专利名称：半导体试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有多台试验机的综合型的半导体试验装置。
背景技术：
以IGBT (绝缘栅双极晶体管:Insulated Gate Bipolar Transistor)、功率MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管:Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor)等为代表的功率半导体产品的出厂试验和制造工序内的各种试验大致分为DC特性试验和AC特性试验。这些试验中，通常分别使用的试验电路不同，所以使用独立的半导体试验装置。
功率半导体产品的DC特性试验中，有半导体元件的漏电流测定试验、耐压测定试验、导通电压测定试验和热阻测定试验等静态特性试验。
这些DC特性试验，通常使用DC试验机在出厂时和工序内进行。
另一方面，功率半导体产品的AC特性试验中，有L负载试验、短路试验等动态特性试验。
此外，除上述DC特性试验和AC特性试验之外，还有保证绝缘强度的绝缘试验。
该AC特性试验中，使用AC试验机进行试验。此外，也有使用绝缘试验机的绝缘强度的试验。
这样，一般在功率半导体产品出厂时，通常使用DC试验机、AC试验机和绝缘试验机等进行特性试验。
图12是具有AC试验机和DC试验机的现有的综合型的半导体试验装置的结构图。
该半导体试验装置500包括:固定在基体机箱的下部缸23 ;固定在基体机箱的上部缸25、27 ;和保持DUT (Device Under Test:供试器件，此处为半导体模块等)且与下部缸的可动部联动的下部可动结构部22。还包括:搭载AC试验电路且与上部缸25的可动部联动的上部可动结构部24 ;搭载DC试验电路且与上部缸27的可动部联动的上部可动结构部26 ;和固定于基体机箱且位于下部可动结构部22与上部可动结构部24、25之间的固定治具20。
该半导体试验装置中,AC试验机16和DC试验机17被连接在外部。在用AC试验机16实施试验的情况下，通过使下部缸23上升而将下部可动结构部22的电极IP IW按在固定治具20的弹簧电极20P 20W上。
此外，通过使上部缸25下降而将上部可动结构部24的弹簧电极10P 10W按在固定治具20的电极上。由此，DUTl与AC试验机16配线连接，能够实施AC试验。
此外，在用DC试验机实施试验的情况下，通过使下部缸23上升而将下部可动结构部22的电极IP IW按在固定治具20的弹簧电极20P 20W上。此外，通过使上部缸27下降，而将上部可动结构部26的弹簧电极按在固定治具20的电极上。由此，DUTl与DC试验机17配线连接，能够实施DC试验。图中的符号29是连接来自AC试验机16的配线Hl的平行平板，连接开关电路2或接触部10P 10W。此外，符号Gl是连接上部可动结构部26与DC试验机17的配线。
此外，专利文献I中记载了:电源部对通过负载部连接了 DUT(被试器件)的DUT连接部供给电源；负载部中，使用电感负载、电阻负载、电容负载、或者整流部件等被动负载、晶体管等开关器件(主动负载)，分别对DUT附加必要的职能；在DUT连接部上，连接DUT控制/驱动部和DUT特性测定部；DUT控制/驱动部对DUT供给规定的电压信号、电流信号或频率信号，对其进行驱动，由DUT特性测定部7，通过在DUT3中流过的电流值或电压值测定其电特性和热特性，这样，对功率半导体元件的热阻试验、电涌(surge)试验、开关特性试验、连续工作试验进行综合，用同一台试验装置进行这些试验。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-107432号公报发明内容
发明要解决的课题
图12中，在用DC试验机和AC试验机实施试验的情况下，在切换时需要使上部可动结构部24和26上下移动。这样，从AC试验机连接在上部可动结构部24的多根配线Fl和从DC试验机连接在上部可动结构部26的多根配线Gl与上部可动结构部24或26同时上下移动。
每次AC试验和DC试验都反复该上下动作，其频率例如在AC试验和DC试验的合计试验时间为30秒的情况下，约为1000次/天(8小时X60分钟X60秒/30秒)，I年中达到360000次(1000次X 30天Xl两个月)。
