(57)【要約】【課題】絶縁基板単体で、絶縁基板のクラックを検出することができる絶縁基板のクラック検出装置を提供する。【解決手段】絶縁板１ａと絶縁板１ａの一方の面上に第１の導電板１ｂと絶縁板１ａの他方の面上に第２の導電板１ｃとを有する絶縁基板１に曲げ応力を印加する応力印加治具２と、第１の導電板１ｂと第２の導電板１ｃとの間に電圧を印加する電源５と、第１の導電板１ｂと前記第２の導電板１ｃとの間に流れる電流の値を測定する電流計８と、電流計８によって測定された値から、絶縁基板１のクラックの有無を判定する判定装置９とを備えたことを特徴とする。【選択図】      図１
2016129178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁板と前記絶縁板の一方の面上に第１の導電板と前記絶縁板の他方の面上に第２の導電板とを有する絶縁基板に曲げ応力を印加する応力印加治具と、
前記第１の導電板と前記第２の導電板との間に電圧を印加する電源と、
前記第１の導電板と前記第２の導電板との間に流れる電流の値を測定する電流計と、
前記電流計によって測定された値から、前記絶縁基板のクラックの有無を判定する判定装置と、
を備えた絶縁基板のクラック検出装置。
【請求項２】
前記絶縁基板を加熱するヒーターと、
をさらに備えた請求項１に記載の絶縁基板のクラック検出装置。
【請求項３】
前記絶縁基板がある雰囲気の気圧を減圧値に調節する圧力調節器と、
をさらに備えた請求項１又は請求項２に記載の絶縁基板のクラック検出装置。
【請求項４】
絶縁板と前記絶縁板の一方の面上に第１の導電板と前記絶縁板の他方の面上に第２の導電板とを有する絶縁基板に曲げ応力を印加する第１の工程と、
曲げ応力が印加された前記絶縁基板の前記第１の導電板と前記第２の導電板との間に電圧を印加する第２の工程と、
前記第２の工程によって前記第１の導電板と前記第２の導電板との間に流れる電流を測定する第３の工程と、
前記第３の工程で測定した電流値から前記絶縁基板のクラックの有無を判定する第４の工程と、
を備えた絶縁基板のクラック検出方法。
【請求項５】
前記第２の工程は、前記絶縁基板を加熱した状態で行うこと、
を特徴とする請求項４に記載の絶縁基板のクラック検出方法。
【請求項６】
前記第２の工程は、前記絶縁基板がある雰囲気が減圧された状態で行うこと、
を特徴とする請求項４又は請求項５に記載の絶縁基板のクラック検出方法。
【請求項７】
請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の絶縁基板のクラック検出方法でクラックが無いと判断された前記絶縁基板に、半導体素子を配置し、前記絶縁基板と前記半導体素子とを樹脂で封止する
パワーモジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁基板のクラック検出装置及びクラック検出方法、並びにパワーモジュールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パワーモジュールに用いられる絶縁基板には、パワーモジュールには高い電圧が印加されるため、高い絶縁信頼性が要求される。しかしながら、絶縁基板には、製造過程においてクラックが発生する場合がある。このような絶縁基板のクラックは、絶縁基板に電圧を印加した状態での部分放電、リーク電流などを測定することによって検出することができる。
【０００３】
一般的に、絶縁基板に電圧を印加してクラックを検出する場合において、絶縁基板が有するクラックを検出する感度を上げようとすれば、印加電圧を高くする必要がある。しかしながら、印加電圧を高くすると、クラック以外の原因によって絶縁基板に絶縁破壊が生じる。この絶縁破壊は、沿面放電によって生じる沿面破壊である。したがって、絶縁基板のクラック検出においては、印加電圧を低い状態でクラックを検出することが求められている。
【０００４】
そのため、パワーモジュールをホットプレートで加熱し、リーク電流を増加させ、絶縁基板のクラックを検出することが可能な電圧を下げたパワーモジュールの良品判定装置がある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２４７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようなパワーモジュールの良品判定装置であって絶縁基板のクラック検出装置は、パワーモジュールの形状に組み立てた絶縁基板のクラックを検出するものである。このような絶縁基板のクラック検出装置を応用して、パワーモジュールの形状に組み立てる前の絶縁基板のクラックを検出しようとしても、印加電圧を低い状態としたままでは検出できなかった。クラックを検出する感度を上げようとして印加電圧を高くすれば、クラック以外の原因によって絶縁基板に絶縁破壊が生じる可能性があるため、このようなパワーモジュールの良品判定装置を応用して、絶縁基板単体で、絶縁基板のクラックを検出することはできなかった。
【０００７】
パワーモジュールの形状に組み立てる前の絶縁基板が有するクラックを、絶縁基板単体を検査することで見つけられないと、クラックを有する絶縁基板をパワーモジュールの形状に組み立ててしまうことになり、無駄になる部品が出て来てしまう。
【０００８】
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、絶縁基板単体で、絶縁基板のクラックを検出することができる絶縁基板のクラック検出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】
【０００９】
本発明にかかる絶縁基板のクラック検出装置は、絶縁板と絶縁板の一方の面上に第１の導電板と絶縁板の他方の面上に第２の導電板とを有する絶縁基板に曲げ応力を印加する応力印加治具と、第１の導電板と前記第２の導電板との間に電圧を印加する電源と、第１の導電板と第２の導電板との間に流れる電流の値を測定する電流計と、電流計によって測定された値から、絶縁基板のクラックの有無を判定する判定装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる絶縁基板のクラック検出装置によれば、絶縁基板単体で、絶縁基板のクラックを検出することができる。本発明では、絶縁基板に応力を印加した状態で、電圧を印加してクラック検出を行うと、印加電圧を低い状態としてクラックを検出できることが分かったので、絶縁基板単体で、絶縁基板のクラックを検出することができる絶縁基板のクラック検出装置を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置の効果を説明するための絶縁基板への印加電圧と絶縁基板に流れる電流の関係を示したグラフである。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置を用いた絶縁基板のクラックの検出方法を示す工程フロー図である。
