(57)【要約】【課題】  半導体素子のリードピンに電極を安定して電気的に接続させることが可能な部分放電試験装置および方法を提供する。【解決手段】  部分放電試験装置１は、１次側リードピン５および２次側リードピン６を有する半導体素子３の部分放電試験を行うための装置である。弾性材料から成る支持体１３が、両リードピン５，６の厚み方向７の一方側から、両リードピン５，６を支持する。支持体１３に支持される両リードピン５，６の厚み方向７の他方側から、１次側リードピン５および２次側リードピン６に第１電極１１および第２電極１２を押当てられながら、両リードピン５，６の表面に沿って両電極１１，１２がスライド移動する。両リードピン５，６に両電極１１，１２が押当てられた状態で、第１電極１１と第２電極１２との間に、予め定める試験電圧が印加される。この結果、部分放電試験が実行される。【選択図】 図１
2014020933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次側リードピンおよび２次側リードピンを有する半導体素子の部分放電試験を行うための部分放電試験装置において、
１次側リードピンに接触するための第１電極と、
２次側リードピンに接触するための第２電極と、
弾性材料から成り、前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンの厚み方向の一方側から、前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンを支持する支持体と、
前記支持体に支持される前記１次側リードピンの厚み方向の他方側から、前記１次側リードピンに前記第１電極を押当てながら、前記１次側リードピンの表面に沿って前記第１電極を移動させるとともに、前記支持体に支持される前記２次側リードピンの厚み方向の他方側から、前記２次側リードピンに前記第２電極を押当てながら、前記２次側リードピンの表面に沿って前記第２電極を移動させる電極移動部と、
前記第１電極と前記第２電極との間に、予め定める試験電圧を印加する試験電圧印加部と、
前記電極移動部を制御して、前記１次側リードピンの表面に沿って前記第１電極を移動させるとともに前記２次側リードピンの表面に沿って前記第２電極を移動させた後、前記１次側リードピンに前記第１電極が押当てられ、かつ前記２次側リードピンに前記第２電極が押当てられた状態で、前記試験電圧印加部を制御して、前記第１電極と前記第２電極との間に前記予め定める試験電圧を印加させる制御部とを含むことを特徴とする部分放電試験装置。
【請求項２】
前記第１電極および前記第２電極は、先端が尖った形状であり、かつ、前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンよりも硬さの高い材料で形成されることを特徴とする請求項１記載の部分放電試験装置。
【請求項３】
前記支持体は、前記第１電極および前記第２電極の前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンへの押当て力に対して弾性反発力を発生する材料から成ることを特徴とする請求項１または２記載の部分放電試験装置。
【請求項４】
前記半導体素子を真空吸着して予め定める位置に位置決めして保持する保持部をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１項記載の部分放電試験装置。
【請求項５】
前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンは、直線状に延びて形成されていることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１項記載の部分放電試験装置。
【請求項６】
Ｍ行Ｎ列（Ｍ，Ｎは２以上の整数）の行列状に配置された複数の半導体素子の部分放電試験を行うための部分放電試験装置において、
第１列目〜第Ｎ列目のＭ個の前記半導体素子の１次側リードピンにそれぞれ接触可能な複数の電極を有する第１電極群と、
第１列目〜第Ｎ列目のＭ個の前記半導体素子の２次側リードピンにそれぞれ接触可能な複数の電極を有する第２電極群と、
弾性材料から成り、Ｍ×Ｎ個の前記半導体素子の前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンの厚み方向の一方側から、前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンを支持する支持体と、
Ｍ×Ｎ個の前記半導体素子の前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンの厚み方向の他方側から、各半導体素子の前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンに前記第１電極群および前記第２電極群の各電極を押当てながら、各半導体素子の前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンの表面に沿って前記第１電極群および前記第２電極群を移動させる電極移動部と、
前記第１電極群の前記１次側リードピンに接触する電極と前記第２電極群の前記２次側リードピンに接触する電極との間に、予め定める試験電圧を印加する試験電圧印加部とを含むことを特徴とする部分放電試験装置。
【請求項７】
１次側リードピンおよび２次側リードピンを有する半導体素子の部分放電試験を行うための部分放電試験方法において、
弾性材料から成る支持体に、前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンの厚み方向の一方側から、前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンを支持させる第１ステップと、
前記支持体によって支持される前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンの厚み方向の他方側から、前記１次側リードピンに第１電極を押当てながら前記１次側リードピンの表面に沿って該第１電極を移動させるとともに、前記２次側リードピンに第２電極を押当てながら前記２次側リードピンの表面に沿って前記第２電極を移動させる第２ステップと、
前記１次側リードピンの表面に沿って前記第１電極を移動させるとともに前記２次側リードピンの表面に沿って前記第２電極を移動させた後、前記１次側リードピンに前記第１電極が押当てられ、かつ前記２次側リードピンに前記第２電極が押当てられた状態で、前記第１電極と前記第２電極との間に予め定める試験電圧を印加する第３ステップとを含むことを特徴とする部分放電試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子の製造工程で実行される部分放電試験を行うための部分放電試験装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術の半導体素子の製造工程において、製造された半導体素子の良否判断のための検査の１つとして、絶縁耐圧試験が行われる。絶縁耐圧試験に関する従来技術が、特許文献１に開示される。
【０００３】
特許文献１に開示される絶縁耐圧選別装置は、リードを有する電気製品の耐電圧試験のための装置である。特許文献１の絶縁耐圧選抜装置において、検査対象の製品のリードと絶縁耐圧選別装置の電圧供給端子との間に所定の検査電圧以下で空気中放電を生じる程度の距離の隙間が形成されるように、装置の電圧供給端子に対して製品のリードが位置決めされる。位置決め後に装置の電圧供給端子に前記検査電圧を印加すると、製品が不良品であれば、不良品である製品のリードと装置の電圧供給端子との間に空気中放電が生じる。製品のリードと装置の電圧供給端子との間の放電の花火が観測されるか否かによって、製品が不良品であるか否かが判断される。
【０００４】