这样反复上下动作时，在配线F1、Gl的可动部分中发生金属疲劳，最坏的情况会导致断线，不能够进行试验。
此外，因为上部可动结构部24较重，所以上部缸25的上下移动费时，试验时间变长。进而，弹簧电极IOP IOW和弹簧电极20P 20W与对方电极接触的频率较高，所以磨耗显著。
此外，在专利文献I中，对于连接DUT连接部、DUT控制/驱动部和DUT特性测定部的配线，没有记载因为进行移动引起的金属疲劳。
本发明的目的在于解决上述课题，提供一种具有多个试验机的综合型的半导体试验装置，其能够防止与试验机连接的配线的金属疲劳。
用于解决课题的方法
为了达成上述目的，根据技术方案I所述的发明，具有多个试验机的综合性的半导体试验装置，包括:多个试验机连接端子群，与各试验机对应设置，用于连接供试器件的器件端子群；主配线群，与上述试验机连接端子群离开(分开)配置，用于电连接上述供试器件的器件端子群和上述各试验机连接端子群；多个第一致动器，与各上述试验机对应地至少设置一个；和短路电极，设置于上述第一致动器的前端，进行上述各试验机连接端子群的端子与上述主配线群的端子的连接或断开。
此外，根据技术方案2所述的发明，在技术方案I所述的发明中，包括:将上述供试器件固定在规定位置上的第一可动结构部；使上述第一可动结构部能够上下移动的第二致动器；固定上述各试验机连接端子群的第二可动结构部；和使上述第二可动结构部能够上下移动的第三致动器。
此外，根据技术方案3所述的发明，在技术方案2所述的发明中，上述第一致动器固定于上述第二可动结构部。
此外，根据技术方案4所述的发明，在技术方案I所述的发明中，上述试验机是进行DC特性试验的DC试验机、进行AC特性试验的AC试验机或者试验绝缘强度的绝缘试验机之一 O
此外，根据技术方案5所述的发明，在具有DC试验机和AC试验机的综合型的半导体试验装置中，包括:上述DC试验机、上述AC试验机、第一缸、第二缸、第三缸、第四缸、第五缸、第六缸、设在上述第一缸的前端的第一短路电极、设在上述第二缸的前端的第二短路电极、设在上述第三缸的前端的第三短路电极、设在上述第四缸的前端的第四短路电极、设在上述第五缸的前端的第五短路电极、设在上述第六缸的前端的第六短路电极；通过伸展上述第一缸而下降的的上部可动结构部、通过伸展上述第二缸而上升的下部可动结构部、配置在上述上部可动结构部与上述下部可动结构部之间的固定治具；构成上述上部可动结构部的部件固定结构体、固定在该部件固定结构体上的上述第三缸、第四缸、第五缸、第六缸、第一端子群、第二端子群、固定在上述固定治具上的主配线群和控制配线群，上述下部可动结构体包括供试器件支承台，上述半导体试验装置还包括:连接上述DC试验机和上述第一端子群的DC配线、和连接上述AC试验机和上述第二端子群的AC配线，通过伸展上述第一缸、伸展上述第二缸、伸展上述第三缸，DC试验机与供试器件的主端子群或控制端子群连接，能够实施DC特性试验，通过伸展上述第一缸、伸展上述第二缸、伸展上述第四缸，AC试验机与供试器件的控制端子群和主端子群中的电源端子连接，通过伸展第五缸，供试器件的主端子群中的电源端子以外的主端子与电感器或电阻连接，通过伸展第六缸，供试器件的主端子群中的电源端子以外的主端子被短路，能够实施AC特性试验。
此外，根据技术方案6所述的发明，在具有DC试验机和绝缘试验机的综合型的半导体试验装置中，包括:上述DC试验机、上述AC试验机、第一缸、第二缸、第三缸、第四缸、设在上述第一缸的前端的第一短路电极、设在上述第二缸的前端的第二短路电极、设在上述第三缸的前端的第三短路电极、设在上述第四缸的前端的第四短路电极；通过伸展上述第一缸而下降的上部可动结构部、通过伸展上述第二缸而上升的下部可动结构部、配置在上述上部可动结构部与上述下部可动结构部之间的固定治具；构成上述上部可动结构部的部件固定结构体、固定在该部件固定结构体上的上述第三缸、第四缸、第一端子群、第二端子群、固定在上述固定治具上的主配线群和控制配线群，上述下部可动结构体包括供试器件支承台，上述半导体试验装置还包括:连接上述DC试验机与上述第一端子群的DC配线、和连接上述AC试验机与上述第二端子群连接的AC配线，通过伸展上述第一缸、伸展上述第二缸、伸展上述第三缸，DC试验机与供试器件的主端子群以及控制端子群连接，能够实施DC特性试验，通过伸展上述第一缸、伸展上述第二缸、伸展上述第四缸，绝缘试验机与供试器件的控制端子群以及主端子群中的电源端子连接，供试器件的主端子群中的电源端子以外的主端子以及控制端子群被短路，能够实施绝缘试验。
