特許 7580417 電気的特性試験装置

(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】

(24)【登録日】2024-10-31

(45)【発行日】2024-11-11

(54)【発明の名称】電気的特性試験装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/26 20200101AFI20241101BHJP

【ＦＩ】

G01R31/26 J

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022011958

(22)【出願日】2022-01-28

(65)【公開番号】P2023110479

(43)【公開日】2023-08-09

【審査請求日】2024-01-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】山本 忠嗣

(72)【発明者】

【氏名】大寺 伸吾

【審査官】島田 保

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－２９１９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－３２２９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０７８１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１２３７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０６３７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－２８４３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０２１７４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１０－１９９９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０７６５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０１９８６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１６９４７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ３１／２６

Ｇ０１Ｒ ３１／２８

Ｇ０１Ｒ １／０６－１／０７３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可撓性を有する治具本体を含む試験治具と、
パワー半導体モジュール及び入力ブロックを試験ステージ上に搭載するモジュール搭載部材と、
押圧部材を有し、前記治具本体を変形させる押圧動作を実行する押圧機構とを備え、
前記治具本体は第１及び第２の主面を有し、前記試験ステージは第１及び第２の主面を有し、前記治具本体の第２の主面と前記試験ステージの第１の主面とが対向し、前記治具本体の第２の主面が本体主面として規定され、前記試験ステージの第１の主面がステージ主面として規定され、
前記治具本体は内部に試験領域、出力領域及び配線領域を有し、前記試験領域に試験電極が設けられ、前記出力領域に出力電極が設けられ、前記配線領域に内部配線が設けられ、前記内部配線は前記試験電極と前記出力電極とを電気的に接続し、
前記試験電極、前記出力電極及び前記内部配線は同一形成層に形成され、
前記試験電極は前記本体主面に対し前記ステージ主面から離れた位置に設けられ、かつ前記本体主面側に露出しており、前記出力電極は前記本体主面に対し前記ステージ主面から離れた位置に配置され、かつ前記本体主面側に露出しており、
前記パワー半導体モジュールは前記ステージ主面上に設けられ、前記試験電極に対向する素子電極を有し、
前記入力ブロックは前記ステージ主面上に設けられ、前記出力電極に対向する入力電極を有し、
前記試験治具と前記モジュール搭載部材との組合せが試験構造体として規定され、前記試験構造体は初期状態時において、前記試験電極と前記素子電極とは非接触状態であり、かつ、前記出力電極と前記入力電極とは非接触状態であり、
前記押圧動作は、前記試験構造体が初期状態から電極接触状態に変化するように、前記押圧部材によって前記試験治具を押圧する動作であり、
前記電極接触状態は、前記試験電極と前記素子電極とが接触し、かつ、前記出力電極と前記入力電極とが接触する状態である、
電気的特性試験装置。

【請求項2】

請求項１記載の電気的特性試験装置であって、
前記パワー半導体モジュールは複数のパワー半導体モジュールを含み、
前記試験領域は複数の試験領域を含み、前記複数のパワー半導体モジュールと前記複数の試験領域とは１対１に対応し、
前記複数のパワー半導体モジュールはそれぞれ前記素子電極を有し、前記素子電極は第１～第Ｎ（Ｎ≧２）の素子電極を含み、
前記複数の試験領域はそれぞれ前記試験電極を有し、前記試験電極は第１～第Ｎの試験電極を含み、
前記出力電極は第１～第Ｎの出力電極を含み、前記入力電極は第１～第Ｎの入力電極を含み、前記内部配線は第１～第Ｎの内部配線を含み、
前記第１～第Ｎの試験電極、前記第１～第Ｎの素子電極、前記第１～第Ｎの出力電極、前記第１～第Ｎの入力電極及び前記第１～第Ｎの内部配線は互いに１対１に対応し、
第ｉ（ｉ＝１～Ｎのいずれか）の内部配線は前記複数の試験領域それぞれの第ｉの試験電極と前記出力領域の第ｉの出力電極とを電気的に接続し、
前記試験構造体の前記電極接触状態は、
前記複数の試験領域及び前記複数のパワー半導体モジュールのうち、対応関係にある試験領域とパワー半導体モジュールとの間において、第ｉ（ｉ＝１～Ｎのいずれか）の試験電極と第ｉの素子電極とが接触し、かつ、
前記出力領域の第ｉの出力電極と前記入力ブロックの第ｉの入力電極とが接触する状態である、
電気的特性試験装置。

【請求項3】

請求項１記載の電気的特性試験装置であって、
前記パワー半導体モジュールは複数のパワー半導体モジュールを含み、
前記試験領域は複数の試験領域を含み、
前記出力領域は複数の出力領域を含み、前記入力ブロックは複数の入力ブロックを含み、前記配線領域は複数の配線領域を含み、
前記複数のパワー半導体モジュール、前記複数の試験領域、前記複数の出力領域、前記複数の入力ブロック及び前記複数の配線領域は互いに１対１に対応し、
前記複数のパワー半導体モジュールはそれぞれ前記素子電極を有し、前記素子電極は第１～第Ｎ（Ｎ≧２）の素子電極を含み、
前記複数の試験領域はそれぞれ前記試験電極を有し、前記試験電極は第１～第Ｎの試験電極を含み、
前記複数の出力領域はそれぞれ前記出力電極を有し、前記出力電極は第１～第Ｎの出力電極を含み、
前記複数の入力ブロックはそれぞれ前記入力電極を有し、前記入力電極は第１～第Ｎの入力電極を含み、
前記複数の配線領域それぞれに前記内部配線が設けられ、前記内部配線は第１～第Ｎの内部配線を含み、
前記第１～第Ｎの試験電極、前記第１～第Ｎの素子電極、前記第１～第Ｎの出力電極、前記第１～第Ｎの入力電極及び前記第１～第Ｎの内部配線は互いに１対１に対応し、
前記複数の試験領域、前記複数の出力領域及び前記複数の配線領域のうち、対応関係にある試験領域、出力領域及び配線領域間において、第ｉ（ｉ＝１～Ｎのいずれか）の内部配線によって第ｉの試験電極と第ｉの出力電極とが電気的に接続され、
前記試験構造体の前記電極接触状態は、
前記複数の試験領域及び前記複数のパワー半導体モジュールのうち、対応関係にある試験領域とパワー半導体モジュールとの間において、第ｉ（ｉ＝１～Ｎのいずれか）の試験電極と第ｉの素子電極とが接触し、かつ、
前記複数の出力領域及び前記複数の入力ブロックのうち、対応関係にある出力領域と入力ブロックとの間において、第ｉの出力電極と第ｉの入力電極とが接触する状態である、
電気的特性試験装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のうち、いずれか１項に記載の電気的特性試験装置であって、
前記試験治具は、前記治具本体の第１及び第２の主面間を貫通する治具側位置決め穴をさらに含み、
前記モジュール搭載部材は、
前記治具側位置決め穴に対応するモジュール側位置決め穴をさらに含み、
前記試験構造体において、平面視して前記治具側位置決め穴と前記モジュール側位置決め穴とが一致した位置決め設定状態時に、前記素子電極と前記試験電極とが平面視して重複し、前記出力電極と前記入力電極とが平面視して重複する、
電気的特性試験装置。

【請求項5】

請求項４記載の電気的特性試験装置であって、
前記試験治具は
前記治具本体の第１の主面上及び第２の主面上において前記治具側位置決め穴の周辺領域に設けられる補強部材をさらに含み、
前記補強部材は導電性を有し、前記補強部材を貫通して前記治具側位置決め穴の一部が設けられる、
電気的特性試験装置。

【請求項6】

請求項４または請求項５に記載の電気的特性試験装置であって、
前記試験治具は、
前記治具本体の端面から前記治具側位置決め穴にかけて、前記治具本体の第１及び第２の主面間を貫通して設けられる収納補助経路をさらに含む、
電気的特性試験装置。

【請求項7】

請求項４から請求項６のうち、いずれか１項に記載の電気的特性試験装置であって、
前記試験治具は、
前記内部配線と同一形成層に設けられる基準電位設定配線をさらに有し、
前記治具側位置決め穴は導電性を有する内面領域を介して前記基準電位設定配線と電気的に接続される、
電気的特性試験装置。

【請求項8】

請求項１から請求項７のうち、いずれか１項に記載の電気的特性試験装置であって、
前記試験ステージ上に設けられる治具格納機構をさらに備え、
前記治具格納機構は、
角柱構造の格納躯体と、
前記格納躯体の一対の底面間を貫通して設けられる回転軸と、
前記回転軸を支持する回転軸支持部とを備え、
前記格納躯体における複数の側面が複数の装着面となり、前記複数の装着面それぞれに固定ブロックが設けられ、
前記治具格納機構は、
前記複数の装着面それぞれに設けられた前記固定ブロックによって前記試験治具を装着する装着機能と、
前記回転軸を回転中心として、前記複数の装着面が回転方向に沿って移動するように前記格納躯体を回転させる回転機能とを有する、
電気的特性試験装置。

【請求項9】

請求項４から請求項７のうち、いずれか１項に記載の電気的特性試験装置であって、
前記試験構造体は第１～第Ｍ（Ｍ≧２）の試験構造体を含み、第ｊ（ｊ＝１～Ｍのいずれか）の試験構造体の前記試験治具及び前記モジュール搭載部材は、第ｊの試験治具及び第ｊのモジュール搭載部材として規定され、
前記第１～第Ｍの試験構造体は第１～第Ｍの順に積層され、
前記押圧機構は各々が前記押圧部材を有する第１～第Ｍの押圧機構を含み、
前記電気的特性試験装置は、
第１～第Ｍの試験構造体を載置する底板と、
第１～第Ｍの弾性部材とをさらに備え、
前記第１～第Ｍの押圧機構はそれぞれ
第１及び第２の主面を有する押圧ステージと、
前記押圧ステージの第２の主面から下方に向けて設けられる前記押圧部材と、
前記押圧ステージの第２の主面から下方に向けて設けられる位置決めピンとを含み、第ｊ（ｊ＝１～Ｍのいずれか）の押圧機構において、前記位置決めピンが第ｊの位置決めピンとして規定され、前記押圧ステージが第ｊの押圧ステージとして規定され、
前記第１～第Ｍの試験構造体、前記第１～第Ｍの押圧機構、及び前記第１～第Ｍの弾性部材は互いに１対１に対応し、
前記底板と第１の押圧ステージとの間が前記第１の弾性部材により支持され、第ｋ（ｋ＝１～（Ｍ－１）のいずれか）の押圧ステージと第（ｋ＋１）の押圧ステージとの間が第（ｋ＋１）の弾性部材により支持され、
前記押圧動作は第１～第Ｍの押圧ステージを下方に移動させる動作であり、前記押圧動作によって、第ｊの位置決めピンが第ｊの試験治具の前記治具側位置決め穴を貫通し、第ｊのモジュール搭載部材の前記モジュール側位置決め穴に達するように位置決めされ、
前記押圧動作の実行によって、前記第１～第Ｍの試験構造体それぞれが前記初期状態から前記電極接触状態に変化し、
第１のモジュール搭載部材の前記試験ステージは前記底板として機能し、第（ｋ＋１）のモジュール搭載部材の前記試験ステージは第ｋの押圧ステージとして機能し、
前記第１～第Ｍの弾性部材それぞれの荷重は、前記押圧動作によって前記第１～第Ｍの試験構造体それぞれが前記電極接触状態になるように設定される、
電気的特性試験装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、パワー半導体モジュールを製造する製造装置等に用いられる、パワー半導体モジュール用の電気的特性試験装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電力変換装置として用いられるパワー半導体モジュールは高信頼性が要求されている。このため、パワー半導体モジュールの製造工程内において室温や高温環境下で初期故障をリジェクトするため、電気的特性試験等のスクリーニング試験の試験時間が長くなることが多く、製造能力を改善するために複数のパワー半導体モジュールに対し同時に試験されることが多い。

