(57)【要約】【課題】複数並列接続されるボンディングワイヤの数によらず、ボンディングワイヤのオープン不良を簡単な電気的試験で検出することができて、確実にワイヤオープン不良を初期選別することができる半導体装置およびワイヤオープン不良の検出方法の提供。【解決手段】半導体基板の一面には出力電極Ｅと制御電極Ｇ、他面に入力電極Ｃを有する。出力電極Ｅが半導体基板内の複数のユニットセル表面に所要のセル数毎に分割される出力用分割電極Ｅ１、Ｅ２として接触配置される。出力用分割電極Ｅ１、Ｅ２と外部出力端子Ｅとが金属ワイヤ１３によりそれぞれボンディング接続される。このような半導体装置において、出力用分割電極Ｅ１、Ｅ２と制御電極Ｇ間に、カソード側が制御電極Ｇ側に向かうツェナーダイオード７１と抵抗７２との直列接続がそれぞれ接続される。ツェナーダイオード７１が、出力用分割電極Ｅ１、Ｅ２毎に順に直列接続数を増やす構成を備える。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の一面側に出力用主電極と制御電極、他面側に入力用主電極をそれぞれ有し、前記出力用主電極が半導体基板内の複数のユニットセル表面に所要のユニットセル数毎に分割される出力用分割主電極として接触配置され、該分割された前記出力用分割主電極の各表面と外部出力端子の表面とが金属ワイヤによりそれぞれボンディング接続される半導体装置において、前記出力用分割主電極と前記制御電極間にカソード側を前記制御電極側に向けて接続されるツェナーダイオードと抵抗との直列接続がそれぞれ接続され、前記ツェナーダイオードが、前記出力用分割主電極ごとに順に直列接続数を増やす構成を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
少なくとも前記ツェナーダイオード一個と前記抵抗との直列接続に対して並列接続された双方向ツェナーダイオードが前記出力用分割主電極と前記制御電極間に接続されることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
【請求項３】
前記半導体装置が自動車用内燃機関の点火装置に搭載される点火用ＩＧＢＴであることを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体装置の前記制御端子を接地して前記出力端子に加える電圧を上昇させ、前記出力端子と前記制御端子間の電気抵抗を測定し、前記出力端子に接続される半導体装置チップの出力用分割電極の数に対応するｐｎ接合内部電圧の倍数ごとに変化する抵抗値の数および順番を調べることを特徴とするワイヤオープン不良の検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気回路に流れる電流をオン・オフ制御するためのスイッチング素子として用いられる半導体装置およびワイヤオープン不良の検出方法に関する。そのような半導体装置として特には、自動車用内燃機関の点火用半導体装置のように、大電流を制御する半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車用内燃機関の点火装置には、点火コイルの１次側電流をスイッチング制御するパワー半導体装置が用いられている。図９に、そのようなパワー半導体装置としてＩＧＢＴ(Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ)を使用した、従来の一般的な内燃機関用点火装置の構成例を示す。
【０００３】
図９に示す内燃機関用点火装置は、エンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｕｎｉｔ）という。）９０１と、点火用ＩＧＢＴ９０２と、点火コイル９０３と、電圧源９０４と、点火プラグ９０５から構成されている。
【０００４】