此外，根据技术方案7所述的发明，在技术方案5或6所述的发明中，上述第三缸可以由多个缸构成。
此外，根据技术方案8所述的发明，在技术方案5至7中任意一项所述的发明中，上述第四缸可以由多个缸构成。
发明效果
根据本发明，在具有多个试验机的综合型的半导体试验装置中，通过在各种试验的切换中使用缸等致动器，能够减少连接各试验机的配线的移动频率，能够防止配线的金属疲劳。
图1是本发明的第一实施方式的半导体试验装置的结构示意图。
图2是短路电极71的主要部分立体图，Ca)是安装在DC试验用缸53、AC试验用缸54和电感器用缸55上的短路电极71的立体图，(b)是安装在主配线群61上的短路电极71的立体图，(c)是安装在短路用缸56上的短路电极71的立体图。
图3是用图1的半导体试验装置对图9所示的DUT进行试验的工序(流程)图。
图4是接着图3的用图1的半导体试验装置对图9所不的DUT进行试验的工序(流程)图。
图5是接着图4的用图1的半导体试验装置对图9所不的DUT进行试验的工序(流程)图。
图6是接着图5的用图1的半导体试验装置对图9所不的DUT进行试验的工序(流程)图。
图7是表示交换DUT的情况的流程的图。
图8是表示交换固定治具的情况的流程的图。
图9表示DUT (供试器件)即半导体模块的结构，Ca)是构成半导体模块的三相逆变器的电路图，(b)是半导体模块的立体图。
图10是固定在部件固定结构体上的端子群62、DC试验用缸53、AC试验用缸54和主配线群61以及短路电极71的配置图。
图11是本发明的第二实施方式的半导体试验装置的结构示意图。
图12是具有AC试验机和DC试验机的现有的综合型的半导体试验装置的结构图。
符号说明
51下部缸
52上部缸
53DC试验用缸
54AC试验用缸
55电感器用缸
56短路用缸
57下部可动结构部
58，58a固定治具
59上部可动结构部
60部件固定结构体
6I，6Ib主配线群
61a控制配线群
62，62a 端子群
63DC 配线
64AC 配线
65电感器
66DC 试验机
67AC 试验机
71短路电极
71a 板簧
72供试器件支承台
73固定板
74DC/AC 控制配线
74a控制端子群
75主端子群
77绝缘试验用缸
78绝缘试验机
79绝缘用配线
80基体机箱
81树脂外壳
100，200本发明的半导体试验装置
500现有的半导体试验装置
A，B，Cl，Dl, E，F，G，H，I，J，Q，Z 箭头(表示缸的伸缩方向)具体实施方式
<第一实施方式>
图1是本发明的第一实施方式的半导体试验装置的结构示意图。图1的半导体试验装置100，是具有DC试验机和AC试验机的综合型的半导体试验装置的例子。
图9表示作为DUT (供试器件)的半导体模块的结构，该图(a)是构成半导体模块的三相逆变器的电路图，该图(b)是半导体模块的立体图。三相逆变器由六个IGBT和与其反向并联连接的六个FWD构成。此外，在该半导体模块的树脂外壳81的上部配置有N端子、P端子、U端子、V端子、W端子和控制端子群74a。
此外，在图1中，没有图示由用于测定的配线、图12的电解电容器、连接器、二极管和晶体管构成的电路等。
此外，用虚线表示的缸53、54和端子群62表示伸展上部缸52而使上部可动结构部59如箭头Z所示向下方移动的情况。
该半导体试验装置100包括:缸51 56、下部可动结构部57、固定治具58、上部可动结构部59、部件固定结构体60、主配线群61、端子群62、DC配线63、AC配线64、电感器65、DC试验机66和AC试验机67。上述缸51 56是气压式、电动式或油压式的。此外,不限于缸51 56，只要是具有能够上下或左右移动的移动片的致动器，就能够代替缸应用。
作为缸51 56，有下部缸51、上部缸52、DC试验用缸53、AC试验用缸54、电感器用缸55和短路用缸56。此处，缸51 56使用气压式的。当然，也可以是电动式或油压式的。
下部可动结构部57是载置作为DUT的半导体模块的供试器件支承台72，该供试器件支承台72被固定于下部缸51。作为下部可动结构部57也可以包括下部缸51，此处设为不包括。