【図４】本発明の実施の形態２にかかる絶縁基板のクラック検出装置の構成を示す概略図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかる絶縁基板のクラック検出装置の効果を説明するための絶縁基板への印加電圧と絶縁基板に流れる電流の関係を示したグラフである。
【図６】本発明の実施の形態２にかかる絶縁基板のクラック検出装置を用いた絶縁基板のクラックの検出方法を示す工程フロー図である。
【図７】本発明の実施の形態３にかかる絶縁基板のクラック検出装置の構成を示す概略図である。
【図８】本発明の実施の形態３にかかる絶縁基板のクラック検出装置を説明するための図であり、パッシェン曲線を示している。
【図９】本発明の実施の形態３にかかる絶縁基板のクラック検出装置の効果を説明するための絶縁基板への印加電圧と絶縁基板に流れる電流の関係を示したグラフである。
【図１０】本発明の実施の形態３にかかる絶縁基板のクラック検出装置を用いた絶縁基板のクラックの検出方法を示す工程フロー図である。
【図１１】本発明の実施の形態４にかかる絶縁基板のクラック検出装置の構成を示す概略図である。
【図１２】本発明の実施の形態４にかかる絶縁基板のクラック検出装置の効果を説明するための絶縁基板への印加電圧と絶縁基板に流れる電流の関係を示したグラフである。
【図１３】本発明の実施の形態４にかかる絶縁基板のクラック検出装置を用いた絶縁基板のクラックの検出方法を示す工程フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置の構成を説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置の構成を示す概略図である。
【００１３】
本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置は、絶縁板１ａと絶縁板１ａの一方の面上に第１の導電板１ｂと絶縁板１ａの他方の面上に第２の導電板１ｃとを有する絶縁基板１に曲げ応力を印加する応力印加治具２と、第１の導電板１ｂと第２の導電板１ｃとの間に電圧を印加する電源５とを備えている。さらに、本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置は、第１の導電板と第２の導電板との間に流れる電流の値を測定する電流計８と、電流計８によって測定された値から、絶縁基板１のクラックの有無を判定する判定装置９とを備えている。
【００１４】
本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置は、絶縁基板１のクラックを判定する装置である。本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置がクラックを検出する絶縁基板１は、絶縁板１ａ上にすでに第１の導電板１ｂ及び第２の導電板１ｃによって回路パターンが形成されたものである。
【００１５】
さらに、本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置は、絶縁基板１及び応力印加治具２を配置するための密閉容器４と、第２の導電板１ｃの絶縁板１ａと接していない面上に貼り付けられ、絶縁基板１に生じる歪みを測定し、その大きさに依存した電気信号を発生させる応力ゲージ６と、応力ゲージ６からの電気信号値から絶縁基板１に印加された曲げ応力を計算して表示する応力モニター７とを備えている。以下では、本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置を、単に本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置と呼ぶことにする。
【００１６】
応力印加治具２は、絶縁基板１の両端を支え、上部にねじ穴を有する支え治具２ａと、支え治具２ａのねじ穴に固定可能なねじ状のねじ治具２ｂと、第２の導電板１ｃとねじ治具２ｂとの間に配置し、ねじ治具２ｂを締め込むことで押され、絶縁基板１の中央を押し下げるブロック治具２ｃとを備えている。絶縁基板１の両端が支えられ、絶縁基板１の中央が押し下げられることによって、応力印加治具２は、絶縁基板１に曲げ応力を印加することができる。
【００１７】
支え治具２ａは、図１では絶縁基板１の左右２箇所を下から支える形状となっているが、支え治具２ａの形状は、絶縁基板１の左右２箇所を上下から支える形、すなわち、絶縁基板１を両端で挟み込むような形としてもよい。また、ブロック治具２ｃは、ここでは円柱の形状をしており、図１において、絶縁基板１の手前から奥にほぼ均等に曲げ応力をかけられるようになっている。
【００１８】
支え治具２ａが有するねじ穴、そのねじ穴に固定可能なねじ治具２ｂ、及びねじ治具２ｂを締め込むことで絶縁基板１に曲げ応力を印加するブロック治具２ｃの数は特に限定されるものではないが、絶縁基板１に曲げ応力をかけられるように、応力印加治具２が構成されていなければならない。
【００１９】
絶縁基板１の絶縁板１ａは、無機材料であるセラミックス、例えばアルミナ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｏｘｉｄｅ）、窒化アルミニウム（Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｎｉｔｒｉｄｅ）、窒化ケイ素（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄｅ）などが用いられたものである。第１の導電板１ｂ及び第２の導電板１ｃは、例えば銅、アルミニウムなど高い電気伝導性を有する材料が用いられたものである。
【００２０】
