專利名稱：半導體測試裝置、測試電路連接裝置和測試方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使各種半導體裝置測試能夠一體地進行的半導體測試裝置、半導體測試電路連接裝置和半導體測試方法，并且特別涉及功率半導體模塊測試方法的合理化、測試條件(波形)的改善以及由此改良的半導體測試裝置。
背景技術：
絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、功率金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)等所代表的功率半導體產品的最后測試和制造工序期間的各種測試大體上分為熱阻測試、直流參數(shù)測試和交流參數(shù)測試。由于通常這些測試各自使用的測試電路不同，因此使用相互獨立的半導體測試裝置。功率半導體產品的熱阻測試是用于測量封裝體的放熱特性并保證其品質的測試。 此外，在直流參數(shù)測試中，測量靜態(tài)特性例如半導體元件泄漏電流或導通電壓。這里，直流參數(shù)測試也可以被稱為直流參數(shù)特性測試、靜態(tài)特性測試，或者使用構成直流特性的特性名稱，稱為擊穿電壓、泄漏電流、正向電壓測試、柵極閾值電壓值測試等。為了半導體元件的直流參數(shù)測試，也存在著可以一并測試直流特性的直流測試器或者也包括熱阻測試功能的直流/熱阻測試器，并且通常使用這些測試器之一來進行最后測試和工序中的測試。同時，功率半導體產品的交流參數(shù)測試是用于測量當半導體元件進行開關動作時的下降時間、包含在半導體元件中的高速二極管(FWD:free wheeling diode)的反向恢復時間等所代表的開關特性等并保證其品質的測試。同樣在交流參數(shù)測試的情況下，其可以被稱為動態(tài)特性測試，或者通過用于測量個別交流特性的測試的名稱來稱呼。例如，其可以是開關特性測試、負載短路測試、短路安全工作區(qū)(SCSOA)測試、反向偏置安全工作區(qū) (RBSOA)測試、雪崩測試或反向恢復特性測試。在交流參數(shù)測試中，開關測試(關斷測試和反向偏置安全工作區(qū)測試)和FWD反向恢復特性測試在原理上可以用共用測試電路來執(zhí)行，并且一體測試裝置通常被用于這兩種測試。然而，由于不同于開關測試電路的電路對于負載短路測試和SCSOA測試而言是必需的，因此使用獨立的負載短路測試器來進行這些測試ο以這樣的方式，當裝運功率半導體產品時，通常使用大約四臺測試器即直流測試器、熱阻測試器(或直流/熱阻一體測試器)、開關測試器和負載短路測試器來進行測試。以下，將基于圖17至22給出現(xiàn)有的功率半導體模塊用的測試器的概要的描述。圖17是示出現(xiàn)有的開關測試用的測試電路的配置的電路圖。這里，示出了在驅動三相交流電動機時所使用的六合一(六合一)模塊的開關測試中所使用的測試電路。圖18 是示出提供給圖17的測試電路的測量信號的實例的時間圖?，F(xiàn)有的被測試裝置用的測試順序也在日本特開JP-A-2009-229259中示出。利用該測試電路，可以測試作為被測試裝置(DUT)的例如由六個IGBT構成的六合一型IGBT模塊1。直流電源3通過保護開關電路2連接在IGBT模塊1的P端子和N端子之間。此外，具有相當大容量的電解電容器4通常與直流電源3并聯(lián)連接，以便供應足以能
4夠從作為電源單元的直流電源3流通規(guī)定電流的電荷。柵極驅動單元51分別單獨地連接到開關電路2的IGBT和各U至Z相的IGBT的柵極和輔助發(fā)射極端子(柵極驅動發(fā)射極端子)。電感器6作為負載用星形接法連接到IGBT模塊1的輸出用的U端子、V端子和W端子。在圖18所示的時間圖中，雙脈沖選通信號連續(xù)地施加到各相。這是為了進行IGBT 關斷時的關斷特性(開關特性)或RBSOA測試，以及為了與IGBT導通時的IGBT導通特性測試同時地進行相對臂的FWD(例如當進行U相切換時的X相FWD)的反向恢復特性測試。 當在關斷時由于電路電感而發(fā)生的沖擊電壓超過DUT耐壓時，如有必要，可以通過將緩沖電路連接在P端子和N端子之間或者被測試相IGBT的集電極和發(fā)射極之間來實現(xiàn)對沖擊電壓的抑制(參考 Fuji Electric Systems Co. , Ltd. "Fuji IGBT Module Application Manual”(第5-8至5-14頁)，[在線]，2010年2月，[于2010年9月17日搜索]，因特網 URL :http//www. fuielectric. co. jp/products/semiconductor/technical/applic ation/index, html)。此外，盡管在圖17中作為負載的電感器6用星形接法連接到輸出端子，但也可以用德爾塔(delta)接法連接。此外，也可以將斬波電路用于開關測試和反向恢復特性測試。 在上下兩個IGBT的組合(例如圖17的DUT的U和X相、V和Y相、W和Z相的組合)中， 在負載電感器6被連接在與進行開關測試的相相對的臂一側(例如，當對X相IGBT進行開關測試時，其相對的臂為U相)上的IGBT的集電極和發(fā)射極之間的情況下，對進行開關測試的相(這里為X相)的IGBT的柵電極施加導通脈沖(在N溝道IGBT的情況下通常是 +15V)，當達到規(guī)定電流時選通脈沖減少至OV以下，并且切斷電流。此時，進行X相IGBT關斷特性或RBSOA測試。接著，當在先前由X相IGBT切斷的電流回流經過負載電感器6和相對臂FWD的電路時將導通脈沖再次施加到X相IGBT的柵電極時，IGBT導通，但是此時測試 X相IGBT導通特性和作為相對臂的U相FWD反向恢復特性(參考Fuji Electric Systems Co. ,Ltd. "Fuji IGBT Module Application Manual”(第 2-5 至 2-6 頁)，[在線]，2010 年 2 月，[于 2010年9 月 17 日搜索]，因特網 URL :http //www. fuielectric. co. jp/products/ semiconductor/technical/applic ation/index, html)。圖19是示出現(xiàn)有的負載短路測試用的測試電路的配置的電路圖。圖20是示出圖 19的測試電路中的開關信號和相選通信號的時間圖。