固定治具58包括:固定板73、贯通该固定板73固定在固定板73上的主配线群61(N配线、P配线、U配线、V配线、W配线)、和与DC/AC控制配线74连接且贯通固定板73固定在固定板73上的控制配线群61a。DC/AC控制配线74通过中继电路等连接在DC试验机66和AC试验机67，能够根据试验内容而切换连接。
虚线K内的上部可动结构部59包括部件固定结构体60和固定于该部件固定结构体60的以下部件:端子群62 (N端子、P端子、U端子、V端子、W端子)、DC试验用缸53、AC试验用缸54、电感器用缸55、电感器65和短路用缸56。部件固定结构体60用厚的绝缘部件形成，是金属部件的情况下需要使部件固定结构体60与上述各部件绝缘。此外，该部件固定结构体60被固定于上部缸52沿上下移动。
在缸53 56的各前端部安装有图2 (a)所示的由多片构成的板簧71a所构成的短路电极71 (弹簧电极)。该短路电极71的材质由磷青铜等构成。
在图1的例子中，主配线群61和端子群62在上下具有间隔地配置，在纸面的跟前配置有与DC试验用缸53的短路电极71的接触面和AC试验用缸54的短路电极71的接触面。主配线群61的各端子，一侧连接供试器件，另一侧分为DC试验用和AC试验用两个。图1中，因为是综合了 DC试验机66和AC试验机67这两个试验机的试验装置，所以主配线群61的另一侧分为两个，但根据综合的试验机的数量和试验的方法，主配线群61的另一侧的数量也可以适当分为两个以上。
图1中，DC试验用缸53和AC试验用缸54,记载为在端子群62的横向，但是实际上配置在主配线群61和端子群62的跟前。
此外，图1中，对于主配线群61和端子群62记载了分别仅有一个DC试验用缸53的短路电极71和AC试验用缸54的短路电极71，但短路电极71包括端子群62的数量即十个，DC试验用缸53，对于DC试验用缸53和AC试验用缸54，可以准备一个，其包括五个短路电极71，或者准备五个，其包括一个短路电极71，或者准备一个包括两个短路电极71的缸和三个包括三个短路电极71的缸，能够根据主配线群61和端子群62的配置方式适当构成。
此外，图1中，使主配线群61和端子群62的与短路电极71的接触面朝向附图的跟前方向在上下配置，但也可以朝向附图的跟前方向在左右配置，或者朝向附图的上方配置。
DC试验机66与端子群62的C组端子(N端子、P端子、U端子、V端子、W端子)用DC配线63连接。此外，AC试验机67与端子群62的D组端子(N端子、P端子)用AC配线64连接。
通过DC试验用缸53的短路电极71，端子群62的C组端子(N端子、P端子、U端子、V端子、W端子)与主配线群61 (N配线、P配线、U配线、V配线、W配线)短路连接。
通过AC试验用缸54的短路电极71，端子群62中的D组端子(N端子、P端子)与主配线群61 (N配线、P配线)短路连接。
通过电感器用缸55的短路电极71，连接在电感器65的端子群62a与端子群62中的D组端子(U端子、V端子、W端子)短路连接。该电感器65有时不是线圈而是电阻或单纯的配线。是单纯的配线的情况下将配线的寄生电感用作电感器。
通过短路用缸56的短路电极71，使端子群62中的D组端子(U端子、V端子、W端子)短路连接。通过该短路，主配线群61中的U配线、V配线、W配线被短路。
上述DC配线63和AC配线64,与端子群62通过未图不的插槽(socket)等固定。此外，这些配线63、64使用固定零件固定在部件固定结构体60、基体机箱80上。
在基体机箱80固定下部缸51、上部缸52和固定板73。图1中，上述上部可动结构部59配置在部件固定结构体60的上方，在基体机箱80内上下可动。但是，有时也将上述上部可动结构部59的一部分部件(端子群62和DC、AC试验用缸53、54)固定在部件固定结构体60的下侧(背面一侧)。
此外，也可以与虚线所示的端子群62的位置对应地将上述DC试验用缸53和上述AC试验用缸54安装在基体机箱80上。该情况下，不与上部缸52 —同下降、上升。
此外，DC/AC控制配线74是与DC试验机和AC试验机连接的传输DUT的控制信号的信号配线。
图2是短路电极71的主要部分立体图，该图(a)是安装于DC试验用缸53、AC试验用缸54和电感器用缸55的短路电极71的立体图，该图(b)是主配线群61的DUT (供试器件)一侧的前端的短路电极71的立体图，该图(c)是安装在短路用缸56的短路电极71的立体图。
