(57)【要約】【課題】保護回路を用いなくとも電気的オーバーストレスへの保護を行なうことができる構造を備えた半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置１は、外壁を備えたケースＣＳと、半導体素子を備えたＧａＮチップ１４と、放電用針電極１２と、放電用平面電極１３とを備えている。ＧａＮチップ１４は、ケースＣＳにおける外壁で囲まれた内部空間３０に設けられている。放電用平面電極１３は、内部空間３０に設けられ、ＧａＮチップ１４の電極と電気的に接続する。放電用針電極１２は、内部空間３０に設けられ、放電用平面電極１３に離間しつつ対向し、グランドＧＮＤと接続する。ＧａＮチップ１４の電極への印加電圧がＧａＮチップ１４の破壊電圧未満の所定電圧を超えると、放電用針電極１２と放電用平面電極１３との間で気体放電が生ずる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外壁を備えたケースと、
前記ケースにおける前記外壁で囲まれた内部空間に設けられた半導体素子と、
前記内部空間または前記外壁自体に形成した外壁内空間に設けられ、前記半導体素子の電極と電気的に接続する第１導電体と、
前記内部空間または前記外壁内空間に前記第１導電体とともに設けられ、前記第１導電体に離間しつつ対向し、グランドと接続すべき第２導電体と、
を備え、
前記電極への印加電圧が前記半導体素子の破壊電圧未満の所定電圧を超えると、前記第１導電体と前記第２導電体との間で気体放電が生ずることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第１導電体と前記第２導電体の少なくとも一方は、互いに対向する部分に尖鋭部を備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１導電体および前記第２導電体が対向する前記内部空間または前記外壁内空間に、窒素、ネオン、アルゴン、ヘリウム、および水素からなる群から選択した１つのガス、又は前記群から選択した２つ以上のガスの混合ガスが封入されたことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１導電体および前記第２導電体が対向する前記内部空間または前記外壁内空間に、アルゴンガスが封入されたことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１導電体および前記第２導電体が対向する前記内部空間または前記外壁内空間に、ネオンとアルゴンの混合ガスが封入されたことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記外壁は、底部、側壁部、および天井部からなり、
前記底部に前記半導体素子が固定され、
前記外壁内空間が前記側壁部に形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
表面を前記外壁内空間に露出させつつ前記側壁部を貫通するリードを備え、
前記リードは前記半導体素子の電極と電気的に接続しており、
前記リードに前記第１導電体が設けられ、
前記底部が、前記空間内で前記第１導電体と対向するように前記空間に露出しかつグランドと接続すべき導電板であり、
前記導電板が前記第２導電体であることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
試験すべき半導体装置を置くステージと、
前記ステージ上の前記半導体装置の周囲に設けられた壁部と、
前記壁部を貫通して前記ステージ上の前記半導体装置が有する端子に接続する電圧印加端子と、
を備え、
前記ステージおよび前記壁部で囲まれた封止空間、前記ステージ内部に設けられた封止空間、および前記壁部内に設けられた封止空間のうち少なくとも１つの封止空間が設けられており、
前記電圧印加端子に接続され、前記少なくとも１つの封止空間内に露出する第１導電体と、
前記少なくとも１つの封止空間内で前記第１導電体と対向し、グランドに接続する第２導電体と、
を備えることを特徴とする半導体装置の試験用治具。
【請求項９】
