(57)【要約】【課題】テスト対象のパワーデバイスの電極の損傷を抑制できかつメインテナンスが容易な、パワーデバイスのテスト装置を提供する。【解決手段】プローブ２０は、複数のピン２４が取り付けられた取付部２２を有している。ピン２４は、細いワイヤ状のものである。複数のピン２４は、取付部２２を介して、プローブ２０の先端にいわば枝分かれ状の端子を形成している。ピン２４は、パワーデバイスの電極に自身の延出方向へ向かって先端が押付けられたときに、自身がしなる程度の可撓性を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性および導電性を有する複数の針状部材と、前記複数の針状部材が取り付けられた取付部と、を備えるプローブと、
前記プローブの前記複数の針状部材を介してパワーデバイスに対する電気特性のテストを行うための計測装置と、
前記計測装置と電気的に接続し、前記プローブとの間で着離が可能であり、前記プローブが装着されたときに前記計測装置と前記プローブとを電気的に接続させるソケットと、
を備えることを特徴とするパワーデバイスのテスト装置。
【請求項２】
前記複数の針状部材のそれぞれは、テスト対象物の電極に自身の延出方向へ向かって先端が押付けられたときに自身がしなる程度の可撓性を有することを特徴とする請求項１記載のパワーデバイスのテスト装置。
【請求項３】
前記複数の針状部材は、前記テストを行うときに前記パワーデバイスの電極面内に電流が均等に流れる程度の本数および間隔となるように前記取付部に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２記載のパワーデバイスのテスト装置。
【請求項４】
前記プローブが前記ソケットに装着された状態における前記プローブおよび前記ソケットは、前記取付部と前記ソケットとの間に、前記プローブを前記パワーデバイスに向けて押付ける方向に沿って可動する可動部を有さないものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のパワーデバイスのテスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パワーデバイスのテスト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特開２００６−３３７２４７号公報に開示されているように、パワーデバイス（パワー半導体素子）のテストを行うためのテスト装置が知られている。パワーデバイスのテストを行う際には、パワーデバイスの電極に対してプローブを接触させる。このとき、良好な電気的接続を確保するために、ある程度の強さ（押圧力）を付与してプローブを接触させることが好ましい。
【０００３】
しかしながら、その一方で、過度に大きな力が加わることによりパワーデバイスがダメージを受けることも懸念される。そこで、上記従来のテスト装置では、電極と接触させる端子（接触子）を、ほぼ平坦な面を有する外形を備え、かつその内部に空隙を有する所定の弾性係数を備える弾性体としている。このような構成により、電気的接続の確保と、パワーデバイスの損傷抑制とを図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３７２４７号公報
【特許文献２】特開２００５−３３８０３９号公報
【特許文献３】特開平１０−０９６７４６号公報
【特許文献４】特開２００４−３４７４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、パワーデバイスのテストの際、パワーデバイスへのダメージを防ぎつつ良好な電気的接続を得ることが望まれる。また、パワーデバイスのテストではプローブを介して比較的大きな電流を流す必要があるため、このような大きな電流が流れても不具合を生じ難い構成が必要となる。また、複数のパワーデバイスを長期的に検査し続けるのに応じて、プローブの消耗や、交換を要するプローブの故障が生じうる。これらの事態に対処するために、高いメインテナンス性も有することが好ましい。上記のように、パワーデバイスのテスト装置には種々の機能が要求されており、それらの機能を両立させることのできる構成が求められている。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、テスト対象のパワーデバイスの電極の損傷を抑制できかつメインテナンスが容易な、パワーデバイスのテスト装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の目的を達成するため、パワーデバイスのテスト装置であって、
