特許 6548255 接続治具及び半導体装置の通電試験方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6548255

(24)【登録日】2019年7月5日

(45)【発行日】2019年7月24日

(54)【発明の名称】接続治具及び半導体装置の通電試験方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/26 20140101AFI20190711BHJP

   H01R 13/03 20060101ALI20190711BHJP

   H01R 33/76 20060101ALI20190711BHJP

【ＦＩ】

   G01R31/26 J

   H01R13/03 D

   H01R33/76 502

【請求項の数】13

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2015-158345(P2015-158345)

(22)【出願日】2015年8月10日

(65)【公開番号】特開2017-36993(P2017-36993A)

(43)【公開日】2017年2月16日

【審査請求日】2018年2月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002037

【氏名又は名称】新電元工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104709

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 誠剛

(72)【発明者】

【氏名】志村 勇

【審査官】 續山 浩二

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−３４２０３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０６４４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２０２９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１５７５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１２４９９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２８１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−２３５０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０１０１１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ ３１／２６

Ｈ０１Ｒ １３／０３

Ｈ０１Ｒ ３３／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

端子を有する半導体装置に試験電流を流すための金属電極と、前記金属電極を前記端子に向けて押し付ける押付手段とを備えた接続治具であって、
前記金属電極は表面にメッキ処理が施されて成るメッキ部を有し、
前記端子より硬度が低く、かつ、前記メッキ部より硬度が低い金属材料からなり、前記金属電極を前記端子に向けて押し付ける際、前記金属電極と前記端子との間に配置する金属板をさらに備えることを特徴とする接続治具。

【請求項2】

請求項１に記載の接続治具において、
前記メッキ部を構成する材料は金属板を構成する材料よりも耐酸化性が高いことを特徴とする接続治具。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の接続治具において、
前記メッキ部は硬質クロムメッキ処理、無電解ニッケルメッキ処理、又は硬質金メッキ処理によって形成されて成ることを特徴とする接続治具。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれかに記載の接続治具において、
前記金属板は、無垢の銅からなる板であることを特徴とする接続治具。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれかに記載の接続治具において、
前記半導体装置は、パワー系半導体装置又は該パワー系半導体装置を一部に含むモジュールとしての半導体装置であり、
前記端子は、溶接により外部接続される端子であることを特徴とする接続治具。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれかに記載の接続治具において、
前記金属電極及び前記金属板が接触する面に垂直な方向を厚さ方向とし、前記金属電極の厚さをｔ１とし、前記金属板の厚さをｔ２としたときに、ｔ１＞ｔ２の関係にあることを特徴とする接続治具。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれかに記載の接続治具において、
前記金属電極を前記端子に向けて押し付けて前記金属電極、前記金属板及び前記端子を互いに接触させたときの前記金属電極及び前記金属板の接触面積をＡ１とし、前記金属板及び前記端子の接触面積をＡ２としたときに、Ａ１＞Ａ２の関係にあることを特徴とする接続治具。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれかに記載の接続治具において、
前記端子は、前記半導体装置の電源の入力端子であり、
前記金属電極は、通電試験機の電源の出力端子と電気的に接続するためのものであることを特徴とする接続治具。

【請求項9】

請求項１〜７のいずれかに記載の接続治具において、
前記半導体装置は、第１端子と第２端子とを備え、
前記金属電極は、前記第１端子と前記第２端子との間を電気的に導通させるものであることを特徴とする接続治具。

【請求項10】

半導体装置の端子に試験電流を流して前記半導体装置の電気的特性を試験する半導体装置の通電試験方法であって、
表面にメッキ処理が施されて成るメッキ部を有する金属電極と、前記端子より硬度が低く、かつ、前記メッキ部より硬度が低い金属材料からなる金属板と、前記金属電極を前記端子に押し付ける押付手段と、を準備する準備ステップと、
試験対象となる半導体装置を準備し、該試験対象となる半導体装置の端子と前記金属電極の間に前記金属板を配置する配置ステップと、
前記押付手段によって前記金属電極を前記端子に向けて押し付ける押付ステップと、
前記金属電極を用い試験電流を流して前記半導体装置の電気的特性を試験する試験ステップとを、この順序で含むことを特徴とする半導体装置の通電試験方法。

【請求項11】

請求項１０に記載の半導体装置の通電試験方法において、
前記準備ステップでは、前記金属電極及び前記金属板が接触する面に垂直な方向を厚さ方向とし、前記金属電極の厚さをｔ１とし、前記金属板の厚さをｔ２としたときに、ｔ１＞ｔ２の関係にある前記金属電極及び前記金属板を準備することを特徴とする半導体装置の通電試験方法。

【請求項12】

請求項１０又は１１に記載の半導体装置の通電試験方法において、
前記準備ステップでは、前記金属電極として、前記メッキ部が硬質クロムメッキ処理、無電解ニッケルメッキ処理又は硬質金メッキ処理によって形成された金属電極を準備し、かつ、前記金属板として、無垢の銅からなる板を準備することを特徴とする半導体装置の通電試験方法。

【請求項13】

請求項１０〜１２のいずれかに記載の半導体装置の通電試験方法において、
前記試験ステップは、試験対象となる半導体装置を入れ替えながら繰り返し行われる試験であり、
前記金属板の交換頻度は、前記金属電極の交換頻度よりも高いことを特徴とする半導体装置の通電試験方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、接続治具及び接続治具を用いた半導体装置の通電試験方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体装置の通電試験を行う際に、押付手段（コンタクト押さえ等ともいわれている。）を用いて、半導体装置の端子と、該端子及び試験機を電気的に接続するための金属電極（接触子等ともいわれている。）と、を互いに接触をさせる接続治具が知られている（例えば、特許文献１参照。）

【0003】

従来の接続治具８００は、端子２１０を有する半導体装置２００に試験電流を流すための金属電極８１０と、金属電極８１０を端子２１０に押し付ける押付手段８２０とを備えている（図２０参照。）。

【0004】

従来の接続治具８００によれば、押付手段８２０により、試験対象となる半導体装置２００の端子２１０と金属電極８１０とを相互に押し付けるようにして接触した上で電流を流して通電試験を行い、通電試験が終了すると押付手段８２０による押付を解除して当該半導体装置２００を取り除くことができる。すなわち、金属電極８１０及び押付手段８２０を用いることによって、特段、当該半導体装置２００の端子２１０に対しはんだ付け、溶接等の加工をすることもなく、半導体装置２００の試験機等への接続を容易に実現することができ、半導体装置２００の入れ替えも効率的に行うことができる。

【0005】

ただ、金属電極８１０を端子２１０に押し付けたとしても、互いに接触している金属電極８１０の接触面と端子２１０の接触面との間には、いずれかの接触面が平坦となっていないこと、互いの面が平行に配置されていないこと等が原因で、ギャップ又は空隙が存在することがある（図２０（ｃ）参照。）。そこで、このギャップ又は空隙を埋め、互いの面の接触を良好にするために、金属電極８１０として無垢の金属材料からなる金属電極を用いることも多くなっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０００−２９８１５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、図２１に示すような従来の接続治具８００ａにおいて、半導体装置２００入れ替えのため、押付手段８２０ａの押付／押付解除の作業（例えば、押付手段がねじの場合にはねじ締結／締結解除の作業）を行うと、作業者の指が無垢の金属材料に接触すること等が原因で金属電極８１０ａの表面が酸化し、こうしてできた酸化膜が抵抗成分となってしまうという問題があった。
また、半導体装置がパワーＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ等のパワー系の半導体装置（該パワー系の半導体装置を一部に含むモジュールとしての半導体装置も含む）である場合には、例えば耐久性サイクル試験のような大電流を流す試験を行うことがある。酸化した状態の金属電極８１０ａを用いて、かかる耐久性サイクル試験のような大電流を流す試験を行うと、ジュール熱の発生により金属電極８１０ａの温度上昇を惹き起こし、その温度上昇が更に金属電極８１０ａの酸化を加速させ、最終的には金属電極８１０の表面が変質して適切な試験ができなくなってしまうという問題が生じていた。