【0003】

パワー半導体モジュールに対し試験を行う電気的特性試験装置として例えば特許文献１で開示された回路試験装置がある。

【0004】

従来の電気的特性試験装置はパワー半導体モジュールの電極と試験装置とを電気的に接続するために、ポゴピンプローブ等のコンタクトプローブをアクリル樹脂等の絶縁樹脂板に嵌合した専用の試験治具を用いて、高電圧を印加するエージング試験などの試験を実施していた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平７－６３７８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

試験治具数は試験対象となるパワー半導体モジュールの台数分が必要となり、さらにパワー半導体モジュールの外形や電極のレイアウト、最大定格等に応じて治工具種類の用意が必要であり、試験装置のコスト高を招いていた。また。複数種の試験治具の保管や、その試験治具のサイズによる制約で試験装置が大型化したり、さらに長い試験時間で試験を実行したりする場合には、試験バッチ内へのパワー半導体モジュールの投入可能数を増やす必要がある。一方、試験装置は装置サイズの制約を受けるため、パワー半導体モジュールの投入可能数が減少してしまい、パワー半導体モジュールの生産性が悪化するという問題点があった。

【0007】

従来の試験装置において長時間の試験を行う場合、複数のパワー半導体モジュールに対し、同時に電気的特性試験を行うことで検査時間の短縮を図る必要がある。しかしながら、上述したように、試験治具はパワー半導体モジュールの外形や電極のレイアウト、最大定格等に応じて準備する必要がある。

【0008】

このため、１台の電気的特性試験装置で複数種のパワー半導体モジュールの試験を行う場合は、[同時試験の台数]×[品種数]の試験治具を準備しなければならない。その結果、試験治具のサイズによる制約で電気的特性試験装置が大型化し、複数種のパワー半導体モジュールの試験を行うためには、パワー半導体モジュールの投入可能数が電気的特性試験装置の装置サイズの制約を受け減少する分、パワー半導体モジュールの生産性が悪化するという問題点があった。

【0009】

また、パワー半導体モジュールの品種切替え時には、並列台数分の試験治具を交換する必要がある。さらに、これらの試験治具の保管は、安定した測定精度を維持するためにクリーンルーム等の温湿度やパーティクルレベルの安定した環境が保障される空間にする必要があり、大きな保管スペースが必要となりコスト上昇要因となっていた。

【0010】

本開示のパワー半導体モジュール用の電気的特性試験装置は上記問題点を解決するためになされたもので、装置の低コスト化及び小型化を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本開示に係る請求項１記載の電気的特性試験装置は、可撓性を有する治具本体を含む試験治具と、パワー半導体モジュール及び入力ブロックを試験ステージ上に搭載するモジュール搭載部材と、押圧部材を有し、前記治具本体を変形させる押圧動作を実行する押圧機構とを備え、前記治具本体は第１及び第２の主面を有し、前記試験ステージは第１及び第２の主面を有し、前記治具本体の第２の主面と前記試験ステージの第１の主面とが対向し、前記治具本体の第２の主面が本体主面として規定され、前記試験ステージの第１の主面がステージ主面として規定され、前記治具本体は内部に試験領域、出力領域及び配線領域を有し、前記試験領域に試験電極が設けられ、前記出力領域に出力電極が設けられ、前記配線領域に内部配線が設けられ、前記内部配線は前記試験電極と前記出力電極とを電気的に接続し、前記試験電極、前記出力電極及び前記内部配線は同一形成層に形成され、前記試験電極は前記本体主面に対し前記ステージ主面から離れた位置に設けられ、かつ前記本体主面側に露出しており、前記出力電極は前記本体主面に対し前記ステージ主面から離れた位置に配置され、かつ前記本体主面側に露出しており、前記パワー半導体モジュールは前記ステージ主面上に設けられ、前記試験電極に対向する素子電極を有し、前記入力ブロックは前記ステージ主面上に設けられ、前記出力電極に対向する入力電極を有し、前記試験治具と前記モジュール搭載部材との組合せが試験構造体として規定され、前記試験構造体は初期状態時において、前記試験電極と前記素子電極とは非接触状態であり、かつ、前記出力電極と前記入力電極とは非接触状態であり、前記押圧動作は、前記試験構造体が初期状態から電極接触状態に変化するように、前記押圧部材によって前記試験治具を押圧する動作であり、前記電極接触状態は、前記試験電極と前記素子電極とが接触し、かつ、前記出力電極と前記入力電極とが接触する状態である。

【発明の効果】

【0012】

本開示の電気的特性試験装置は、押圧部材によって治具本体を押圧する押圧動作を実行することにより、試験治具とモジュール搭載部材との組合せである試験構造体を初期状態から電極接触状態に変化させることができる。

【0013】

したがって、本開示の電気的特性試験装置は、上記電極接触状態時に入力ブロックの入力電極から得られる入力信号に基づき、パワー半導体モジュールの素子電極から得られる素子信号の状態を検査する電気的特性試験を実行することができる。

【0014】

さらに、本開示の電気的特性試験装置は、試験治具、モジュール搭載部材及び押圧部材を主要構成要素としているため、ポゴピンプローブ等の専用の電気的接続部材を不要とする分、装置コストの低減化を図ることができる。

【0015】

加えて、試験治具において、試験電極、出力電極及び内部配線は同一形成層に形成されるため、試験治具のサイズダウンを図ることができる。その結果、本開示の電気的特性試験装置の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施の形態１である電気的特性試験装置の構成を示す説明図（その１）である。

【図2】実施の形態１である電気的特性試験装置の構成を示す説明図（その２）である。

【図3】実施の形態１の変形例である電気的特性試験装置における試験構造体の上面構成を示す説明図である。

【図4】実施の形態２の基本構成である治具収納庫の構成を示す説明図である。

【図5】実施の形態２の基本構成である試験治具の構造を示す説明図（その１）である。

【図6】実施の形態２の基本構成である試験治具の構造を示す説明図（その２）である。

【図7】実施の形態２の第１の変形例である試験治具の構造を示す説明図（その１）である。

【図8】実施の形態２の第１の変形例である試験治具の構造を示す説明図（その２）である。

【図9】実施の形態２の変形例である治具収納庫の構成を示す説明図（その１）である。

【図10】実施の形態２の変形例である治具収納庫の構成を示す説明図（その２）である。

【図11】実施の形態２の第２の変形例である試験治具の構造を示す説明図である。

【図12】実施の形態２の第３の変形例である試験治具の構造を示す説明図である。

【図13】実施の形態２の第４の変形例である試験治具の構造を示す説明図である。

【図14】実施の形態３である電気的特性試験装置の構成を示す説明図である。

【図15】図１４で示した試験治具格納躯体の詳細構成を示す説明図である。

【図16】実施の形態４の電気的特性試験装置の構成を示す説明図（その１）である。

【図17】実施の形態４の電気的特性試験装置の構成を示す説明図（その２）である。

【図18】実施の形態４の電気的特性試験装置の利用例を示す説明図である。

【図19】実施の形態４において、１単位の試験治具、１単位のモジュール搭載部材及び１単位の押圧機構の構造を示す説明図（その１）である。

【図20】実施の形態４において、１単位の試験治具、１単位のモジュール搭載部材及び１単位の押圧機構の構造を示す説明図（その２）である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

＜実施の形態１＞
（基本構成）
図１及び図２はそれぞれ本開示の実施の形態１である電気的特性試験装置Ｓ１の構成を示す説明図である。図１は側面から視た断面構造を示し、図２は上面から視た上面構造を示している。図１及び図２それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。

【0018】

図１及び図２に示すように、基本構成の電気的特性試験装置Ｓ１は、試験治具３、モジュール搭載部材４、押圧機構を主要構成要素として含んでいる。押圧機構は押圧部材４４及び位置決めピン４８を含んでいる。なお、図２では、押圧機構の上方に存在する押圧部材４４等の図示を省略している。

【0019】

試験治具３は可撓性を有する治具本体３０を含んでいる。試験治具３として例えばＦＰＣ（Flexible printed circuits）が用いられる。ＦＰＣは回路の電気的絶縁を確保するためポリイミドなど耐熱性や可撓性のある材料で構成されており、高温環境下でも使用することができる。治具本体３０は上面及び下面を有している。試験治具３の上面が第１の主面となり、下面が第２の主面となる。

【0020】

モジュール搭載部材４は試験ステージ４１を有し、試験ステージ４１の上面及び下面を有している。試験ステージ４１の上面が第１の主面となり、下面が第２の主面となる。試験ステージ４１の構成材料として例えば鉄やアルミ合金が考えられる。

【0021】

治具本体３０の下面と試験ステージ４１の上面とが対向する。ここで、試験治具３の下面が本体主面として規定され、試験ステージ４１の上面がステージ主面として規定される。試験治具３とモジュール搭載部材４との組合せによって試験構造体１０が構成される。

【0022】

試験ステージ４１上に複数のパワー半導体モジュール１と、入力ブロック１００と、一対の位置決めブロック４２が設けられる。図１では複数のパワー半導体モジュール１として、６つのパワー半導体モジュール１が図示されている。

【0023】

一対の位置決めブロック４２は複数のパワー半導体モジュール１及び入力ブロック１００を挟むように、試験ステージ４１におけるＹ方向の端部領域に設けられる。位置決めブロック４２の構成材料として、例えばステンレス鋼やアルミ合金が考えられ、入力ブロック１００の構成材料としてフッ素樹脂、エンジニアリングプラスティック等が考えられる。

【0024】

通常、電気的特性試験装置Ｓ１はパワー半導体モジュール１の製造ラインに設けられ、製造された複数のパワー半導体モジュール１を試験ステージ４１上に固定することにより、パワー半導体モジュール１に対する電気的特性試験を実行することができる。パワー半導体モジュール１の試験ステージ４１上への固定は、例えば、製品ガイドやワンタッチクランプ等の既存のロック機構を用いて固定される。

【0025】

したがって、電気的特性試験装置Ｓ１を利用するオペレータは、試験ステージ４１の上面上において所望の位置に複数のパワー半導体モジュール１を固定することができる。

【0026】

モジュール搭載部材４において、複数のパワー半導体モジュール１はそれぞれ表面上に素子電極２１～２３を有している。これら素子電極２１～２３は後述する試験治具３の試験電極３１～３３に対向する位置に配置される。なお、素子電極２１～２３は銅等を構成材料としている。

【0027】

モジュール搭載部材４において、入力ブロック１００はそれぞれ表面上に入力電極９１～９３を有している。これら入力電極９１～９３は、後述する試験治具３の出力電極８１～８３に対向する位置に配置される。なお、入力電極９１～９３は銅等を構成材料としている。

【0028】

入力電極９１～９３は試験用配線Ｌ１～Ｌ３を介して試験用端子Ｐ１～Ｐ３に電気的に接続されている。したがって、試験用端子Ｐ１～Ｐ３から、入力電極９１～９３より得られる第１～第３の入力信号を外部に取り出すことができる。なお、試験用配線Ｌ１～Ｌ３の電線材料として銅等が考えられる。

