(57)【要約】【課題】被検査体と面接触する接触体が被検査体の表面に均一に接触し、接触体から被検査体に電流を良好に印加可能であって、当該接触体のみが交換可能な電流印加装置を提供する。【解決手段】パワー半導体Ｈに圧接して電流を印加するプローブ装置１であって、パワー半導体Ｈと面接触する接触体２と、接触体２をパワー半導体Ｈに押圧する複数の導電性２段バネ３１と、を備え、接触体２と複数の導電性２段バネ３１とは、別体で構成され、複数の導電性２段バネ３１は、接触体２の複数の区分にそれぞれ押圧力Ｆを付与するとともに、接触体２に通電する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体に圧接して電流を印加する電流印加装置であって、
被検査体と面接触する接触体と、
前記接触体を被検査体に押圧する押圧体と、を備え、
前記接触体と前記押圧体とは、別体で構成され、
前記押圧体は、前記接触体の複数の区分にそれぞれ押圧力を付与するとともに、前記接触体に通電することを特徴とする電流印加装置。
【請求項２】
前記押圧体は、複数の導電性弾性体を備えることを特徴とする請求項１記載の電流印加装置。
【請求項３】
前記接触体は、被検査体に接触する表面層と、前記表面層を支持する支持層と、からなり、
前記支持層は、前記表面層よりも軟性を有することを特徴とする請求項１または２記載の電流印加装置。
【請求項４】
前記接触体は、被検査体に接触する表面に、被検査体の表層のみに差し込まれる微小突起を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電流印加装置。
【請求項５】
前記微小突起を有する接触体は、表面に前記微小突起に対応する凹部形状が形成された金型を用い、電鋳によって製造されることを特徴とする請求項４に記載の電流印加装置。
【請求項６】
前記微小突起の前記表面からの高さは、被検査体であるパワー半導体の表面に形成された表面電極層の膜厚よりも小さいことを特徴とする請求項４または５記載の電流印加装置。
【請求項７】
前記接触体の前記表面は、前記微小突起による前記表面電極層への差し込みを規制する規制面を有することを特徴とする請求項６記載の電流印加装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体検査装置などのプローブ装置に適用される電流印加装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検査体の特性を検査する際に用いられる電流印加装置としてのプローブが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示されたプローブは、本体を形成する棒形状の母材と、母材の表面に形成された下地層であるニッケルメッキ層および最表層である金メッキ層と、母材の一端部に格子状に形成された被検査体と接触する複数の四角錘状突起と、を備えている。
【０００３】
上記プローブによると、被検査体と接触する際の荷重を均等に分散し、金メッキ層の磨耗の進行を遅らせることができ、その結果、プローブの接触安定性や寿命を効果的に延ばすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１８６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたプローブでは、被検査体と接触する複数の四角錘状突起が被検査体の表面に片当たりし、複数の四角錘状突起が被検査体の表面に均一に接触することができない場合があった。
また、複数の四角錘状突起が磨耗すると、プローブ全部を交換する必要があった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、その目的は、被検査体と面接触する接触体が被検査体の表面に均一に接触し、接触体から被検査体に電流を良好に印加可能であって、当該接触体のみが交換可能な電流印加装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）  被検査体（例えば、後述のパワー半導体Ｈ）に圧接して電流を印加する電流印加装置（例えば、後述のプローブ装置１，１ａ，１ｂ）であって、被検査体と面接触する接触体（例えば、後述の接触体２）と、前記接触体を被検査体に押圧する押圧体（例えば、後述の押圧体３）と、を備え、前記接触体と前記押圧体とは、別体で構成され、前記押圧体は、前記接触体の複数の区分にそれぞれ押圧力（例えば、後述の押圧力Ｆ）を付与するとともに、前記接触体に通電することを特徴とする電流印加装置。