点火用ＩＧＢＴ９０２は、点火コイル９０３と接続するＣ端子（コレクタ端子）、接地電位と接続するＥ端子（エミッタ端子）、ＥＣＵ９０１と接続するＧ端子（ゲート端子）の３端子を有している。Ｇ端子とＥ端子の間には双方向ツェナーダイオード９０８が接続され、Ｇ端子にツェナーダイオードの耐圧を超えるサージ電圧が入力された場合にＩＧＢＴ９０９のゲートを保護する。
【０００５】
ここで、図９に示す内燃機関用点火装置の動作について簡単に説明する。ＥＣＵ９０１は、点火用ＩＧＢＴ９０２のオン・オフを制御する信号をＧ端子に出力する。例えば、Ｇ端子に５Ｖが出力されるとＩＧＢＴ９０９がオンし、Ｇ端子に０Ｖが出力されるとＩＧＢＴ９０９がオフする。
【０００６】
先ず、ＥＣＵ９０１からＧ端子にオン信号が出力されると、点火用ＩＧＢＴ９０２はオンし、電圧源９０４（例えば１４Ｖ）から点火コイル９０３の１次コイル９０６を介して、点火用ＩＧＢＴ９０２のＣ端子にコレクタ電流（以下、Ｉｃという。）が流れ始める。このＩｃは、１次コイル９０６のインダクタンスと印加電圧により、ｄＩ／ｄｔが決定される。次に、ＥＣＵ９０１からオフ信号がＧ端子に出力されると、点火用ＩＧＢＴ９０２はオフし、Ｉｃは急激に減少する。この急激なＩｃの変化により、１次コイル９０６の両端電圧は急激に大きくなる。同時に、２次コイル９０７の両端電圧も数１０ＫＶ（例えば３０ＫＶ）まで増加し、その電圧が点火プラグ９０５に印加される。点火プラグ９０５は、印加電圧が約１０ＫＶ以上で放電する。
【０００７】
前述したスイッチング制御にかかる点火用ＩＧＢＴ９０２について、図１４を参照して説明する。（a）は図９の点火用ＩＧＢＴ９０２と同じ等価回路図、（b）は点火用ＩＧＢＴ９０２から封止樹脂を除去した状態の平面図である。この点火用ＩＧＢＴ９０２は、リードフレームのＣ端子板１０００−１（ａ）上にＩＧＢＴチップ１００１を、裏面側のコレクタ電極Ｃを下にして半田接着し、チップの表面側のゲート電極Ｇとエミッタ電極Ｅから金属ワイヤを外部Ｇ端子板１０００−２と外部Ｅ端子板１０００−３にそれぞれボンディングにより接続した構成からなる。このＩＧＢＴチップ１００１のＧとＥの間に接続される双方向ツェナーダーオード（ＺＤ）は、ＩＧＢＴチップ１００１の表面に酸化膜を挟んで積層されるポリシリコン層内に形成される。リードフレーム１０００を構成するＣ端子板１０００−１（ａ）の一辺からはＣ端子板を外部に接続させるための外部Ｃ端子板１０００−１（ｂ）が伸びている。さらに図示しないモールド樹脂によりＩＧＢＴチップ１００１および各外部端子板のワイヤボンディング部分が覆われるように、モールド樹脂により密封される。各外部端子板の他方の端部側はモールド樹脂の外部に露出する。
【０００８】
このような点火用ＩＧＢＴに大電流が流れる際には、ＩＧＢＴチップ１００１はオン抵抗により発熱し、ＩＧＢＴチップ１００１のエミッタ電極Ｅ面と外部Ｅ端子板１０００−３とを接続する金属ワイヤ１００３は通電抵抗により発熱する。
【０００９】
また、金属ワイヤ１００３に流れる電流による抵抗が大きいほど電力損失は大きくなり、インダクタンスが大きいほど発振しやすくなるため、金属ワイヤ１００３の電気抵抗、インダクタンスはできるだけ小さいことが望ましい。しかし、ボンディング接続が可能なワイヤの線径を大きくしてワイヤの電気抵抗を小さくすることには限界がある。
【００１０】
そのため、実際の点火用ＩＧＢＴでは、図１３の平面図に示すように、通常、従来でも、ＩＧＢＴチップ１００１のエミッタ電極Ｅと外部Ｅ端子板１０００−３とを接続するボンディングワイヤ１００３を複数本の並列接続とするワイヤの接続構造（ｂ）が、ワイヤの通電による抵抗、熱抵抗、インダクタンス等を小さくするために採用されている。このようなワイヤの接続構造は複数本のワイヤ１００３のうち一部が開放（例えば断線）していても、初期的な電気的試験ではＯＫとなり、市場に出荷されることになる。