半導体装置の放射線照射試験方法
【課題】 より効率的に半導体装置の放射照射試験を実施することができる放射線照射試験方法を提供する。
【解決手段】 半導体装置１０の放射線照射試験方法であって、複数の半導体装置１０を一方向５０からみたときに重なるように配置し、前記一方向５０に沿って複数の半導体装置１０の全てを貫通する強度で放射線を照射する。一度に複数の半導体装置１０に放射線を照射することができ、効率的に放射照射試験を実施することができる。
【解決手段】 半導体装置１０の放射線照射試験方法であって、複数の半導体装置１０を一方向５０からみたときに重なるように配置し、前記一方向５０に沿って複数の半導体装置１０の全てを貫通する強度で放射線を照射する。一度に複数の半導体装置１０に放射線を照射することができ、効率的に放射照射試験を実施することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の放射線照射試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
宇宙線が半導体装置の特性に影響を与えることが知られている。このため、例えば特許文献１に示すように、半導体装置に放射線（例えば、中性子線、陽子線、電子線、原子核線、素粒子線、または、電磁放射線等）を照射する試験が行われている。放射線照射試験の結果によって、半導体装置の放射線に対する耐性等を評価し、半導体装置の故障率等を推定することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２５１８１３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来は、１つの半導体装置を試験装置内に設置して放射線照射試験を行っていた。しかしながら、放射線照射試験を行うと、試験装置内の部品が放射化する。例えば、通常は、半導体装置を治具に固定し、その治具を試験装置内に設置する。治具にはヒートシンク等の金属部分が設けられている。このため、放射線照射試験を実施すると、治具の金属部分が放射化する。したがって、試験装置内の放射線量が安全な量に低下するまで次の試験を行うことができない。放射線量が安全な量に低下するにはかなりの時間が必要であり、試験を効率的に実施することができなかった。
【０００５】
本発明は、上述した実情に鑑みて創作されたものであり、より効率的に半導体装置の放射線照射試験を実施することができる放射線照射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】
【０００６】
本発明の半導体装置の放射線照射試験方法では、複数の半導体装置を一方向からみたときに重なるように配置し、前記一方向に沿って複数の半導体装置の全てを貫通する強度で放射線を照射する。
この試験方法では、重なるように配置した複数の半導体装置の全てを貫通する強度で放射線を照射する。放射線（特に、中性子線等の粒子放射線）は、物質に対する透過性が高いため、重なっている複数の半導体装置の全てを容易に貫通する。このため、一度で複数の半導体装置の試験を行うことができる。また、複数の半導体装置を重なるように配置するので、半導体装置の配置に必要なスペースは広くならない。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の放射線照射試験方法では、試験装置を大型化することなく、一度で複数の半導体装置を試験することができる。効率的に試験を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施形態に係る放射線照射試験方法について説明する。本実施形態では、図１のＩＧＢＴ１０（半導体チップ）に中性子線を照射する試験について説明する。本実施形態の試験方法では、図１に示すように、ＩＧＢＴ１０を治具２０に実装する。治具２０は、基部２２と、絶縁基板２４と、ターミナル２６、２８を備えている。基部２２は、板状の部材であり、一方の表面に凹部２２ａが形成されている。絶縁基板２４は、絶縁性の基板であり、凹部２２ａの底面中央部に固定されている。ターミナル２６、２８は、凹部２２ａの壁面に固定されている。本実施形態では、ＩＧＢＴ１０を接着剤等によって絶縁基板２４の表面に固定する。また、ワイヤーボンドによってＩＧＢＴ１０の各電極とターミナル２６、２８とを接続する。このようにＩＧＢＴ１０を実装した治具２０を複数個用意する。
【０００９】
各治具２０にＩＧＢＴ１０を実装したら、各治具２０を中性子線照射試験装置内に配置する。図１は、中性子線照射装置内における治具２０の配置を示している。図１の矢印５０は、中性子線の照射方向を示している。図１に示すように、照射方向５０とＩＧＢＴ１０の表面が垂直となるように各治具２０を並べる。また、照射方向５０から見たときに、各ＩＧＢＴ１０が重なるように各治具２０を並べる。
また、各治具２０を中性子線照射試験装置内に配置する際には、各治具２０のターミナル２６、２８を図示しない配線によって外部回路に接続する。ここでは、図２に示すように、ＩＧＢＴ１０を外部回路３０に接続する。