【０００８】
（１）の発明によると、押圧体は、接触体の複数の区分にそれぞれ押圧力を付与し、接触体の被検査体の表面に対する接触面圧を均一にする。これにより、接触体は、被検査体の表面に均一に接触することができる。そして、押圧体が接触体に均一に押圧され接触体全体に接触するため、電流が接触体に良好に供給される。このため、接触体から被検査体に電流を良好に印加することができる。
また、接触体と押圧体とが別体で構成されるため、寿命の短い接触体のみの交換が可能であり、低コスト化を図ることができる。
【０００９】
（２）  前記押圧体は、複数の導電性弾性体（例えば、後述の導電性２段バネ３１、導電性バネ３２）を備えることを特徴とする（１）記載の電流印加装置。
【００１０】
（２）の発明によると、押圧体が接触体の複数の区分にそれぞれ押圧力を付与する複数の導電性弾性体を備え、複数の導電性弾性体は、各導電性弾性体による押圧力と収縮とのバランスをとって接触体と被検査体の表面との平行度を調整し、接触体の被検査体の表面に対する接触面圧を均一にする。これにより、接触体は、被検査体の表面に均一に接触することができる。また、複数の導電性弾性体は、それぞれの曲げ方向に柔軟に動き、接触体に対する接触位置のずれや撓みが許容される。これにより、接触体の被検査体の表面に対する接触状態は、接触体に対する接触位置のずれや撓みの影響を受けない。そして、複数の導電性弾性体が接触体に均一に押圧され接触体全体に接触するため、電流が接触体に良好に供給される。このため、接触体から被検査体に電流を良好に印加することができる。
また、接触体と複数の導電性弾性体とが別体で構成されるため、寿命の短い接触体のみの交換が可能であり、低コスト化を図ることができる。
【００１１】
（３）  前記接触体は、被検査体に接触する表面層（例えば、後述のニッケル層２１）と、前記表面層を支持する支持層（例えば、後述の銅層２２）と、からなり、前記支持層は、前記表面層よりも軟性を有することを特徴とする（１）または（２）記載の電流印加装置。
【００１２】
（３）の発明によると、接触体の支持層は、表面層よりも軟性を有し、区分に付与された押圧力をさらに分散させる。これにより、接触体は、被検査体の表面により確実に均一に接触することができる。
【００１３】
（４）  前記接触体は、被検査体に接触する表面（例えば、後述の表面２ｆ）に、被検査体の表層のみに差し込まれる微小突起（例えば、後述の微小突起２３）を有することを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載の電流印加装置。
【００１４】
（４）の発明によると、接触体は、被検査体に接触する表面に被検査体の表層のみに差し込まれる微小突起を有する。これにより、接触体は、表層に微小突起を差し込んだ状態で被検査体に電流を確実に印加することができる。また、微小突起は、被検査体の表層のみに差し込まれ、被検査体そのものを損傷させない。
【００１５】
（５）  前記微小突起を有する接触体は、表面（例えば、後述の表面１１ｆ）に前記微小突起に対応する凹部形状（例えば、後述の凹部形状１１１）が形成された金型（例えば、後述の金型１１）を用い、電鋳によって製造されることを特徴とする（４）に記載の電流印加装置。
【００１６】
ここで、電鋳とは、電気めっき法による金属製品の製造もしくは複製方法である。
（５）の発明によると、微小突起を有する接触体は、表面に微小突起に対応する凹部形状が形成された金型を用い、電鋳によって製造される。これにより、金型に形成された凹部形状を正確に転写した設計通りの微小突起を有する接触体を製造することができる。このため、微小突起が被検査体の表層のみに差し込まれる設定通りの形状になる。
【００１７】
（６）  前記微小突起の前記表面からの高さは、被検査体であるパワー半導体（例えば、後述のパワー半導体Ｈ）の表面に形成された表面電極層の膜厚よりも小さいことを特徴とする（４）または（５）記載の電流印加装置。
【００１８】
（６）の発明によると、微小突起の表面からの高さは、被検査体であるパワー半導体の表面に形成された表面電極層の膜厚よりも小さい。このため、接触体は、表面電極層に微小突起を差し込んだ状態でパワー半導体に電流を確実に印加することができる。また、微小突起は、パワー半導体の表面電極層のみに差し込まれ、パワー半導体そのものを損傷させない。
【００１９】
（７）  前記接触体の前記表面は、前記微小突起による前記表面電極層への差し込みを規制する規制面（例えば、後述の表面２ｆ）を有することを特徴とする（６）記載の電流印加装置。