しかし、並列接続された複数のボンディングワイヤの一部が断線していると、ワイヤ一本当たりの電流密度が高くなるので、発熱が大きくなり、ワイヤ自体、ワイヤ半導体チップとのボンディング接続部、半導体チップの温度も高くなり、耐久性とか長期信頼性に問題が生じるおそれが高くなる。そのような初期の電気的試験がＯＫであっても、耐久性や信頼性の低下または劣化のおそれが高いデバイス製品は、車載部品等のように高信頼性に対する要求が特に厳しい分野では好ましくないので、初期の電気試験で確実に不良品として選別される必要がある。前述のような複数本のワイヤ１００３のうち一部が開放したワイヤの接続構造は、ボンディング時の圧着不良、ボンディング後の、機械的あるいは電気的な原因による断線等が原因として考えられる。
【００１１】
以上述べたような、複数本の並列ワイヤボンディング接続構造を有するパワー半導体装置のワイヤオープン不良を初期の電気試験で確実に検出する方法については、すでに、下記のような記載のある公知文献が知られている。例えば、多数のユニットセルを半導体基板に並列配置した半導体デバイスにおいて、主電極領域が２以上の独立したボンディングパッドを有し、それぞれボンディングワイヤにより共通の外部端子に接続する構成を備える半導体デバイスに対して、半導体デバイスのオン抵抗を測定することにより、ワイヤオープン不良を検出することができる（特許文献１）。
【００１２】
また、複数のデバイスセルに対応する複数の第１パッドと単一の第１リード（端子）との間に、パッドと同数の複数ワイヤを設け、さらに、ワイヤオープン検出用の第２のリード（端子）とワイヤで接続された第２のパッドを設け、前記第１のパッドと第２のパッド間とをそれぞれ抵抗を介して接続し、第１と第２のリード間の抵抗値を基にワイヤオープン不良を検出することができるワイヤオープン検出装置（特許文献２）などである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平９−２６６２２６号公報
【特許文献２】特開平１１−１１１７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
前記特許文献１の記載には、デバイスのオン抵抗を測定することにより、前記特許文献２には、複数の端子とそれぞれ接続される複数のパッド間を抵抗を介して接続することにより、それぞれワイヤオープン不良を検出する方法が示されている。
【００１５】
しかしながら、前記特許文献１，２に記載のワイヤオープン不良の検出方法は、いずれもオープン不良のワイヤの本数によって、それぞれオン抵抗またはパッド間抵抗値が変化することを利用してオープン不良ワイヤを検出するので、オープン不良ワイヤの数は検出できるが、オープン不良のワイヤを特定することは困難である。さらに、ワイヤの本数が多いほど、変化量も小さくなるので、抵抗値のバラツキ範囲と重なり、検出が困難になることがある。
【００１６】
本発明は、以上述べた点を考慮してなされたものである。本発明の目的は、複数並列接続されるボンディングワイヤの数によらず、ボンディングワイヤのオープン不良を簡単な電気的試験で検出することができて、確実にワイヤオープン不良を初期選別することができる半導体装置およびワイヤオープン不良の検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記発明の目的を達成するために、半導体基板の一面側には出力用主電極と制御電極、他面側に入力用主電極をそれぞれ有する。前記出力用主電極が半導体基板内の複数のユニットセル表面に所要のユニットセル数毎に分割される出力用分割主電極として接触配置される。該分割された前記出力用分割主電極の各表面と外部出力端子の表面とが金属ワイヤによりそれぞれボンディング接続される。このような半導体装置において、前記出力用分割主電極と前記制御電極間に、カソード側を前記制御電極側に向けて接続されるツェナーダイオードと抵抗との直列接続がそれぞれ接続される。前記ツェナーダイオードが、前記出力用分割主電極ごとに順に直列接続数を増やす構成を備える半導体装置とする必要がある。そのような半導体装置として、少なくとも前記ツェナーダイオード一個と前記抵抗との直列接続に対して並列接続された双方向ツェナーダイオードが前記出力用分割主電極と前記制御電極間に接続される構成とすることが好ましい。前記半導体装置が自動車用内燃機関の点火装置に搭載される点火用ＩＧＢＴであることが望ましい。
