(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験デバイスを試験する試験装置であって、
前記被試験デバイスに試験電流を流す経路に設けられた、誘導成分を有する誘導負荷部と、
前記誘導負荷部からの前記試験電流を前記被試験デバイスに供給するか否かを切り替える切替部と、
前記被試験デバイスの状態に応じて前記切替部を切り替えて前記経路を遮断する遮断制御部と、
前記誘導負荷部と前記切替部との間の前記経路の電圧を、予め定められたクランプ電圧以下に制御する電圧制御部と
を備え、
前記遮断制御部は、予め定められた比較タイミングにおける、前記被試験デバイスに流れる電流または前記被試験デバイスの予め定められた端子間の電圧の大きさと、予め定められた基準値とを比較した比較結果に基づいて、前記切替部を切り替える試験装置。
【請求項２】
前記切替部は、前記誘導負荷部および前記被試験デバイスの間、または、前記被試験デバイスおよび接地電位の間に設けられ、前記経路を流れる電流を遮断するか否かを切り替える請求項１に記載の試験装置。
【請求項３】
前記誘導負荷部は、
複数の誘導負荷と、
前記複数の誘導負荷から１以上の誘導負荷を選択する選択部と
を有する請求項１または２に記載の試験装置。
【請求項４】
前記電圧制御部は、前記誘導負荷部が選択した前記１以上の誘導負荷の合成インダクタンス値に応じて前記クランプ電圧を制御する請求項３に記載の試験装置。
【請求項５】
前記遮断制御部は、前記誘導負荷部が選択した前記１以上の誘導負荷の合成インダクタンス値に応じて、前記切替部を切り替える切替タイミングを制御する請求項３または４に記載の試験装置。
【請求項６】
前記遮断制御部は、前記誘導負荷部が選択した前記１以上の誘導負荷の合成インダクタンス値に応じて前記比較タイミングを制御する
請求項３から５のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項７】
前記遮断制御部は、前記誘導負荷部が選択した前記１以上の誘導負荷の合成インダクタンス値に応じて前記基準値を制御する
請求項３から６のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項８】
前記被試験デバイスを、前記試験電流が流れる導通状態、または、前記試験電流を流さない非導通状態のいずれかに制御するパルス信号を前記被試験デバイスに供給するパルス信号供給部を更に備える請求項１から７のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項９】
前記遮断制御部は、前記被試験デバイスに前記パルス信号が供給されてから予め定められた時間が経過した場合に、前記被試験デバイスの状態によらず前記切替部をオフ状態に切り替える請求項８に記載の試験装置。
【請求項１０】
前記電圧制御部は、前記被試験デバイスに前記パルス信号を供給する時間の長さに応じて前記クランプ電圧を制御する請求項８または９に記載の試験装置。
【請求項１１】
前記電圧制御部は、
前記クランプ電圧に応じた基準電圧を発生する基準電圧発生部と、
前記基準電圧発生部にカソードが接続され、前記誘導負荷部と前記切替部との間にアノードが接続されたダイオードと
を有する請求項８から１０のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項１２】
前記電圧制御部は、
前記クランプ電圧に応じた基準電圧を発生する基準電圧発生部と、
前記切替部の状態に応じて、前記基準電圧発生部を前記誘導負荷部及び前記切替部に接続するか否かを切り替えるスイッチと
を有する請求項８から１０のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項１３】
前記遮断制御部は、
前記被試験デバイスへの前記パルス信号の供給が開始されてからの第１経過時間、及び、前記被試験デバイスへの前記パルス信号の供給が停止されてからの第２経過時間の一方の経過時間を計測する計測部と、
前記経過時間に対応付けて、前記被試験デバイスを流れる電流の大きさとして許容される最小値及び最大値の少なくとも一つを記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶した前記最小値及び前記最大値の少なくとも一つと、前記被試験デバイスを流れる電流の大きさとを比較する比較部と
を有し、
前記比較部は、予め定められた比較タイミングにおいて、前記被試験デバイスを流れる電流の大きさが、前記最小値のうち前記比較タイミングに対応する前記経過時間に対応付けられた値よりも小さい場合、または、前記最大値のうち前記比較タイミングに対応する前記経過時間に対応付けられた値よりも大きい場合に、前記切替部を切り替えて前記誘導負荷部から前記被試験デバイスへの前記試験電流の供給を遮断する請求項８から１２のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項１４】
前記遮断制御部は、
前記被試験デバイスへの前記パルス信号の供給が開始されてからの第１経過時間、及び、前記被試験デバイスへの前記パルス信号の供給が停止されてからの第２経過時間の一方の経過時間を計測する計測部と、
前記経過時間に対応付けて、前記被試験デバイスの予め定められた端子間の電圧として許容される最小値及び最大値の少なくとも一つを記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶した前記最小値及び前記最大値の少なくとも一つと、前記被試験デバイスの予め定められた端子間の電圧とを比較する比較部と
を有し、
前記比較部は、予め定められた比較タイミングにおいて、前記被試験デバイスの予め定められた端子間の電圧が、前記最小値のうち前記比較タイミングに対応する前記経過時間に対応付けられた値よりも小さい場合、または、前記最大値のうち前記比較タイミングに対応する前記経過時間に対応付けられた値よりも大きい場合に、前記切替部を切り替えて前記誘導負荷部から前記被試験デバイスへの前記試験電流の供給を遮断する請求項８から１３のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項１５】
前記記憶部は、前記誘導負荷部のインダクタンス値に対応付けて、前記経過時間に対応する前記最小値及び前記最大値の少なくとも一つを記憶し、
前記遮断制御部は、前記誘導負荷部のインダクタンス値に応じて、前記記憶部から読み出した前記誘導負荷部のインダクタンス値に対応する前記最小値及び前記最大値の少なくとも一つに基づいて前記切替部を切り替える請求項１３または１４に記載の試験装置。
【請求項１６】
前記被試験デバイスは、前記試験電流を受ける第１の端子、前記試験電流を出力する第２の端子、及び、入力される電圧または電流に応じて第１の端子と第２の端子との間を流れる前記試験電流の大きさを制御する第３の端子を有する半導体デバイスであり、
