CN103543302A - 电流施加装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电流施加装置,其能够使与被检查体面接触的接触体均一地接触被检查体的表面,从接触体向被检查体良好地施加电流,并且能够只更换该接触体。电流施加装置(1)与功率半导体(H)压力接触并施加电流,电流施加装置(1)具备:接触体(2),其与功率半导体(H)面接触;以及多个导电性2阶弹簧(31),它们将接触体(2)按压到功率半导体(H),接触体(2)和多个导电性2阶弹簧(31)以分体的方式构成,多个导电性2阶弹簧(31)对接触体(2)的多个区域分别施加按压力(F),并且对接触体(2)通电。

Description

电流施加装置
技术领域
本发明涉及例如应用于半导体检查装置等测头装置中的电流施加装置。
背景技术
在以往,已知有在对被检查体的特性进行检查时使用的作为电流施加装置的测头(例如,参照专利文献1)。
专利文献1所公开的测头具备:杆形状的母材,其形成主体;作为形成于母材的表面的底层的镍镀层和作为最表层的金镀层;以及多个四棱锥状突起,它们呈格子状地形成在母材的一端部并与被检查体接触。
根据上述测头,能够均匀地分散与被检查体接触时的载荷,延缓金镀层的磨损的加剧,其结果是,能够有效地延长测头的接触稳定性和寿命。
专利文献1:日本特开2007-218675号公报
然而,在上述专利文献1所公开的测头中,存在这样的情况:与被检查体接触的多个四棱锥状突起部分抵接于被检查体的表面,多个四棱锥状突起无法与被检查体的表面均一地接触。
此外,当多个四棱锥状突起磨损时,需要更换整个测头。
发明内容
本发明正是为了解决上述课题而完成的,其目的在于提供一种电流施加装置,能够使与被检查体面接触的接触体均一地接触被检查体的表面,从接触体向被检查体良好地施加电流,并且能够只更换该接触体。
(1)一种电流施加装置(例如,后述的测头装置1、1a、1b),其与被检查体(例如,后述的功率半导体H)压力接触并施加电流,所述电流施加装置的特征在于,其具备:接触体(例如,后述的接触体2),其与被检查体面接触;以及按压体(例如,后述的按压体3),其将所述接触体按压到所述被检查体,所述接触体和所述按压体以分体的方式构成,所述按压体对所述接触体的多个区域分别施加按压力(例如,后述的按压力F),并且对所述接触体通电。
根据(1)的发明,按压体分别对接触体的多个区域施加按压力,使接触体相对于被检查体的表面的接触面压力均一。由此,接触体能够与被检查体的表面均一地接触。而且,由于按压体均一地按压接触体并与接触体整体接触,电流被良好地供给至接触体。因此,能够从接触体向被检查体良好地施加电流。
并且,由于接触体和按压体以分体的方式构成,因此能够只更换寿命短的接触体,能够实现低成本化。
(2)根据(1)所述的电流施加装置,其特征在于,所述按压体具备多个导电性弹性体(例如,后述的导电性2阶弹簧31、导电性弹簧32)。
根据(2)的发明,按压体具备分别对接触体的多个区域施加按压力的多个导电性弹性体,多个导电性弹性体取得各导电性弹性体的按压力与收缩之间的平衡而对接触体与被检查体的表面之间的平行度进行调整,使接触体相对于被检查体的表面的接触面压力均一。由此,接触体能够与被检查体的表面均一地接触。而且,多个导电性弹性体在各自的弯曲方向灵活地活动,容许相对于接触体的接触位置的偏移和挠曲。由此,接触体相对于被检查体的表面的接触状态不受相对于接触体的接触位置的偏移和挠曲的影响。而且,多个导电性弹性体均一地按压接触体并与接触体整体接触,因此电流被良好地供给至接触体。因此,能够从接触体向被检查体良好地施加电流。
并且,由于接触体和多个导电性弹性体以分体的方式构成,因此能够只更换寿命短的接触体,能够实现低成本化。
(3)根据(1)或(2)所述的电流施加装置,其特征在于,所述接触体由与被检查体接触的表面层(例如,后述的镍层21)、和支承所述表面层的支承层(例如,后述的铜层22)构成,所述支承层比所述表面层软。
