電流施加裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電流施加裝置，其能夠使與被檢查體面接觸的接觸體均一地接觸被檢查體的表面，從接觸體向被檢查體良好地施加電流，并且能夠只更換該接觸體。電流施加裝置（1）與功率半導(dǎo)體（H）壓力接觸并施加電流，電流施加裝置（1）具備：接觸體（2），其與功率半導(dǎo)體（H）面接觸；以及多個導(dǎo)電性2階彈簧（31），它們將接觸體（2）按壓到功率半導(dǎo)體（H），接觸體（2）和多個導(dǎo)電性2階彈簧（31）以分體的方式構(gòu)成，多個導(dǎo)電性2階彈簧（31）對接觸體（2）的多個區(qū)域分別施加按壓力（F），并且對接觸體（2）通電。
【專利說明】電流施加裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及例如應(yīng)用于半導(dǎo)體檢查裝置等測頭裝置中的電流施加裝置。
【背景技術(shù)】[0002]在以往，已知有在對被檢查體的特性進行檢查時使用的作為電流施加裝置的測頭(例如，參照專利文獻I)。
[0003]專利文獻I所公開的測頭具備:桿形狀的母材，其形成主體；作為形成于母材的表面的底層的鎳鍍層和作為最表層的金鍍層；以及多個四棱錐狀突起，它們呈格子狀地形成在母材的一端部并與被檢查體接觸。
[0004]根據(jù)上述測頭，能夠均勻地分散與被檢查體接觸時的載荷，延緩金鍍層的磨損的加劇，其結(jié)果是，能夠有效地延長測頭的接觸穩(wěn)定性和壽命。
[0005]專利文獻1:日本特開2007-218675號公報
[0006]然而，在上述專利文獻I所公開的測頭中，存在這樣的情況:與被檢查體接觸的多個四棱錐狀突起部分抵接于被檢查體的表面，多個四棱錐狀突起無法與被檢查體的表面均一地接觸。
[0007]此外，當(dāng)多個四棱錐狀突起磨損時，需要更換整個測頭。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明正是為了解決上述課題而完成的，其目的在于提供一種電流施加裝置，能夠使與被檢查體面接觸的接觸體均一地接觸被檢查體的表面，從接觸體向被檢查體良好地施加電流，并且能夠只更換該接觸體。
[0009](I) 一種電流施加裝置(例如，后述的測頭裝置l、la、lb)，其與被檢查體(例如，后述的功率半導(dǎo)體H)壓力接觸并施加電流，所述電流施加裝置的特征在于，其具備:接觸體(例如，后述的接觸體2)，其與被檢查體面接觸；以及按壓體(例如，后述的按壓體3)，其將所述接觸體按壓到所述被檢查體，所述接觸體和所述按壓體以分體的方式構(gòu)成，所述按壓體對所述接觸體的多個區(qū)域分別施加按壓力(例如，后述的按壓力F)，并且對所述接觸體通電。
[0010]根據(jù)(I)的發(fā)明，按壓體分別對接觸體的多個區(qū)域施加按壓力，使接觸體相對于被檢查體的表面的接觸面壓力均一。由此，接觸體能夠與被檢查體的表面均一地接觸。而且，由于按壓體均一地按壓接觸體并與接觸體整體接觸，電流被良好地供給至接觸體。因此,能夠從接觸體向被檢查體良好地施加電流。
[0011]并且，由于接觸體和按壓體以分體的方式構(gòu)成，因此能夠只更換壽命短的接觸體，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。
[0012](2)根據(jù)(I)所述的電流施加裝置，其特征在于，所述按壓體具備多個導(dǎo)電性彈性體(例如，后述的導(dǎo)電性2階彈簧31、導(dǎo)電性彈簧32)。
[0013]根據(jù)(2)的發(fā)明，按壓體具備分別對接觸體的多個區(qū)域施加按壓力的多個導(dǎo)電性彈性體，多個導(dǎo)電性彈性體取得各導(dǎo)電性彈性體的按壓力與收縮之間的平衡而對接觸體與被檢查體的表面之間的平行度進行調(diào)整，使接觸體相對于被檢查體的表面的接觸面壓力均一。由此，接觸體能夠與被檢查體的表面均一地接觸。而且，多個導(dǎo)電性彈性體在各自的彎曲方向靈活地活動，容許相對于接觸體的接觸位置的偏移和撓曲。由此，接觸體相對于被檢查體的表面的接觸狀態(tài)不受相對于接觸體的接觸位置的偏移和撓曲的影響。而且，多個導(dǎo)電性彈性體均一地按壓接觸體并與接觸體整體接觸，因此電流被良好地供給至接觸體。因此，能夠從接觸體向被檢查體良好地施加電流。
[0014]并且，由于接觸體和多個導(dǎo)電性彈性體以分體的方式構(gòu)成，因此能夠只更換壽命短的接觸體，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。
[0015](3)根據(jù)(I)或(2)所述的電流施加裝置，其特征在于，所述接觸體由與被檢查體接觸的表面層(例如，后述的鎳層21)、和支承所述表面層的支承層(例如，后述的銅層22)構(gòu)成，所述支承層比所述表面層軟。