前記遮断制御部は、前記第１の端子と前記第２の端子との間の電圧、または、前記第２の端子と前記第３の端子との間の電圧に応じて、前記切替部を切り替える請求項１から１５のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項１７】
前記誘導負荷部に入力される電流を供給する電源部をさらに備える請求項１から１６のいずれか一項に記載の試験装置。
【請求項１８】
被試験デバイスを試験する試験方法であって、
前記被試験デバイスに試験電流を流す経路に設けられた、誘導成分を有する誘導負荷部からの前記試験電流を前記被試験デバイスに供給するか否かを切り替える切替部を制御し、前記被試験デバイスの状態に応じて前記経路を遮断する段階と、
前記誘導負荷部と前記切替部との間の前記経路の電圧を、予め定められたクランプ電圧以下に制御する段階と
を備え、
前記経路を遮断する段階において、予め定められた比較タイミングにおける、前記被試験デバイスに流れる電流または前記被試験デバイスの予め定められた端子間の電圧の大きさと、予め定められた基準値とを比較した比較結果に基づいて、前記切替部を切り替える試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試験装置及び試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などの半導体デバイスの安全動作領域を確認するために、半導体製造工程において、アバランシェ破壊試験が実施されている。例えば、特許文献１にアバランシェ破壊試験用の試験装置が開示されている。
特許文献１  特開２００７−３３０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
アバランシェ破壊試験においては、被試験デバイスをインダクタなどの誘導負荷に接続し、被試験デバイスを導通状態にしている間に、当該誘導負荷に電気エネルギーを蓄積する。その後、被試験デバイスを非導通状態に切り替えて、誘導負荷に蓄積された電気エネルギーを被試験デバイスに印加したときの被試験デバイスの耐性を試験する。
【０００４】
ここで、被試験デバイスが非導通状態となっている間に、被試験デバイスの定格値を超える電圧が印加されることによって被試験デバイスに流れる電流をアバランシェ電流と称する。アバランシェ電流が流れている時間をアバランシェ時間と称する。アバランシェ時間内に被試験デバイスに印加されている電圧をアバランシェ電圧と称する。
【０００５】
アバランシェ期間において被試験デバイスが短絡モードで故障すると、過大電流が被試験デバイスを流れる。過大電流が被試験デバイスを流れると、被試験デバイスの損傷が拡大して、被試験デバイスが故障した原因を解析することが困難になる場合がある。また、当該過大電流によって、試験装置が損傷する場合もある。そこで、被試験デバイス及び試験装置が損傷することを防ぐべく、被試験デバイスが故障した場合には、スイッチ等により速やかに誘導負荷からの電流経路を遮断することが好ましい。
【０００６】
ところが、誘導負荷から被試験デバイスに過大電流が供給されている状態で電流経路を遮断すると、誘導負荷に逆起電力が発生する。逆起電力により生じる電圧がアバランシェ電圧よりも大きい場合には、逆起電力によってスイッチが損傷する場合がある。また、逆起電力を想定して耐電圧の大きなスイッチを設けると、コストが高くなる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、被試験デバイスを試験する試験装置であって、被試験デバイスに試験電流を流す経路に設けられた、誘導成分を有する誘導負荷部と、誘導負荷部からの試験電流を被試験デバイスに供給するか否かを切り替える切替部と、被試験デバイスの状態に応じて切替部を切り替えて経路を遮断する遮断制御部と、誘導負荷部と切替部との間の経路の電圧を、予め定められたクランプ電圧以下に制御する電圧制御部とを備え、遮断制御部は、予め定められた比較タイミングにおける、被試験デバイスに流れる電流または被試験デバイスの予め定められた端子間の電圧の大きさと、予め定められた基準値とを比較した比較結果に基づいて、切替部を切り替える試験装置を提供する。
【０００８】
切替部は、例えば、誘導負荷部および被試験デバイスの間、または、被試験デバイスおよび接地電位の間に設けられ、当該経路を流れる電流を遮断するか否かを切り替える。
【０００９】
誘導負荷部は、例えば、複数の誘導負荷と、複数の誘導負荷から１以上の誘導負荷を選択する選択部とを有する。電圧制御部は、誘導負荷部が選択した１以上の誘導負荷の合成インダクタンス値に応じてクランプ電圧を制御してもよい。遮断制御部は、例えば、誘導負荷部が選択した１以上の誘導負荷の合成インダクタンス値に応じて、切替部を切り替える切替タイミングを制御する。遮断制御部は、誘導負荷部が選択した１以上の誘導負荷の合成インダクタンス値に応じて比較タイミングを制御してもよい。遮断制御部は、誘導負荷部が選択した１以上の誘導負荷の合成インダクタンス値に応じて基準値を制御してもよい。
【００１０】
また、試験装置は、たとえば、被試験デバイスを、試験電流が流れる導通状態、または、試験電流を流さない非導通状態のいずれかに制御するパルス信号を被試験デバイスに供給するパルス信号供給部を更に備える。遮断制御部は、被試験デバイスにパルス信号が供給されてから予め定められた時間が経過した場合に、被試験デバイスの状態によらず切替部をオフ状態に切り替えてもよい。
【００１１】
電圧制御部は、例えば、被試験デバイスにパルス信号を供給する時間の長さに応じてクランプ電圧を制御する。また、電圧制御部は、例えば、クランプ電圧に応じた基準電圧を発生する基準電圧発生部と、基準電圧発生部にカソードが接続され、誘導負荷部と切替部との間にアノードが接続されたダイオードとを有する。電圧制御部は、クランプ電圧に応じた基準電圧を発生する基準電圧発生部と、切替部の状態に応じて、基準電圧発生部を誘導負荷部及び切替部に接続するか否かを切り替えるスイッチとを有してもよい。
【００１２】
遮断制御部は、被試験デバイスへのパルス信号の供給が開始されてからの第１経過時間、及び、被試験デバイスへのパルス信号の供給が停止されてからの第２経過時間の一方の経過時間を計測する計測部と、経過時間に対応付けて、被試験デバイスを流れる電流の大きさとして許容される最小値及び最大値の少なくとも一つを記憶する記憶部と、記憶部が記憶した最小値及び最大値の少なくとも一つと、被試験デバイスを流れる電流の大きさとを比較する比較部とを有し、比較部は、予め定められた比較タイミングにおいて、被試験デバイスを流れる電流の大きさが、最小値のうち比較タイミングに対応する経過時間に対応付けられた値よりも小さい場合、または、最大値のうち比較タイミングに対応する経過時間に対応付けられた値よりも大きい場合に、切替部を切り替えて誘導負荷部から被試験デバイスへの試験電流の供給を遮断してもよい。