根据(3)的发明,接触体的支承层比表面层软,从而使施加至接触体的各区域的按压力进一步分散。由此,接触体能够与被检查体的表面更为可靠且均一地接触。
(4)根据(1)至(3)中的任一项所述的电流施加装置,其特征在于,在所述接触体的与被检查体接触的表面(例如,后述的表面2f)具有微小突起(例如,后述的微小突起23),该微小突起只被插入至被检查体的表层。
根据(4)的发明,接触体的与被检查体接触的表面具有微小突起,该微小突起只被插入至被检查体的表层。因此,接触体能够在微小突起插入了表层的状态下可靠地向被检查体施加电流。而且,微小突起只被插入至被检查体的表层,不会使被检查体自身受到损伤。
(5)根据(4)所述的电流施加装置,其特征在于,具有所述微小突起的接触体使用模具(例如,后述的模具11)通过电铸被制造而成,在所述模具的表面(例如,后述的表面11f)形成有与所述微小突起对应的凹部形状(例如,后述的凹部形状111)。
这里,所谓电铸是利用电镀法进行的金属制品的制造或者复制方法。
根据(5)的发明,具有微小突起的接触体使用模具通过电铸被制造而成,在模具的表面形成有与微小突起对应的凹部形状。由此,能够制造具有准确转印了形成于模具的凹部形状的、与设计一样的微小突起的接触体。因此,微小突起成为只被插入至被检查体的表层的与设定一样的形状。
(6)根据(4)或(5)所述的电流施加装置,其特征在于,所述微小突起的自所述表面起的高度比在作为被检查体的功率半导体(例如,后述的功率半导体H)的表面形成的表面电极层的膜厚小。
根据(6)的发明,微小突起的自所述表面起的高度比在作为被检查体的功率半导体的表面形成的表面电极层的膜厚小。因此,接触体能够在微小突起插入了表面电极层的状态下可靠地对功率半导体施加电流。而且,微小突起只被插入至功率半导体的表面电极层,不会使功率半导体自身受到损伤。
(7)根据(6)所述的电流施加装置,其特征在于,所述接触体的所述表面具有限制面(例如,后述的表面2f),该限制面限制所述微小突起向所述表面电极层的插入。
根据(7)的发明,接触体的表面具有限制面,该限制面限制微小突起向表面电极层的插入。由此,即使在微小突起被插入至功率半导体的表面电极层之后进一步施加压力,限制面也能够限制微小突起向表面电极层的过度插入。
发明效果
根据本发明,能够提供一种电流施加装置,其能够使与被检查体面接触的接触体均一地接触被检查体的表面,从接触体向被检查体良好地施加电流,并且能够只更换该接触体。
附图说明
图1为示出本发明的第一实施方式的测头装置的概要结构的立体图。
图2为示出上述实施方式的测头装置的概要结构的剖视图。
图3为对上述实施方式的基于电铸的接触体的制造方法进行说明的图。
图4为示出本发明的第二实施方式的测头装置的概要结构的立体图。
图5为示出上述实施方式的测头装置的概要结构的剖视图。
图6为示出本发明的第三实施方式的测头装置的概要结构的立体图。
标号说明
1、1a、1b:测头装置(电流施加装置)
2:接触体
2f:表面
21:镍层(表面层)
22:铜层(支承层)
23:微小突起
3:按压体
31:导电性2阶弹簧(导电性弹性体)
32:导电性弹簧(导电性弹性体)
11:模具
11f:表面
111:凹部形状
H:功率半导体(被检查体)
F:按压力。
具体实施方式
在下文中,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
<第一实施方式>
图1为示出本发明的第一实施方式的作为电流施加装置的测头装置1的概要结构的立体图,图1的(a)为整体图,图1的(b)为分解图。
图1所示的测头装置1应用于半导体检查装置,该半导体检查装置用于对在400~2000A的大电流的开关中使用的功率半导体(IGBT、MOS、二极管等)H(参照图4)进行检查,测头装置1与功率半导体H压力接触并对其施加大电流。
