(57)【要約】【課題】人手を要することなく半導体試験装置から半導体素子を分離することができる半導体試験装置と、半導体素子の分離方法とを提供する。【解決手段】半導体試験装置１は、加圧通電部３と分離部６とを有する。加圧通電部３では、第１間材２１および第２間材２５を介して半導体素子１１を加圧しながら電気的試験が行われる。分離部６は、吸着パッド６１ａ〜６１ｃと、シリンダ６２ａ、６２ｂとを有する。吸着パッド６１ａ〜６１ｃによって第２間材２５等が保持された状態で、吸着パッド６１ｂ、６１ｃの位置が、シリンダ６２ｂ、６２ｃによって変えられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１主面および第２主面を有する半導体素子を、間材を介して加圧しながら前記半導体素子に電気的試験をする加圧通電部と、
前記半導体素子から前記間材を分離する分離部と
を有し、
前記分離部は、
前記間材を保持する保持部と、
前記間材を保持した状態で前記保持部の位置を変更し、前記間材と前記半導体素子との間に隙間を生じさせることによって、前記半導体素子を前記間材から分離させる位置変更部と
を備えた、半導体試験装置。
【請求項２】
前記間材は、前記加圧通電部に載置される前記半導体素子の前記第１主面に接触するように配置され、長手方向と短手方向とを有する第１主面側間材を含み、
前記分離部では、
前記保持部は、
前記第１主面側間材の前記長手方向における第１位置を保持する第１保持部と、
前記第１主面側間材の前記長手方向における前記第１位置から第１距離を隔てられた第２位置を保持する第２保持部と
を有し、
前記位置変更部では、前記第１距離を縮めることによって、前記第１主面側間材を変形させる、請求項１記載の半導体試験装置。
【請求項３】
前記分離部では、
前記保持部は、
前記第１主面側間材の前記長手方向における、前記第２位置とは前記第１位置を挟んで反対側に位置し、前記第１位置から第２距離を隔てられた第３位置を保持する第３保持部と
を有し、
前記位置変更部では、前記第２距離を縮めることによって、前記第１主面側間材を変形させる、請求項２記載の半導体試験装置。
【請求項４】
前記第１主面側間材は、
前記半導体素子に接触する第１主面側間材第１部と、
前記第１主面側間材第１部に接触する第１主面側間材第２部と
を含む、請求項２または３に記載の半導体試験装置。
【請求項５】
前記間材は、前記加圧通電部に載置される前記半導体素子の前記第２主面に接触するように配置され、前記半導体素子から突出して前記半導体素子の前記第２主面に接触しない突出部を有する第２主面側間材を含み、
前記分離部は、前記第２主面側間材の前記突出部に当接する爪部を有し、
前記分離部では、前記爪部を前記第２主面側間材の前記突出部に当接させた状態で、前記保持部によって保持した前記半導体素子を前記第２主面側間材から引き離すことによって、前記半導体素子から前記第２主面側間材を分離させる、請求項１記載の半導体試験装置。
【請求項６】
前記位置変更部は、シリンダによって前記保持部の位置を変更する機構を含む、請求項１記載の半導体試験装置。
【請求項７】
前記位置変更部は、ラックおよびピニオンギアによって前記保持部の位置を変更する機構を含む、請求項１記載の半導体試験装置。
【請求項８】
前記加圧通電部は、
前記半導体素子が載置される冷却板と、
前記冷却板の上に配置され、前記冷却板に対する前記半導体素子の位置を合わせをする位置決めガイドと
を有する、請求項１記載の半導体試験装置。
【請求項９】
前記半導体素子への通電を制御する通電制御部を有する、請求項１記載の半導体試験装置。
【請求項１０】
前記加圧通電部から前記分離部へ前記半導体素子を移送する移送部を有する、請求項１記載の半導体試験装置。
【請求項１１】
前記半導体素子および前記間材をそれぞれを回収する回収部を有する、請求項１記載の半導体試験装置。
【請求項１２】
半導体試験装置において、互いに対向する第１主面および第２主面を有する半導体素子を、間材を介して加圧しながら電気的試験を行った後に、前記半導体素子を前記間材から分離する前記半導体素子の分離方法であって、
前記間材として、前記半導体素子の前記第１主面側に第１主面側間材を配置する動作と
前記第１主面側間材における第１位置を保持するとともに、前記第１位置から距離を隔てられた第２位置を保持する動作と、
前記第１主面側間材における前記第１位置および前記第２位置を保持した状態で、前記距離を縮めることによって前記第１主面側間材を変形させ、前記第１主面側間材と前記半導体素子との間に隙間を生じさせて、前記半導体素子を前記第１主面側間材から分離する動作と
を備えた、半導体素子の分離方法。
【請求項１３】
前記第１位置および前記第２位置をそれぞれ保持する動作では、前記第１主面側間材が、前記半導体素子の前記第１主面と対向している面と反対側の表面の部分が保持される、請求項１２記載の半導体素子の分離方法。
【請求項１４】