図１では、第１の導電板１ｂに直接電源５が接続され、第１の導電板１ｂと第２の導電板１ｃとの間に電圧が印加されるようになっている。しかし、第１の導電板１ｂに直接電源５を接続せず、第１の導電板１ｂの絶縁板１ａと接していない面側に新たに電極を配置して接触させ、その電極を介して、電源５から絶縁基板１の第１の導電板１ｂと第２の導電板１ｃとの間に電圧を印加してもよい。すなわち、本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置は、第１の導電板１ｂと第２の導電板１ｃとの間に電圧が印加されるようになっていればよく、新たに配置した電極などを介して、電源５から第１の導電板１ｂと第２の導電板１ｃとの間に電圧を印加してもよい。
【００２１】
また同様に、図１では、第２の導電板１ｃに直接電流計８が接続されているが、第２の導電板１ｃの絶縁板１ａと接していない面側に新たに電極を配置して接触させ、その電極を介して、第１の導電板１ｂと第２の導電板１ｃとの間に流れる電流を電流計８で測定してもよい。
【００２２】
ここで、図１に示す第１の導電板１ｂは、回路パターンとしてパターンニングされている。したがって、複数の分割された導電板を有するものである。図１では、いくつかに分かれた第１の導電板１ｂのすべてに電源５からの配線を接続している。しかしながら、第１の導電板１ｂと第２の導電板１ｃとの間に印加する電圧の分布が絶縁基板１内に出来ないように、絶縁基板１内に極力均等に電圧が印加されるようにするのが望ましいので、電源５と第１の導電板１ｂとの接続は、第１の導電板１ｂと第２の導電板１ｃのパターンに合わせて、適宜考えるものであって、必ずしも、いくつかに分かれた第１の導電板１ｂのすべてに電源５からの配線を接続されるわけではない。第１の導電板１ｂと第２の導電板１ｃとの間に電圧が印加されたとき、第１の導電板１ｂの複数の分割された導電板は、電気的に共通化されるようになっている。
【００２３】
第２の導電板１ｃと電流計８との接続に関しても、ここではパターンニングされていないものを示したが、これに限るものではないので、第１の導電板１ｂと第２の導電板１ｃのパターンに合わせて、適宜考えるものである。
【００２４】
なお、第１の導電板１ｂ、第２の導電板１ｃがパターニングされていない一体ものであっても、パターニングされ複数の分割された導電板を有するものであっても、本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置は絶縁基板１単体で、絶縁基板１のクラックを検出することができる。絶縁基板１に印加される応力に若干の違いが生じるのみであり、本発明の効果に変わりはない。
【００２５】
本発明の実施の形態１では、第１の導電板１ｂに負極性の直流電圧を印加するように電源５を接続している。これは、絶縁物の一方の面に板状の大電極を接続し、他方の面に板状の小電極を接続して両電極間に電圧を印加すると生じる沿面放電が、小電極に負極性電圧を印加する方が正極性電圧を印加するよりも生じにくいということが一般的に知られているからである。本発明の実施の形態１では、第１の導電板１ｂがパターンニングされており、第２の導電板１ｃがパターニングされていないため、第１の導電板１ｂを上述の小電極、第２の導電板１ｃを上述の大電極に置き換えて考えられるので、第１の導電板１ｂに負極性の直流電圧を印加するように電源５を接続している。
【００２６】
したがって、第１の導電板１ｂ及び第２の導電板１ｃの形状、第１の導電板１ｂと第２の導電板１ｃとの間に電圧を印加する際に何か電極などを介するかなど、様々な条件によって、第１の導電板１ｂに印加する電圧の種類は変更されるものである。
【００２７】
判定装置９は、電流計８によって測定された値を、予め判定装置９に入力されているクラック判定電流閾値Ｘと比較し、電流計８によって測定された値がクラック判定電流閾値Ｘ以上である場合は絶縁基板１にはクラックが有ると判定し、未満である場合にはクラックは無いと判定する。クラック判定電流閾値Ｘは、絶縁基板１にクラックが無いとした場合に、第１の導電板１ｂと第２の導電板１ｃとの間に電圧をかけたとき、第１の導電板１ｂから第２の導電板１ｃに流れる電流を計算した電流値である。
【００２８】
一般的に、絶縁基板１のクラックは、絶縁基板１に電圧を印加した状態でリーク電流を測定することによって検出することができる。リーク電流とは、ここでは電流計８によって測定される電流であって、第１の導電板１ｂと第２の導電板１ｃとの間にある絶縁板１ａをリークして流れる電流である。絶縁基板１に電圧を印加した状態で、電流計８によって測定される電流値が急激に増加したとき、すなわち、リーク電流が急激に増加したき、絶縁基板１にはクラックがある。絶縁基板１に電圧を印加した状態で、リーク電流が急激に増加すると、絶縁基板１に流れる電流の値はクラック判定電流閾値Ｘを超える。
【００２９】
ここで、応力印加治具２から絶縁基板１へ印加される曲げ応力は、絶縁基板１がパワーモジュールの形状に組み立てられた際に絶縁基板１にかかる応力となるように設定する。絶縁基板１をパワーモジュールの形状に組み立てた際に絶縁基板１にかかる応力は、絶縁基板１の大きさ、パワーモジュールの形状などにより異なるものである。したがって、絶縁基板１の大きさ、絶縁基板１がその後に組み立てられるパワーモジュールの形状などにより、応力印加治具２から絶縁基板１へ印加する曲げ応力は、適宜決める。
【００３０】
例えば、応力印加治具２から絶縁基板１へ印加する曲げ応力は、絶縁基板１をパワーモジュールの形状に組み立てた場合の応力シミュレーションによって決めることができる。その他にも、絶縁基板１に曲げ応力を印加したときに、絶縁基板１が破壊する実測値から導き出すこともできる。
【００３１】
パワーモジューの形状に組み立ててから絶縁基板のクラックを検出する従来のパワーモジュールの良品判定装置を応用して、パワーモジュールの形状に組み立てる前の絶縁基板１のクラックを検出しようとしても、検出できなかった。これは、パワーモジュールの形状に組み立てる前の絶縁基板１が有するクラックは、目視で確認できるクラック以外は、ほとんどが印加する電圧を高くして、クラックを検出する感度を上げないと検出できないような潜在的クラックと呼ばれるクラックであることが原因ではないかと考えられた。潜在的クラックは、絶縁板１ａの厚さ方向に完全には貫通していないクラックであり、クラックの両側の絶縁板１ａが密接に接しているクラックである。他に、絶縁板１ａの厚さ方向に完全に貫通していたとしてもクラックの両側の絶縁板１ａが密接に接しており、絶縁基板１内に空間を生じないクラックも潜在的クラックに含まれるが、このようなクラックは稀である。
