本发明专利技术提供一种半导体元件的特性试验装置和半导体元件的特性试验方法，其在对半导体芯片进行树脂密封的半导体元件中，同时进行树脂密封部（15）的绝缘强度试验和其它特性试验，能够减少试验成本，减少特性试验装置整体的占用面积。使用于对绝缘强度进行试验的电压施加器具（1）与半导体元件的树脂密封部（15）接触，对该电压施加器具（1）施加在静特性试验或动特性试验中施加的高电压，由此在进行特性试验（漏电流试验、耐压特性试验、L负载试验等）的同时进行树脂密封部（15）的绝缘强度试验。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体元件的特性试验装置和使用该装置进行的包括绝缘强度(耐 性)试验的特性试验方法，其对于具有T03P型等的树脂密封部的半导体元件，能够在进行现 有的特性试验的同时进行半导体芯片收纳于树脂密封部的半导体元件的树脂密封部的绝缘检查。
技术介绍
作为半导体元件的特性试验，有作为静特性试验的漏电流特性试验、耐压特性试 验等，作为动特性试验有L负载试验、开关试验等。图11是全模塑型(Full mold type)的IGBT20的结构图，图11 (a)是正面图，图11(b)是侧面图。该IGBT (绝缘栅型双极晶体管)是的上表面、下表面和侧面的全部面被 树脂密封的全模塑型的IGBT20。例如是T0-3PF型的树脂模制品。在作为金属基板的模片部21上焊接IGBT芯片22的背面23的未图示的集电极， 在该模片部21连接由引线框架形成的集电端子24a。IGBT芯片22的发射电极25和栅极 电极垫(焊盘)26分别经由结合接线27与由引线框架形成的发射端子24b、栅极端子24c连 接。模片部21、半导体芯片22、结合接线27和各端子24a、24b、24c的根部位置成为被树脂 密封的树脂密封部28。各端子24a、24b、24c从树脂密封部28露出。该树脂密封对模片部 的上表面、下表面、侧面的全部面进行，因此被称为全模塑型。该IGBT20在树脂密封部28 的背面28a安装冷却翅片(fin)而使用。图12是说明图11所的全模塑型的IGBT20的树脂密封部的绝缘强度试验的图。该 绝缘强度试验假设在全模塑型的IGBT20的模片部21的背面23侧的树脂密封部28设置未 图示的冷却翅片而使用的情况，为了研究模片部21的背面23侧的树脂密封部28的绝缘强 度而进行。该绝缘强度试验装置500具有交流电压施加部71和与IGBT20的树脂密封部28 接触的电压施加器具72 (此处表示电极)。在该电压施加器具72设置IGBT20。利用导电 体53使IGBT20的集电端子24a、发射端子24b、栅极端子24c相互短路，从交流电压施加部 71向集电端子24a与电压施加器具72之间施加规定期间(例如I分钟左右)的超过1000V 的高电压(一般是2kV以上的交流电压)，判定IGBT20的树脂密封部28是否绝缘破坏。对于量产中的绝缘强度试验进行说明。利用导电体53使全模塑的T0-3PF型的 IGBT20的各端子24a、24b、24成为短路状态，使得这些端子全部为同电位(在图中直接利用 导电体53使各端子24a、24b、24c短路，但是实际上使与这些端子24a、24b、24连接的试验 探头短路)。之后将树脂密封部28设置于电压施加器具(夹具)72，与树脂密封部28的全部 的面接触。之后，对电压施加器具72与集电端子24a间施加规定时间的高电压，测定漏电 流。通过检测出漏电流的异常增大或规定值以上的电流值来进行树脂密封部28的绝缘不 良的判定。这样，在绝缘强度试验中需要用于施加超过1000V的高电压(一般为2kV以上的 交流电压)的电源、电压施加器具(电极)等，因此需要仅进行绝缘强度试验的专用的试验装但是，在与端子24b、24c连接的结合接线27从IGBT20的树脂密封部28的正面28a 露出的情况下，也判定为绝缘不良。这是因为，在利用导电体53将各端子24a、24b、24c短 路，集电端子24a和结合接线27为同电位的状态下，当电压施加器具72与结合接线27接 触时，电压施加器具72与各端子24a、24b、24c经由结合接线短路。此外，例如结合接线27的周围以未填充树脂密封部28的状态被覆盖时，如果与树 脂密封部28的表面28a的距离T短，则也还是会判定为绝缘不良。这样，在对树脂密封部28的正面侧进行绝缘强度(耐性)试验时，需要设置与树脂 密封部的形状匹配的电压施加器具，使用仅进行绝缘强度试验的专用的试验装置。接着，图13是安装有冷却翅片的半模塑的T0-3P型的IGBT的结构图，图13 (a) 是正面图，图13 (b)是插上冷却翅片之前的各部的侧面图，图13 (c)是IGBT自身的背面 图。该半模塑的T0-3P型的IGBTlO中，模片部11的背面I la、各端子13a、13b、13c从树脂 密封部15露出。