前記間材として、前記半導体素子における前記第２主面に接触する第２主面側間材を係止するとともに、前記半導体素子を保持しながら、前記第２主面側間材を前記半導体素子から引き離す動作を備えた、請求項１２記載の半導体素子の分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体試験装置および半導体素子の分離方法に関し、特に、半導体素子に直流の大電流を通電する半導体試験装置と、半導体試験装置から半導体素子を分離する半導体素子の分離方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、大電流が流される用途の半導体素子では、あらかじめ、半導体素子に大電流を通電することによって電気的特性を評価することが行われている。電気的特性を評価するため、半導体試験装置が用いられている。そのような半導体試験装置を開示した特許文献として、たとえば、特許文献１および特許文献２がある。
【０００３】
特許文献１に開示された半導体試験装置では、半導体素子の上に加圧板を直接載置し、加圧板によって半導体素子に下向きの押圧力を加えながら半導体素子に大電流を流すよう構成されている。また、特許文献２に開示されている半導体試験装置では、半導体素子と加圧板との間に、積層金属箔等の間材を挟み込んだ状態で通電試験を行う手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１４８２９４号
【特許文献２】特開２０１６−１１８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
半導体試験装置では、半導体素子を試験する際には、半導体素子に大電流が流されることになる。このため、特許文献２に開示された半導体試験装置では、積層金属箔等の間材が、半導体素子と加圧板とに溶着してしまうことが想定される。
【０００６】
間材と半導体素子等とが溶着した場合には、たとえば、間材および半導体素子等のうちの一方を吸着させ、その状態で、他方を人の手によって引っ張ることで、他方を一方から分離する必要がある。このように、半導体試験装置から半導体素子を分離するのに、人手によって行うことは手間と時間とを要し、工程の自動化を妨げる要因となる。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、一つの目的は、人手を要することなく半導体試験装置から半導体素子を分離することができる半導体試験装置を提供することであり、他の目的は、半導体試験装置から半導体素子を分離する半導体素子の分離方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る半導体試験装置は、加圧通電部と分離部とを有する。加圧通電部は、互いに対向する第１主面および第２主面を有する半導体素子を、間材を介して加圧しながら半導体素子に電気的試験をする。分離部は、半導体素子と間材とを分離する。分離部は、保持部と位置変更部とを備えている。保持部は、間材を保持する。位置変更部は、間材を保持した状態で保持部の位置を変更し、間材と半導体素子との間に隙間を生じさせることによって、半導体素子を間材から分離させる。
【０００９】
本発明に係る半導体素子の分離方法は、半導体試験装置において、互いに対向する第１主面および第２主面を有する半導体素子を、間材を介して加圧しながら電気的試験を行った後に、半導体素子を間材から分離する半導体素子の分離方法であって、以下の動作を行う。間材として、半導体素子の第１主面側に第１主面側間材を配置する。第１主面側間材における第１位置を保持するとともに、第１位置から距離を隔てられた第２位置を保持する。第１主面側間材における第１位置および第２位置を保持した状態で、距離を縮めることによって第１主面側間材を変形させ、第１主面側間材と半導体素子との間に隙間を生じさせて、半導体素子を第１主面側間材から分離する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る半導体試験装置によれば、分離部によって、間材を保持した状態で保持部の位置を変更することで、間材と半導体素子との間に隙間が生じる。これにより、人手を要さずに、半導体素子と間材とを分離させることができる。
【００１１】
本発明に係る半導体素子の分離方法によれば、第１主面側間材をそれぞれ保持した第１位置と第２位置との距離を縮めることによって、第１主面側間材が変形して、第１主面側間材と半導体素子との間に隙間が生じる。これにより、人手を要さずに、半導体素子と第１主面側間材とを分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係る半導体試験装置の斜視図である。
【図２】同実施の形態において、半導体試験装置の試験対象となる半導体素子の一例を示す斜視図である。
【図３】同実施の形態において、半導体試験装置に配置されている加圧通電部を示す、一部断面を含む正面図である。