【0008】

この酸化問題に対し、別の従来の接続治具９００も検討されている。別の従来の接続治具９００は、端子２１０を有する半導体装置２００に試験電流を流すための金属電極９１０と、金属電極９１０を端子２１０に押し付ける押付手段９２０とを備えた接続治具であって、金属電極９１０は表面にメッキ処理が施されて成るメッキ部９１４を有している（図２２参照。）。
別の従来の接続治具９００によれば、例えば作業者の指が金属電極９１０に接触したとしても、金属電極９１０の表面にメッキ処理が施されて成るメッキ部９１４によって酸化が抑制されるため、上記酸化問題を解決することができる。

【0009】

しかしながら、耐酸化性の他に硬度も高める効果があるメッキ処理を施した場合（硬質クロムメッキ、無電解ニッケルメッキ等の処理）、金属電極９１０の表面（メッキ部９１４）の硬度が、メッキ処理前の硬度よりも高くなり、試験の際当該金属電極９１０を端子２１０に押し付けたとしても、金属電極９１０の表面（メッキ部）と端子２１０との間のギャップ又は空隙Ｇを吸収できず、十分な接触面積を確保することができずに、却って接触抵抗が増大してしまうという問題が他方で生じていた（図２２で示すＧ参照。）。特に、半導体装置がパワー系の半導体装置である場合、当該半導体装置の端子は、溶接により外部接続できるよう表面を硬く処理していることもあり、端子２１０の先端が僅かに曲がっていて平面度が悪かったり、端子２１０の折り曲げ角度が僅かにばらついただけで、当該端子２１０と金属電極９１０との接触を十分に取ることができなくなる（ほとんど点による接触と言ってもよい程度の接触状態）。このように、特に半導体装置がパワー系の半導体装置である場合には、接触抵抗増大の問題は更に生じやすくなっている。
この状態で大電流を流す試験を行うと、金属電極９１０及び端子２１０の接触部分を中心に温度が異常に上昇し、接続治具９００をケーシングしているケース（図示せず。）の樹脂が溶解する、試験回路を構成しているケーブルの被覆が焼け焦げる、半導体装置内部のワイヤーボンディングが溶解して半導体装置を損傷する等の不具合が生じて、試験の遂行が不能となるばかりか、半導体装置（出荷が予定されている製品でもある）を破壊してしまう可能性もあることが判明した。

【0010】

そこで、本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、通電試験に、メッキ処理を施した結果表面の硬度が高くなった金属電極を用いる場合であっても、金属電極と試験対象となる半導体装置の端子との間の接触抵抗を低減し、試験電流による接続治具の温度上昇を抑制することができる接続治具を提供することを目的とする。また、このような接続治具を用いた半導体装置の通電試験方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の発明者は、上記した問題（耐酸化性を高めるために金属電極にメッキ処理を施すことと、それと引き換えに上記接触面積が十分に確保できなくなり却って温度上昇を惹き起こすという背反した問題）を解決するために鋭意研究を重ねた結果、金属板を導入しつつ、メッキ部と金属板との間の適切な関係を見出すことで上記した問題が解決できることに想到し、本発明を完成させるに至った。本発明は、以下の要素からなる。

【0012】

［１］本発明の接続治具は、端子を有する半導体装置に試験電流を流すための金属電極と、前記金属電極を前記端子に向けて押し付ける押付手段とを備えた接続治具であって、前記金属電極は表面にメッキ処理が施されて成るメッキ部を有し、前記端子より硬度が低く、かつ、前記メッキ部より硬度が低い金属材料からなり、前記金属電極を前記端子に向けて押し付ける際、前記金属電極と前記端子との間に配置する金属板をさらに備えることを特徴とする。

【0013】

［２］本発明の接続治具においては、前記メッキ部を構成する材料は金属板を構成する材料よりも耐酸化性が高いことが好ましい。

【0014】

［３］本発明の接続治具において、前記メッキ部は硬質クロムメッキ処理、無電解ニッケルメッキ処理、又は硬質金メッキ処理によって形成されて成ることが好ましい。

【0015】

［４］本発明の接続治具において、前記金属板は、無垢の銅からなる板であることが好ましい。

【0016】

［５］本発明の接続治具において、前記半導体装置は、パワー系半導体装置又は該パワー系半導体装置を一部に含むモジュールとしての半導体装置であり、前記端子は、溶接により外部接続される端子であることが好ましい。

【0017】

［６］本発明の接続治具においては、前記金属電極及び前記金属板が接触する面に垂直な方向を厚さ方向とし、前記金属電極の厚さをｔ１とし、前記金属板の厚さをｔ２としたときに、ｔ１＞ｔ２の関係にあることが好ましい。

【0018】

［７］本発明の接続治具においては、前記金属電極を前記端子に向けて押し付けて前記金属電極、前記金属板及び前記端子を互いに接触させたときの前記金属電極と前記金属板との接触面積をＡ１とし、前記金属板と前記端子との接触面積をＡ２としたときに、Ａ１＞Ａ２の関係にあることが好ましい。

【0019】

［８］本発明の接続治具において、前記端子は、前記半導体装置の電源の入力端子であり、前記金属電極は、通電試験機の電源の出力端子と電気的に接続するためのものであることが好ましい。

【0020】

［９］本発明の接続治具において、前記半導体装置は、第１端子と第２端子とを備え、前記金属電極は、前記第１端子と前記第２端子との間を電気的に導通させるものであることが好ましい。

【0021】

［１０］本発明の半導体装置の通電試験方法は、半導体装置の端子に試験電流を流して前記半導体装置の電気的特性を試験する半導体装置の通電試験方法であって、表面にメッキ処理が施されて成るメッキ部を有する金属電極と、前記端子より硬度が低く、かつ、前記メッキ部より硬度が低い金属材料からなる金属板と、前記金属電極を前記端子に押し付ける押付手段と、を準備する準備ステップと、試験対象となる半導体装置を準備し、該試験対象となる半導体装置の端子と前記金属電極の間に前記金属板を配置する配置ステップと、前記押付手段によって前記金属電極を前記端子に向けて押し付ける押付ステップと、前記金属電極を用い試験電流を流して前記半導体装置の電気的特性を試験する試験ステップとを、この順序で含むことを特徴とする。

【0022】

［１１］本発明の半導体装置の通電試験方法において、前記準備ステップでは、前記金属電極及び前記金属板が接触する面に垂直な方向を厚さ方向とし、前記金属電極の厚さをｔ１とし、前記金属板の厚さをｔ２としたときに、ｔ１＞ｔ２の関係にある前記金属電極及び前記金属板を準備することが好ましい。