[0016]根據(jù)(3)的發(fā)明，接觸體的支承層比表面層軟，從而使施加至接觸體的各區(qū)域的按壓力進一步分散。由此，接觸體能夠與被檢查體的表面更為可靠且均一地接觸。
[0017](4)根據(jù)(I)至(3)中的任一項所述的電流施加裝置，其特征在于，在所述接觸體的與被檢查體接觸的表面(例如，后述的表面2f)具有微小突起(例如，后述的微小突起23)，該微小突起只被插入至被檢查體的表層。
[0018]根據(jù)(4)的發(fā)明，接觸體的與被檢查體接觸的表面具有微小突起，該微小突起只被插入至被檢查體的表層。因此，接觸體能夠在微小突起插入了表層的狀態(tài)下可靠地向被檢查體施加電流。而且，微小突起只被插入至被檢查體的表層，不會使被檢查體自身受到損傷。
[0019](5)根據(jù)(4)所述的電流施加裝置，其特征在于，具有所述微小突起的接觸體使用模具(例如，后述的模具11)通過電鑄被制造而成，在所述模具的表面(例如，后述的表面Hf)形成有與所述微小突起對應(yīng)的凹部形狀(例如，后述的凹部形狀111)。
[0020]這里，所謂電鑄是利用電鍍法進行的金屬制品的制造或者復(fù)制方法。
[0021 ] 根據(jù)(5 )的發(fā)明，具有微小突起的接觸體使用模具通過電鑄被制造而成，在模具的表面形成有與微小突起對應(yīng)的凹部形狀。由此，能夠制造具有準(zhǔn)確轉(zhuǎn)印了形成于模具的凹部形狀的、與設(shè)計一樣的微小突起的接觸體。因此，微小突起成為只被插入至被檢查體的表層的與設(shè)定一樣的形狀。
[0022](6)根據(jù)(4)或(5)所述的電流施加裝置，其特征在于，所述微小突起的自所述表面起的高度比在作為被檢查體的功率半導(dǎo)體(例如，后述的功率半導(dǎo)體H)的表面形成的表面電極層的膜厚小。
[0023]根據(jù)(6)的發(fā)明，微小突起的自所述表面起的高度比在作為被檢查體的功率半導(dǎo)體的表面形成的表面電極層的膜厚小。因此，接觸體能夠在微小突起插入了表面電極層的狀態(tài)下可靠地對功率半導(dǎo)體施加電流。而且，微小突起只被插入至功率半導(dǎo)體的表面電極層，不會使功率半導(dǎo)體自身受到損傷。
[0024](7)根據(jù)(6)所述的電流施加裝置，其特征在于，所述接觸體的所述表面具有限制面(例如，后述的表面2f)，該限制面限制所述微小突起向所述表面電極層的插入。
[0025]根據(jù)(7)的發(fā)明，接觸體的表面具有限制面，該限制面限制微小突起向表面電極層的插入。由此，即使在微小突起被插入至功率半導(dǎo)體的表面電極層之后進一步施加壓力，限制面也能夠限制微小突起向表面電極層的過度插入。
[0026]發(fā)明效果
[0027]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種電流施加裝置，其能夠使與被檢查體面接觸的接觸體均一地接觸被檢查體的表面，從接觸體向被檢查體良好地施加電流，并且能夠只更換該接觸體。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為示出本發(fā)明的第一實施方式的測頭裝置的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0029]圖2為示出上述實施方式的測頭裝置的概要結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0030]圖3為對上述實施方式的基于電鑄的接觸體的制造方法進行說明的圖。
[0031]圖4為示出本發(fā)明的第二實施方式的測頭裝置的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0032]圖5為示出上述實施方式的測頭裝置的概要結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0033]圖6為示出本發(fā)明的第三實施方式的測頭裝置的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0034]標(biāo)號說明
[0035]l、la、lb:測頭裝置(電流施加裝置)
[0036]2:接觸體
[0037]2f:表面
[0038]21:鎳層(表面層)
[0039]22:銅層(支承層)
[0040]23:微小突起
[0041]3:按壓體
[0042]31:導(dǎo)電性2階彈簧(導(dǎo)電性彈性體)
[0043]32:導(dǎo)電性彈簧(導(dǎo)電性彈性體)
[0044]11:模具
[0045]Ilf:表面
[0046]111:凹部形狀
[0047]H:功率半導(dǎo)體(被檢查體)
[0048]F:按壓力。
【具體實施方式】
[0049]在下文中，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0050]<第一實施方式>
[0051]圖1為示出本發(fā)明的第一實施方式的作為電流施加裝置的測頭裝置I的概要結(jié)構(gòu)的立體圖，圖1的(a)為整體圖，圖1的(b)為分解圖。