短路电极71由多片重叠而成的板簧71a构成，在该图(a)中成U字型，在该图(b)中表示了主配线群61中的一个端子。在该图(C)中成前端为L字形的三根的耙状，在根部联结。图1的短路电极71表示了图2的前端部位。作为控制配线群61a的DUT(供试器件)一侧的前端的短路电极71，只流过微弱的电流，所以使用普通的弹簧触针、或者两片板簧形成的剪式接触。
图10是表示固定在固定板73上的主配线群61的其他例子的结构图，该图(a)是主要部分正面图，该图(b)是主配线群61的平面图，该图(c)是在该图(b)的虚线X-X处切断时的从箭头Y方向观看的侧截面图，该图(d)是端子群62、主配线群61和缸53的主要部分侧面图，该图(e)是从将缸53安装在部件固定结构体60的一侧观看的平面图。
端子群62的C组和D组端子在图1中交替配置，但在图10中按各组集中配置。与其对应地，主配线群61也按组集中。此外，缸53、54在部件固定结构体60的一面上按列状排列固定。缸55、56也可以在与缸53、54相同的面上排列固定，也可以将缸55、56固定在部件固定结构体60的未图示的其他地方。
DC试验用缸53对于主配线群61的C组端子(N配线、P配线、U配线、V配线、W配线)通用地设置一个，包括五个短路电极71。
主配线群61的D组的N配线，与主配线群61的C组的N配线通过金属连接部件611电连接。此外，主配线群61的D组的U配线与C组的U配线通过金属连接部件612电连接。此外，主配线群61的D组的V配线与C组的V配线分别包括突出部614，通过用突出部614连接金属连接部件613来使主配线群61的D组的V配线与C组的V配线电连接。主配线群61的D组的P配线和W配线，分别与主配线群61的C组的P配线和W配线通过连接部615电连接。
AC试验用缸54包括对于主配线群61的D组的N配线和P配线通用地设置的部分、和对于主配线群61的D组的U配线、V配线以及W配线通用地设置的部分。两个AC试验用缸54分别配置在DC试验用缸53的两侧。对于主配线群61的D组的N配线和P配线通用地设置的部分包括两个短路电极71，对于主配线群61的D组的U配线、V配线以及W配线通用地设置的部分包括三个短路电极71。
如图10 Cd)所示，通过在DC试验用缸53的前端绝缘地安装的五个短路电极71，端子群62的C组端子(N端子、P端子、U端子、V端子、W端子)与主配线群61的端子(N配线、P配线、U配线、V配线、W配线)能够同时短路连接。
通过在AC试验用缸54中配置在DC试验用缸53的左侧的AC试验用缸54的前端绝缘地安装的两个短路电极71，端子群62的D组端子(N端子、P端子)与主配线群61的端子(N配线、P配线)同时短路连接。
通过在AC试验用缸54中配置在DC试验用缸53的右侧的AC试验用缸54的前端绝缘地安装的三个短路电极71，端子群62的D组端子(U配线、V配线、W配线)与主配线群61的端子(U配线、V配线、W配线)同时短路连接。
通过在电感器用缸55的前端绝缘地安装的三个短路电极71，端子群62的D组端子(U端子、V端子、W端子)与端子群62a的端子(U端子、V端子、W端子)同时短路连接。
通过在短路用缸56的前端分别电连接的三个短路电极71，端子群62的D组端子(U端子、V端子、W端子)短路连接。
其中，图10中，因为图会变得繁琐，所以省略了 DC配线63和AC配线64。
图3 图6是表示使用图1的半导体试验装置对图9所示的DUT进行试验的方法的、按照顺序的工序(流程)的图。
首先，在图3中，使上部缸52按箭头A下降而使上部可动结构部59按箭头A下降。由此，安装在上部可动结构部59的部件固定结构体60上的端子群62、DC试验用缸53、AC试验用缸54、电感器用缸55、短路用缸56、电感器65、DC配线63和AC配线64同时下降。
接着，在图4中，将新的DUT设置在下部可动结构部57的供试器件支承台72上并进行了搬运(装载)后，使下部缸51按箭头B上升而使下部可动结构部57上升，将图9所示的DUT的主端子群75 (N端子、P端子、U端子、V端子、W端子)和控制端子群74a压在设置于固定治具58的固定板73上的主配线群61 (N配线、P配线、U配线、V配线、W配线)和控制配线群61a的短路电极71上，由此进行电连接。