従来技術の半導体素子の製造工程において、耐電圧試験の他に、製造された半導体素子の潜在的不良や製造バラツキを検出するための試験の１つとして、部分放電試験が行われる。半導体素子の部分放電試験において、半導体素子のリードピンに電極が電気的に接続させられ、接続させた電極を介して半導体素子に所定の試験電圧が印加される。半導体素子内部の絶縁体内に微小な空隙状欠陥等が存在すると、試験電圧の印加に伴って、空隙状欠陥に部分放電が発生する。部分放電に伴う電流変化の有無を検出することによって、半導体素子内部の絶縁体の欠陥が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−２１３５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような従来技術の部分放電試験装置において、試験電圧印加用の電極と半導体素子のリードピンとを電気的に接続させるために、電極がリードピンに押当てられている。しかしながら、このような形態の電極とリードピンとの電気的接続は半導体素子のリードピンの形状および該リードピンの表面状態に影響されるため、検査すべき全ての半導体素子のリードピンに電極を安定して電気的に接続させることは困難である。
【０００７】
たとえば、半導体素子のリードピンが湾曲形状である場合、電極とリードピンとの物理的な接触面積が狭く成り易いため、電極とリードピンとの安定した電気的接続が難しい。またたとえば、湾曲形状のリードピンに電極が無理に押付けられると、湾曲形状のリードピンに電極が誤って干渉し、リードピンを湾曲形状からさらに曲げてしまう可能性もある。最終形成後の半導体素子のリードピンが湾曲形状である場合、半導体素子の最終形成後に上述の部分放電試験を行うと、上述の理由に基づき、部分放電試験の安定した実行が困難になる。
【０００８】
また従来技術の部分放電試験装置において、半導体素子のリードピンに電気的に接続すべき電極の形状は、平面形状であったり、先端が尖った形状であったりする。電極がリードピンに押当てられる構成である場合、電極とリードピンとの電気的接続は半導体素子のリードピンの形状および該リードピンの表面状態に影響されるため、検査すべき全ての半導体素子のリードピンに電極を安定して電気的に接続させることは困難である。たとえば、リードピン表面に汚れや付着異物がある場合、およびリードピン表面に酸化膜が形成される場合、電極をリードピンに押付けるだけでは、電極がリードピンに安定して電気的に接続することは難しい。
【０００９】
また従来技術の部分放電試験装置において、半導体素子のリードピンがリードピンの厚み方向の一方側から支持体によって支持されており、リードピンの他方側から電極がリードピンに押付けられる。支持体が金属または硬さの高い樹脂である場合、リードピンの厚み方向のばらつきを吸収できないため、半導体素子のリードピンに電極が常に安定して物理的に接触することは困難である。
【００１０】
さらにまた前述したように、特許文献１の絶縁耐圧選別装置では、製品が不良品であれば、検査電圧が印加されると製品が絶縁破壊されてしまう。不良品であっても検査で製品を破壊せず、絶縁耐圧試験で発見し難い微小な絶縁不良を検出するために、部分放電試験が行われる。特許文献１の絶縁耐圧選別装置と同様に、部分放電試験において半導体素子のリードピンと電極との間に予め隙間を開けておいて製品不良時にコロナ放電を発生させることは、部分放電試験で半導体素子に印加される電圧の大きさでは難しい。
【００１１】
本発明の目的は、半導体素子のリードピンに電極を安定して電気的に接続させることが可能な部分放電試験装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、１次側リードピンおよび２次側リードピンを有する半導体素子の部分放電試験を行うための部分放電試験装置において、
１次側リードピンに接触するための第１電極と、
２次側リードピンに接触するための第２電極と、
弾性材料から成り、前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンの厚み方向の一方側から、前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンを支持する支持体と、
前記支持体に支持される前記１次側リードピンの厚み方向の他方側から、前記１次側リードピンに前記第１電極を押当てながら、前記１次側リードピンの表面に沿って前記第１電極を移動させるとともに、前記支持体に支持される前記２次側リードピンの厚み方向の他方側から、前記２次側リードピンに前記第２電極を押当てながら、前記２次側リードピンの表面に沿って前記第２電極を移動させる電極移動部と、
前記第１電極と前記第２電極との間に、予め定める試験電圧を印加する試験電圧印加部と、
前記電極移動部を制御して、前記１次側リードピンの表面に沿って前記第１電極を移動させるとともに前記２次側リードピンの表面に沿って前記第２電極を移動させた後、前記１次側リードピンに前記第１電極が押当てられ、かつ前記２次側リードピンに前記第２電極が押当てられた状態で、前記試験電圧印加部を制御して、前記第１電極と前記第２電極との間に前記予め定める試験電圧を印加させる制御部とを含むことを特徴とする部分放電試験装置である。
【００１３】
また本発明は、前記第１電極および前記第２電極は、先端が尖った形状であり、かつ、前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンよりも硬さの高い材料で形成されることを特徴とする。
【００１４】
さらにまた本発明は、前記支持体は、前記第１電極および前記第２電極の前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンへの押当て力に対して弾性反発力を発生する材料から成ることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記半導体素子を真空吸着して予め定める位置に位置決めして保持する保持部をさらに含むことを特徴とする。
【００１６】
さらにまた本発明は、前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンは、直線状に延びて形成されていることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、Ｍ行Ｎ列（Ｍ，Ｎは２以上の整数）の行列状に配置された複数の半導体素子の部分放電試験を行うための部分放電試験装置において、
第１列目〜第Ｎ列目のＭ個の前記半導体素子の１次側リードピンにそれぞれ接触可能な複数の電極を有する第１電極群と、
第１列目〜第Ｎ列目のＭ個の前記半導体素子の２次側リードピンにそれぞれ接触可能な複数の電極を有する第２電極群と、
弾性材料から成り、Ｍ×Ｎ個の前記半導体素子の前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンの厚み方向の一方側から、前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンを支持する支持体と、
Ｍ×Ｎ個の前記半導体素子の前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンの厚み方向の他方側から、各半導体素子の前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンに前記第１電極群および前記第２電極群の各電極を押当てながら、各半導体素子の前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンの表面に沿って前記第１電極群および前記第２電極群を移動させる電極移動部と、
前記第１電極群の前記１次側リードピンに接触する電極と前記第２電極群の前記２次側リードピンに接触する電極との間に、予め定める試験電圧を印加する試験電圧印加部とを含むことを特徴とする部分放電試験装置である。
【００１８】
さらにまた本発明は、１次側リードピンおよび２次側リードピンを有する半導体素子の部分放電試験を行うための部分放電試験方法において、
弾性材料から成る支持体に、前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンの厚み方向の一方側から、前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンを支持させる第１ステップと、
前記支持体によって支持される前記１次側リードピンおよび前記２次側リードピンの厚み方向の他方側から、前記１次側リードピンに第１電極を押当てながら前記１次側リードピンの表面に沿って該第１電極を移動させるとともに、前記２次側リードピンに第２電極を押当てながら前記２次側リードピンの表面に沿って前記第２電極を移動させる第２ステップと、