【００３２】
クラックは、絶縁基板１のリーク電流が急激に増加することで、検出される。リーク電流の急激な増加は、クラック内での放電をきっかけとしている。クラック内で放電が起こるためには、クラック内にある程度空気で満たされた微小な空間がある必要がある。潜在的クラックは、クラックなのにも関わらず、クラックの両側の絶縁板１ａが密接に接しているので、ある程度空気で満たされた微小な空間が存在しない。そのため、本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置は、絶縁基板１に曲げ応力を印加して、潜在的クラック内に微小な空間が生じさせた。
【００３３】
すなわち、本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置は、絶縁基板１に曲げ応力を印加することで、潜在的クラック内に微小な空間を生じさせ、潜在的クラック内で放電が起きやすいようにしたのである。そうすることで、印加する電圧を高くして、絶縁基板１が有するクラックを検出する感度を上げなくとも、絶縁基板１のクラックを印加電圧の低い状態で検出しようと考えたのである。本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置の応力印加治具が絶縁基板１に印加する曲げ応力は、ここでは絶縁基板１をパワーモジュールの形状に組み立てた際に絶縁基板１にかかる応力であるので、いずれ絶縁基板１にかかる応力であり、絶縁基板１を破壊するほどの応力を印加するわけではない。
【００３４】
図２は、本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置の効果を説明するための絶縁基板１への印加電圧と絶縁基板１に流れる電流の関係を示したグラフである。図２において、実線Ａは、絶縁基板１に曲げ応力を印加せずに、大気圧・室温環境下で絶縁基板１へ印加した電圧と、そのとき絶縁基板１に流れる電流の関係（Ｖ−Ｉ特性）を示している。破線Ｌ１は、本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置を用いて絶縁基板１に曲げ応力を印加し、大気圧・室温環境下で絶縁基板１へ印加した電圧と、そのとき絶縁基板１に流れる電流の関係（Ｖ−Ｉ特性）を示している。
【００３５】
これらは、平等電界におけるクラック内の気体の放電開始電圧ＶＳ［Ｖ］は、クラック内の気圧Ｐ［Ｐａ］とクラック内のギャップ距離ｄ［ｍ］との積の関数で表されるというパッシェンの法則から導き出したものである。絶縁板１ａの厚さを１ｍｍとし、絶縁板１ａ内に潜在的クラックがあるとして計算している。図２において、絶縁基板１へ印加した電圧及び絶縁基板１に流れる電流の値は、絶対値で示している。実線Ａも破線Ｌ１も、パワーモジュールの形状に組み立てられた絶縁基板１に対して行った評価結果ではなく、パワーモジュールの形状に組み立てられていない絶縁基板１単体に対して行った評価結果である。一点鎖線Ｘは、クラック判定電流閾値Ｘのラインを表している。
【００３６】
図２において、絶縁基板１に流れる電流が、実線Ａでは印加電圧がＹとなったときに、破線Ｌ１では印加電圧がＱ１となったときに、急激に増加してクラック判定電流閾値Ｘを超えている。絶縁基板１に流れる電流が、急激に増加してクラック判定電流閾値Ｘを超えたということは、実線Ａでは印加電圧がＹとなったときに、破線Ｌ１では印加電圧がＱ１となったときに、リーク電流が急激に増加したということになる。すなわち、実線Ａでは印加電圧がＹとなったときに、破線Ｌ１では印加電圧がＱ１となったときに、絶縁基板１のクラックが検出されたということである。このときのＹを実線Ａの放電開始電圧Ｙ、Ｑ１を破線Ｌ１の放電開始電圧Ｑ１と呼ぶ。
【００３７】
すなわち、実線Ａの条件下で絶縁基板１のクラックを検出する場合には、放電開始電圧Ｙよりも高い電圧を絶縁基板１に印加しなければ、絶縁基板１のクラックは検出できない。一方、破線Ｌ１の条件下で絶縁基板１のクラックを検出する場合には、放電開始電圧Ｑ１よりも高い電圧を絶縁基板１に印加すれば、絶縁基板１のクラックを検出できるので、破線Ｌ１の条件下で絶縁基板１のクラックを検出した方が、実線Ａの条件下で絶縁基板１のクラックを検出するよりも、絶縁基板１に印加する電圧を低くすることができる。実線Ａと破線Ｌ１の検出条件の違いは、絶縁基板１に曲げ応力が印加されているか、いないかである。
【００３８】
以上より、本発明の実施の形態１では、本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置を使用して、絶縁基板１単体に対して、絶縁基板１に曲げ応力を印加した状態で絶縁基板１のクラックを検出しようとすると、絶縁基板１に印加する電圧を低くすることができることが分かった。したがって、本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置は、印加する電圧を高くして、絶縁基板１が有するクラックを検出する感度を上げなくとも、絶縁基板１のクラックを印加電圧の低い状態で検出することができることが分かる。すなわち、本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置は、絶縁基板１単体で、絶縁基板１のクラックを検出することができる。
【００３９】
次に、本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置を用いた絶縁基板のクラックの検出方法について説明する。ここでは、本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置を、購入した絶縁基板１の受け入れ検査時に使用する場合で説明する。すなわち、購入した絶縁基板１の受け入れ時に、絶縁基板１のクラックの有無を判定し、パワーモジュールの形状への組み立てを行うべきではない絶縁基板１を見つけ出す。そして、クラックを有する絶縁基板１をパワーモジュールの形状に組み立ててしまい、無駄になる部品を出してしまうということを防ぐ。
【００４０】
