(57)【要約】【課題】市場への不良流出を低減することができ、この不良に起因して発生するコストを低減することができる制御基板のテスト方法を得る。【解決手段】パワーデバイスの制御回路を構成する制御基板を装着したインテリジェントパワーモジュールの製造工程における制御基板をテストする際に、まず、制御基板の温度が第１の温度において制御基板の電気特性を測定して異常を検知する機能テストを行う。次に、制御基板の温度が第１の温度とは異なる第２の温度において制御基板の電気特性を測定して異常を検知する機能テストを行う。次に、制御基板の温度が第１の温度から第２の温度までスイープする間において制御基板の電気特性の変化を監視し異常を検知する温度スイープテストを行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーデバイスの制御回路を構成する制御基板を装着したインテリジェントパワーモジュールの製造工程における前記制御基板のテスト方法であって、
前記制御基板の温度が第１の温度において前記制御基板の電気特性を測定して異常を検知する機能テストを行う工程と、
前記制御基板の温度が前記第１の温度とは異なる第２の温度において前記制御基板の電気特性を測定して異常を検知する機能テストを行う工程と、
前記制御基板の温度が前記第１の温度から前記第２の温度までスイープする間において前記制御基板の電気特性の変化を監視し異常を検知する温度スイープテストを行う工程とを備えることを特徴とする半導体装置のテスト方法。
【請求項２】
前記温度スイープテストを行う際に、前記制御基板に送風し、前記制御基板の温度勾配を一定に保つように前記制御基板の温度をモニタして風量を制御することを特徴とする請求項１に記載の制御基板のテスト方法。
【請求項３】
送風の開始タイミングを前記温度スイープテストの開始タイミングに対して一定時間遅延させることを特徴とする請求項２に記載の制御基板のテスト方法。
【請求項４】
前記温度スイープテストにおいて、電動送風機が生成した風を第１の送風整流板の通風穴と第２の送風整流板の通風穴を通って前記制御基板に送風し、
前記電動送風機の送風口を前記制御基板の中心に対向して配置し、
前記第１の送風整流板の通風穴と前記第２の送風整流板の通風穴を交互に配置することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の制御基板のテスト方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーデバイスの制御回路を構成する制御基板（プリント配線板）を装着したインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）の製造工程における制御基板の機能（ファンクション）テストに関する。
【背景技術】
【０００２】
制御基板の機能テストは低温、常温、高温でそれぞれ行われる（例えば、特許文献１参照）。例えば、まず温度１の−４０℃で低温テストを行う。次に、結露防止のため余熱ステージ（２５℃乾空環境下）にて既定時間経過するまで待機する。次に、２５℃で常温テストを行う。最後に１００℃で高温テストを行う。その後、制御基板温度を室温の２５℃まで冷却するため、待機ステージ（室温中）にて既定時間経過するまで待機する。これらのテスト工程の後、次工程へ移行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０７１８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩＰＭの実際の使用環境下では、制御基板温度は連続的に変化する為、従来のテスト方式では許容温度範囲内の全ポイントにおける異常検知を網羅できず、制御基板に実装される多数電子部品の温度依存電気特性が集積した結果、ある特定の中間温度でのみ発生する異常を検知できない。このため、市場への不良流出を増加し、この不良に起因してコストが増加するという問題があった。
【０００５】
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、その目的は市場への不良流出を低減することができ、この不良に起因して発生するコストを低減することができる制御基板のテスト方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る制御基板のテスト方法は、パワーデバイスの制御回路を構成する制御基板を装着したインテリジェントパワーモジュールの製造工程における前記制御基板のテスト方法であって、前記制御基板の温度が第１の温度において前記制御基板の電気特性を測定して異常を検知する機能テストを行う工程と、前記制御基板の温度が前記第１の温度とは異なる第２の温度において前記制御基板の電気特性を測定して異常を検知する機能テストを行う工程と、前記制御基板の温度が前記第１の温度から前記第２の温度までスイープする間において前記制御基板の電気特性の変化を監視し異常を検知する温度スイープテストを行う工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、制御基板の温度が第１の温度から第２の温度までスイープする間において制御基板の電気特性の変化を監視し異常を検知する温度スイープテストを行う。これにより、第１の温度と第２の温度との間のある特定の中間温度でのみ発生する異常を検知することができる。このため、市場への不良流出を低減することができ、この不良に起因して発生するコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る制御基板のテスト方法のフローチャートである。