前記１次側リードピンの表面に沿って前記第１電極を移動させるとともに前記２次側リードピンの表面に沿って前記第２電極を移動させた後、前記１次側リードピンに前記第１電極が押当てられ、かつ前記２次側リードピンに前記第２電極が押当てられた状態で、前記第１電極と前記第２電極との間に予め定める試験電圧を印加する第３ステップとを含むことを特徴とする部分放電試験方法である。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように本発明によれば、部分放電試験装置は、１次側リードピンおよび２次側リードピンを有する半導体素子の部分放電試験を行うための装置である。本発明の部分放電試験装置は、１次側リードピンに電気的に接続するための第１電極と、２次側リードピンに電気的に接続するための第２電極と、弾性材料から成る支持体と、第１電極および第２電極を移動させるための電極移動部と、第１電極と第２電極との間に予め定める試験電圧を印加するための試験電圧印加部と、部分放電試験を制御するための制御部とを含む。
【００２０】
支持体は、１次側リードピンおよび２次側リードピンの厚み方向の一方側から、１次側リードピンおよび２次側リードピンを支持する。制御部の制御に応答し、電極移動部によって、支持体に支持される１次側リードピンおよび２次側リードピンの厚み方向の他方側から１次側リードピンおよび２次側リードピンに第１電極および第２電極が押当てられながら、１次側リードピンおよび２次側リードピンの表面に沿って第１電極および第２電極が移動する。これによって、１次側リードピンおよび２次側リードピンに第１電極および第２電極が電気的に接続される。第１電極および第２電極の移動後、制御部の制御に応答し、１次側リードピンおよび２次側リードピンに第１電極および第２電極が押当てられた状態で、試験電圧印加部によって、第１電極と第２電極との間に試験電圧が印加される。この結果、半導体素子に対する部分放電試験が実行される。
【００２１】
このように、本発明の部分放電試験装置において、１次側リードピンおよび２次側リードピンの表面を引っ掻くように第１電極および第２電極が移動しているため、本発明の部分放電試験装置は、１次側リードピンおよび２次側リードピンの表面形状の影響を受けることなく、第１電極および第２電極と１次側リードピンおよび２次側リードピンとを安定して電気的に接続させることができる。また、本発明の部分放電試験装置において、１次側リードピンおよび２次側リードピンを支持する支持体が弾性材料から形成されるため、１次側リードピンおよび２次側リードピンの厚み方向のばらつきの影響を受けることなく、第１電極および第２電極と１次側リードピンおよび２次側リードピンとを安定して電気的に接続させることができる。これらによって、本発明の部分放電試験装置は、半導体素子の１次側リードピンおよび２次側リードピンと第１電極および第２電極との電気的な接続不良に起因する部分放電試験の不良を防止して、正常な部分放電試験を常に実行することができる。
【００２２】
また本発明によれば、部分放電試験装置において、第１電極および第２電極は、先端が尖った形状であり、かつ、１次側リードピンおよび２次側リードピンよりも硬さの高い材料で形成される。これによって、先端が尖った第１電極および第２電極が、繰返し使用に足る充分な耐摩耗性を得ることができる。したがって、部分放電試験が繰返される状況下において、本発明の部分放電試験装置は、正常な部分放電試験をより確実に実行することができる。
【００２３】
さらにまた本発明によれば、部分放電試験装置において、第１電極および第２電極を１次側リードピンおよび２次側リードピンへの押当て力に対して弾性反発力を発生する弾性材料から、支持体が形成される。
【００２４】
この結果、本発明の部分放電試験装置は、第１電極および第２電極が１次側リードピンおよび２次側リードピンに押当てられた時に、支持体の弾性反発力によって、第１電極および第２電極が１次側リードピンおよび２次側リードピンに確実に電気的に接続することができる。したがって、本発明の部分放電試験装置は、半導体素子のリードピンと電極との電気的な接続不良に起因する部分放電試験の不良をより確実に防止して、正常な部分放電試験を常に実行することができる。
【００２５】
また本発明によれば、本発明の部分放電試験装置は、予め定める位置に半導体素子を位置決めしつつ保持するための保持部をさらに有する。この結果、１次側リードピンおよび２次側リードピンが第１電極および第２電極と支持体との間に確実に配置される。これによって、本発明の部分放電試験装置は、正常な部分放電試験をより確実に実行することができる。
【００２６】
また本発明の部分放電試験装置において、保持部は、半導体素子の位置決め保持のために、半導体素子を真空吸着する。これによって、本発明の部分放電試験装置は、半導体素子を確実かつ正確に位置決めすることができ、さらに、保持部の機構を簡素化することができる。
【００２７】
さらにまた本発明によれば、部分放電試験装置は、１次側リードピンおよび２次側リードピンが直線状に延びて形成されている半導体素子に対して、部分放電試験を実行する。この結果、半導体素子の１次側リードピンおよび２次側リードピンが湾曲形状である場合よりも１次側リードピンおよび２次側リードピンが直線状に延びた平坦形状である場合のほうが、第１電極および第２電極と１次側リードピンおよび２次側リードピンとの電気的な接続性を向上させることができる。これによって、本発明の部分放電試験装置は、正常な部分放電試験をより確実に実行することができる。またこの結果、半導体素子の１次側リードピンおよび２次側リードピンが湾曲形状である場合よりも１次側リードピンおよび２次側リードピンが平坦形状である場合のほうが、第１電極および第２電極の構造が簡素化可能になる。これによって、本発明の部分放電試験装置は、装置構成を簡略化して装置コストを低減させることができる。
【００２８】
また以上のように本発明によれば、部分放電試験装置は、Ｍ行Ｎ列（Ｍ，Ｎは２以上の整数）の行列状に配置され、かつ１次側リードピンおよび２次側リードピンをそれぞれ有する複数の半導体素子の部分放電試験を行うための装置である。本発明の部分放電試験装置は、第１列目〜第Ｎ列目のＭ個の半導体素子の１次側リードピンにそれぞれ電気的に接続可能な複数の電極を有する第１電極群と、第１列目〜第Ｎ列目のＭ個の半導体素子の２次側リードピンにそれぞれ電気的に接続可能な複数の電極を有する第２電極群と、弾性材料から成る支持体と、第１電極群および第２電極群を移動させるための電極移動部と、第１電極群の電極と第２電極群の電極との間に予め定める試験電圧を印加するための試験電圧印加部とを含む。
【００２９】
支持体は、Ｍ×Ｎ個の半導体素子の１次側リードピンおよび２次側リードピンの厚み方向の一方側から、Ｍ×Ｎ個の半導体素子の１次側リードピンおよび２次側リードピンを支持する。電極移動部によって、支持体に支持されるＭ×Ｎ個の半導体素子の１次側リードピンおよび２次側リードピンの厚み方向の他方側から、各半導体素子の１次側リードピンおよび２次側リードピンに第１電極群の各電極および第２電極群の各電極がそれぞれ押当てられながら、各半導体素子の１次側リードピンおよび２次側リードピンの表面に沿って第１電極群の電極および第２電極群の電極が移動する。第１電極群および第２電極群の電極移動後、各半導体素子の１次側リードピンおよび２次側リードピンに第１電極群および第２電極群の各電極が押当てられた状態で、試験電圧印加部によって、第１電極群の電極と第２電極群の電極との間に試験電圧が印加される。この結果、Ｍ×Ｎ個の半導体素子に対する部分放電試験が実行される。
【００３０】
これによって、本発明の部分放電試験装置は、Ｍ行Ｎ列の行列状に並べられたＭ×Ｎ個の半導体素子の部分放電試験を、一度に確実に実行することができる。また、両リードピンを支持する支持体が弾性材料から形成されるため、Ｍ×Ｎ個の半導体素子の両リードピンの厚み方向のばらつきが吸収される。また、Ｍ×Ｎ個の半導体素子の両リードピンの表面を引っ掻くように第１電極群および第２電極群の電極が移動しているため、１次側リードピンおよび２次側リードピンの表面形状の影響を受けることなく、第１電極および第２電極と１次側リードピンおよび２次側リードピンとを安定して電気的に接続させることができる。これによって、本発明の部分放電試験装置は、半導体素子のリードピンと電極との電気的な接続不良に起因する部分放電試験の不良を防止して、Ｍ×Ｎ個の半導体素子に対して正常な部分放電試験を常に実行することができる。
【００３１】