[0052]圖1所示的測頭裝置I應(yīng)用于半導(dǎo)體檢查裝置，該半導(dǎo)體檢查裝置用于對在400?2000A的大電流的開關(guān)中使用的功率半導(dǎo)體(IGBT、M0S、二極管等)H (參照圖4)進行檢查，測頭裝置I與功率半導(dǎo)體H壓力接觸并對其施加大電流。
[0053]測頭裝置I具備:接觸體2、按壓體3、釋放板4、第一卡定板5和基體6。[0054]如圖1所示，接觸體2形成為比四邊形形狀的功率半導(dǎo)體H小一圈的四邊形形狀，并具有與功率半導(dǎo)體H面接觸的表面2f。
[0055]圖2為示出測頭裝置I的概要結(jié)構(gòu)的剖視圖。接觸體2由鎳層21 (表層)和銅層
22(支承層)構(gòu)成，該鎳層21具有與功率半導(dǎo)體H接觸的表面2f，該銅層22具有與后述的按壓體3接觸的背面2b并支承鎳層21。這里，銅是比鎳軟的金屬，因此銅層22比鎳層21軟。接觸體2的鎳層21的厚度例如為0.3mm。并且，銅層22的厚度例如為0.7mm。
[0056]接觸體2在表面2f具有多個微小突起23，所述多個微小突起23只被插入至功率半導(dǎo)體H的表層的表面電極層。接觸體2雖具有多個微小突起23，但接觸體2的表面2f為比多個微小突起23大的平坦面。
[0057]按壓體3與接觸體2為分體的，按壓體3具備多個作為導(dǎo)電性彈性體(多部件)的導(dǎo)電性2階彈簧31。導(dǎo)電性2階彈簧31的末端面31t構(gòu)成為與接觸體2的背面2b接觸，并且其接觸位置能夠移動。如圖2所示，導(dǎo)電性2階彈簧31在接觸體2的背面2b在XY平面方向等間隔排列(例如，20X20個等)，并向接觸體2的多個區(qū)域分別施加按壓力F。
[0058]導(dǎo)電性2階彈簧31是具有小徑部31a和靠基端側(cè)的大徑部31b的彈簧部件，該小徑部31a具有末端面31t，該大徑部31b的直徑比小徑部31a的直徑大。
[0059]導(dǎo)電性2階彈簧31也可以是這樣的彈簧:在直徑與小徑部31a相同的延伸至基端部的彈簧中，在從基端部到大徑部31b和小徑部31a的邊界部為止的范圍重疊直徑與大徑部31b側(cè)相同的彈簧而形成為雙重結(jié)構(gòu)。而且，也可以是這樣的彈簧:在大徑部31b和小徑部31a的邊界部將小徑部31a和大徑部31b連接起來。
[0060]另外，在本實施方式中，按壓體3全部使用了具有導(dǎo)電性的導(dǎo)電性2階彈簧31，但在通至按壓體3的電有富余的情況下，也可以僅使按壓體3的一部分彈簧具有導(dǎo)電性。例如，作為按壓體3而相鄰配置的多個彈簧也可以是將具有導(dǎo)電性的彈簧和不具有導(dǎo)電性的彈簧每隔一個地交替配置。
[0061]而且，在僅使按壓體3的彈簧具有導(dǎo)電性而通至接觸體2的電不足的情況下，也可以另外配置柔性的配線，利用該配線直接對接觸體2通電。
[0062]釋放板4為圓盤狀，并形成有沿厚度方向貫通的多個(例如，20 X 20孔等)貫通孔41。只有從背面2b按壓接觸體2的多個導(dǎo)電性2階彈簧31各自的小徑部31a貫穿插入于多個貫通孔41。優(yōu)選的是，多個貫通孔41配置在與導(dǎo)電性2階彈簧31相同的位置，多個貫通孔41的內(nèi)表面形成得平滑以使小徑部31a能夠在貫通孔41內(nèi)順暢地移動。
[0063]在釋放板4，導(dǎo)電性2階彈簧31的大徑部31b沒有貫穿插入到貫通孔41而是與貫通孔41的周緣部抵接，釋放板4被導(dǎo)電性2階彈簧31按壓到第一卡定板5。
[0064]釋放板4在貫通孔41的旁邊具有兩個鈕狀部42。
[0065]第一卡定板5為圓盤狀、且在周緣部具有向基體6側(cè)突出的壁部51，在測頭裝置I組裝起來后，第一卡定板5位于測頭裝置I的末端并包圍釋放板4。
[0066]在第一卡定板5的表面5f的中央具有滑動部7，該滑動部7比周邊后退一階并通過側(cè)面卡住接觸體2。
[0067]滑動部7形成為具有與四邊形形狀的接觸體2的寬度大致相同寬度的口字形狀，并且一對邊在第一卡定板5的側(cè)面是開放的。如圖2所示，滑動部7的側(cè)面和接觸體2的側(cè)面均形成為向功率半導(dǎo)體H側(cè)縮小的錐部7a、2a。因此，當(dāng)接觸體2被多個導(dǎo)電性2階彈簧31按壓時，側(cè)面的錐部2a與第一卡定板5的滑動部7的側(cè)面的錐部7a抵接，從而接觸體2被卡定在第一^^定板5。
[0068]該卡定狀態(tài)下的接觸體2的表面2f成為比第一^^定板5突出的狀態(tài)，被設(shè)定為接觸體2能夠最先與功率半導(dǎo)體H接觸的狀態(tài)。
[0069]由此，在多個導(dǎo)電性2階彈簧31與第一^^定板5之間，接觸體2以與功率半導(dǎo)體H的表面在整個面均一地面接觸的方式被保持成能夠擺動。
[0070]對于該卡定狀態(tài)，由于固定能夠擺動的接觸體2，并限制了接觸體2的多余的擺動，因此在使接觸體2待機的情況下也是優(yōu)選的。