【図４】同実施の形態において、半導体試験装置に配置されている分離部を示す斜視図である。
【図５】同実施の形態において、半導体試験装置による動作を説明するための一動作を示す断面図である。
【図６】同実施の形態において、図５に示す動作の後に行われる動作を示す断面図である。
【図７】同実施の形態において、図６に示す動作の後に行われる動作を示す断面図である。
【図８】同実施の形態において、図７に示す動作の後に行われる動作を示す断面図である。
【図９】同実施の形態において、図８に示す動作の後に行われる動作を示す、一部断面を含む正面図である。
【図１０】同実施の形態において、図９に示す動作の後に行われる動作を示す、一部断面を含む正面図である。
【図１１】同実施の形態において、図１０に示す動作の後に行われる動作を示す正面図および上面図である。
【図１２】同実施の形態において、図１１に示す動作の後に行われる動作を示す正面図および上面図である。
【図１３】同実施の形態において、図１２に示す動作の後に行われる動作を示す正面図および上面図である。
【図１４】同実施の形態において、図１３に示す動作の後に行われる動作を行うための爪部を含む機構を示す正面図である。
【図１５】同実施の形態において、爪部による動作を説明するための第３間材の形状の一例を示す平面図である。
【図１６】同実施の形態において、爪部による動作を説明するための、第３間材および半導体素子を含む位置決めガイドの上面図である。
【図１７】同実施の形態において、図１３に示す動作の後に行われる動作を示す正面図である。
【図１８】同実施の形態において、図１７に示す動作の後に行われる動作を示す正面図である。
【図１９】実施の形態２に係る半導体試験装置における分離部を示す斜視図である。
【図２０】同実施の形態において、半導体試験装置による動作を説明するための一動作を示す上面図である。
【図２１】同実施の形態において、半導体試験装置による動作を説明するための一動作を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
実施の形態１に係る半導体試験装置の一例について説明する。実施の形態に係る半導体試験装置は、大電流を流す用途で用いられる半導体素子の電気的特性を評価するために用いられる。
【００１４】
図１に示すように、半導体試験装置１は、加圧通電部３、通電制御部４、移送部５、分離部６および回収部７を備えている。加圧通電部３、通電制御部４、移送部５、分離部６および回収部７は、土台２に配置されている。
【００１５】
加圧通電部３は、冷却板３１、位置決めガイド３２、加圧通電プローブ３３、加圧板３４および精密サーボプレス３５を備えている。精密サーボプレス３５は、支柱３６に支持されている。通電制御部４は、プログラマブルロジックコントローラ４１、グラフィックオペレーションターミナル４２、プレスコントローラ４３、通電電源４４および電源コントローラ４５を備えている。
【００１６】
移送部５は、Ｘ方向移送機構５１、Ｙ方向移送機構５２、搬送台５３およびＺ方向移送機構５４を備えている。分離部６は、吸着パッド６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、シリンダ６２ａ、６２ｂおよびエアーチューブ６３を備えている。回収部７は、半導体素子回収トレイ７１および間材回収箱７２を備えている。
【００１７】
図２に示すように、電気的特性が評価される半導体素子１１は、互いに対向する第１主面としての表面１１ａと、第２主面としての裏面１１ｂとを有している。表面１１ａには表面電極１２が配置されている。裏面１１ｂには裏面電極１３が配置されている。半導体素子１１が、たとえば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）の場合には、表面電極１２としてソース電極およびゲート電極が配置される。裏面電極１３としてドレイン電極が配置される。なお、表面電極１２の形状および裏面電極１３の形状は、一例に過ぎず、これらの形状に限られるものではない。
【００１８】
次に、加圧通電部３について、具体的に説明する。図３に示すように、加圧通電部３は、冷却板３１、位置決めガイド３２、第１主面側間材第２部としての第１間材２１、第１主面側間材第１部としての第２間材２３、第２主面側間材としての第３間材２５、加圧通電プローブ３３、加圧板３４および精密サーボプレス３５を備えている。
【００１９】
冷却板３１は、半導体素子１１が載置される板状の部材である。冷却板３１は、矩形の平面形状を有する。冷却板３１は、半導体試験装置において通電評価を行う際に発熱した半導体素子１１を冷却するための部材である。
【００２０】
冷却板３１の中央には、凸部３１ａが設けられている。冷却板３１は、熱伝導性が高く、導電性を有する材料が好ましく、たとえば、アルミニウム、銅およびカーボンからなる群から選ばれるいずれかの材料によって形成されていることが好ましい。