【００２０】
（７）の発明によると、接触体の表面は、微小突起による表面電極層への差し込みを規制する規制面を有する。これにより、規制面は、微小突起がパワー半導体の表面電極層に差し込まれた後に更に圧力が加わっても、微小突起による表面電極層への過剰な差し込みを規制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、被検査体と面接触する接触体が被検査体の表面に均一に接触し、接触体から被検査体に電流を良好に印加可能であって、当該接触体のみが交換可能な電流印加装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプローブ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】上記実施形態に係るプローブ装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】上記実施形態に係る電鋳による接触体の製造方法を説明する図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るプローブ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図５】上記実施形態に係るプローブ装置の概略構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るプローブ装置の概略構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００２４】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電流印加装置としてのプローブ装置１の概略構成を示す斜視図であり、図１（ａ）が全体図であり、図１（ｂ）が分解図である。
図１に示されたプローブ装置１は、４００〜２０００Ａの大電流のスイッチングに用いられるパワー半導体（ＩＧＢＴ，ＭＯＳ，ダイオードなど）Ｈ（図４参照）を検査するための半導体検査装置に適用され、パワー半導体Ｈに圧接して大電流を印加する。
【００２５】
プローブ装置１は、接触体２と、押圧体３と、リリース板４と、第１係止板５と、基体６とを備える。
【００２６】
接触体２は、図１に示すように四角形状のパワー半導体Ｈよりも一回り小さい四角形状に形成され、パワー半導体Ｈと面接触する表面２ｆを有する。
図２は、プローブ装置１の概略構成を示す断面図である。接触体２は、パワー半導体Ｈに接触する表面２ｆを有するニッケル層２１（表層）と、後述する押圧体３と接触する背面２ｂを有しニッケル層２１を支持する銅層２２（支持層）とからなる。ここで、銅がニッケルよりも柔らかい金属であるため、銅層２２は、ニッケル層２１よりも軟性を有する。接触体２のニッケル層２１の厚みは、例えば０．３ｍｍである。また、銅層２２の厚みは、例えば０．７ｍｍである。
接触体２は、表面２ｆにパワー半導体Ｈの表層の表面電極層のみに差し込まれる複数の微小突起２３を有する。接触体２は、複数の微小突起２３を有しても、表面２ｆが複数の微小突起２３に比して広大な平坦面となっている。
【００２７】
押圧体３は、接触体２とは別体であり、複数の導電性弾性体（多部品）である導電性２段バネ３１を備える。導電性２段バネ３１の先端面３１ｔは、接触体２の背面２ｂと接触し、その接触位置が移動可能に構成されている。図２に示すように、導電性２段バネ３１は、接触体２の背面２ｂにＸＹ平面方向に等間隔に配列（例えば、２０×２０個など）され、接触体２の複数の区分にそれぞれ押圧力Ｆを付与する。
導電性２段バネ３１は、先端面３１ｔを有する小径部３１ａと、小径部３１ａより径の大きい基端側の大径部３１ｂとを有するバネ部材である。
導電性２段バネ３１は、小径部３１ａと同径の基端部まで延びるバネに大径部３１ｂ側と同径のバネを基端部から大径部３１ｂと小径部３１ａの境界部まで２重に重ねたものであってもよい。また、大径部３１ｂと小径部３１ａの境界部で、小径部３１ａおよび大径部３１ｂが接続されたバネであってもよい。
【００２８】
なお、本実施形態では、押圧体３は、全てに導電性を有する導電性２段バネ３１を適用したが、押圧体３が通電させる電気に余裕がある場合には、押圧体３の一部のバネのみに導電性をもたせてもよい。例えば、押圧体３として隣接配置する複数のバネは、１本ごと交互に導電性を有するものと導電性を有しないものとを配置してもよい。