さらにまた本発明によれば、部分放電試験方法は、１次側リードピンおよび２次側リードピンを有する半導体素子の部分放電試験を行うための試験方法である。本発明の部分放電試験方法において、第１ステップでは、弾性材料から成る支持体に、１次側リードピンおよび２次側リードピンの厚み方向の一方側から、１次側リードピンおよび２次側リードピンを支持させる。第２ステップでは、支持体によって支持される１次側リードピンおよび２次側リードピンの厚み方向の他方側から、１次側リードピンおよび２次側リードピンに第１電極および第２電極を押当てながら、１次側リードピンおよび２次側リードピンの表面に沿って第１電極および第２電極を移動させる。第３ステップでは、第１電極および第２電極の移動後、１次側リードピンおよび２次側リードピンに第１電極および第２電極が押当てられた状態で、第１電極と第２電極との間に予め定める試験電圧を印加する。これによって、部分放電試験が実行される。
【００３２】
これによって、本発明の部分放電試験方法が用いられる場合、半導体素子の１次側リードピンおよび２次側リードピンの形状および１次側リードピンおよび２次側リードピンの表面状態に拘らず、１次側リードピンおよび２次側リードピンに第１電極および第２電極を確実に電気的に接続させることができる。ゆえに、本発明の部分放電試験方法が用いられる場合、半導体素子のリードピンと電極との電気的な接続不良に起因する部分放電試験の不良が防止されるので、正常な部分放電試験が常に実行される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態である半導体素子３の部分放電試験装置１の構成および挙動を示す模式図である。
【図２】第１実施形態の部分放電試験装置１において、第１電極１１および第２電極１２の構成および挙動を説明するための模式図である。
【図３】第１実施形態の部分放電試験装置１において、支持体１３の挙動を説明するための模式図である。
【図４】第１実施形態の部分放電試験装置１において、検査対象の半導体素子の１次側リードピン５および２次側リードピン６の形状を説明するための模式図である。
【図５】本発明の第２実施形態である半導体素子３の部分放電試験装置４１の構成を示す模式図である。
【図６】第２実施形態の部分放電試験装置４１において、Ｍ行Ｎ列の半導体素子３の配置状況を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、本発明の第１実施形態である部分放電試験装置１の構成を示すための模式図である。第１実施形態の部分放電試験装置１は、１次側リードピン５および２次側リードピン６を有する半導体素子３の部分放電試験を行うための装置である。第１実施形態の部分放電試験装置１は、第１電極１１と、第２電極１２と、支持体１３と、電極移動部１４と、試験電圧印加部１５と、保持部１７とを含み、電極移動部１４および試験電圧印加部を制御する制御部（図示しない）をさらに含む。
【００３５】
第１電極１１は、半導体素子３の１次側リードピン５に電気的に接続するための電極である。第２電極１２は、半導体素子３の２次側リードピン６に電気的に接続するための電極である。以後説明では、第１電極１１および第２電極１２を「両電極１１，１２」と総称することがある。また１次側リードピン５および２次側リードピン６を「両リードピン５，６」と総称することがある。
【００３６】
保持部１７は、半導体素子３を予め定める基準位置に位置決めしつつ保持する。支持体１３は、半導体素子３の１次側リードピン５および２次側リードピン６の厚み方向７の一方側から、位置決めされた半導体素子３の１次側リードピン５および２次側リードピン６を支持する。
【００３７】
電極移動部１４は、その動作が制御部によって制御され、半導体素子３の１次側リードピン５および２次側リードピン６の厚み方向７の他方側から、１次側リードピン５および２次側リードピン６に第１電極１１および第２電極１２を押当てながら、１次側リードピン５および２次側リードピン６の表面に沿って、第１電極１１および第２電極１２をスライド移動させる。これによって、１次側リードピン５および２次側リードピン６に第１電極１１および第２電極１２が電気的に接続される。試験電圧印加部１５は、その動作が制御部によって制御され、半導体素子３の１次側リードピン５および２次側リードピン６に第１電極１１および第２電極１２がそれぞれ電気的に接続した状態で、部分放電試験のための予め定める試験電圧を、第１電極１１と第２電極１２との間に印加する。この結果、半導体素子３の部分放電試験が実行される。
【００３８】
以上説明したように、第１実施形態の部分放電試験装置１において、両電極１１，１２が両リードピン５，６に押当てられつつ、両リードピン５，６の表面を両電極１１，１２が引っ掻くようにスライド移動している。この結果、第１実施形態の部分放電試験装置１は、両リードピン５，６の表面形状の影響を受けることなく、両電極１１，１２と両リードピン５，６とが安定して電気的に接続することができる。たとえば、両リードピン５，６表面に汚れや付着異物がある場合、および両リードピン５，６の表面に酸化膜が形成される場合であっても、第１実施形態の部分放電試験装置１は、安定した電気的な接続状態を得ることができる。
【００３９】
これによって、第１実施形態の部分放電試験装置１は、半導体素子３の両リードピン５，６と両電極１１，１２との電気的な接続不良に起因するリードピンおよび電極間の隙間の発生を防止することができるため、部分放電試験中に該隙間に生じるコロナ放電を防止することができる。したがって、第１実施形態の部分放電試験装置１は、半導体素子３の両リードピン５，６と両電極１１，１２との電気的な接続不良に起因する部分放電試験の不良を防止して、正常な部分放電試験を常に実行することができる。
【００４０】
また第１実施形態の部分放電試験装置１において、半導体素子３の両リードピン５，６を支持するための支持体１３は、好ましくは、弾性材料から形成される。支持体１３が弾性を有するため、両電極１１，１２が両リードピン５，６に押当てられる動作に伴い、支持体１３の弾性によって、両リードピン５，６の厚み方向７のうちの両電極１１，１２が両リードピン５，６へ押当てられる向き３７と反対の向きへ、両リードピン５，６が押上げられる。ゆえに、両リードピン５，６の厚み方向７のばらつきが吸収される。この結果、第１実施形態の部分放電試験装置１は、両リードピン５，６の厚み方向７のばらつきの影響を受けることなく、両電極１１，１２と両リードピン５，６とを安定して物理的に接触させることができる。
【００４１】
これによって、第１実施形態の部分放電試験装置１は、半導体素子３の両電極１１，１２と両リードピン５，６との電気的な接続不良に起因するリードピンおよび電極間の隙間の発生をさらに防止することができるため、部分放電試験中に該隙間に生じるコロナ放電をより確実に防止することができる。したがって、第１実施形態の部分放電試験装置１は、部分放電試験の不良をより確実に防止して、正常な部分放電試験を常に実行することができる。
【００４２】
また第１実施形態の部分放電試験装置１において、両電極１１，１２と両リードピン５，６とをそれぞれ電気的に接続させるために、両電極１１，１２が両リードピン５，６に押当てられつつ、両電極１１，１２が両リードピン５，６の表面に沿ってスライド移動される。両電極１１，１２を両リードピン５，６に確実に接続させるために、好ましくは、両電極１１，１２は、先端３５が尖った形状に形成される。
【００４３】
先端３５が尖った形状に両電極１１，１２が形成される場合、両電極１１，１２の材質が、銅のような硬さの低い材質では磨耗が早く、両電極１１，１２が両リードピン５，６をスライドする効果が短期間で得られなくなるので、両電極１１，１２には充分な耐摩耗性が必要になる。第１実施形態の部分放電試験装置１において、好ましくは、磨耗を考慮して、第１電極１１および第２電極１２は、１次側リードピン５および２次側リードピン６よりも硬さの高い材料で形成される。たとえば、両電極１１，１２は、ＳＫ材（炭素工具鋼鋼材）又は超硬材料で形成されることが好ましい。これによって、第１実施形態の部分放電試験装置１は、使用に足る充分な耐摩耗性を有する電極を得ることができる。したがって、部分放電試験が繰返される状況下において、第１実施形態の部分放電試験装置１は、正常な部分放電試験をより確実に実行することができる。
【００４４】