测头装置1具备:接触体2、按压体3、释放板4、第一卡定板5和基体6。
如图1所示,接触体2形成为比四边形形状的功率半导体H小一圈的四边形形状,并具有与功率半导体H面接触的表面2f。
图2为示出测头装置1的概要结构的剖视图。接触体2由镍层21(表层)和铜层22(支承层)构成,该镍层21具有与功率半导体H接触的表面2f,该铜层22具有与后述的按压体3接触的背面2b并支承镍层21。这里,铜是比镍软的金属,因此铜层22比镍层21软。接触体2的镍层21的厚度例如为0.3mm。并且,铜层22的厚度例如为0.7mm。
接触体2在表面2f具有多个微小突起23,所述多个微小突起23只被插入至功率半导体H的表层的表面电极层。接触体2虽具有多个微小突起23,但接触体2的表面2f为比多个微小突起23大的平坦面。
按压体3与接触体2为分体的,按压体3具备多个作为导电性弹性体(多部件)的导电性2阶弹簧31。导电性2阶弹簧31的末端面31t构成为与接触体2的背面2b接触,并且其接触位置能够移动。如图2所示,导电性2阶弹簧31在接触体2的背面2b在XY平面方向等间隔排列(例如,20×20个等),并向接触体2的多个区域分别施加按压力F。
导电性2阶弹簧31是具有小径部31a和靠基端侧的大径部31b的弹簧部件,该小径部31a具有末端面31t,该大径部31b的直径比小径部31a的直径大。
导电性2阶弹簧31也可以是这样的弹簧:在直径与小径部31a相同的延伸至基端部的弹簧中,在从基端部到大径部31b和小径部31a的边界部为止的范围重叠直径与大径部31b侧相同的弹簧而形成为双重结构。而且,也可以是这样的弹簧:在大径部31b和小径部31a的边界部将小径部31a和大径部31b连接起来。
另外,在本实施方式中,按压体3全部使用了具有导电性的导电性2阶弹簧31,但在通至按压体3的电有富余的情况下,也可以仅使按压体3的一部分弹簧具有导电性。例如,作为按压体3而相邻配置的多个弹簧也可以是将具有导电性的弹簧和不具有导电性的弹簧每隔一个地交替配置。
而且,在仅使按压体3的弹簧具有导电性而通至接触体2的电不足的情况下,也可以另外配置柔性的配线,利用该配线直接对接触体2通电。
释放板4为圆盘状,并形成有沿厚度方向贯通的多个(例如,20×20孔等)贯通孔41。只有从背面2b按压接触体2的多个导电性2阶弹簧31各自的小径部31a贯穿插入于多个贯通孔41。优选的是,多个贯通孔41配置在与导电性2阶弹簧31相同的位置,多个贯通孔41的内表面形成得平滑以使小径部31a能够在贯通孔41内顺畅地移动。
在释放板4,导电性2阶弹簧31的大径部31b没有贯穿插入到贯通孔41而是与贯通孔41的周缘部抵接,释放板4被导电性2阶弹簧31按压到第一卡定板5。
释放板4在贯通孔41的旁边具有两个钮状部42。
第一卡定板5为圆盘状、且在周缘部具有向基体6侧突出的壁部51,在测头装置1组装起来后,第一卡定板5位于测头装置1的末端并包围释放板4。
在第一卡定板5的表面5f的中央具有滑动部7,该滑动部7比周边后退一阶并通过侧面卡住接触体2。
滑动部7形成为具有与四边形形状的接触体2的宽度大致相同宽度的コ字形状,并且一对边在第一卡定板5的侧面是开放的。如图2所示,滑动部7的侧面和接触体2的侧面均形成为向功率半导体H侧缩小的锥部7a、2a。因此,当接触体2被多个导电性2阶弹簧31按压时,侧面的锥部2a与第一卡定板5的滑动部7的侧面的锥部7a抵接,从而接触体2被卡定在第一卡定板5。
该卡定状态下的接触体2的表面2f成为比第一卡定板5突出的状态,被设定为接触体2能够最先与功率半导体H接触的状态。
由此,在多个导电性2阶弹簧31与第一卡定板5之间,接触体2以与功率半导体H的表面在整个面均一地面接触的方式被保持成能够摆动。
对于该卡定状态,由于固定能够摆动的接触体2,并限制了接触体2的多余的摆动,因此在使接触体2待机的情况下也是优选的。