[0071]第一卡定板5在滑動部7處形成有沿厚度方向貫通的多個(例如，20X20孔等)貫通孔52。只有從背面2b按壓接觸體2的多個導(dǎo)電性2階彈簧31各自的小徑部31a貫穿插入于多個貫通孔52。優(yōu)選的是，多個貫通孔52配置在與導(dǎo)電性2階彈簧31相同的位置，多個貫通孔52的內(nèi)表面形成得平滑以使小徑部31a能夠在貫通孔52內(nèi)順暢地移動。
[0072]第一卡定板5在滑動部7處而且是在形成有多個的貫通孔52的旁邊具有兩個鈕狀部孔53。
[0073]在測頭裝置I組裝起來后，釋放板4被導(dǎo)電性2階彈簧31的大徑部31b按壓到第一卡定板5，釋放板4的兩個鈕狀部42成為從第一卡定板5的兩個鈕狀部孔53突出的狀態(tài)。
[0074]當(dāng)壓下所述兩個鈕狀部42時，釋放板4將導(dǎo)電性2階彈簧31的大徑部31b壓下，導(dǎo)電性2階彈簧31的末端面31t向第 ^定板5的表面5f的貫通孔52的開口部方向移動，從而錐部7a、2a之間的抵接被解除，接觸體2離開第一卡定板5。在該狀態(tài)下，能夠?qū)⒔佑|體2沿橫向滑動而從滑動 部7的開放的一側(cè)卸下，能夠不與其它部件發(fā)生干涉地更換接觸體2。
[0075]接觸體2的多個微小突起23被插入至功率半導(dǎo)體H的表層的表面電極層而磨損，其壽命比其它部件短。因此，能夠只將接觸體2與其它部件分開地進行更換，這是有利的。
[0076]基體6為比釋放板4大一圈的圓盤狀?；w6固定多個導(dǎo)電性2階彈簧31的大徑部31b的基端部。導(dǎo)電性2階彈簧31的基端部的末端31c從基體6的背面6b側(cè)突出，并與未圖示的電流供給源連接。
[0077]基體6與配置在后方的未圖示的氣缸連接，氣缸將測頭裝置I按壓到功率半導(dǎo)體H0
[0078]在基體6，與導(dǎo)電性2階彈簧31獨立地設(shè)有門端子8。門端子8將控制功率半導(dǎo)體H的導(dǎo)通和截止的信號輸入到功率半導(dǎo)體H。
[0079]門端子8與導(dǎo)電性2階彈簧31同樣地具有伸縮的功能，并與接觸體2同樣地向測頭裝置I的末端側(cè)突出。門端子8與未圖示的信號電路連接，接觸體2在按壓功率半導(dǎo)體H時自身也同樣地與功率半導(dǎo)體H接觸，從而輸入信號電壓，控制功率半導(dǎo)體H的導(dǎo)通和截止。
[0080]基體6和第一卡定板5具有兩個調(diào)心螺釘孔61、54和兩個調(diào)心螺釘9，所述兩個調(diào)心螺釘孔61、54設(shè)置在配置接觸體2的中央部的周圍，所述兩個調(diào)心螺釘9貫穿插入于所述兩個調(diào)心螺釘孔61、54，利用它們對基體6和第一卡定板5進行調(diào)心。
[0081]基體6和第一卡定板5具有四個第一螺釘孔62、55和四個第一螺釘10，所述四個第一螺釘孔62、55設(shè)置在比釋放板4靠外側(cè)的位置，所述四個第一螺釘10貫穿插入于所述第一螺釘孔62、55，利用它們而將基體6和第一卡定板5隔開第一卡定板5的壁部51所形成的間隔地固定在一起，能夠?qū)⑨尫虐?保持在基體6與第一卡定板5之間。
[0082]接著，對接觸體2的制造方法進行說明。
[0083]具有微小突起23的接觸體2使用模具11通過電鑄被制造而成，在模具11的表面Ilf形成有與微小突起23對應(yīng)的凹部形狀111。
[0084]圖3為對本實施方式的基于電鑄的接觸體2的制造方法進行說明的圖。
[0085]詳細地說，首先準(zhǔn)備模具11，在該模具11的表面IIf形成有與多個微小突起23對應(yīng)的多個凹部形狀111。
[0086]接著，如圖3所示，將模具11作為容器12內(nèi)的溶液E中的負電極，經(jīng)電源13將負電極和陽電極14連接起來，使從陽電極14流動過來的金屬離子15進行電附著。開始，需要形成與在模具11形成的多個凹部形狀111對應(yīng)的多個微小突起23，所以使鎳離子電附著到作為負電極的模具11的表面Hf。接著，使銅離子電附著到作為負電極的模具11，以在電附著有鎳層21的模具11形成銅層22。
[0087]然后，對通過電鑄制造出的接觸體2的銅層22的表面(具有微小突起23的接觸體2的背面2b)進行表面處理使其變得平坦，以使得由多個導(dǎo)電性2階彈簧31產(chǎn)生的按壓力F不變化。并且，在接觸體的側(cè)面形成錐部2a。
[0088]通過上述步驟，接觸體2被制造出來。
[0089]這里，多個微小突起23需要以比大約10 μ m小的高度形成，以使它們不會穿透在功率半導(dǎo)體H的表面形成的膜厚為大約IOym的表面電極層。并且，多個微小突起23需要以比大約0.1 μ m大的高度形成，以使它們能夠穿透在上述表面電極層的表面形成的具有絕緣性的膜厚為大約0.1 μ m的氧化膜。
[0090]對此，電鑄能夠以0.05?0.1 μ m單位的精度進行面轉(zhuǎn)印，因此，能夠?qū)⒕哂斜缺砻骐姌O層的層厚即大約10 μ m小、且比氧化膜的膜度即大約0.1 μ m大的高度的多個微小突起23精度良好地形成為設(shè)計形狀。