与图11的不同点是，模片部11的背面Ila的大多数部分从树脂密封部15露出。 IGBT芯片12的背面的集电极(未图示)利用钎焊(焊料，未图示)与模片部11接合。因此， 如图13所示，通常在使用该类型的IGBTlO的情况下，在模片部11的背面Ila隔着期望的 绝缘强度的绝缘板31利用螺栓33和螺母34固定冷却翅片32。因此，冷却翅片32和模片 部11的绝缘通过具有期望的绝缘强度的绝缘板31实现。此外，IGBTlO的模片部11从树脂密封部15露出，因此即使要使用图12所示的电 压施加器具72进行绝缘强度试验，由于电压施加器具72与模片部11接触，电压施加器具 72和与模片部11连接的集电端子13a之间成为短路状态，不能够施加电压，不能够进行绝缘强度试验。此外，具有图13的T0-3P型的树脂密封部15的IGBTlO在模片部11的背面Ila 贴合绝缘板31，经由该绝缘板31利用螺栓固定冷却翅片32，因此结合接线14与树脂密封 部15的表面15a之间的绝缘强度(耐量)并非必需。近年来，为了使冷却翅片32的成本降低并使其安装变得容易，开始使用夹持式冷 却翅片41。图14是插着夹持式冷却翅片35的IGBTlO的结构图，图14 Ca)是正面图，图14 (b)是侧面图。以夹持式冷却翅片35夹着IGBTlO的树脂密封部15的正面15a和露出的模片部 11的背面11a，IGBT芯片12产生的热量从夹持式冷却翅片35散发。与图13的现有的冷 却翅片32相比，安装极为简单，冷却翅片35本身成本也低。此外，在专利文献I中，公开了对与树脂模内的金属线(接线)连接的引线与密封树 脂之间施加试验电压，检测漏电流，进行密封状态是否良好的判定的内容。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2004 - 271245号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，带有图14的夹持式冷却翅片35的T0-3P型的IGBT10，在图15所示的结合 接线14与树脂密封部15的表面15a之间存在没有填充密封树脂的区域、距离P较短的情 况下，在此间可能产生树脂密封部15的绝缘破坏。为了对IGBTlO的树脂密封部15的绝缘强度进行试验，使用上述专用的绝缘强度 试验装置500时，集电端子13a和电压施加器具72成为相同电位，不能够施加试验电压。因 此，现有技术中对于具有T0-3P型的树脂密封部15的IGBTlO不进行绝缘强度试验就出厂。此外，在利用绝缘板使从树脂密封部15露出的模片部11的背侧Ila绝缘，使用专 用的绝缘强度试验装置500进行绝缘强度试验的情况下，需要将作为试验试件的IGBTlO设 置于绝缘强度试验装置500的时间，试验成本增大。此外，当将该专用的绝缘强度试验装置 500组装于自动试验线时，自动试验线的占用面积变大。而且，需要购入高价的专用的绝缘 强度试验装置500。此外，在专利文献I中，对于在引线端子与树脂密封部之间施加进行通常的特性 试验时的试验电压，在进行特性试验的同时本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体元件的特性试验装置，所述半导体元件包括：半导体芯片；该半导体芯片的背面的高电位电极所连接的导电体；与该导电体连接的高电位端子；通过连接导体与所述半导体芯片的低电位侧电极连接的低电位端子；通过连接导体与所述半导体芯片的控制电极连接的控制端子；和树脂密封部，其覆盖所述导电体的正面、所述半导体芯片、所述连接导体，该半导体元件的特性试验装置的特征在于：包括：与所述高电位端子、所述低电位端子、所述控制端子的各端子分别接触的试验探头；经由所述试验探头向所述高电位端子、所述低电位端子、所述控制端子的各端子施加规定的电压的电压施加单元；检测单元，其经由所述试验探头检测所述高电位端子、所述低电位端子、所述控制端子的各端子的电压和电流中的至少一个；根据所述检测结果评价所述半导体元件的特性的评价单元；与所述树脂密封部的正面接触的试验电极；和将该电极与所述半导体元件的高电位端子连接的连接部件，使所述试验探头与所述高电位端子、所述低电位端子、所述控制端子的各端子接触，使所述电极与所述密封树脂部分别接触，利用所述电压施加单元施加规定的电压，所述评价单元基于所述检测值评价所述半导体元件的静特性或动特性中的至少一个，并且评价所述密封树脂部的绝缘强度。...
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山本浩，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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