【００１３】
遮断制御部は、被試験デバイスへのパルス信号の供給が開始されてからの第１経過時間、及び、被試験デバイスへのパルス信号の供給が停止されてからの第２経過時間の一方の経過時間を計測する計測部と、経過時間に対応付けて、被試験デバイスの予め定められた端子間の電圧として許容される最小値及び最大値の少なくとも一つを記憶する記憶部と、記憶部が記憶した最小値及び最大値の少なくとも一つと、被試験デバイスの予め定められた端子間の電圧とを比較する比較部とを有し、比較部は、予め定められた比較タイミングにおいて、被試験デバイスの予め定められた端子間の電圧が、最小値のうち比較タイミングに対応する経過時間に対応付けられた値よりも小さい場合、または、最大値のうち比較タイミングに対応する経過時間に対応付けられた値よりも大きい場合に、切替部を切り替えて誘導負荷部から被試験デバイスへの試験電流の供給を遮断してもよい。
【００１４】
遮断制御部は、被試験デバイスを流れる電流値、または被試験デバイスの予め定められた端子間の電圧値をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部をさらに有してもよい。
【００１５】
記憶部は、例えば、誘導負荷部のインダクタンス値に対応付けて、経過時間に対応する最小値及び最大値の少なくとも一つを記憶し、遮断制御部は、誘導負荷部のインダクタンス値に応じて、記憶部から読み出した誘導負荷部のインダクタンス値に対応する最小値及び最大値の少なくとも一つに基づいて切替部を切り替える。
【００１６】
被試験デバイスは、試験電流を受ける第１の端子、試験電流を出力する第２の端子、及び、入力される電圧または電流に応じて第１の端子と第２の端子との間を流れる試験電流の大きさを制御する第３の端子を有する半導体デバイスであり、遮断制御部は、第１の端子と第２の端子との間の電圧、または、第２の端子と第３の端子との間の電圧に応じて、切替部を切り替えてもよい。試験装置は、誘導負荷部に入力される電流を供給する電源部をさらに備えてもよい。
【００１７】
本発明の第２の態様においては、被試験デバイスを試験する試験方法であって、被試験デバイスに試験電流を流す経路に設けられた、誘導成分を有する誘導負荷部からの試験電流を被試験デバイスに供給するか否かを切り替える切替部を制御し、被試験デバイスの状態に応じて経路を遮断する段階と、誘導負荷部と切替部との間の経路の電圧を、予め定められたクランプ電圧以下に制御する段階とを備え、経路を遮断する段階において、予め定められた比較タイミングにおける、被試験デバイスに流れる電流または被試験デバイスの予め定められた端子間の電圧の大きさと、予め定められた基準値とを比較した比較結果に基づいて、切替部を切り替える試験方法を提供する。
【００１８】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係る試験装置１００の構成を示す。
【図２】正常な被試験デバイス２００を試験した場合の被試験デバイス２００及び試験装置１００における電圧及び電流を示す。
【図３】正常でない被試験デバイス２００を試験した場合の被試験デバイス２００及び試験装置１００における電圧及び電流を示す。
【図４】本実施形態に係る試験装置１００の他の構成例を示す。
【図５Ａ】誘導負荷部１１０の構成例を示す。
【図５Ｂ】誘導負荷部１１０の構成例を示す。
【図５Ｃ】誘導負荷部１１０の構成例を示す。
【図６】本実施形態に係る試験装置１００の他の構成例を示す。
【図７】本実施形態に係る試験装置１００の他の構成例を示す。
【図８】本実施形態に係る試験装置１００の他の構成例を示す。
【図９Ａ】遮断制御部１３０の構成例を示す。
【図９Ｂ】遮断制御部１３０の他の構成例を示す。
【図１０Ａ】記憶部１３４が格納するデータの一例を示す。
【図１０Ｂ】記憶部１３４が格納するデータの一例を示す。
【図１０Ｃ】記憶部１３４が格納するデータの一例を示す。
【図１１】他の実施形態に係る試験装置の構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る試験装置１００の構成を示す。試験装置１００は、被試験デバイス２００を試験する。試験装置１００は、誘導負荷部１１０、切替部１２０、遮断制御部１３０及び電圧制御部１４０を備える。
【００２２】
誘導負荷部１１０は、被試験デバイス２００に試験電流を流す経路に設けられており、誘導成分を有する。具体的には、誘導負荷部１１０は、インダクタンスを有するインダクタ等の受動素子である。一例として、誘導負荷部１１０は、試験装置１００に接続された電源部３００から電流の入力を受ける。
【００２３】
パルス信号供給部４００は、被試験デバイス２００を、試験電流が流れる導通状態、または、試験電流を流さない非導通状態のいずれかに制御するパルス信号を被試験デバイス２００に供給する。ここで、本明細書において、「パルス信号を供給する」とは、被試験デバイス２００を導通状態にするスレショルド電圧以上の電圧を有する信号を、被試験デバイス２００に入力することである。また、「パルス信号の供給を停止する」とは、被試験デバイス２００を非導通状態にするスレショルド電圧未満の信号を、被試験デバイス２００に入力することである。
【００２４】
一例として、被試験デバイス２００が、ドレイン端子、ソース端子及びゲート端子を有するＭＯＳＦＥＴ、または、コレクタ端子、エミッタ端子及びゲート端子を有するＩＧＢＴ等の半導体デバイスである場合には、ゲート端子に入力されるパルス信号の電圧に応じて、ドレイン端子とソース端子との間の導通状態、または、コレクタ端子とエミッタ端子との間の導通状態が変化する。例えば、被試験デバイス２００がｎチャネルＭＯＳＦＥＴである場合には、ゲート電圧がスレショルド電圧以上の場合にドレイン端子とソース端子との間が導通状態になり、誘導負荷部１１０からの試験電流が被試験デバイス２００を流れる。同様に、被試験デバイス２００がＩＧＢＴである場合には、ゲート電圧がスレショルド電圧以上の場合にコレクタ端子とエミッタ端子との間が導通状態になり、誘導負荷部１１０から試験電流が被試験デバイス２００を流れる。
【００２５】
切替部１２０は、誘導負荷部１１０からの試験電流を被試験デバイス２００に供給するか否かを切り替える。切替部１２０は、誘導負荷部１１０および被試験デバイス２００の間、または、被試験デバイス２００および接地電位の間に設けられ、誘導負荷部１１０と切替部１２０との間の経路を流れる電流を遮断するか否かを切り替える。
【００２６】
切替部１２０は、例えば、遮断制御部１３０が出力する制御信号を受けて、誘導負荷部１１０と被試験デバイス２００との間を導通させるオン状態と、誘導負荷部１１０と被試験デバイス２００との間を導通させないオフ状態とを切り替えるスイッチまたはリレーである。切替部１２０は、機械的にオン状態及びオフ状態を発生するメカニカルリレーであってもよい。切替部１２０は、バイポーラトランジスタ又は電界効果トランジスタ等の半導体スイッチであってもよい。