また第１実施形態の部分放電試験装置１において、半導体素子３の両リードピン５，６を支持するための支持体１３を形成する材料は、より好ましくは、弾性材料であって、かつ、両電極１１，１２の両リードピン５，６への押当て力に対して反発する弾性反発力を有する材料で実現される。この結果、第１実施形態の部分放電試験装置１において、両電極１１，１２が両リードピン５，６に押当てられた時に、支持体１３の弾性反発力によって、両リードピン５，６が両電極１１，１２を押返す向きに、支持体１３が両リードピン５，６を押上げる。すなわち、両リードピン５，６の厚み方向７のうちの両電極１１，１２が両リードピン５，６へ押当てられる向き３７とは逆向きに、支持体１３が両リードピン５，６を押上げる。ゆえに、両電極１１，１２が両リードピン５，６に確実に物理的に接触することができる。
【００４５】
これによって、第１実施形態の部分放電試験装置１は、半導体素子３の両リードピン５，６と両電極１１，１２との電気的な接続不良に起因するコロナ放電をより確実に防止することができる。したがって、第１実施形態の部分放電試験装置１は、部分放電試験の不良をより確実に防止して、正常な部分放電試験を常に実行することができる。
【００４６】
また第１実施形態の部分放電試験装置１は、前述したように、好ましくは、所定の基準位置に半導体素子３を位置決めしつつ保持するための保持部１７をさらに有する。基準位置は、たとえば、位置決め保持時に、半導体素子３の１次側リードピン５および２次側リードピン６が第１電極１１および第２電極１２と支持体１３との間に位置することが可能な位置である。この結果、基準位置に半導体素子３が位置決め保持されると、両リードピン５，６が両電極１１，１２と支持体１３との間に確実に配置される。これによって、第１実施形態の部分放電試験装置１は、部分放電試験時に、両電極１１，１２と半導体素子３の両リードピン５，６とが常に確実に電気的に接続することができるため、正常な部分放電試験をより確実に実行することができる。
【００４７】
また第１実施形態の部分放電試験装置１において、保持部１７は、好ましくは、半導体素子３の位置決め保持のために、半導体素子の少なくとも一部分を真空吸着する。具体例として、保持部１７は、半導体素子３のモールド平面を真空吸着する。位置決め保持に真空吸着を用いることによって、半導体素子３を確実かつ正確に位置決めすることができ、さらに、保持部１７の機構を簡素化することができる。保持部１７の簡素化は、特に、複数個の半導体素子３の部分放電試験を同時に行う構成において、非常に有効である。
【００４８】
また第１実施形態の部分放電試験装置１において、好ましくは、部分放電試験を行う半導体素子３の１次側リードピン５および２次側リードピン６は、直線状に延びて形成される。具体例としては、半導体素子の両リードピン５，６が、平坦形状を有する。半導体素子３の両リードピン５，６が湾曲形状である場合よりも両リードピン５，６が平坦形状である場合のほうが、両電極１１，１２と両リードピン５，６との電気的な接続性を向上させることができる。たとえば、両リードピン５，６が湾曲形状である場合よりも両リードピン５，６が平坦形状である場合のほうが、両電極１１，１２を両リードピンにスライド移動させることが可能な範囲が広く成るため、スライド移動が容易になる。ゆえに、第１実施形態の部分放電試験装置１は、正常な部分放電試験をより確実に実行することができる。
【００４９】
また、半導体素子３の両リードピン５，６が湾曲形状である場合よりも両リードピン５，６が平坦形状である場合のほうが、両電極１１，１２の構造を簡略化することができる。ゆえに、第１実施形態の部分放電試験装置１は、装置構成を簡略化して、装置の製造コストを低減させることができる。
【００５０】
前述したように、第１実施形態の部分放電試験装置１において、部分放電試験時には、両リードピン５，６の厚み方向７の一方側から支持体１３が両リードピン５，６を支持した状態で、両電極１１，１２が、厚み方向７の他方側から両リードピン５，６に押当てられつつ両リードピン５，６の表面に沿ってスライド移動する。たとえば、最終形成時に半導体素子３の両リードピン５，６が湾曲形状である場合、両電極１１，１２と両リードピン５，６との物理的な接触が可能な面積が狭く成り易いため、両電極１１，１２と両リードピン５，６との安定した物理的接触が難しく、かつ両電極１１，１２のスライド移動も難しい。またたとえば、湾曲形状のリードピンに電極が無理に押付けられると、湾曲形状のリードピンに電極が誤って干渉し、リードピンを湾曲形状からさらに変形させてしまう可能性もある。
【００５１】
ゆえに、第１実施形態の部分放電試験装置１は、好ましくは、両リードピン５，６が湾曲形状である最終形成後の半導体素子３に対して部分放電試験を行う代わりに、両リードピン５，６が未だ平坦形状である形成途中の半導体素子３に対して部分放電試験を実行する。これによって、第１実施形態の部分放電試験装置１は、最終形成後の半導体素子３に対して部分放電試験を行う場合よりも、両リードピン５，６が平坦状態である形成途中の半導体素子３に対して部分放電試験を行う場合のほうが、両電極１１，１２の構造を簡略化させつつ、正常な部分放電試験をより確実に実行することができる。
【００５２】
以上説明したように、半導体素子３の部分放電試験を行うための第１実施形態の部分放電試験方法は、弾性を有する材料から形成される支持体１３に、半導体素子３の両リードピン５，６の厚み方向７の一方側から両リードピン５，６を支持させる第１ステップと、半導体素子３の両リードピン５，６の厚み方向７の他方側から両リードピン５，６に両電極１１，１２を押当てながら、両リードピン５，６の表面に沿って両電極１１，１２をスライド移動させる第２ステップと、両リードピン５，６に押当てられた両電極１１，１２間に予め定める試験電圧を印加する第３ステップとを含む。
【００５３】
これによって、第１実施形態の部分放電試験方法が用いられる場合、半導体素子３の両リードピン５，６の形状および両リードピン５，６の表面状態に拘らず、両リードピン５，６に両電極１１，１２を確実に電気的に接続させることができる。ゆえに、第１実施形態の部分放電試験方法が用いられる場合、半導体素子３のリードピンと電極との電気的な接続不良に起因する部分放電試験の不良が防止されるので、正常な部分放電試験が常に実行される。
【００５４】
再び図１を参照して、第１実施形態の部分放電試験装置１の詳細な構成を、以下に説明する。なお、以下に示す第１実施形態の部分放電試験装置１の詳細構成は、本発明の部分放電試験装置の１つの実施形態に過ぎず、本発明の部分放電試験装置１は、当該実施形態の部分放電試験装置１に対して種々の変更を加えて実現することが可能である。
【００５５】
また、以下の詳細説明では、説明の具体化のため、検査対象の半導体素子３が、ＳＯＰ（Small Outline Package）である場合を例としている。ＳＯＰは、半導体素子３の矩形の本体の対向する２辺に１次側リードピン５および２次側リードピン６がそれぞれ配置される構成の半導体素子３である。第１実施形態の部分放電試験装置１は、両電極１１，１２および支持体１３を検査対象の半導体素子３の種類に対応した構成にすれば、ＳＯＰ以外の種類の半導体素子３の部分放電試験に用いることが可能である。
【００５６】
第１実施形態の部分放電試験装置１において、保持部１７は、位置決め孔２３が形成された載置台２１と、真空源２２とを含む。また第１実施形態の部分試験装置において、電極移動部１４が、電極取付部材２５と、ばね取付部材２６と、厚み方向用移動部２７と、圧縮ばね２８と、スライド用移動部２９とを含む。試験電圧印加部１５は、高圧側端子３１と低圧側端子３２とを備える。
【００５７】
試験電圧印加部１５の高圧側端子３１に、第１電極１１および第２電極１２のうちのいずれか一方電極が、ケーブル等を介して電気的に接続される。また試験電圧印加部１５の低圧側端子３２に、第１電極１１および第２電極１２のうちのいずれか他方電極が、ケーブル等を介して電気的に接続される。たとえば、試験電圧印加部１５の高圧側端子３１に第１電極１１が接続され、試験電圧印加部１５の低圧側端子３２に第２電極１２が接続される。これによって、試験電圧印加部１５が低圧側端子３２および高圧側端子３１の間に所定の試験電圧を印加すれば、第１電極１１と第２電極１２との間に試験電圧が印加される。試験電圧は、半導体素子３の部分放電試験実行時において、該半導体素子３の１次側リードピン５および２次側リードピン６の間に印加すべき電圧に相当する。
【００５８】
載置台２１の位置決め孔２３は、半導体素子３の本体を落し込むことが可能な大きさおよび形状を有する。好ましくは、位置決め孔２３の大きさおよび形状は、半導体素子３の本体の大きさおよび形状を基準に予め定める大きさのゆとり（クリアランス）を加えた大きさおよび形状である。位置決め孔２３の両側に、支持体１３が配置される。
【００５９】