這里，負載短路測試是這樣的測試， 在DUT例如IGBT或功率MOSFET直接(沒有負載地)連接到直流電源的狀態(tài)下，在規(guī)定期間向DUT施加導通信號，并且在該期間確認DUT損壞的有無(參考Fuji Electric Systems Co. , Ltd. "Fuji IGBT Module Application Manual ” 第 5-2 頁，[在線]，2010 年 2 月， [于 2010 年 9 月 17 日搜索]，因特網 URL :http://www. fuielectric. co. jp/products/ semiconductor/technical/applic ation/index, html)。用于將電源直接連接到IGBT模塊1中所包含的被測試相的IGBT的轉換開關SWl 至SW5被配備在圖19的測試電路中。這里，根據(jù)規(guī)定順序進行開關SWl至SW5之間的切換，并且在規(guī)定期間對被測試相的IGBT的柵極提供導通脈沖。由此，100A至10，000A以上的大電流在IGBT模塊1的集電極和發(fā)射極之間流通幾微妙至幾十微秒的時間。在負載短路測試中，通常通過使大電流在短期間流過IGBT模塊1，在電流變化發(fā)生時，DUT的集電極和發(fā)射極之間或者柵極和發(fā)射極之間的電壓受到測試電路電感的極大影響。由于這個原因，有必要根據(jù)DUT開關速度、所施加的能量等，將主電路配線(例如連接作為直流電源的電解電容器4與DUT的集電極和發(fā)射極的配線以及使圖19的輸出端子相互短路的配線)配置成極短。例如，優(yōu)選的是，在3000A以上的短路電流流過IGBT模塊1 的情況下，將長度減少到50nH以下，在1000A以上的短路電流流過IGBT模塊1的情況下， 將長度減少到IOOnH以下，并且在500A以上的短路電流流過IGBT模塊1的情況下，將長度減少到200nH以下。此外，在特別要求的情況下，可以測量測試電流值或關斷時間，將其與標準值交叉校驗，并且將其評估為良好或有缺陷。然而，在現(xiàn)有的測試電路中，有必要選擇可以流通大電流的開關作為開關SWl至 SW5并且有必要用短配線連接它們。由于這個原因，當開關機構占據(jù)了測試裝置中的大量空間時，難以設置圖17的開關測試電路中所要求的部件例如電感器。因此，通常對負載短路測試和開關測試各自使用獨立的測試器。此外，這里也按照與圖17的開關測試電路相同的方式，將電解電容器4與直流電源3并聯(lián)設置，或者當有必要抑制沖擊電壓時連接緩沖電路。圖21是示出現(xiàn)有的直流參數(shù)測試裝置測試電路的實例的電路圖。在直流測試器7的主體中包含有直流電源、恒流源、測量電路、其轉換開關等，并且可以測量各種類型的直流參數(shù)。對于在一個DUT封裝體中包含有多個IGBT和FWD的類型(例如IGBT模塊1)的直流參數(shù)測試，通常將切換器8 (也被稱為掃描器)插入直流測試器7和IGBT模塊1之間。切換器8是包含多個開關的裝置，并且具有把待測量的相的IGBT 和FWD的各端子自動連接到直流測試器7的輸入端子的功能。當DUT是具有一個半導體元件的Ι-in-l模塊時，各端子可以直接連接到直流測試器7的對應輸入端子，并測量直流參數(shù)。這里，直流測試器7可以具有三個輸入端子——與DUT端子的名稱相對應的柵極端子G、集電極端子C和發(fā)射極端子E——或者四個端子——柵極端子G、集電極端子C、主電路發(fā)射極端子El和柵極驅動輔助發(fā)射極端子E2。當有必要提高測量精度時，使用開爾文 (Kelvin)連接。在該情況下，切換器8和各端子通過力線(force line)F和讀出線(sense line) S兩條線來連接。對于熱阻測試而言，直流測試器7和切換器8的配置也與直流參數(shù)測試裝置的情況相同。在現(xiàn)有的測試電路配置中，對于圖17等所示的開關測試，有必要將電解電容器、 緩沖電路、測試電感器等連接到DUT，這意味著由于它們會影響圖21中所示的直流特性測量，因此無法使用相同的接觸裝置。由于這個原因，使用相互獨立的測試器和接觸單元來進行開關測試以及直流參數(shù)測試和熱阻測試是有必要的。圖22是示出圖17和19的測試電路中的電路配線結構的俯視圖。圖中未示出連接到IGBT模塊的輸出端子U、V和W的負載電感器和短路測試轉換開關SWl至SW5。與圖17的虛線IOa所包圍的電路配線部分相對應的由銅圖案構成的電路配線結構在圖22中示出。銅板11構成正電極側銅圖案，并且設置在直流電源3和保護開關電路2 之間。銅線3a的一端通過電解電容器的正電極端子部用螺釘固定到銅板11的端子部11a， 銅線3a的另一端連接到直流電源3的正極側。切換電路2由例如IGBT構成，并且包括柵極端子G、主電路發(fā)射極端子E1、柵極驅動輔助發(fā)射極端子E2和集電極端子C。銅棒12連接銅板11和開關電路2，一端用螺釘固定到端子部Ild且另一端用螺釘固定到開關電路2的集電極端子C。柵極驅動單元52通過導線連接到開關電路2的柵極端子G和輔助發(fā)射極端子E2， 而且還連接到控制單元5。開關電路2的發(fā)射極端子El通過銅棒13連接到IGBT模塊1的 P端子接觸部IP且銅棒13用螺釘固定。銅棒14通過用螺釘固定而連接在IGBT模塊1的 N端子接觸部IN和構成負電極側銅圖案的銅板15的端子部15d之間。銅板15以隔著未示出的絕緣體近似疊加在銅板11上的狀態(tài)設置，并且銅線北的一端通過電解電容器的負電極端子部用螺釘固定到銅板15的端子部15c，銅線北的另一端連接到直流電源3的負極側。圖17所示的電解電容器4等通過端子部Ila和15a、端子部lib和15b以及端子部 Ilc和15c連接到兩個銅板11和15。盡管圖17所示的電解電容器具有三個電容器并聯(lián)連接的規(guī)格，但是沒有特別局限于三個電容器，并且根據(jù)測試所需的電荷來確定并聯(lián)或串聯(lián)連接的電容器的數(shù)量，而測試所需的電荷由測試電流、電壓和電路電感確定。此外，緩沖電路9和沖擊電壓保護二極管2d設置在連接到IGBT模塊1的接觸部 IP和IN的銅棒13和14之間的位置。緩沖電路9和沖擊電壓保護二極管2d通過分別經由銅棒13a和13b以及銅棒1 和14b用螺釘固定到銅棒13和14而被連接。銅板11和銅棒12，銅板15和銅棒14、以及銅棒13、13a和13b可以各自一體地配置(作為一個銅板)，不需要用螺釘固定來連接。圖22所示的配線方法容易改變，并且可以適應各種DUT。即，其優(yōu)點在于，僅通過制備配線部件例如具有多種圖案形式的銅板11和15以及銅棒12至14，就可以構成具有比較高的自由度的測試電路。然而，另一方面，由于測試電路中的配線作為一個總體來說較長，因此在DUT關斷時由配線電感引起的沖擊電壓(過電壓)容易出現(xiàn)。此外，當DUT導通時的電流在被測試電壓和配線電感限制的同時上升，并且電流變化率(di/dt)變得更平緩。