【００２７】
遮断制御部１３０は、被試験デバイス２００の状態に応じて切替部１２０を切り替える。具体的には、遮断制御部１３０は、被試験デバイス２００を流れる電流の大きさ、または、被試験デバイス２００の予め定められた端子間の電圧に基づいて切替部１２０を切り替える。
【００２８】
一例として、遮断制御部１３０は、試験中に被試験デバイス２００に流すことができる電流の設計値よりも大きな電流が流れた場合に、切替部１２０をオフ状態に切り替える。遮断制御部１３０は、電流の設計値に、温度変動又は電圧変動等を考慮して定められたマージンを加算した電流値よりも大きな電流が流れた場合に、切替部１２０をオフ状態に切り替えてもよい。
【００２９】
また、遮断制御部１３０は、被試験デバイスを流れる電流の大きさ、または、被試験デバイスの予め定められた端子間の電圧に基づいて切替部を切り替えてもよい。例えば、遮断制御部１３０は、予め定められた比較タイミングにおける、被試験デバイス２００に流れる電流または端子間の電圧の大きさと、予め定められた基準値とを比較した比較結果に基づいて、切替部１２０を切り替える。比較タイミングは、例えば、パルス信号供給部４００が出力するパルス信号のエッジからの経過時間を示す。
【００３０】
被試験デバイス２００が、ドレイン端子、ソース端子及びゲート端子を有するＭＯＳＦＥＴである場合には、遮断制御部１３０は、例えば、ドレイン端子とソース端子との間の電圧が設計値よりも小さい場合に、切替部１２０をオフ状態にする。遮断制御部１３０は、ドレイン端子とソース端子との間が短絡状態になっている場合に、切替部１２０をオフ状態にしてよい。同様に、被試験デバイス２００がＩＧＢＴである場合には、遮断制御部１３０は、コレクタ端子とエミッタ端子との間が短絡状態になっている場合に、切替部１２０をオフ状態にしてよい。
【００３１】
遮断制御部１３０は、被試験デバイス２００にパルス信号が供給されてから予め定められた時間が経過した後に、被試験デバイス２００の状態によらず、切替部１２０を切り替えてもよい。例えば、遮断制御部１３０は、パルス信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジから予め定められた時間が経過した後に、切替部１２０を切り替える。
【００３２】
遮断制御部１３０は、被試験デバイス２００にパルス信号が供給されてから、被試験デバイス２００にパルス信号が供給されている時間と、誘導負荷部１１０から供給される試験電流が流れるアバランシェ時間の設計値とを加算した時間が経過した後に、切替部１２０をオフ状態に切り替えてもよい。遮断制御部１３０は、被試験デバイス２００へのパルス信号の供給が停止してからの経過時間に応じて、切替部１２０をオフ状態に切り替えてもよい。予め定められた経過時間において切替部１２０をオフ状態に切り替えることにより、被試験デバイス２００が故障した状態で試験電流が流れ続けることを防ぐことができる。
【００３３】
電圧制御部１４０は、誘導負荷部１１０と切替部１２０との間の経路における電圧を、予め定められたクランプ電圧以下になるように制御する。具体的には、電圧制御部１４０は、誘導負荷部１１０と切替部１２０との間の経路の電圧がクランプ電圧になると、誘導負荷部１１０が出力する電流を受けて、電源部３００の接地端子に流し始める。例えば、電圧制御部１４０は、予め定められた電圧以上が印加されると電流を流すバリスタなどのサージ吸収素子、または基準電圧源とダイオードを組み合わせた回路である。
【００３４】
電圧制御部１４０が、誘導負荷部１１０と切替部１２０との間の経路における電圧をクランプ電圧以下に保つことにより、切替部１２０をオフ状態に切り替えたときに発生するサージ電圧によって被試験デバイス２００の損傷が拡大することを防ぐとともに、切替部１２０が損傷することを防ぐことができる。
【００３５】
図２は、正常な被試験デバイス２００を試験した場合の被試験デバイス２００及び試験装置１００における電圧及び電流を示す。同図は、コレクタ端子、エミッタ端子及びゲート端子を有するＩＧＢＴを被試験デバイス２００に用いた場合の波形を示している。Ｖｇｅは、被試験デバイス２００のゲート端子に供給されるパルス信号により生じるゲート端子とエミッタ端子との間の電圧を示す。
【００３６】
Ｖｃｅは被試験デバイス２００のコレクタ端子とエミッタ端子との間の電圧を示す。Ｉｃは、被試験デバイス２００のコレクタ端子とエミッタ端子との間を流れるコレクタ電流を示す。ＳＷは、切替部１２０の導通状態を示す。図２においては、切替部１２０はオン状態が継続しているので、ＳＷの波形に変化はない。Ｖｓｗは、切替部１２０と誘導負荷部１１０との間の経路における電圧を示す。Ｔｐは、パルス信号の長さを示す。Ｔａｖは、正常な被試験デバイス２００にアバランシェ電流が流れる期間を示す。
【００３７】
被試験デバイス２００のゲート端子にパルス信号が供給されていない第１期間においては、被試験デバイス２００が非導通状態なので、誘導負荷部１１０は被試験デバイス２００に試験電流を供給しない。電流が流れていない状態において、誘導負荷部１１０の両端間に電位差がないので、被試験デバイス２００のコレクタ端子の電圧は電源部３００が出力する電圧Ｖｃｃに等しくなる。したがって、第１期間におけるＶｃｅは、Ｖｃｃに等しい。
【００３８】
被試験デバイス２００のゲート端子にパルス信号が供給されている第２期間においては、被試験デバイス２００のコレクタ端子とエミッタ端子との間にコレクタ電流Ｉｃが流れる。Ｉｃは、インダクタンスを有する誘導負荷部１１０を介して供給されるので、誘導負荷部１１０のインダクタンス値に応じた変化速度で電流値が上昇するとともに、誘導負荷部１１０に電気エネルギーが蓄積される。
【００３９】
被試験デバイス２００のゲート端子へのパルス信号の供給が停止した後の第３期間においては、被試験デバイス２００が非導通状態になり、Ｖｃｅが急速に立ち上がる。また、誘導負荷部１１０が、蓄積した電気エネルギーの放出を開始する。被試験デバイス２００は、誘導負荷部１１０が放出した電気エネルギーを吸収して熱に変換する。誘導負荷部１１０が蓄積した全ての電気エネルギーが放出されるまで、第３期間は継続する。図２における第３期間は、アバランシェ期間に等しい。
【００４０】
図２に示す例においては、被試験デバイス２００は故障することなく誘導負荷部１１０が放出した電気エネルギーを吸収し、アバランシェ期間が終了して、被試験デバイス２００に電流が流れなくなった第４期間に移行する。第４期間において、Ｖｃｅは電源部３００の出力電圧Ｖｃｃと等しい。
【００４１】
図３は、正常でない被試験デバイス２００を試験した場合の被試験デバイス２００及び試験装置１００における電圧及び電流を示す。同図は、コレクタ端子、エミッタ端子及びゲート端子を有するＩＧＢＴを被試験デバイス２００に用いた場合の、図２に示した波形と同じ部位の電圧又は電流波形を示す。
【００４２】