【0023】

［１２］本発明の半導体装置の通電試験方法において、前記準備ステップでは、前記金属電極として、前記メッキ部が硬質クロムメッキ処理、無電解ニッケルメッキ処理又は硬質金メッキ処理によって形成された金属電極を準備し、かつ、前記金属板として、無垢の銅からなる板を準備することが好ましい。

【0024】

［１３］本発明の半導体装置の通電試験方法において、前記通電試験は、試験対象となる半導体装置を入れ替えながら繰り返し行われる試験であり、前記金属板の交換頻度は、前記金属電極の交換頻度よりも高いことが好ましい。

【発明の効果】

【0025】

本発明の接続治具によれば、端子より硬度が低く、かつ、メッキ部より硬度が低い金属材料からなり、金属電極を端子に押し付ける際、金属電極と端子との間に配置する金属板を備えるため、金属電極が端子に押し付けられた際には、金属板がメッキ部の形状及び端子の形状にそれぞれ従って変形して、金属電極のメッキ部と端子との間のギャップ又は空隙を埋めることができ、金属電極と端子との間の接触面積を十分確保することができる。このようにして、通電試験に、メッキ処理を施した結果表面の硬度が高くなった金属電極を用いる場合であっても、従来よりも、金属電極と半導体装置の端子との間の接触抵抗を低減し、試験電流による接続治具の温度上昇を抑制することができる。

【0026】

本発明の半導体装置の通電試験方法によれば、本発明の接続治具を用いて通電試験を行うため、従来よりも低減された接触抵抗の下で通電試験を実施することができ、接続治具の温度上昇を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】実施形態１に係る接続治具１００に用いる金属電極１１０を端子２１０に向けて押し付ける様子を示す図である。図１（ａ）は押付を行う前の様子を示す断面図であり、図１（ｂ）は押付を行っている様子を示す断面図である。なお、符号３００は押付を行う際の力学上の壁を示す。

【図2】実施形態１の金属電極１１０、金属板１３０及び端子２１０についての厚さ及び面積を説明するために示す図である。図２（ａ）は、金属電極１１０の厚さｔ１及び金属板１３０の厚さｔ２の定義を説明するために示す断面図である。図２（ｂ）は、金属電極１１０と金属板１３０との接触面積Ａ１の定義、及び、金属板１３０と端子２１０との接触面積Ａ２の定義を説明するために示す断面図である。また、図２（ｂ）は金属電極１１０を端子２１０に向けて押し付けた際の押付力Ｆ１の様子も示す。

【図3】実施形態１に係る接続治具１００を用いた通電試験の構成を説明するために示す図である。図３（ａ）は通電試験を行う接続ブロック図の一例である。図３（ｂ）は、図３（ａ）において点線で囲った部分を拡大した断面図であり、図３（ｃ）は金属電極１１０を端子２１０に向けて押し付けている様子を示す断面図である。

【図4】実施形態１に係る半導体装置の通電試験方法のフローチャートである。

【図5】実施形態１に係る半導体装置の通電試験方法を説明するために示す図である。図５（ａ）〜図５（ｃ）は実施形態１に係る接続治具１００を用いて各ステップを実施する様子を示す断面図であり、図５（ｄ）は通電試験の構成の一例を示す接続ブロック図である。

【図6】実施形態２に係る接続治具１００ａを説明するために示す図である。図６（ａ）は、接続治具１００ａを用いた通電試験の構成の一例を示す接続ブロック図。図６（ｂ）は、図６（ａ）において点線で囲った部分を拡大した断面図である。

【図7】実施形態３に係る接続治具１００ｂを説明するために示す図である。図７（ａ）は、押付を行う前の状態の接続治具１００ｂ及び半導体装置２００の斜視図であり、図７（ｂ）は、押付を行っている状態の接続治具１００ｂ及び半導体装置２００の斜視図である。

【図8】実施形態３に係る接続治具１００ｂを説明するために示す図である。図８（ａ）は、押付を行っている状態の接続治具１００ｂ及び半導体装置２００の平面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。

【図9】実施形態４に係る接続治具１００ｃを説明するために示す図である。図９（ａ）は、押付を行う前の状態の接続治具１００ｃ及び半導体装置２００の斜視図であり、図９（ｂ）は、押付を行っている状態の接続治具１００ｃ及び半導体装置２００の斜視図である。

【図10】実施形態４に係る接続治具１００ｃを説明するために示す図である。図１０（ａ）は、押付を行っている状態の接続治具１００ｃ及び半導体装置２００の平面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ｃ）におけるＣ−Ｃ’断面を示す断面図である。

【図11】実験例１を実施するための接続ブロック図である。

【図12】実験例１の試料１〜試料４に係る実験結果を示すグラフである。グラフの横軸は経過時間を、縦軸は温度をそれぞれ表している。以下、図１３、図１６及び図１７も同様である。

【図13】実験例１の試料５〜試料８に係る実験結果を示すグラフである。

【図14】実験例１の実験結果を説明するために示す表である。

【図15】実験例２及び実験例３を実施するための接続ブロック図である。

【図16】実験例２の試料９〜試料１２に係る実験結果を示すグラフである。

【図17】実験例２の試料１３〜試料１６に係る実験結果を示すグラフである。

【図18】実験例２の実験結果を説明するために示す表である。

【図19】実験例３の実験結果を説明するために示す表である。

【図20】従来の接続治具８００を用いた通電試験の構成を説明するために示す図である。図２０（ａ）は通電試験を行う接続ブロック図の一例である。図２０（ｂ）は、図２０（ａ）において点線で囲った部分を拡大した断面図であり、図２０（ｃ）は金属電極８１０を端子２１０に向けて押し付けている様子を示す断面図である。

【図21】従来の接続治具８００ａを用いて、半導体装置２００の入れ替えのために、押付手段８２０ａの押付／押付解除（押付手段８２０ａがねじの場合にはねじ締結／締結解除）の作業を行う様子を示す斜視図である。

【図22】別の従来の接続治具９００を説明するために示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の接続治具及び接続治具を用いた半導体装置の通電試験方法について、図に示す実施形態に基づいて説明する。なお、構成等を示す図は全て模式図であり、実際の大きさ、厚さ等を必ずしも反映しているものではない。

【0029】

［実施形態１］
１．実施形態１に係る接続治具１００の構成
実施形態１に係る接続治具１００は、図１に示すように、端子２１０を有する半導体装置２００に試験電流を流すための金属電極１１０と、金属電極１１０を端子２１０に向けて押し付ける押付手段１２０とを備え、さらに金属板１３０を備える。なお、符号３００は力学上の壁を示している。接続治具１００は、ケース１４０（図示せず。）によってケーシングされた状態で用いてもよいし、ケーシングをしない状態で用いてもよい。

【0030】

（１）金属電極１１０
金属電極１１０は、例えば試験機４００（図示せず。）に接続されるなどして、半導体装置２００の電気的特性を試験する際には試験回路の一部を構成する。金属電極１１０には大電流が流されることがあるため、金属電極１１０は、抵抗率が小さい金属材料からなることが好ましい。金属電極１１０の材料として、例えば銅、銀等を採用することができる。
また、金属電極１１０は、後述するように、押付手段１２０によって押付力Ｆ１が加えられ（図２（ｂ）参照。））、かつ、金属板１３０を介してかかる押付力Ｆ１を端子２１０に伝えるものであるため、ある程度の剛性を有していることが好ましい。