【００１８】
また、前記発明の目的を達成するために、前記半導体装置の前記制御端子を接地して前記出力端子に加える電圧を上昇させ、前記出力端子と前記制御端子間の電気抵抗を測定し、前記出力端子に接続される半導体装置チップの出力用分割電極の数に対応するｐｎ接合内部電圧の倍数ごとに変化する抵抗値の数および順番を調べるワイヤオープン不良の検出方法とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数並列接続されるボンディングワイヤの数によらず、ボンディングワイヤのオープン不良を簡単な電気的試験で検出することができて、確実にワイヤオープン不良を初期選別する半導体装置およびワイヤオープン不良の検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１にかかる点火用ＩＧＢＴから封止樹脂を除去した状態の要部平面図である。
【図２】図１の点火用ＩＧＢＴに搭載されるＩＧＢＴチップの拡大平面図である。
【図３】図２のＡ―Ａ線の断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線の断面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ線の断面図である。
【図６】図２のＤ−Ｄ線の断面図である。
【図７】図２のＩＧＢＴチップの等価回路図である。
【図８】図７のＩＧＢＴチップを搭載した点火用ＩＧＢＴのボンディングワイヤのオープン不良を検出するためのＥ端子―Ｇ端子間エミッタ電圧と動作抵抗の関係図である。
【図９】自動車用内燃機関の点火装置の等価回路図である。
【図１０】図１の点火用ＩＧＢＴに搭載される異なるＩＧＢＴチップの拡大平面図である。
【図１１】図１０のＩＧＢＴチップの等価回路図である。
【図１２】図１１のＩＧＢＴチップを搭載した点火用ＩＧＢＴのボンディングワイヤのオープン不良を検出するためのＥ端子―Ｇ端子間エミッタ電圧と動作抵抗の関係図である。
【図１３】従来の点火用ＩＧＢＴから封止樹脂を除去した状態であって、複数本のボンディングワイヤによる接続方法を説明するための要部平面図ある。
【図１４】従来の点火用ＩＧＢＴの等価回路図と点火用ＩＧＢＴから封止樹脂を除去した状態であって、点火用ＩＧＢＴにはＧ−Ｋ間に双方向ツェナーダイオードが接続されていることを示す要部平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の半導体装置およびワイヤオープン不良の検出方法にかかる実施例について、図面を参照して詳細に説明する。本明細書および添付図面においては、ｎまたはｐを冠記した層や領域では、それぞれ電子または正孔が多数キャリアであることを意味する。また、ｎやｐに付す＋および−は、それぞれ相対的に不純物濃度が高いまたは低いことを意味する。なお、以下の実施例の説明および添付図面において、同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、実施例で説明される添付図面は、見易くまたは理解し易くするために正確なスケール、寸法比で描かれていない。また、以下の説明では、通称に従ってツェナーダイオードという語句を用いているが、ダイオードとの明確に区別して記述しているわけではない。数百ボルト以上の高耐圧ダイオードではないという程度の意味である。ツェナーダイオードを単にダイオードと言い換えることもできる。さらに、本発明はその要旨を超えない限り、以下に説明する実施例の記載に限定されるものではない。