第一卡定板5在滑动部7处形成有沿厚度方向贯通的多个(例如,20×20孔等)贯通孔52。只有从背面2b按压接触体2的多个导电性2阶弹簧31各自的小径部31a贯穿插入于多个贯通孔52。优选的是,多个贯通孔52配置在与导电性2阶弹簧31相同的位置,多个贯通孔52的内表面形成得平滑以使小径部31a能够在贯通孔52内顺畅地移动。
第一卡定板5在滑动部7处而且是在形成有多个的贯通孔52的旁边具有两个钮状部孔53。
在测头装置1组装起来后,释放板4被导电性2阶弹簧31的大径部31b按压到第一卡定板5,释放板4的两个钮状部42成为从第一卡定板5的两个钮状部孔53突出的状态。
当压下所述两个钮状部42时,释放板4将导电性2阶弹簧31的大径部31b压下,导电性2阶弹簧31的末端面31t向第一卡定板5的表面5f的贯通孔52的开口部方向移动,从而锥部7a、2a之间的抵接被解除,接触体2离开第一卡定板5。在该状态下,能够将接触体2沿横向滑动而从滑动部7的开放的一侧卸下,能够不与其它部件发生干涉地更换接触体2。
接触体2的多个微小突起23被插入至功率半导体H的表层的表面电极层而磨损,其寿命比其它部件短。因此,能够只将接触体2与其它部件分开地进行更换,这是有利的。
基体6为比释放板4大一圈的圆盘状。基体6固定多个导电性2阶弹簧31的大径部31b的基端部。导电性2阶弹簧31的基端部的末端31c从基体6的背面6b侧突出,并与未图示的电流供给源连接。
基体6与配置在后方的未图示的气缸连接,气缸将测头装置1按压到功率半导体H。
在基体6,与导电性2阶弹簧31独立地设有门端子8。门端子8将控制功率半导体H的导通和截止的信号输入到功率半导体H。
门端子8与导电性2阶弹簧31同样地具有伸缩的功能,并与接触体2同样地向测头装置1的末端侧突出。门端子8与未图示的信号电路连接,接触体2在按压功率半导体H时自身也同样地与功率半导体H接触,从而输入信号电压,控制功率半导体H的导通和截止。
基体6和第一卡定板5具有两个调心螺钉孔61、54和两个调心螺钉9,所述两个调心螺钉孔61、54设置在配置接触体2的中央部的周围,所述两个调心螺钉9贯穿插入于所述两个调心螺钉孔61、54,利用它们对基体6和第一卡定板5进行调心。
基体6和第一卡定板5具有四个第一螺钉孔62、55和四个第一螺钉10,所述四个第一螺钉孔62、55设置在比释放板4靠外侧的位置,所述四个第一螺钉10贯穿插入于所述第一螺钉孔62、55,利用它们而将基体6和第一卡定板5隔开第一卡定板5的壁部51所形成的间隔地固定在一起,能够将释放板4保持在基体6与第一卡定板5之间。
接着,对接触体2的制造方法进行说明。
具有微小突起23的接触体2使用模具11通过电铸被制造而成,在模具11的表面11f形成有与微小突起23对应的凹部形状111。
图3为对本实施方式的基于电铸的接触体2的制造方法进行说明的图。
详细地说,首先准备模具11,在该模具11的表面11f形成有与多个微小突起23对应的多个凹部形状111。
接着,如图3所示,将模具11作为容器12内的溶液E中的负电极,经电源13将负电极和阳电极14连接起来,使从阳电极14流动过来的金属离子15进行电附着。开始,需要形成与在模具11形成的多个凹部形状111对应的多个微小突起23,所以使镍离子电附着到作为负电极的模具11的表面11f。接着,使铜离子电附着到作为负电极的模具11,以在电附着有镍层21的模具11形成铜层22。
然后,对通过电铸制造出的接触体2的铜层22的表面(具有微小突起23的接触体2的背面2b)进行表面处理使其变得平坦,以使得由多个导电性2阶弹簧31产生的按压力F不变化。并且,在接触体的侧面形成锥部2a。
通过上述步骤,接触体2被制造出来。
这里,多个微小突起23需要以比大约10μm小的高度形成,以使它们不会穿透在功率半导体H的表面形成的膜厚为大约10μm的表面电极层。并且,多个微小突起23需要以比大约0.1μm大的高度形成,以使它们能够穿透在上述表面电极层的表面形成的具有绝缘性的膜厚为大约0.1μm的氧化膜。