また、押圧体３のバネを導電性にするだけでは接触体２に通電させる電気が不足する場合には、別途柔軟な配線を設け、この配線によって接触体２に直接電気を通電させてもよい。
【００２９】
リリース板４は、円盤状であり、厚み方向に貫通する貫通孔４１が複数（例えば、２０×２０孔など）形成されている。複数の貫通孔４１は、接触体２を背面２ｂから押圧する複数の導電性２段バネ３１のそれぞれの小径部３１ａのみが挿通される。複数の貫通孔４１は、導電性２段バネ３１と同じ位置に配置され、小径部３１ａが貫通孔４１内をスムーズに移動できるようその内面が平滑に形成されていることが好ましい。
リリース板４は、導電性２段バネ３１の大径部３１ｂが貫通孔４１に挿通されずに貫通孔４１の周縁部に突き当たり、導電性２段バネ３１によって第１係止板５に押圧される。
リリース板４は、貫通孔４１の隣に２つのボタン４２を有する。
【００３０】
第１係止板５は、周縁部に基体６側に突出する壁部５１を有する円盤状であり、プローブ装置１が組み付けられると、プローブ装置１の先端に位置し、リリース板４を取り囲む。
第１係止板５の表面５ｆの中央は、周辺よりも一段後退し接触体２を側面で係止するスライダ７を有する。
【００３１】
スライダ７は、四角形状の接触体２の幅とほぼ同じ幅を有するコの字形状に形成され、一対の辺が第１係止板５の側面に開放されている。図２に示すように、スライダ７の側面と接触体２の側面は、どちらもパワー半導体Ｈ側に縮小するテーパ部７ａ，２ａに形成されている。このため、接触体２が複数の導電性２段バネ３１によって押圧されると、側面のテーパ部２ａが第１係止板５のスライダ７の側面のテーパ部７ａに当接し、接触体２は第１係止板５に係止される。
この係止状態の接触体２の表面２ｆは、第１係止板５よりも突出した状態となり、パワー半導体Ｈに接触体２が最初に接触可能な状態に設定される。
これにより、接触体２は、複数の導電性２段バネ３１と第１係止板５との間に、パワー半導体Ｈの表面に全面で均一に面接触するように揺動可能に保持される。
この係止状態は、揺動可能な接触体２を固定し、接触体２の不要な揺動を規制するため、接触体２を待機させる上でも好ましい。
【００３２】
第１係止板５は、スライダ７の間に、厚み方向に貫通する貫通孔５２が複数（例えば、２０×２０孔など）形成されている。複数の貫通孔５２は、接触体２を背面２ｂから押圧する複数の導電性２段バネ３１のそれぞれの小径部３１ａのみが挿通される。複数の貫通孔５２は、導電性２段バネ３１と同じ位置に配置され、小径部３１ａが貫通孔４１内をスムーズに移動できるようその内面が平滑に形成されていることが好ましい。
第１係止板５は、スライダ７の間であって複数形成された貫通孔５２の隣に２つのボタン孔５３を有する。
【００３３】
プローブ装置１が組み付けられると、リリース板４が導電性２段バネ３１の大径部３１ｂによって第１係止板５に押圧され、リリース板４の２つのボタン４２が第１係止板５の２つのボタン孔５３から突出する状態になる。
これらの２つのボタン４２を押下すると、リリース板４が導電性２段バネ３１の大径部３１ｂを押し下げ、導電性２段バネ３１の先端面３１ｔが第１係止板５の表面５ｆの貫通孔５２の開口部方向へ移動し、テーパ部７ａ，２ａ同士の当接が解除され、接触体２が第１係止板５から離間する。この状態では、接触体２をスライダ７の開放された側から横方向にスライドさせて取り外すことができ、接触体２を他部材と干渉せずに交換可能である。
接触体２は、複数の微小突起２３がパワー半導体Ｈの表層の表面電極層に差し込まれて磨耗し、その寿命が他の部材よりも短い。このため、接触体２のみを他の部材とは別個に交換可能であることは有利である。
【００３４】
基体６は、リリース板４よりも一回り大きい円盤状である。基体６は、複数の導電性２段バネ３１の大径部３１ｂの基端部を固定している。導電性２段バネ３１の基端部の末端３１ｃは、基体６の背面６ｂ側から突出し、図示しない電流供給源に接続される。
基体６は、後方に配置される図示しないシリンダに接続されており、シリンダがプローブ装置１をパワー半導体Ｈに押し付ける。
【００３５】
基体６には、導電性２段バネ３１とは独立にゲート端子８が設けられている。ゲート端子８は、パワー半導体Ｈのオンオフを制御する信号をパワー半導体Ｈに入力する。
ゲート端子８は、導電性２段バネ３１と同様に伸縮する機能を有し、接触体２と同様にプローブ装置１の先端側に突出する。ゲート端子８は、図示しない信号回路と接続されており、接触体２がパワー半導体Ｈを押圧する際に自身も同様にパワー半導体Ｈに接触し、信号電圧が入力され、パワー半導体Ｈのオンオフを制御する。
