觸頭、半導(dǎo)體試驗裝置以及半導(dǎo)體試驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于進行半導(dǎo)體裝置的電特性試驗的半導(dǎo)體試驗裝置的觸頭、具備該觸頭的半導(dǎo)體試驗裝置以及使用該觸頭的試驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為半導(dǎo)體裝置的功率半導(dǎo)體模塊，一般是將一個或兩個以上的功率半導(dǎo)體芯片收容在絕緣性的殼體內(nèi)，并將與功率半導(dǎo)體芯片電連接的多個端子，更具體來說是外部輸出端子露出到殼體的上方和/或側(cè)面等的外部。在功率半導(dǎo)體模塊出貨前，進行功率半導(dǎo)體模塊的電特性試驗。電特性試驗中包括使大電流流過功率半導(dǎo)體模塊的半導(dǎo)體芯片的試驗。
[0003]作為用于進行電特性試驗的半導(dǎo)體試驗裝置的一例，具備載置功率半導(dǎo)體模塊等的半導(dǎo)體裝置并且能夠升降的載物臺，和在被載置在該載物臺上的半導(dǎo)體裝置的上方和/或側(cè)面等與該半導(dǎo)體裝置的端子對置而設(shè)置的半導(dǎo)體裝置試驗用觸頭(以下僅稱為“觸頭”)。在進行電特性試驗時，通過使載置有半導(dǎo)體裝置的載物臺上升，并使半導(dǎo)體裝置的多個端子與上述觸頭接觸，從而使得電流經(jīng)由觸頭流過半導(dǎo)體裝置。
[0004]通過半導(dǎo)體試驗裝置來進行電特性試驗的半導(dǎo)體裝置，各個產(chǎn)品的基準面，S卩，通常為從半導(dǎo)體裝置下表面起算的端子的高度被規(guī)定為特定的尺寸。因為這些端子的高度尺寸允許有一定的容許范圍，所以一個半導(dǎo)體裝置中的多個端子的高度，按每個端子而產(chǎn)生偏差。并且，雖然半導(dǎo)體裝置的端子多以在半導(dǎo)體裝置的上部彎折，并且端子的前端部沿水平方向延伸的方式而形成，但是在各個端子，端子的彎曲程度并不一定相同，因此相對于基準面也并不一定水平。因此，在半導(dǎo)體試驗裝置中，即使將多個觸頭設(shè)置為使各觸頭的前端水平排列，也存在在一個半導(dǎo)體裝置中觸頭與某些端子充分接觸，但與其他的端子沒有充分接觸的情況。
[0005]為了使半導(dǎo)體試驗裝置的各個觸頭與半導(dǎo)體裝置的全部端子能夠可靠地接觸，現(xiàn)有的觸頭具備彈性變形部件。有關(guān)具備彈性變形部件的觸頭，具有如圖7記載的那樣連接螺旋彈簧的兩端而形成環(huán)狀的線圈被安裝在導(dǎo)電性的托上的螺旋彈簧觸頭。作為該線圈，能夠使用專利文獻I所記載的部件。另外，有關(guān)其他觸頭，具有如圖8所記載的那樣將板狀的彈性導(dǎo)電體成形為L字形或者近似為L字形的形狀，并像梳齒那樣隔開預(yù)定的間隔而排列的梳齒觸頭(專利文獻2)。在專利文獻2中還記載了使觸頭成為中空形狀，且以導(dǎo)電型薄板構(gòu)成與半導(dǎo)體裝置的端子接觸的部分，向中空部分加壓而使導(dǎo)電性薄板膨脹的中空觸頭。
[0006]就專利文獻I中所記載的螺旋彈簧觸頭而言，在使半導(dǎo)體試驗裝置的各個觸頭與半導(dǎo)體裝置的所有的端子接觸時，端子的高度偏差通過螺旋彈簧的彈性變形的程度而抵消，而能夠可靠地接觸。就專利文獻2中記載的梳齒觸頭而言,通過使板狀的彈性導(dǎo)電體如板簧那樣產(chǎn)生彈性變形，從而能夠與端子可靠地接觸。并且，梳齒觸頭在各彈性導(dǎo)電體的前端與端子多點接觸，據(jù)此，與一枚彈性導(dǎo)電體的情況相比，還降低了接觸電阻。就專利文獻2所記載的中空觸頭而言，通過導(dǎo)電性薄板的彈性變形，從而能夠與端子可靠地接觸。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本專利第4617250號
[0010]專利文獻2:日本特開平第7-209375號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]技術(shù)問題