【0029】

一方、治具本体３は内部に複数の試験領域３５、出力領域８５及び配線領域を有している。図１では複数の試験領域３５として６つの試験領域３５が図示されている。

【0030】

複数の試験領域３５それぞれに試験電極３１～３３が設けられ、出力領域８５に出力電極８１～８３が設けられ、配線領域に３本の内部配線１１が設けられる。試験電極３１～３３、出力電極８１～８３及び３本の内部配線１１は、同一形成層に設けられる。

【0031】

図２に示すように、３本の内部配線１１は電気的に独立している。３本の内部配線１１によって、素子電極２１～２３と出力電極８１～８３とを電気的に接続する。試験電極３１～３３、出力電極８１～８３及び３本の内部配線１１それぞれは銅等を構成材料としている。

【0032】

モジュール搭載部材４に搭載される複数のパワーモジュール１と試験治具３に設けられる複数の試験領域３５とは１対１に対応する。

【0033】

前述したように、複数のパワー半導体モジュール１はそれぞれ素子電極２１～２３を有している。素子電極２１～２３は第１～第３の素子電極となる。すなわち、複数のパワー半導体モジュール１はそれぞれ、Ｎ＝３とした第１～第Ｎの素子電極を有している。

【0034】

そして、試験治具３において、複数の出力領域８５それぞれに試験電極３１～３３が設けられる。試験電極３１～３３は第１～第３の試験電極となる。すなわち、試験治具３における複数の試験領域３５はそれぞれ、Ｎ＝３とした第１～第Ｎの試験電極を有している。

【0035】

複数の試験領域３５それぞれの試験電極３１～３３は治具本体３０の下面よりもＺ方向において高い形成位置に設けられる。すなわち、試験電極３１～３３は、本体主面となる治具本体３０の下面に対し、ステージ主面となる試験ステージ４１の上面から離れた位置に設けられる。

【0036】

試験電極３１～３３それぞれの下方に開口部１３が設けられる。したがって、試験電極３１～３３はそれぞれ開口部１３を介して、本体主面側に露出している。一方、３本の内部配線１１の下方には治具本体３０が残存しており、３本の内部配線１１の絶縁距離を確保している。

【0037】

出力電極８１～８３は第１～第３の出力電極となる。すなわち、試験治具３の出力領域８５は、Ｎ＝３とした第１～第Ｎの出力電極を有している。

【0038】

出力電極８１～８３は治具本体３０の下面よりも高い形成位置に設けられる。すなわち、出力電極８１～８３は本体主面となる治具本体３０の下面に対し、ステージ主面となる試験ステージ４１の上面から離れた位置に設けられる。

【0039】

出力電極８１～８３それぞれの下方に開口部４３が設けられる。したがって、出力電極８１～８３はそれぞれ開口部４３を介して、本体主面側に露出している。

【0040】

図２に示すように、複数の試験領域３５それぞれの素子電極２１は内部配線１１を介して出力電極８１に電気的に接続される。複数の試験領域３５それぞれの素子電極２２は内部配線１１を介して出力電極８２に電気的に接続される。複数の試験領域３５それぞれの素子電極２３は内部配線１１を介して出力電極８３に電気的に接続される。

【0041】

ここで、３本の内部配線１１のうち、素子電極２１，試験電極３１間を電気的に接続する内部配線１１を第１の内部配線、素子電極２２，試験電極３２間を電気的に接続する内部配線１１を第２の内部配線、素子電極２３，試験電極３３間を電気的に接続する内部配線１１を第３の内部配線とする。したがって、試験治具３は配線領域にＮ＝３とした第１～第Ｎの内部配線を有している。

【0042】

素子電極２１～２３、試験電極３１～３３、出力電極８１～８３、入力電極９１～９３及び上述した第１～第３の内部配線は互いに１対１に対応している。

【0043】

治具本体３０のＹ方向における２つの端部領域それぞれにおいて上面及び下面間を貫通する治具側位置決め穴として、２つの位置決め穴１４が設けられる。したがって、試験治具３は総計４つの位置決め穴１４を有している。

【0044】

モジュール搭載部材４の一対の位置決めブロック４２はそれぞれ上面から内部にかけて設けられるモジュール側位置決め穴として、２つの位置決め穴４２ｈが設けられる。したがって、モジュール搭載部材４は一対の位置決めブロック４２に総計４つの位置決め穴４２ｈを有している。

【0045】

４つの位置決め穴４２ｈは上述した４つの位置決め穴１４に対応している。したがって、試験構造体１０の両端領域それぞれにおいて、平面視して２つの位置決め穴１４と２つの位置決め穴４２ｈとを一致させることにより、試験構造体１０を位置決め設定状態にすることができる。

【0046】

試験構造体１０の位置決め設定状態において、複数のパワー半導体モジュール１及び複数の試験領域３５のうち、対応関係にあるパワー半導体モジュール１及び試験領域３５間において、試験電極３１～３３と素子電極２１～２３とが平面視して重複する。例えば、図１及び図２で示す最左の試験領域３５における試験電極３１～３３と、最左のパワー半導体モジュール１の素子電極２１～２３とが平面視して重複する。

【0047】

試験構造体１０の位置決め設定状態において、出力領域８５と入力ブロック１００との間において、出力電極８１～８３と入力電極９１～９３とが平面視して重複する。

【0048】

押圧機構は、複数の試験領域３５及び１単位の出力領域８５それぞれを押圧する複数の押圧部材４４を有している。押圧部材４４の構成材料としてはステンレス鋼またはアルミ合金が考えられる。図１では複数の押圧部材４４として７つの押圧部材４４が図示されている。したがって、図１及び図２で示す電気的特性試験装置Ｓ１の押圧機構は総計７つの押圧部材４４を有している。

【0049】

押圧機構はさらに複数の位置決めピン４８を有している。複数の位置決めピン４８は試験治具３の両端領域それぞれに設けられる２つの位置決め穴１４と、一対の位置決めブロック４２それぞれに設けられる２つの位置決め穴４２ｈとに対応して設けられる。したがって、電気的特性試験装置Ｓ１の押圧機構は総計４つの位置決めピン４８を有している。

【0050】

複数の押圧部材４４はそれぞれ下面に緩衝板４６を有しており、この緩衝板４６が試験治具３と接触する。緩衝板４６の構成材料としてシリコン樹脂、エンジニアリングプラスティック等が考えられる。

【0051】

押圧機構は、複数の押圧部材４４によって試験治具３を押圧する押圧動作に加え、位置決めピン４８を下降させる位置決め動作を実行する。

【0052】

複数の位置決めピン４８を下降方向Ｄ１に向けて下降させる位置決め動作を実行することにより、対応する位置決め穴１４を貫通して、位置決めブロック４２の位置決め穴４２ｈに達することにより、試験構造体１０を位置決め設定状態にすることができる。

【0053】

複数の押圧部材４４を下降させる押圧動作を実行することにより、複数の押圧部材４４は下降方向Ｄ１に向けて、試験治具３における複数の試験領域３５と出力領域８５とを押圧して、治具本体３０を変形させることができる。

【0054】

なお、複数の押圧部材４４による押圧動作及び複数の位置決めピン４８による位置決め動作は図示しない駆動機構を動力源として実行される。駆動機構として例えば、シリンダ式等の空圧式、サーボ式または機械式の駆動機構が考えられる。

【0055】

（動作）
このような構成において、押圧機構による押圧動作が実行される前の初期状態において、モジュール搭載部材４上に試験治具３が載置されていても、複数の試験領域３５それぞれの素子電極２１～２３と複数のパワー半導体モジュール１それぞれの試験電極３１～３３とは接触せず、出力電極８１～８３と入力電極９１～９３とは接触しない。

【0056】

なぜなら、治具本体３０は変形されておらず、試験電極３１～３３及び出力電極８１～８３は、治具本体３０の下面よりも高い形成位置に設けられているからである。すなわち、試験構造体１０は初期状態時において、複数の試験領域３５，複数のパワー半導体モジュール１間において、素子電極２１～２３と試験電極３１～３３とは非接触状態であり、かつ、出力電極８１～８３と入力電極９１～９３とは非接触状態となる。

【0057】

次に、上述した押圧機構による位置決め動作及び押圧動作について説明する。まず、複数の位置決めピン４８を下降方向Ｄ１に沿って下降させる位置決め動作が実行される。

【0058】

位置決め動作を実行して、複数の位置決めピン４８それぞれを下降方向Ｄ１に沿って下降させ、対応する位置決め穴１４を貫通し、対応する位置決め穴４２ｈに到達させることにより、試験構造体１０を位置決め設定状態にする。

【0059】

試験構造体１０が位置決め設定状態にされた後、複数の押圧部材４４それぞれを下降方向Ｄ１に沿って下降させる押圧動作を実行して、複数の試験領域３５及び出力領域８５を複数の押圧部材４４によって押圧することにより治具本体３０を変形させる。

【0060】

すると、試験構造体１０が初期状態から電極接触状態に変化する。電極接触状態は、複数の試験領域３５それぞれの試験電極３１～３３と複数のパワー半導体モジュール１それぞれの素子電極２１～２３とが接触し、かつ、出力電極８１～８３と入力電極９１～９３とが接触する状態である。

【0061】

治具本体３０は可撓性を有するため、仮に試験電極３１～３３間で高さ方向の精度バラツキが生じても、押圧動作によって試験電極３１～３３間の精度バラツキを吸収して上述した電極接触状態を実現することができる。

【0062】

このように、試験構造体１０の電極接触状態時に、複数の試験領域３５及び複数のパワー半導体モジュール１のうち、対応関係にある試験領域３５とパワー半導体モジュール１との間において、試験電極３ｉ（ｉ＝１～Ｎ（＝３）のいずれか）と素子電極２ｉとが開口部１３を介して接触する。例えば、図１及び図２で示す最左の試験領域３５と最左のパワー半導体モジュール１とが対応関係にあり、最左の試験領域３５の試験電極３１、試験電極３２及び試験電極３３と最左のパワー半導体モジュール１の素子電極２１、素子電極２２及び素子電極２３とが接触する。

【0063】

さらに、試験構造体１０の電極接触状態時に出力領域８５の出力電極８ｉと入力ブロック１００の入力電極９ｉとが開口部４３を介して接触する。すなわち、出力電極８１と入力電極９１とが接触し、出力電極８２と入力電極９２とが接触し、出力電極８３と入力電極９３とが接触する。

【0064】

なお、押圧部材４４の下面に緩衝板４６が設けられているため、押圧動作の部材下降動作時における押圧部材４４との接触面となる治具本体３０の上面を保護することができる。

【0065】

電極接触状態の試験構造体１０において、複数のパワー半導体モジュール１に対する電気的試験を行い、試験用端子Ｐ１～Ｐ３から得られる一組の入力信号群を得ることができる。すなわち、入力電極９１～９３から得られる第１～第３の入力信号を試験用端子Ｐ１～Ｐ３から取り出すことができる。例えば、複数のパワー半導体モジュール１それぞれの素子電極２１から得られる第１の素子信号は、複数の試験領域３５それぞれの試験電極３１、第１の内部配線、出力電極８１、入力電極９１、及び試験用配線Ｌ１を介して、試験用端子Ｐ１から第１の入力信号として取り出すことができる。

【0066】

試験用端子Ｐ１から得られる第１の入力信号は、複数のパワー半導体モジュール１それぞれの素子電極２１から得られる信号に対応し、試験用端子Ｐ２から得られる第２の入力信号は、複数のパワー半導体モジュール１それぞれの素子電極２２から得られる信号に対応し、試験用端子Ｐ３から得られる第３の入力信号は、複数のパワー半導体モジュール１それぞれの素子電極２３から得られる信号に対応する。

