本發(fā)明專利技術(shù)提供一種半導(dǎo)體元件的特性試驗(yàn)裝置和半導(dǎo)體元件的特性試驗(yàn)方法，其在對半導(dǎo)體芯片進(jìn)行樹脂密封的半導(dǎo)體元件中，同時進(jìn)行樹脂密封部（15）的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)和其它特性試驗(yàn)，能夠減少試驗(yàn)成本，減少特性試驗(yàn)裝置整體的占用面積。使用于對絕緣強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)的電壓施加器具（1）與半導(dǎo)體元件的樹脂密封部（15）接觸，對該電壓施加器具（1）施加在靜特性試驗(yàn)或動特性試驗(yàn)中施加的高電壓，由此在進(jìn)行特性試驗(yàn)（漏電流試驗(yàn)、耐壓特性試驗(yàn)、L負(fù)載試驗(yàn)等）的同時進(jìn)行樹脂密封部（15）的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體元件的特性試驗(yàn)裝置和使用該裝置進(jìn)行的包括絕緣強(qiáng)度(耐 性)試驗(yàn)的特性試驗(yàn)方法，其對于具有T03P型等的樹脂密封部的半導(dǎo)體元件，能夠在進(jìn)行現(xiàn) 有的特性試驗(yàn)的同時進(jìn)行半導(dǎo)體芯片收納于樹脂密封部的半導(dǎo)體元件的樹脂密封部的絕緣檢查。
技術(shù)介紹
作為半導(dǎo)體元件的特性試驗(yàn)，有作為靜特性試驗(yàn)的漏電流特性試驗(yàn)、耐壓特性試 驗(yàn)等，作為動特性試驗(yàn)有L負(fù)載試驗(yàn)、開關(guān)試驗(yàn)等。圖11是全模塑型(Full mold type)的IGBT20的結(jié)構(gòu)圖，圖11 (a)是正面圖，圖11(b)是側(cè)面圖。該IGBT (絕緣柵型雙極晶體管)是的上表面、下表面和側(cè)面的全部面被 樹脂密封的全模塑型的IGBT20。例如是T0-3PF型的樹脂模制品。在作為金屬基板的模片部21上焊接IGBT芯片22的背面23的未圖示的集電極， 在該模片部21連接由引線框架形成的集電端子24a。IGBT芯片22的發(fā)射電極25和柵極 電極墊(焊盤)26分別經(jīng)由結(jié)合接線27與由引線框架形成的發(fā)射端子24b、柵極端子24c連 接。模片部21、半導(dǎo)體芯片22、結(jié)合接線27和各端子24a、24b、24c的根部位置成為被樹脂 密封的樹脂密封部28。各端子24a、24b、24c從樹脂密封部28露出。該樹脂密封對模片部 的上表面、下表面、側(cè)面的全部面進(jìn)行，因此被稱為全模塑型。該IGBT20在樹脂密封部28 的背面28a安裝冷卻翅片(fin)而使用。圖12是說明圖11所的全模塑型的IGBT20的樹脂密封部的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)的圖。該 絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)假設(shè)在全模塑型的IGBT20的模片部21的背面23側(cè)的樹脂密封部28設(shè)置未 圖示的冷卻翅片而使用的情況，為了研究模片部21的背面23側(cè)的樹脂密封部28的絕緣強(qiáng) 度而進(jìn)行。該絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)裝置500具有交流電壓施加部71和與IGBT20的樹脂密封部28 接觸的電壓施加器具72 (此處表示電極)。在該電壓施加器具72設(shè)置IGBT20。利用導(dǎo)電 體53使IGBT20的集電端子24a、發(fā)射端子24b、柵極端子24c相互短路，從交流電壓施加部 71向集電端子24a與電壓施加器具72之間施加規(guī)定期間(例如I分鐘左右)的超過1000V 的高電壓(一般是2kV以上的交流電壓)，判定IGBT20的樹脂密封部28是否絕緣破壞。對于量產(chǎn)中的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)進(jìn)行說明。利用導(dǎo)電體53使全模塑的T0-3PF型的 IGBT20的各端子24a、24b、24成為短路狀態(tài)，使得這些端子全部為同電位(在圖中直接利用 導(dǎo)電體53使各端子24a、24b、24c短路，但是實(shí)際上使與這些端子24a、24b、24連接的試驗(yàn) 探頭短路)。