接着，在图5中，用DC试验机66实施DC特性试验(例如漏电流试验和耐压试验等静态特性试验)。此时，AC配线64在AC试验机67内为断开状态(与AC试验机67内的电路没有连接的状态)。使DC试验用缸53在箭头Cl的方向伸展(正确而言是伸展构成缸的伸缩可动杆)，使连接在上部可动结构部59的DC配线63的端子群62中的C组端子(N端子、P端子、U端子、V端子、W端子)与固定治具58的主配线群61 (N配线、P配线、U配线、V配线、W配线)通过配置在DC试验用缸53的前端部的短路电极71短路连接。由此，能够用DC试验机66进行DC试验。
具体而言，例如，在进行漏电流试验、耐压试验的情况下，能够在DC试验机66内对P端子和U端子施加电压，由此能够进行构成逆变器的DUT的U相中的上臂的元件(图9的IGBT)的试验。在对U相中的下臂的元件进行试验的情况下，能够对U端子和N端子施加电压。能够施加电压的端子的选择动作是使用继电器等在DC试验机66内进行。通过这样选择端子，能够进行构成逆变器的六个元件(IGBT)的漏电流试验和耐压试验。但是，正确而言，还包括FWD (续流二极管)的反向漏电流和反向耐压。此外，该半导体试验装置100，还能够在DC试验机66中安装热阻测定电路增大DC配线63的通电容量来进行热阻测定试验。
接着，在图6中，用AC试验机67实施AC特性试验。使DC试验用缸53在箭头Dl的方向缩短，使与上部可动结构部59的DC配线63连接的端子群62的C组端子(N端子、P端子、U端子、V端子、W端子)和固定治具58的主配线群61 (N配线、P配线、U配线、V配线、W配线)断开，进而使AC试验用缸54在箭头E的方向伸展，使与上部可动结构部59的AC配线64连接的端子群62中的D组端子(N端子和P端子)和固定治具58的主配线群61中的D组配线(N配线和P配线)通过配置在AC试验用缸54的前端部的短路电极71短路连接。此时，在DC试验机66内与DC配线63连接的配线成为断开状态。
如果是AC特性试验中的L负载试验，则使电感器用缸55在箭头F的方向伸展，使与电感器65连接的端子群62a的U端子、V端子、W端子和主配线群61的D组中的U配线、V配线、W配线通过配置在电感器用缸55和AC试验用缸54各自的前端部的短路电极71短路连接。由此能够进行L负载试验。该L负载试验中使用从构成逆变器的各元件(IGBI^PFWD)伸出的未图示的测定用配线(IGBT和FWD中为同一配线)时，能够测定各元件(IGBT和FffD)的开关特性(导通特性、断开特性、反向恢复特性等)。用电阻代替上述电感器65时能够进行电阻负载试验。试验结束后，使电感器用缸55在按箭头I的方向缩短而使电感器65从端子群62的D组中的U配线、V配线、W配线断开。
此外，如果是短路试验，则使短路用缸56按箭头G向下方伸展，用配置在短路用缸56的前端部的短路电极71使端子群62的D组中的U端子、V端子、W端子短路。由此能够进行短路负载试验。试验结束后，使短路用缸56缩短而从端子群62的D组中的U端子、V端子、W端子 断开。
这样能够用AC试验机67进行AC特性试验(L负载试验和短路负载试验)。AC负载试验结束后，使AC试验用缸54按箭头H的方向缩短而使端子群62的D组端子(N端子、P端子)与主配线群61的D组中的N配线、P配线断开。
接着，在图7中，通常在量产生产线上不断地交换DUT连续地实施试验，在交换DUT的情况下，使下部缸51按箭头J的方向下降而使下部可动结构部57下降，使DUT的主端子群75 (N端子、P端子、U端子、V端子、W端子)和设置在固定治具58上的主配线群61 (N配线、P配线、U配线、V配线、W配线)的短路电极71断开，控制配线74也从DUT的控制端子群74a断开，卸载之后，将DUT载置在供试器件支承台72上，转移至图4的工序。然后，按照图5和图6的工序用新的DUT实施使用DC试验机66的特性试验、和使用AC试验机67的特性试验。
在图8中，改变DUT的型号(形状)的情况下，使上部缸52按箭头Q上升而使上部可动结构部59上升。由此，设置于上部可动结构部59的DC试验用缸53、AC试验用缸54、DC配线63和AC配线64同时从虚线位置上升到实线位置。之后，交换为具有对新的DUT能够进行试验的主配线群61b的固定治具58a。交换后的流程按照图3 图7的工序进行试验。