【0067】

なお、複数の押圧部材４４及び複数の位置決めピン４８を上昇方向Ｄ２に上昇させることにより、試験構造体１０を電極接触状態から初期状態に戻すことができる。

【0068】

（効果）
実施の形態１の基本構成である電気的特性試験装置Ｓ１は、押圧部材４４によって治具本体３０を変形させる押圧動作を実行することにより、試験治具３とモジュール搭載部材４との組合せである試験構造体１０を初期状態から電極接触状態に変化させることができる。

【0069】

したがって、実施の形態１の電気的特性試験装置Ｓ１は、電極接触状態時に入力ブロック１００の入力電極９１～９３から得られる第１～第３の入力信号に基づき、パワー半導体モジュール１の素子電極２１～２３から得られる第１～第３の素子信号の状態を検査する電気的特性試験を実行することができる。

【0070】

さらに、電気的特性試験装置Ｓ１は、試験治具３、モジュール搭載部材４及び押圧部材４４を主要構成要素としているため、ポゴピンプローブ等の専用の電気的接続部材を不要とする分、装置コストの低減化を図ることができる。

【0071】

加えて、試験治具３において、試験電極３１～３３、出力電極８１～８３及び内部配線１１は同一形成層に形成されるため、試験治具３のサイズダウンを図ることができる。その結果、実施の形態１の電気的特性試験装置Ｓ１の小型化を図ることができる。

【0072】

さらに、実施の形態１の電気的特性試験装置Ｓ１は、電極接触状態時に入力ブロック１００の入力電極９１～９３から得られる一組の第１～第３の入力信号に基づき、複数のパワー半導体モジュール１それぞれの素子電極２１～２３から得られる第１～第３の素子信号の状態を総合的に検査する電気的特性試験を実行することができる。

【0073】

例えば、複数のパワー半導体モジュール１に対し高電圧印加による試験を行い、一のパワー半導体モジュール１に異常が発生した場合、異常状態のパワー半導体モジュール１の素子電極２１～２３の少なくとも一つから過大な短絡電流が流れる。このため、上述した第１～第３の入力信号から複数のパワー半導体モジュール１のいずれかに異常が発生してことを認識することができる。

【0074】

以下、実施の形態１の電気的特性試験装置Ｓ１の上述した効果について詳述する。実施の形態１の基本構成の電気的特性試験装置Ｓ１を導入することにより、パワー半導体モジュール１の形状や最大定格などの違いを持つ品種毎に必要な試験治具３を少ない部材で構成できる分、低コスト化を図っている。

【0075】

また、試験構造体１０は、ポゴピン構造のプローブピンや樹脂板、配線材料などの、電極接触状態に設定するための専用の電気的接続部材を使用しないため、電気的特性試験装置Ｓ１にて高温環境下の試験が行える。高温環境として２００℃程度の高温環境が考えられる。また、高温環境試験などにおいて、晒される温度変化により、試験治具３に発生する材質の劣化や消耗を防ぐことができる。

【0076】

加えて、試験治具３を薄型、軽量化することで電気的特性試験装置Ｓ１全体の小型化を図ることができる。また、特に高温試験環境を実現する高温炉でも、実施の形態１の電気的特性試験装置Ｓ１を使用することにより、電気的特性試験装置Ｓ１に同時に投入可能なパワー半導体モジュール１の試験数を従来よりも増やし、生産効率を改善できる分、低コスト化を図ることができる。

【0077】

また、従来の電気的特性試験装置は、ポゴピンプローブなどはパワー半導体モジュールの電極と電気的コンタクトをするために数ｍｍ～１０ｍｍ前後のストロークを必要とする。一方、実施の形態１の電気的特性試験装置Ｓ１は、パワー半導体モジュール１の外形出来栄え精度を考慮して、ＦＰＣ等を構成材料とする治具本体３０の可撓性を用いた数ｕｍ～数ｍｍ程度の比較的短い上下ストロークで安定した電極接触状態を図ることができる。

【0078】

（変形例）
図３は実施の形態１の変形例である電気的特性試験装置Ｓ１Ｂにおける試験構造体１０Ｂの上面構成を示す説明図である。図３にＸＹＺ直交座標系を記している。

【0079】

以下、図１及び図２で示した基本構成と同様な箇所は説明を省略し、電気的特性試験装置Ｓ１Ｂ内の試験構造体１０Ｂの特徴部分について説明する。

【0080】

電気的特性試験装置Ｓ１と電気的特性試験装置Ｓ１Ｂとの主な相違点は以下の通りである。モジュール搭載部材４Ｂにおいて、モジュール搭載部材４の１単位の入力ブロック１００に替えて複数の入力ブロック１０５が設けられる。試験治具３Ｂにおいて、試験治具３の１単位の出力領域８５に替えて複数の出力領域８８が設けられる。１組の３本の内部配線１１に替えて複数組の３本の内部配線１１Ｂが設けられる。複数組の３本の内部配線１１Ｂは複数の配線領域に設けられる。図３では複数の出力領域８８として６つの出力領域８８が図示され、複数の入力ブロック１０５として６つの入力ブロック１０５が図示されている。

【0081】

複数のパワー半導体モジュール１、複数の試験領域３５、複数の出力領域８８、複数の入力ブロック１０５及び複数の配線領域は互いに１対１に対応している。

【0082】

複数の出力領域８８はそれぞれ出力電極８１～８３を第１～第３の出力電極として有している。複数の入力ブロック１０５はそれぞれ入力電極９１～９３を第１～第３の入力電極として有している。複数の入力ブロック１０５それぞれの入力電極９１～９３は試験用配線Ｌ１～Ｌ３を介して試験用端子Ｐ１～Ｐ３に電気的に接続される。なお、図３では、最左のパワー半導体モジュールに対応する入力ブロック１０５にのみ、試験用配線Ｌ１～Ｌ３及び試験用端子Ｐ１～Ｐ３を図示している。

【0083】

複数の配線領域それぞれに設けられる３本の内部配線１１Ｂもおいて、素子電極２１，試験電極３１間を電気的に接続する内部配線１１Ｂを第１の内部配線、素子電極２２，試験電極３２間を電気的に接続する内部配線１１Ｂを第２の内部配線、素子電極２３，試験電極３３間を電気的に接続する内部配線１１Ｂを第３の内部配線とする。したがって、試験治具３Ｂは複数の配線領域それぞれにＮ＝３とした第１～第Ｎの内部配線を有している。

【0084】

試験構造体１０Ｂにおいて、素子電極２１～２３、試験電極３１～３３、出力電極８１～８３、入力電極９１～９３、及び第１～第３の内部配線は互いに１対１に対応している。

【0085】

複数の試験領域３５、複数の出力領域８８及び複数の配線領域のうち、対応関係にある試験領域、出力領域及び配線配線間において、第ｉ（ｉ＝１～３のいずれか）の内部配線によって第ｉの試験電極となる試験電極３ｉと第ｉの出力電極となる出力電極８ｉとが電気的に接続される。例えば、図３において、最左の試験領域３５と最左の出力領域８８とが対応し、最左の試験領域３５の素子電極２１～２３と最左の出力領域８８の出力電極８１～８３とが第１～第３の内部配線を介して電気的に接続される。

【0086】

押圧機構は、複数の試験領域３５及び複数の出力領域８８それぞれを押圧する複数の押圧部材４４を有している。複数の押圧部材４４は複数の試験領域３５と複数の出力領域８８とを押圧するために設けられる。図３では総計１２個の押圧部材４４が図示されている。

【0087】

（動作）
このような構成の電気的特性試験装置Ｓ１Ｂにおいて、基本構成と同様に位置決め動作を実行した後、複数の押圧部材４４それぞれを下降方向Ｄ１に沿って下降させ、試験治具３Ｂにおける複数の試験領域３５及び複数の出力領域８８を押圧する押圧動作を実行することより、治具本体３０を変形させる。すると、試験構造体１０Ｂが初期状態から電極接触状態に変化する。

【0088】

試験構造体１０Ｂの電極接触状態は、複数の試験領域３５及び複数のパワー半導体モジュール１のうち、対応関係にある試験領域３５とパワー半導体モジュール１との間において、試験電極３ｉと素子電極２ｉとが接触する状態となる。例えば、図３で示す最右のパワー半導体モジュール１の素子電極２１～２３と、最右の試験領域３５における試験電極３１～３３とが接触する。

【0089】

試験構造体１０Ｂの電極接触状態時において、複数の出力領域８８及び複数の入力ブロック１０５のうち、対応関係にある出力領域８８と入力ブロック１０５との間において、出力電極８ｉと入力電極９ｉとが接触する。例えば、図３で示す最右の出力領域８８の出力電極８１～８３と、最右の入力ブロック１０５における入力電極９１～９３とが接触する。

【0090】

電極接触状態の試験構造体１０Ｂに対し、複数のパワー半導体モジュール１に対する電気的試験を行い、複数組の試験用端子Ｐ１～Ｐ３から得られる複数組の第１～第３の入力信号を得ることができる。すなわち、複数組の試験用端子Ｐ１～Ｐ３から、複数組の第１～第３の入力信号を個別に取り出すことができる。

【0091】

試験用端子Ｐ１より得られる第１の入力信号は、複数のパワー半導体モジュール１うち対応するパワー半導体モジュール１の素子電極２１から得られる第１の素子信号に対応する。試験用端子Ｐ２より得られる第２の入力信号は、複数のパワー半導体モジュール１のうち対応するパワー半導体モジュール１の素子電極２２から得られる第２の素子信号に対応する。試験用端子Ｐ３より得られる第３の入力信号は、複数のパワー半導体モジュール１のうち対応するパワー半導体モジュール１の素子電極２３から得られる第３素子信号に対応する。

【0092】

（効果）
変形例の電気的特性試験装置Ｓ１Ｂは、電極接触状態時において、複数の入力ブロック１０５それぞれの入力電極９１～９３から得られる複数組の第１～第３の入力信号に基づき、複数のパワー半導体モジュール１それぞれの素子電極２１～２３から得られる複数組の第１～第３の素子信号の状態を個別に検査する電気的特性試験を実行することができる。

【0093】

複数のパワー半導体モジュール１に対し高電圧印加による試験を行い、一のパワー半導体モジュール１に異常が発生した場合、異常状態のパワー半導体モジュール１の素子電極２１～２３の少なくとも一つから過大な短絡電流が流れる。このため、上述した複数組の第１～第３の入力信号から異常状態のパワー半導体モジュール１を特定することができる。

【0094】

図１及び図２で示した基本構成の電気的特性試験装置Ｓ１では、試験中に１台のパワー半導体モジュール１が故障し、その原因が短絡モードの場合、保護のため試験自体を中断する必要がある。

【0095】

前述したように、図３で示した変形例の電気的特性試験装置Ｓ１Ｂは異常状態のパワー半導体モジュール１を特定することができる。このため、図示しない外部回路により異常状態のパワー半導体モジュール１を試験対象から個別に切り離し、残りの複数のパワー半導体モジュール１については試験を継続することができる。