可撓性および導電性を有する複数の針状部材と、前記複数の針状部材が取り付けられた取付部と、を備えるプローブと、
前記プローブの前記複数の針状部材を介してパワーデバイスに対する電気特性のテストを行うための計測装置と、
前記計測装置と電気的に接続し、前記プローブとの間で着離が可能であり、前記プローブが装着されたときに前記計測装置と前記プローブとを電気的に接続させるソケットと、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、テスト対象のパワーデバイスの電極の損傷を抑制し、かつメインテナンスが容易なパワーデバイスのテスト装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態にかかるパワーデバイスのテスト装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかるパワーデバイスのテスト装置の他の構成の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態．
［実施の形態の構成］
図１は、本発明の実施の形態にかかるパワーデバイスのテスト装置１０の構成を示す図である。本実施形態にかかるテスト装置１０は、パワーデバイス、具体的には、ＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)やダイオードなどを含む各種パワーデバイスを対象に電気的特性のテストを行うための装置である。
【００１１】
テスト装置１０は、プローブ２０と、ソケット３０を備えている。図示しないが、ソケット３０は、プローブ２０が接触させられるパワーデバイスの電気的特性の計測用の計測装置（テスター）と接続している。また、図示しないステージ上に被テスト対象のパワーデバイスが載置される。
【００１２】
図１に示すように、プローブ２０は、複数のピン２４が取り付けられた取付部２２を有している。ピン２４は、細いワイヤ状のものであり、パワーデバイスの電極に押付けられたときに自身がしなる程度の可撓性を備えている。これにより、パワーデバイスに加わる圧力が調整される。
【００１３】
複数のピン２４は、取付部２２を介して、プローブ２０の先端にいわば枝分かれ状の端子を形成している。ピン２４は、パワーデバイスの電極に自身の延出方向へ向かって先端が押付けられたときに、自身がしなる程度の可撓性を有していることが好ましい。
【００１４】
多数のピン２４は、テストを行うときにパワーデバイスの電極面内に電流が均等に流れる程度の本数および間隔となるように、取付部２２に取り付けられることが好ましい。これにより、パワーデバイスの電極に対して、面内に電流を均等に流すことができるようになる。また、バランスよく電流を分散させることで、特定のピンに過電流が流れるような事態を抑制することができる。このため、ピン２４の先端にテストを阻害する異物が付着することを抑制できる。
【００１５】
表面と裏面に電極が設けられたパワーデバイスにおいて、テストの際には、パワーデバイス（チップ）の表面電極と裏面電極との間で一方から他方に向けて電流が流される。チップの表面には、例えばＡｉＳｉやＰｕｒｅ−Ａｉなどの電極が設けられる。これらの電極に対し、上記ピン２４が接触させられる。
【００１６】
プローブ接触は、良好な電気的接続を確保するために、ある程度の強さ（押圧力）を付与して接触させられることが好ましい。接触するときの圧力が小さいと、電極表面とプローブ先端との間の接触抵抗が大きくなってしまい、パワーデバイスの電気的特性を正確に測定することが難しいからである。
【００１７】
しかしながら、その一方で、過度に大きな力が加わることで、パワーデバイスがダメージを受けることも懸念される。具体的には、電極に対して過度にプローブ先端が突き刺さり、電極の下方にある構成、例えばＩＧＢＴの場合にはゲートやエミッタ拡散領域にダメージを与えたり、ダイオードであればアノード拡散領域にダメージを与えたりするおそれがある。このダメージがある程度大きければ、その影響は電気的特性の異常として顕在化し、テストにおいて不良判定が下される。しかし、中途半端なダメージを受けた場合には電気的特性のテストで良品判定が下され、その後、チップをモジュールに組み立てる行程や、組み立て完了後のモジュールの継続的使用のなかで受けるストレスにより、事後的に性能低下を招くおそれがある。
【００１８】
このように、良好な電気的接続の確保とパワーデバイスへのダメージの抑制とを両立させるためには、テストの際にプローブから電極に向けて付与される押圧力を適切な大きさに調節することが好ましい。この点、本実施形態にかかるテスト装置１０によれば、プローブ２０の先端の複数のピン２４が、自身が有する可撓性によって、パワーデバイスの電極との接触時の当該電極の損傷を抑制することができる。