【0031】

金属電極１１０には、表面にメッキ処理が施されて成るメッキ部１１４を有する。
実施形態１におけるメッキ部１１４は、金属電極１１０のうち、少なくとも金属板１３０に対向する面にメッキ処理が施され形成された部分をいい、メッキ部１１４は金属電極１１０の一部を構成している。

【0032】

メッキ部１１４は、金属板１３０を構成する金属材料よりも耐酸化性が高い材料から構成されているものであれば、いかなるメッキ処理によるものでもよい。
メッキ部１１４は、硬質クロムメッキ処理、無電解ニッケルメッキ処理、金メッキ処理等によって形成することができる。硬質クロムメッキ処理は、例えば、銅を素地として電気メッキ法で硬質クロムメッキを施すことによって行う。

【0033】

なお、メッキ処理は、半導体装置の入れ替えに伴う作業に対して、より耐酸化性を高めるため、金属電極１１０の表面全体に渡って施されることが好ましい。
参考までに、メッキ部１１４の硬度は、素地や処理の仕方によるが、硬質クロムメッキによるものの場合にはおおよそ４００Ｈｖ〜２０００Ｈｖの範囲内にあり、無電解ニッケルメッキによるものの場合にはおおよそ１６０Ｈｖ〜６００Ｈｖの範囲内にあり、硬質金メッキによるものの場合にはおおよそ２００Ｈｖ〜３００Ｈｖの範囲内にある。

【0034】

なお、本明細書において、「硬度」はビッカース硬度であることを前提として説明する。参考までに、材料の「硬度」の値は、当該材料の純度、メッキ処理や熱処理の仕方等によっても依存するため、一義的に固定的には表せない。

【0035】

（２）金属板１３０
金属板１３０は、金属電極１１０を端子２１０に向けて押し付ける際、金属電極１１０と端子２１０との間に配置されるものであり、端子２１０より硬度が低く、かつ、メッキ部１１４より硬度が低い金属材料からなる。

【0036】

金属板１３０の材料は、金属板１３０が金属電極１１０と十分な接触面積をもって密着でき、かつ、金属板１３０が端子２１０と十分な接触面積をもって密着できる程度の塑性があり、並びに、抵抗率が相当程度に低い金属材料を採用することができる。
金属板１３０は、無垢の銅からなる板であることが好ましい。この他に金属板１３０として、例えば、無垢の金等を採用することができる。

【0037】

金属板１３０の厚さｔ２は、金属電極１１０におけるメッキ部１１４の硬度や押付手段１２０による押付力に依り、また、試験電流の大小にも依るが例えば試験電流が１２０Ａ〜１３０Ａの場合には、おおよそ０．２０ｍｍ〜０．４０ｍｍの範囲内にあり、さらには０．２５ｍｍ〜０．３５ｍｍの範囲内にあることが好ましい。
なお、金属板１３０の硬度は、おおよそ１０Ｈｖ〜１５０Ｈｖの範囲内にあり、さらには、２０Ｈｖ〜７０Ｈｖの範囲内にあることが好ましい。

【0038】

（３）押付手段１２０
押付手段１２０としては、金属電極１１０を半導体装置２００の端子２１０に向けて押し付ける機能があればどのような手段でも採用することができる。例えば、ねじ、板バネ、ロボットハンドなど進退機構を有するヘッド等、金属電極１１０に対し押付力Ｆ１を加えることができるものであればいずれの手段でもよい。

【0039】

（４）半導体装置２００
半導体装置２００としては、後工程の電気的特性試験の際に試験電流が流されるものであればいずれの半導体装置も実施形態１に適用できるが、主に大電流を流す試験を行う可能性が高いパワーＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ等のパワー系の半導体装置は特に好適である。また、実施形態１における半導体装置２００の中には、パワー系の半導体装置を一部に含むモジュール（電源モジュール等）としての半導体装置もこれに含まれる。

【0040】

半導体装置２００の端子２１０は、後工程の電気的特性試験の際に試験電流が流される端子である。
端子２１０は、電気的特性試験の際だけでなく、半導体装置２００が電子機器のシステムに組み込まれて通常に動作する際にも電流が流される端子そのものであってもよい（例えば、半導体装置２００の電源入力用の端子、各種出力用の端子等）。
半導体装置２００の端子２１０の仕様は、基本的に個々の半導体装置の仕様に依る。例えば、実施形態１においては、半導体装置のリード端子は、厚さがおおよそ０．２５ｍｍ〜０．７ｍｍの範囲内にあり、表面の硬度はおおよそ１０００Ｈｖ以上の範囲内にあるものを用いている。

【0041】

また、端子２１０は、溶接により外部接続される端子であってもよい。

【0042】

（５）構成要素の相対的な関係
実施形態１に係る接続治具１００においては、図２（ａ）に示すように、金属電極１１０及び金属板１３０が接触する面に垂直な方向を厚さ方向とし、金属電極１１０の厚さをｔ１とし、金属板１３０の厚さをｔ２としたときに、ｔ１＞ｔ２の関係にある。

【0043】

また、実施形態１に係る接続治具１００については、図２（ｂ）に示すように、金属電極１１０を端子２１０に向けて押し付け金属電極１１０、金属板１３０及び端子２１０を互いに接触させたときの金属電極１１０と金属板１３０との接触面積をＡ１とし、金属板１３０と端子２１０との接触面積をＡ２としたときに、Ａ１＞Ａ２の関係にある。

【0044】

２．実施形態１に係る接続治具１００を用いた半導体装置の通電試験の構成
実施形態１に係る接続治具１００を用いた半導体装置の通電試験のハードウェア構成は、少なくとも接続治具１００、試験機４００及び試験対象となる半導体装置２００から構成される（図３参照。）。

【0045】

実施形態１の端子２１０は、半導体装置２００の電源の入力端子であり、金属電極１１０は、試験機４００の電源の出力端子と電気的に接続するためのものであってもよい。
一例として、図３に示すいわゆるバイアスバーによる通電試験の構成を以下に説明する。

【0046】

試験機４００は電源の出力端子４１２，４１４を有し、それらの電源の出力端子に対応するように半導体装置２００にも電源が入力される端子２１０ｒ，２１０ｓを有している。
試験機の電源の出力端子４１２は、リード線等の配線手段によって、金属電極１１０と電気的に接続されている。金属電極１１０は、金属板１３０を挟んで壁３００に対向するように配置されている。
そして、半導体装置２００の端子２１０ｒが金属電極１１０と壁３００との間に配置され、押付手段１２０が金属電極１１０を端子２１０に向けて所定の力で押し付けることができる（図３（ｃ）参照。）。かかる構成により、試験機４００の電源の出力端子４１２と半導体装置２００の電源が入力される端子２１０ｒとが電気的に接続される。
同様な構成で、試験機４００の電源の出力端子４１４についても半導体装置２００の別の電源（−側）が入力される端子２１０ｓとの間で電気的に接続することができる。

【0047】

上記した接続が構成された下で、試験機４００から、電源の出力端子４１２、金属電極１１０（＋側）、金属板１３０（＋側），端子２１０ｒ、半導体装置２００の本体、端子２１０ｓ、金属板１３０（−側）、金属電極１１０（−側）、電源の出力端子４１４の経路で試験電流が流され、半導体装置２００の通電試験を行うことができる。