【００２２】
（実施例１）
本発明の実施例１にかかる半導体装置として、以下の説明では自動車用内燃機関の点火装置に搭載される点火用ＩＧＢＴについて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施例１にかかる点火用ＩＧＢＴのデバイスから封止樹脂を除去した内部平面図である。この点火用ＩＧＢＴは、リードフレーム１０のＣ端子板１２の表面に、ＩＧＢＴチップ１１が裏面のコレクタ電極Ｃを下側にして半田接合される。ＩＧＢＴチップ１１の表面側には、制御電極であるゲート電極Ｇと出力用主電極であるエミッタ電極が２分割されたエミッタ分割電極Ｅ１、Ｅ２とが設けられる。ＩＧＢＴチップ１１はシリコン基板内に別途形成された不純物拡散層の組み合わせにより、複数の所要のＩＧＢＴユニットセルが構成され、所要のユニットセル数ごとの表面にエミッタの分割電極がそれぞれ接触する。さらに、このような複数のユニットセルが所要の数のエミッタ分割電極Ｅ１、Ｅ２・・・を形成し、それぞれ金属ワイヤ１３でエミッタ分割電極Ｅ１、Ｅ２・・の各表面と、共通の外部Ｅ端子板１２−３の表面とがボンディング接続される。また、ゲート電極Ｇと外部Ｇ端子板１２−２の表面も金属ワイヤ１３によりボンディング接続される。裏面のコレクタ電極Ｃは分割されず連続した一体の金属膜でシリコン基板のコレクタ層表面にオーミック接触し、前述のようにＣ端子板１２の表面に半田接合により接着される。
【００２４】
図２は、図１の点火用ＩＧＢＴに搭載されるＩＧＢＴチップ１１の詳細を示す拡大平面図である。エミッタ分割電極Ｅ１とゲート電極Ｇ間、エミッタ分割電極Ｅ２とゲート電極Ｇ間にはそれぞれ双方向ツェナーダイオード１４ａ、ツェナーダイオードと抵抗の直列接続１４ｂが接続されている。符号１５はＩＧＢＴのユニットセル中のポリシリコンゲート電極から延長してゲート電極Ｇパッドに配線されるポリシリコン層である。図３は図２のＡ―Ａ線の、図４は同じくＢ−Ｂ線の、図５は同じくＣ−Ｃ線の、図６は同じくＤ−Ｄ線の、それぞれ断面図である。図７は図１、図２に示す点火用ＩＧＢＴの等価回路である。
【００２５】
図３のＩＧＢＴチップのＡ−Ａ線の断面図に示すように、双方向ツェナーダイオード１４ａはＩＧＢＴのシリコン基板表面に第１酸化膜を介して形成したポリシリコン層に所要のドナーおよびアクセプタイオンを選択的にイオン注入して所要のｐ層、ｎ層を形成することにより構成される。そして、この双方向ツェナーダイオード１４ａのｎ+層の一端に第２酸化膜に明けたコンタクトホールを通してＡｌ−Ｓｉからなるエミッタ電極Ｅを接続し、他端のｎ+層にＡｌ−Ｓｉからなるゲート電極パッドＧを接続させることによりＧ−Ｅ間への接続が確保される。シリコン基板内部の層構成については後述する。なお、図３に示されるポリシリコンゲート電極２２とＧ端子とを結ぶ結線は、このポリシリコンゲート電極２２から延長して延びる図示しないポリシリコンゲート層がシリコン基板表面に配線されてＧ端子と接続されていることを示す。このポリシリコンゲート配線は平面パターンであるので、図３の断面図では示されないが、図２の平面図では符号１５で示される。
【００２６】
図４は図２のＢ−Ｂ線の断面図である。ＩＧＢＴのシリコン基板表面に第１酸化膜を介して形成したポリシリコン層中に選択的にドナーおよびアクセプタをイオン注入してツェナーダイオードを形成すると共に、イオン注入しない領域（ｐ領域）を形成し、このｐ領域をポリシリコン抵抗とする。従って、前記ポリシリコン層中には抵抗（ｐ領域）とツェナーダイオードとの直列接続１４ｂが形成されることになる。そして、このポリシリコン層の一端のｐ+領域を第２酸化膜に明けたコンタクトホールを通してＡｌ−Ｓｉからなるエミッタ電極Ｅ１と接続し、他端のｎ+領域をＡｌ−Ｓｉからなるゲート電極パッドＧと接続させることにより、図７に示す等価回路のＧ−Ｅ１間に接続されるツェナーダイオード７１と抵抗７２となる。