【００２１】
位置決めガイド３２は、冷却板３１における半導体素子１１の位置を決めるための部材である。位置決めガイド３２の中央には、穴３２ａが設けられている。その穴３２ａに冷却板３１の凸部３１ａが嵌め込まれる。さらに、その穴３２ａに、後述する第３間材２５と半導体素子１１とが嵌め込まれる。こうして、半導体素子１１の冷却板３１における位置決めが行われる。
【００２２】
位置決めガイド３２の材料（材質）としては、半導体素子１１への通電を分流させないようにするため、絶縁性、耐熱性および耐摩耗性を有する材料であればよく、たとえば、セラミックス系の高分子材料が好ましい。また、銅またはアルミニウム等の金属材料の表面に、絶縁性の膜をコーティングしたものを適用してもよい。絶縁性の膜としては、たとえば、絶縁テープ、セラミックスコーティング、ガラスコーティング等が好ましい。これらの材料を適用することで、たとえば、電流の分流等、通電検査のプロセスに影響を及ぼす要因を、安価に排除することができる。
【００２３】
第１間材２１は、半導体素子１１と後述する加圧通電プローブ３３との間に配置される。第１間材２１には、半導体素子１１への通電によって発生する熱を裏面内において均等に分布させるとともに、半導体素子１１を冷却させる機能をもたせる必要がある。このため、第１間材２１のサイズとしては、半導体素子１１の平面視のサイズと同等のサイズを有していることが好ましい。
【００２４】
第１間材２１の厚さとしては、耐久性の観点からは厚い方が好ましいが、冷却性の観点からは、厚さを厚くしすぎると冷却性が悪化する。このため、半導体素子１１の厚さと同程度の厚さか、半導体素子１１の厚さよりも薄く、通電試験中に破壊されない程度の厚さが好ましい。
【００２５】
第１間材２１には、加圧通電プローブ３３が接触するため、第１間材２１と加圧通電プローブ３３との接触面積を増やすには、第１間材２１の面粗さを小さくすることが好ましい。第１間材２１の面粗さとしては、たとえば、平面度１０μｍ程度が好ましい。また、第１間材２１は、下降した加圧通電プローブ３３の底面と半導体素子１１との平行度のずれを吸収する役割を有する。
【００２６】
特に、複数の加圧通電プローブ３３を適用する場合には、加圧通電プローブ３３の長さにばらつきがある場合がある。複数の加圧通電プローブ３３による加圧力を均一化するには、第１間材２１の厚さとして所望の厚さが必要とされる。第１間材２１の厚さが薄い場合には、塑性変形を起こしやすく、均一な加圧力を得ることが難しくなる。また、半導体素子１１を破損させてしまうおそれがある。さらに、通電を行う際に電流が局所的に流れてしまい、半導体素子１１の裏面が酸化しやすくなる。
【００２７】
第２間材２３は、半導体素子１１と加圧通電プローブ３３との間に配置され、特に、半導体素子１１と第１間材２１との間に配置される。第２間材２３は、半導体素子１１の表面電極１２に接触する。
【００２８】
第２間材２３のサイズとしては、半導体素子１１を覆うことができるサイズであればよいが、後述するように、第２間材２３を変形させて、半導体素子１１と第２間材２３との間に隙間を生じさせるには、長手方向と短手方向とを有するサイズであることが好ましい。第２間材２３の厚さとしては、半導体素子１１の表面１１ａに形成されている表面電極の数μｍ程度の段差を吸収しうる程度の厚さが必要とされる。第２間材２３の厚さが薄すぎる場合には、通電試験中に第２間材２３が破断してしまい、通電試験を行うことができないおそれが生じる。
【００２９】
一方、第２間材２３の厚さが厚すぎる場合には、加圧通電試験の際の発熱によって、圧延方向に熱膨張が大きくなる。このため、第２間材２３の熱膨張と半導体素子１１の熱膨張とで熱膨張差が生じ、半導体素子１１に傷がつきやすくなる。また、第２間材２３の剛性が高くなることで、加圧通電試験の際に、半導体素子１１の表面形状に対応した変形によって空隙ができるおそれがある。その結果、放熱性が悪化し、半導体素子１１の裏面１１ｂ（図２参照）が酸化しやすくなる。
【００３０】
第３間材２５は、冷却板３１の凸部３１ａと半導体素子１１との間に配置される。第３間材２５は、半導体素子１１の裏面電極１３に接触する。第３間材２５は、裏面電極１３と通電電源４４との電気的な接続を行っている。第３間材２５は、冷却板３１を介して、通電電源４４の正極または負極に電気的に接続されている。第１間材２１、第２間材２３および第３間材２５の材料（材質）としては、電気伝導度が高く、耐熱性を有し、耐摩耗性を有する材料が好ましく、たとえば、銅、アルミニウム等が好ましい。
【００３１】
加圧通電プローブ３３は、第１間材２１の直上に配置されている。加圧通電プローブ３３は、通電電源４４と電気的に接続されている。加圧通電プローブ３３が第１間材２１に接触することによって、半導体素子１１へ大電流が供給されることになる。加圧通電プローブ３３は、Ｚ方向に延在する円筒形状をしている。加圧通電プローブ３３は加圧板３４に固定されている。加圧板３４には、精密サーボプレス３５が取り付けられている。精密サーボプレス３５によって、加圧通電プローブ３３が上下方向（Ｚ方向）に移動する。