对此,电铸能够以0.05~0.1μm单位的精度进行面转印,因此,能够将具有比表面电极层的层厚即大约10μm小、且比氧化膜的膜度即大约0.1μm大的高度的多个微小突起23精度良好地形成为设计形状。
接下来,对测头装置1在检查功率半导体H时的动作进行说明。
测头装置1首先被气缸按压到功率半导体H。
并且,接触体2被按压到功率半导体H。
具体地说,首先多个微小突起23只被插入至功率半导体H的表层的表面电极层。由此,多个微小突起23起到防滑的作用,接触体2相对于功率半导体H的位置被定位。
进一步地,当测头装置1被气缸按压到功率半导体H后,接触体2离开第一卡定板5而成为浮起状态。而且,强力按压的导电性2阶弹簧31收缩,较弱地按压的导电性2阶弹簧31发挥按压力F,各导电性2阶弹簧31取得按压力F与收缩间的平衡。由此,多个导电性2阶弹簧31对接触体2和功率半导体H的表面间的平行度进行调整,使接触体2相对于功率半导体H的表面的接触面压力均一。而且,接触体2与功率半导体H的表面均一地接触。
特别地,接触体2是背面2b整体被多个导电性2阶弹簧31按压的一个部件,多个导电性2阶弹簧31的动作被反映到接触体2,该接触体2灵敏地摆动,从而调整与功率半导体H的表面的平行度。
这时,存在在测头装置1产生被气缸按压到功率半导体H时的横向偏移、扭转以及振动等的情况。对此,多个导电性2阶弹簧31在各自的弯曲的方向灵活地活动,能够通过与接触体2的背面2b接触的末端面31t的接触位置的偏移、以及从第一卡定板5的贯通孔52突出的小径部31a的挠曲来吸收在测头装置1产生的横向偏移、扭转以及振动等。由此,接触体2相对于功率半导体H的表面的接触状态不受横向偏移、扭转以及振动等的影响,不会因接触体2的位置偏移而导致多个微小突起23刮削功率半导体H的表面。
并且这时,接触体2的铜层22比镍层21软,使由多个导电性2阶弹簧31分别施加给接触体2的应力分散。由此,接触体2与功率半导体H的表面更为可靠且均一地接触。此外,由软的铜层22实现的应力分散使得多个微小突起23插入至功率半导体H的表面电极层时的磨损程度降低。
而且,接触体2的表面2f是比多个微小突起23大的平坦面,而且是限制多个微小突起23向表面电极层的插入的限制面。因此,即使在多个微小突起23被插入至功率半导体H的表面电极层之后进一步施加压力的情况下,表面2f也会维持相对于功率半导体H的抵接状态,限制多个微小突起23向表面电极层的过度的插入。
接着,基体6的后方的电流供给源通过多个导电性2阶弹簧31向接触体2供给大电流,门端子8输入用于控制功率半导体H的导通和截止的信号,进行功率半导体H的检查。
根据以上的本实施方式的测头装置1,起到下面的效果。
(1)按压体3具备向接触体2的多个区域分别施加按压力的多个导电性2阶弹簧31,多个导电性2阶弹簧31取得各导电性2阶弹簧31的按压力与收缩之间的平衡,使接触体2相对于功率半导体H的表面的接触面压力均一。由此,接触体2能够与功率半导体H的表面均一地接触。而且,多个导电性2阶弹簧31在各自的弯曲方向灵活地活动,而容许相对于接触体2的接触位置的偏移和挠曲。由此,接触体2相对于功率半导体H的表面的接触状态不受相对于接触体2的接触位置的偏移和挠曲的影响。而且,多个导电性2阶弹簧31均一地按压接触体2并对接触体2整体通电。由此,电流被良好地供给至接触体2。因此,能够良好地将电流从接触体2施加至功率半导体H。
此外,接触体2和多个导电性2阶弹簧31以分体的方式构成,因此能够只更换寿命短的接触体2,能够实现低成本化。
(2)接触体2的铜层22比镍层21软,从而使多个导电性2阶弹簧31各自的按压力进一步分散。由此,接触体2能够与功率半导体H的表面更为可靠且均一地接触。
此外,由软的铜层22实现的按压力分散使得微小突起23被插入至功率半导体H的表面电极层时的磨损程度降低。