【0048】

３．実施形態１に係る半導体装置の通電試験方法
次に、実施形態１に係る半導体装置の通電試験方法を、図４及び図５を用いながら説明する。

【0049】

実施形態１に係る半導体装置の通電試験方法は、半導体装置２００の端子２１０に試験電流を流して半導体装置２００の電気的特性を試験する半導体装置の通電試験方法であって、準備ステップＳ１０と、配置ステップＳ２０と、押付ステップＳ３０と、試験ステップＳ４０とを、この順序で含む（図４参照。）。

【0050】

（１）準備ステップＳ１０では、表面にメッキ処理が施されて成るメッキ部１１４を有する金属電極１１０と、端子２１０より硬度が低く、かつ、メッキ部１１４より硬度が低い金属材料からなる金属板１３０と、金属電極１１０を端子２１０に押し付ける押付手段１２０と、を準備する（図５（ａ）参照。）。
金属電極１１０、メッキ部１１４、金属板１３０及び押付手段１２０の詳細は、上記「１．実施形態１に係る接続治具１００の構成」に譲る。

【0051】

（２）配置ステップＳ２０では、試験対象となる半導体装置２００を準備し、該試験対象となる半導体装置２００の端子２１０と金属電極１１０の間に金属板１３０を配置する（図５（ｂ）参照。）。
なお、後述する実施形態３（図７及び図８参照。）又は実施形態４（図９及び図１０参照。）で示すとおり、端子２１０を挟み込むように、端子の両側に複数の金属板１３０及び複数の金属電極１１０を配置することもできる。

【0052】

（３）押付ステップＳ３０では、金属板１３０を介して、押付手段１２０によって金属電極１１０を端子２１０に向けて押し付ける（図５（ｃ）参照。）。

【0053】

（４）試験ステップＳ４０では、金属電極１１０を用い、試験電流を流して半導体装置２００の電気的特性を試験する（図５（ｄ）参照。）。

【0054】

半導体装置２００の電気的特性の試験は、大電流を流す通電試験であれば、いずれの試験でも適用できるが、例えば、耐久性サイクル試験を実施することができる。
耐久性サイクル試験は、主にパワーＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ等のパワー系の半導体装置の電気的特性を評価・試験するものであり、半導体装置の温度をモニタしながら、出力端子のデータをロギングしつつ、半導体装置の入力端子に所定の制御を行い、特定のモニタ因子（定電流、定温度等）に対する信頼性についての評価・試験を行うものである。
耐久性サイクル試験の仕様は、電子機器のシステムの要求される仕様によって変わるものであり一定のものはないが、例えば、試験対象となる半導体装置に対し、おおよそ１００Ａ〜１４０Ａの範囲内にある所定の電流を１０秒〜４０秒の範囲内にある所定の時間だけ通電し、その後同様の所定の時間だけ電流を遮断するという動作を繰り返し行いながら、半導体装置の温度が管理範囲（例えば７０〜９０℃）内にあることをモニタリングしつつ、短い場合は１日程度、長い場合は１週間〜数週間程度の期間に渡って実行するといった仕様などがある。

【0055】

かかる半導体装置の通電試験方法において、準備ステップＳ１０では、金属電極１１０及び金属板１３０が接触する面に垂直な方向を厚さ方向とし、金属電極１１０の厚さをｔ１とし、金属板１３０の厚さをｔ２としたときに、ｔ１＞ｔ２の関係にある金属電極１１０及び金属板１３０を準備することが好ましい（図２（ａ）参照。）。

【0056】

また、実施形態１に係る半導体装置の通電試験方法において、準備ステップＳ１０では、金属電極１１０として、メッキ部１１４が硬質クロムメッキ処理、無電解ニッケルメッキ処理又は硬質金メッキ処理によって形成された金属電極１１０を準備し、かつ、金属板１３０として、無垢の銅からなる板を準備することが好ましい。

【0057】

さらに、実施形態１に係る半導体装置の通電試験方法において、通電試験は、試験対象となる半導体装置２００を入れ替えながら繰り返し行われる試験であり、金属板１３０の交換頻度は、金属電極１１０の交換頻度よりも高いことが好適である。

【0058】

また、金属板１３０の厚さは、累積通電時間が長くなることが予想される場合ほど、厚くすることが好ましい。
耐久性サイクル試験における例を挙げると、例えば１日程度の連続試験を行う場合には所定の厚さの金属板を用い、１週間程度の連続試験を行う場合には、前記１日程度の連続試験に用いる金属板の所定の厚さよりも厚い別の金属板を用いる、という使い分けを行うことが好ましい。
金属板１３０として比較的薄いものを用いた場合には、使用開始当初は温度上昇の抑制をある程度期待することができるものの、熱容量が比較的小さいこともあり、累積通電時間が長くなると金属板１３０自体の発熱等による酸化が加速してしまい、結果的に接触抵抗が大きくなってしまい、温度上昇の抑制に寄与できなくなってしまうからである。

【0059】

４．実施形態１に係る接続治具及び半導体装置の通電試験方法の効果
実施形態１に係る接続治具１００によれば、端子２１０より硬度が低く、かつ、メッキ部１１４より硬度が低い金属材料からなり、金属電極１１０を端子２１０に押し付ける際、金属電極１１０と端子２１０との間に配置する金属板１３０を備えるため、金属電極１１０が端子２１０に押し付けられた際には、金属板１３０がメッキ部１１４の形状及び端子２１０の形状にそれぞれ従って変形して、金属電極１１０のメッキ部１１４と端子２１０との間のギャップ又は空隙Ｇ（図２２参照。）を埋めることができ（図１（ｂ）、図２（ｂ）、図３（ｃ）等参照。）、金属電極１１０と端子２１０との間の接触面積を十分確保することができる。このようにして、通電試験に、メッキ処理を施した結果表面の硬度が高くなった金属電極を用いる場合であっても、従来よりも、金属電極と半導体装置の端子との間の接触抵抗を低減し、試験電流による接続治具の温度上昇を抑制することができる。

【0060】

また、実施形態１に係る接続治具１００によれば、メッキ部１１４を構成する材料は金属板１３０を構成する材料よりも耐酸化性が高いことから、半導体装置２００の入れ替えを頻繁に行い作業者の指の接触等が頻繁にあったとしても、金属板１３０より金属電極１１０の方が酸化しづらいため、比較的高価で構造が複雑な金属電極１１０を長期に渡って交換することなく、そのまま通電試験に用い続けることができる。

【0061】

また、実施形態１に係る接続治具１００によれば、メッキ部１１４が硬質クロムメッキ処理、無電解ニッケルメッキ処理、又は硬質金メッキ処理によって形成されることから、より耐酸化性の高い金属電極１１０を提供することができ、酸化問題の解決に対し厳重かつ高度な要求がある場合には、これに応えることができる。

【0062】

また、実施形態１に係る接続治具１００によれば、金属板１３０は、無垢の銅からなる板であることから、無垢の銅が有する適度な塑性により、メッキ部１１４の形状及び端子２１０の形状にそれぞれ従って変形することができ、ギャップ又は空隙Ｇを埋めることができ、金属電極１１０と金属板１３０との間の密着度、及び、金属板１３０と端子２１０との間の密着度を高めることができ、ひいては、金属電極１１０と端子２１０との間の接触面積をより一層確保することができる。一方、無垢の銅は比較的高い導電性（比較的低い抵抗率）を有するため、大電流を流す試験に使用する導電物としても好適である。このように無垢の銅は、上記の接触面積についての効果とともに、導電性が奏する効果をバランスよく得ることができる。