【００３２】
加圧通電プローブ３３の材料としては、電気伝導度が高く、耐熱性、耐摩耗性および耐荷重を有する材料が好ましく、たとえば、カーボンフィラー等を含んだ導電性樹脂材料、真鍮またはステンレス等が好ましい。また、加圧通電プローブ３３は、たとえば、タングステン等の炭素工具鋼によって形成されていてもよい。
【００３３】
加圧通電プローブ３３として、ここでは、３本の加圧通電プローブ３３が示されているが、加圧通電プローブ３３一本当たりの荷重と電流密度に耐えることができれば、一本の加圧通電プローブ３３によって加圧通電するようにしてもよい。また、３本に限られず、複数本の加圧通電プローブ３３によって加圧通電するようにしてもよい。
【００３４】
加圧板３４の材料としては、加圧通電プローブ３３との電気的な接続と、発熱した加圧通電プローブ３３を冷却するために、電気伝導度が高く、耐熱性および耐摩耗性を有する材料が好ましく、たとえば、銅またはアルミニウム等が好ましい。また、加圧板３４は、たとえば、炭素工具鋼によって形成されていてもよい。
【００３５】
次に、移送部５について、具体的に説明する。搬送台５３には、冷却板３１等が配置される。Ｙ方向移送機構は、搬送台５３または半導体素子１１等をＹ方向に移送する。搬送台５３は、加圧通電プローブ３３の直下の位置にまで移動可能とされる。Ｘ方向移送機構５１は、半導体素子１１等をＸ方向に移送する。Ｚ方向移送機構５４は、半導体素子１１等をＺ方向に移送する。
【００３６】
次に、分離部６について、具体的に説明する。図４に示すように、分離部６は、保持部としての吸着パッド６１ａ、６１ｂ、６１ｃと、位置変更部としてのシリンダ６２ａ、６２ｂとを有する。吸着パッド６１ａは、第１間材２１に吸着する。吸着パッド６１ｂは、第２間材２３の一端側を吸着する。吸着パッド６１ｃは、第２間材２３の他端側を吸着する。
【００３７】
吸着パッド６１ａ、６１ｂ、６１ｃには、エアーチューブ６３が接続されている。シリンダ６２ａは、吸着パッド６１ｂと吸着パッド６１ａとの間の距離が変えられるよう駆動する。シリンダ６２ｂは、吸着パッド６１ｃと吸着パッド６１ａとの間の距離が変えられるよう駆動する。
【００３８】
次に、通電制御部４について、具体的に説明する。通電制御部４は、移送部５の駆動と、加圧通電部３への通電とを制御する。プログラマブルロジックコントローラ４１では、移送部５の駆動と、加圧通電部３への通電と、分離部６の駆動とを制御する一連のプログラムがインストールされている。グラフィックオペレーションターミナル４２を通じて、プログラマブルロジックコントローラ４１を操作する。なお、グラフィックオペレーションターミナル４２として、たとえば、三菱電機製のグラフィックオペレーションターミナルが用いられる。
【００３９】
通電制御部４は、以下に示す機能を有する。プレスコントローラ４３によって、加圧通電部３の精密サーボプレス３５の駆動が制御される。通電電源４４から必要な電力が供給される。電源コントローラ４５によって、通電電源４４からの電力の供給が制御される。
【００４０】
プログラマブルロジックコントローラ４１からの指示によって、プレスコントローラ４３にあらかじめ設定されている条件を読み込むことで、精密サーボプレス３５が駆動し加圧板３４を下降させる。加圧板３４が下降することで、加圧通電プローブ３３が第１間材２１に接触する。次に、プログラマブルロジックコントローラ４１からの指示によって、加圧通電プローブ３３の加圧力を、任意に設定された規定の荷重値（２５ｋｇ〜１００ｋｇ）まで上昇させる。
【００４１】
次に、電源コントローラ４５にあらかじめ設定されている条件を読み込むことで、通電電源４４から、任意に設定された電流を第１間材２１等を介して半導体素子１１へ順方向に流す。電流密度は、たとえば、１２０Ａ／ｃｍ２以上４００Ａ／ｃｍ２以下に設定される。電流を流す際には、半導体素子１１の温度は、たとえば、１５０℃以上２３０℃以下に設定されている。
【００４２】
冷却板３１の凸部３１ａには、熱電対（図示せず）が取り付けられている。通電加圧中の半導体素子１１の温度は、この熱電対によって常時測定される。測定される温度が規定の温度範囲（１５０℃以上２３０℃以下）から外れた場合には、プログラマブルロジックコントローラ４１から、プレスコントローラ４３と電源コントローラ４５とへ、通電加圧を停止する信号が送られる。
【００４３】
また、電流密度が規定の電流範囲（１２０Ａ／ｃｍ２以上４００Ａ／ｃｍ２以下）から外れた場合には、電源コントローラ４５は、加圧通電中の半導体素子１１が不良品であると判定し、その結果がプログラマブルロジックコントローラ４１に送信される。プログラマブルロジックコントローラ４１からは、プレスコントローラ４３と電源コントローラ４５とへ、通電加圧を停止する信号が送られる。この通電加圧を、異常発生時に停止させることで、周辺機構部へのダメージが抑制されることになる。実施の形態１に係る半導体試験装置は上記のように構成される。