(3)接触体2在与功率半导体H接触的表面2f具有多个微小突起23,所述多个微小突起23的自表面2f起的高度比功率半导体H的表面电极层的膜厚小,该多个微小突起23只被插入至表面电极层。由此,接触体2能够在多个微小突起23插入到了表面电极层的状态下可靠地向功率半导体H施加电流。而且,多个微小突起23只被插入至功率半导体H的表面电极层,不会使功率半导体H自身受到损伤。
(4)具有多个微小突起23的接触体2使用模具11通过电铸被制造而成,在模具11的表面11f形成有与多个微小突起23对应的多个凹部形状111。由此,能够制造这样的接触体2:具有准确转印了形成于模具11的凹部形状111的、与设计一样的多个微小突起23。因此,多个微小突起23成为只被插入至功率半导体H的表面电极层的与设定一样的形状。
(5)接触体2的表面2f兼用作限制面,该限制面限制多个微小突起23向表面电极层的插入。作为限制面的表面2f为比多个微小突起23大的平坦面。由此,即使在多个微小突起23被插入至功率半导体H的表面电极层之后进一步施加压力,表面2f也会维持相对于功率半导体H的抵接状态,限制多个微小突起23向表面电极层的过度插入。
<第二实施方式>
在第二实施方式中,测头装置1a的结构与第一实施方式不同而其它部分相同,因此对其特征部分进行说明而对于相同的结构则省略说明。
图4为示出本实施方式的测头装置1a的概要结构的立体图。
测头装置1a具备:接触体2、按压体3、第二卡定板16、引导体17和基体6。
如图4所示,接触体2形成为比四边形形状的功率半导体H小一圈的四边形形状,并具有与功率半导体H面接触的表面2f。
图5为示出本实施方式的测头装置1a的概要结构的剖视图。接触体2由镍层21(表层)和铜层22(支承层)构成,该镍层21具有与功率半导体H接触的表面2f,该铜层22具有与按压体3接触的背面2b并支承镍层21。这里,铜是比镍软的金属,因此铜层22比镍层21软。
接触体2在表面2f具有多个微小突起23,所述多个微小突起23只被插入至功率半导体H的表层的表面电极层。接触体2虽然具有多个微小突起23,但接触体2的表面2f为比多个微小突起23大的平坦面。
按压体3与接触体2为分体的,按压体3具备多个作为导电性弹性体(多部件)的导电性弹簧32。导电性弹簧32的末端面32t构成为与接触体2的背面2b接触,并且其接触位置能够移动。导电性弹簧32在接触体2的背面2b在XY平面方向等间隔排列,并对接触体2的多个区域分别施加按压力F。
另外,在本实施方式中,按压体3全部使用了具有导电性的导电性弹簧32,但在通至按压体3的电有富余的情况下,也可以仅使按压体3的一部分弹簧具有导电性。例如,作为按压体3而相邻配置的多个弹簧也可以是将具有导电性的弹簧和不具有导电性的弹簧每隔一个地交替配置。
而且,在仅使按压体3的弹簧具有导电性而通至接触体2的电不足的情况下,也可以另外配置柔性的配线,利用该配线直接对接触体2通电。
第二卡定板16为圆盘状,且在周缘部具有向基体6方向延伸出来、随后扩径的凸缘部162,在测头装置1a组装起来后,第二卡定板16位于测头装置1a的末端。
第二卡定板16的表面的中央具有开口161,该开口161通过侧面将接触体2卡住。
开口161形成为与接触体2大致相同形状的四边形形状。如图5所示,开口161的侧面和接触体2的侧面均形成为向功率半导体H侧缩小的锥部161a、2a。因此,当接触体2被多个导电性弹簧32按压时,接触体2的侧面的锥部2a与第二卡定板16的开口161的侧面的锥部161a抵接,从而接触体2相对于被多个导电性弹簧32按压而被卡定在第二卡定板16。
该卡定状态下的接触体2的表面2f成为比第二卡定板16突出的状态,被设定为能够使接触体2最先与功率半导体H接触的状态。
由此,在多个导电性弹簧32与第二卡定板16之间,接触体2以与功率半导体H的表面在整个面均一地面接触的方式被保持成能够摆动。
引导体17为圆盘状,并形成有沿厚度方向贯通的多个贯通孔171。从背面2b按压接触体2的多个导电性弹簧32分别贯穿插入于多个贯通孔171。优选的是,多个贯通孔171配置在与导电性弹簧32相同的位置,多个贯通孔171的内表面形成得平滑以使导电性弹簧32能够在贯通孔171内顺畅地移动。