前記第１導電体と前記第２導電体の少なくとも一方は、互いに対向する部分に尖鋭部を備えることを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の試験用治具。
【請求項１０】
前記第１導電体および前記第２導電体が対向する空間の内部に、窒素、ネオン、アルゴン、ヘリウム、および水素からなる群から選択した１つのガス、又は前記群から選択した２つ以上のガスの混合ガスが封入されたことを特徴とする請求項８または９に記載の半導体装置の試験用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置および半導体装置の試験用治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧａＮデバイスなどのＥＳＤＳ（ＥｌｅｃｔｒｏＳｔａｔｉｃ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ）デバイスにおいては、ＥＳＤなどの電気的オーバーストレスが印加されることを回避するなどのＥＳＤ保護を行なうべきである。そこで、下記の各特許文献に記載されているように、ＥＳＤ保護構造を有する半導体装置が知られている。
【０００３】
例えば、特開２００１−２５７３１１号公報に開示されているように、電気的オーバーストレスから内部回路を保護するために、半導体チップ内にウエハプロセスで保護回路を形成したり、半導体装置外部にヒューズ構造を形成したりしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３５４９６号公報
【特許文献２】特開２００１−２５７３１１号公報
【特許文献３】特開２０００−１３３７７５号公報
【特許文献４】特開２００１−１１０９９３号公報
【特許文献５】特開２００１―１１６７８８号公報
【特許文献６】特開２００１−２４４３３８号公報
【特許文献７】特開２００９−１３０３５９号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Andreas Sch▲u▼tze, James Y. Jeong, Steven E. Babayan, Jaeyoung Park, Gary S. Selwyn, and Robert F. Hicks, The Atmospheric-Pressure Plasma Jet: A Review and Comparison to Other Plasma Sources, IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE, VOL. 26, NO. 6, DECEMBER 1998
【非特許文献２】森  正樹、レーザ生成プラズマを用いた高温ガス絶縁能力評価装置の基礎開発  第４章  実験結果と検討、九州工業大学２００１年修士論文
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の技術では、保護回路を半導体チップ内に形成している。この場合、半導体チップ内の回路に設計変更の必要が生じたときには、この保護回路に関しても不可避的にレイアウト変更が必要となるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、保護回路を用いなくとも電気的オーバーストレスへの保護を行なうことができる構造を備えた半導体装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、半導体装置の試験時にも電気的オーバーストレスからの保護が必要となる。このような半導体装置の試験用治具では、多数の半導体装置の試験のために繰り返し使用されるのが普通である。本願発明者は、繰り返し電気的オーバーストレスへの保護を行なうことができる構造を備えた新規な試験用治具を見出した。
【０００９】
本発明の他の目的は、電気的オーバーストレスへの保護を行なうことができる構造を備えた半導体装置の試験用治具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】
【００１０】
本発明にかかる半導体装置は、
外壁を備えたケースと、
前記ケースにおける前記外壁で囲まれた内部空間に設けられた半導体素子と、
前記内部空間または前記外壁自体に形成した外壁内空間に設けられ、前記半導体素子の電極と電気的に接続する第１導電体と、