【0096】

したがって、電気的特性試験装置Ｓ１Ｂを製造装置に用いた場合、電気的特性試験装置Ｓ１と比較して生産能力の低下が抑制できコストダウンにつながる。

【0097】

（その他）
電気的特性試験装置Ｓ１，Ｓ１Ｂそれぞれにおいて、位置決めピン４８は、上方から下降時に試験治具３の位置決め穴１４を貫通し、モジュール搭載部材４の位置決め穴４２ｈに到達させることにより、試験構造体１０及び１０Ｂの位置決め動作を実行している。

【0098】

上述した位置決めピン４８に替えて、試験ステージ４１の下方から上向きに突出する上向き位置決めピンを設置し、上向き位置決めピンを、位置決め穴１４に到達させるようにしても、位置決め動作を実行することができる。

【0099】

＜実施の形態２＞
（はじめに）
実施の形態２では、収納対象試験治具を収納する治具収納庫と、当該治具収納庫への収納容易化機能を有する試験治具とを開示対象としている。

【0100】

（基本構成の治具収納庫及び試験治具）
図４は本開示の実施の形態２の基本構成である治具収納庫５の構成を示す説明図である。図５及び図６それぞれは実施の形態２の基本構成である試験治具３Ｃの構造を示す説明図である。図４及び図５は側面から視た断面構造を示し、図６は上面から視た上面構造を示している。図４～図６それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。なお、ＸＹＺ直交座標系は試験治具３Ｃを基準としている。

【0101】

実施の形態２の電気的特性試験装置Ｓ２は、実施の形態１の電気的特性試験装置Ｓ１において、試験治具３を試験治具３Ｃに置き換えた装置となる。

【0102】

以下、試験治具３Ｃについて説明する。なお、試験治具３Ｃに関し、図１～図３で示した試験治具３，３Ｂと同様な構成は同一符号を付して説明を適宜省略し、試験治具３Ｃの特徴を中心に説明する。

【0103】

図５及び図６に示すように、試験治具３ＣはＹ方向の両端領域それぞれにおいて、治具本体３０の上面上及び下面上に補強板１６を設けている。補強部材となる補強板１６は補強板装着部材１６ｐを用いて治具本体３０に固定される。補強板１６の構成材料としてエンジニアリングプラスティックやアルミ合金等が考えられる。なお、補強板１６は導電性を有することが望ましい。

【0104】

試験治具３Ｃの両端領域それぞれにおいて、補強板１６及び治具本体３０を貫通して２つの位置決め穴１４が設けられる。したがって、補強部材となる補強板１６は、試験治具３Ｃの上面上及び下面上において位置決め穴１４の周辺領域に設けられており、補強板１６を貫通して位置決め穴１４の一部が設けられる。

【0105】

なお、試験治具３Ｃに設けられる４つの位置決め穴１４の平面形成位置は、図１及び図２で示した試験治具３における４つの位置決め穴１４と同一となる。

【0106】

このように、試験治具３Ｃは、治具本体３０の上面及び下面間を貫通する治具側位置決め穴として４つの位置決め穴１４と、試験治具３Ｃの上面上及び下面上において４つの位置決め穴１４の周辺領域に設けられる一対の補強板１６を有している。

【0107】

一方、モジュール搭載部材４は、実施の形態１と同様に、４つの位置決め穴１４に対応するモジュール側位置決め穴として４つの位置決め穴４２ｈを有している。

【0108】

したがって、試験治具３Ｃとモジュール搭載部材４との組合せによる試験構造体において、平面視して４つの位置決め穴１４と４つの位置決め穴４２ｈとが一致した位置決め設定状態時に、実施の形態１と同様、試験電極３１～３３と素子電極２１～２３とが平面視して重複し、出力電極８１～８３と入力電極９１～９３とが平面視して重複する。

【0109】

図４に示す治具収納庫５は収納対象試験治具を収納する。実施の形態１の試験治具３，３Ｂや実施の形態２の試験治具３Ｃが収納対象試験治具となり得る。すなわち、可撓性を有する治具本体を有し、上記治具本体の端部領域において第１及び第２の主面間を貫通する治具側位置決め穴が設けられる試験治具が収納対象試験治具となる。

【0110】

治具収納庫５は、筐体５０と、４本の吊り下げ用ピン５１とを主要構成要素として含んでいる。図４では収納対象試験治具として試験治具３Ｃを示している。４本の吊り下げ用ピン５１はそれぞれ導電性を有している。

【0111】

４本の吊り下げ用ピン５１はそれぞれ筐体５０内でＺ方向に沿った延在方向に延びて設けられる。４本の吊り下げ用ピン５１のうち、＋Ｙ方向側の上方に２本の吊り下げ用ピン５１が設けられ、－Ｙ方向側の下方に２本の吊り下げ用ピン５１が設けられる。４本の吊り下げ用ピン５１はＸＹ平面で平面視して、試験治具３Ｃの４つの位置決め穴１４に一致するように設けられる。

【0112】

したがって、４本の吊り下げ用ピン５１に対し、図４の＋Ｚ方向側の左方から、試験治具３Ｃの４つの位置決め穴１４と、４本の吊り下げ用ピン５１とがＸＹ平面で平面視して一致した状態で、試験治具３Ｃを－Ｚ方向側の右方に移動せることにより、試験治具３Ｃの４つの位置決め穴１４に４本の吊り下げ用ピン５１を貫通させた状態で、筐体５０内に試験治具３Ｃを収納することができる。

【0113】

（効果）
実施の形態２の電気的特性試験装置Ｓ２において、電気的特性試験装置Ｓ１と同様、試験治具３Ｃとモジュール搭載部材４との組合せである試験構造体を位置決め設定状態にして、押圧部材４４による押圧動作を実行することにより、試験治具３Ｃとモジュール搭載部材４との間で電極接触状態を精度良く設定することができる。すなわち、試験治具３Ｃの４つの位置決め穴１４は位置決め機能を有している。

【0114】

例えば、実施の形態１と同様な位置決め動作を実行して、試験治具３Ｃとモジュール搭載部材４とによる試験構造体に対し、４つの位置決め穴１４を貫通して４つの位置決め穴４２ｈに到達するように位置決めピン４８を装着することにより、比較的簡単に試験構造体を位置決め設定状態にすることができる。

【0115】

さらに、試験治具３Ｃの４つの位置決め穴１４は、治具本体３０の上面及び下面間を貫通しているため、図４で示す治具収納庫５のように、４つの位置決め穴１４に４本の吊り下げ用ピン５１を貫通させる態様で、試験治具３Ｃを筐体５０内に収納することができる。すなわち、試験治具３Ｃの４つの位置決め穴１４は収納容易化機能を有している。

【0116】

このように、実施の形態２の電気的特性試験装置Ｓ２は、試験治具３Ｃの位置決め穴１４に位置決め機能と収納容易化機能とを持たせることにより、試験治具３Ｃに専用の収納容易化構造を設ける必要がない分、試験治具３Ｃをサイズダウンして、試験治具３Ｃの加工費削減及び品質向上を図ることができる。

【0117】

さらに、試験治具３Ｃは４つの位置決め穴１４の周辺に補強部材となる補強板１６を設けている。この補強板１６によって、４つの位置決め穴１４に位置決め機能及び収納容易化機能を発揮させる際、位置決め穴１４を保護することができる。

【0118】

加えて、補強部材である補強板１６は導電性を有する場合、位置決め穴１４に吊り下げ用ピン５１を貫通させる態様で試験治具３Ｃを収納する際、導電性を有する吊り下げ用ピン５１を接地電位等の基準電位に設定して、試験治具３Ｃに帯電した静電気を除去することができる。

【0119】

図４で示した実施の形態２の基本構成である治具収納庫５は、収納対象試験治具となる試験治具３Ｃの４つの位置決め穴１４を活用して、モジュール搭載部材４Ｃを収納することにより、比較的簡単に試験治具３Ｃを筐体５０内に収納することができる。

【0120】

さらに、導電性を有する４本の吊り下げ用ピン５１のうち少なくとも一つを基準電位となる接地電位に設定することにより、試験治具３Ｃにおける上面または下面に帯電した静電気を除去することができる。特に、試験治具３Ｃの補強板１６が導電性を有している場合、上述した静電気除去効果が顕著となる。

【0121】

また、試験治具３Ｃはモジュール搭載部材４と同じくクリーンルーム等の環境保障された空間に保管する必要があり、試験治具３Ｃの薄型化、サイズダウンによって、筐体５０等の保管スペースを有効かつ効率的に活用することができる。

【0122】

（試験治具の第１の変形例）
図７及び図８それぞれは実施の形態２の第１の変形例である試験治具３Ｄの構造を示す説明図である。図７は側面から視た断面構造を示し、図８は上面から視た上面構造を示している。図７及び図８それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。

【0123】

実施の形態２の第１の変形例となる電気的特性試験装置は、実施の形態１の電気的特性試験装置Ｓ１において、試験治具３を試験治具３Ｄに置き換えた装置となる。

【0124】

以下、試験治具３Ｄについて説明する。なお、試験治具３Ｄに関し、図５及び図６で示した基本構成の試験治具３Ｃと同様な構成は同一符号を付して説明を適宜省略し、試験治具３Ｄに固有の特徴を中心に説明する。

【0125】

試験治具３Ｄの両端領域それぞれにおいて、治具本体３０を貫通して２つの位置決め穴１４が設けられる。したがって、試験治具３Ｄは、試験治具３Ｃと同様に総計４つの位置決め穴１４を有している。このように、試験治具３Ｄは、治具本体３０の上面及び下面間を貫通する治具側位置決め穴として４つの位置決め穴１４を有している。

【0126】

一方、試験治具３Ｄには補強板１６が設けられていない。このように、試験治具３Ｄは基本構成の試験治具３Ｃと比較して補強板１６が省略された点が異なる。

【0127】

（効果）
第１の変形例となる試験治具３Ｄを含む実施の形態２の電気的特性試験装置は、試験治具３Ｄの位置決め穴１４に位置決め機能と収納容易化機能とを持たせることにより、試験治具３Ｄをサイズダウンして、試験治具３Ｄの加工費削減及び品質向上を図ることができる。

【0128】

さらに、試験治具３Ｄは、補強板１６を省略することにより、試験治具３Ｄの厚みや重量の縮小化が行え、また製作費用も低減できる。

【0129】

実施の形態２の治具収納庫５は、収納対象試験治具となる試験治具３Ｄの４つの位置決め穴１４による収納容易化機能を利用して、試験治具３Ｃと同様に比較的簡単に試験治具３Ｄを筐体５０内に収納することができる。

【0130】

（治具収納庫の変形例）
図９及び図１０は本開示における実施の形態２の変形例である治具収納庫５Ｂの構成を示す説明図である。図９は側面から視た断面構造を示し、図１０は正面から視た断面構造を示している。図９及び図１０それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。なお、ＸＹＺ直交座標系は試験治具３Ｃを基準としている。

【0131】

図９及び図１０に示す治具収納庫５Ｂは収納対象試験治具を収納する。実施の形態１の試験治具３，３Ｂや実施の形態２の試験治具３Ｃ，３Ｄが収納対象試験治具となり得る。すなわち、可撓性を有する治具本体を有し、上記治具本体の端部領域において第１及び第２の主面間を貫通する治具側位置決め穴が設けられる試験治具が収納対象試験治具となる。

【0132】

治具収納庫５Ｂは、筐体５０と、１本の吊り下げ用レール５４と、複数の吊り下げ用フック５２と、複数の吊り下げ用フック５２それぞれに設けられる第１及び第２の吊り下げ用ピン５３とを主要構成要素として含んでいる。図９及び図１０では収納対象試験治具として試験治具３Ｃを示している。