【００１０】
各治具２０を中性子線照射装置内に配置したら、外部回路３０の電源３２（図２参照）をオンする。これによって、各ＩＧＢＴ１０のコレクタ−エミッタ間に電圧を印加する。そして、中性子線照射装置を作動させて、照射方向５０に沿って中性子線を照射する。このとき、中性子線照射装置内に配置した全ての治具２０を貫通する強度で中性子線を照射する。このため、全てのＩＧＢＴ１０の内部を中性子線が通過する。これによって、中性子線照射時に各ＩＧＢＴ１０中においてシングルイベントバーンアウト現象が生じるか否かを評価する。
【００１１】
以上に説明したように、本実施形態の中性子線照射試験方法では、各ＩＧＢＴ１０を照射方向５０から見たときに重なるように配置し、照射方向５０に沿って中性子線を照射する。中性子線は、物質中を透過し易い。したがって、全てのＩＧＢＴ１０中を中性子線が透過し、複数のＩＧＢＴ１０の特性を同時に評価することができる。効率的に試験を実施することができる。また、ＩＧＢＴ１０（治具２０）を重なるように配置するため、中性子線照射装置内で広いスペースが必要とならない。中性子線照射装置を大型化することなく試験を実施することができる。
【００１２】
なお、図３は、変形例の中性子線照射試験方法におけるＩＧＢＴ１０の接続関係を示す回路図である。図３の例では、中性子線照射装置内に配置したＩＧＢＴ１０（すなわち、治具２０）のうちの半分を外部回路６０（すなわち、電源６２）に接続し、残りの半分を外部回路７０（すなわち、電源７２）に接続している。このように中性子照射試験装置内の各ＩＧＢＴ１０を異なる電源に接続することで、印加電圧が異なる場合のＩＧＢＴ１０の中性子線に対する特性を同時に評価することができる。
【００１３】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】中性子線照射装置内におけるＩＧＢＴ１０（治具２０）の配置を示す図。
【図２】中性子照射試験時のＩＧＢＴ１０の接続を示す回路図。
【図３】変形例の中性子照射試験時のＩＧＢＴ１０の接続を示す回路図。
【符号の説明】
【００１５】
１０：ＩＧＢＴ
２０：治具
２２：基部
２２ａ：凹部
２４：絶縁基板
２６：ターミナル
２８：ターミナル
３０：外部回路
３２：電源
５０：照射方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の放射線照射試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
宇宙線が半導体装置の特性に影響を与えることが知られている。このため、例えば特許文献１に示すように、半導体装置に放射線（例えば、中性子線、陽子線、電子線、原子核線、素粒子線、または、電磁放射線等）を照射する試験が行われている。放射線照射試験の結果によって、半導体装置の放射線に対する耐性等を評価し、半導体装置の故障率等を推定することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２５１８１３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来は、１つの半導体装置を試験装置内に設置して放射線照射試験を行っていた。しかしながら、放射線照射試験を行うと、試験装置内の部品が放射化する。例えば、通常は、半導体装置を治具に固定し、その治具を試験装置内に設置する。治具にはヒートシンク等の金属部分が設けられている。このため、放射線照射試験を実施すると、治具の金属部分が放射化する。したがって、試験装置内の放射線量が安全な量に低下するまで次の試験を行うことができない。放射線量が安全な量に低下するにはかなりの時間が必要であり、試験を効率的に実施することができなかった。
【０００５】
本発明は、上述した実情に鑑みて創作されたものであり、より効率的に半導体装置の放射線照射試験を実施することができる放射線照射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】
【０００６】
本発明の半導体装置の放射線照射試験方法では、複数の半導体装置を一方向からみたときに重なるように配置し、前記一方向に沿って複数の半導体装置の全てを貫通する強度で放射線を照射する。