図３は、第１期間及び第２期間においては、図２と同一の波形を示す。ところが、第３期間の途中で、コレクタ端子とエミッタ端子との間が導通状態になった第２期間と同じレベル（０Ｖ）にまでＶｃｅが低下している。これは、過電圧の印加を受けて、被試験デバイス２００が故障したことにより、コレクタ端子とエミッタ端子との間が短絡したことを示す。その結果、第３期間に移行してから減少していたＩｃが再び増加に転じている。
【００４３】
Ｉｃの増加が継続すると、被試験デバイス２００の損傷が拡大して、被試験デバイス２００を解析することが困難になる場合がある。したがって、遮断制御部１３０は、第３期間においてＩｃが異常な値を示す場合には、誘導負荷部１１０から被試験デバイス２００への試験電流の供給を速やかに停止するべく切替部１２０を制御することが好ましい。一例として、遮断制御部１３０は、Ｉｃが予め定められた範囲の大きさでない場合に、切替部１２０をオフ状態に切り替える。遮断制御部１３０は、第３期間において、Ｉｃが減少する状態から増加する状態に変化した場合に、切替部１２０をオフ状態に切り替えてもよい。
【００４４】
切替部１２０がオフ状態に切り替わると、被試験デバイス２００にコレクタ電流が流れなくなる。しかし、開放状態になった誘導負荷部１１０には逆起電力が発生し、誘導負荷部１１０と切替部１２０との間の経路における電圧が急速に上昇する。そこで、電圧制御部１４０が、当該電圧が予め定められたクランプ電圧以下になるように制御することにより、Ｖｓｗはクランプ電圧より大きくならない。
【００４５】
図４は、本実施形態に係る試験装置１００の他の構成例を示す。同図における試験装置１００は、図１に示した試験装置１００に対して、切替部１２０が異なる位置に設けられている。具体的には、切替部１２０は、被試験デバイス２００が電流を出力する端子に接続されている。被試験デバイス２００が電界効果トランジスタである場合には、切替部１２０は、被試験デバイス２００のエミッタ端子と電源部３００の接地端子との間に配置されている。
【００４６】
遮断制御部１３０が切替部１２０をオフ状態にすると、誘導負荷部１１０と被試験デバイス２００との間の経路における電圧が急速に上昇する。電圧制御部１４０は、当該電圧がクランプ電圧以下になるように制御することにより、被試験デバイス２００の損傷の拡大を防ぐことができる。
【００４７】
図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃは、誘導負荷部１１０の構成例を示す。一例として、誘導負荷部１１０は、複数の誘導負荷と、複数の誘導負荷から１以上の誘導負荷を選択する選択部とを有する。図５Ａにおいては、誘導負荷部１１０は、異なるインダクタ値を有するインダクタ１１１、インダクタ１１２及びインダクタ１１３、並びに、スイッチ１１４及びスイッチ１１５を有する。スイッチ１１４は、インダクタ１１１、インダクタ１１２及びインダクタ１１３のいずれかを選択して切替部１２０に接続する。スイッチ１１５は、インダクタ１１１、インダクタ１１２及びインダクタ１１３のいずれかを選択して電源部３００に接続する。誘導負荷部１１０は、スイッチ１１４及びスイッチ１１５を切り替えることにより、インダクタンス値を切り替えることができる。
【００４８】
図５Ｂにおいては、誘導負荷部１１０は、図５Ａにおけるスイッチ１１４及びスイッチ１１５に代えて、スイッチ１１６及びスイッチ１１７を有する。スイッチ１１６は、並列に接続されたインダクタ１１１及びインダクタ１１２、並びにインダクタ１１３のいずれかを選択して切替部１２０に接続する。スイッチ１１７は、並列に接続されたインダクタ１１１及びインダクタ１１２、並びにインダクタ１１３のいずれかを選択して電源部３００に接続する。誘導負荷部１１０は、スイッチ１１６及びスイッチ１１７を切り替えることにより、インダクタンス値を切り替えることができる。
【００４９】
図５Ｃにおいては、誘導負荷部１１０は、直列に接続されたインダクタ１１１、インダクタ１１２及びインダクタ１１３、並びにスイッチ１１８を有する。スイッチ１１８は、切替部１２０と電源部３００との間に、インダクタ１１３が接続される場合、インダクタ１１２及びインダクタ１１３が接続される場合、並びに、インダクタ１１１、インダクタ１１２及びインダクタ１１３が接続される場合のいずれか一つを選択する。誘導負荷部１１０は、スイッチ１１８を切り替えることにより、インダクタンス値を切り替えることができる。
【００５０】
以上のように、誘導負荷部１１０は、被試験デバイス２００の特性、または要求される試験仕様等に応じて、異なる値のインダクタンス値に切り替えることができる。そこで、遮断制御部１３０は、誘導負荷部１１０のインダクタンス値に応じて、切替部１２０を切り替えるタイミングを制御してもよい。例えば、誘導負荷部１１０のインダクタンス値が大きければ大きいほど、誘導負荷部１１０に蓄積された電気エネルギーは大きい。したがって、遮断制御部１３０は、被試験デバイス２００の損傷を防ぐべく、誘導負荷部１１０のインダクタンス値が大きければ大きいほど早いタイミングで切替部１２０をオフ状態にすることが好ましい。
【００５１】
また、電圧制御部１４０は、誘導負荷部１１０の合成インダクタンス値に応じてクランプ電圧を制御してもよい。誘導負荷部１１０のインダクタンス値が異なると、図２における第２期間中に誘導負荷部１１０に蓄積される電気エネルギーが異なる。その結果、被試験デバイス２００へのパルス信号の供給を停止した後の第３期間におけるＶｃｅの最大値も異なる。
【００５２】
クランプ電圧が正常な被試験デバイス２００におけるＶｃｅの最大値よりも小さいと、正常な被試験デバイス２００の試験中に被試験デバイス２００に印加される電圧がクランプされるので好ましくない。そこで、電圧制御部１４０は、誘導負荷部１１０の合成インダクタンス値に応じて、当該インダクタンス値を用いて正常な被試験デバイス２００を試験した場合に被試験デバイス２００に印加される最大電圧よりも大きな電圧になるようにクランプ電圧を制御することが好ましい。
【００５３】
電圧制御部１４０は、被試験デバイス２００の電気的特性に応じてクランプ電圧を制御してもよい。被試験デバイス２００の種類に応じて、耐圧等の設計値は異なる。したがって、試験装置１００は、被試験デバイス２００の電気的特性に応じて、パルス信号を供給する時間を切り替えたり、誘導負荷部１１０のインダクタンス値を切り替えたりすることにより、被試験デバイス２００に適した条件で試験をする。つまり、被試験デバイス２００の種類に応じて、被試験デバイス２００へのパルス信号の供給を停止した後の第３期間におけるＶｃｅの最大値が異なる。そこで、電圧制御部１４０は、被試験デバイス２００の電気的特性に応じて、被試験デバイス２００を試験した場合に被試験デバイス２００に印加される最大電圧よりも大きな電圧になるようにクランプ電圧を制御することが好ましい。
【００５４】