[0091]接下來，對測頭裝置I在檢查功率半導(dǎo)體H時的動作進行說明。
[0092]測頭裝置I首先被氣缸按壓到功率半導(dǎo)體H。
[0093]并且，接觸體2被按壓到功率半導(dǎo)體H。
[0094]具體地說，首先多個微小突起23只被插入至功率半導(dǎo)體H的表層的表面電極層。由此，多個微小突起23起到防滑的作用，接觸體2相對于功率半導(dǎo)體H的位置被定位。
[0095]進一步地，當(dāng)測頭裝置I被氣缸按壓到功率半導(dǎo)體H后，接觸體2離開第一卡定板5而成為浮起狀態(tài)。而且，強力按壓的導(dǎo)電性2階彈簧31收縮，較弱地按壓的導(dǎo)電性2階彈簧31發(fā)揮按壓力F，各導(dǎo)電性2階彈簧31取得按壓力F與收縮間的平衡。由此，多個導(dǎo)電性2階彈簧31對接觸體2和功率半導(dǎo)體H的表面間的平行度進行調(diào)整，使接觸體2相對于功率半導(dǎo)體H的表面的接觸面壓力均一。而且，接觸體2與功率半導(dǎo)體H的表面均一地接觸。
[0096]特別地，接觸體2是背面2b整體被多個導(dǎo)電性2階彈簧31按壓的一個部件，多個導(dǎo)電性2階彈簧31的動作被反映到接觸體2，該接觸體2靈敏地擺動，從而調(diào)整與功率半導(dǎo)體H的表面的平行度。[0097]這時，存在在測頭裝置I產(chǎn)生被氣缸按壓到功率半導(dǎo)體H時的橫向偏移、扭轉(zhuǎn)以及振動等的情況。對此，多個導(dǎo)電性2階彈簧31在各自的彎曲的方向靈活地活動，能夠通過與接觸體2的背面2b接觸的末端面31t的接觸位置的偏移、以及從第一卡定板5的貫通孔52突出的小徑部31a的撓曲來吸收在測頭裝置I產(chǎn)生的橫向偏移、扭轉(zhuǎn)以及振動等。由此，接觸體2相對于功率半導(dǎo)體H的表面的接觸狀態(tài)不受橫向偏移、扭轉(zhuǎn)以及振動等的影響，不會因接觸體2的位置偏移而導(dǎo)致多個微小突起23刮削功率半導(dǎo)體H的表面。
[0098]并且這時，接觸體2的銅層22比鎳層21軟，使由多個導(dǎo)電性2階彈簧31分別施加給接觸體2的應(yīng)力分散。由此，接觸體2與功率半導(dǎo)體H的表面更為可靠且均一地接觸。此外，由軟的銅層22實現(xiàn)的應(yīng)力分散使得多個微小突起23插入至功率半導(dǎo)體H的表面電極層時的磨損程度降低。
[0099]而且，接觸體2的表面2f是比多個微小突起23大的平坦面，而且是限制多個微小突起23向表面電極層的插入的限制面。因此，即使在多個微小突起23被插入至功率半導(dǎo)體H的表面電極層之后進一步施加壓力的情況下，表面2f也會維持相對于功率半導(dǎo)體H的抵接狀態(tài)，限制多個微小突起23向表面電極層的過度的插入。
[0100]接著，基體6的后方的電流供給源通過多個導(dǎo)電性2階彈簧31向接觸體2供給大電流，門端子8輸入用于控制功率半導(dǎo)體H的導(dǎo)通和截止的信號，進行功率半導(dǎo)體H的檢查。
[0101]根據(jù)以上的本實施方式的測頭裝置1，起到下面的效果。
[0102](I)按壓體3具備向接觸體2的多個區(qū)域分別施加按壓力的多個導(dǎo)電性2階彈簧31，多個導(dǎo)電性2階彈簧31取得各導(dǎo)電性2階彈簧31的按壓力與收縮之間的平衡，使接觸體2相對于功率半導(dǎo)體H的表面的接觸面壓力均一。由此，接觸體2能夠與功率半導(dǎo)體H的表面均一地接觸。而且，多個導(dǎo)電性2階彈簧31在各自的彎曲方向靈活地活動，而容許相對于接觸體2的接觸位置的偏移和撓曲。由此，接觸體2相對于功率半導(dǎo)體H的表面的接觸狀態(tài)不受相對于接觸體2的接觸位置的偏移和撓曲的影響。而且，多個導(dǎo)電性2階彈簧31均一地按壓接觸體2并對接觸體2整體通電。由此，電流被良好地供給至接觸體2。因此，能夠良好地將電流從接觸體2施加至功率半導(dǎo)體H。
[0103]此外，接觸體2和多個導(dǎo)電性2階彈簧31以分體的方式構(gòu)成，因此能夠只更換壽命短的接觸體2，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。
[0104](2)接觸體2的銅層22比鎳層21軟，從而使多個導(dǎo)電性2階彈簧31各自的按壓力進一步分散。由此，接觸體2能夠與功率半導(dǎo)體H的表面更為可靠且均一地接觸。
[0105]此外，由軟的銅層22實現(xiàn)的按壓力分散使得微小突起23被插入至功率半導(dǎo)體H的表面電極層時的磨損程度降低。
[0106](3)接觸體2在與功率半導(dǎo)體H接觸的表面2f具有多個微小突起23，所述多個微小突起23的自表面2f起的高度比功率半導(dǎo)體H的表面電極層的膜厚小，該多個微小突起