この試験方法では、重なるように配置した複数の半導体装置の全てを貫通する強度で放射線を照射する。放射線（特に、中性子線等の粒子放射線）は、物質に対する透過性が高いため、重なっている複数の半導体装置の全てを容易に貫通する。このため、一度で複数の半導体装置の試験を行うことができる。また、複数の半導体装置を重なるように配置するので、半導体装置の配置に必要なスペースは広くならない。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の放射線照射試験方法では、試験装置を大型化することなく、一度で複数の半導体装置を試験することができる。効率的に試験を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施形態に係る放射線照射試験方法について説明する。本実施形態では、図１のＩＧＢＴ１０（半導体チップ）に中性子線を照射する試験について説明する。本実施形態の試験方法では、図１に示すように、ＩＧＢＴ１０を治具２０に実装する。治具２０は、基部２２と、絶縁基板２４と、ターミナル２６、２８を備えている。基部２２は、板状の部材であり、一方の表面に凹部２２ａが形成されている。絶縁基板２４は、絶縁性の基板であり、凹部２２ａの底面中央部に固定されている。ターミナル２６、２８は、凹部２２ａの壁面に固定されている。本実施形態では、ＩＧＢＴ１０を接着剤等によって絶縁基板２４の表面に固定する。また、ワイヤーボンドによってＩＧＢＴ１０の各電極とターミナル２６、２８とを接続する。このようにＩＧＢＴ１０を実装した治具２０を複数個用意する。
【０００９】
各治具２０にＩＧＢＴ１０を実装したら、各治具２０を中性子線照射試験装置内に配置する。図１は、中性子線照射装置内における治具２０の配置を示している。図１の矢印５０は、中性子線の照射方向を示している。図１に示すように、照射方向５０とＩＧＢＴ１０の表面が垂直となるように各治具２０を並べる。また、照射方向５０から見たときに、各ＩＧＢＴ１０が重なるように各治具２０を並べる。
また、各治具２０を中性子線照射試験装置内に配置する際には、各治具２０のターミナル２６、２８を図示しない配線によって外部回路に接続する。ここでは、図２に示すように、ＩＧＢＴ１０を外部回路３０に接続する。
【００１０】
各治具２０を中性子線照射装置内に配置したら、外部回路３０の電源３２（図２参照）をオンする。これによって、各ＩＧＢＴ１０のコレクタ−エミッタ間に電圧を印加する。そして、中性子線照射装置を作動させて、照射方向５０に沿って中性子線を照射する。このとき、中性子線照射装置内に配置した全ての治具２０を貫通する強度で中性子線を照射する。このため、全てのＩＧＢＴ１０の内部を中性子線が通過する。これによって、中性子線照射時に各ＩＧＢＴ１０中においてシングルイベントバーンアウト現象が生じるか否かを評価する。
【００１１】
以上に説明したように、本実施形態の中性子線照射試験方法では、各ＩＧＢＴ１０を照射方向５０から見たときに重なるように配置し、照射方向５０に沿って中性子線を照射する。中性子線は、物質中を透過し易い。したがって、全てのＩＧＢＴ１０中を中性子線が透過し、複数のＩＧＢＴ１０の特性を同時に評価することができる。効率的に試験を実施することができる。また、ＩＧＢＴ１０（治具２０）を重なるように配置するため、中性子線照射装置内で広いスペースが必要とならない。中性子線照射装置を大型化することなく試験を実施することができる。
【００１２】
なお、図３は、変形例の中性子線照射試験方法におけるＩＧＢＴ１０の接続関係を示す回路図である。図３の例では、中性子線照射装置内に配置したＩＧＢＴ１０（すなわち、治具２０）のうちの半分を外部回路６０（すなわち、電源６２）に接続し、残りの半分を外部回路７０（すなわち、電源７２）に接続している。このように中性子照射試験装置内の各ＩＧＢＴ１０を異なる電源に接続することで、印加電圧が異なる場合のＩＧＢＴ１０の中性子線に対する特性を同時に評価することができる。
【００１３】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】中性子線照射装置内におけるＩＧＢＴ１０（治具２０）の配置を示す図。
【図２】中性子照射試験時のＩＧＢＴ１０の接続を示す回路図。
【図３】変形例の中性子照射試験時のＩＧＢＴ１０の接続を示す回路図。
【符号の説明】
【００１５】
１０：ＩＧＢＴ
２０：治具
２２：基部
２２ａ：凹部
２４：絶縁基板
２６：ターミナル
２８：ターミナル
３０：外部回路
３２：電源
５０：照射方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置の放射線照射試験方法であって、
複数の半導体装置を一方向からみたときに重なるように配置し、前記一方向に沿って複数の半導体装置の全てを貫通する強度で放射線を照射する試験方法。
【請求項１】
半導体装置の放射線照射試験方法であって、
複数の半導体装置を一方向からみたときに重なるように配置し、前記一方向に沿って複数の半導体装置の全てを貫通する強度で放射線を照射する試験方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−９１３３４（Ｐ２０１０−９１３３４Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５９８９８（Ｐ２００８−２５９８９８）
【出願日】平成２０年１０月６日（２００８．１０．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月６日（２００８．１０．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]