ信号Ｄｄを、高圧ユニット１１ｂを介して低圧ユニット１１ａに送信する動作である。また、低圧ユニット１１ａは、統合コントローラ１２から１μ秒毎に定期送信されるタイミング信号のうち、コマンドＣａにより指定された時刻ｔ４に対応するタイミング信号を受信すると、コマンドＣａに従ってデータ処理動作を開始する。ここでのデータ処理動作は、低圧ユニット１１ａにて生成したデータ信号Ｄａを、高圧ユニット１１ｂを介して測定回路ユニット１１ｄから受信したデータ信号Ｄｂと統合して統合コントローラ１２に送信する動作である。
【００９５】
データ信号Ｄｄには、ゲート電圧Ｖｇｅの時間変化を示すサンプリングデータが含まれている。また、データ信号Ｄａには、コレクタ電流Ｉｃｅの時間変化を示すサンプリングデータが含まれている。統合コントローラ１２は、これらのサンプリングデータを参照して、ゲート閾値電圧Ｖｔｈ、すなわち、コレクタ電流Ｉｃｅが閾値ｔｈになったときのゲート電圧Ｖｇｅを特定する。
【００９６】
以上のような特性試験においては、コレクタ電流測定動作及びゲート電圧測定動作の開始タイミングが所定のタイミングからずれると、コレクタ電流Ｉｃｅが指定値になったときのゲート電圧Ｖｇｅ、すなわち、ゲート閾値電圧Ｖｔｈを正しく特定することができない。
【００９７】
しかしながら、本具体例に係る特性試験においては、コレクタ電流測定動作及びゲート電圧測定動作の開始タイミングが統合コントローラ１２から送信されるタイミング信号によって規定されている。したがって、ゲート閾値電圧Ｖｔｈを正しく特定することができる。
【００９８】
なお、本具体例においては、コレクタ電圧印加動作を低圧ユニット１１ａのみを用いて実施する態様を例示したが、これに限定されない。例えば、コレクタ電圧印加動作を、低圧ユニット１１ａに加えて、高圧ユニット１１ｂ及び大電流マスタユニット１１ｃを用いて実施する態様も考えられる。この場合でも、タイミング信号を参照することによって、低圧ユニット１１ａ、高圧ユニット１１ｂ、大電流マスタユニット１１ｃが同期してコレクタ電圧印加動作を実施するので、ゲート閾値電圧Ｖｔｈを正しく特定することが可能である。
【００９９】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１００】
１    テストシステム
１１    ユニット群
１１ａ  低圧ユニット（ＬＶＵ）
１１ｂ  高圧ユニット（ＨＶＵ）
１１ｃ  大電流マスタユニット（ＨＣＭ）
１１ｄ  測定回路ユニット（ＳＭＢ）
１２    統合コントローラ（ＨＱ）
１３ａ〜１３ｄ，１５ａ〜１５ｂ  ケーブル
１４ａ〜１４ｂ  スレーブユニット
【図１】
2020165905.tif 000003
【図２】
2020165905.tif 000004
【図３】
2020165905.tif 000005
【図４】
2020165905.tif 000006
【図５】
2020165905.tif 000007
【図６】
2020165905.tif 000008
【図７】
2020165905.tif 000009
【図８】
2020165905.tif 000010
【図９】
2020165905.tif 000011