本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置を用いた絶縁基板のクラックの検出方法において、第１の導電板１ｂと第２の導電板１ｃとの間に印加する電圧を、ここではクラック判定電圧と呼ぶ。ここでは、本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置を、購入した絶縁基板１の受け入れ検査時に使用する場合で説明するので、クラック判定電圧は１つの値に決められる。そしてこの場合、本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置を用いた絶縁基板のクラックの検出に入る前に、まず、クラック判定電圧を決めなければならないので、クラック判定電圧について説明する。
【００４１】
クラック判定電圧は、例えば、以下のように決めることができる。潜在的クラックの入った絶縁基板１を１００個用意する。そして、その１００個の絶縁基板１について、本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置を用いて、絶縁基板１に曲げ応力を印加した状態で、絶縁基板１に電圧を印加したときに、絶縁基板１に流れる電流値が急激に増加し、クラック判定電流閾値Ｘを超える放電開始電圧を取得する。そして、ワイブル分布などの統計処理を用いて１つの放電開始電圧を導出して、それより若干高い値をクラック判定電圧とする。
【００４２】
他にも、絶縁基板１の材料の特性、構造パラメータ、パワーモジュールの形状に組み立てた際に絶縁基板１にかかる曲げ応力などを用いて、理論的に算出することのできる放電開始電圧より若干高い値をクラック判定電圧としてもよい。クラック判定電圧は、本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置を用いた絶縁基板のクラックの検出方法において、絶縁基板１にクラックが有った場合に、確実にリーク電流が急激に増加する値である必要があるため、放電開始電圧よりも若干高い値としている。
【００４３】
図３は、本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置を用いた絶縁基板のクラックの検出方法を示す工程フロー図である。本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置を用いた絶縁基板１のクラックの検出方法は、図３に示すようにステップＳ０からステップＳ６の７つの工程を備えている。
【００４４】
まず、ステップＳ０において絶縁基板１を用意し、ステップＳ１において絶縁基板１に応力ゲージ６を貼り付け、ステップＳ２において絶縁基板１を応力印加治具２で固定して曲げ応力を印加し、ステップＳ３において応力印加治具２で固定され曲げ応力を印加された絶縁基板１を密閉容器４内に配置し、ステップＳ４において絶縁基板１にクラック判定電圧を印加する。そして、ステップＳ５において電流計８で絶縁基板１に流れる電流を測定し、ステップＳ６においてステップＳ５で得た電流値とクラック判定電流閾値Ｘとを比較する。
【００４５】
ステップＳ６において、ステップＳ５で得た電流値がクラック判定電流閾値Ｘ以上であった場合、絶縁基板１にはクラックが有ると判断され、Ｒ１という結果となる。一方で、ステップＳ５で得た電流値がクラック判定電流閾値Ｘ未満であった場合、絶縁基板１にはクラックが無いと判断され、Ｒ２という結果となる。
【００４６】
図３のステップＳ０からステップＳ６の７つの工程について、さらにその詳細を説明する。まず、ステップＳ０では、絶縁板１ａと絶縁板１ａの一方の面上に第１の導電板１ｂと絶縁板１ａの他方の面上に第２の導電板１ｃとを有する絶縁基板１を用意する。そして、ステップＳ１では、第２の導電板１ｃの絶縁板１ａと接していない面に応力ゲージ６を貼り付ける。
【００４７】
ステップＳ２は、本発明にかかる絶縁基板のクラック検出方法の第１の工程であって、絶縁板１ａと絶縁板１ａの一方の面上に第１の導電板１ｂと絶縁板１ａの他方の面上に第２の導電板１ｃとを有する絶縁基板１に曲げ応力を印加する工程である。ステップＳ２では、絶縁基板１を支え治具２ａで固定して、絶縁基板１の第１の導電板１ｂの方向にねじ治具２ｂを締め込む。ねじ治具２ｂの締め込みによってブロック治具２ｃが押され、ブロック治具２ｃによって絶縁基板１に曲げ応力が印加される。
【００４８】
ステップＳ３では、応力印加治具２によって固定され、曲げ応力を印加された絶縁基板１を密閉容器４内に配置する。
【００４９】
ステップＳ４は、本発明にかかる絶縁基板のクラック検出方法の第２の工程であって、曲げ応力が印加された絶縁基板１の第１の導電板１ｂと第２の導電板１ｃとの間に電圧を印加する工程である。ステップＳ４では、密閉容器４内に配置された絶縁基板１の第１の導電板１ｂと第２の導電板１ｃとの間にクラック判定電圧を印加する。
【００５０】
ステップＳ５は、本発明にかかる絶縁基板のクラック検出方法の第３の工程であって、本発明にかかる絶縁基板のクラック検出方法の第２の工程、すなわちステップＳ４によって第１の導電板１ｂと第２の導電板１ｃとの間に流れる電流を測定する工程である。ステップＳ５では、電流計８で絶縁基板１の第１の導電板１ｂと第２の導電板１ｃとの間に流れる電流値を測定する。
【００５１】
ステップＳ６は、本発明にかかる絶縁基板のクラック検出方法の第４の工程であって、本発明にかかる絶縁基板のクラック検出方法の第３の工程、すなわちステップＳ５で測定した電流値から絶縁基板１のクラックの有無を判定する工程である。ステップＳ６では、判定装置９で、ステップＳ５で得た電流値と、判定装置９に予め入力しておいたクラック判定電流閾値Ｘとを比較して、クラックの有無を判断する。
【００５２】
以上のステップを経て、上述したように、ステップＳ６において、ステップＳ５で得た電流値がクラック判定電流閾値Ｘ以上であった場合、絶縁基板１にはクラックが有ると判断される。そして、ステップＳ５で得た電流値がクラック判定電流閾値Ｘ未満であった場合、絶縁基板１にはクラックが無いと判断される。
【００５３】
また、このようにしてクラックの有無を判断された絶縁基板１のうち、クラックが無いと判断された絶縁基板１を、９０度回転させて、再度、ステップＳ１からステップＳ６の工程を行うと、さらに精密に絶縁基板１のクラックの有無を判定できる。なぜなら、９０度回転させて、再度、ステップＳ１からステップＳ６の工程を行うので、絶縁基板１に印加される曲げ応力の向きが９０度回転された状態でのクラックの有無をさらに判定することになるからである。
【００５４】
以上より、本発明の実施の形態１では、パワーモジュールなどの電力機器に用いられる絶縁基板１のクラックの有無を、絶縁基板１単体で、絶縁基板のクラックを検出することができる。