前記内部空間または前記外壁内空間に前記第１導電体とともに設けられ、前記第１導電体に離間しつつ対向し、グランドと接続すべき第２導電体と、
を備え、
前記電極への印加電圧が前記半導体素子の破壊電圧未満の所定電圧を超えると、前記第１導電体と前記第２導電体との間で気体放電が生ずることを特徴とする。
【００１１】
本発明にかかる半導体装置の試験用治具は、
試験すべき半導体装置を置くステージと、
前記ステージ上の前記半導体装置の周囲に設けられた壁部と、
前記壁部を貫通して前記ステージ上の前記半導体装置が有する端子に接続する電圧印加端子と、
を備え、
前記ステージおよび前記壁部で囲まれた封止空間、前記ステージ内部に設けられた封止空間、および前記壁部内に設けられた封止空間のうち少なくとも１つの封止空間が設けられており、
前記電圧印加端子に接続され、前記少なくとも１つの封止空間内に露出する第１導電体と、
前記少なくとも１つの封止空間内で前記第１導電体と対向し、グランドに接続する第２導電体と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、保護回路ではなく気体放電を用いて、半導体素子への電気的オーバーストレスを抑制することができる。これにより、保護回路以外の電気的オーバーストレスからの保護を行なうことができる構造を備えた半導体装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる半導体装置の構成を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる半導体装置の構成を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる半導体装置の構成を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態１の変形例にかかる半導体装置の構成を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかる半導体装置の構成を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態２にかかる半導体装置の構成を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態３にかかる半導体装置の試験用治具の構成を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態３にかかる半導体装置の試験用治具の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
［実施の形態１の装置の構成］
図１は、本発明の実施の形態１にかかる半導体装置１の構成を説明するための図である。図１は、半導体装置１の断面図であり、内部構造を図示するものである。実施の形態１にかかる半導体装置１は、外壁を備えたケースＣＳを備えている。ケースＣＳの外壁は、底部であるフランジ１９、側壁部２０、および天井部である金属キャップ１１からなる。ケースＣＳは、これらの外壁で囲まれた内部空間３０を備えている。内部空間３０は、密閉性が確保されている。
【００１５】
金属キャップ１１は、配線１８を介してグランドＧＮＤに接続されている。金属キャップ１１の表面には、放電用針電極１２が取り付けられている。放電用針電極１２は、金属キャップ１１を介して電気的にグランドと接続される。放電用針電極１２は、後述する放電用平面電極１３に離間して対向する。
【００１６】
ケースＣＳにおける外壁で囲まれた内部空間３０には、ＧａＮチップ１４が固定されている。具体的には、フランジ１９上に、ＧａＮチップ１４が固定されている。フランジ１９におけるＧａＮチップ１４の隣には、ＧａＮチップ１４を挟むように２つの整合基板１６が配置されている。
【００１７】
ＧａＮチップ１４は、トランジスタ等の半導体素子を含む回路が形成された半導体チップである。ＧａＮチップ１４には、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）部や、金属層／絶縁体層／金属層という構成であるＭＩＭ部等が設けられている。ＧａＮチップ１４の表面には電極が複数個設けられており、各電極はＧａＮチップ１４内に形成した回路と接続している。