【００２７】
図５は図２のＣ―Ｃ線の断面図である。図４のＧ−Ｅ１間に接続されるポリシリコンツェナーダイオードに対して、さらにポリシリコンツェナーダイオード一個多く追加したものが、図７に示す等価回路のＧ−Ｅ２間に接続するツェナーダイオードと抵抗の直列接続構成である。図６は図２のＤ−Ｄ線の断面図である。エミッタ分割電極Ｅ１、Ｅ２間と、それぞれの分割電極に表面接触する二つのｐ+領域間のシリコン基板表面には酸化膜が設けられて分離される。
【００２８】
以下、図２に示すＩＧＢＴチップの製造方法について、図２〜図７を参照して説明する。ｐ+シリコン基板１６上にｎ+層１７とｎ-層１８とをこの順にエピタキシャル成長により形成する。ｎ-層１８中にｐ+領域１９をイオン注入と熱拡散により選択的に形成し、ｐ+領域１９の平面パターンの境界に沿ってエミッタ領域２０を形成する。間隔をおいて隣り合うｐ+領域１９の間のシリコン基板表面にゲート絶縁膜２３を介して導電性ポリシリコンによるゲート電極２２およびその延長からなり、Ａｌ−Ｓｉゲート電極パッドＧに至るポリシリコンゲート配線１５を形成し、ゲート電極２２をマスクとしてイオン注入と熱拡散によりｐ−領域２１を形成し、チャネル形成領域とする。その後、ゲート配線１５の両側に選択的にイオン注入しｐ+とｎ+領域を形成し、Ａｌ・Ｓｉ金属膜配線を接続してエミッタ電極Ｅとする。また、ＩＧＢＴの活性領域以外の部分のシリコン基板上に第１酸化膜を介してポリシリコン層を形成し、そのポリシリコン層中に選択的にドナーおよびアクセプタイオンのイオン注入によりｎ+領域、ｎ-領域、ｐ+領域を形成し、ポリシリコンツェナーダイオードＺＤ１３とする。その上に第２酸化膜を介してＡｌ・Ｓｉ金属電極を設けゲート電極パッドを形成する。ポリシリコンツェナーダイオードＺＤ１３の両端上の第２酸化膜にコンタクトホールを形成し、Ａｌ・Ｓｉ金属配線により一方をエミッタ分割電極Ｅ１、他方をゲート電極パッドＧに接続する。
【００２９】
図７は図２の等価回路図である。ゲート電極Ｇとエミッタ分割電極Ｅ１の間はポリシリコン層を基に造られるツェナーダイオード７１とポリシリコン抵抗７２が直列に接続され、これと並列には、やはりポリシリコン層を基に造られる双方向ツェナーダイオード７３が接続されている。同様にゲート電極Ｇとエミッタ分割電極Ｅ２の間は２個の直列ポリシリコンツェナーダイオード７４とポリシリコン抵抗７５が直列に接続され、これと並列にポリシリコンツェナーダイオード７６が接続されている。エミッタ分割電極Ｅ１とエミッタ分割電極Ｅ２からは金属ワイヤ１３によるボンディング接続により外部Ｅ端子板１２−３に接続されている。
【００３０】
図８は、ワイヤオープン不良の検出方法を示す図であり、図７のゲート端子Ｇ（図１の外部Ｇ端子板１２−２）を接地し、Ｅ端子（図１の外部Ｅ端子板１２−３）に正の電圧を印加した場合のＧ−Ｅ間の抵抗値を示す関係図である。ワイヤオープン不良の検出方法について説明する。図８に示すように、Ｅ端子の電圧をポリシリコンツェナーダイオード７１のｐｎ接合の順方向内部電圧（Ｖｆ）とする。この順方向内部電圧（Ｖｆ）は、堰層電圧とも言うこともある。Ｓｉダイオードで順方向電圧がＶｆ（通常、０．７Ｖ程度）を超えるとエミッタ分割電極Ｅ１からゲート電極Ｇの方向（ダイオードの順方向）に電流が流れ始める。その場合の抵抗値はポリシリコン抵抗７２の抵抗値２Ｒ0になる。さらにＥ端子の電圧を上げると、電圧値がＶｆの２倍未満では抵抗値は２Ｒ0であるが、電圧値がＶｆの２倍を超えると、エミッタ分割電極Ｅ２からゲート電極Ｇにも電流が流れ始める。その場合の抵抗値はポリシリコン抵抗７２（抵抗値２Ｒ0）とポリシリコン抵抗７５（抵抗値２Ｒ0）の並列接続の抵抗値（Ｒ0）となる。
【００３１】