【００５５】
また、上記では、本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置を、購入した絶縁基板１の受け入れ検査時に使用する場合で説明した。しかし、本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置の使用は、これに限ることはない。例えば、ステップＳ４において絶縁基板１に電圧を印加しているときに、絶縁基板１に印加されている曲げ応力を徐々に大きくしていき、絶縁基板１がどの程度の曲げ応力あれば、新たにクラックを生じさせずにいられるのか調べ、絶縁基板１の開発段階で使用することもできる。
【００５６】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２では、本発明の実施の形態１と相違する部分について説明し、同一又は対応する部分についての説明は省略する。本発明の実施の形態２は、本発明の実施の形態１とは、絶縁基板のクラック検出装置がさらにヒーターを備えている点が異なる。
【００５７】
図４は、本発明の実施の形態２にかかる絶縁基板のクラック検出装置の構成を示す概略図である。本発明の実施の形態２にかかる絶縁基板のクラック検出装置は、本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置に、絶縁基板１を加熱するヒーター３がさらに加わっている。以下では、本発明の実施の形態２にかかる絶縁基板のクラック検出装置を、単に本発明の実施の形態２にかかるクラック検出装置と呼ぶことにする。
【００５８】
ヒーター３は、密閉容器４内を高温にして、絶縁基板１を加熱する。絶縁基板１がパワーモジュールの形状に組み立てられ、そのパワーモジュールが駆動したときに絶縁基板１にかかる最高温度に絶縁基板１の温度がなるように、ヒーター３は、密閉容器４内を高温にしている。
【００５９】
図５は、本発明の実施の形態２にかかる絶縁基板のクラック検出装置の効果を説明するための絶縁基板１への印加電圧と絶縁基板１に流れる電流の関係を示したグラフである。図５において、実線Ａは、図２の実線Ａと同じ、絶縁基板１に曲げ応力を印加せずに、大気圧・室温環境下で絶縁基板１へ印加した電圧と、そのとき絶縁基板１に流れる電流の関係（Ｖ−Ｉ特性）を示している。長破線Ｂは、絶縁基板１に曲げ応力を印加せずに、大気圧・高温環境下で絶縁基板１へ印加した電圧と、そのとき絶縁基板１に流れる電流の関係（Ｖ−Ｉ特性）を示している。破線Ｌ２は、本発明の実施の形態２にかかるクラック検出装置を用いて絶縁基板１に曲げ応力を印加し、絶縁基板１を加熱して、大気圧・高温環境下で絶縁基板１へ印加した電圧と、そのとき絶縁基板１に流れる電流の関係（Ｖ−Ｉ特性）を示している。
【００６０】
これらは、本発明の実施の形態１と同様に、パッシェンの法則から導き出したものである。図５において、絶縁基板１へ印加した電圧及び絶縁基板１に流れる電流の値は、絶対値で示している。実線Ａも長破線Ｂも破線Ｌ２も、パワーモジュールの形状に組み立てられた絶縁基板１に対して行った評価結果ではなく、パワーモジュールの形状に組み立てられていない絶縁基板１単体に対して行った評価結果である。一点鎖線Ｘは、クラック判定電流閾値Ｘのラインを表している。
【００６１】
図５において、絶縁基板１に流れる電流が、実線Ａでは印加電圧がＹとなったときに、長破線Ｂでは印加電圧がＷとなったときに、破線Ｌ２では印加電圧がＱ２となったときに、急激に増加してクラック判定電流閾値Ｘを超えている。絶縁基板１に流れる電流が、急激に増加してクラック判定電流閾値Ｘを超えたということは、実線Ａでは印加電圧がＹとなったときに、長破線Ｂでは印加電圧がＷとなったときに、破線Ｌ２では印加電圧がＱ２となったときに、リーク電流が急激に増加し、絶縁基板１のクラックが検出されたということである。このときのＹを実線Ａの放電開始電圧Ｙ、Ｗを長破線Ｂの放電開始電圧Ｗ、Ｑ２を破線Ｌ２の放電開始電圧Ｑ２と呼ぶ。
【００６２】
ここで、放電開始電圧と温度の関係について説明する。気体の状態方程式より一定の気圧環境下では、密度ρ［ｋｇ／ｍ３］は絶対温度Ｔ［Ｋ］に反比例するため、ρＴ＝一定という関係式が言える。したがって、高温では気体密度の変化により放電開始電圧が低下する。すなわち、絶縁基板１を高温にすることで、クラック内の気体密度が変化して、放電開始電圧を下げることができる。このことは、図５の実線Ａと長破線Ｂが示しており、実線Ａの条件下で絶縁基板１のクラックを検出するよりも、長破線Ｂの条件下で絶縁基板１のクラックを検出する方が、絶縁基板１に印加する電圧を低くすることができている。
【００６３】
本発明の実施の形態２にかかるクラック検出装置は、上述した放電開始電圧と温度の関係を利用して、本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置よりも絶縁基板１のクラックの放電開始電圧を下げることができる。なぜなら、本発明の実施の形態２にかかるクラック検出装置は、本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置に、絶縁基板１を加熱するヒーター３がさらに加わっているので、絶縁基板１を加熱してクラック内の気体の温度を上げることができるからである。言うまでもないが、放電開始電圧Ｑ２は、放電開始電圧Ｑ１よりも小さい。
【００６４】
次に、本発明の実施の形態２にかかるクラック検出装置を用いた絶縁基板のクラックの検出方法について説明する。図６は、本発明の実施の形態２にかかる絶縁基板のクラック検出装置を用いた絶縁基板のクラックの検出方法を示す工程フロー図である。本発明の実施の形態２にかかる絶縁基板のクラック検出装置を用いた絶縁基板１のクラックの検出方法は、本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置を用いた絶縁基板１のクラックの検出方法のステップＳ４の前に、ヒーター３によって密閉容器４内を高温にするステップＳ３−１が設けられている。すなわち、ステップＳ４は絶縁基板１を加熱した状態で行われる。その他のステップは、同一又は対応するので説明は省略する。
【００６５】
以上より、本発明の実施の形態２では、パワーモジュールなどの電力機器に用いられる絶縁基板１のクラックの有無を、絶縁基板１単体で、絶縁基板のクラックを印加電圧の低い状態で検出することができる。