【００４４】
次に、上述した半導体試験装置の動作の一例について説明する。まず、加圧通電部３の動作について説明する。図５に示すように、位置決めガイド３２の穴３２ａに、冷却板３１の凸部３１ａを嵌め込む態様で、位置決めガイド３２を冷却板３１に配置する。次に、第３間材２５を、穴３２ａ内に位置する凸部３１ａの上に載置する。
【００４５】
次に、図６に示すように、第３間材２５の上に半導体素子１１を載置する。次に、図７に示すように、半導体素子１１を覆うように、第２間材２３を載置する。次に、図８に示すように、第２間材２３の上に第１間材２１を載置する。次に、図９に示すように、第１間材２１が載置された冷却板３１等を、加圧通電プローブ３３の直下に配置する。冷却板３１等は、搬送台５３（図１参照）に載置されている。
【００４６】
次に、図１０に示すように、通電制御部４からの信号により、精密サーボプレス３５を駆動させて、加圧板３４等を下降させ、加圧通電プローブ３３を第１間材２１に接触させる。このとき、加圧通電プローブ３３の加圧力を、規定の荷重値（２５ｋｇ〜１００ｋｇ）まで上昇させる。また、半導体素子１１の温度が、たとえば、１５０℃以上２３０℃以下に設定される。
【００４７】
次に、通電電源４４から、第１間材２１等を介して半導体素子１１へ電流を順方向に流す。このとき、電流密度は、たとえば、１２０Ａ／ｃｍ２以上４００Ａ／ｃｍ２以下に設定される。
【００４８】
なお、半導体素子１１の温度が規定の温度範囲（１５０℃以上２３０℃以下）から外れた場合には、加圧通電が停止される。また、電流密度が規定の電流範囲（１２０Ａ／ｃｍ２以上４００Ａ／ｃｍ２以下）から外れた場合には、通電加圧中の半導体素子１１が不良品であると判定されて、加圧通電が停止される。
【００４９】
この加圧通電による試験において、半導体素子１１と第２間材２３とが溶着することがある。第２間材２３と第１間材２１とが溶着することがある。半導体素子１１と第３間材２５とが溶着することがある。
【００５０】
加圧通電部３による半導体素子１１の試験が完了すると、半導体素子１１を搭載した冷却板３１等を、搬送台５３とともにＹ方向移送機構５２によって、分離部６が配置されている位置（Ｙ方向）へ搬送する（図１参照）。次に、Ｘ方向移送機構５１によって、分離部６を、冷却板３１等が配置されている位置（Ｘ方向）へ搬送する（図１参照）。
【００５１】
次に、図１１に示すように、Ｚ方向移送機構５４（図１参照）によって、分離部６を下降させて、吸着パッド６１ａ、６１ｂ、６１ｃを第１間材２１または第２間材２３に接触させる。このとき、吸着パッド６１ａを、第１間材２１に接触させる。吸着パッド６１ｂを、第２間材２３の一端部に接触させる。吸着パッド６１ｃを、第２間材２３の他端部に接触させる。次に、吸着パッド６１ａ、６１ｂ、６１ｃによる吸着を同時に開始する。
【００５２】
次に、図１２に示すように、吸着パッド６１ａ、６１ｂ、６１ｃによる吸着状態を維持しながら、シリンダ６２ａを駆動させることによって、吸着パッド６１ａと吸着パッド６１ｂとの距離（間隔）を縮める。第１間材２１を吸着する吸着パッド６１ａと第２間材２３の一端部を吸着する吸着パッド６１ｂとの間隔が狭まることで、第２間材２３が変形を起こし、第２間材２３と半導体素子１１との間に隙間が生じる。
【００５３】
次に、図１３に示すように、さらに、シリンダ６２ｂを駆動させることによって、吸着パッド６１ａと吸着パッド６１ｃとの距離（間隔）を縮める。第１間材２１を吸着する吸着パッド６１ａと第２間材２３の他端部を吸着する吸着パッド６１ｃとの間隔が狭まることで、第２間材２３がさらに変形を起こし、第２間材２３と半導体素子１１との間の隙間がさらに広がる。
【００５４】
次に、第２間材２３と半導体素子１１との間に隙間が生じた状態から、たとえば、位置決めガイド３２に半導体素子１１の側面を接触させて、半導体素子１１を第２間材２３から分離させる。分離した半導体素子１１は冷却板３１へ落下する。第１間材２１および第２間材２３は、吸着パッド６１ａ、６１ｂ、６１ｃに吸着された状態で搬送されて、間材回収箱７２に回収される。
【００５５】
冷却板３１に落下した半導体素子１１には、第３間材２５が溶着していることがある。次に、図１４に示すように、半導体素子１１に溶着した第３間材２５を、爪部６９ａ、６９ｂによって分離する。図１４および図１５に示すように、第３間材２５には、半導体素子１１が載置された状態で、半導体素子１１から面方向に突出する突出部２５ａが設けられている。
【００５６】
図１６に示すように、半導体素子１１が冷却板３１に落下した状態（載置されている状態）で、位置決めガイド３２には、この突出部２５ａを露出させる部分が設けられている。第３間材２５は、爪部６９ａ、６９ｂを突出部２５ａに引っ掛けることで、半導体素子１１と分離される。