基体6为比引导体17大一圈的圆盘状。基体6固定多个导电性弹簧32的基端部。导电性弹簧32的基端部的末端32c从基体6的背面6b侧突出,并与未图示的电流供给源连接。
基体6与配置在后方的未图示的气缸连接,气缸将测头装置1a按压到功率半导体H。
在基体6,与导电性弹簧32独立地设有门端子8。门端子8将控制功率半导体H的导通和截止的信号输入到功率半导体H。
门端子8与导电性弹簧32同样地具有伸缩的功能,并与接触体2同样地向测头装置1a的末端侧突出。门端子8与未图示的信号电路连接,门端子8在接触体2按压功率半导体H时自身也同样地与功率半导体H接触,从而输入信号电压,控制功率半导体H的导通和截止。
基体6、引导体17和第二卡定板16具有第二螺钉10a和两个第二螺钉孔63、172、163,所述两个第二螺钉孔63、172、163设置在配置接触体2的中央部的周围,所述第二螺钉10a贯穿插入于所述第二螺钉孔63、172、163,利用它们而以空出间隔的方式将引导体17和第二卡定板16固定在一起并且固定基体6,并且引导体17和第二卡定板16的位置关系被调心。
基体6和引导体17具有第三螺钉10b和三个第三螺钉孔64、173,所述三个第三螺钉孔64、173设置在配置接触体2的中央部的周围,所述第三螺钉10b贯穿插入于所述第三螺钉孔64、173,利用它们将基体6和引导体17固定在一起。
引导体17和第二卡定板16通过第二螺钉10a而固定在一起,基板6和引导体17通过第三螺钉10b固定在一起,因此能够通过卸下所述第二、第三螺钉10a、10b来更换接触体2。
根据以上的本实施方式的测头装置1a,起到与上述实施方式相同的(1)~(5)的效果。
<第三实施方式>
在第三实施方式中,测头装置1b的结构与第一实施方式不同而其它部分相同,因此对其特征部分进行说明而对于相同的结构则省略说明。
图6为示出本实施方式的测头装置1b的概要结构的立体图,图6的(a)为整体图,图6的(b)为分解图。
测头装置1b具备:接触体2、按压体3、绝缘板18、引导体17和基体6。
接触体2安装在圆盘状的下板24的中央。下板24上的接触体2形成为比四边形形状的功率半导体H小一圈的四边形形状,并具有与功率半导体H面接触的表面2f。
接触体2由镍层21(表层)和铜层22(支承层)构成,该镍层21具有与功率半导体H接触的表面2f,该铜层22具有与按压体3接触的背面2b并支承镍层21。这里,铜是比镍软的金属,因此铜层22比镍层21软。
接触体2在与功率半导体H接触的表面2f具有多个微小突起23,所述多个微小突起23只被插入至功率半导体H的表层的表面电极层。接触体2具有多个微小突起23,而接触体2的表面2f为比多个微小突起23大的平坦面。
按压体3与接触体2为分体的,按压体3由多个作为导电性弹性体(多部件)的导电性弹簧32构成。导电性弹簧32的末端面32t构成为与接触体2的背面2b接触,并且其接触位置能够移动。导电性弹簧32在接触体2的背面2b在XY平面方向等间隔排列,向接触体2的多个区域分别施加按压力F。
另外,在本实施方式中,按压体3全部使用了具有导电性的导电性弹簧32,但在通至按压体3的电有富余的情况下,也可以仅使按压体3的一部分弹簧具有导电性。例如,作为按压体3而相邻配置的多个弹簧也可以是将具有导电性的弹簧和不具有导电性的弹簧每隔一个地交替配置。
而且,在仅使按压体3的弹簧具有导电性而导通至接触体2的电不足的情况下,也可以另外配置柔性的配线,利用该配线直接对接触体2通电。
绝缘板18为圆盘状,在测头装置1b组装起来后,绝缘板18位于测头装置1b的末端。
绝缘板18的表面18f的中央具有开口181。绝缘板18覆盖安装有接触体2的下板24的表面露出部分24f,另一方面,通过开口181使接触体2向功率半导体H侧突出。