さらに、電圧制御部１４０は、被試験デバイス２００にパルス信号を供給する時間の長さに応じてクランプ電圧を制御してもよい。被試験デバイス２００にパルス信号が供給されて、被試験デバイス２００に流れる試験電流が増加している間は、誘導負荷部１１０に電気エネルギーが蓄積され続ける。したがって、遮断制御部１３０が切替部１２０をオフ状態にした後に発生するＶｃｅの最大値が大きくなる。そこで、電圧制御部１４０は、被試験デバイス２００にパルス信号を供給する時間がより長い場合に、クランプ電圧をより大きくすることが好ましい。
【００５５】
図６は、本実施形態に係る試験装置１００の他の構成例を示す。同図における電圧制御部１４０は、図１における電圧制御部１４０に代えて、基準電圧発生部１４２及びダイオード１４４を有する。基準電圧発生部１４２は、クランプ電圧に応じた基準電圧を発生する。ダイオード１４４は、基準電圧発生部１４２にカソードが接続され、誘導負荷部１１０と切替部１２０との間にアノードが接続されている。
【００５６】
誘導負荷部１１０と切替部１２０との間の経路における電圧が、基準電圧発生部１４２とダイオード１４４との接続点における電圧よりも低い場合には、ダイオード１４４に電流が流れない。これに対して、誘導負荷部１１０と切替部１２０との間の経路における電圧が、基準電圧発生部１４２とダイオード１４４との接続点における電圧よりも大きくなると、ダイオード１４４に順方向電流が流れるので、誘導負荷部１１０と切替部１２０との間の経路における電圧は基準電圧発生部１４２とダイオード１４４との接続点における電圧に等しくなる。その結果、電圧制御部１４０は、誘導負荷部１１０と切替部１２０との間の経路における電圧を、基準電圧発生部１４２が発生する基準電圧以下にすることができる。
【００５７】
図７は、本実施形態に係る試験装置１００の他の構成例を示す。同図における電圧制御部１４０は、図６におけるダイオード１４４に代えて、スイッチ１４６を有する。スイッチ１４６は、切替部１２０の状態に応じて、基準電圧発生部１４２を誘導負荷部１１０及び切替部１２０に接続するか否かを切り替える。スイッチ１４６は、例えば、電界効果トランジスタなどの半導体スイッチである。スイッチ１４６はメカニカルリレーであってもよい。
【００５８】
一例として、遮断制御部１３０は、切替部１２０及びスイッチ１４６を同期して切り替える。具体的には、遮断制御部１３０は、切替部１２０をオン状態にしている間は、スイッチ１４６をオフ状態にする。遮断制御部１３０は、切替部１２０をオフ状態にするのと略同時にスイッチ１４６をオン状態にすることにより、切替部１２０をオフ状態にした直後に発生するサージ電流を電圧制御部１４０に吸収させて、誘導負荷部１１０と切替部１２０との間の経路における電圧を基準電圧発生部１４２が出力する基準電圧に等しい電圧に維持する。
【００５９】
当該構成によれば、遮断制御部１３０は、切替部１２０をオフ状態にするタイミングとスイッチ１４６をオン状態にするタイミングとを制御することができる。したがって、電圧制御部１４０は、図６に示したダイオード１４４の応答時間より早いタイミングで、誘導負荷部１１０と切替部１２０との間の経路における電圧を制御することができる。
【００６０】
遮断制御部１３０は、誘導負荷部１１０の合成インダクタンス値に応じて、切替部１２０とスイッチ１４６とを切り替える時間を制御してもよい。遮断制御部１３０は、当該制御をすることによって、誘導負荷部１１０のインダクタンス値に応じて異なるそれぞれのサージ波形に適したタイミングで、誘導負荷部１１０と切替部１２０との間の経路における電圧を制御することができる。
【００６１】
図８は、本実施形態に係る試験装置１００の他の構成例を示す。被試験デバイス２００は、試験電流を受ける第１の端子、試験電流を出力する第２の端子、及び、入力される電圧または電流に応じて第１の端子と第２の端子との間を流れる試験電流の大きさを制御する第３の端子を有する半導体デバイスである。図８に示すように、被試験デバイス２００が例えばＩＧＢＴである場合には、第１の端子がコレクタ端子２０２に対応し、第２の端子がエミッタ端子２０４に対応し、第３の端子がゲート端子２０６に対応する。
【００６２】
試験装置１００は、図１に示した試験装置１００に対して、電圧検出回路１５２、電圧検出回路１５４及び電流検出器１５６を更に備える。電圧検出回路１５２は、被試験デバイス２００のコレクタ端子２０２とエミッタ端子２０４との間の電圧を遮断制御部１３０に入力する。電圧検出回路１５４は、エミッタ端子２０４とゲート端子２０６との間の電圧を遮断制御部１３０に入力する。遮断制御部１３０は、一例として、コレクタ端子２０２とエミッタ端子２０４との間の電圧、または、エミッタ端子２０４とゲート端子２０６との間の電圧に応じて、切替部１２０を切り替える。具体的には、遮断制御部１３０は、本来は被試験デバイス２００が非導通状態である期間に、電圧検出回路１５２から入力される電圧が予め定められた電圧以下になった場合には、被試験デバイス２００短絡状態になったと判断して、切替部１２０をオフ状態に切り替える。
【００６３】
電流検出器１５６は、被試験デバイス２００のコレクタ電流を検出する。電流検出器１５６は、例えば、切替部１２０と被試験デバイス２００との間の経路に挿入された電流検出用コイルである。電流検出器１５６は、一例として、コレクタ電流の大きさに応じた電圧を遮断制御部１３０に入力する。
【００６４】
遮断制御部１３０は、電圧検出回路１５２、電圧検出回路１５４及び電流検出器１５６の少なくとも一つが出力する電圧に基づいて、切替部１２０を制御してもよい。電圧検出回路１５４が出力する電圧は、被試験デバイス２００のゲート端子２０６に供給されるパルス信号の電圧に等しい。したがって、遮断制御部１３０は、電圧検出回路１５４が出力する電圧に基づいて、被試験デバイス２００にパルス信号が供給されるタイミングを認識することができる。そこで、遮断制御部１３０は、電圧検出回路１５２が出力する電圧が、電圧検出回路１５４が出力する電圧に基づいて認識したタイミングにおいて許容されている範囲内の電圧であるか否かに応じて、切替部１２０を制御してよい。
【００６５】
例えば、被試験デバイス２００がｎチャネルＩＧＢＴである場合には、被試験デバイス２００のゲート端子２０６に供給されるパルス信号が被試験デバイス２００のスレショルド電圧よりも小さいアバランシェ期間においては、被試験デバイス２００はオフ状態となる。したがって、アバランシェ期間において、被試験デバイス２００が正常である場合には、電圧検出回路１５２は、電源部３００が出力する電圧以上の電圧を出力する。
【００６６】
ところが、電圧検出回路１５４が出力する電圧がスレショルド電圧以下であるにもかかわらず、電圧検出回路１５２が出力する電圧、電源部３００が出力する電圧未満である場合には、被試験デバイス２００が故障して短絡状態になっていると考えられる。そこで、遮断制御部１３０は、電圧検出回路１５２が出力する電圧が、電源部３００が出力する電圧等の予め定められた電圧よりも小さい場合には、切替部１２０をオフ状態に切り替えることが好ましい。