上述工序中，DUT为同一型号的情况下，与DC试验机66和AC试验机67连接的上部可动结构部59处于不移动被固定的状态。该状态下，DC特性试验与AC特性试验的切换用DC试验用缸53和AC试验用缸54进行。因此，对同一型号的DUT进行试验的情况下，DC试验机66以及AC试验机67和连接端子群62的配线63、64不会在每次交换DUT时都移动，不会引起配线63、64中的金属疲劳。其结果是，配线63、64不会断线。
另一方面，型号改变时，交换固定治具58，发生配线63、64的移动。但是，交换频率非常低，发生配线63、64的金属疲劳的概率低。其中，在配线63、64固定在部件固定结构体60上的情况下，从在该部件固定结构体60固定的地方到在基体机箱80上固定之间的配线63,64移动，但是如上所述移动的频率非常低，所以发生配线63、64的金属疲劳的概率低。
此外，DC特性试验和AC特性试验的切换用轻量的缸53、54进行，所以不需要使重量较大的上部可动结构部59移动，切换时间缩短。
此外，使端子群62与主配线群61短路连接的设在缸53、54的前端的短路电极71是轻量的，所以能够容易地使短路电极71高精度地定位并移动。因为短路电极71被高精度地定位，所以对短路电极71的接触部不施加过度大的力。其结果是，能够减少短路电极71的磨耗。此外，因为磨耗较少，所以能够大幅降低短路电极71的交换频率。
此外，在量产生产线中，一般情况下连续流过同一型号的数百 数万个产品。该情况下，固定治具58的交换通常并不进行。因此，该半导体试验装置100中，固定治具58的交换是在主配线群61的短路电极71磨耗等情况下进行，能够使交换频率与现有的半导体试验装置500相比非常低。
其中，第一实施方式所示的半导体试验装置100，列举了对内置有三相逆变器的半导体模块(6inl)进行试验的情况为例进行了说明，但是在作为DUT是内置有单相逆变器的四个一组(4inl)或两个一组(2inl)的半导体模块的情况下也能够通过变更配线来进行试验。该情况下，也能够得到第一实施方式中说明的效果。其中，使两个一组中的一个为虚设元件，也能够进行试验。
<第二实施方式>
图11是本发明的第二实施方式的半导体试验装置的结构示意图。该半导体试验装置200是具有DC试验机和绝缘试验机的综合型的半导体试验装置。
图11的半导体试验装置200与图1的半导体试验装置100的不同在于第二测试机即AC试验机67被变更为绝缘试验机78这一点。随着该变更，设置在上部可动结构部59的AC配线64被变更为绝缘试验机78用的配线79。此外，不需要电感器用缸55、短路用缸56，而需要绝缘试验用缸77。绝缘试验用缸77可以由一个或多个构成。在绝缘试验用缸77的前端连接图2 (a)所示的短路电极71。绝缘用配线79中的一部分连接用于使控制端子群74a短路的切换SW (图中的符号S之间连接)。
进行绝缘试验的情况下，通过使上部缸52按箭头A的方向伸展、使下部缸51按箭头B的方向伸展、使绝缘试验用缸77按箭头E的方向伸展，而使主配线群61与DUT的主端子群75和控制配线群61a与DUT的控制端子群74a分别连接。通过该连接，DUT的控制端子群74a被短路。此外，主端子群75的U端子、V端子、W端子在绝缘试验机78内被短路。短路之后，从绝缘试验机78对DUT的主端子群75中的P端子和N端子施加规定的高电压。通过施加该电压能够进行DUT的绝缘试验。该绝缘试验中，对构成DUT的所有元件(IGBT和FffD)施加电压。本实施方式中也能够得到与第一实施方式的效果相同的效果。
在以上实施方式中，使框体80上下颠倒的结构、或者使框体80倾斜90°的结构也能够得到同样的效果。
权利要求
1.一种半导体试验装置，是具有多个试验机的综合型的半导体试验装置，其特征在于，包括: 多个试验机连接端子群，与各试验机对应设置，用于连接供试器件的器件端子群； 主配线群，与所述试验机连接端子群离开配置，用于电连接所述供试器件的器件端子群与各所述试验机连接端子群； 多个第一致动器，与各所述试验机对应地至少设置一个；和 短路电极，设置于所述第一致动器的前端，进行所述各试验机连接端子群的端子与所述主配线群的端子的连接或断开。
2.如权利要求1所述的半导体试验装置，其特征在于，包括: 将所述供试器件固定在规定位置上的第一可动结构部； 使所述第一可动结构部能够上下移动的第二致动器； 固定所述各试验机连接端子群的第二可动结构部； 使所述第二可动结构部能够上下移动的第三致动器。