【0133】

筐体５０内の＋Ｙ方向側の上方に吊り下げ用レール５４が設けられ、吊り下げ用レール５４はＺ方向に延びている。この吊り下げ用レール５４に複数の吊り下げ用フック５２がＹ方向に沿って吊り下げられる態様で連結される。複数の吊り下げ用フック５２はそれぞれ吊り下げ用レール５４に連結された状態でＺ方向である水平方向Ｄ３に沿って移動する移動機能を有している。

【0134】

複数の吊り下げ用フック５２はそれぞれ第１及び第２の主面とした上面及び下面を有している。＋Ｚ方向側が上面、－Ｚ方向側が下面となる。

【0135】

複数の吊り下げ用フック５２それぞれにＺ方向に延在する第１及び第２の吊り下げ用ピン５３が設けられる。第１及び第２の吊り下げ用ピン５３はそれぞれ、図１０に示すように、一対のピン構成となっている。

【0136】

第１の吊り下げ用ピン５３は、吊り下げ用フック５２の上面から＋Ｚ方向に沿った第１の突出方向に延びて設けられ、第２の吊り下げ用フック５２は吊り下げ用フック５２の下面から－Ｚ方向に沿った第２の突出方向に延びて設けられる。第２の突出方向は第１の突出方向と反対の方向となる。

【0137】

以下、第１及び第２の吊り下げ用ピン５３のうち任意の１つを示す場合、単に「吊り下げ用ピン５３」と称する場合がある。

【0138】

なお、吊り下げ用フック５２は下方に一対のピン構成の吊り下げ用ピン５３が設けられるようにＸＹ平面において幅広領域５２ｒを有している。

【0139】

上述した１単位の吊り下げ用フック５２と第１及び第２の吊り下げ用ピン５３との組合せによって１単位の収納部材群５５が構成される。したがって、治具収納庫５Ｂは、複数の収納部材群５５を有している。

【0140】

１単位の収納部材群５５において、吊り下げ用ピン５３における一対のピンに、試験治具３Ｃの＋Ｙ方向側の端部領域に設けられた２つの位置決め穴１４を貫通させた状態で試験治具３Ｃを吊り下げることにより、筐体５０内に試験治具３Ｃを収納する収納機能を有している。

【0141】

１つの収納部材群５５は第１及び第２の吊り下げ用ピン５３を有しているため、１つの収納部材群５５当たり２つの試験治具３Ｃを筐体５０に収納することができる。

【0142】

実施の形態２の変形例である治具収納庫５Ｂは、収納対象試験治具となる試験治具３Ｃの２つの位置決め穴１４を利用することにより、試験治具３Ｃ側に専用の収納容易化部材を設けることなく、１つの収納部材群５５当たり２つの試験治具３Ｃを筐体５０に収納することができる。

【0143】

さらに、収納部材群５５における吊り下げ用フック５２は移動方向に沿って移動する移動機能を有しているため、筐体５０内で複数の収納部材群５５を収納容易な位置に配置変更することにより、複数の試験治具３Ｃを筐体５０内に比較的簡単に収納することができる。

【0144】

また、変形例である治具収納庫５Ｂは、試験治具３Ｃを吊り下げ用ピン５３に貫通させて保管するため、試験治具３Ｃの筐体５０内への収納、試験治具３Ｃの筐体５０からの取り出しに要する時間の短縮を図ることができる。

【0145】

（試験治具の第２の変形例）
図１１は実施の形態２の第２の変形例である試験治具３Ｅの構造を示す説明図である。図１１は上面から視た上面構造を示している。図１１にＸＹＺ直交座標系を記している。

【0146】

実施の形態２の第２の変形例となる電気的特性試験装置は、実施の形態１の電気的特性試験装置Ｓ１において、試験治具３を試験治具３Ｅに置き換えた装置となる。

【0147】

以下、試験治具３Ｅについて説明する。なお、試験治具３Ｅに関し、図５及び図６で示した試験治具３Ｃと同様な構成は同一符号を付して説明を適宜省略し、試験治具３Ｅに固有の特徴を中心に説明する。

【0148】

試験治具３Ｅの＋方向側の端部領域において、＋Ｙ方向側の端面から＋Ｙ方向側の２つの位置決め穴１４にかけて、各々が治具本体３０の上面及び下面間を貫通した２つの収納補助経路１４ｍが設けられる。

【0149】

このように、試験治具３Ｅは基本構成の試験治具３Ｃと比較して２つの収納補助経路１４ｍが設けられた点が異なる。

【0150】

（効果）
第２の変形例である試験治具３Ｅは以下のように治具収納庫５Ｂに収納し、治具収納庫５Ｂに収納された試験治具３を治具収納庫５Ｂから取り外すことができる。

【0151】

第２の変形例である試験治具３Ｅは、端面から２つの収納補助経路１４ｍを経由して、２つの位置決め穴１４に、吊り下げ用ピン５３の一対のピンを貫通させることにより、試験治具３Ｅの吊り下げ用ピン５３への装着動作を比較的簡単に行うことができる。

【0152】

加えて、試験治具３Ｅは、２つの位置決め穴１４に２つの吊り下げ用ピン５３が貫通した装着状態から、２つの収納補助経路１４ｍを経由して２つの吊り下げ用ピン５３から、試験治具３Ｅを分離する取り外し動作を比較的簡単に行うことができる。

【0153】

また、試験治具３Ｅを基本構成の治具収納庫５に収納する際も、同様に装着動作及び取り外し動作の簡略化が期待できる。

【0154】

治具収納庫５に収納する場合、試験治具３Ｅ－Ｙ方向側の端部領域においても、－Ｙ方向側の端面から－Ｙ方向側の２つの位置決め穴１４にかけて、各々が治具本体３０の上面及び下面間を貫通した２つの収納補助経路１４ｍをさらに設けることが望ましい。

【0155】

（試験治具の第３の変形例）
図１２は実施の形態２の第３の変形例である試験治具３Ｆの構造を示す説明図である。図１２は側面から視た側面構造を示している。図１２にＸＹＺ直交座標系を記している。

【0156】

実施の形態２の第３の変形例となる電気的特性試験装置は、実施の形態１の電気的特性試験装置Ｓ１において、試験治具３を試験治具３Ｆに置き換えた装置となる。

【0157】

以下、試験治具３Ｆについて説明する。なお、試験治具３Ｆに関し、図５及び図６で示した試験治具３Ｃと同様な構成は同一符号を付して説明を適宜省略し、試験治具３Ｆに固有の特徴を中心に説明する。

【0158】

試験治具３Ｆでは、４つの位置決め穴１４に替えて、４つのスルーホール１５を設けている。すなわち、試験治具３Ｆにおいて、治具側位置決め穴は４つのスルーホール１５となる。なお、図１２では２つのスルーホール１５のみ図示している。なお、４つのスルーホール１５のＸＹ平面における位置は、試験治具３Ｃの４つの位置決め穴１４と同一である。

【0159】

試験治具３Ｆは内部に基準電位設定配線となるグランド配線１９を有している。グランド配線１９は試験電極３１～３３、出力電極８１～８３及び内部配線１１と同一形成層に設けられる。一方、４つのスルーホール１５はそれぞれ導電性を有する内面領域を介してグランド配線１９と電気的に接続される。

【0160】

そして、押圧機構において、各々が導電性を有する４つの位置決めピン４８にグランド配線ＬＧを接続している。グランド配線ＬＧは基準電位となる接地電位に設定される。

【0161】

したがって、位置決め動作時に４つのスルーホール１５に４つの位置決めピン４８を貫通させることにより、グランド配線ＬＧとグランド配線１９とを電気的に接続することができる。

【0162】

また、試験治具３Ｆの４つのスルーホール１５は治具本体３０の上面及び下面を貫通しているため、試験治具３Ｃの４つの位置決め穴１４と同様、収納容易化機能を有している。したがって、試験治具３Ｆを収納対象試験治具として、治具収納庫５や治具収納庫５Ｂ内に収納することができる。

【0163】

（効果）
実施の形態２の第３の変形例となる試験治具３Ｆは、治具側位置決め穴となるスルーホール１５を介して基準電位設定配線となるグランド配線１９を基準電位となる接地電位に設定することできる。

【0164】

具体的には、スルーホール１５を貫通して位置決め穴４２ｈに到達するように位置決めピン４８を装着して、試験治具３Ｆ及びモジュール搭載部材４を含む試験構造体を位置決め設定状態にする際、外部からグランド配線ＬＧを介して位置決めピン４８に接地電位を付与する。その結果、位置決めピン４８を介して試験治具３Ｆのグランド配線１９を安定性良く接地電位に設定することできる。

【0165】

このように、試験治具３Ｅは、位置決め設定状態時に位置決めピン４８を介してグランド配線１９を接地電位に設定することにより、試験治具３Ｅの治具本体３０内に帯電した静電気を除去することができる。

【0166】

（試験治具の第４の変形例）
図１３は実施の形態２の第４の変形例である試験治具３Ｆの構造を示す説明図である。図１３は側面から視た側面構造を示している。図１３にＸＹＺ直交座標系を記している。

【0167】

実施の形態２の第４の変形例となる電気的特性試験装置は、実施の形態１の電気的特性試験装置Ｓ１において、試験治具３を試験治具３Ｆに置き換えた装置となる。

【0168】

以下、試験治具３Ｆについて説明する。なお、試験治具３Ｆに関し、図１２で示した試験治具３Ｅと同様な構成は同一符号を付して説明を適宜省略し、試験治具３Ｆに固有の特徴を中心に説明する。

【0169】

試験治具３Ｆでは、４つのスルーホール１５の上層部にスルーホール１５の貫通状態を阻害することなくランドパターン１２を設けている。ランドパターン１２の表面は露出している。そして、押圧機構において、４つの位置決めピン４８に替えて４つのつば付位置決めピン４８Ｔを設けている。各々が導電性を有する４つのつば付位置決めピン４８Ｔにグランド配線ＬＧを接続している。

【0170】

したがって、位置決め動作時に４つのスルーホール１５に４つのつば付位置決めピン４８Ｔのつば部の下方の先端部分を貫通させることにより、グランド配線ＬＧとグランド配線１９とを電気的に接続することができる。

【0171】

なお、つば付位置決めピン４８Ｔの先端部分がスルーホール１５を貫通する際、中段に設けられたつば部と治具本体３０の上層部に設けられたランドパターン１２とが接触する。したがって、つば付位置決めピン４８Ｔのつば部とランドパターン１２との間で安定した電気的接続関係を確保することができる。

【0172】

なお、つば付位置決めピン４８Ｔの先端部分を十分長くすることにより、位置決め動作に、スルーホール１５下方の位置決めブロック４２の位置決め穴４２ｈに先端部分を到達させることができる。

【0173】

また、試験治具３Ｇの４つのスルーホール１５は治具本体３０の上面及び下面を貫通しているため、試験治具３Ｃの４つの位置決め穴１４と同様、収納容易化機能を有している。したがって、試験治具３Ｇを収納対象試験治具として、治具収納庫５や治具収納庫５Ｂ内に収納することができる。

【0174】

（効果）
実施の形態２の第４の変形例となる試験治具３Ｆは、試験治具３Ｅと同様、治具側位置決め穴となるスルーホール１５を介して基準電位設定配線となるグランド配線１９を基準電位となる接地電位に設定することできる。

【0175】

その結果、試験治具３Ｆは、つば付位置決めピン４８Ｔを介してグランド配線１９を接地電位に設定して、試験治具３Ｅの治具本体３０内に帯電した静電気を除去することができる。