之后將樹脂密封部28設(shè)置于電壓施加器具(夾具)72，與樹脂密封部28的全部 的面接觸。之后，對電壓施加器具72與集電端子24a間施加規(guī)定時間的高電壓，測定漏電 流。通過檢測出漏電流的異常增大或規(guī)定值以上的電流值來進(jìn)行樹脂密封部28的絕緣不 良的判定。這樣，在絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)中需要用于施加超過1000V的高電壓(一般為2kV以上的 交流電壓)的電源、電壓施加器具(電極)等，因此需要僅進(jìn)行絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)的專用的試驗(yàn)裝但是，在與端子24b、24c連接的結(jié)合接線27從IGBT20的樹脂密封部28的正面28a 露出的情況下，也判定為絕緣不良。這是因?yàn)?，在利用?dǎo)電體53將各端子24a、24b、24c短 路，集電端子24a和結(jié)合接線27為同電位的狀態(tài)下，當(dāng)電壓施加器具72與結(jié)合接線27接 觸時，電壓施加器具72與各端子24a、24b、24c經(jīng)由結(jié)合接線短路。此外，例如結(jié)合接線27的周圍以未填充樹脂密封部28的狀態(tài)被覆蓋時，如果與樹 脂密封部28的表面28a的距離T短，則也還是會判定為絕緣不良。這樣，在對樹脂密封部28的正面?zhèn)冗M(jìn)行絕緣強(qiáng)度(耐性)試驗(yàn)時，需要設(shè)置與樹脂 密封部的形狀匹配的電壓施加器具，使用僅進(jìn)行絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)的專用的試驗(yàn)裝置。接著，圖13是安裝有冷卻翅片的半模塑的T0-3P型的IGBT的結(jié)構(gòu)圖，圖13 (a) 是正面圖，圖13 (b)是插上冷卻翅片之前的各部的側(cè)面圖，圖13 (c)是IGBT自身的背面 圖。該半模塑的T0-3P型的IGBTlO中，模片部11的背面I la、各端子13a、13b、13c從樹脂 密封部15露出。與圖11的不同點(diǎn)是，模片部11的背面Ila的大多數(shù)部分從樹脂密封部15露出。 IGBT芯片12的背面的集電極(未圖示)利用釬焊(焊料，未圖示)與模片部11接合。因此， 如圖13所示，通常在使用該類型的IGBTlO的情況下，在模片部11的背面Ila隔著期望的 絕緣強(qiáng)度的絕緣板31利用螺栓33和螺母34固定冷卻翅片32。因此，冷卻翅片32和模片 部11的絕緣通過具有期望的絕緣強(qiáng)度的絕緣板31實(shí)現(xiàn)。此外，IGBTlO的模片部11從樹脂密封部15露出，因此即使要使用圖12所示的電 壓施加器具72進(jìn)行絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)，由于電壓施加器具72與模片部11接觸，電壓施加器具 72和與模片部11連接的集電端子13a之間成為短路狀態(tài)，不能夠施加電壓，不能夠進(jìn)行絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)。此外，具有圖13的T0-3P型的樹脂密封部15的IGBTlO在模片部11的背面Ila 貼合絕緣板31，經(jīng)由該絕緣板31利用螺栓固定冷卻翅片32，因此結(jié)合接線14與樹脂密封 部15的表面15a之間的絕緣強(qiáng)度(耐量)并非必需。近年來，為了使冷卻翅片32的成本降低并使其安裝變得容易，開始使用夾持式冷 卻翅片41。圖14是插著夾持式冷卻翅片35的IGBTlO的結(jié)構(gòu)圖，圖14 Ca)是正面圖，圖14 (b)是側(cè)面圖。以夾持式冷卻翅片35夾著IGBTlO的樹脂密封部15的正面15a和露出的模片部 11的背面11a，IGBT芯片12產(chǎn)生的熱量從夾持式冷卻翅片35散發(fā)。與圖13的現(xiàn)有的冷 卻翅片32相比，安裝極為簡單，冷卻翅片35本身成本也低。此外，在專利文獻(xiàn)I中，公開了對與樹脂模內(nèi)的金屬線(接線)連接的引線與密封樹 脂之間施加試驗(yàn)電壓，檢測漏電流，進(jìn)行密封狀態(tài)是否良好的判定的內(nèi)容?