【００３６】
基体６および第１係止板５は、接触体２が配置される中央部の周りに設けられた２つの調芯ボルト孔６１，５４および当該調芯ボルト孔６１，５４に挿通された調芯ボルト９を有し、これらを用いて調芯される。
基体６および第１係止板５は、リリース板４よりも外側に設けられた４つの第１ボルト孔６２，５５および当該第１ボルト孔６２，５５に挿通された第１ボルト１０を有し、これらを用いて第１係止板５の壁部５１による間隔を空けて固定され、リリース板４を基体６と第１係止板５との間に保持可能とする。
【００３７】
次に接触体２の製造方法について説明する。
微小突起２３を有する接触体２は、表面１１ｆに微小突起２３に対応する凹部形状１１１が形成された金型１１を用い、電鋳によって製造される。
【００３８】
図３は、本実施形態に係る電鋳による接触体２の製造方法を説明する図である。
詳しくは、まず、表面１１ｆに複数の微小突起２３に対応する複数の凹部形状１１１が形成された金型１１を用意する。
次に、図３に示すように、金型１１を容器１２内の溶液Ｅ中の負電極とし、電源１３を介して負電極と陽電極１４とを接続し、陽電極１４から流した金属イオン１５を電着させる。初めは、金型１１に形成された複数の凹部形状１１１に対応する複数の微小突起２３を形成する必要があるため、ニッケルイオンを負電極である金型１１の表面１１ｆに電着させる。次に、ニッケル層２１が電着した金型１１に銅層２２を形成するため、銅イオンを負電極である金型１１に電着させる。
そして、電鋳によって製造された接触体２の銅層２２の表面（微小突起２３を有する接触体２の背面２ｂ）を複数の導電性２段バネ３１による押圧力Ｆが変化しないよう平坦に表面処理する。また、接触体の側面には、テーパ部２ａを形成する。
以上により、接触体２が製造される。
【００３９】
ここで、複数の微小突起２３は、パワー半導体Ｈの表面に形成された膜厚約１０μｍの表面電極層を突き抜けないように、約１０μｍよりも小さな高さで形成される必要がある。また、複数の微小突起２３は、上記表面電極層の表面に形成された絶縁性を有する膜厚約０．１μｍの酸化膜を突き抜けるように、約０．１μｍよりも大きな高さで形成される必要がある。
これに対し、電鋳は、０．０５〜０．１μｍ単位の精度で面転写が可能であるため、表面電極層の層厚である約１０μｍよりも小さく、かつ、酸化膜の膜厚である約０．１μｍよりも大きな高さの複数の微小突起２３を設計形状に精度良く形成することができる。
【００４０】
次に、プローブ装置１によるパワー半導体Ｈの検査時の動作について説明する。
【００４１】
プローブ装置１は、まず、シリンダによってパワー半導体Ｈに押し付けられる。
そして、接触体２がパワー半導体Ｈに押圧される。
【００４２】
具体的には、まず複数の微小突起２３がパワー半導体Ｈの表層の表面電極層のみに差し込まれる。これにより、複数の微小突起２３がスパイクの役割を果たし、パワー半導体Ｈに対する接触体２の位置が位置決めされる。
【００４３】
さらにプローブ装置１がシリンダによってパワー半導体Ｈに押し付けられると、接触体２が第１係止板５から離間し、フローティング状態になる。そして強く押圧している導電性２段バネ３１が収縮し、弱く押圧している導電性２段バネ３１が押圧力Ｆを発揮し、各導電性２段バネ３１が押圧力Ｆと収縮とのバランスをとる。これにより、複数の導電性２段バネ３１は、接触体２とパワー半導体Ｈの表面との平行度を調整して、接触体２のパワー半導体Ｈの表面に対する接触面圧を均一にする。そして、接触体２は、パワー半導体Ｈの表面に均一に接触する。
特に、接触体２は、背面２ｂ全体が複数の導電性２段バネ３１に押圧される一部材であり、複数の導電性２段バネ３１の挙動が反映されて俊敏に揺動し、パワー半導体Ｈの表面との平行度が調整される。
このとき、プローブ装置１には、シリンダによってパワー半導体Ｈに押し付けられる際の横ずれ、捻れおよび振動などが生じる場合がある。これに対し、複数の導電性２段バネ３１は、それぞれの曲げ方向に柔軟に動き、プローブ装置１に生じる横ずれ、捻れおよび振動などを、接触体２の背面２ｂに接触する先端面３１ｔの接触位置のずれや、第１係止板５の貫通孔５２から突出した小径部３１ａの撓みで吸収することができる。これにより、接触体２のパワー半導体Ｈの表面に対する接触状態は、横ずれ、捻れおよび振動などの影響を受けず、複数の微小突起２３が接触体２の位置ずれを要因としてパワー半導体Ｈの表面を削ることはない。
【００４４】