23只被插入至表面電極層。由此，接觸體2能夠在多個微小突起23插入到了表面電極層的狀態(tài)下可靠地向功率半導(dǎo)體H施加電流。而且，多個微小突起23只被插入至功率半導(dǎo)體H的表面電極層，不會使功率半導(dǎo)體H自身受到損傷。
[0107](4)具有多個微小突起23的接觸體2使用模具11通過電鑄被制造而成，在模具11的表面Ilf形成有與多個微小突起23對應(yīng)的多個凹部形狀111。由此，能夠制造這樣的接觸體2:具有準(zhǔn)確轉(zhuǎn)印了形成于模具11的凹部形狀111的、與設(shè)計一樣的多個微小突起23。因此，多個微小突起23成為只被插入至功率半導(dǎo)體H的表面電極層的與設(shè)定一樣的形狀。
[0108](5)接觸體2的表面2f兼用作限制面，該限制面限制多個微小突起23向表面電極層的插入。作為限制面的表面2f為比多個微小突起23大的平坦面。由此，即使在多個微小突起23被插入至功率半導(dǎo)體H的表面電極層之后進一步施加壓力，表面2f也會維持相對于功率半導(dǎo)體H的抵接狀態(tài)，限制多個微小突起23向表面電極層的過度插入。
[0109]<第二實施方式>
[0110]在第二實施方式中，測頭裝置Ia的結(jié)構(gòu)與第一實施方式不同而其它部分相同，因此對其特征部分進行說明而對于相同的結(jié)構(gòu)則省略說明。
[0111]圖4為示出本實施方式的測頭裝置Ia的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0112]測頭裝置Ia具備:接觸體2、按壓體3、第二卡定板16、引導(dǎo)體17和基體6。
[0113]如圖4所示，接觸體2形成為比四邊形形狀的功率半導(dǎo)體H小一圈的四邊形形狀，并具有與功率半導(dǎo)體H面接觸的表面2f。
[0114]圖5為示出本實施方式的測頭裝置Ia的概要結(jié)構(gòu)的剖視圖。接觸體2由鎳層21(表層)和銅層22 (支承層)構(gòu)成，該鎳層21具有與功率半導(dǎo)體H接觸的表面2f，該銅層22具有與按壓體3接觸的背面2b并支承鎳層21。這里，銅是比鎳軟的金屬，因此銅層22比鎳層21軟。
[0115]接觸體2在表面2f具有多個微小突起23，所述多個微小突起23只被插入至功率半導(dǎo)體H的表層的表面電極層。接觸體2雖然具有多個微小突起23，但接觸體2的表面2f為比多個微小突起23大的平坦面。
[0116]按壓體3與接觸體2為分體的，按壓體3具備多個作為導(dǎo)電性彈性體(多部件)的導(dǎo)電性彈簧32。導(dǎo)電性彈簧32的末端面32t構(gòu)成為與接觸體2的背面2b接觸，并且其接觸位置能夠移動。導(dǎo)電性彈簧32在接觸體2的背面2b在XY平面方向等間隔排列，并對接觸體2的多個區(qū)域分別施加按壓力F。
[0117]另外，在本實施方式中，按壓體3全部使用了具有導(dǎo)電性的導(dǎo)電性彈簧32，但在通至按壓體3的電有富余的情況下，也可以僅使按壓體3的一部分彈簧具有導(dǎo)電性。例如，作為按壓體3而相鄰配置的多個彈簧也可以是將具有導(dǎo)電性的彈簧和不具有導(dǎo)電性的彈簧每隔一個地交替配置。
[0118]而且，在僅使按壓體3的彈簧具有導(dǎo)電性而通至接觸體2的電不足的情況下，也可以另外配置柔性的配線，利用該配線直接對接觸體2通電。
[0119]第二卡定板16為圓盤狀，且在周緣部具有向基體6方向延伸出來、隨后擴徑的凸緣部162，在測頭裝置Ia組裝起來后，第二卡定板16位于測頭裝置Ia的末端。
[0120]第二卡定板16的表面的中央具有開口 161，該開口 161通過側(cè)面將接觸體2卡住。
[0121]開口 161形成為與接觸體2大致相同形狀的四邊形形狀。如圖5所示，開口 161的側(cè)面和接觸體2的側(cè)面均形成為向功率半導(dǎo)體H側(cè)縮小的錐部161a、2a。因此，當(dāng)接觸體2被多個導(dǎo)電性彈簧32按壓時，接觸體2的側(cè)面的錐部2a與第二卡定板16的開口 161的側(cè)面的錐部161a抵接，從而接觸體2相對于被多個導(dǎo)電性彈簧32按壓而被卡定在第二卡定板16。
[0122]該卡定狀態(tài)下的接觸體2的表面2f成為比第二卡定板16突出的狀態(tài)，被設(shè)定為能夠使接觸體2最先與功率半導(dǎo)體H接觸的狀態(tài)。
[0123]由此，在多個導(dǎo)電性彈簧32與第二卡定板16之間，接觸體2以與功率半導(dǎo)體H的表面在整個面均一地面接觸的方式被保持成能夠擺動。
[0124]引導(dǎo)體17為圓盤狀，并形成有沿厚度方向貫通的多個貫通孔171。從背面2b按壓接觸體2的多個導(dǎo)電性彈簧32分別貫穿插入于多個貫通孔171。優(yōu)選的是，多個貫通孔171配置在與導(dǎo)電性彈簧32相同的位置，多個貫通孔171的內(nèi)表面形成得平滑以使導(dǎo)電性彈黃32能夠在貫通孔171內(nèi)順暢地移動。
[0125]基體6為比引導(dǎo)體17大一圈的圓盤狀?；w6固定多個導(dǎo)電性彈簧32的基端部。導(dǎo)電性彈簧32的基端部的末端32c從基體6的背面6b側(cè)突出，并與未圖示的電流供給源連接。