【００５７】
図１７に示すように、爪部６９ａを第３間材２５の一端側の突出部２５ａに当接させ、爪部６９ｂを第３間材２５の他端側の突出部２５ａに当接させる。次に、図１８に示すように、爪部６９ａ、６９ｂを突出部２５ａに当接させた状態で、半導体素子１１を上方に引き上げる。これは、たとえば、吸着パッド６１ａを半導体素子１１に吸着させて行うことができる。
【００５８】
第３間材２５と分離された半導体素子１１は、半導体素子回収トレイ７１に回収される。一方、分離された第３間材２５は、間材回収箱７２に回収される。こうして、半導体試験装置１による一連の加圧通電試験が完了する。
【００５９】
上述した半導体試験装置１では、分離部６を備えていることで、半導体素子１１に第２間材２３等が溶着した場合であっても、人の手を要さずに、半導体素子１１と第２間材２３等とを自動で分離させることができる。これにより、半導体素子１１と第２間材２３等とを分離させる作業を含む一連の加圧通電試験に要する時間を短縮することができ、生産能力の増強および省人化に寄与することができる。
【００６０】
従来、半導体素子１１と第２間材２３等とが溶着した場合には、溶着した際の接着力以上の接着力を有する粘着テープを使って、半導体素子１１と第２間材２３等とを分離することが行われていた。このため、粘着テープを使用した場合には、粘着テープの新生面を使用できるように、使用した箇所をカットして廃棄する機構が必要とされた。また、粘着テープの新生面を取り出すためのローラ等が必要とされた。上述した半導体試験装置１では、その機構等が不要になり、ランニングコストを抑えることができる。
【００６１】
また、上述した半導体試験装置の分離部６のシリンダ６２ａ、６２ｂとして、電動のシリンダを適用してもよい。この場合には、吸着パッド６１ａ、６１ｂ、６１ｃによって吸着搬送される対象ワーク（半導体素子１１および第２間材２３等）のサイズに応じて、吸着パッド６１ａ、６１ｂ、６１ｃによる吸着位置を容易に変えることができる。このため、対象ワークのサイズに対応させるための分離部６における吸着部分の改造が不要になる。また、対象ワークのサイズに対応した他の分離部を搭載する必要もなくなる。これらの結果、半導体試験装置１の省スペース化と低コスト化とを図ることができる。
【００６２】
さらに、分離部６の吸着パッド６１ａ、吸着パッド６１ｂおよび吸着パッド６１ｃの配置位置として、たとえば、図４に示される矩形状の第２間材２３の対角線に沿って配置してもよい。すなわち、吸着パッド６１ｂのＹ方向位置を、吸着パッド６１ａのＹ方向位置よりも負側の位置に配置し、吸着パッド６１ｃのＹ方向位置を、吸着パッド６１ａのＹ方向位置よりも正側の位置に配置してもよい。この場合には、シリンダ６２ａ、６２ｂが動作をすると、第２間材２３にねじり方向の力が加えられて、半導体素子１１と第２間材２３との間に隙間を生じさせやすくすることができる。その結果、半導体素子１１と第２間材２３等とを確実に分離させることができる。
【００６３】
なお、上述した半導体試験装置１では、シリンダ６２ａおよびシリンダ６２ｂの双方を動作させる場合について説明したが、シリンダ６２ａおよびシリンダ６２ｂのうちの一方だけを動作させても、半導体素子１１と第２間材２３等とを分離させることができる。
【００６４】
また、上述した半導体試験装置１では、位置決めガイド３２に半導体素子１１の側面を接触させて半導体素子１１を第２間材２３等から分離させる場合について説明したが、必ずしも位置決めガイド３２に半導体素子１１の側面を接触させる必要はない。たとえば、第２間材２３と半導体素子１１との間に十分な隙間が生じた場合には、半導体素子１１は第２間材２３から容易に分離して、冷却板３１へ落下することになる。
【００６５】
実施の形態２．
前述した半導体試験装置の分離部では、吸着パッドをシリンダによって動作させる場合について説明した。ここでは、吸着パッドをモータとギア等によって動作させる分離部を備えた半導体試験装置の一例について説明する。
【００６６】
図１９に示すように、半導体試験装置の分離部６は、ピニオンギア６４、モータ６５、ラック６６ａ、６６ｂ、リニアガイドブロック６７およびリニアガイドレール６８を備えている。ピニオンギア６４はモータ６５によって回転する。ラック６６ａ、６６ｂは、ピニオンギア６４に噛み合うように配置されている。ラック６６ａ、６６ｂには、リニアガイドブロック６７およびリニアガイドレール６８が固定されている。
【００６７】
リニアガイドブロック６７は、ラック６６ａ、６６ｂにおける歯が配置されている面とは反対側の面に固定されている。リニアガイドブロック６７は、リニアガイドレール３７に沿って直線状（Ｘ方向）にスライドする。リニアガイドレール３７は、たとえば、Ｘ方向に延在するようにラック６６ａ、６６ｂに固定されている。なお、これ以外の構成については、図１に示す半導体試験装置１の構成と同様なので、同一部材には同一符号を付し、必要である場合を除きその説明を繰り返さないこととする。