由于這個原因，會發(fā)生這樣的問題上升時間(tr)等特性的測量變得困難，或者在FWD反向回復測試中施加的應力不足。自然地，為了應對這些問題，迄今已經出于吸收DUT關斷時的電壓沖擊的目的來連接緩沖電路(參考 Fuji Electric Systems Co.，Ltd. "Fuji IGBT Module Application Manual”(第 5-8 至 5-14 頁)，[在線]，2010 年 2 月，[于 2010 年 9 月 17 日搜索]，因特網 URL :http://www. fuielectric. co. jp/products/semiconductor/technical/ application/index, html)。此外，也已經采用例如將比較大容量的電容器連接在DUT的P 端子和N端子之間的鄰近位置的方法，以便使DUT導通時的di/dt變陡峭。然而，即使在相同的交流參數(shù)測試中，仍有必要將所有負載電感、其轉換開關、端子短路轉換開關、電解電容器和緩沖電路設置在緊鄰DUT的位置以便減少測試電路的寄生電感。這是因為寄生電感是測試過程中發(fā)生的沖擊電壓以及作為一種測試條件的電流變化率(di/dt)變得更平緩的一個起因，并且會引起電壓和電流振蕩、損壞DUT等問題。然而，利用該處理問題的方法，存在這樣的問題各部分的數(shù)量增加，由于有必要消除流過緩沖電路的電流以便僅測量流過DUT的電流，因此電流測量變得復雜，等等。此夕卜，當DUT被損壞時，連接到DUT的P和N接觸部的電容器中所儲存的全部電荷從電容器流到DUT中。因此，當設置在緊鄰位置的電容器的容量大時，當DUT被損壞時的爆裂聲音大， 并且存在這樣的問題不僅對DUT而且對外圍電路部的損壞狀態(tài)都是顯著的。因此，除了以低容量范圍的IGBT作為DUT的有限的半導體測試裝置以外，圖17的開關測試等和圖19的負載短路測試等迄今都各自采用獨立的測試器來執(zhí)行。以這樣的方式，當順次執(zhí)行交流參數(shù)測試(開關測試)、交流參數(shù)測試(負載短路測試)、熱阻測試和直流參數(shù)測試時，迄今，獨立的測試器和測試接觸裝置對于各測試來說都是有必要的，并且還無法在各測試器中使用相同的部件或測量電路。因此，當引入半導體測試裝置時的初期投資即設備成本增加了。此外，由于DUT需要裝載到多個測試接觸裝置中并從多個測試接觸裝置卸載以及需要時間切換機械開關，因此測試效率降低并且執(zhí)行測試的人員成本也會增加。此外，存在著當將DUT搬送到半導體測試裝置時的搬送單元也變得復雜和昂貴等問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明是考慮到這些問題而做出的，其目的在于提供一種半導體測試裝置、半導體測試電路連接裝置和半導體測試方法，其通過實現(xiàn)測試器部件和測量電路的共享來使測試接觸裝置的數(shù)量能夠減少并使設備成本能夠降低。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，可以提供一種用于對作為被測試裝置的功率半導體裝置順次進行交流測試、直流測試和熱阻測試的半導體測試裝置，所述測試裝置包括保持單元，其將被測試裝置固定在預定位置；多個測試單元，其產生用于被測試裝置的測試信號， 并確定測試結果；和連接單元，其在多個測試單元之間進行切換，并將多個測試單元電連接到由保持單元固定的被測試裝置的預定電極，其中將測試單元順次連接到被測試裝置，并進行多種測試。此外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于對作為被測試裝置的功率半導體裝置順次進行交流測試、直流測試和熱阻測試的半導體測試方法包括將被測試裝置保持在預定位置的步驟；把進行交流測試、直流測試和熱阻測試中的一種測試的測試單元電連接到由保持單元固定的被測試裝置的預定電極的步驟；從測試單元產生預定測試信號并將所述預定測試信號提供給被測試裝置，并且確定其測試結果的步驟；和切換到除所述測試單元以外的測試單元并將其連接到被測試裝置的步驟，由此通過進行交流測試、直流測試和熱阻測試中的每種測試的測試單元，對被測試裝置進行多種測試。根據(jù)本發(fā)明的半導體測試裝置、半導體測試電路連接裝置和半導體測試方法，可以通過使測試功能一體化來減少測試接觸裝置的數(shù)量。此外，可以減少初期投資，例如投資成本和人員成本。此外，可以實現(xiàn)測試器部件和測量電路的共享，并且可以降低設備成本。


圖1是示出用于高速進行負載短路測試的測試電路的配置的電路圖；圖2A和2B是示出提供給圖1的測試電路的測量信號的實例的時間圖；圖3是示出用于一體地執(zhí)行開關測試和負載短路測試的一體測試電路的配置的電路圖；圖4是示出圖3的一體測試電路中的開關信號和相選通信號的實例的時間圖；圖5是示出用于一體地執(zhí)行直流參數(shù)測試和交流參數(shù)測試的測試電路的配置的電路圖；圖6是示出用于實現(xiàn)圖5的測試電路的直流/交流一體測試器的結構的側視圖7是示出由平行板配線構成的交流測試電路單元的俯視圖；圖8是示出沿著圖7的I-I截面的接觸結構的側截面視圖；圖9是示出在圖6的直流/交流一體測試器中使用的中間電極板的詳細配置的俯視圖；圖10是示出圖5的測試電路中的負載短路測試中所使用的輸出端子的短路開關的實例的側視圖；圖11是示出與圖10的短路開關不同的輸出端子間的短路棒的透視圖；圖12A和12B是示出平行板電路(圖7)與當銅棒如圖22那樣被連接時的情況的反向恢復測試中的電流和電壓波形的比較情況的圖；圖13A和13B是示出平行板電路(圖7)與當銅棒如圖22那樣被連接時的情況的關斷測試中的電流和電壓波形的比較情況的圖；圖14是示出使用平行板配線的交流測試電路的配置的側截面視圖；圖15是示出圖14的測試電路中的開關信號和相選通信號的實例的時間圖；圖16是示出當將圖14的測試電路應用于二合一 Ο-in-l)型IGBT模塊測試時的測試電路的配置的電路圖；圖17是示出現(xiàn)有的開關測試用的測試電路的配置的電路圖；圖18是示出提供給圖17的測試電路的測量信號的實例的時間圖；圖19是示出現(xiàn)有的負載短路測試用的測試電路的配置的電路圖；圖20是示出圖19的測試電路中的開關信號和相選通信號的實例的時間圖；圖21是示出現(xiàn)有的直流參數(shù)測試裝置測試電路的實例的電路圖；并且圖22是示出圖17和19的測試電路中的電路配線結構的俯視圖。