[0012]上述螺旋彈簧觸頭和/或梳齒觸頭沒有能夠充分降低與半導(dǎo)體裝置的端子之間的接觸電阻。因此，在通過半導(dǎo)體試驗裝置進行流過大電流的電特性試驗時，在半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體芯片被破壞而在多個端子間流過短路電流的情況下，會有端子和觸頭的接觸部分發(fā)熱并產(chǎn)生火花、或端子和觸頭發(fā)生熔敷等的情況。一旦發(fā)生了火花和/或熔敷的觸頭，因為表面狀態(tài)發(fā)生變化、或接觸電阻增加等，而在接下來進行試驗的半導(dǎo)體裝置的端子上可能產(chǎn)生傷痕或再度發(fā)生熔敷，因此需要進行觸頭的更換和/或維護。
[0013]上述螺旋彈簧觸頭和/或梳齒觸頭如果加大彈性變形的部件的彈力，則能夠降低接觸電阻。但是，螺旋彈簧觸頭和/或梳齒觸頭在與端子接觸時在端子表面上滑動。因此，如果加大觸頭的彈力，則可能由該彈力導(dǎo)致在半導(dǎo)體裝置的端子上產(chǎn)生傷痕。并且，螺旋彈簧觸頭和/或梳齒觸頭在與端子接觸時在端子表面上滑動導(dǎo)致觸頭的磨損，從而觸頭的壽命短。
[0014]另外，專利文獻2中記載的中空觸頭由于導(dǎo)電型薄板的厚度薄，因此在發(fā)生了火花和/或熔敷的情況下，更換的頻率高，觸頭的壽命短。
[0015]本發(fā)明能夠有利地解決上述問題，其目的在于提供一種能夠降低與半導(dǎo)體裝置端子之間的接觸電阻且壽命長的半導(dǎo)體裝置試驗用的觸頭、和具有該觸頭的半導(dǎo)體試驗裝置以及使用該觸頭的半導(dǎo)體試驗方法。
[0016]技術(shù)方案
[0017]本發(fā)明的一個形態(tài)的觸頭是與作為被試驗物的半導(dǎo)體裝置的端子接觸并被按壓，而使電流流過該半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體裝置試驗用的觸頭，其特征在于，具備:接觸部，其具有與該半導(dǎo)體裝置的端子接觸的平坦的接觸面，和變形部，其在與該半導(dǎo)體裝置的端子接觸并被按壓時彈性變形。
[0018]本發(fā)明的另一個形態(tài)的半導(dǎo)體實驗裝置的特征在于，具備上述觸頭。
[0019]發(fā)明效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體試驗用觸頭，能夠降低與半導(dǎo)體裝置的端子的接觸電阻，抑制火花和/或熔敷的發(fā)生，延長壽命。并且，因為在與端子接觸時不滑動，所以能夠抑制在端子產(chǎn)生傷痕，降低半導(dǎo)體裝置產(chǎn)品的外觀不良。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的一個實施方式的觸頭的說明圖。
[0022]圖2是說明觸頭的變形形態(tài)的示意圖。
[0023]圖3是本發(fā)明的一個實施方式的半導(dǎo)體試驗裝置的說明圖。
[0024]圖4是表示觸頭的按壓負荷與接觸電阻之間的關(guān)系的曲線圖。
[0025]圖5是表示觸頭的行程量與接觸電阻值和按壓負荷之間的關(guān)系的曲線圖。
[0026]圖6是本發(fā)明的另一個實施方式的觸頭的示意圖。
[0027]圖7是比較例的觸頭的說明圖。
[0028]圖8是比較例的觸頭的說明圖。
[0029]圖9是比較例的半導(dǎo)體實驗裝置的說明圖。
[0030]符號說明
[0031]I: 觸頭
[0032]Ia: 變形部
[0033]Ib: 接觸面
[0034]Ic: 連接部
[0035]10: 半導(dǎo)體試驗裝置
[0036]11:托
[0037]12: 載物臺
[0038]13: 升降裝置
[0039]20: 半導(dǎo)體裝置
[0040]21:端子
【具體實施方式】
[0041]以下，參照附圖具體說明本發(fā)明的觸頭以及半導(dǎo)體試驗裝置的實施方式。
[0042]圖1是本發(fā)明的一個實施方式的半導(dǎo)體裝置試驗用觸頭的主視圖(圖1 (a))以及仰視圖(圖1 (b))。圖1所示觸頭I由導(dǎo)電性的金屬材料制成，具備外形為柱狀的變形部Ia和從該變形部Ia的一端突出而設(shè)置的連接部lc。變形部Ia在圖示的例子中，具有直徑與半導(dǎo)體裝置的端子的上表面的寬度尺寸大體相同的大致圓柱形狀。在一例中，直徑為13_左右，高度為7mm左右。但是，變形部Ia的尺寸不限于圖示的例子中限定的尺寸，只要為在試驗時