【0176】

さらに、つば付位置決めピン４８Ｔは、つば部とランドパターン１２との間でも電気的接続がなされているため、試験治具３Ｅと比較してより強い静電気除去機能を発揮することができる。

【0177】

＜実施の形態３＞
（構成）
図１４は本開示の実施の形態３である電気的特性試験装置Ｓ３の構成を示す説明図である。図１５は図１４で示した試験治具格納躯体７の詳細構成を示す説明図である。図１４は側面から視た断面構造を示し、図１５は上面から視た治具格納機構７０の上面構造を示している。図１４及び図１５それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。なお、ＸＹＺ直交座標系は試験治具３を基準としている。

【0178】

図１４に示すように、実施の形態３の電気的特性試験装置Ｓ３は、図１及び図２で示した電気的特性試験装置Ｓ１と同様に、主要構成要素となる試験治具３、モジュール搭載部材４及び位置決めピン４８及び押圧部材４４を含む押圧機構を有している。

【0179】

一方、実施の形態３の電気的特性試験装置Ｓ３は、実施の形態１の電気的特性試験装置Ｓ１と比較して、試験ステージ４１の上面上に治具格納機構７０をさらに有する点を特徴としている。

【0180】

また、電気的特性試験装置Ｓ３では、試験治具３の４隅に設けられる４つの位置決め穴１４を試験治具格納躯体７への４つの取り付け穴としても利用している。

【0181】

以下、実施の形態３の電気的特性試験装置Ｓ３の特徴部分である治具格納機構７０について説明する。治具格納機構７０は、試験治具格納躯体７、回転軸７８及び回転軸支持部７９を主要構成要素として含んでいる。

【0182】

格納躯体である試験治具格納躯体７は四角柱構造を呈しており、試験治具格納躯体７の一対の底面間を貫通して回転軸７８が設けられる。この回転軸７８は回転軸支持部７９によって回転機能が実現できるように支持される。

【0183】

格納躯体である試験治具格納躯体７における複数の側面として４つの側面を有している。４つの側面が装着面７Ａ～７Ｄに分類される。すなわち、試験治具格納躯体７は複数の装着面として装着面７Ａ～７Ｄを有している。そして、装着面７Ａ～７Ｄはそれぞれに固定ブロック７１が設けられる。

【0184】

以下、装着面７Ａ～７Ｄのうち装着面７Ａを代表して説明する。装着面７Ａ上の４隅を含む周辺領域に固定ブロック７１が設けられる。固定ブロック７１が形成されていない装着面７Ａ上の中央領域に平面ブロック７３及び下緩衝板７４が積層される。平面ブロック７３及び下緩衝板７４の積層構造の形成高さは固定ブロック７１と同程度の高さに設定される。

【0185】

押え板７５及び上緩衝板７６はそれぞれ、４つの位置決め穴１４と平面視して一致する領域に４つの貫通孔を有している。さらに、固定ブロック７１は４つの位置決め穴１４に平面視して一致する領域に上面から内部にかけて４つの固定用穴７１ｈを有している。下緩衝板７４及び上緩衝板７６それぞれの構成材料としてシリコン樹脂、エンジニアリングプラスティック等が考えられる。

【0186】

装着面７Ａに試験治具３を装着する際、下緩衝板７４及び固定ブロック７１上に試験治具３、上緩衝板７６及び押え板７５の順に積み重ねる。この際、４つの固定用穴７１ｈ、上緩衝板７６及び押え板７５それぞれの４つの貫通孔が、試験治具３の４つの位置決め穴１４に平面視して一致するように積み重ねられる。

【0187】

そして、４つの固定ピン７２それぞれを対応する押え板７５の貫通孔、上緩衝板７６の貫通孔、位置決め穴１４を貫通させ、固定用穴７１ｈに到達させて固定状態にすることにより、装着面７Ａの固定ブロック７１上に試験治具３を装着することができる。

【0188】

この際、内部に試験電極３１～３３を有する試験領域３５や出力電極８１～８３を有する出力領域８５が形成される試験治具３の中央領域は下緩衝板７４と接触する。このため、装着面７Ａへの装着時に試験治具３の素子電極２１～２３や出力電極８１～８３が悪影響を受けることはない。

【0189】

装着面７Ｂ～７Ｄそれぞれにおいても、装着面７Ａと同様、固定ブロック７１上に試験治具３を装着することができる。

【0190】

このように、治具格納機構７０は、装着面７Ａ～７Ｄそれぞれに設けられた固定ブロック７１上に装着対象の試験治具３を装着する装着機能を有している。

【0191】

さらに、治具格納機構７０は、回転軸７８回転中心として、装着面７Ａ～７Ｄを回転方向Ｒ４に沿って移動するように格納躯体である試験治具格納躯体７を回転させる回転機能を有している。

【0192】

以下、試験治具３のモジュール搭載部材４への導入処理及び試験治具格納躯体７への装着処理を説明する。導入処理に先がけて、パワー半導体モジュール１の品種切り替えの際、試験治具格納躯体７の装着された試験治具３のうち、パワー半導体モジュール１の品種に整合した試験治具３を装着した面が交換位置となるように、試験治具格納躯体７の回転動作を実行する。交換位置としては交換対象となる試験治具３の装着面が最上面となる位置等が考えられる。

【0193】

電気的特性試験装置Ｓ３は、装着面７Ａ～７Ｄのうち交換位置にある装着面において、４つの固定ピン７２を取り外し、固定ブロック７１から試験治具３を取り出し、取り出された試験治具３を、モジュール搭載部材４上に配置することにより、試験治具３のモジュール搭載部材４への導入処理を実行することができる。

【0194】

一方、電気的特性試験試験が終わった試験治具３に対し、試験治具格納躯体７の装着面７Ａ～７Ｄのいずれかの固定ブロック７１に装着する試験治具３の装着処理を実行することができる。

【0195】

上述した試験治具３の導入処理及び装着処理を電気的特性試験装置Ｓ３内で行うことにより、パワー半導体モジュール１の品種切り替え時間の短縮と、試験治具３の保管スペースの縮小化が行える。なお、上述した試験治具３の導入処理及び装着処理は自動的にまたはオペレータによる手動で行われる。

【0196】

また、試験治具格納躯体７の四角柱形状は一例であり、さらに底面を５角形以上の多角形状とすることで装着面の数を増やし、試験治具格納躯体７に装着できる試験治具３の枚数を増やしても良い。

【0197】

なお、説明の都合上、「試験治具３」を用いて導入処理及び装着処理を説明したが、装着面７Ａ～７Ｄに装着される試験治具３の種類は異なって良いことは勿論である。すなわち、装着面７Ａ～７Ｄそれぞれの固定ブロック７１の４つの固定用穴７１ｈに対応する４つの取り付け穴を有する試験治具であれば、導入処理及び装着処理を行うことができる。

【0198】

（効果）
実施の形態３の電気的特性試験装置Ｓ３は、上述した装着機能及び回転機能を有する治具格納機構７０をモジュール搭載部材４の試験ステージ４１上に設けることにより、電気的特性試験装置Ｓ３内で比較的容易に試験治具３の導入処理及び装着処理を行うことができる。

【0199】

このように、薄型、軽量化された試験治具３を有効活用すべく、電気的特性試験装置Ｓ３内に設置される試験治具格納躯体７に複数個の試験治具３を装着できる治具格納機構７０を設けることにより、パワー半導体モジュール１の品種切替作業の自動化が容易になり、試験治具３の加工費低減が期待できる。

【0200】

また、試験治具３はモジュール搭載部材４と同じくクリーンルーム等の環境保障された空間に保管する必要がある。したがって、試験治具３の薄型化、サイズダウンによって、保管スペースを有効、効率的に活用することができる。このため、同バッチ、すなわち、同一の電気的特性試験装置Ｓ２内で試験可能なパワー半導体モジュール１の数量を増やせるため、パワー半導体モジュール１の生産効率が向上しコストダウンにつながる。

【0201】

＜実施の形態４＞
図１６及び図１７はそれぞれ実施の形態４の電気的特性試験装置Ｓ４の構成を示す説明図である。図１８は実施の形態４の電気的特性試験装置Ｓ４の利用例を示す説明図である。図１６～図１８はそれぞれ側面から視た断面構造を示している。図１６～図１８それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。

【0202】

図１６及び図１７に示すように、実施の形態４の電気的特性試験装置Ｓ４は、複数の試験治具３Ｘ、複数のモジュール搭載部材４Ｘ、複数の押圧機構４０を主要構成要素として含んでいる。

【0203】

図１９及び図２０は１単位の試験治具３Ｘ、１単位のモジュール搭載部材４Ｘ及び１単位の押圧機構４０の構造を示す説明図である。図１９は側面から視た断面構造を示し、図２０は上面から視た上面構造を示している。図１９及び図２０それぞれにＸＹＺ直交座標系を記している。

【0204】

図１９及び図２０に示すように、試験治具３Ｘ及びモジュール搭載部材４Ｘの組合せにより試験構造体１０Ｘが構成され、試験構造体１０Ｘの上方に押圧部材４４及び位置決めピン４８を含む押圧機構４０が設けられる。

【0205】

試験治具３Ｘは、図１及び図２で示した実施の形態１の試験治具３と比較して、内部に有する複数の試験領域３５が１つの試験領域３５に変更された点が異なる。

【0206】

すなわち、試験治具３Ｘの治具本体３０内に１つの試験領域３５が設けられ、かつ、１つの出力領域８５が設けられる。したがって、試験治具３Ｘでは、試験電極３１～３３は１組のみ存在し、一組の試験電極３１～３３と一組の出力電極８１～８３とが３本の内部配線１１を介して電気的に接続されている。

【0207】

試験治具３Ｘの他の構成は、図１及び図２で示した実施の形態１の試験治具３と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。試験治具３Ｘは１単位のパワー半導体モジュール１のみに対応する内部配線１１を形成することにより、治具本体３０の面積を縮小化することができる。

【0208】

モジュール搭載部材４Ｘは、図１及び図２で示した実施の形態１のモジュール搭載部材４と比較して、試験ステージ４１上に設けられる複数のパワー半導体モジュール１が１つのパワー半導体モジュール１に変更された点が異なる。したがって、モジュール搭載部材４Ｘにおいて、１つのパワー半導体モジュール１の表面上に素子電極２１～２３が１組のみ存在する。

【0209】

モジュール搭載部材４Ｘに搭載される１単位のパワー半導体モジュール１と試験治具３Ｘに設けられる１単位の試験領域３５とが対応する。

【0210】

したがって、試験構造体１０Ｘの位置決め設定状態において、パワー半導体モジュール１及び試験領域３５間において、素子電極２１～２３と試験電極３１～３３とが平面視して重複する。

【0211】

押圧機構４０は、１単位の試験領域３５及び１単位の出力領域８５それぞれを押圧する複数の押圧部材４４を有している。したがって、押圧機構４０は総計２つの押圧部材４４を有している。

【0212】

押圧機構４０はさらに複数の位置決めピン４８を有している。複数の位置決めピン４８は試験治具３Ｘの両端領域それぞれに設けられる２つの位置決め穴１４と、一対の位置決めブロック４２それぞれに設けられる２つの位置決め穴４２ｈとに対応して設けられる。したがって、押圧機構４０は総計４つの位置決めピン４８を有している。