引导体17为圆盘状,并形成有沿厚度方向贯通的多个贯通孔171。从背面2b按压接触体2的多个导电性弹簧32分别贯穿插入于多个贯通孔171。优选的是,多个贯通孔171配置在与导电性弹簧32相同的位置,多个贯通孔171的内表面形成得平滑以使导电性弹簧32能够在贯通孔171内顺畅地移动。
关于引导体17、下板24和绝缘板18,安装螺钉19贯穿插入于设置在接触体2的周围的四个安装螺钉孔174、241、182,安装螺钉19的头部19H被安装成相对于引导体17的表面17f浮起。
由此,接触体2以与下板24和绝缘板18一起被导电性弹簧32按压至安装螺钉19的头部19H的方式被保持成能够摆动。
安装螺钉19的头部19H的厚度薄,因此被按压至安装螺钉19的头部19H的接触体2比头部19H突出。
引导体17、下板24和绝缘板18通过安装螺钉19固定在一起,因此,能够通过卸下该安装螺钉19来更换接触体2。
基体6为比引导体17大一圈的圆盘状。基体6固定多个导电性弹簧32的基端部。导电性弹簧32的基端部的末端32c从基体6的背面6b侧突出,并与未图示的电流供给源连接。
基体6与配置在后方的未图示的气缸连接,气缸将测头装置1b按压到功率半导体H。
在基体6,与导电性弹簧32独立地设有门端子8。门端子8将控制功率半导体H的导通和截止的信号输入到功率半导体H。
门端子8与导电性弹簧32同样地具有伸缩的功能,并与接触体2同样地向测头装置1b的末端侧突出。门端子8与未图示的信号电路连接,在接触体2按压功率半导体H时,门端子8自身也同样地与功率半导体H接触,从而输入信号电压,控制功率半导体H的导通和截止。
基体6、引导体17和下板24具有调心螺钉9和一个调心螺钉孔61、175、242,所述一个调心螺钉孔61、175、242设置在配置接触体2的中央部的周围,所述调心螺钉9贯穿插入于所述调心螺钉孔61、175、242,利用它们对基体6、引导体17和下板24间的位置关系进行调心。
基体6和引导体17具有第四螺钉10c和四个第四螺钉孔65、176,所述四个第四螺钉孔65、176设置在配置接触体2的中央部的周围,所述第四螺钉10c贯穿插入于所述第四螺钉孔65、176,利用它们而将基体6和引导体17空出间隔地固定在一起。
根据以上的本实施方式的测头装置1b,起到与上述实施方式相同的(1)~(5)的效果。
另外,本发明不限于上述实施方式,在能够达成本发明的目的的范围内进行变形、改良等,也将包含在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种电流施加装置,其与被检查体压力接触并施加电流,所述电流施加装置的特征在于,其具备:
接触体,其与被检查体面接触;以及
按压体,其将所述接触体按压于被检查体,
所述接触体和所述按压体以分体的方式构成,
所述按压体对所述接触体的多个区域分别施加按压力,并且对所述接触体通电。
2.根据权利要求1所述的电流施加装置,其特征在于,
所述按压体具备多个导电性弹性体。
3.根据权利要求1或2所述的电流施加装置,其特征在于,
所述接触体由与被检查体接触的表面层、和支承所述表面层的支承层构成,
所述支承层比所述表面层软。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电流施加装置,其特征在于,
在所述接触体的与被检查体接触的表面具有微小突起,所述微小突起只被插入至被检查体的表层。
5.根据权利要求4所述的电流施加装置,其特征在于,
具有所述微小突起的接触体使用模具通过电铸被制造而成,在所述模具的表面形成有与所述微小突起对应的凹部形状。
6.根据权利要求4或5所述的电流施加装置,其特征在于,
所述微小突起的自所述表面起的高度比在作为被检查体的功率半导体的表面形成的表面电极层的膜厚小。
7.根据权利要求6所述的电流施加装置,其特征在于,
所述接触体的所述表面具有限制面,该限制面限制所述微小突起向所述表面电极层的插入。
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