JP2021032651A - 電力用半導体検査装置 - Google Patents
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Description
図10は、前提技術の電力用半導体検査装置100の構成を示している。電力用半導体検査装置100は、測定機5、下治具2、検出プローブ3、および上治具4を備えている。検出プローブ3は上治具4に固定されると共に、配線で測定機5と接続されている。測定機5は、主回路・制御電源6と、主回路・制御電源6を収納する筐体15とを備えている。
<B−1.構成>
図1は、実施の形態1の電力用半導体検査装置101の構成を示している。図1において、図10に示した前提技術と同一の構成には同一の参照符号を付している。電力用半導体検査装置101は、測定機51、下治具2、検出プローブ3、および上治具4を備えている。
主回路・制御電源6は、スイッチSW1とスイッチSW2のいずれか一方を導通状態とし、他方を非導通状態とする。電力用半導体検査装置101の健全性確認を行う場合、主回路・制御電源6は、スイッチSW1を導通状態とし、スイッチSW2を非導通状態とする。これにより、被測定サンプル8が測定回路61から電気的に切り離される一方、校正用サンプル1が測定回路61に接続される。すなわち、測定回路61の接続対象が校正用サンプル1となる。直流電流源Iは校正用サンプル1に直流電流を供給し、電圧計Vは校正用サンプル1の両端の電圧を測定する。
実施の形態1の電力用半導体検査装置101は、接続対象の電力用半導体の静特性を測定する測定回路61と、電力用半導体の被測定サンプル8と接触する検出プローブ3と、電力用半導体の校正用サンプル1と、測定回路61と検出プローブ3の接続または非接続、および測定回路61と校正用サンプル1の接続または非接続を切り替えるスイッチSW1,SW2と、測定回路61、校正用サンプル1、およびスイッチSW1,SW2を収容する筐体と、を備え、スイッチSW1,SW2の動作状況に応じて被測定サンプル8と校正用サンプル1のいずれかが測定回路に接続され、その静特性が測定回路61に測定される。このような構成によれば、健全性確認を行う際に、校正用サンプル1を治具へ取り付ける手動の作業が不要となるため、容易に自主校正が行うことが可能となる。
<C−1.構成>
図4は、実施の形態2の電力用半導体検査装置102の構成を示す図である。電力用半導体検査装置102は、実施の形態1の電力用半導体検査装置101の構成と比較すると、測定機51に代えて測定機52を備えている。測定機52は、校正用サンプル1を格納したカートリッジ9を有する点で測定機51と異なる。カートリッジ9は、測定機52の筐体15に脱着可能である。
実施の形態2の電力用半導体検査装置102において、校正用サンプル1は、筐体15に脱着可能なカートリッジ9に格納される。そのため、作業者は、カートリッジ9を筐体15から取り出した後にカートリッジ9内の校正用サンプル1を交換し、再度カートリッジ9を筐体15にはめ込むことにより、測定機52に内蔵の校正用サンプル1を容易に交換することができる。そのため、例えば、校正用サンプル1が破壊した場合でも、校正用サンプル1を交換して早期に復旧することが可能となる。
<D−1.構成>
図5は、実施の形態3の電力用半導体検査装置103の構成を示している。電力用半導体検査装置103は、実施の形態2の電力用半導体検査装置102の構成において、測定機52に代えて測定機53を備えたものである。測定機53の筐体15に脱着可能なカートリッジ9は、校正用サンプル1に加えて予備の校正用サンプル10を格納している。校正用サンプル1をメイン校正用サンプル、校正用サンプル10をサブ校正用サンプルとも称する。それ以外の測定機53の構成は測定機52と同様である。
図7は、実施の形態3の電力用半導体検査装置103の健全性確認処理を示すフローチャートである。まず、スイッチSW2が非導通となって被測定サンプル8を測定回路61から切り離すとともに、スイッチSW11が測定回路61と校正用サンプル1を接続する。そして、測定回路61が校正用サンプル1の静特性を測定する(ステップS1)。次に、主回路・制御電源6は、校正用サンプル1の測定値を図示しないメモリ内の基準値と比較する(ステップS2)。校正用サンプル1の測定値と基準値との差異が予め定められた閾値未満であれば(ステップS2でNo)、主回路・制御電源6は健全性確認処理を終了し、そのまま被測定サンプル8の測定に移行する。