具體實施例方式以下，將參考附圖對本發(fā)明的實施例進行描述。第一實施例首先，將描述負載短路測試的加速，所述負載短路測試是IGBT模塊交流參數(shù)測試之一。圖1是示出用于高速進行負載短路測試的測試電路的配置的電路圖。把當驅動三相交流電動機時所使用的六合一型IGBT模塊1作為DUT連接在測試電路中。即，IGBT模塊1的P端子連接到直流電源的正極側，且N端子連接到直流電源的負極側，并且輸出端子(U、V和W)在IGBT模塊1的緊鄰位置處相互短路。直流電源3通過保護開關電路2連接在IGBT模塊1的P端子和N端子之間。此外，具有相當大容量的電解電容器4通常與直流電源3并聯(lián)連接以便供應足以能夠從電源單元流通規(guī)定電流的電荷。此外，IGBT模塊1的IGBT是這樣的IGBT 各個單獨的柵極驅動單元51連接到各 X、Y和Z相以及U、V和W相的柵極端子和輔助發(fā)射極端子(柵極驅動發(fā)射極端子)。此外， 獨立的柵極驅動單元52連接到開關電路2的柵極端子和輔助發(fā)射極端子。 緩沖電路9連接在IGBT模塊1的P端子和N端子之間，主要目的是抑制沖擊電壓。 緩沖電路9也可以連接在被測試相(IGBT)的集電極和發(fā)射極之間(參見Fuji Electric Systems Co.，Ltd. "Fuji IGBT Module Application Manual”(第 5-8 至 5-14 頁)，[在線]，2010 年 2 月，[于 2010 年 9 月 17 日搜索]，因特網 URL :http://www. fuielectric.co. jp/products/semiconductor/technical/applic ation/index, html)0在這種狀態(tài)下，簡單地通過用柵極驅動信號進行控制來順次對各個相進行負載短路測試。因此，不需要用機械開關進行切換，并且可以高速地(在短時間內)進行負載短路測試。接下來，將利用圖2A和2B的時間圖來描述特定的負載短路測試順序。圖2A和2B 是示出提供給圖1的測試電路的測量信號的實例的時間圖。當測試IGBT模塊1的U相IGBT時，預先使X、Y和Z相IGBT中作為相對臂的多個 (兩個或三個)IGBT處于導通狀態(tài)，并且在這種狀態(tài)下，將導通信號向U相IGBT的柵極端子施加規(guī)定時間。繼續(xù)地，按照與U相相同的方式也對V相和W相進行測試。接著，當測試X相時，預先使U、V和W相IGBT中作為相對臂的多個(兩個或三個) IGBT處于導通狀態(tài)，并且在這種狀態(tài)下，將導通信號向X相IGBT的柵極端子施加規(guī)定時間。 也可以按照與X相相同的方式對IGBT模塊1的Y相和Z相進行負載短路測試。利用如圖1所示的測試電路，可以對IGBT的所有六個相進行負載短路測試而無需用機械開關進行任何切換。因此，與通過用機械開關進行導通和關斷而建立被測試相后進行測試的現(xiàn)有方法相比較，利用這種負載電路測試方法的優(yōu)點在于即使在一個IGBT模塊1 中包含有大量晶體管時，也不需要切換時間。有必要的是，為保護開關選擇的短路電流具有充分大于正被測量的DUT的短路電流的額定值(rating)。第二實施例接下來，將描述執(zhí)行與負載短路測試一體地進行的作為另一種交流參數(shù)測試的開關測試的測試電路。圖3是示出用于一體地執(zhí)行開關測試和負載短路測試的一體測試電路的配置的電路圖。同樣在該一體測試電路中，將六合一型IGBT模塊1作為DUT，DUT的P端子連接到直流電源3的正極側，且N端子連接到直流電源3的負極側。此外，負載電感器6用星型接法連接到各個輸出端子(U、V和W)，并且使輸出端子之間短路的開關SWll和SW12與負載電感器6并聯(lián)連接。盡管在圖3中在來自V端子的配線中沒有開關，但也可以插入開關。此夕卜，柵極驅動單元51分別單獨地連接到各個相的IGBT的柵極端子和輔助發(fā)射極端子(柵極驅動發(fā)射極端子)。圖4是示出圖3的一體測試電路中的開關信號和相選通信號的實例的時間圖。首先，將電源電壓設置為規(guī)定值，使開關SWll和SW12處于斷開狀態(tài)，并且進行開關測試。當對U相IGBT進行開關測試時，預先使Y相和Z相IGBT處于導通狀態(tài)，并且在這種狀態(tài)下，向U相IGBT的柵極端子施加導通信號直至達到規(guī)定電流。通過施加多個脈沖， 從第二選通信號開始往后，還可以與U相IGBT的導通同時地對作為相對臂的X相執(zhí)行FWD 反向恢復特性測試。以相同的方式，對V相IGBT和W相IGBT進行開關測試。此時，在測試V相時在預先使X相和ζ相IGBT處于導通狀態(tài)之后，以及在測試W相時在預先使X相和Y相IGBT處于導通狀態(tài)之后，順次進行測試。接著，對X相、Y相和Z相IGBT進行開關測試，但在此時， 在測試X相時在預先使V相和W相IGBT處于導通狀態(tài)之后，在測試Y相時在預先使U相和W相IGBT處于導通狀態(tài)之后，以及在測試Z相時在預先使U相和V相IGBT處于導通狀態(tài)之后，順次進行測試。由此完成開關測試，并且接著，開關SWl和SW2被閉合以便進行負載短路測試。通過這樣做，可以按照與關于圖1的測量電路描述的方式相同的方式進行負載短路測試。此時，也存在通過使用未示出的開關等切斷各個輸出端子U、V和W以及負載電感器6來進行短路測試的情況。接下來，將描述交流參數(shù)測試和直流參數(shù)測試的一體化。第三實施例圖5是示出用于一體地執(zhí)行直流參數(shù)測試和交流參數(shù)測試的測試電路的配置的電路圖，并且圖6是示出用于實現(xiàn)圖5的測試電路的直流/交流一體測試器的結構的側視圖。利用該測試電路，通過用開關進行切換來設置圖21所示的現(xiàn)有的直流測試電路和圖3所示的交流測試電路之間的變更，以六合一型IGBT模塊1作為DUT，可以使用相同的接觸裝置來順次執(zhí)行直流參數(shù)測試(也包括熱阻測試)和交流參數(shù)測試(開關測試和負載短路測試)。圖5示出了可以接通和關斷的多個開關。此外，僅僅力線被顯示為從IGBT模塊1 的各端子(位于虛線和圓圈符號的交點)到直流測試器17的連接線。然而，實際上，來自各端子的讀出線也連接到直流測試器17。IGBT模塊1通過讀出線連接到各個直流測試器17和未示出的交流測試器的測量單元，或者連接到直流測試器和交流測試器共用的測量單元，其中可以測量規(guī)定的IGBT的各個特性。例如，將圖5所示的所有開關設置到直流測試器17側，并且進行直流參數(shù)測試和熱阻測試。隨后，將開關切換到交流測試器側，并且進行交流參數(shù)測試。柵極驅動單元51分別單獨地連接到各個相的IGBT的柵極端子和輔助發(fā)射極端子 (柵極驅動發(fā)射極端子)。盡管實際上存在大量的設置在圖5所示的交流/直流一體測試電路中的轉換開關，但是特別是對于交流參數(shù)測試(開關測試和負載短路測試)，有必要將P端子和N端子與直流電源3和電解電容器4之間的區(qū)域設置在緊鄰位置，如上文所述。