【図２】温度に対する信号出力を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る温度スイープテスト時の制御基板の温度勾配を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１で遅延時間を設定した場合の制御基板の温度勾配を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る送風装置を示す断面図と送風整流板を示す上面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る制御基板のテスト方法のフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２に係る温度スイープテスト時の制御基板の温度勾配を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２で遅延時間を設定した場合の制御基板の温度勾配を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態に係る制御基板のテスト方法について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る制御基板のテスト方法のフローチャートである。このテスト方法は、パワーデバイスの制御回路を構成する制御基板（プリント配線板）を装着したインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）の製造工程における制御基板の機能（ファンクション）テストである。
【００１１】
まず、制御基板を低温槽に通過させて基板温度を−４０℃（低温）まで下げる（ステップＳ１）。次に、制御基板の温度が−４０℃（低温）において制御基板の電気特性を測定して異常を検知する機能テスト（低温テスト）を行う（ステップＳ２）。次に、結露防止のため制御基板を余熱ステージに搬送する（ステップＳ３）。制御基板に２５℃乾空を送風し（ステップＳ４）、既定時間経過するまで待機する（ステップＳ５）。
【００１２】
次に、制御基板の温度が２５℃（常温）において制御基板の電気特性を測定して異常を検知する機能テスト（常温テスト）を行う（ステップＳ６）。次に、制御基板を高温槽に通過させて基板温度を１００℃（高温）まで上げる（ステップＳ７）。次に、制御基板の温度が１００℃において制御基板の電気特性を測定して異常を検知する機能テスト（高温テスト）を行う（ステップＳ８）。次に、制御基板を冷却するため２５℃の冷風を送風しつつ（ステップＳ９）、制御基板の電気特性の変化を監視し異常を検知する温度スイープテストを室温の２５℃に到達するまで繰返し行う（ステップＳ１０，Ｓ１１）。これらのテスト工程の後、次工程へ移行する。
【００１３】
本実施の形態では、制御基板の温度が１００℃（高温）から２５℃（常温）までスイープする間において制御基板の電気特性の変化を監視し異常を検知する温度スイープテストを行う。これにより、１００℃と２５℃との間のある特定の中間温度でのみ発生する異常を検知することができる。このため、市場への不良流出を低減することができ、この不良に起因して発生するコストを低減することができる。
【００１４】
図２は温度に対する信号出力を示す図である。破線グラフは比較例であり、−４０℃（低温）、２５℃（常温）、１００℃（高温）のドットに該当する温度ポイントでのみテストを行っている。このため、例えば細い実線グラフに示すような特定の温度（ここでは７５℃と−１０℃の２箇所）でのみ信号出力に異常が見られるとすると、比較例では異常を検知することができない。これに対して、本実施の形態のように高温１００℃から常温２５℃まで繰返し機能テストを行うため、図２において７５℃でのみ発生する出力異常を検知することができる。
【００１５】
図３は、本発明の実施の形態１に係る温度スイープテスト時の制御基板の温度勾配を示す図である。細線は、冷風を一定風量で送風した場合を示す。太線は、制御基板の温度勾配を一定に保つように風量を制御した場合を示す。このように一定風量で冷却を行った場合、制御基板の温度勾配は必ずしも一定とはならない。そこで、制御基板の温度勾配を一定に保つように制御基板の温度をモニタして風量を制御する。これにより、温度スイープ範囲内における温度変化に対するテストデータサンプリングの割合を一定にすることができる。また逆に特定の温度範囲だけサンプリング密度を増すことができる。即ち、検査の目的や制御基板の温度特性に応じたテスト方式を構築できる。
【００１６】