【００１８】
ケースＣＳの側壁部２０は、貫通穴２０ａを有している。この貫通穴２０ａにリード１７が挿入される。リード１７は、貫通穴２０ａの縁に封止材２１で固着される。これにより内部空間３０の封止が実現されている。
【００１９】
放電用平面電極１３が、内部空間３０に設けられている。放電用平面電極１３は、ＧａＮチップ１４の電極と電気的に接続する。放電用平面電極１３が、ＧａＮチップ１４の回路外、具体的には整合基板１６の上に設けられている。整合基板１６とＧａＮチップ１４表面の電極は、ワイヤ１５で電気的に接続されている。整合基板１６とリード１７も、ワイヤ１５で接続されている。
【００２０】
図２は、本発明の実施の形態１にかかる半導体装置の構成を説明するための図である。図２は、半導体装置１における、放電用針電極１２および放電用平面電極１３付近を拡大した図である。放電用平面電極１３が、内部空間３０または外壁内空間５９に放電用針電極１２とともに設けられている。
【００２１】
内部空間３０には、ガスＧが封入されている。ガスＧは、実施の形態１では、窒素である。よって、窒素雰囲気で、放電用針電極１２および放電用平面電極１３が対向する。ＧａＮチップ１４の電極への印加電圧がＧａＮチップ１４の破壊電圧未満の所定電圧を超えると、放電用針電極１２と放電用平面電極１３との間で気体放電が生ずる。
【００２２】
図３は、本発明の実施の形態１にかかる半導体装置の構成を説明するための図である。図３には、ガスの種類、気圧ｐ、および電極間距離ｄに応じた放電電圧の特性カーブが示されている。図３の符号Ｐ１に示すように、雰囲気ガスが窒素ガスＮ２、気圧が１（ａｔｍ）、電極間距離１００ｕｍの場合、１ｋＶで放電が生ずることがわかる。また、符号Ｐ２に示すように、アルゴンガスＡｒ、気圧０．５（ａｔｍ）、電極間距離２００ｕｍの場合、２００Ｖで放電が生ずることがわかる。
【００２３】
実施の形態１では、電極間距離１００ｕｍ、パッケージ内の気圧を１ａｔｍ、パッケージ内の雰囲気ガスを窒素Ｎ２とする。これにより、図３に示すように、１ｋＶ程度の電気的オーバーストレスの印加で気体放電を生じさせることができる。
【００２４】
放電電圧はパッシェンの法則に従って、電極間の距離および気圧で決まる。下記の式（１）に示すように、放電電圧Ｖｓは関数ｆで表され、気圧ｐ、電極間の距離ｄに相関を持つ関数である。
Ｖｓ＝ｆ（ｐ・ｄ）    ・・・（１）
【００２５】
また、パッシェンの法則にて求められるパッシェン曲線はガスの種類により、曲線形状、極小値電圧が異なる。したがって、図２における放電用針電極１２と放電用平面電極１３の距離ｄ（ギャップ）、パッケージ内の気圧ｐ、パッケージ内の雰囲気ガスの種類を調整することで、放電電圧を調整することができる。
【００２６】
［実施の形態１の装置の動作］
半導体装置１のＥＳＤ耐量を超える電気的オーバーストレスが印加された場合、放電用針電極１２と放電用平面電極１３の間で気体放電が発生する。その結果、電気的オーバーストレスが半導体装置１に印加されたとしても、放電用平面電極１３から放電用針電極１２経由でＧＮＤへ電荷を逃がすことができる。これにより、ＧａＮチップ１４の回路（ＦＥＴ部、ＭＩＭ部等）への過バイアス印加を防ぐことができる。
【００２７】
以上説明した実施の形態１にかかる半導体装置１によれば、気体放電を利用した放電パスを形成しておくことで、電気的オーバーストレスをＧＮＤに逃がし、ＧａＮデバイスへのダメージを回避もしくは低減することができる。
【００２８】
また、ＰＮ接合を用いた保護ダイオードを周辺回路に形成するなどといったことがないので、容量成分が増えることがなく、半導体装置１の特性への悪影響を回避できる。また、ヒューズ構造を用いた保護回路ではヒューズが断線すると保護回路の役割を果たさなくなってしまうのに対し、本実施の形態では気体放電を利用することで繰り返し利用することができるという利点がある。
【００２９】
［実施の形態１の変形例］
（ガスの種類等）
実施の形態１では、内部空間３０内のガスＧを窒素としたが、本発明はこれに限られない。放電させる電圧に応じて雰囲気ガスを決定すればよい。窒素ガスＮ２以外にも、空気、Ｎｅ、Ａｒ、Ｈｅ、Ｈ２のいずれかを用いても良い。または、空気、Ｎ２、Ｎｅ、Ａｒ、Ｈｅ、およびＨ２から選択した２種以上のガスの混合ガスを用いてもよい。