載置台２１の位置決め孔２３の底面に、真空孔２４が設けられる。真空孔２４を通して載置台２１の位置決め孔２３の空気が吸引可能になるように、真空源２２と真空孔２４とが管等を用いて物理的に接続される。真空源２２は、管等を通じて接続された真空孔２４から、真空孔２４の先の空間、すなわち位置決め孔２３の内部空間の気体を吸引する。
【００６０】
第１実施形態の部分放電試験装置１において、第１電極１１および第２電極１２は単一の電極取付部材２５に固定されており、両リードピン５，６の厚み方向７に沿って両リードピン５，６に近接離反可能となるように、電極取付部材２５ごと両電極１１，１２が移動可能に構成される。このために、第１電極１１および第２電極１２は、両リードピン５，６への電気的接続時における両電極１１，１２の相互の位置関係を保った状態で、電極取付部材２５に固定される。ばね取付部材２６と電極取付部材２５とは、圧縮ばね２８を介して相互に固定される。圧縮ばね２８は、両電極１１，１２が両リードピン５，６に押付けられる際に、両電極１１，１２が両リードピン５，６に押付けられる力を調整するためのばねである。
【００６１】
厚み方向用移動部２７は、両リードピン５，６の厚み方向７に沿って両リードピン５，６に両電極１１，１２を近接離反するように、ばね取付部材２６を移動させる。スライド用移動部２９は、両リードピン５，６の表面に沿って両リードピン５，６が両電極１１，１２の表面をスライド移動するように、ばね取付部材２６を移動させる。厚み方向用移動部２７およびスライド用移動部２９は、それぞれエアシリンダによって実現される。
【００６２】
厚み方向７に沿って両電極１１，１２が両リードピン５，６に近接する向き３７にばね取付部材２６が厚み方向用移動部２７によって移動させられると、ばね取付部材２６の動きに伴って圧縮ばね２８と電極取付部材２５と両電極１１，１２とが前記近接する向き３７に移動する。前記近接する向き３７への移動によって、両電極１１，１２が両リードピン５，６に物理的に接触する。両電極１１，１２が両リードピン５，６に物理的に接触した後、両電極１１，１２に係る前記近接する向き３７の力が余剰であれば、余剰の力は圧縮ばね２８を縮ませることで調整される。
【００６３】
第１実施形態の部分放電試験装置１を用いた部分放電試験の詳細な試験手順は、以下の通りである。
【００６４】
第１工程として、図１（Ａ）に示すように、保持部１７が、試験対象の半導体素子３を、真空吸着によって固定する。詳しくは、まず、半導体素子３の本体が載置台２１の位置決め孔２３に落し込まれるように、半導体素子３が載置台２１上に配置される。次いで、真空源２２が、位置決め孔２３の底面の真空孔２４を通して、位置決め孔２３内部の気体を吸引する。これによって、真空吸着によって半導体素子３が位置決め孔２３に固定され、かつ、支持体１３が半導体素子３の両リードピン５，６を支持する。
【００６５】
第２工程として、図１（Ｂ）に示すように、電極移動部１４の厚み方向用移動部２７が、半導体素子３の厚み方向７のうちの両電極１１，１２が半導体素子３に近接する向き３７に、両電極１１，１２が両リードピン５，６に接するに充分な距離だけ、ばね取付部材２６を移動させる。ばね取付部材２６の移動に伴い、圧縮ばね２８と電極取付部材２５と両電極１１，１２とが前記近接する向き３７に移動することで、両電極１１，１２が両リードピン５，６に物理的に接触する。この時点で、両電極１１，１２の表面に支障がなければ、両電極１１，１２が両リードピン５，６に電気的に接続される。
【００６６】
第３工程として、図１（Ｃ）に示すように、両電極１１，１２が両リードピン５，６に物理的に接触した状態で、両電極１１，１２と両リードピン５，６の表面に沿う方向３８にスライド移動させる。この結果、両電極１１，１２と両リードピン５，６との物理的な接続状態を保ったまま、両電極１１，１２が両リードピン５，６の表面を引っ掻くようにスライド移動する。この結果、両電極１１，１２が両リードピン５，６に確実に電気的に接続される。
【００６７】
第４工程として、両電極１１，１２が両リードピン５，６に電気的に接続した状態で、第１電極１１と第２電極１２との間に、所定の試験電圧が印加される。なお、両電極１１，１２間に試験電圧を印加する工程は、両電極１１，１２のスライド移動後に両電極１１，１２間に試験電圧を印加する手順に限らず、両電極１１，１２を厚み方向７に移動させる時点から両電極１１，１２間に試験電圧が印加される手順であってもよい。以上の手順によって、半導体素子３に対する部分放電試験が実行される。
【００６８】
図２は、第１実施形態の部分放電試験装置１における第１電極１１および第２電極１２の具体的な構成を示す模式図である。
【００６９】
図２（Ａ）に示すように、両電極１１，１２は、好ましくは、先端３５が尖った形状であるくさび型形状を有する。くさび型の両電極１１，１２は、鋭角な先端３５が両リードピン５，６に物理的に接触しつつ、該鋭角な先端３５が両リードピン５，６の表面を引っ掻くようにスライド移動する。これによって、第１実施形態の部分放電試験装置１において、両リードピン５，６表面の汚れや付着遺物の影響および両リードピン５，６表面の酸化膜の影響を受けることなく、両リードピン５，６と両電極１１，１２とが確実に電気的に接続することができる。
【００７０】
なお、第１実施形態の部分放電試験装置１において、より詳細には、図２（Ｂ）に示すように、両電極１１，１２の中心軸線が接地面に垂直に交わる状態において、くさび型の両電極１１，１２の鋭角な先端３５の面と接地面との角度が、接地面に対して５０度以上７０度以下であることが好ましい。このように電極先端３５の角度を５０度以上７０度以下とする理由は、電極１１，１２をリードピン５，６に押し当てた状態でスライドし、リードピン５，６表面を引っ掻きますが、電極先端３５の角度が５０度以下になると、電極先端３５がスライドしたときにリードピン５，６をうまく引っ掻くことができず、効果が薄れてしまう。また、角度が７０度以上では、押し付けた際に電極先端３５でリードピン５，６を変形（曲げる）させてしまうおそれがある。よって５０度以上から７０度以下をより好適な条件範囲とした。なお、電極１１，１２をリードピン５，６に押し当てる力は、電極先端３５の角度が５０度以上７０度以下のときに最適な値に設定される。
【００７１】
また、第１実施形態の部分放電試験装置１において、くさび型の両電極１１，１２が両リードピン５，６表面をスライド移動するので、両電極１１，１２が銅のような硬さの低い材質で両電極１１，１２が形成される場合、摩耗が早く、短期間で電極スライドの効果が得られなくなる可能性がある。このため、好ましくは、摩耗を考慮し、炭素工具鋼鋼材および超硬材料のように硬さの充分高い材質を用いて、両電極１１，１２が形成される。
【００７２】
図３は、第１実施形態の部分放電試験装置１において、支持体１３の挙動を説明するための模式図である。
【００７３】
図３（Ａ）に示すように、弾性が比較的高い樹脂によって支持体１３が形成される場合、両電極１１，１２が両リードピン５，６に押付けられる際に、両リードピン５，６の厚み方向７の寸法バラツキを吸収可能な程度に支持体１３が変形しないため、電極とリードピンとの間に隙間３９が生じることがある。
【００７４】
第１実施形態の部分放電試験装置１において、電極とリードピンとの間の隙間３９の発生を防止するために、好ましくは、両電極１１，１２が両リードピン５，６に押付けられる際に、両リードピン５，６の厚み方向７の寸法バラツキを吸収する程度に変形可能な弾性を有する弾性材料によって、支持体１３が形成される。支持体１３が弾性を有するならば、両電極１１，１２が両リードピン５，６に押付けられた場合、図３（Ｂ）に示すように、両電極１１，１２が両リードピン５，６に押付けられる力によって、支持体１３が変形する。これによって、両リードピン５，６の厚み方向７の寸法のばらつきを支持体１３が吸収することができるため、両電極１１，１２が両リードピン５，６に確実に物理的に接触することができる。これによって、第１実施形態の部分放電試験装置１は、両リードピン５，６の厚み方向７のばらつきに拘らず、半導体素子３の部分放電試験を確実に実行可能であるため、装置の使い勝手が向上する。
【００７５】
上述したように、支持体１３は、弾性を有する材料、たとえばゴム等の弾性を有する樹脂から形成される。具体的には、樹脂の弾性（硬さ）がタイプＡデュロメータで測定されるデュロメータ硬さが、６０以上７０以下である材料によって、支持体１３が形成されることが好ましい。このような硬さを有する樹脂材料としては導電性シリコーンゴムに適切な硬度を持たせた材料から選定できる。
【００７６】