図４は、本発明の実施の形態１で遅延時間を設定した場合の制御基板の温度勾配を示す図である。ステージに冷却機能のみで加熱機能が無い場合、温度スイープテストの開始時に高温テストの温度に近い状態に維持することが好ましい。しかし、温度スイープテストの開始時に制御基板の温度が既に低下し始めているため、テストを行えない温度領域が生じてしまう。そこで、送風の開始タイミングを温度スイープテストの開始タイミングに対して一定時間遅延させることが好ましい。これにより、温度スイープテスト開始時に高温テストの温度に近い状態に維持することができるため、テストを行えない温度領域を最小限に留めることができる。
【００１７】
図５は、本発明の実施の形態１に係る送風装置を示す断面図と送風整流板を示す上面図である。ステージ１に、テストの試料となるＩＰＭの制御基板２が保持されている。温度スイープテストにおいて、電動送風機（ファン）３が生成した風を送風整流板４の通風穴５と送風整流板６の通風穴７を通って制御基板２に送風する。ここで、電動送風機（ファン）３の送風口を制御基板２の中心に対向して配置する。送風整流板４の通風穴５と送風整流板６の通風穴７を交互（ちどり）に配置する。これにより、制御基板２に送風される風が層流となり、制御基板２の温度の面内均一性が向上する。従って、テスト温度に対する検出精度を向上することができる。
【００１８】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２に係る制御基板のテスト方法のフローチャートである。まず、制御基板を低温槽に通過させて基板温度を−４０℃（低温）まで下げる（ステップＳ１）。次に、制御基板の温度が−４０℃（低温）において制御基板の電気特性を測定して異常を検知する機能テスト（低温テスト）を行う（ステップＳ２）。次に、結露防止のため制御基板を余熱ステージに搬送する（ステップＳ３）。制御基板に２５℃乾空を送風しつつ（ステップＳ４）、制御基板の電気特性の変化を監視し異常を検知する温度スイープテストを室温の２５℃に到達するまで繰返し行う（ステップＳ１２，Ｓ１３）。
【００１９】
次に、制御基板の温度が２５℃（常温）において制御基板の電気特性を測定して異常を検知する機能テスト（常温テスト）を行う（ステップＳ６）。次に、制御基板を高温槽に通過させて基板温度を１００℃（高温）まで上げる（ステップＳ７）。次に、制御基板の温度が１００℃において制御基板の電気特性を測定して異常を検知する機能テスト（高温テスト）を行う（ステップＳ８）。次に、制御基板を冷却するため２５℃の冷風を送風し（ステップＳ９）、既定時間経過するまで待機する（ステップＳ１４）。これらのテスト工程の後、次工程へ移行する。
【００２０】
本実施の形態では、制御基板の温度が−４０℃（低温）から２５℃（常温）までスイープする間において制御基板の電気特性の変化を監視し異常を検知する温度スイープテストを行う。これにより、−４０℃と２５℃との間のある特定の中間温度でのみ発生する異常を検知することができる。例えば、図２において−１０℃でのみ発生する出力異常を検知することができる。このため、市場への不良流出を低減することができ、この不良に起因して発生するコストを低減することができる。
【００２１】
図７は、本発明の実施の形態２に係る温度スイープテスト時の制御基板の温度勾配を示す図である。細線は、乾空を一定風量で送風した場合を示す。太線は、制御基板の温度勾配を一定に保つように風量を制御した場合を示す。このように一定風量で送風した場合、制御基板の温度勾配は必ずしも一定とはならない。そこで、制御基板の温度勾配を一定に保つように制御基板の温度をモニタして風量を制御する。これにより、温度スイープ範囲内における温度変化に対するテストデータサンプリングの割合を一定にすることができる。また逆に特定の温度範囲だけサンプリング密度を増すことができる。即ち、検査の目的や制御基板の温度特性に応じたテスト方式を構築できる。
【００２２】
図８は、本発明の実施の形態２で遅延時間を設定した場合の制御基板の温度勾配を示す図である。ステージに加熱機能のみで冷却機能が無い場合、温度スイープテストの開始時に低温テストの温度に近い状態に維持することが好ましい。しかし、温度スイープテストの開始時に制御基板の温度が既に上昇し始めているため、テストを行えない温度領域が生じてしまう。そこで、送風の開始タイミングを温度スイープテストの開始タイミングに対して一定時間遅延させることが好ましい。これにより、温度スイープテスト開始時に低温テストの温度に近い状態に維持することができるため、テストを行えない温度領域を最小限に留めることができる。
【００２３】
また、本実施の形態でも、温度スイープテストにおいて図５の送風装置を用いることにより、制御基板２に送風される風が層流となり、制御基板２の温度の面内均一性が向上する。従って、テスト温度に対する検出精度を向上することができる。
【符号の説明】
【００２４】
２  制御基板、３  電動送風機、４，６  送風整流板、５，７  通風穴
【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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