此外，對于交流參數(shù)測試(負載短路測試)，也有必要把使U、V和W相IGBT的端子相互短路的開關進一步設置為緊鄰U、V和W相IGBT的端子。這是因為測試電路的電感隨著開關結構和布置方法而增加。即，這是因為發(fā)生了這樣的問題當為了進行交流參數(shù)測試(開關測試)而導通時的電流上升時間(上升時間 tr和di/dt)受到電路電感的限制，“不能準確地測量DUT的上升時間tr”，或者對于FWD反向恢復特性測試，“無法在規(guī)定條件下測量”或“無法向FWD施加規(guī)定的電應力”。例如，當VCES(阻斷電壓，blocking voltage)額定值為1，200V、上升時間tr為 0. 18 μ s并且電流額定值(=測試電流)為600Α的DUT利用600V的電壓Vcc導通時，電路電感Ls有必要是Ls = (Vcc/Δ IC)*tr= (600/600) *0· 18 = 0. 18 μ H或 Ls 小于 0· 18 μ H。
當電路電感的大小大于該值時，會觀察到被測試電路電感Ls限制的電流上升時間，而不是DUT導通的時間。此外，在測試電路電感為Ls并且測試電源電壓為Vcc的情況下，在關斷時IGBT的集電極和發(fā)射極之間的電壓VCE被固定在VCE =-Ls*(di/dt)+Vcc，并且沖擊電壓被施加在DUT的集電極和發(fā)射極之間。因此，當電感Ls的值大時， VCE值也增加，并且在測試過程中可能會發(fā)生IGBT模塊毀壞。然而，當如現(xiàn)有技術那樣使用由大電流繼電器或接觸器形成的開關和由銅棒等形成的配線來構成圖3所示的那種一體測試電路時，存在的問題在于電路電感處于大約0. 15 至0. 4μΗ的區(qū)域中。因此，將描述圖6所示的根據(jù)本發(fā)明的一體測試裝置的特定配置的實例。在一體測試裝置10中，交流測試器16和直流測試器17與測試裝置的主體分離地設置，分別固定到左壁面IOL和右壁面IOR的外側，并且通過在壁面IOL和IOR中設置連接器或通孔，并將連接到內部的配線穿過連接器或通孔，來將主體連接到安裝在外部的交流測試器16和直流測試器17的主體。裝置的主體也可以與包括交流測試器和直流測試器功能的基板一起收納在單個支架(rack)中。此外，在一體測試裝置10中，DUT安裝基臺22和交流測試電路單元M被設置成夾持位于中央的中間電極板20以便能夠在上下方向上升降。利用支撐板21將中間電極板 20固定在一體測試裝置10的底面IOB上。DUT安裝基臺22位于中間電極板20的下面，并且在IGBT模塊1被安裝的狀態(tài)下通過氣缸23來上下升降。在IGBT模塊1的各個外部端子1N、1P、1U、1V和IW處于面朝上狀態(tài)的情況下，IGBT模塊1被保持在DUT安裝基臺22上的預定位置，并且通過利用氣缸23進行升降，各個外部端子呈現(xiàn)連接到或不連接到中間電極板20的狀態(tài)。這里，所使用的IGBT模塊1是包括控制端子Is (例如驅動IC的Vcc、GND、Alarm 和IN)的智能功率模塊(以下稱為IPM)，并且各個控制端子Is設置成可以連接到包含貫穿中間電極板20的彈簧的垂直探針(所謂的伸縮探針)18。探針18構成當通過氣缸23升高DUT安裝基臺22時，與IGBT模塊1的預定控制元件Is連接的觸頭。此外，探針18通過連接器19連接到交流測試器16和直流測試器17。盡管圖中未示出，但是柵極驅動電路板 (相當于圖5的GDU)及其轉換開關(相當于圖5的GDU和直流測試配線的轉換開關SW)可以在探針18和連接器19之間設置在中間電極板20上或中間電極板20的周圍。這是因為當⑶U 51和52遠離IGBT模塊1設置時，選通信號振蕩或跳躍，上升和衰減被延遲等，這導致不穩(wěn)定的波形。交流測試電路單元M在一端部電連接到交流測試器16，并且在另一端部具有按照與中間電極板20的上表面相對的方式突出的接觸部10P、10N、10UU0V和10W。此外，連同保護開關電路2和電解電容器4，整個交流測試電路單元M通過固定到一體測試裝置10 的頂板IOT的氣缸25而被可升降地保持。這里，保護開關電路2具有這樣的結構在檢測到DUT被損壞后的過電流或者DUT 阻抗下降時關斷裝置。如迄今已知的那樣，通過從電解電容器4的正極側(P電極側)到P 端子設置保護開關電路2，可以防止當DUT被損壞時的二次損壞，例如測試器故障、接觸部發(fā)火花或DUT爆裂。多個金屬塊20P、20N、20U、20V和20W設置在中間電極板20中，從其上表面貫穿到其下表面，并且它們是執(zhí)行連接交流測試電路單元對和IGBT模塊1的功能的電極。由于該原因，金屬塊20P、20N、20U、20V和20W從中間電極板20的下表面?zhèn)扰cIGBT模塊1的外部端子1N、1P等的配置相對應的位置突出，并且接觸部件設置在各個突起部的下表面上。接著，在中間電極板20的上表面上，配線以銅圖案從金屬塊20P、20N、20U、20V和20W延伸到交流測試電路單元M的接觸部10P、10N、10UU0V和IOW的位置。此外，直流接觸部沈在前端具有用于與中間電極板20接觸的探針^a，選擇交流測試器17和中間電極板20連接或不連接的狀態(tài)，并且按照與交流測試電路單元M相同的方式被保持，使得它可通過固定到一體測試裝置10的頂板IOT的氣缸27升降。盡管在圖 6中僅示出了與直流測試器接觸的一個觸頭沈，但是在六合一型IGBT模塊1 (IPM)的情況下，實際上存在著與DUT的各端子P、N、U、V和W相對應的五個觸頭。以這樣的方式，使用金屬塊和銅圖案配線來與IGBT模塊1中大電流所流過的外部端子1P、1N、1U、1V和IW的力線接觸。此外，為控制端子(例如IPM內所包含的驅動IC的 VCC、GND、Alarm和h)以及各端子的讀出線，配置由包含彈簧的垂直探針18形成的觸頭。到目前為止，當DUT中包括有功率半導體裝置等時，存在著需要10，000A以上的測試電流的情況。因此，對于在圖1所示的測試電路中進行交流參數(shù)測試(動態(tài)參數(shù)測試) 的裝置，能夠容忍測試電流的銅板11和15、銅棒12至14或銅線3a和北被用作與保護電路2、電解電容器4和測試負載、以及IGBT模塊1等各部分連接的測試電路配線部件，如圖 22所示。同樣對于如圖6所示的一體測試裝置，有必要減少測試電路的電路電感以便滿足關于圖5的測試電路所描述的要求。這里，需要減少的電路電感是從電解電容器4的正電極+經過保護開關電路到IGBT模塊1的P端子的電路的電感，以及從IGBT模塊1的N端子到電解電容器4的負電極的電路的電感，上述電路是位于圖6所示的中間電路板20上的電路因此，圖6的交流測試電路單元M采用連接接觸部10P、10N、10UU0V和IOW以及平行板觀和四來構成交流接觸裝置。