エミッタ分割電極Ｅ１、Ｅ２にそれぞれ接続された金属ワイヤ１３は、どちらも外部Ｅ端子板に接続されるので、Ｇ端子を接地し外部Ｅ端子板の電圧を０からＶｆの２倍を超える値まで変化させた場合、抵抗値は図８のように２段階に変化するが、どちらかの金属ワイヤが開放（断線）されていれば抵抗値は１段階の変化しかないため、ワイヤの開放の有無を判別できる。また、変化するときの電圧の大きさによって、Ｅ１とＥ２のどちらの金属ワイヤが断線しているかも分かる。
【００３２】
同様にして、図１０に示すように、ＩＧＢＴチップのエミッタ電極がＥ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４のように４分割されている場合について説明する。図１１に図１０のＩＧＢＴの等価回路図を示す。図１１に示すように、このＩＧＢＴのＧ−Ｅ間にはエミッタ分割電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４に対応して、それぞれ数を順に増加させたツェナーダイオードが直列接続された抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４と共に接続されている。双方向ツェナーダイオードは図１１ではＧ−Ｅ１間のみに接続されているが、図７と同様にＧ−Ｅ２間にも接続することができるし、さらに、Ｇ−Ｅ３、Ｇ−Ｅ４間に接続させてもよい。
【００３３】
図１２は図１１のゲート端子Ｇを接地し、Ｅ端子（外部Ｅ端子板）に正の電圧を印加した場合のＧ−Ｅ間の抵抗値を示す関係図である。Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４＝４Ｒ0：１２Ｒ0：６Ｒ0：２Ｒ0とすると、Ｅ端子の電圧がＶｆ＝約０．７Ｖを超えると、Ｅ１−Ｇ間に電流が流れ始め、その時の動作抵抗は４Ｒ0である。Ｅ端子の電圧が２Ｖｆ＝１．４Ｖを超えると、動作抵抗が３Ｒ0となる。Ｅ端子の電圧が３Ｖｆ＝２．１Ｖを超えると、動作抵抗が２Ｒ0となり、Ｅ端子の電圧が４Ｖｆ＝２．８Ｖを超えると、動作抵抗がＲ0となることを示している。このようにして、順方向内部電圧（Ｖｆ）と抵抗値の関係を調べることにより、エミッタ分割電極数が多い場合にも、ワイヤオープン不良を検出することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１：      ｎ-型ドリフト領域
１ｃ：    ｎ型高濃度領域
２：      ｐ型ベース領域
２ａ：    ｐ+型ベースコンタクト領域
２−１：  終端ｐベース領域
３：      ｎ+型エミッタ領域
４：      ゲート絶縁膜
５：      ゲート電極
６：      層間絶縁膜
７：      ｎ型ガードリング領域
８：      フィールドプレート
９：      エミッタ電極
１０：    リードフレーム
１１：    ＩＧＢＴチップ
１２：    Ｃ端子板
１２−１：外部Ｃ端子板１２−１
１２−２：外部Ｃ端子板１２−２
１２−３：外部Ｃ端子板１２−３
１３：    金属ワイヤ
１４ａ：  双方向ツェナーダイオード
１４ｂ：  ツェナーダイオードと抵抗の直列接続
１５：    ポリシリコン配線
１６：    ｐ+シリコン基板
１７：    ｎ+層
１８：    ｎ-層
１９：    ｐ+領域
２０：    エミッタ領域
２１：    チャネル形成領域
２２：    ポリシリコンゲート電極
２３：    ゲート酸化膜
７１：    ツェナーダイオード
７２：    ポリシリコンダイオード
７３：    双方向ツェナーダイオード
７４：    ２直列ツェナーダイオード
７５：    ポリシリコンダイオード
７６：    双方向ツェナーダイオード
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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