支持体１３の樹脂弾性の最適範囲を、デュロメータ硬さが６０以上７０以下とすることが好ましい理由としてはデュロメータ硬さが６０以下では、弾性が低いため、リードピン５，６への反発力が弱く、リードピン５，６を十分保持しきれず、極端な場合には、リードピン５，６が電極１１，１２からの押付けられる力によって支持体１３に埋没するなどして、支持体１３が電極１１，１２に接してしまう事態が起こり得るためである。また、デュロメータ硬さが７０以上では、弾性が高すぎ、リードピン５，６が電極１１，１２により押付けられる力を吸収しつつ受け止める効果が少ないためである。よって支持体１３の樹脂弾性の最適範囲は、デュロメータ硬さで６０以上７０以下とすることが好ましい。
【００７７】
図４は、第１実施形態の部分放電試験装置１において、検査対象の半導体素子３の１次側リードピン５および２次側リードピン６の形状を説明するための模式図である。第１実施形態の部分放電試験装置１は、たとえば、図４（Ｂ）で示すように、最終形成後の半導体素子３のようなリードピンが湾曲形状である半導体素子３を試験対象とする代わりに、図４（Ａ）で示すように、形成途中の半導体素子３のようなリードピンが直線状に延びた平坦形状である半導体素子３を試験対象とする。
【００７８】
リードピンが湾曲形状である最終形成後の半導体素子３においては、リードピンに成形バラツキが生じていたり、リードピンと電極との物理的接触が可能な範囲が小さかったりする。このため、リードピンが湾曲形状である半導体素子３を試験対象とする従来の場合、半導体素子３の位置決め精度を向上させて、両電極１１，１２を両リードピン５，６に確実に物理的接触させる必要があるため、保持部１７が複雑になり、装置の製造コストが増大する。
【００７９】
第１実施形態の部分放電試験装置１は、形成途中の半導体素子３のような、リードピンが平坦形状である半導体素子３を試験対象とするため、リードピンが湾曲形状である半導体素子３を試験対象とする従来の場合よりも、リードピンと電極との物理的接触な可能な範囲が広くなる。ゆえに、リードピンが平坦形状である形成途中の半導体素子３を試験対象とする第１実施形態の場合、リードピンと電極との物理的な接触位置が多少予定の位置からずれたとしても、両電極１１，１２を両リードピン５，６に確実に接触させることができる。また、第１実施形態の部分放電試験装置１において、両電極１１，１２が両リードピンに押付けられつつスライド移動するため、リードピンが湾曲形状である従来の場合よりも、両リードピン５，６が平坦形状である第１実施形態の場合のほうが、スライド移動可能な範囲を広くとることが可能である。これらによって、第１実施形態の部分放電試験装置１は、従来の場合のように半導体素子３の位置決め精度を高くする必要がなくなるため、保持部１７の構成を簡略化することができ、装置の製造コストの増大が防止される。
【００８０】
また、一般的に、最終形成後の半導体素子３は基板に実装されるため、リードピンが所定形状から逸脱するように曲がっていれば、実装不良の原因となる。リードピンが湾曲形状である半導体素子３を試験対象とする従来の場合、電極とリードピンとの物理的接触が可能な範囲が狭いので、電極をリードピンに無理に物理的接触させようとすると、リードピンに電極が誤って干渉し、リードピンを曲げてしまう可能性がある。第１実施形態の部分放電試験装置１において、リードピンが平坦形状である半導体素子３を試験対象とする第１実施形態の場合、電極とリードピンとの物理的接触が可能な範囲が従来の場合よりも広いので、電極をリードピンに無理に物理的に接触させる必要がないため、電極がリードピンに干渉してリードピンをゆがませることが防止される。これによって、試験後の半導体素子３の基板への実装不良を防止できるため、第１実施形態の部分放電試験装置１の使い勝手がさらに向上する。
【００８１】
本発明の第２実施形態である部分放電試験装置４１について、以下に説明する。第２実施形態の部分放電試験装置４１の構成要素のうち、第１実施形態の部分放電試験装置１の構成要素と同一の機能を有する構成要素には、第１実施形態の部分放電試験装置１の構成要素の参照符と同じ参照符を付し、詳細説明は省略する。
【００８２】
図５（Ａ）は、本発明の第２実施形態である部分放電試験装置４１の構成を説明するための模式図である。図５（Ｂ）は、第２実施形態である部分放電試験装置４１の電極構成を説明するため、第２実施形態の部分放電試験装置４１をＰ−Ｐ方向から見た模式図である。図６（Ａ）は、第２実施形態の部分放電試験装置４１の半導体素子３の配置状況を説明するため、第２実施形態の部分放電試験装置４１をＱ−Ｑ方向から見た模式図である。図６（Ｂ）は、第２実施形態の部分放電試験装置４１の載置台のＲ−Ｒ断面を示す模式図である。
【００８３】
第２実施形態の部分放電試験装置４１は、１次側リードピン５および２次側リードピン６をそれぞれ備えたＭ×Ｎ個の半導体素子３の部分放電試験を行うための装置である。以後の説明において、Ｍ，Ｎはそれぞれ１以上の整数である。試験対象のＭ×Ｎ個の半導体素子は、Ｍ行Ｎ列（Ｍ，Ｎは２以上の整数）の行列状に配置される。
【００８４】
第２実施形態の部分放電試験装置４１は、第１電極群４３および第２電極群４４と、弾性材料から成る支持体１３と、電極移動部１４と、試験電圧印加部１５とを含む。第１電極群４３は、第１列目〜第Ｎ列目のＭ個の半導体素子３の１次側リードピン５にそれぞれ電気的に接続可能な複数の電極を有する。第２電極群４４は、第１列目〜第Ｎ列目のＭ個の半導体素子３の２次側リードピン６にそれぞれ電気的に接続可能な複数の電極を有する。以後の説明では、第１電極群４３および第２電極群４４を「両電極群４３，４４」と総称することがある。
【００８５】
支持体１３は、Ｍ×Ｎ個の半導体素子３の両リードピン５，６の厚み方向７の一方側から、Ｍ×Ｎ個の半導体素子３の両リードピン５，６を支持する。電極移動部１４は、支持体１３に支持されるＭ×Ｎ個の半導体素子３の両リードピン５，６の厚み方向７の他方側から、各半導体素子３の両リードピン５，６に両電極群４３，４４の各電極をそれぞれ押当てながら、各半導体素子３の両リードピン５，６の表面に沿って両電極群４３，４４の電極をスライド移動させる。各半導体素子３の両リードピン５，６に両電極群４３，４４の各電極がそれぞれ押当てられた状態で、試験電圧印加部１５が、第１電極群４３の電極と第２電極群４４の電極との間に、試験電圧を印加する。この結果、Ｍ×Ｎ個の半導体素子３に対する部分放電試験が実行される。
【００８６】
これによって、第２実施形態の部分放電試験装置は、Ｍ行Ｎ列の行列状に並べられたＭ×Ｎ個の半導体素子３の部分放電試験を、一度に確実に実行することができる。また、両リードピン５，６を支持する支持体１３が弾性材料から形成されるため、Ｍ×Ｎ個の半導体素子の両リードピンの厚み方向７のばらつきが吸収される。また、Ｍ×Ｎ個の半導体素子の両リードピン５，６の表面を引っ掻くように両電極群４３，４４の電極がスライド移動しているため、両リードピン５，６の表面形状の影響を受けることなく、両電極群４３，４４と両リードピン５，６とを安定して電気的に接続させることができる。これによって、第２実施形態の部分放電試験装置４１は、半導体素子３のリードピン５，６と両電極群４３，４４との電気的に接続不良に起因する部分放電試験の不良を防止して、Ｍ×Ｎ個の半導体素子に対して正常な部分放電試験を常に実行することができる。
【００８７】
このような構成の第２実施形態の部分放電試験装置４１は、第１実施形態の部分放電試験装置１と同様に、好ましくは、両電極群４３，４４の電極は、先端３５が尖った形状に形成される。また両電極群４３，４４の電極は、各列の半導体素子３の両リードピン５，６よりも硬さの高い材料で形成される。したがって、部分放電試験が繰返される状況下において、第２実施形態の部分放電試験装置４１は、正常な部分放電試験をより確実に実行することができる。
【００８８】
また第２実施形態の部分放電試験装置４１において、第１実施形態の部分放電試験装置１と同様に、半導体素子３の両リードピン５，６を支持するための支持体１３は、より好ましくは、弾性材料であって、かつ、両電極群４３，４４の電極の両リードピン５，６への押当て力に反発する弾性反発力を有する材料から形成される。したがって、第２実施形態の部分放電試験装置４１は、半導体素子３のリードピン５，６と両電極群４３，４４の電極との電気的な接続不良に起因する部分放電試験の不良をより確実に防止して、正常な部分放電試験を常に実行することができる。
【００８９】