[0126]基體6與配置在后方的未圖示的氣缸連接，氣缸將測頭裝置Ia按壓到功率半導(dǎo)體H0
[0127]在基體6，與導(dǎo)電性彈簧32獨立地設(shè)有門端子8。門端子8將控制功率半導(dǎo)體H的導(dǎo)通和截止的信號輸入到功率半導(dǎo)體H。
[0128]門端子8與導(dǎo)電性彈簧32同樣地具有伸縮的功能，并與接觸體2同樣地向測頭裝置Ia的末端側(cè)突出。門端子8與未圖示的信號電路連接，門端子8在接觸體2按壓功率半導(dǎo)體H時自身也同樣地與功率半導(dǎo)體H接觸，從而輸入信號電壓，控制功率半導(dǎo)體H的導(dǎo)通和截止。
[0129]基體6、引導(dǎo)體17和第二卡定板16具有第二螺釘IOa和兩個第二螺釘孔63、172、163，所述兩個第二螺釘孔63、172、163設(shè)置在配置接觸體2的中央部的周圍，所述第二螺釘IOa貫穿插入于所述第二螺釘孔63、172、163，利用它們而以空出間隔的方式將引導(dǎo)體17和第二卡定板16固定在一起并且固定基體6,并且引導(dǎo)體17和第二卡定板16的位置關(guān)系被調(diào)心。
[0130]基體6和引導(dǎo)體17具有第三螺釘IOb和三個第三螺釘孔64、173，所述三個第三螺釘孔64、173設(shè)置在配置接觸體2的中央部的周圍，所述第三螺釘IOb貫穿插入于所述第三螺釘孔64、173，利用它們將基體6和引導(dǎo)體17固定在一起。
[0131]引導(dǎo)體17和第二卡定板16通過第二螺釘IOa而固定在一起,基板6和引導(dǎo)體17通過第三螺釘IOb固定在一起，因此能夠通過卸下所述第二、第三螺釘10a、IOb來更換接觸體2。
[0132]根據(jù)以上的本實施方式的測頭裝置la，起到與上述實施方式相同的(I)?(5)的效果。
[0133]<第三實施方式>
[0134]在第三實施方式中，測頭裝置Ib的結(jié)構(gòu)與第一實施方式不同而其它部分相同，因此對其特征部分進行說明而對于相同的結(jié)構(gòu)則省略說明。
[0135]圖6為示出本實施方式的測頭裝置Ib的概要結(jié)構(gòu)的立體圖，圖6的(a)為整體圖，圖6的(b)為分解圖。
[0136]測頭裝置Ib具備:接觸體2、按壓體3、絕緣板18、引導(dǎo)體17和基體6。
[0137]接觸體2安裝在圓盤狀的下板24的中央。下板24上的接觸體2形成為比四邊形形狀的功率半導(dǎo)體H小一圈的四邊形形狀，并具有與功率半導(dǎo)體H面接觸的表面2f。[0138]接觸體2由鎳層21 (表層)和銅層22 (支承層)構(gòu)成，該鎳層21具有與功率半導(dǎo)體H接觸的表面2f，該銅層22具有與按壓體3接觸的背面2b并支承鎳層21。這里，銅是比鎳軟的金屬，因此銅層22比鎳層21軟。
[0139]接觸體2在與功率半導(dǎo)體H接觸的表面2f具有多個微小突起23，所述多個微小突起23只被插入至功率半導(dǎo)體H的表層的表面電極層。接觸體2具有多個微小突起23，而接觸體2的表面2f為比多個微小突起23大的平坦面。
[0140]按壓體3與接觸體2為分體的，按壓體3由多個作為導(dǎo)電性彈性體(多部件)的導(dǎo)電性彈簧32構(gòu)成。導(dǎo)電性彈簧32的末端面32t構(gòu)成為與接觸體2的背面2b接觸，并且其接觸位置能夠移動。導(dǎo)電性彈簧32在接觸體2的背面2b在XY平面方向等間隔排列，向接觸體2的多個區(qū)域分別施加按壓力F。
[0141 ] 另外，在本實施方式中，按壓體3全部使用了具有導(dǎo)電性的導(dǎo)電性彈簧32，但在通至按壓體3的電有富余的情況下，也可以僅使按壓體3的一部分彈簧具有導(dǎo)電性。例如，作為按壓體3而相鄰配置的多個彈簧也可以是將具有導(dǎo)電性的彈簧和不具有導(dǎo)電性的彈簧每隔一個地交替配置。
[0142]而且，在僅使按壓體3的彈簧具有導(dǎo)電性而導(dǎo)通至接觸體2的電不足的情況下，也可以另外配置柔性的配線，利用該配線直接對接觸體2通電。
[0143]絕緣板18為圓盤狀，在測頭裝置Ib組裝起來后，絕緣板18位于測頭裝置Ib的末端。
[0144]絕緣板18的表面18f的中央具有開口 181。絕緣板18覆蓋安裝有接觸體2的下板24的表面露出部分24f，另一方面，通過開口 181使接觸體2向功率半導(dǎo)體H側(cè)突出。
[0145]引導(dǎo)體17為圓盤狀，并形成有沿厚度方向貫通的多個貫通孔171。從背面2b按壓接觸體2的多個導(dǎo)電性彈簧32分別貫穿插入于多個貫通孔171。優(yōu)選的是，多個貫通孔171配置在與導(dǎo)電性彈簧32相同的位置，多個貫通孔171的內(nèi)表面形成得平滑以使導(dǎo)電性彈黃32能夠在貫通孔171內(nèi)順暢地移動。