【００３０】
ＧａＮデバイスの場合は、ＥＳＤ耐量が低く、低電圧での放電が必要となる。低電圧での放電は雰囲気ガスをＡｒにすることで実現できる。例えば、２００Ｖ以上の電気的オーバーストレス印加時に放電させる場合、ガスＧをＡｒとし、電極間の距離ｄを約２００ｕｍとし、内部空間３０の気圧を約０．５ａｔｍとすることで実現できる。内部空間３０を低気圧（０．５ａｔｍ）とするには、ＡｕＳｎはんだ（融点３１０℃）のような高温はんだでケースＣＳを封止し、封止時のキャビティ雰囲気を高温にすることで実現できる。
【００３１】
図４は、本発明の実施の形態１の変形例にかかる半導体装置の構成を説明するための図である。図４はいわゆるパッシェン曲線を示しており、縦軸Ｖｓは電圧、横軸ｐｌは気圧ｐとギャップ長ｌの積である。ギャップ長ｌは、上述した電極間距離ｄに相当している。図４において、特性カーブＣ１は空気の特性であり、特性カーブＣ２は水素Ｈ２の特性であり、特性カーブＣ３はアルゴンＡｒの特性であり、特性カーブＣ４はネオンＮｅの特性である。
【００３２】
一方、図４において、特性カーブＣ５、Ｃ６、Ｃ７は、ネオンとアルゴンの混合ガスの特性である。特性カーブＣ５はネオンＮｅに５×１０−６Ａｒを加えた混合ガスの特性であり、特性カーブＣ６はネオンＮｅに２×１０−５Ａｒを加えた混合ガスの特性であり、特性カーブＣ７はネオンＮｅに１０−３Ａｒを加えた混合ガスの特性である。
【００３３】
半導体装置１の仕様によっては、高温はんだを用いることができない場合があり、低圧でＧａＮチップ１４の封止を行なえない場合が考えられる。その場合、図４のようにガスＧとしてＮｅとＡｒの混合ガスを封入してもよく、これによりペニング効果で放電電圧を下げることができる。
【００３４】
実施の形態１と同一の構造において、ガスの種類を変更すればよい。これにより、低電圧での気体放電を実現できるとともに、実施の形態１と同様に電気的オーバーストレスをＧＮＤに逃がし、ＧａＮチップ１４への電気的ダメージを回避もしくは低減することができる。
【００３５】
（電極構造、電極材料）
実施の形態１では、放電用針電極１２を金属キャップ１１に接続し、この放電用針電極１２の先端の尖鋭部によって気体放電を促進した。しかしながら本発明はこれに限られるものではない。対向する２つの放電用電極の少なくとも一方が互いに対向する部分に尖鋭部を備えるようにしてもよい。
【００３６】
また、必ずしも尖鋭部を備えた放電用電極を用いなくとも良く、平板状の２つの電極を対向させてもよい。具体的には、２つの放電用電極のどちらも平面電極としたり、どちらも針電極としたり、その他の形状例えば曲面状電極などを組み合わせても良い。また、針電極を複数個並べたりしても良く、表面に凹凸を備える電極を組み合わせても良い。
【００３７】
放電用電極（放電用針電極１２、放電用平面電極１３）の材料にはＣｏ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＣｕＭｏ、ＣｕＷなどのメタルパッケージや半導体材料に利用できる金属を用いることができる。ここで、放電の繰り返しに伴う２つの放電用電極の溶融を抑制するため、放電用電極の材料に高融点材料を用いても良く、具体的には例えばＴａを用いても良い。これにより電極溶融の防止、放電端子の故障防止という効果が得られる。
【００３８】
なお、２つの放電用電極は同じ材料で形成しても良く、異なる電極で形成してもよい。つまり放電用針電極１２をＣｏ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＣｕＭｏ、ＣｕＷなどのメタルパッケージや半導体材料に利用できる金属群から選択した１つの材料で形成し、放電用平面電極１３をＣｏ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＣｕＭｏ、ＣｕＷなどのメタルパッケージや半導体材料に利用できる金属群から選択した他の１つの材料で形成してもよい。
【００３９】