【0063】

また、半導体装置２００は、パワー系半導体装置又は該パワー系半導体装置を一部に含むモジュールとしての半導体装置であり、端子２１０が、溶接により外部接続される端子である場合には、端子２１０の表面の硬度を比較的高く処理していることが多いため、実施形態１に係る接続治具１００によれば、従来において問題となっていた接触面積が小さくなり接触抵抗が増大する問題、それに伴う温度上昇の問題を、より好適に解決することができる。

【0064】

また、実施形態１に係る接続治具１００によれば、金属電極１１０及び金属板１３０が接触する面に垂直な方向を厚さ方向とし、金属電極１１０の厚さをｔ１とし、金属板１３０の厚さをｔ２としたときに、ｔ１＞ｔ２の関係にあるため、金属電極１１０は、ｔ１≦ｔ２の場合よりも高い剛性を維持しやすい。このため、金属電極１１０は、押付手段１２０から押付力Ｆ１を加えられたとき、その力による自らの変形は少ない状態で、少ないロスで金属電極に当該力を伝えることができる（図２（ｂ）参照。）。

【0065】

また、実施形態１に係る接続治具１００によれば、金属電極１１０を端子２１０に向けて押し付け金属電極１１０、金属板１３０及び端子２１０を互いに接触させたときの金属電極１１０と金属板１３０との接触面積をＡ１とし、金属板１３０と端子２１０との接触面積をＡ２としたときに、Ａ１＞Ａ２の関係にあるため、押付手段１２０によって金属電極１１０に加えられた押付力Ｆ１は、金属板１３０の端子側の面（面積はＡ２）において、金属電極１１０の金属側の面（面積はＡ１）における圧力よりも高い圧力に変換され、端子２１０に力を伝えることができる。このため、金属電極１１０と金属板１３０との間の密着度、及び、金属板１３０と端子２１０との間の密着度を高めることができ、ひいては、金属電極１１０と端子２１０との間の接触面積をより一層確保することができる（図２（ｂ）参照。）。

【0066】

また、実施形態１に係る接続治具１００によれば、端子２１０は、半導体装置２００の電源の入力端子であり、金属電極１１０は、通電試験機（試験機４００）の電源の出力端子と電気的に接続するためのものであるため、接続治具１００を用いてバイアスバーによる通電試験を実施することができる。

【0067】

また、実施形態１に係る半導体装置の通電試験方法によれば、実施形態１に係る接続治具１００を用いて通電試験を行うため、従来よりも低減された接触抵抗の下で通電試験を実施することができ、接続治具の温度上昇を抑制することができる。

【0068】

また、実施形態１に係る半導体装置の通電試験方法によれば、ｔ１＞ｔ２の関係にある金属電極１１０及び金属板１３０を準備することにより、上記したように、金属電極はｔ１≦ｔ２の場合よりも高い剛性を維持しやすく、押付手段１２０から押付力Ｆ１を加えられたとき、その力による自らの変形は少ない状態で、少ないロスで金属電極１１０に当該力を伝えることができ、金属電極１１０と端子２１０との間の接触面積をより一層確保することができる。

【0069】

また、実施形態１に係る半導体装置の通電試験方法によれば、準備ステップＳ１０で、金属電極１１０として、メッキ部１１４が硬質クロムメッキ処理、無電解ニッケルメッキ処理又は硬質金メッキ処理によって形成された金属電極１１０を準備し、かつ、金属板１３０として、無垢の銅からなる板を準備することから次の効果を得ることができる。すなわち、上記したように、（イ）硬質クロムメッキ、無電解ニッケル又は硬質金によるメッキ処理されたメッキ部を有することにより、半導体装置の交換による酸化問題を高度に解決することができる。（ロ）メッキ処理を施した結果硬度が高くなった金属電極１１０を用いる場合であっても、無垢の銅からなる金属板１３０によって、金属電極１１０と金属板１３０との間の密着度、及び、金属板１３０と端子２１０との間の密着度を高めることができ、ひいては、金属電極１１０と端子２１０との間の接触面積をより一層確保することができる。（ハ）そしてまた、上記したように無垢の銅により導電性を得ることができる。（ニ）上記した（イ）〜（ハ）をバランスよく得ることができ、大電流を流す試験を適切に実施することができる。

【0070】

さらに、実施形態１に係る半導体装置の通電試験方法の適用対象としては、通電試験が、試験対象となる半導体装置２００を入れ替えながら繰り返し行われる試験であり、金属板１３０の交換頻度が、金属電極１１０の交換頻度よりも高い試験である場合は、特に好適である。実施形態１に係る接続治具１００及び半導体装置の通電試験方法によれば、半導体装置２００の入れ替えのために作業者の指の接触が頻繁にあったとしても、金属電極１１０は耐酸化性が高いため何度も通電試験に用い続けることができ、長期に渡って高価で構造が複雑な金属電極１１０を用い続けることができて経済的にも有利である。一方、比較的安価で構造が単純な金属板１３０については、その交換頻度を金属電極１１０の交換頻度よりも高い条件（場合によっては、半導体装置２００の入れ替えの度に交換し、使い捨てとしてもよい）で試験を進めるとすることで、全体として経済的にも合理的な試験を行うことができる。

【0071】

［実施形態２］
実施形態２に係る接続治具１００ａは、基本的には実施形態１に係る接続治具１００と同様の構成を有するが、金属電極の構成、及び、接続の対象となる半導体装置の端子の構成が実施形態１に係る接続治具１００とは異なる。すなわち、実施形態２に係る接続治具１００ａは、図６の１００ａで示すように、半導体装置２００は、第１端子と第２端子とを備え、金属電極１１０ａは、第１端子と第２端子との間を電気的に導通させる構成とするものである。なお、実施形態２における「第１端子」及び「第２端子」には、半導体装置２００のいずれの端子にも適用することができ、例えば、図６における端子２１０ｔ又は端子２１０ｕのうち、一方を第１端子、他方を第２端子として適用することができる。

【0072】

実施形態２に係る接続治具１００ａを用いることにより、金属電極１１０ａを使って、半導体装置２００の第１端子と第２端子との間を電気的にショートすることができ、いわゆるショートバーによる通電試験を実施することができる（図６参照。）。
なお、実施形態２においては２つの端子間をショートするための構成について説明をしているが、３つ以上の端子間をショートする構成のものであってもよい。
また、図６においては、金属板１３０ａは端子２１０ｔと端子２１０ｕとの間を一体的な板によって導通する構成になっているが、端子２１０ｔ用の金属板１３０ａと端子２１０ｕ用の金属板１３０ａをそれぞれ独立して準備してもよい。

【0073】

なお、実施形態２に係る接続治具１００ａによれば、金属電極１１０ａを使って、端子２１０ｔと端子２１０ｕとの間を電気的にショートすることができる金属電極１１０ａの構成以外は実施形態１に係る接続治具１００の構成と基本的に同様の構成を有するため、実施形態１に係る接続治具１００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