【００６８】
次に、上述した半導体試験装置の動作の一例について説明する。前述したように、加圧通電部３による半導体素子１１の試験が行われ、その試験が完了すると、半導体素子１１を搭載した冷却板３１等が、分離部６の直下の位置に搬送される（図１９参照）。
【００６９】
次に、図１９に示すように、吸着パッド６１ａを第１間材２１に接触させる。吸着パッド６１ｂを、第２間材２３の一端部に接触させ、吸着パッド６１ｃを、第２間材２３の他端部に接触させる。次に、吸着パッド６１ａ、６１ｂ、６１ｃによる吸着を同時に開始する。
【００７０】
次に、図２０および図２１に示すように、吸着パッド６１ａ、６１ｂ、６１ｃによる吸着状態を維持しながら、モータ６５によりピニオンギア６４を回転させる。ピニオンギア６４が回転することで、ラック６６ａはＸ方向（正）へスライドし、ラック６６ｂはＸ方向（負）へスライドする。すなわち、ラック６６ａとラック６６ｂとは同期してスライドすることになる。
【００７１】
この動作により、吸着パッド６１ｂは吸着パッド６１ａへ接近するとともに、吸着パッド６１ｃは吸着パッド６１ａへ接近する。吸着パッド６１ｂと吸着パッド６１ａとの間隔が縮まるとともに、吸着パッド６１ｃと吸着パッド６１ａとの間隔が縮まることで、図１３に示されるのと同様にして、第２間材２３が変形を起こし、第２間材２３と半導体素子１１との間に隙間が生じる。
【００７２】
その後、前述した動作と同様にして、たとえば、位置決めガイド３２に半導体素子１１の側面を接触させて、第２間材２３から半導体素子１１を分離させる。さらに、爪部により、半導体素子１１を第３間材２５から分離させる。こうして、半導体試験装置１による一連の加圧通電試験が完了する。
【００７３】
上述した半導体試験装置では、前述した効果に加えて、次のような効果が得られる。すなわち、分離部６では、モータ６５の回転を、ピニオンギア６４およびラック６６ａ、６６ｂによって、吸着パッド６１ｂと吸着パッド６１ｃとの同期したスライド動作に変換させることができる。これにより、吸着パッド６１ｂと吸着パッド６１ｃとを個別に動作させる場合と比べて、駆動軸の数を減らすことができる。
【００７４】
なお、吸着パッド６１ｂと吸着パッド６１ｃとを同期させてスライド動作させる必要は必ずしもなく、吸着パッド６１ｂおよび吸着パッド６１ｃのうち、一方を先にスライド動作させ、他方を遅れてスライド動作させるようにしてもよい。たとえば、リニアガイドレール６８を１本として、吸着パッド６１ｂと吸着パッド６１ｃとを、非同期に２つのステージをもってスライド動作させる機構としてもよい。
【００７５】
また、分離部６ではモータ６５を駆動源としたが、モータの代わりに、たとえば、シリンダ等の駆動源を別途配置させて、ローラチェーンまたはベルト等によって駆動力を伝達するようにしてもよい。
【００７６】
さらに、吸着パッド６１ａ、６１ｂ、６１ｃによって、第２間材２３等を吸着させる場合について説明したが、第２間材２３等を保持することができれば、吸着パッド６１ａ、６１ｂ、６１ｃに限られるものではなく、他の保持部でもよい。
【００７７】
各実施の形態において説明した、分離部を備えた半導体試験装置については、必要に応じて種々組み合わせることが可能である。
【００７８】
今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、半導体素子に直流の大電流を通電する半導体試験装置に有効に利用される。
【符号の説明】
【００８０】
１  半導体試験装置、２  土台、３  加圧通電部、４  通電制御部、５  移送部、６  分離部、７  回収部、１１  半導体素子、１１ａ  表面、１１ｂ  裏面、１２  表面電極、１３  裏面電極、２１  第１間材、２３  第２間材、２５  第３間材、２５ａ  突出部、３１  冷却板、３１ａ  凸部、３２  位置決めガイド、３３  加圧通電プローブ、３４  加圧板、３５  精密サーボプレス、３６  支柱、４１  プログラマブルロジックコントローラ、４２  グラフィックオペレーションターミナル、４３  プレスコントローラ、４４  通電電源、４５  電源コントローラ、５１  Ｘ方向移送機構、５２  Ｙ方向移送機構、５３  搬送台、５４  Ｚ方向移送機構、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ  吸着パッド、６２ａ、６２ｂ  シリンダ、６３  エアーチューブ、６４  ピニオンギア、６５  モータ、６６ａ、６６ｂ  ラック、６７  リニアガイドブロック、６８  リニアガイドレール、６９ａ、６９ｂ  爪部、７１  半導体素子回収トレイ、７２  間材回収箱。 
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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