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２にかかる半導体装置５０の構成を説明するための図である。実施の形態２にかかる半導体装置５０は、ケースＣＳを備えている。実施の形態２では、フランジ１９、側壁部５１、１５１および金属キャップ１１により、ケースＣＳ２の外壁が構成されている。ケースＣＳ２の内部空間５４には、ガスＧ１が封入されている。
【００４０】
半導体装置５０は整合基板１６を備えておらず、ＧａＮチップ１４の電極がリード１７に対して整合基板１６を介さずにワイヤ５２で直接に接続されている。
【００４１】
半導体装置５０は、リード１７を備えている。リード１７の１つはその表面を外壁内空間５９に露出させつつ側壁部５１を貫通し、リード１７の他の一つは側壁部１５１を貫通している。側壁部５１は、放電用部位Ｘを備えている。
【００４２】
図６は、本発明の実施の形態２にかかる半導体装置５０の構成を説明するための図である。図６は、図５の放電用部位Ｘを拡大した図である。放電用針電極５５が、外壁内空間５９に設けられている。リード１７は、側壁部５１の貫通穴５１ａに封止材５８ａ、５８ｂ、５８ｃで固定されている。
【００４３】
封止材５８ａはリード１７の上面を全て封止しているのに対し、封止材５８ｂ、５８ｃは、外壁内空間５９を形成するように、放電用針電極５５の周囲を離間して囲うように設けられている。
【００４４】
また、封止材５８ｂ、５８ｃは、リード１７の下面からフランジ１９の上面にかけて連続して伸びるものの、フランジ１９の上面における放電用針電極５５の直下位置は露出するように設けられている。
【００４５】
図６においては、側壁部５１は縁部５１ｂ、５１ｃを備えている。縁部５１ｂ、５１ｃは、ちょうど、貫通穴５１ａの縁に対して、フランジ１９の上面を露出させる貫通穴の縁を形成している。縁部５１ｂ、５１ｃの側面に沿って封止材５８ｂ、５８ｃを塗布しているので、確実にフランジ１９の上面の一部を露出させることができる。
【００４６】
外壁内空間５９は、ケースＣＳ２の外壁自体、具体的には側壁部５１の内部に形成した空間である。この外壁内空間５９には、実施の形態１の内部空間３０と同様に、ガスＧ２で満たされている。なお、内部空間５４のガスＧ１と外壁内空間５９のガスＧ２は異なる種類のガスでも良く、同種のガスであっても良い。
【００４７】
リード１７に、放電用針電極５５が設けられている。フランジ１９の表面が、外壁内空間５９内で放電用針電極１２と対向する。フランジ１９は、金属等の導電性材料で形成されており、配線５３を介してグランドＧＮＤと接続する。
【００４８】
以上説明したように、実施の形態２では、実施の形態１と同様に電気的オーバーストレスをＧＮＤに逃がし、ＧａＮデバイスへのダメージを回避もしくは低減することができる。
【００４９】
また、実施の形態２では、内部空間５４ではなく、外壁内空間５９におけるリード１７の根元に放電用部位Ｘを形成している。よって、ＧａＮチップ１４実装前に、事前にケースＣＳ２の外壁自体に放電パスを形成するという製造方法を採用することができる。
【００５０】
外壁内空間５９のガスＧ２は内部空間５４のガスＧ２とは独立して任意に選択することができ、また封止時の条件（圧力や温度など）を独立に決定でき、その結果、低電圧での気体放電を容易に実現できる。
【００５１】
なお、外壁内空間５９を側壁部５１に設けたが、本発明はこのようなケース側壁に外壁内空間５９を設ける構成に限られない。ケースの天井部、側壁部、底部のいずれかに適宜に外壁内空間を設けて放電用部位Ｘを設置すればよい。
【００５２】
なお、実施の形態１と同様の変形、具体的には例えばガスＧ２の種類等や放電用電極の形状、材料等について変形を施しても良い。
【００５３】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３にかかる半導体装置の試験用治具の構成を説明するための図である。試験用治具１００は、治具押さえ６１と、ステージ６４と、壁部６６と、電圧印加端子６２と、を備えている。ステージ６４は、試験すべきＧａＮデバイス６５を置くためのものである。壁部６６は、ステージ６４上のＧａＮデバイス６５の周囲に設けられている。電圧印加端子６２は、壁部６６を貫通してステージ６４上のＧａＮデバイス６５が有する端子に接続する。
【００５４】
壁部６６内には、封止された空間である外壁内空間１５９が設けられている。
【００５５】