3.如权利要求2所述的半导体试验装置，其特征在于: 所述第一致动器固定于所述第二可动结构部。
4.如权利要求1所述的半导体试验装置，其特征在于: 所述试验机是进行DC特性试验的DC试验机、进行AC特性试验的AC试验机或者试验绝缘强度的绝缘试验机之一。
5.—种半导体试验装置,是具有DC试验机和AC试验机的综合型的半导体试验装置,其特征在于: 包括:所述DC试验机、所述AC试验机、第一缸、第二缸、第三缸、第四缸、第五缸、第六缸、设在所述第一缸的前端的第一短路电极、设在所述第二缸的前端的第二短路电极、设在所述第三缸的前端的第三短路电极、设在所述第四缸的前端的第四短路电极、设在所述第五缸的前端的第五短路电极、设在所述第六缸的前端的第六短路电极， 包括:通过伸展所述第一缸而下降的上部可动结构部、通过伸展所述第二缸而上升的下部可动结构部、配置在所述上部可动结构部与所述下部可动结构部之间的固定治具， 构成所述上部可动结构部的部件固定结构体；固定在该部件固定结构体上的所述第三缸、第四缸、第五缸、第六缸、第一端子群、第二端子群；和固定在所述固定治具上的主配线群和控制配线群， 所述下部可动结构体包括供试器件支承台， 所述半导体试验装置还包括:连接所述DC试验机和所述第一端子群的DC配线；和连接所述AC试验机和所述第二端子群的AC配线， 通过伸展所述第一缸、伸展所述第二缸、伸展所述第三缸，DC试验机与供试器件的主端子群以及控制端子群连接，能够实施DC特性试验，通过伸展所述第一缸、伸展所述第二缸、伸展所述第四缸，AC试验机与供试器件的控制端子群以及主端子群中的电源端子连接，通过伸展第五缸，供试器件的主端子群中的电源端子以外的主端子与电感器或电阻连接，通过伸展第六缸，供试器件的主端子群中的电源端子以外的主端子被短路，能够实施AC特性试验。
6.一种半导体试验装置，是具有DC试验机和绝缘试验机的综合型的半导体试验装置，其特征在于: 包括:所述DC试验机、所述AC试验机、第一缸、第二缸、第三缸、第四缸、设在所述第一缸的前端的第一短路电极、设在所述第二缸的前端的第二短路电极、设在所述第三缸的前端的第三短路电极、设在所述第四缸的前端的第四短路电极， 通过伸展所述第一缸而下降的上部可动结构部、通过伸展所述第二缸而上升的下部可动结构部、配置在所述上部可动结构部与所述下部可动结构部之间的固定治具， 构成所述上部可动结构部的部件固定结构体；固定在该部件固定结构体上的所述第三缸、第四缸、第一端子群、第二端子群；和固定在所述固定治具上的主配线群和控制配线群，所述下部可动结构体包括供试器件支承台， 所述半导体试验装置还包括:连接所述DC试验机与所述第一端子群的DC配线；和连接所述AC试验机与所述第二端子群的AC配线， 通过伸展所述第一缸、伸展所述第二缸、伸展所述第三缸，DC试验机与供试器件的主端子群以及控制端子群连接，能够实施DC特性试验，通过伸展所述第一缸、伸展所述第二缸、伸展所述第四缸，绝缘试验机与供试器件的控制端子群以及主端子群中的电源端子连接，供试器件的主端子群中的电源端子以外的主端子和控制端子群被短路，能够实施绝缘试验。
7.如权利要求5或6所述的半导体试验装置，其特征在于: 所述第三缸由多个缸构成。
8.如权利要求5 7中任意一项所述的半导体试验装置，其特征在于: 所述第四缸由多个 缸构成。
全文摘要
本发明提供一种半导体试验装置，是具有多个试验机的综合型的半导体试验装置，能够防止与试验机连接的配线的金属疲劳。在综合了用DC试验机进行的DC特性试验和用AC试验机进行的AC特性试验的半导体试验装置中，包括固定DUT(供试器件)的下部可动结构部(57)；上部可动结构部(59)，包括与DC试验机以及AC试验机连接的端子群(62)和具备短路电极(71)的缸(53、54)等；配置在上部可动结构部和下部可动结构部之间的固定配线群(61)的固定治具。进行DC试验的情况下伸展缸(53)使配线群(61)与端子群(62)短路，进行AC试验的情况下伸展缸(53)使配线群(61)与端子群(62)短路。
文档编号G01R31/12GK103163441SQ20121045199
公开日2013年6月19日 申请日期2012年11月13日 优先权日2011年12月16日
发明者野中智己 申请人:富士电机株式会社