【0074】

［実施形態３］
実施形態３に係る接続治具１００ｂは、基本的には実施形態１に係る接続治具１００と同様の構成を有するが、端子２１０を両側から挟み込むようにして金属板１３０ｂ及び金属電極１１０ｂを配置するものである点が、実施形態１に係る接続治具１００とは異なる。すなわち、実施形態３に係る接続治具１００ｂは、端子２１０を両側から挟み込むようにして、外側から、金属電極１１０ｂ及び金属板１３０ｂがそれぞれ配置されており、端子２１０ｒ（又は端子２１０ｓ）は半導体装置２００の電源の入力端子であり、複数の金属電極１１０ｂは、それぞれ、通電試験を行う試験機４００（図示せず。）の同一の電源の出力端子４１２（又は４１４）と電気的に接続されている構成となっている（図７及び図８、特に図８（ｂ）参照。）。
金属板１３０ｂの形状としては、平板状のものの他、コの字型等折り返された板も採用することができる（図７（ａ）参照。）。この場合、コの字型に折り返された板の複数の面のうち、金属電極１１０ｂと端子２１０ｒの間に配置される面を実施形態１におけるそれぞれ別個の金属板１３０ｂとして用いる。このような、コの字型の金属板１３０ｂは対向する２つの金属電極１１０ｂによって形成されたソケット状の空間に落とし込まれて使用されてもよい（図７（ａ）及び図８（ｂ）参照。）。

【0075】

実施形態３に係る接続治具１００ｂによれば、端子２１０ｒ（又は端子２１０ｓ）を両側から挟み込むようにして、外側から金属電極１１０ｂ及び金属板１３０ｂがそれぞれ配置され、押付力を両側の金属電極１１０ｂに加えるため、金属電極１１０ｂと金属板１３０ｂとの間の密着度、及び、金属板１３０ｂと端子２１０ｒ（又は端子２１０ｓ）との間の密着度を高めることができ、ひいては、金属電極１１０ｂと端子２１０ｒ（又は端子２１０ｓ）との間の接触面積を、実施形態１の場合に比べ、より一層確保することができる。
また、実施形態３に係る接続治具１００ｂによれば、図８（ｂ）に示すように、試験機と端子２１０ｓ（又は端子２１０ｒ）との間には、Ｒ１及びＲ２の２つの電流経路を確保することができ、実施形態１に比べて電流経路のインピーダンスを全体として低減することができる。したがって、実施形態３に係る接続治具１００ｂは、大電流を流す試験により好適な接続治具として提供することができる。

【0076】

なお、実施形態２に係る接続治具１００ａによれば、端子２１０ｒ（又は端子２１０ｓ）を両側から挟み込む構成以外の構成は実施形態１に係る接続治具１００の構成と基本的に同様の構成を有するため、実施形態１に係る接続治具１００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

【0077】

［実施形態４］
実施形態４に係る接続治具１００ｃは、基本的には実施形態２に係る接続治具１００ａと同様の構成を有するが、端子２１０ｔ（，２１０ｕ又は２１０ｖ）を両側から挟み込むようにして金属板１３０ｃ及び金属電極１１０ｃを配置するものである点が、実施形態２に係る接続治具１００ａとは異なる。
すなわち、実施形態４に係る接続治具１００ｃは、第１端子及び第２端子を両側から挟み込むようにして、外側から、金属電極１１０ｃ及び金属板１３０ｃがそれぞれ配置されており、半導体装置２００は第１端子と第２端子とを備え、複数の金属電極１１０ｃは、第１端子と第２端子との間を電気的に導通させる構成となっている（図９及び、図１０参照。）。
なお、実施形態４における「第１端子」及び「第２端子」には、半導体装置２００のいずれの端子にも適用することができ、例えば、図９及び図１０における端子２１０ｔ、端子２１０ｕ及び端子２１０ｖの３つの端子のうち、選択したいずれか１つの端子を第１端子、残った２つの端子のうち１つの端子を第２端子として適用することができる。
なお、図９及び図１０において、金属電極１１０ｃは３つの端子間をショートする構成の例を示しているが、２つの端子間をショートする構成のものであっても、４つ以上の端子間をショートする構成のものであってもよい。

【0078】

実施形態４に係る接続治具１００ｃによれば、実施形態３と同様に、端子２１０ｔ（，２１０ｕ又は２１０ｖ）を両側から挟み込むようにして押付を行っているため、金属電極１１０ｃと金属板１３０ｃとの間の密着度、及び、金属板１３０ｃと端子２１０ｔ（，２１０ｕ又は２１０ｖ）との間の密着度を高めることができ、ひいては、金属電極１１０ｃと端子２１０ｔ（，２１０ｕ又は２１０ｖ）との接触面積を、実施形態２の場合に比べ、より一層確保することができる。
また、実施形態４に係る接続治具１００ｂによれば、実施形態３と同様に２つの電流経路を確保することができ、実施形態２に比べて電流経路のインピーダンスを全体として低減することができる。したがって、実施形態４に係る接続治具１００ｃは、大電流を流す試験により好適な接続治具として提供することができる。

【0079】

なお、実施形態４に係る接続治具１００ｃによれば、端子を両側から挟み込む構成以外の構成は実施形態２に係る接続治具１００ａの構成と基本的に同様の構成を有するため、実施形態２に係る接続治具１００ａが有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

【0080】

［実験例１］
実験例１は、本発明に係る接続治具（バイアスバー用）及び半導体装置の通電試験方法を半導体装置のサイクル試験に適用したときに、従来よりも接続治具の温度上昇を抑制することができること示す実験例である。

【0081】

１．試料の準備
実施形態３に係る接続治具１００ｂと同様の両側から挟み込むタイプのバイアスバー用の接続治具を作製し、メッキ部１１４が硬質クロムメッキ処理によって形成されたものを試料１（実施例）とし、無電解ニッケルメッキ処理によって形成されたものを試料３（実施例）とし、硬質金メッキ処理によって形成されたものを試料５（実施例）とした。また、金属電極１１０ｂにメッキ部を有しないものを試料７（比較例）とし、さらに、金属板１３０ｂを配置しないものを試料２（比較例）、試料４（比較例）、試料６（比較例）及び試料８（比較例）とした（図１４参照。）。

【0082】

金属板１３０ｂとして、無垢の銅からなるコの字型の板（厚さｔ２＝０．３ｍｍ）を用いた（図１１参照。）。
半導体装置２００として、パワーＭＯＳＦＥＴ（新電元工業製 ＳＢ３０）を用いた。半導体装置２００の端子２１０は、半導体装置本体からいわゆるＤＩＰ型の形状で折り曲げられたものであり、メッキ部１１４が、タフピッチ鋼を素地として、ニッケルによる下地メッキ、更にニッケルによる仕上げメッキの処理を施したものを用いた。