即，平行板觀和四安裝在交流測試電路單元M的下表面上，作為用于將接觸部10P、10N、10UU0V和IOW連接到交流測試器16的正負配線。這里，與IGBT模塊1的P端子相對應的正側電極板由設置在與中間電極板20相對的側上的平行板觀構成。此外，隔著絕緣片30設置在平行板觀上的平行板四構成與 IGBT模塊1的N端子相對應的負側電極板。負載電感器連接到交流測試電路單元M的接觸部10UU0V和10W，或者包括下面將要描述的短路棒的開關機構31被設置。此外，與緩沖電路9相對應的電容器32連接到交流測試電路單元M的接觸部IOP 和10N。高速型(例如薄膜電容器)被用作電容器32，并且放電電路連接到電容器32的任一端。此外，沖擊電壓保護用的二極管2d設置成將平行板觀和四連接在保護開關電路2 的附近。以這樣的方式，IGBT模塊1的接觸外部端子1N、1P、1U、1V和IW分別通過中間電極板20電連接到交流測試電路單元M的接觸部10P、10N、10UU0V和10W，施加交流測試器 16的電信號、電壓或電流，并且可以測量IGBT模塊1的電特性。
圖7是示出由平行板配線構成的交流測試電路單元的俯視圖。圖8是示出沿著圖 7的I-I截面的電路配線結構的側截面視圖。P側平行板觀由彼此隔開微小間隔的、設置在同一平面中的、形成L形的兩個電極板28A和28B構成，而N側平行板四隔著絕緣片30設置在電極板28A和^B的上表面上。電極板28k的一個端子部28a連接到電解電容器4的正電極，并且電極板28A在相反側的端子部處連接到保護開關電路2的集電極C。此外，與電極板^A電斷開的電極板^B 在靠近電極板28k的端子部處連接到開關電路2的發(fā)射極E1，而位于相反側的端子部^d 連接到DUT的P端子側上的接觸部1P。作為N側電極的平行板四的一個端子部29d連接到DUT的N端子側上的連接接觸部1N，而平行板四在相反側的端子部29a處連接到電解電容器4的負電極。這里，通過堆疊在絕緣片30的任一側的電極板28A和^B以及平行板四，它們在夾著絕緣片的狀態(tài)下彼此盡可能緊密地接觸。這里，N側的平行板四設置在上側，但這是為了能夠減少觸電的風險。然而，僅僅考慮功能性方面，P側電極板28A和^B也設置在上側是沒有問題的。測量電路的特性在于，當從電解電容器4連接到DUT的P和N端子時，可以確保平行設置的P和N側電極板28A和^B以及平行板四的大的面積。電流在P和N側電極板 28A和^B以及平行板四中沿相反方向流動，并且由于磁場在彼此平行設置的區(qū)域中相互抵消，因此可以減少那里的電路電感。在如圖7所示的交流測試電路中，唯一沒有平行設置的配線是用于連接到DUT的 P和N端子接觸部件的端子部28d和四山并且這些配線的長度是大約僅20mm。因此，可以將沒有平行設置的配線部的總長度保持在40mm范圍內。在如圖7所示的交流測試電路中，可以根據(jù)需要安裝外圍部件和附屬電路。如圖 8所示，可以通過適當?shù)卦贜側平行板四和絕緣片30中設置孔Hl至H4，來將沖擊電壓保護二極管2d、緩沖電路32和保護開關電路2連接到P側電極板28A和^B。此外，當使用如圖7所示的交流測試電路進行開關測試時，有必要將負載電感器6 連接在交流測試電路單元M中的DUT的中間端子(U、V和W端子)之間。當使用如圖1所示的測試電路來進行負載短路測試時，有必要使用短路棒等來使中間端子(U、V和W端子) 之間短路。為了這樣做，隨同直接連接到負載的配線觸頭或短路棒的升高或降低，通過設置與電極板28A和^B以及平行板四建立接觸狀態(tài)或非接觸狀態(tài)的取出電極，在上側平行板四的必要部分中制作孔等，來建立與下側電極板觀々和28B的連接路徑就足夠了，如下面將要描述的圖10或圖11所示。以這樣的方式，通過在如圖6所示的一體測試裝置10中在直流測試器17和交流測試器16之間切換與IGBT模塊1的連接，可以同時進行多種測試。圖9是示出在圖6的直流/交流一體測試器中使用的中間電極板的詳細配置的俯視圖。金屬塊20P、20N、20U、20V和20W從設置在與IGBT模塊1的外部端子IN、IP、IU、IV 和IW接觸的中間電極板20的下側的部件貫穿到與交流測試電路單元M連接的一側，在中間電極板20的上表面上形成電極表面。銅圖案33p、33n、33u、33v和33w作為配線部從中間電極板20上的各個金屬塊20P、20N、20U、20V和20W的電極表面延伸。銅圖案33p、33n、3;3u、33v和33w的端部延伸到中間電極板20的上表面上的直流測試器連接接觸區(qū)域34。接觸區(qū)域34是與例如圖6所示的接觸探針26a接觸的區(qū)域。銅圖案33p、33n、33u、33v和33w上所示的虛線區(qū)域10P、ION、10U、IOV和IOW表示當交流測試電路單元M下降時與交流接觸裝置的各個接觸表面接觸的位置。盡可能地，這些位置被布置在使交流測試電路單元M的接觸部件10P、10N、10UU0V和IOW以及DUT的端子1P、1N、1U、1V和IW可以緊靠地連接在一起的位置。此外，多個垂直探針18a設置在與IGBT驅動IC的控制端子相對應的位置，并且多個垂直探針18b在與開爾文測量感測端子相對應的位置處設置成包圍銅圖案33p、 33n,33u,33v和33w。關于來自IGBT模塊中所包含的驅動IC的控制端子的配線，當有必要在IGBT模塊1的緊鄰位置設置電路基板(參考Fuji Electric Device Technology Co. , Ltd. "Fuji IPM Application Manual ”(第 4—1 至 4—7 頁)，[在線]，2004 年 2 月， [于 2010 年 9 月 17 日搜索]，因特網 URL :http://www. fujielectric. co. jp/products/ semiconductor/technical/application/index, html)時，電路基板可以設置在中間電極板20上或者設置在中間電極板20的周圍，如上文所述。此外，在IGBT模塊1不包含驅動 IC的DUT的情況下，柵極驅動基板(GDU)和用于對去往GDU和直流測試器的配線進行轉換的轉換開關也可以設置在中間電極板20上或者中間電極板20周圍。作為上述直流/交流一體測試器的特性，先前描述的“中間電極板”設置在作為 DUT的IPM和測試電路之間。通過中間電極板來選擇DUT與各直流測試器和交流測試器之間的連接狀態(tài)或非連接狀態(tài)，可以實現(xiàn)具有低電感的直流/交流一體測試器。DUT用的與 DUT的外部端子相對應的接觸部件安裝在中間電極板的下側表面上。