電力用半導体検査装置103において、校正用サンプルにはメイン校正用サンプルである校正用サンプル1とサブ校正用サンプルである校正用サンプル10とがある。そして、スイッチSW1,SW2は、メイン校正用サンプルを測定回路61に接続した後、メイン校正用サンプルの測定値と基準値との差異が閾値以上である場合に、サブ校正用サンプルを測定回路61に接続する。そのため、電力用半導体検査装置103は、メイン校正用サンプルが故障しても、サブ校正用サンプルに切り替えて健全性確認処理を続行することができ、校正用サンプルの交換作業による装置の停止が抑制される。
<E−1.構成>
図8は、実施の形態4の電力用半導体検査装置104の構成を示している。電力用半導体検査装置104は、実施の形態2の電力用半導体検査装置102の構成において、測定機52に代えて測定機54を備えたものである。測定機54は、リーダー11を接続可能に構成されている。リーダー11は、筐体15から取り外したカートリッジ9の側面に記載されたバーコードを読み取ることにより、カートリッジ9に格納された校正用サンプル1(校正用サンプル1は図8に図示せず。図4参照)の型式を識別する。すなわち、カートリッジ9の側面には、カートリッジ9に格納された校正用サンプル1の型式を表すバーコードが付されている。
電力用半導体検査装置104において、カートリッジ9にはカートリッジ9に格納される校正用サンプル1の型式を表すバーコードが付され、測定機54に接続されたリーダー11がバーコードを読み取って校正用サンプル1の型式を識別する。そのため、主回路・制御電源6は、リーダー11が読み取って識別した校正用サンプル1の型式に応じたプログラムを起動し、健全性確認処理を行うことができる。すなわち、電力用半導体検査装置104は、多品種の校正用サンプル1を自動認識することができる。
<F−1.構成>
図9は、実施の形態5の電力用半導体検査装置105の構成を示している。電力用半導体検査装置105は、実施の形態2の電力用半導体検査装置102の構成において、測定機52に代えて測定機55を備えている。測定機55は、測定機52の構成に加えて、カートリッジ13とヒーター14を筐体15内に有している。カートリッジ13には、カートリッジ9に格納されている校正用サンプル1と同じ型式の校正用サンプル16が格納されている。カートリッジ13の下面には温度調整機構であるヒーター14が設置されている。ヒーター14によりカートリッジ13を加熱することで、高温環境下で校正用サンプル16を測定することができる。ヒーター14の温度は、最大200℃程度である。
実施の形態5の電力用半導体検査装置105は、カートリッジ13に隣接して設けられ、隣接するカートリッジ13に格納された校正用サンプル16の温度を調節する温度調節機構であるヒーター14を備える。最近、電力用半導体の性能を最大限活用する観点から、その動作温度が高温化しているため、電力用半導体装置の検査を高温下でも精度よく行うことが求められている。実施の形態5の電力用半導体検査装置105によれば、ヒーター14により加熱した状態で測定回路61が校正用サンプル16を測定することにより、高温環境での健全性確認を行うことができる。そのため、高温動作するパワー半導体装置の特性検査が容易になる。
Claims (6)
- 接続対象の電力用半導体の静特性を測定する測定回路と、
電力用半導体の被測定サンプルと接触する検出プローブと、
電力用半導体の校正用サンプルと、
前記測定回路と前記検出プローブの接続または非接続、および前記測定回路と前記校正用サンプルの接続または非接続を切り替えるスイッチと、
前記測定回路、前記校正用サンプル、および前記スイッチを収容する筐体と、を備え、
前記スイッチの動作状況に応じて前記被測定サンプルと前記校正用サンプルのいずれかが前記測定回路に接続され、その静特性が前記測定回路に測定される、
電力用半導体検査装置。 - 前記スイッチは、ディスクリート型の半導体スイッチング素子である、
請求項1に記載の電力用半導体検査装置。 - 前記校正用サンプルは、前記筐体に脱着可能なカートリッジに格納される、
請求項1または請求項2に記載の電力用半導体検査装置。 - 前記校正用サンプルにはメイン校正用サンプルとサブ校正用サンプルとがあり、
前記スイッチは、前記メイン校正用サンプルを前記測定回路に接続した後、前記メイン校正用サンプルの測定値と基準値との差異が閾値以上である場合に、前記サブ校正用サンプルを前記測定回路に接続する、
請求項3に記載の電力用半導体検査装置。 - 前記カートリッジには、前記カートリッジに格納される前記校正用サンプルの型式を表すバーコードが付され、
前記バーコードを読み取るリーダーが接続された、
請求項3または請求項4に記載の電力用半導体検査装置。 - 前記カートリッジに隣接して設けられ、隣接する前記カートリッジに格納された前記校正用サンプルの温度を調節する温度調節機構をさらに備える、
請求項3から請求項5のいずれか1項に記載の電力用半導体検査装置。
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