またこのとき、接触体２の銅層２２は、ニッケル層２１よりも軟性を有し、複数の導電性２段バネ３１のそれぞれによって接触体２に加えられる応力を分散させる。これにより、接触体２は、パワー半導体Ｈの表面により確実に均一に接触する。また、柔らかい銅層２２による応力の分散は、複数の微小突起２３がパワー半導体Ｈの表面電極層に差し込まれる際の磨耗度合いを低減させる。
【００４５】
そして、接触体２の表面２ｆは、複数の微小突起２３に比して広大な平坦面であって複数の微小突起２３による表面電極層への差し込みを規制する規制面となっている。このため、表面２ｆは、複数の微小突起２３がパワー半導体Ｈの表面電極層に差し込まれた後に更に圧力が加わった場合であっても、パワー半導体Ｈに対する当接状態を維持し、複数の微小突起２３による表面電極層への過剰な差し込みを規制する。
【００４６】
次に、基体６の後方の電流供給源が複数の導電性２段バネ３１を介して接触体２に大電流を供給し、ゲート端子８がパワー半導体Ｈのオンオフを制御する信号を入力し、パワー半導体Ｈの検査を行う。
【００４７】
以上の本実施形態に係るプローブ装置１によれば、以下の効果を奏する。
【００４８】
（１）押圧体３が接触体２の複数の区分にそれぞれ押圧力を付与する複数の導電性２段バネ３１を備え、複数の導電性２段バネ３１は、各導電性２段バネ３１による押圧力と収縮とのバランスをとって接触体２のパワー半導体Ｈの表面に対する接触面圧を均一にする。これにより、接触体２は、パワー半導体Ｈの表面に均一に接触することができる。また、複数の導電性２段バネ３１は、それぞれの曲げ方向に柔軟に動き、接触体２に対する接触位置のずれや撓みが許容される。これにより、接触体２のパワー半導体Ｈの表面に対する接触状態は、接触体２に対する接触位置のずれや撓みの影響を受けない。そして、複数の導電性２段バネ３１は、接触体２に対して均一に押圧し接触体２全体に通電する。これにより、電流が接触体２に良好に供給される。このため、接触体２からパワー半導体Ｈに電流を良好に印加することができる。
また、接触体２と複数の導電性２段バネ３１とが別体で構成され、寿命の短い接触体２のみの交換が可能であり、低コスト化を図ることができる。
【００４９】
（２）接触体２の銅層２２は、ニッケル層２１よりも軟性を有し、複数の導電性２段バネ３１のそれぞれの押圧力をさらに分散させる。これにより、接触体２は、パワー半導体Ｈの表面により確実に均一に接触することができる。
また、柔らかい銅層２２による押圧力の分散は、微小突起２３がパワー半導体Ｈの表面電極層に差し込まれる際の磨耗度合いを低減させる。
【００５０】
（３）接触体２は、パワー半導体Ｈに接触する表面２ｆに、表面２ｆからの高さがパワー半導体Ｈの表面電極層の膜厚よりも小さく表面電極層のみに差し込まれる複数の微小突起２３を有する。これにより、接触体２は、表面電極層に複数の微小突起２３を差し込んだ状態でパワー半導体Ｈに電流を確実に印加することができる。また、複数の微小突起２３は、パワー半導体Ｈの表面電極層のみに差し込まれ、パワー半導体Ｈそのものを損傷させない。
【００５１】
（４）複数の微小突起２３を有する接触体２は、表面１１ｆに複数の微小突起２３に対応する複数の凹部形状１１１が形成された金型１１を用い、電鋳によって製造される。これにより、金型１１に形成された複数の凹部形状１１１を正確に転写した設計通りの複数の微小突起２３を有する接触体２を製造することができる。このため、複数の微小突起２３が、パワー半導体Ｈの表面電極層のみに差し込まれる設定通りの形状になる。
【００５２】
（５）接触体２の表面２ｆは、複数の微小突起２３による表面電極層への差し込みを規制する規制面を兼ねる。規制面である表面２ｆは、複数の微小突起２３に比して広大な平坦面となる。これにより、表面２ｆは、複数の微小突起２３がパワー半導体Ｈの表面電極層に差し込まれた後に更に圧力が加わっても、パワー半導体Ｈに対する当接状態を維持し、複数の微小突起２３による表面電極層への過剰な差し込みを規制することができる。
【００５３】
＜第２実施形態＞
第２実施形態では、プローブ装置１ａの構成が第１実施形態と異なるが他の部分は同様であるため、その特徴部分を説明し、同様の構成については説明を省略する。
図４は、本実施形態に係るプローブ装置１ａの概略構成を示す斜視図である。
【００５４】
プローブ装置１ａは、接触体２と、押圧体３と、第２係止板１６と、ガイド体１７と、基体６とを備える。
【００５５】
接触体２は、図４に示すように四角形状のパワー半導体Ｈよりも一回り小さい四角形状に形成され、パワー半導体Ｈと面接触する表面２ｆを有する。