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2004 - 271245號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)要解決的問題但是，帶有圖14的夾持式冷卻翅片35的T0-3P型的IGBT10，在圖15所示的結(jié)合 接線14與樹脂密封部15的表面15a之間存在沒有填充密封樹脂的區(qū)域、距離P較短的情 況下，在此間可能產(chǎn)生樹脂密封部15的絕緣破壞。為了對IGBTlO的樹脂密封部15的絕緣強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)，使用上述專用的絕緣強(qiáng)度 試驗(yàn)裝置500時，集電端子13a和電壓施加器具72成為相同電位，不能夠施加試驗(yàn)電壓。因 此，現(xiàn)有技術(shù)中對于具有T0-3P型的樹脂密封部15的IGBTlO不進(jìn)行絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)就出廠。此外，在利用絕緣板使從樹脂密封部15露出的模片部11的背側(cè)Ila絕緣，使用專 用的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)裝置500進(jìn)行絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)的情況下，需要將作為試驗(yàn)試件的IGBTlO設(shè) 置于絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)裝置500的時間，試驗(yàn)成本增大。此外，當(dāng)將該專用的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)裝置 500組裝于自動試驗(yàn)線時，自動試驗(yàn)線的占用面積變大。而且，需要購入高價(jià)的專用的絕緣 強(qiáng)度試驗(yàn)裝置500。此外，在專利文獻(xiàn)I中，對于在引線端子與樹脂密封部之間施加進(jìn)行通常的特性 試驗(yàn)時的試驗(yàn)電壓，在進(jìn)行特性試驗(yàn)的同時本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種半導(dǎo)體元件的特性試驗(yàn)裝置，所述半導(dǎo)體元件包括：半導(dǎo)體芯片；該半導(dǎo)體芯片的背面的高電位電極所連接的導(dǎo)電體；與該導(dǎo)電體連接的高電位端子；通過連接導(dǎo)體與所述半導(dǎo)體芯片的低電位側(cè)電極連接的低電位端子；通過連接導(dǎo)體與所述半導(dǎo)體芯片的控制電極連接的控制端子；和樹脂密封部，其覆蓋所述導(dǎo)電體的正面、所述半導(dǎo)體芯片、所述連接導(dǎo)體，該半導(dǎo)體元件的特性試驗(yàn)裝置的特征在于：包括：與所述高電位端子、所述低電位端子、所述控制端子的各端子分別接觸的試驗(yàn)探頭；經(jīng)由所述試驗(yàn)探頭向所述高電位端子、所述低電位端子、所述控制端子的各端子施加規(guī)定的電壓的電壓施加單元；檢測單元，其經(jīng)由所述試驗(yàn)探頭檢測所述高電位端子、所述低電位端子、所述控制端子的各端子的電壓和電流中的至少一個；根據(jù)所述檢測結(jié)果評價(jià)所述半導(dǎo)體元件的特性的評價(jià)單元；與所述樹脂密封部的正面接觸的試驗(yàn)電極；和將該電極與所述半導(dǎo)體元件的高電位端子連接的連接部件，使所述試驗(yàn)探頭與所述高電位端子、所述低電位端子、所述控制端子的各端子接觸，使所述電極與所述密封樹脂部分別接觸，利用所述電壓施加單元施加規(guī)定的電壓，所述評價(jià)單元基于所述檢測值評價(jià)所述半導(dǎo)體元件的靜特性或動特性中的至少一個，并且評價(jià)所述密封樹脂部的絕緣強(qiáng)度。...
【技術(shù)特征摘要】
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：山本浩，
申請(專利權(quán))人：富士電機(jī)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：
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