【００６７】
図９Ａは、遮断制御部１３０の構成例を示す。遮断制御部１３０は、レベル変換部１３１、レベル変換部１３２、計測部１３３、記憶部１３４、ＤＡ変換部１３５及び比較部１３６を有する。レベル変換部１３１は、電流検出器１５６が出力する電圧のレベルを変換して、変換後のアナログ信号を比較部１３６に入力する。レベル変換部１３２は、被試験デバイス２００のコレクタ端子２０２とエミッタ端子２０４との間の電圧のレベルを変換して、変換後のアナログ信号を比較部１３６に入力する。
【００６８】
計測部１３３は、電圧検出回路１５４が出力する信号に基づいて、被試験デバイス２００にパルス信号が供給されてからの第１経過時間、及び、被試験デバイス２００へのパルス信号の供給が停止されてからの第２経過時間の一方の経過時間を示す信号を生成する。例えば、計測部１３３は、内部で発生する所定の周波数のクロックをカウントすることにより、当該経過時間を示す信号を生成する。計測部１３３は、生成した信号を比較部１３６に入力する。
【００６９】
記憶部１３４は、被試験デバイス２００へのパルス信号の供給が開始されてからの第１経過時間、及び、被試験デバイス２００へのパルス信号の供給が停止されてからの第２経過時間の一方の経過時間に対応付けて、被試験デバイス２００を流れる電流の大きさ、または、被試験デバイス２００の予め定められた端子間の電圧の許容値範囲を記憶する。例えば、記憶部１３４は、コレクタ端子２０２とエミッタ端子２０４との間が導通状態になってからの経過時間である第１経過時間に対応付けられた、被試験デバイス２００のコレクタ電流として許容される最大値及び最小値を格納する。記憶部１３４は、コレクタ端子２０２とエミッタ端子２０４との間が非導通状態になってからの経過時間である第２経過時間に対応付けられた、被試験デバイス２００のコレクタ電流として許容される最大値及び最小値を格納してもよい。
【００７０】
同様に、記憶部１３４は、第１経過時間または第２経過時間に対応付けられた、被試験デバイス２００のコレクタ端子２０２とエミッタ端子２０４との間の電圧として許容される最大値及び最小値を格納してもよい。記憶部１３４は、予め定められた時間間隔ごとの経過時間に対応付けて、被試験デバイス２００のコレクタ電流として許容される最大値及び最小値、または、被試験デバイス２００のコレクタ−エミッタ間電圧として許容される最大値及び最小値を格納してよい。
【００７１】
ＤＡ変換部１３５は、記憶部１３４から読み出したコレクタ電流として許容される最大値及び最小値、または、コレクタ−エミッタ間電圧として許容される最大値及び最小値をアナログ信号に変換する。ＤＡ変換部１３５は、変換後のアナログ信号を比較部１３６に入力する。
【００７２】
比較部１３６は、記憶部１３４に格納されたコレクタ電流として許容される最大値及び最小値と、被試験デバイス２００を流れる電流の大きさとを比較する。比較部１３６は、記憶部１３４に格納されたコレクタ−エミッタ間電圧として許容される最大値及び最小値と、コレクタ端子２０２とエミッタ端子２０４との間の電圧とを比較する。
【００７３】
具体的には、比較部１３６は、レベル変換部１３１から入力されるアナログ信号と、ＤＡ変換部１３５から入力される、コレクタ電流の最大値及び最小値に対応するアナログ信号のうち、計測部１３３から入力される経過時間を示す信号に対応付けられた値とを比較する。また、比較部１３６は、レベル変換部１３２から入力されるアナログ信号と、ＤＡ変換部１３５から入力される、コレクタ−エミッタ間電圧の最大値及び最小値のうち、計測部１３３から入力される経過時間を示す信号に対応付けられた値とを比較する。比較部１３６は、被試験デバイス２００へのパルス信号の供給が開始されてから予め定められた時間が経過したタイミング、または、被試験デバイス２００へのパルス信号の供給が停止してから予め定められた時間が経過したタイミングを比較タイミングとして、上記の比較をしてよい。
【００７４】
具体的には、比較部１３６は、予め定められた比較タイミングにおいて、被試験デバイス２００を流れる電流の大きさ、または、被試験デバイス２００の予め定められた端子間の電圧が、記憶部１３４に格納された最小値のうち、当該比較タイミングに対応付けられた値よりも小さい場合に、切替部１２０を切り替える信号を出力してよい。比較部１３６は、記憶部１３４に格納された最大値のうち、当該比較タイミングに対応付けられた値よりも大きい場合に、切替部１２０を切り替える信号を出力してもよい。比較部１３６が出力する切替部１２０を切り替える信号に応じて、切替部１２０は、誘導負荷部１１０から被試験デバイス２００への試験電流の流れを遮断する。
【００７５】
誘導負荷部１１０のインダクタンス値に応じて、被試験デバイス２００が正常である場合に流れるコレクタ電流及びコレクタ−エミッタ間電圧は変動する。そこで、遮断制御部１３０は、誘導負荷部１１０の合成インダクタンス値に応じて、比較タイミングを制御してもよい。例えば、誘導負荷部１１０のインダクタンス値が大きい場合には、誘導負荷部１１０に蓄積された電気エネルギーが大きく、アバランシェ期間が長くなるので、遮断制御部１３０は比較タイミングを遅くしてよい。
【００７６】
遮断制御部１３０は、誘導負荷部１１０の合成インダクタンス値に応じて、比較タイミングにおいて被試験デバイス２００に流れる電流または端子間の電圧の大きさと比較する基準値を制御してもよい。例えば、記憶部１３４は、誘導負荷部１１０の合成インダクタンス値に対応付けて、経過時間に対応するコレクタ電流またはコレクタ−エミッタ間電圧の許容値の最小値及び最大値の少なくとも一つを記憶する。そして、遮断制御部１３０は、誘導負荷部１１０の合成インダクタンス値に応じて、記憶部１３４から読み出した誘導負荷部１１０のインダクタンス値に対応する最小値及び最大値の少なくとも一つに基づいて切替部１２０を切り替えてもよい。遮断制御部１３０は、誘導負荷部１１０のインダクタンス値に応じて、切替部１２０を切り替える条件を変化させることにより、高い精度で被試験デバイス２００の損傷を検出して、切替部１２０をオフ状態に切り替えることができる。
【００７７】
図９Ｂは、遮断制御部１３０の他の構成例を示す。遮断制御部１３０は、ＡＤ変換部１３７、ＡＤ変換部１３８、計測部１３３、記憶部１３４及び比較部１３６を有する。ＡＤ変換部１３７は、被試験デバイス２００のコレクタ電流に応じた、電流検出器１５６が出力する電圧をデジタル信号に変換する。ＡＤ変換部１３８は、被試験デバイス２００のコレクタ端子２０２とエミッタ端子２０４との間の電圧をデジタル信号に変換する。
【００７８】
比較部１３６は、記憶部１３４が記憶したコレクタ電流として許容される最大値及び最小値と、ＡＤ変換部１３７から入力される、被試験デバイス２００を流れる電流に対応するデジタル信号の値とを比較する。比較部１３６は、記憶部１３４が記憶したコレクタ−エミッタ間電圧として許容される最大値及び最小値と、ＡＤ変換部１３８から入力される、コレクタ端子２０２とエミッタ端子２０４との間の電圧に対応するデジタル信号とを比較する。