図５は、本実施形態に係るプローブ装置１ａの概略構成を示す断面図である。接触体２は、パワー半導体Ｈに接触する表面２ｆを有するニッケル層２１（表層）と、押圧体３と接触する背面２ｂを有しニッケル層２１を支持する銅層２２（支持層）とからなる。ここで、銅がニッケルよりも柔らかい金属であるため、銅層２２は、ニッケル層２１よりも軟性を有する。
接触体２は、表面２ｆにパワー半導体Ｈの表層の表面電極層のみに差し込まれる複数の微小突起２３を有する。接触体２は、複数の微小突起２３を有しても、表面２ｆが複数の微小突起２３に比して広大な平坦面となっている。
【００５６】
押圧体３は、接触体２とは別体であり、複数の導電性弾性体（多部品）である導電性バネ３２を備える。導電性バネ３２の先端面３２ｔは、接触体２の背面２ｂと接触し、その接触位置が移動可能に構成されている。導電性バネ３２は、接触体２の背面２ｂにＸＹ平面方向に等間隔に配列され、接触体２の複数の区分にそれぞれ押圧力Ｆを付与する。
【００５７】
なお、本実施形態では、押圧体３は、全てに導電性を有する導電性バネ３２を適用したが、押圧体３が通電させる電気に余裕がある場合には、押圧体３の一部のバネのみに導電性をもたせてもよい。例えば、押圧体３として隣接配置する複数のバネは、１本ごと交互に導電性を有するものと導電性を有しないものとを配置してもよい。
また、押圧体３のバネを導電性にするだけでは接触体２に通電させる電気が不足する場合には、別途柔軟な配線を設け、この配線によって接触体２に直接電気を通電させてもよい。
【００５８】
第２係止板１６は、周縁部に基体６方向に延出されてその後拡径するフランジ部１６２を有する円盤状であり、プローブ装置１ａが組み付けられると、プローブ装置１ａの先端に位置する。
第２係止板１６の表面の中央は、接触体２を側面で係止する開口１６１を有する。
【００５９】
開口１６１は、接触体２とほぼ同形状の四角形状に形成される。図５に示すように、開口１６１の側面と接触体２の側面は、どちらもパワー半導体Ｈ側に縮小するテーパ部１６１ａ，２ａに形成されている。このため、接触体２が複数の導電性バネ３２に押圧されると、接触体２の側面のテーパ部２ａが第２係止板１６の開口１６１の側面のテーパ部１６１ａに当接し、接触体２は複数の導電性バネ３２による押圧に対して第２係止板１６に係止される。
この係止状態の接触体２の表面２ｆは、第２係止板１６よりも突出した状態となり、パワー半導体Ｈに接触体２が最初に接触することができる状態に設定される。
これにより、接触体２は、複数の導電性バネ３２と第２係止板１６との間に、パワー半導体Ｈの表面に全面で均一に面接触するように揺動可能に保持される。
【００６０】
ガイド体１７は、円盤状であり、厚み方向に貫通する貫通孔１７１が複数形成されている。複数の貫通孔１７１は、接触体２を背面２ｂから押圧する複数の導電性バネ３２のそれぞれが挿通される。複数の貫通孔１７１は、導電性バネ３２と同じ位置に配置され、導電性バネ３２が貫通孔１７１内をスムーズに移動できるようその内面が平滑に形成されていることが好ましい。
【００６１】
基体６は、ガイド体１７よりも一回り大きい円盤状である。基体６は、複数の導電性バネ３２の基端部を固定している。導電性バネ３２の基端部の末端３２ｃは、基体６の背面６ｂ側から突出し、図示しない電流供給源に接続される。
基体６は、後方に配置される図示しないシリンダに接続されており、シリンダがプローブ装置１ａをパワー半導体Ｈに押し付ける。
【００６２】
基体６には、導電性バネ３２とは独立にゲート端子８が設けられている。ゲート端子８は、パワー半導体Ｈのオンオフを制御する信号をパワー半導体Ｈに入力する。
ゲート端子８は、導電性バネ３２と同様に伸縮する機能を有し、接触体２と同様にプローブ装置１ａの先端側に突出する。ゲート端子８は、図示しない信号回路と接続されており、接触体２がパワー半導体Ｈを押圧する際に自身も同様にパワー半導体Ｈに接触し、信号電圧が入力され、パワー半導体Ｈのオンオフを制御する。
【００６３】
基体６とガイド体１７と第２係止板１６とは、接触体２が配置される中央部の周りに設けられた２つの第２ボルト孔６３，１７２，１６３および当該第２ボルト孔６３，１７２，１６３に挿通された第２ボルト１０ａを有し、これらを用いてガイド体１７と第２係止板１６とが間隔を空けて固定されるとともに基体６が固定され、ガイド体１７および第２係止板１６の位置関係が調芯される。
基体６とガイド体１７とは、接触体２が配置される中央部の周りに設けられた３つの第３ボルト孔６４，１７３および当該第３ボルト孔６４，１７３に挿通された第３ボルト１０ｂを有し、これらを用いて固定される。
【００６４】