特に、第２実施形態のように複数の半導体素子３の部分放電試験を纏めて行う場合、両電極群４３，４４の全電極が全リードピンに押付けられる際に、全ての半導体素子３の両リードピン５，６の厚み方向７の寸法バラツキを支持体１３が吸収可能なので、両電極群４３，４４の全電極が全リードピンに確実に電気的に接続することができる。これによって、第２実施形態の部分放電試験装置１は、全半導体素子３の両リードピン５，６の厚み方向７のばらつきに拘らず、全ての半導体素子３の部分放電試験を確実に実行可能であるため、装置の使い勝手が向上する。
【００９０】
さらにまた第２実施形態の部分放電試験装置４１は、第１実施形態の部分放電試験装置１と同様に、位置決め保持に真空吸着を用いることによって、多数の半導体素子３を確実かつ正確に位置決めすることができ、さらに、保持部１７の機構を簡素化することができる。保持部１７の簡素化は、特に、複数個の半導体素子３の部分放電試験を同時に行う構成において、非常に有効である。これによって、第２実施形態の部分放電試験装置４１は、Ｍ×Ｎ個の半導体素子３に対する正常な部分放電試験を、より確実に実行することができる。
【００９１】
また第２実施形態の部分放電試験装置４１において、好ましくは、部分放電試験を行うＭ×Ｎ個の半導体素子３の両リードピン５，６は、平坦な形状を有する。これによって、第２実施形態の部分放電試験装置４１は、正常な部分放電試験をより確実に実行することができ、かつ、装置構成を簡略化して、装置の製造コストを低減させることができる。
【００９２】
再び図５および図６を参照して、第２実施形態の部分放電試験装置４１の詳細な構成を、以下に説明する。なお、以下に示す第２実施形態の部分放電試験装置４１の詳細構成は、本発明の部分放電試験装置４１の１つの実施形態に過ぎず、本発明の部分放電試験装置４１は、当該実施形態の部分放電試験装置４１に対して種々の変更を加えて実現することが可能である。
【００９３】
図５および図６の例では、１列に１０個の半導体素子３が配置された列が４列、すなわち１０行４列の４０個の半導体素子３に対して、一度に部分放電試験が行われる。
【００９４】
第２実施形態の部分放電試験装置４１において、両電極群４３，４４の電極は、数個ずつ纏めて一体化されている。すなわち、第２実施形態の部分放電試験装置４１において、両電極群４３，４４の電極は、第１電極４５（１）〜第Ｎ＋１電極４５（Ｎ＋１）を構成する。以後説明では、第１電極４５（１）〜第Ｎ＋１電極４５（Ｎ＋１）を「全電極４５」と総称することがある。
【００９５】
第１電極４５（１）は、第１電極群４３の電極のうちの第１列目のＭ個の半導体素子３の１次側リードピン５にそれぞれ電気的に接続するためのＭ個の電極を一体化したものである。第ｎ電極（ｎは２以上Ｎ以下の整数）は、第１電極群４３の電極のうちの第ｎ−１列目のＭ個の半導体素子３の２次側リードピン６にそれぞれ電気的に接続するためのＭ個の電極と、第２電極群４４の電極のうちの第ｎ列目のＭ個の半導体素子３の１次側リードピン５にそれぞれ電気的に接続するためのＭ個の電極とを一体化したものである。第Ｎ＋１電極４５（Ｎ＋１）は、第２電極群４４の電極のうちの第Ｎ列目のＭ個の半導体素子３の２次側リードピン６にそれぞれ接続するためのＭ個の電極を一体化したものである。これによって、両電極群４３，４４の電極の構成が簡略化される。
【００９６】
両電極群４３，４４が上述のように一部一体化された構成である場合、試験電圧印加部１５は、第２ｋ＋１電極４５（２ｋ＋１）と２ｋ電極４５（２ｋ）との間に、予め定める試験電圧を印加する。ｋは、０以上（Ｎ＋１）／２以下の整数である。これによって、第２実施形態の部分放電試験装置４１は、Ｍ行Ｎ列の行列状に並べられたＭ×Ｎ個の半導体素子３の部分放電試験を、両電極群４３，４４の電極の構成を簡略化しつつ、一度に確実に実行することができる。
【００９７】
両電極群４３，４４が上述のように一部一体化された構成である場合、第２実施形態の部分放電試験装置４１において、第１実施形態の部分放電試験装置１と同様に、好ましくは、第１電極４５（１）〜第Ｎ＋１電極４５（Ｎ＋１）は、少なくとも両リードピン５，６に対向する部分が、先端３５が尖った形状に形成される。また第１電極４５（１）〜第Ｎ＋１電極４５（Ｎ＋１）は、各列の半導体素子３の両リードピン５，６よりも硬さの高い材料で形成される。したがって、部分放電試験が繰返される状況下において、第２実施形態の部分放電試験装置４１は、正常な部分放電試験を、常により確実に実行することができる。
【００９８】
保持部１７の載置台２１は、Ｍ行Ｎ列の行列状に配置されるＭ×Ｎ個の位置決め孔２３を含む。Ｍ×Ｎ個の位置決め孔２３の底面に真空孔２４がそれぞれ形成されている。各真空孔２４から気体が吸引可能になるように、各真空孔２４が真空源２２に物理的に接続されている。
【００９９】
保持部１７の載置台２１において、１列分の位置決め孔２３の両側に１本ずつ、支持体１３が配置される。もちろん、これに限らず、位置決め孔２３毎に支持体１３が個別に形成されてもよく、２列分の位置決め孔２３の間に幅広の１本の支持体１３が形成されてもよく、そのほかの形状に支持体１３が形成されてもよい。
【０１００】
第１電極４５（１）は、単一の電極取付部材２５の一方面内において、載置台２１の第１列の位置決め孔２３の一方側の支持体１３と対向する位置に配置される。電極取付部材２５の一方面内において、第ｎ電極（ｎは２以上Ｎ以下の整数）４５（ｎ）は、第ｎ−１列の位置決め孔２３の他方側の支持体１３および第ｎ列の位置決め孔２３の一方側の支持体１３と対向する位置に配置される。電極取付部材２５の一方面内において、第Ｎ＋１電極４５（Ｎ＋１）は、載置台の第Ｎ列の位置決め孔２３の他方側の支持体１３と対向する位置に配置される。第１電極４５（１）〜第Ｎ＋１電極４５（Ｎ＋１）は、電極取付部材２５ごと、一体的に移動させられる。
【０１０１】
第１電極４５（１）内部の第１列の位置決め孔２３の一方側の支持体１３と対向する部分が、先端３５が鋭角なくさび状に形成されている。第ｎ電極４５（ｎ）内部の第ｎ−１列の位置決め孔２３の他方側の支持体１３と対向する部分および第ｎ列の位置決め孔２３の一方側の支持体１３と対向する部分が、先端３５が鋭角なくさび状にそれぞれ形成される。第Ｎ＋１電極４５（Ｎ＋１）内部の第Ｎ列の位置決め孔２３の他方側の支持体１３と対向する部分が、先端３５が鋭角なくさび状に形成されている。
【０１０２】
試験電圧印加部１５の高圧側端子３１に、第２ｋ＋１電極４５（２ｋ＋１）、すなわち奇数番目の電極４５（２ｋ＋１）が電気的に接続される。試験電圧印加部１５の低圧側端子３２に、第２ｋ電極４５（２ｋ）、すなわち偶数番目の電極４５（２ｋ）が電気的に接続される。もちろん、試験電圧印加部１５の高圧側端子３１に偶数番目の電極４５（２ｋ）の電極が接続されて試験電圧印加部１５の低圧側端子３２に奇数番目の電極４５（２ｋ＋１）が接続されてもよい。これによって、各列の半導体素子３の両リードピン５，６の間に、所定の試験電圧が印加可能になる。
【０１０３】
以上の構成によって、第２実施形態の部分放電試験装置４１は、Ｍ×Ｎ個の半導体素子３の部分放電試験を、一度に確実に実行することができる。
【０１０４】
本実施形態の部分放電試験装置１，４１は、本発明の部分放電試験装置の最良の実施形態の１つである。本実施形態の部分放電試験装置１，４１の構成要素の詳細構成は、上述の作用効果が発揮可能な構成であれば、上述した構成に限らず、他の様々な構成が用いられても良い。
【符号の説明】
【０１０５】
１，４１  部分放電試験装置
３  半導体素子
５  半導体素子の１次側リードピン
６  半導体素子の２次側リードピン
７  半導体素子のリードピンの厚み方向
１１  第１電極
１２  第２電極
１３  支持体
１４  電極移動部
１５  試験電圧印加部
１７  保持部
２１  保持部の載置台
２２  保持部の真空源
２３  保持部の位置決め孔
２４  保持部の真空孔
２５  電極移動部の電極取付部材
２６  電極移動部のばね取付部材
２７  電極移動部の厚み方向移動部
２８  電極移動部の圧縮ばね
２９  電極移動部のスライド用移動部
３１  試験電圧印加部の高圧側端子
３２  試験電圧印加部の低圧側端子
３５  くさび型の第１電極および第２電極の先端
４３  第１電極群
４４  第２電極群
４５（１）〜４５（Ｎ＋１）  第１電極〜第Ｎ＋１電極
【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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