【００７９】
図１０Ａは、記憶部１３４が格納するデータの一例を示す。「経過時間」は、被試験デバイス２００へのパルス信号の供給が開始してから経過した時間を示す。「最大ＣＥ間電圧」は、対応する経過時間において被試験デバイス２００に許容されているコレクタ−エミッタ間電圧の最大値を示す。「最小ＣＥ間電圧」は、対応する経過時間において被試験デバイス２００に許容されているコレクタ−エミッタ間電圧の最小値を示す。「最大コレクタ電流」は、対応する経過時間において被試験デバイス２００に流すことが許容されているコレクタ電流の最大値を示す。「最小コレクタ電流」は、対応する経過時間において被試験デバイス２００に流すことが許容されているコレクタ電流の最小値を示す。
【００８０】
記憶部１３４は、図１０Ａに示す数値を２進数に変換して保持してよい。また、記憶部１３４は、最大コレクタ電流及び最小コレクタ電流の値に対応して電流検出器１５６が出力する電圧値を、最大コレクタ電流及び最小コレクタ電流を示す値として保持してもよい。
【００８１】
図１０Ａに示す例においては、被試験デバイス２００に供給されるパルス信号のパルス幅が２００（μｓ）であり、正常な被試験デバイス２００におけるアバランシェ時間が１００（μｓ）であることを想定している。記憶部１３４は、誘導負荷部１１０のインダクタンス値ごとに、同様のデータを有してもよい。
【００８２】
比較部１３６は、一例として、ＡＤ変換部１３７を介して取得したコレクタ電流の値を、計測部１３３が計測した時間に対応付けられて記憶された最大コレクタ電流及び最小コレクタ電流の値と比較する。経過時間が２５０（μｓ）となるタイミングにおいて、ＡＤ変換部１３７を介して取得したコレクタ電流が８．０（Ａ）である場合には、被試験デバイス２００に流れているコレクタ電流が最大コレクタ電流を超えているので、被試験デバイス２００が故障している可能性が高い。そこで、比較部１３６は、切替部１２０をオフ状態に切り替える。
【００８３】
比較部１３６は、ＡＤ変換部１３８を介して取得したコレクタ−エミッタ間電圧の値を、計測部１３３が計測した時間に対応付けられて記憶された最大コレクタ−エミッタ間電圧及び最小コレクタ−エミッタ間電圧の値と比較する。経過時間が３００（μｓ）となるタイミングにおいて、ＡＤ変換部１３８を介して取得したコレクタ−エミッタ間電圧が１．０（Ｖ）である場合には、被試験デバイス２００が短絡モードで故障している可能性が高い。そこで、比較部１３６は、切替部１２０をオフ状態に切り替える。
【００８４】
図１０Ｂは、記憶部１３４が格納するデータの他の一例を示す。同図におけるデータには、誘導負荷部１１０のインダクタンス値が含まれている。また、記憶している最大コレクタ電流等のデータに対応付けられた経過時間の間隔が均一ではない。具体的には、パルス信号が供給されて被試験デバイス２００のコレクタ端子２０２−エミッタ端子２０４間が導通状態になっている０から２００（μｓ）までの期間における経過時間の間隔に比べて、パルス信号の供給が停止されて被試験デバイス２００のコレクタ端子２０２−エミッタ端子２０４間が非導通状態になっている２００（μｓ）以降の期間における経過時間の間隔が小さい。
【００８５】
被試験デバイス２００は、パルス信号の供給が停止した後のアバランシェ期間において故障する可能性が高い。したがって、パルス信号の供給が停止した後の期間における経過時間の間隔を小さくすることにより、記憶部１３４が記憶すべきデータ量の増加を抑制しながら、被試験デバイス２００の故障をより早く検出することができる。
【００８６】
図１０Ｃは、記憶部１３４が格納するデータの他の一例を示す。同図におけるデータは、図１０Ｂに示したデータに対して、インダクタンス値が１００（μＨ）から２００（μＨ）に変わっている。また、記憶しているデータに対応付けられた経過時間も図１０Ｂにおける経過時間と異なっている。
【００８７】
誘導負荷部１１０のインダクタンス値が大きくなると、コレクタ電流の増加速度及び減少速度が遅くなるとともに、誘導負荷部１１０が蓄積することができる電気エネルギー量が増加する。そこで、試験装置１００は、誘導負荷部１１０のインダクタンス値を変更するとともに、パルス信号を供給する時間を変更することにより、異なる条件で被試験デバイス２００を試験することができる。
【００８８】
そこで、記憶部１３４は、試験装置１００のインダクタンス値に応じてパルス幅が異なるパルス信号に適合する経過時間に対応付けて、被試験デバイス２００を流れるコレクタ電流及び被試験デバイス２００の端子間の電圧の少なくとも一つを記憶してよい。当該構成により、試験装置１００は、記憶部１３４に記憶すべきデータ量の増加を抑制しながら、誘導負荷部１１０のインダクタンス値及びパルス信号幅によらず、被試験デバイス２００の損傷を速やかに検出することができる。
【００８９】
図１１は、他の実施形態に係る試験装置の構成を示す。同図における試験装置１００は、図１に示した試験装置１００に対して、電源部１６０及びパルス信号供給部１７０を更に備える点で異なる。電源部１６０は、図１における電源部３００と同等の機能を有しており、誘導負荷部１１０に電力を供給する。パルス信号供給部１７０は、図１におけるパルス信号供給部４００と同等の機能を有しており、被試験デバイス２００にパルス信号を供給する。被試験デバイス２００は、パルス信号供給部１７０から供給されるパルス信号に応じて、誘導負荷部１１０が供給する電流を流す。
【００９０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００９１】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００９２】
１００  試験装置、１１０  誘導負荷部、１１１  インダクタ、１１２  インダクタ、１１３  インダクタ、１１４  スイッチ、１１５  スイッチ、１１６  スイッチ、１１７  スイッチ、１１８  スイッチ、１２０  切替部、１３０  遮断制御部、１３１  レベル変換部、１３２  レベル変換部、１３３  計測部、１３４  記憶部、１３５  ＤＡ変換部、１３６  比較部、１３７  ＡＤ変換部、１３８  ＡＤ変換部、１４０  電圧制御部、１４２  基準電圧発生部、１４４  ダイオード、１４６  スイッチ、１５２  電圧検出回路、１５４  電圧検出回路、１５６  電流検出器、１６０  電源部、１７０  パルス信号供給部、２００  被試験デバイス、２０２  コレクタ端子、２０４  エミッタ端子、２０６  ゲート端子、３００  電源部、４００  パルス信号供給部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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