【0213】

複数の押圧部材４４はそれぞれ下面に緩衝板４６を有しており、押圧動作時に下降方向Ｄ１に向けて、試験治具３Ｘにおける試験領域３５または出力領域８５を押圧する押圧動作を行って治具本体３０を変形させることができる。

【0214】

複数の位置決めピン４８はそれぞれ押圧動作時に下降方向Ｄ１に向けて下降し、対応する位置決め穴１４を貫通して、位置決めブロック４２の位置決め穴４２ｈに達することにより、試験構造体１０を位置決め設定状態にすることができる。すなわち、電気的特性試験装置Ｓ４では、押圧動作時に位置決め動作が併せて実行される。

【0215】

なお、複数の押圧機構４０における押圧動作は図示しない駆動機構を動力源として実行される。駆動機構として例えば、シリンダ式等の空圧式、サーボ式または機械式の駆動機構が考えられる。

【0216】

さらに、図２０に示すように、モジュール搭載部材４Ｘの試験ステージ４１の４隅に４つのリニアブッシュ４９が設けられ、４つのリニアブッシュ４９それぞれ中央に４つのシャフト穴６８が設けられる。シャフト穴６８は試験ステージ４１の上面及び下面を貫通している。

【0217】

図１９及び図２０に示すように、モジュール搭載部材４Ｘの試験ステージ４１は、電気的特性試験装置Ｓ４の底板６２または押圧機構４０の押圧ステージ６３として用いられる。この点については後に詳述する。

【0218】

図１６及び図１７に示すように、複数の試験構造体１０Ｘは高さ方向であるＺ方向に沿って積み重ねられている。以下、積層された複数の試験構造体１０Ｘに関し、最下位置から最上位置にかけて第１～第５の試験構造体１０Ｘと称する。このように、電気的特性試験装置Ｓ４は、Ｍ＝５として、第１～第Ｍの試験構造体を有している。

【0219】

さらに、説明の都合上、第ｊ（ｊ＝１～５（＝Ｍ）のいずれか）の試験構造体１０Ｘの試験治具３Ｘ及びモジュール搭載部材４Ｘを、「第ｊの試験治具３Ｘ」及び「第ｊのモジュール搭載部材４Ｘ」と称する場合がある。

【0220】

図１６及び図１７に示すように、複数の押圧機構４０はそれぞれ押圧ステージ６３、押圧部材４４及び位置決めピン４８を含んでいる。

【0221】

図１６及び図１７に示すように、押圧部材４４は押圧ステージ６３の下面から下方に向けて設けられ、位置決めピン４８は押圧ステージ６３の下面から下方に向けて設けられる。

【0222】

複数の押圧機構４０は複数の試験構造体１０Ｘに対応して設けられ、複数の押圧機構４０はそれぞれ対応する試験構造体１０Ｘの上方に配置される。複数の押圧機構４０に関し、最下位置から最上位置にかけて第１～第５の押圧機構４０と称する。このように、電気的特性試験装置Ｓ４は、Ｍ＝５として、第１～第Ｍの押圧機構を有している。

【0223】

さらに、説明の都合上、第ｊ（ｊ＝１～５（＝Ｍ）のいずれか）の押圧機構４０における位置決めピン４８を「第ｊの位置決めピン４８」と称し、押圧ステージ６３を「第ｊの押圧ステージ６３」と称する場合がある。

【0224】

図２０で示した試験ステージ４１のように、第１～第５の押圧ステージ６３はそれぞれ４隅にシャフト穴６８を有している。底板６２から最上の天板６１にかけて４本のシャフト６５が立設される。４本のシャフト６５は第１～第５の押圧ステージ６３それぞれの４つのシャフト穴６８を貫通して立設される。

【0225】

電気的特性試験装置Ｓ４において、底板６２は第１のモジュール搭載部材４Ｘの試験ステージ４１を兼ねている。すなわち、第１のモジュール搭載部材４Ｘの試験ステージ４１は底板６２として機能している。

【0226】

さらに、第１～第４の押圧ステージ６３は第２～第５のモジュール搭載部材４Ｘの試験ステージ４１を兼ねている。すなわち、第（ｋ＋１）のモジュール搭載部材４Ｘの試験ステージ４１は第ｋの押圧ステージ６３として機能している。なお、「ｋ＝１～（Ｍ－１）のいずれか」である。

【0227】

底板６２と第１の押圧ステージ６３との間、第１及び第２の押圧ステージ６３，６３間、第２及び第３の押圧ステージ６３，６３間、第３及び第４の押圧ステージ６３，６３間、及び、第４及び第５の押圧ステージ６３，６３間それぞれにおいて、４本のシャフト６５を巻回して４個のスプリング６４が設けられる。以下、４個のスプリング６４の集合体を「弾性部材」と称する。したがたって、４本のシャフト６５に５つの弾性部材が設けられる。

【0228】

以下、５つの弾性部材に関し、最下位置から最上位置にかけて第１～第５の弾性部材と称する。このように、電気的特性試験装置Ｓ４は、Ｍ＝５として、第１～第Ｍの弾性部材を有している。

【0229】

上述した第１～第５の試験構造体１０Ｘと、第１～第５の押圧機構４０と第１～第５の弾性部材とは１対１に対応している。

【0230】

そして、底板６２と第１の押圧ステージ６３との間が第１の弾性部材により支持され、第ｋ（ｋ＝１～（Ｍ－１）のいずれか）の押圧ステージ６３と第（ｋ＋１）の押圧ステージ６３との間が第（ｋ＋１）の弾性部材により支持される。

【0231】

なお、図１７に示す押圧動作の実行前において、各々が試験ステージ４１として機能する底板６２及び第１～第４の押圧ステージ６３それぞれに試験対象のパワー半導体モジュール１を装着している。

【0232】

第１～第５の押圧機構４０における押圧動作は、図示しない駆動機構による動力によって最上位置の第５の押圧ステージ６３を下方に移動させる動作となる。第５の押圧ステージ６３の下方への移動に連動して、第５の弾性部材を介して第４の押圧ステージ６３が下方に移動する。以下、同様に、第３、第２、第１の順に第３～第１の押圧ステージ６３が下方に移動する。

【0233】

第１～第５の押圧機構４０における押圧動作の実行により、図１７に示すように、第ｊ（ｊ＝１～５のいずれか）の位置決めピン４８が第ｊの試験治具３Ｘの位置決め穴１４を貫通し、第ｊのモジュール搭載部材４Ｘの位置決め穴４２ｈに達する位置決め動作が併せて行われる。

【0234】

さらに、押圧動作の実行により、第１～第５の試験治具３Ｘそれぞれの試験領域３５と出力領域８５とを２つの押圧部材４４によって押圧して、第１～第５の試験治具３それぞれの治具本体３０を変形させる。

【0235】

すると、第１～第５の試験構造体１０Ｘが第５、第４、第３、第２及び第１の順に初期状態から電極接触状態に変化する。電極接触状態は、第１～第５の試験構造体１０Ｘそれぞれにおいて、試験電極３１～３３と素子電極２１～２３とが接触し、かつ、出力電極８１～８３と入力電極９１～９３とが接触する状態である。

【0236】

なお、第１～第５の弾性部材それぞれの荷重は、押圧動作によって第１～第５の試験構造体１０Ｘそれぞれが支障無く電極接触状態になるように適切に設定される、すなわち、押圧動作の実行により、第１～第５の押圧ステージ６３が下方に移動し、第１～第５の試験構造体１０Ｘが全て電極接触状態となる範囲に第１～第５の弾性部材それぞれの荷重が設定される。なお、第１～第５の弾性部材それぞれの荷重は４個のスプリング６４のばね荷重の総計となる。

【0237】

前述したように、図１８は電気的特性試験装置Ｓ４の使用例を示している。図１８に示すように、試験槽６内に電極接触状態の電気的特性試験装置Ｓ４が収納されている。試験槽６は高温または恒湿に設定される。試験槽６内を高温設定する場合、例えば、７５℃、１２５℃、１５０℃及び２００℃等に設定される。試験槽６内を恒湿設定する場合、例えば、８５％の湿度が考えられる。

【0238】

図１８に示すように、試験槽６内に電極接触状態の電気的特性試験装置Ｓ４を収納することにより、積層された複数のパワー半導体モジュール１に対する高温または恒湿環境下における電気的特性試験を実行することができる。

【0239】

このように、実施の形態４の電気的特性試験装置Ｓ４は、第１～第５の試験構造体１０Ｘを積層することより、装置面積を最小限に抑えて、電気的特性試験装置Ｓ４内におけるパワー半導体モジュール１の試験対象数の増加を図ることができる。

【0240】

さらに、第１のモジュール搭載部材４Ｘの試験ステージ４１を底板６２として機能させ、第２～第５のモジュール搭載部材４Ｘの試験ステージ４１を第１～第４の押圧ステージ６３として機能させている。

【0241】

その結果、実施の形態４の電気的特性試験装置Ｓ４は、高さ方向に存在する部品数を必要最小限に抑えて装置構成の簡略化及びサイズダウンを図ることができる。

【0242】

さらに、図１７に示すように、試験槽６の外部で第１～第５の試験構造体１０Ｘを電極接触状態にした後、図１８に示すように、高温または恒湿に設定された試験槽６に電気的特性試験装置Ｓ４を収納することができる。

【0243】

このように、試験治具３Ｘの薄型構造を活かした省スペースな状態で電極接触状態の電気的特性試験装置Ｓ４を構成することができる。

【0244】

このため、電気的特性試験装置Ｓ４内における試験構造体１０Ｘの設置数の増加が容易となり、限られた試験槽６内で多数のパワー半導体モジュール１に対する有効な電気的特性試験が実行できる。

【0245】

その結果、電気的特性試験装置Ｓ４をパワー半導体モジュール１の製造工程に用いることにより、パワー半導体モジュール１の生産効率の向上が図れる。したがって、製造されるパワー半導体モジュール１のコスト低減化が期待できる。

【0246】

＜その他＞
なお、本開示は、その開示の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

【0247】

例えば、実施の形態４の電気的特性試験装置Ｓ４で用いたモジュール搭載部材４Ｘを、実施の形態１のモジュール搭載部材４のように複数のパワー半導体モジュール１を有する構成に変更し、かつ、試験治具３Ｘを、実施の形態１の試験治具３のように複数の試験領域３５を有する構成に変更することが考えられる。

【符号の説明】

【0248】

１ パワー半導体モジュール、３，３Ｂ～３Ｇ，３Ｘ 試験治具、４，４Ｂ，４Ｃ，４Ｘ モジュール搭載部材、５，５Ｂ 治具収納庫、６ 試験槽、７ 試験治具格納躯体、１０，１０Ｂ，１０Ｘ 試験構造体、１１，１１Ｂ 内部配線、１４，４２ｈ 位置決め穴、１４ｍ 収納補助経路、１５ スルーホール、１６ 補強板、２１～２３ 素子電極、３１～３３ 試験電極、３５ 試験領域、４０ 押圧機構、４１ 試験ステージ、４２ 位置決めブロック、４４ 押圧部材、４８ 位置決めピン、５０ 筐体、５２ 吊り下げ用フック、５１，５３ 吊り下げ用ピン、６２ 底板、６３ 押圧ステージ、６４ スプリング、６５ シャフト、７０ 治具格納機構、７１ 固定ブロック、７８ 回転軸、７９ 回転軸支持部、８１～８３ 出力電極、８５，８８ 出力領域、９１～９３ 入力電極、１００，１０５ 入力ブロック、Ｓ１～Ｓ４，Ｓ１Ｂ 電気的特性試験装置。

【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】