試験用治具１００は、放電用針電極６３を備えている。放電用針電極６３は、電圧印加端子６２に接続され、封止空間内に露出する。ステージ６４の表面は外壁内空間１５９内で放電用針電極６３と対向しており、ステージ６４は配線６７を介してグランドＧＮＤに接続する。外壁内空間１５９内で放電用針電極６３およびステージ６４が対向しており、外壁内空間１５９には、ガスＧ２として窒素が封入されている。
【００５６】
放電用針電極６３およびステージ６４の電極間距離ｄは、実施の形態１、２と同様に、気体放電が生ずる電圧を適切に定める観点から決定すればよい。
【００５７】
図８は、本発明の実施の形態３にかかる半導体装置の試験用治具の構成を説明するための図である。図８は、図７における放電用部位Ｘ２、すなわち放電用針電極６３の周囲を拡大した図である。図８に示す放電用部位Ｘ２は、実施の形態２にかかる放電用部位Ｘと同様の構造を備えている。
【００５８】
放電用針電極６３が、外壁内空間１５９に設けられている。電圧印加端子６２は、側壁部１５１の貫通穴１５１ａに封止材１５８ａ、１５８ｂ、１５８ｃで固定されている。
【００５９】
封止材１５８ａは電圧印加端子６２の上面を全て封止しているのに対し、封止材１５８ｂ、１５８ｃは、外壁内空間１５９を形成するように、放電用針電極６３の周囲を離間して囲うように設けられている。
【００６０】
また、封止材１５８ｂ、１５８ｃは、電圧印加端子６２の下面からステージ６４の上面にかけて連続して伸びるものの、ステージ６４の上面における放電用針電極６３の直下位置は露出するように設けられている。
【００６１】
図６においては、側壁部１５１は縁部１５１ｂ、１５１ｃを備えている。縁部１５１ｂ、１５１ｃは、ちょうど、貫通穴１５１ａの縁に対して、ステージ６４の上面を露出させる貫通穴の縁を形成している。縁部１５１ｂ、１５１ｃの側面に沿って封止材１５８ｂ、１５８ｃを塗布しているので、確実にステージ６４の上面の一部を露出させることができる。
【００６２】
外壁内空間１５９は、壁部６６自体に形成した空間である。この外壁内空間１５９には、実施の形態２の外壁内空間１５９と同様に、ガスＧ２で満たされている。ガスＧ２の種類、気圧、温度などは、実施の形態２と同様に決定すればよく、同様に変形可能である。
【００６３】
以上説明したように、実施の形態３では、実施の形態２にかかる放電用部位Ｘと同様の構成を、試験用治具に適用することが出来る。バイアス印加ラインである電圧印加端子６２に対して放電用針電極６３を形成し、グランドへ電気的オーバーストレスによって生じた電荷を放電させることでＧａＮデバイスを保護することができる。
【００６４】
実施の形態３は、壁部６６の内部に外壁内空間１５９を設けた。しかしながら本発明はこれに限られない。ステージ６４および壁部６６で囲まれた封止空間、あるいはステージ６４内部に設けられた封止空間に対して外壁内空間１５９と同様に気密空間を設けてもよく、その空間に放電用針電極６３および平面電極等を設けてその一方をグランドに接続すればよい。
【００６５】
なお、実施の形態１、２と同様の変形、具体的には例えばガスＧ２の種類等や放電用電極の形状、材料等について変形を施しても良い。
【符号の説明】
【００６６】
１１  金属キャップ、１２  放電用針電極、１３  放電用平面電極、１４  ＧａＮチップ、１５  ワイヤ、１６  整合基板、１７  リード、１９  フランジ、２０  側壁部、２０ａ  貫通穴、２１  封止材、３０  内部空間、５０  半導体装置、５１  側壁部、５１ａ  貫通穴、５１ｂ  縁部、５２  ワイヤ、５４  内部空間、５５  放電用針電極、５８ａ、５８ｂ、５８ｃ  封止材、５９  外壁内空間、６２  電圧印加端子、６３  放電用針電極、６４  ステージ、６５  ＧａＮデバイス、６６  壁部、５３、６７  配線、１００  試験用治具、１５１  側壁部、１５１ａ  貫通穴、１５１ｂ  縁部、１５８ａ、１５８ｂ、１５８ｃ  封止材、１５９  外壁内空間、ＣＳ、ＣＳ２  ケース、ｄ  電極間距離、Ｇ１、Ｇ２  ガス
【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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