【００６６】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３では、本発明の実施の形態１と相違する部分について説明し、同一又は対応する部分についての説明は省略する。本発明の実施の形態３は、本発明の実施の形態１とは、絶縁基板のクラック検出装置がさらに圧力調整器を備えている点が異なる。
【００６７】
図７は、本発明の実施の形態３にかかる絶縁基板のクラック検出装置の構成を示す概略図である。本発明の実施の形態３にかかる絶縁基板のクラック検出装置は、本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置に、絶縁基板１がある雰囲気を減圧する圧力調節器１０がさらに加わっている。以下では、本発明の実施の形態３にかかる絶縁基板のクラック検出装置を、単に本発明の実施の形態３にかかるクラック検出装置と呼ぶことにする。
【００６８】
圧力調節器１０は、絶縁基板１がある雰囲気の気圧、すなわち密閉容器４内の気圧を減圧値に調節する。圧力調節器１０には、圧力ゲージと真空ポンプとバルブとが用いられており、密閉容器４内の気圧が規定の減圧値になるようにバルブを調節することができる構成となっている。圧力調節器１０は、絶縁基板１がある雰囲気の気圧を減圧値に調節できる構成となっていればよいので、上述した構成に限ることはない。
【００６９】
ここで、放電開始電圧についてさらに説明する。上述したが、平等電界におけるクラック内の気体の放電開始電圧ＶＳ［Ｖ］は、パッシェンの法則によって、クラック内の気圧Ｐ［Ｐａ］とクラック内のギャップ距離ｄ［ｍ］との積の関数で表すことができる。気圧Ｐは気体の密度ρに置き換えることができるので、ＶＳ＝ｆ（Ｐｄ）＝ｆ（ρｄ）の関係式で表すことができる。図８は、本発明の実施の形態３にかかる絶縁基板のクラック検出装置を説明するための図であり、パッシェン曲線を示している。図８に示すように、クラック内の気体の放電開始電圧ＶＳは、クラック内の気体の気圧Ｐに依存し、最低値を持つ。この最低値をパッシェンミニマムと呼ぶ。パッシェン曲線より、クラック内の気体の気圧Ｐとクラック内のギャップ距離ｄとの積をパッシェンミニマムに近付けることにより、放電開始電圧を最低値にすることができることが分かる。
【００７０】
クラック内の気体が空気の場合、絶縁板１ａの厚さを１ｍｍとしてクラック内のギャップ距離ｄを１ｍｍと考えると、パッシェンミニマムを実現するクラック内の気圧は、６６０Ｐａとなる。したがって、本発明の実施の形態３にかかるクラック検出装置の圧力調節器１０は、絶縁基板１が有するクラック内の気圧を、パッシェンミニマムを実現する値にすることが好ましく、ここでクラック内のギャップ距離ｄを１ｍｍとすると、密閉容器４内の気圧が約６６０Ｐａになるように密閉容器４内を減圧することが好ましい。
【００７１】
図９は、本発明の実施の形態３にかかる絶縁基板のクラック検出装置の効果を説明するための絶縁基板１への印加電圧と絶縁基板１に流れる電流の関係を示したグラフである。図９において、実線Ａは、図２の実線Ａと同じ、絶縁基板１に曲げ応力を印加せずに、大気圧・室温環境下で絶縁基板１へ印加した電圧と、そのとき絶縁基板１に流れる電流の関係（Ｖ−Ｉ特性）を示している。長破線Ｃは、絶縁基板１に曲げ応力を印加せずに、減圧・室温環境下で絶縁基板１へ印加した電圧と、そのとき絶縁基板１に流れる電流の関係（Ｖ−Ｉ特性）を示している。破線Ｌ３は、本発明の実施の形態２にかかるクラック検出装置を用いて絶縁基板１に曲げ応力を印加し、絶縁基板１がある雰囲気を減圧して、減圧・室温環境下で絶縁基板１へ印加した電圧と、そのとき絶縁基板１に流れる電流の関係（Ｖ−Ｉ特性）を示している。
【００７２】
図９において、絶縁基板１に流れる電流が、実線Ａでは印加電圧がＹとなったときに、長破線Ｃでは印加電圧がＶとなったときに、破線Ｌ３では印加電圧がＱ３となったときに、急激に増加してクラック判定電流閾値Ｘを超えている。絶縁基板１に流れる電流が、急激に増加してクラック判定電流閾値Ｘを超えたということは、実線Ａでは印加電圧がＹとなったときに、長破線Ｃでは印加電圧がＶとなったときに、破線Ｌ３では印加電圧がＱ３となったときに、リーク電流が急激に増加し、絶縁基板１のクラックが検出されたということである。このときのＹを実線Ａの放電開始電圧Ｙ、Ｖを長破線Ｃの放電開始電圧Ｖ、Ｑ３を破線Ｌ３の放電開始電圧Ｑ３と呼ぶ。
【００７３】
本発明の実施の形態３にかかるクラック検出装置は、上述したパッシェンの法則を利用して、本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置よりも絶縁基板１のクラックの放電開始電圧を下げることができる。なぜなら、本発明の実施の形態２にかかるクラック検出装置は、本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置に、絶縁基板１がある雰囲気を減圧する圧力調節器１０がさらに加わっているので、絶縁基板１がある雰囲気を減圧してクラック内の気圧を減圧することができるからである。言うまでもないが、放電開始電圧Ｑ３は、放電開始電圧Ｑ１よりも小さい。
【００７４】
次に、本発明の実施の形態３にかかるクラック検出装置を用いた絶縁基板のクラックの検出方法について説明する。図１０は、本発明の実施の形態３にかかる絶縁基板のクラック検出装置を用いた絶縁基板のクラックの検出方法を示す工程フロー図である。本発明の実施の形態３にかかる絶縁基板のクラック検出装置を用いた絶縁基板１のクラックの検出方法は、本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置を用いた絶縁基板１のクラックの検出方法のステップＳ４の前に、圧力調節器１０によって密閉容器４内を減圧するステップＳ３−２が設けられている。すなわち、ステップＳ４は絶縁基板１がある雰囲気を減圧した状態で行われる。その他のステップは、同一又は対応するので説明は省略する。
【００７５】
以上より、本発明の実施の形態３では、パワーモジュールなどの電力機器に用いられる絶縁基板１のクラックの有無を、絶縁基板１単体で、絶縁基板のクラックを印加電圧のさらに低い状態で検出することができる。