[0146]關(guān)于引導(dǎo)體17、下板24和絕緣板18，安裝螺釘19貫穿插入于設(shè)置在接觸體2的周圍的四個安裝螺釘孔174、241、182，安裝螺釘19的頭部19H被安裝成相對于引導(dǎo)體17的表面17f浮起。
[0147]由此，接觸體2以與下板24和絕緣板18—起被導(dǎo)電性彈簧32按壓至安裝螺釘19的頭部19H的方式被保持成能夠擺動。
[0148]安裝螺釘19的頭部19H的厚度薄，因此被按壓至安裝螺釘19的頭部19H的接觸體2比頭部19H突出。
[0149]引導(dǎo)體17、下板24和絕緣板18通過安裝螺釘19固定在一起，因此，能夠通過卸下該安裝螺釘19來更換接觸體2。
[0150]基體6為比引導(dǎo)體17大一圈的圓盤狀?；w6固定多個導(dǎo)電性彈簧32的基端部。導(dǎo)電性彈簧32的基端部的末端32c從基體6的背面6b側(cè)突出，并與未圖示的電流供給源連接。
[0151]基體6與配置在后方的未圖示的氣缸連接，氣缸將測頭裝置Ib按壓到功率半導(dǎo)體H0
[0152]在基體6，與導(dǎo)電性彈簧32獨立地設(shè)有門端子8。門端子8將控制功率半導(dǎo)體H的導(dǎo)通和截止的信號輸入到功率半導(dǎo)體H。
[0153]門端子8與導(dǎo)電性彈簧32同樣地具有伸縮的功能，并與接觸體2同樣地向測頭裝置Ib的末端側(cè)突出。門端子8與未圖示的信號電路連接，在接觸體2按壓功率半導(dǎo)體H時，門端子8自身也同樣地與功率半導(dǎo)體H接觸，從而輸入信號電壓，控制功率半導(dǎo)體H的導(dǎo)通和截止。
[0154]基體6、引導(dǎo)體17和下板24具有調(diào)心螺釘9和一個調(diào)心螺釘孔61、175、242，所述一個調(diào)心螺釘孔61、175、242設(shè)置在配置接觸體2的中央部的周圍，所述調(diào)心螺釘9貫穿插入于所述調(diào)心螺釘孔61、175、242，利用它們對基體6、引導(dǎo)體17和下板24間的位置關(guān)系進行調(diào)心。
[0155]基體6和引導(dǎo)體17具有第四螺釘IOc和四個第四螺釘孔65、176，所述四個第四螺釘孔65、176設(shè)置在配置接觸體2的中央部的周圍，所述第四螺釘IOc貫穿插入于所述第四螺釘孔65、176，利用它們而將基體6和引導(dǎo)體17空出間隔地固定在一起。
[0156]根據(jù)以上的本實施方式的測頭裝置lb，起到與上述實施方式相同的(I)?(5)的效果。
[0157]另外，本發(fā)明不限于上述實施方式，在能夠達成本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)進行變形、改良等，也將包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電流施加裝置，其與被檢查體壓力接觸并施加電流，所述電流施加裝置的特征在于，其具備: 接觸體，其與被檢查體面接觸；以及 按壓體，其將所述接觸體按壓于被檢查體， 所述接觸體和所述按壓體以分體的方式構(gòu)成， 所述按壓體對所述接觸體的多個區(qū)域分別施加按壓力，并且對所述接觸體通電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流施加裝置，其特征在于， 所述按壓體具備多個導(dǎo)電性彈性體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電流施加裝置，其特征在于， 所述接觸體由與被檢查體接觸的表面層、和支承所述表面層的支承層構(gòu)成， 所述支承層比所述表面層軟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的電流施加裝置，其特征在于， 在所述接觸體的與被檢查體接觸的表面具有微小突起，所述微小突起只被插入至被檢查體的表層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電流施加裝置，其特征在于， 具有所述微小突起的接觸體使用模具通過電鑄被制造而成，在所述模具的表面形成有與所述微小突起對應(yīng)的凹部形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電流施加裝置，其特征在于， 所述微小突起的自所述表面起的高度比在作為被檢查體的功率半導(dǎo)體的表面形成的表面電極層的膜厚小。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電流施加裝置，其特征在于， 所述接觸體的所述表面具有限制面，該限制面限制所述微小突起向所述表面電極層的插入。
【文檔編號】G01R1/067GK103543302SQ201310202946
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月11日
【發(fā)明者】赤堀重人, 山岸弘幸, 長谷川聰志, 山路陽子, 神原將郎, 平山心祐 申請人:本田技研工業(yè)株式會社