【0083】

２．実験方法
（１）構成
図１１に示すように、試験機４００の試験制御信号端子４２０と半導体装置２００の制御用端子２２０との間を接続し、試験機４００の電源の出力端子４１２（＋側）と金属電極１１０ｂ（＋側）との間をリード線によって接続し、電源の出力端子４１４（−側）と金属電極１１０ｂ（−側）との間も同様に接続した。また、ショートが必要な端子は溶接にて直接接続した。さらに、熱電対ＴＣ１を、接続治具１００ｂの金属電極１１０ｂ（メッキ部１１４）の表面であって金属板１３０ｂと接触する面の近傍の位置に、メッキ部１１４に接触するように配置した。熱電対ＴＣ１から引き出された２本のリード線を、温度モニタ５００のセンサ入力端子５１０，５１２にそれぞれ接続した。
半導体装置２００の端子２１０ｒ，２１０ｓを接続治具１００ｂに配置し、押付手段１２０ｂであるねじ（六角穴付きボルト Ｍ２．５）を締結することによって金属電極１１０ｂを端子２１０に向けて押し付けた。
なお、試験機４００及び温度モニタ５００は少なくとも実験例１〜実験例３に必要な所定の制御、ロギング及びモニタを行うことができるものであり、内作のものを用いた。

【0084】

（２）通電試験
上記のように実験環境を構成した上で、試験機４００を用いて、半導体装置２００の電源の入力端子２１０ｒ（＋側）及び２１０ｓ（−側）に対し、Ｉｔ＝１２６Ａの電流を３０秒間通電し、その後３０秒間遮断するという動作を繰り返し実行させた。その間、熱電対ＴＣ１及び温度モニタ５００を用いて、金属電極１１０ｂの温度を観測し、グラフにプロットした。
３．実験結果
図１２及び図１３からも明らかなように、金属板１３０ｂを配置した場合（試料１、試料３及び試料５）では、金属板を配置しない場合（試料２、試料４及び試料６）よりも金属電極の温度が低くなっている。全体を俯瞰すると、図１４の表で示すように、３種のメッキ種類のいずれの場合においても、本発明の接続治具１００ｂによれば、従来よりも接続治具の温度上昇を抑制することができることが確認された。

【0085】

［実験例２］
実験例２は、基本的には実験例１と同様の実験内容であるが、接続治具の態様がショートバー型である点が異なる。

【0086】

１．試料の準備
実施形態４に係る接続治具１００ｃと同様の両側から挟み込むタイプのショートバー用の接続治具を作製し、実験例１と同様に、メッキ部１１４が硬質クロムメッキ処理によって形成されたものを試料９（実施例）とし、無電解ニッケルメッキ処理によって形成されたものを試料１１（実施例）とし、硬質金メッキ処理によって形成されたものを試料１３（実施例）とした。また、金属電極１１０ｃにメッキ部を有しないものを試料１５（比較例）とし、さらに、金属板１３０ｃを配置しないものを試料１０（比較例）、試料１２（比較例）、試料１４（比較例）及び試料１６（比較例）とした（図１８参照。）。
ショートバー用の金属板１３０ｂとしては、無垢の銅からなる平板の板（厚さｔ２＝０．３ｍｍ）を用いた（図１５参照。）。

【0087】

２．実験方法
（１）構成
半導体装置の端子２１０ｔと端子２１０ｕ（及び２１０ｖ）とをショートするように、金属電極１１０ｃを押し当てる点、当該金属電極１１０ｃ（メッキ部１１４）にも熱電対ＴＣ２を配置する点が異なるが、その他は、基本的には実験例１と同様の構成とした（図１５参照）。
（２）通電試験
実験例１と同様に通電を行い、熱電対ＴＣ２及び温度モニタ５００を用いて、金属電極１１０ｃの温度を観測し、グラフにプロットした。
３．実験結果
図１６及び図１７からも明らかなように、金属板１３０ｃを配置した場合（試料９、試料１１及び試料１３）では、金属板を配置しない場合（試料１０、試料１２及び試料１４）よりも金属電極の温度が低くなっている。全体を俯瞰すると、図１８の表で示すように、３種のメッキ種類のいずれの場合においても、本発明の接続治具１００ｃによれば、従来よりも接続治具の温度上昇を抑制することができることが確認された。

【0088】

［実験例１及び実験例２の総括］
半導体装置（特に端子）の仕様、通電試験に用いられる接続治具（特に金属電極、及び、その一部を構成するメッキ部）の仕様は、電子機器のシステムの仕様によっても変わり得るものである。実験例１及び実験例２の結果から、本発明の接続治具を用いることで、たとえメッキ部の仕様（メッキ処理の種類）等が中途で変わったとしても、安定して、接触面積を確保して通電試験を遂行することができ温度上昇を抑制することができることが判明した。

【0089】

［実験例３］
実験例３は、金属板１３０の厚さの最適化について示す実験例である。
１．試料の準備
（１）バイアスバー用の金属板の厚さの実験向けとしては、実験例１と同様の両側から挟み込むタイプのバイアスバー用の接続治具を作製し、メッキ部１１４が硬質クロムメッキ処理によって形成されたものであって、金属板１３０ｂの厚さｔ２を変化させたものをそれぞれ試料１７〜試料２０とした（図１９の表の上半分を参照）。
（２）ショートバー用の金属板の厚さの実験向けとしては、実験例２と同様の両側から挟み込むタイプのショートバー用の接続治具を作製し、メッキ部１１４が硬質クロムメッキ処理によって形成されたものであって、金属板１３０ｃの厚さｔ２を変化させたものをそれぞれ試料２１〜試料２４とした（図１９表の下半分を参照）。
２．実験方法
基本的に実験例１及び実験例２の同様の実験構成、通電と温度モニタの方法で行った。また温度は、通電／遮断の動作を３０サイクル行ったときの金属電極の到達温度を測定するものとした。
３．実験結果
図１９の表からも分るように、金属板１３０の厚さｔ２は、実験例３の条件下では、所定の厚さ（０．３ｍｍ）に設定することが好ましいことが確認された。
参考までに、金属板１３０の厚さが大きい場合（実験例３の条件下では０．４ｍｍ以上の場合）には、端子２１０に力を伝えづらいことが考えられ、その結果、金属板１３０と端子２１０とのギャップを埋めきれず、温度上昇を然程抑制できない。

【0090】

以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。

【0091】

（１）上記各実施形態において、押付手段は金属電極の側から端子２１０に押し付ける例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。端子２１０の側から金属端子に押し付けることによっても接触抵抗を低減し、試験電流による接続治具の温度上昇を抑制することができる。

【0092】

（２）上記各実施形態において、金属電極を端子２１０に向けて押し付け金属電極、金属板及び端子２１０を互いに接触させたときの金属電極と金属板との接触面積をＡ１とし、金属板と端子２１０との接触面積をＡ２としたときに、Ａ１＞Ａ２の関係にあるとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。Ａ１≦Ａ２の関係（図示せず。）であっても、金属電極はより広い面積で端子２１０と接触することができ、この場合においても接触抵抗を低減し、試験電流による接続治具の温度上昇を抑制することができる。

【符号の説明】

【0093】

１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，８００，８００ａ，９００…接続治具、１１０，１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，８１０，９１０…金属電極、１１４，９１４…メッキ部、１２０，１２０ｂ，８２０，８２０ａ，９２０…押付手段、１３０，１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ…金属板、１４０…ケース、２００…半導体装置、２１０，２１０ｒ，２１０ｓ，２１０ｔ，２１０ｕ，２１０ｖ…端子、２２０…制御用端子、３００…壁、４００…試験機、４１２，４１４…出力端子、４２０…試験制御信号端子、５００…温度モニタ、５１０，５１２…センサ入力端子、Ａ１，Ａ２…接触面積、Ｇ…空隙，ＴＣ１，ＴＣ２…熱電対

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】