根據(jù)DUT外部端子的形狀和通電狀態(tài)(電流和電壓)，足以適當?shù)剡x擇具有例如探針型、塊型、插座型和葉簧型等形狀的接觸部件。接下來，將描述如圖6所示的直流/交流一體測試器的動作。首先，作為初始狀態(tài)，使DUT安裝基臺22處于通過降低氣缸23而與中間電極板20 分離的狀態(tài)，并且使接觸部10P、10N、10UU0V和10W以及直流接觸探針也處于通過升高氣缸25和27而與中間電極板20分離的狀態(tài)。此外，預先用來自交流測試器16的測試電壓對電解電容器4充電。然而，使保護開關電路2處于關斷狀態(tài)，并且緩沖電路32的放電電路開關保持在導通狀態(tài)。接著，將IPM設置在DUT安裝基臺22上作為DUT，提供啟動信號，并且與氣缸23的升高同時地降低氣缸27。通過這樣做，接觸探針26a與直流測試器連接接觸區(qū)域34接觸， 并且IPM的外部端子通過中間電極板20連接到直流測試器17。接著，在完成IPM的外部端子和直流測試器17之間的連接之后，將測試啟動信號傳送到直流測試器17，并且進行直流參數(shù)測試和熱阻測試。當完成直流參數(shù)測試時，接收從測試器發(fā)出的測試結束信號，在將氣缸23維持在升高狀態(tài)的情況下，通過升高氣缸27來將直流測試器17從中間電極板20斷開。此外，降低保持交流測試電路單元M的氣缸25。通過這樣做，交流測試器16通過中間電極板20連接到IPM。接著，使交流測試器16的放電電路開關處于關斷狀態(tài)，使緩沖電容器32處于可充電狀態(tài)，此外，使保護開關電路2處于關斷狀態(tài)。此時，使所有靠近交流測試器16的U、V和W端子的短路開關處于關斷狀態(tài)。在該狀態(tài)下，如圖18所示的測量信號從交流測試器16輸出，并且進行開關測試。在完成開關測試后，將所有靠近U、V和W端子的短路開關切換到導通狀態(tài)，如圖2A 和2B所示的測量信號從交流測試器16輸出，并且進行負載短路測試。接著，從交流測試器接收測試結束信號，使保護開關電路2進入關斷狀態(tài)，使電容器32的放電電路處于導通狀態(tài)，所有測試結果與各個單獨的標準值交叉校驗，并且將IPM 評估為良好或有缺陷。各個測試器16和17通常包括這種評估功能。通過設置共用指示器來顯示測試結果。可選地，當使用自動搬送器將IPM搬送到一體測試裝置10時，也可以通過用電信號將結果傳送到自動搬送器，來根據(jù)測試結果將獨立良好的和有缺陷的物品分開排出。最后，在升高氣缸25后，降低氣缸23，并且移除設置在DUT安裝基臺22上的IPM。以這樣的方式，利用一體測試裝置10，不僅可以減少必要數(shù)量的連接DUT和各個測試器的接觸裝置，而且可以一體地操作目前作為獨立測試器操作的直流測試器和交流測試器。此外，通過減少共用部件，可以減少設備的投資。此外，通過減少處理DUT的次數(shù)，可以實現(xiàn)操作成本的降低以及搬送裝置的簡化和價格降低。第四實施例圖10是示出圖5的測試電路中的負載短路測試中所使用的輸出端子的短路開關的實例的側視圖。盡管繼電器開關被用作圖6的直流/交流一體測試器的端子間短路開關，但是如前所述對于短路開關而言要求低電感特性。由于該原因，利用圖10所示的短路開關，通過用氣缸36從設置在平行板四中的接觸部10UU0V和IOW的上方升高或降低短路棒35，IPM 的各個電極通過中間電極板20的金屬塊20U、20V和20W而被短路。第五實施例圖11是示出與圖10的短路開關不同的輸出端子間的短路棒的透視圖。當要求進一步低于圖10的電感特性的電感特性時，也可以利用如圖11所示的短路棒37來在中間電極板20的電極20U、20V和20W之間進行直接短路連接。短路棒37的各個接觸表面37c所接觸的位置由圖9所示的中間電極板20上的虛線表示。在該情況下， 按照與圖6所示的氣缸25和27相同的方式，用于升高或降低短路棒37的氣缸38固定在一體測試裝置10的頂板10T。當在中間電極板20的電極圖案上存在制約時，或者當難以使短路棒與圖6的37c接觸時，短路棒可以在盡可能靠近接觸表面37c的位置處與銅線圖案 33u,33v和33w上的任意位置接觸。圖12A和12B是示出平行板電路(圖7)與當銅棒如圖22那樣連接時的情況的反向恢復測試中的電流和電壓波形的比較情況的圖。當用作DUT的IGBT的額定值是450A和1，700V時，在使用斬波電路的FWD反向恢復測試中，現(xiàn)有的由銅棒構成的測試器(圖22的電路)的di/dt = 2，700Α/μ s。與此相對比，圖7的平行板型的di/dt約為四倍大，為11，000A/μ s，并且可以施加充足的應力。圖13Α和13Β是示出在平行板電路(圖7)與當銅棒如圖22那樣連接時的情況的關斷測試中的電流和電壓波形的比較情況的圖。按照相同的方式，同樣在使用斬波電路的IGBT關斷測試中，在現(xiàn)有的電路中產生高達1，775V的沖擊電壓，其大于DUT的額定電壓，但是當使用平行板類型時，可以將沖擊電
16壓抑制到1，605V，其低于額定電壓。即，除了防止施加過大應力之外，還可以測量開關時間 (下降時間)。以這樣的方式，通過將平行板電路應用于功率半導體交流測試裝置，可以將電路電感減少至大約1/4，為30至ΙΟΟηΗ。第六實施例接下來，將描述在Ι-in-l型IGBT模塊的測試裝置中使用平行板配線的應用。圖14是示出使用平行板配線的交流測試電路的配置的側截面視圖。測試電路在以下方面不同于圖8所示的交流測試電路單元。即，構成正側電極板的電極板28B在與中間電極板20和保護開關(IGBT) 2接觸的部分IOP和ION之間被切割， 并且在此設置充當與DUT相對的臂的相對臂開關(Ι-in-l型IGBT)38。相對臂開關38的集電極連接到平行板28B的電源側，并且發(fā)射極連接到接觸部IOP側，由此，相對臂開關38在平行板28B上與保護開關2串聯(lián)連接。此外，開關SW21設置在相對臂開關38的發(fā)射極和集電極之間，并且用于在負載電感器6的連接和非連接狀態(tài)之間切換的開關SW22和SW23設置在連接到與P電極的接觸的部分IOP的平行板^B以及連接到與N電極接觸的部分ION的平行板四之間。通過使開關SW21至SW23導通和關斷，可以采用由相對臂開關38、DUT 1和負載電感器6構成的斬波電路來實現(xiàn)對交流測試器的開關測試(詳細信息請參考Fuji Electric Systems Co., Ltd. "Fuji IGBT Module Application Manual ”(第 2-5 至 2-6 頁)，[在線]，2010 年 2 月，[于 2010 年 9 月 17 日搜索]，因特網 URL :http://www. fuielectric. co. jp/products/ semiconductor/technical/applic ation/index, html)。