【００１９】
プローブ２０は、ソケット３０に差し込まれている。ソケット３０は、プローブ２０と、図示しない計測装置とを電気的に接続することができる。プローブ２０はソケット３０に対して脱着が可能である。プローブ２０を交換することにより、プローブ２０の取付部２２に取り付けられた多数のピン２４をまとめて交換することができる。
【００２０】
複数のパワーデバイスを長期的に検査し続けるのに応じて、プローブの消耗や、交換を要するプローブの故障が生じうる。これらの事態に対処するために、高いメインテナンス性も有することが好ましい。この点、本実施形態によれば、複数のピン２４の交換が必要な場合には、ソケット３０からプローブ２０を取り外すことで、複数のピン２４をプローブ２０ごとまとめて交換することができる。これにより、高いメインテナンス性が得られ、具体的には、例えば、プローブの交換時間の短縮が可能である。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態によれば、プローブ２０の先端の複数のピン２４が、自身が有する可撓性によって、パワーデバイスの電極との接触時の当該電極の損傷を抑制することができる。複数のピン２４の交換が必要な場合には、ソケット３０からプローブ２０を取り外すことで、複数のピン２４をプローブ２０ごとまとめて交換することができる。
【００２２】
なお、ソケット３０の内部には、ばね３２が設けられている。ばね３２は、ソケット３０内部におけるプローブ２０の軸方向の荷重に対してクッションとして働くことができる。しかしながら、本発明はこれに限られず、ばね３２を設けずに、ピン２４の可撓性によってのみプローブ２０とパワーデバイスとの間の圧力調整を図っても良い。
【００２３】
パワーデバイスのテストにおいて、数アンペアから数百アンペアの大きな電流を流すことが求められる場合がある。電極表面に接触する端子が複数ある場合にそれらの端子間で電流のアンバランスが生ずると、特定の経路に電流が集中して流れてしまう。仮に、プローブに可動部（例えば、筒状の金属部材が望遠鏡のように入れ子構造となってその内部のばねの付勢力により伸縮自在のタイプのもの）を設けた場合、この可動部に過大な電流が流れることで溶着等を招き、当該可動部の可動性が低下するおそれがある。また、経時的に可動部が消耗してしまうことも懸念される。
【００２４】
この点、ばね３２を設けずに、ピン２４の可撓性によってのみプローブ２０とパワーデバイスとの間の圧力を調整する構成の場合には、そのような溶着を回避することができるという利点がある。言い換えれば、図１のごとくプローブ２０がソケット３０に装着された状態におけるプローブ２０とソケット３０との間に、図１の紙面下方向（つまり、プローブ２０をパワーデバイスに向けて押付ける方向）に沿って可動する可動部を有さない構成とする。これにより、パワーデバイスのテストに要する程度に大きな電流が流される場合でも、不具合を生じ難い構成を得ることができる。
【００２５】
図２は、本発明の実施の形態にかかるパワーデバイスのテスト装置の他の構成の例である。図２におけるプローブ５０は、ソケット５２に取り付けられている。本実施形態にかかるプローブ２０と同様の構成を有しており、その先端には複数のピン２４が設けられている。各プローブ５０は、配線４２を介して計測装置のテスター電源４０に接続している。
【００２６】
図１の構成ではソケット３０内にばね３２が組み込まれていたが、図２にかかる構成例ではソケット５２にはばねは含まれておらず、その代わりに、ソケット５２の上方にばね４４が取り付けられている。テストの際には、ソケット５２の紙面上方からプローブ５０の先端のピン（ピン２４）をパワーデバイスに押付けるように力が付与される。このような構成により、テスト時に電流が流れない位置に、圧力の調整に寄与する可動部を設けることができる。
【００２７】
なお、ばね４４に代えて、エアサスペンションなどの他の構成を備えても良い。また、ソケット５２の上方ではなく、図示しないステージの下方にばね等の機構を設けても良く、それらを併用しても良い。なお、図２ではソケット５２に複数のプローブ５０が取り付けられた例を示したが、ソケット５２に１つのプローブ５０のみを取り付ける構成でも良い。
【符号の説明】
【００２８】
１０  テスト装置
２０  プローブ
２２  取付部
２４  ピン
３０  ソケット
４０  テスター電源
４２  配線
５０  プローブ
５２  ソケット
【図１】
2011247616.tif 000003
【図２】
2011247616.tif 000004