【００７６】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４では、本発明の実施の形態１から本発明の実施の形態３と相違する部分について説明し、同一又は対応する部分についての説明は省略する。本発明の実施の形態４は、本発明の実施の形態２と本発明の実施の形態３との組み合わせであり、実施の形態１とは、絶縁基板のクラック検出装置がさらにヒーターと圧力調整器を備えている点が異なる。
【００７７】
図１１は、本発明の実施の形態４にかかる絶縁基板のクラック検出装置の構成を示す概略図である。本発明の実施の形態４にかかる絶縁基板のクラック検出装置は、本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置に、絶縁基板１を加熱するヒーター３と、絶縁基板１がある雰囲気を減圧する圧力調節器１０とがさらに加わっている。以下では、本発明の実施の形態４にかかる絶縁基板のクラック検出装置を、単に本発明の実施の形態４にかかるクラック検出装置と呼ぶことにする。
【００７８】
ヒーター３については本発明の実施の形態２において、圧力調節器１０については本発明の実施の形態３において説明したものと同一であるので、ここでは説明を省略する。
【００７９】
図１２は、本発明の実施の形態４にかかる絶縁基板のクラック検出装置の効果を説明するための絶縁基板１への印加電圧と絶縁基板１に流れる電流の関係を示したグラフである。図１２において、実線Ａは、図２の実線Ａと同じ、絶縁基板１に曲げ応力を印加せずに、大気圧・室温環境下で絶縁基板１へ印加した電圧と、そのとき絶縁基板１に流れる電流の関係（Ｖ−Ｉ特性）を示している。長破線Ｄは、絶縁基板１に曲げ応力を印加せずに、減圧・高温環境下で絶縁基板１へ印加した電圧と、そのとき絶縁基板１に流れる電流の関係（Ｖ−Ｉ特性）を示している。破線Ｌ４は、本発明の実施の形態４にかかるクラック検出装置を用いて絶縁基板１に曲げ応力を印加し、絶縁基板１を加熱して、さらに絶縁基板１がある雰囲気を減圧して、減圧・高温環境下で絶縁基板１へ印加した電圧と、そのとき絶縁基板１に流れる電流の関係（Ｖ−Ｉ特性）を示している。
【００８０】
図１２において、絶縁基板１に流れる電流が、実線Ａでは印加電圧がＹとなったときに、長破線Ｄでは印加電圧がＵとなったときに、破線Ｌ４では印加電圧がＱ４となったときに、急激に増加してクラック判定電流閾値Ｘを超えている。絶縁基板１に流れる電流が、急激に増加してクラック判定電流閾値Ｘを超えたということは、実線Ａでは印加電圧がＹとなったときに、長破線Ｄでは印加電圧がＵとなったときに、破線Ｌ４では印加電圧がＱ４となったときに、リーク電流が急激に増加し、絶縁基板１のクラックが検出されたということである。このときのＹを実線Ａの放電開始電圧Ｙ、Ｕを長破線Ｄの放電開始電圧Ｕ、Ｑ４を破線Ｌ４の放電開始電圧Ｑ４と呼ぶ。
【００８１】
本発明の実施の形態４にかかるクラック検出装置は、本発明の実施の形態２で述べた放電開始電圧と温度の関係、及び本発明の実施の形態３で述べたパッシェンの法則を利用して、本発明の実施の形態１、本発明の実施の形態２又は本発明の実施の形態３にかかるクラック検出装置よりも、絶縁基板１のクラックにおける放電開始電圧を下げることができる。なぜなら、本発明の実施の形態４にかかるクラック検出装置は、本発明の実施の形態１にかかるクラック検出装置に、絶縁基板１を加熱するヒーター３と、絶縁基板１がある雰囲気を減圧する圧力調節器１０とがさらに加わっているので、絶縁基板１を加熱でき、さらに絶縁基板１がある雰囲気を減圧してクラック内の気圧を減圧することができるからである。言うまでもないが、放電開始電圧Ｑ４は、放電開始電圧Ｑ１、放電開始電圧Ｑ２又は放電開始電圧Ｑ３のどれよりも、小さい。
【００８２】
次に、本発明の実施の形態４にかかるクラック検出装置を用いた絶縁基板のクラックの検出方法について説明する。図１３は、本発明の実施の形態４にかかる絶縁基板のクラック検出装置を用いた絶縁基板のクラックの検出方法を示す工程フロー図である。本発明の実施の形態４にかかる絶縁基板のクラック検出装置を用いた絶縁基板１のクラックの検出方法は、本発明の実施の形態１にかかる絶縁基板のクラック検出装置を用いた絶縁基板１のクラックの検出方法のステップＳ４の前に、ヒーター３によって密閉容器４内を高温にするステップＳ３−１と、圧力調節器１０によって密閉容器４内を減圧するステップＳ３−２とが設けられている。すなわち、ステップＳ４は絶縁基板１が加熱された状態で、かつ絶縁基板１がある雰囲気を減圧した状態で行われる。その他のステップは、同一又は対応するので説明は省略する。ステップＳ３−１とステップＳ３−２の順序は入れ替わってもよく、ステップＳ４が絶縁基板１を加熱された状態で、かつ絶縁基板１がある雰囲気を減圧した状態で行われればよい。
【００８３】
以上より、本発明の実施の形態４では、パワーモジュールなどの電力機器に用いられる絶縁基板１のクラックの有無を、絶縁基板１単体で、絶縁基板のクラックを印加電圧のさらに低い状態として検出することができる。
【００８４】
本発明では、さらに、本発明の実施の形態１から実施の形態３のいずれか１つの実施の形態にかかる絶縁基板のクラック検出装置を用いた絶縁基板のクラックの検出方法でクラックが無いと判断された絶縁基板１に、Ｓｉ、ＳｉＣなどを基材とする半導体素子を配置し、絶縁基板１と半導体素子とを樹脂で封止することによって、パワーモジュールを製造することができる。
【００８５】
本明細書におけるパワーモジュールとは、絶縁基板を搭載し、Ｓｉ、ＳｉＣなどを基材とする半導体素子などを搭載して、シリコーンゲルなどの封止樹脂で封止した、いわゆるケース型パワーモジュール、エポキシ樹脂などのモールド樹脂でトランスファー成型により封止した、いわゆるモールド型パワーモジュールなどのすべての半導体装置を示すものである。
【００８６】
なお、本発明は、発明の範囲内において、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１  絶縁基板、１ａ  絶縁板、１ｂ  第１の導電板、１ｃ  第２の導電板、２  応力印加治具、２ａ  支え治具、２ｂ  ねじ治具、２ｃ  ブロック治具、３  ヒーター、４  密閉容器、５  電源、６  応力ゲージ、７  応力モニター、８  電流計、９  判定装置、１０  圧力調節器。
【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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