在構成負載電路的開關SW21至SW23中，開關SW21由如圖10或圖11所示的短路棒35或37構成。此外，盡管當用作直流/交流一體測試裝置10時中間電極板20是必需的，但是在交流專用測試器的情況下，可以通過將使用平行板配線的交流測試電路單元直接連接到DUT 1的外部端子IN和IP來執(zhí)行測試。圖15是示出圖14的測試電路中的開關信號和相選通信號的實例的時間圖。通過這樣的方式來進行開關測試首先，在使開關SW22處于導通狀態(tài)之后，使放電電路開關處于關斷狀態(tài)并使保護開關2的選通信號接通，接著使提供給DUT 1的選通信號接通和關斷。接著，通過這樣的方式來進行FWD反向恢復測試在使開關SW23處于導通狀態(tài)之后，使放電電路開關處于關斷狀態(tài)，并且在使保護開關2的選通信號處于接通狀態(tài)的情況下，使相對臂開關38的選通信號接通和關斷。接著，通過預先使開關SW21處于導通狀態(tài)，使相對臂開關38的兩端短路，接著在使保護開關2處于導通狀態(tài)后，對DUT 1的柵極施加規(guī)定的導通信號，來進行負載短路測
試ο以上，已經描述了將六合一和Ι-in-l型的IGBT模塊用作DUT 1的實施例。然而， 本發(fā)明也可以容易地應用于二合一 Ο-in-l)或七合一(7-in-l)型IGBT模塊，而且還可以應用于進行交流/直流轉換的包含六合一(6-in-l) 二極管模塊和七合一 IGBT的功率集成模塊(PIM)。圖16是示出當將圖14的測試電路應用于二合一型IGBT模塊測試時的測試電路的配置的電路圖。
附圖的測試電路由開關SW31至SW34和負載電感器6構成。開關SW31至SW33與圖14所示的Ι-in-l型IGBT模塊的測試裝置中的開關SW21至SW23相對應。即，僅僅新添加了開關SW34。此外，開關SW31和SW34由圖10或圖11所示的短路棒35或37構成。負載電感器6的連接位置可以通過使開關SW32和SW33處于導通或關斷狀態(tài)來選擇。短路棒 35和37以及開關電路可以在中間電極板20上切換，或者可以在平行板28和四上接觸。此外，當用三個二合一型IGBT模塊構成六合一型IGBT模塊時，可以使用圖6的裝置進行測試而不用借助圖16的測試電路。此外，七合一型或PIM的測試也可以通過應用上述方法來執(zhí)行。關于七合一型或包含在PIM中的直接制動(direct brake)FWD和IGBT，短路棒和負載電感器電路設置在FWD 的任一端，并且按照與二合一型的情況相同的方式，用符合圖16的測試電路進行測試。此夕卜，對包含在PIM中的二極管模塊和熱敏電阻部僅進行直流測試。以相同的方式，可以通過使用圖6的測試裝置的方法來執(zhí)行包含在PIM中的七合一型或六合一 IGBT的測試。
權利要求
1.一種用于對作為被測試裝置的功率半導體裝置順次進行交流測試、直流測試和熱阻測試的半導體測試裝置，所述測試裝置包括保持單元，其將所述被測試裝置固定在預定位置；多個測試單元，其產生用于所述被測試裝置的測試信號，并確定測試結果；和連接單元，其在所述多個測試單元之間進行切換，并將所述多個測試單元電連接到由所述保持單元固定的所述被測試裝置的預定電極，其中將所述測試單元順次連接到所述被測試裝置，并進行多種測試。
2.如權利要求1所述的半導體測試裝置，其中所述連接單元是中間電極板，所述中間電極板在一個表面?zhèn)劝信c所述被測試裝置的外部端子相對應的電極，并且在另一表面?zhèn)劝杏糜谶B接到所述測試裝置的端子，其中所述中間電極板的連接端子被配置成能夠與所述多個測試單元電連接或斷開。
3.如權利要求2所述的半導體測試裝置，其中通過相對于所述中間電極板從所述保持單元的下表面?zhèn)壬咚霰３謫卧?，來保持與所述被測試裝置的預定電極的電連接，并且通過相對于所述中間電極板選擇性地升高或降低連接到所述測試單元的各接觸部，來將所述測試單元順次連接到所述被測試裝置。
4.如權利要求2所述的半導體測試裝置，其中在所述中間電極板和所述多個測試單元之間設置有轉換開關，并且通過斷開或閉合所述轉換開關，來將所述測試單元順次連接到所述被測試裝置。
5.如權利要求2所述的半導體測試裝置，其中所述中間電極板包括直流電源；接觸單元，其選擇性地使所述被測試裝置的輸出端子之間發(fā)生短路；和與內置在所述被測試裝置中的開關元件的數(shù)量相等的數(shù)量的柵極驅動電路，并且其中在多個輸出端子被短路的狀態(tài)下將所述直流電源設定為規(guī)定電壓值，之后使被測試相的相反側的臂上的多個開關元件處于導通狀態(tài)，使所述被測試相的開關元件處于導通狀態(tài)，使該導通狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間，并進行負載短路測試。
6.如權利要求1所述的半導體測試裝置，其中所述連接單元包括平行板電路，其連接所述測試單元的交流測試器和所述被測試裝置的接觸電極。
7.一種半導體測試電路連接裝置，其把在半導體測試電路中產生的測試信號提供給作為被測試裝置的功率半導體裝置并進行交流測試，所述連接裝置包括平行板電極，其隔著絕緣片相互平行且接近地布置，作為連接所述功率半導體裝置與所述半導體測試電路的正、負電源的接觸電極。
8.一種用于對作為被測試裝置的功率半導體裝置順次進行交流測試、直流測試和熱阻測試的半導體測試方法，所述方法包括將所述被測試裝置保持在預定位置的步驟；把進行所述交流測試、直流測試和熱阻測試中的一種測試的測試單元電連接到由保持單元固定的所述被測試裝置的預定電極的步驟；從測試單元產生預定測試信號并將所述預定測試信號提供給所述被測試裝置，并且確定其測試結果的步驟；和切換到除所述測試單元以外的測試單元并將除所述測試單元以外的測試單元連接到所述被測試裝置的步驟，由此通過進行所述交流測試、直流測試和熱阻測試中的每種測試的測試單元，對所述被測試裝置進行多種測試。
全文摘要
本發(fā)明提供了半導體測試裝置、測試電路連接裝置和測試方法。所述測試裝置包括保持單元，其將被測試裝置固定在預定位置；多個測試單元，其產生用于被測試裝置的測試信號，并確定測試結果；以及連接單元，其在多個測試單元之間進行切換，并將多個測試單元電連接到由保持單元固定的被測試裝置的預定電極，其中將測試單元順次連接到被測試裝置，并進行多種測試。
文檔編號G01R31/327GK102539992SQ20111030614
公開日2012年7月4日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權日2010年9月30日
發(fā)明者吉田敦 申請人:富士電機株式會社