ガイド体１７と第２係止板１６とが第２ボルト１０ａで固定され、基体６とガイド体１７とが第３ボルト１０ｂで固定されるため、接触体２は、これら第２、第３ボルト１０ａ，１０ｂを取り外すことで交換可能である。
【００６５】
以上の本実施形態に係るプローブ装置１ａによれば、上記実施形態と同様の（１）〜（５）の効果を奏する。
【００６６】
＜第３実施形態＞
第３実施形態では、プローブ装置１ｂの構成が第１実施形態と異なるが他の部分は同様であるため、その特徴部分を説明し、同様の構成については説明を省略する。
図６は、本実施形態に係るプローブ装置１ｂの概略構成を示す斜視図であり、図６（ａ）が全体図であり、図６（ｂ）が分解図である。
【００６７】
プローブ装置１ｂは、接触体２と、押圧体３と、絶縁プレート１８と、ガイド体１７と、基体６とを備える。
【００６８】
接触体２は、円盤状の下板２４の中央に取り付けられる。下板２４上の接触体２は、四角形状のパワー半導体Ｈよりも一回り小さい四角形状に形成され、パワー半導体Ｈと面接触する表面２ｆを有する。
接触体２は、パワー半導体Ｈに接触する表面２ｆを有するニッケル層２１（表層）と、押圧体３と接触する背面２ｂを有しニッケル層２１を支持する銅層２２（支持層）とからなる。ここで、銅がニッケルよりも柔らかい金属であるため、銅層２２は、ニッケル層２１よりも軟性を有する。
接触体２は、パワー半導体Ｈに接触する表面２ｆに、パワー半導体Ｈの表層の表面電極層のみに差し込まれる複数の微小突起２３を有する。接触体２は、複数の微小突起２３を有しても、表面２ｆが複数の微小突起２３に比して広大な平坦面となっている。
【００６９】
押圧体３は、接触体２とは別体であり、複数の導電性弾性体（多部品）である導電性バネ３２からなる。導電性バネ３２の先端面３２ｔは、接触体２の背面２ｂと接触し、その接触位置が移動可能に構成されている。導電性バネ３２は、接触体２の背面２ｂにＸＹ平面方向に等間隔に配列され、接触体２の複数の区分にそれぞれ押圧力Ｆを付与する。
【００７０】
なお、本実施形態では、押圧体３は、全てに導電性を有する導電性バネ３２を適用したが、押圧体３が通電させる電気に余裕がある場合には、押圧体３の一部のバネのみに導電性をもたせてもよい。例えば、押圧体３として隣接配置する複数のバネは、１本ごと交互に導電性を有するものと導電性を有しないものとを配置してもよい。
また、押圧体３のバネを導電性にするだけでは接触体２に通電させる電気が不足する場合には、別途柔軟な配線を設け、この配線によって接触体２に直接電気を通電させてもよい。
【００７１】
絶縁プレート１８は、円盤状であり、プローブ装置１ｂが組み付けられると、プローブ装置１ｂの先端に位置する。
絶縁プレート１８の表面１８ｆの中央は、開口１８１を有する。絶縁プレート１８は、接触体２が取り付けられた下板２４の表面露出部分２４ｆを覆う一方、開口１８１によって接触体２をパワー半導体Ｈ側に突出させる。
【００７２】
ガイド体１７は、円盤状であり、厚み方向に貫通する貫通孔１７１が複数形成されている。複数の貫通孔１７１は、接触体２を背面２ｂから押圧する複数の導電性バネ３２のそれぞれが挿通される。複数の貫通孔１７１は、導電性バネ３２と同じ位置に配置され、導電性バネ３２が貫通孔１７１内をスムーズに移動できるようその内面が平滑に形成されていることが好ましい。
【００７３】
ガイド体１７と下板２４と絶縁プレート１８とは、接触体２の周りに設けられた４つの取付ボルト孔１７４，２４１，１８２に取付ボルト１９が挿通され、取付ボルト１９のヘッド部１９Ｈがガイド体１７の表面１７ｆに対して浮かせて取り付けられる。
これにより、接触体２は、下板２４および絶縁プレート１８とともに導電性バネ３２によって取付ボルト１９のヘッド部１９Ｈまで押圧されて揺動可能に保持される。
取付ボルト１９のヘッド部１９Ｈの厚みが薄いため、取付ボルト１９のヘッド部１９Ｈまで押圧された接触体２は、ヘッド部１９Ｈよりも突出する。
ガイド体１７と下板２４と絶縁プレート１８とが取付ボルト１９で固定されるため、接触体２は、この取付ボルト１９を取り外すことで交換可能である。
【００７４】
基体６は、ガイド体１７よりも一回り大きい円盤状である。基体６は、複数の導電性バネ３２の基端部を固定している。導電性バネ３２の基端部の末端３２ｃは、基体６の背面６ｂ側から突出し、図示しない電流供給源に接続される。
基体６は、後方に配置される図示しないシリンダに接続されており、シリンダがプローブ装置１ｂをパワー半導体Ｈに押し付ける。
【００７５】
基体６には、導電性バネ３２とは独立にゲート端子８が設けられている。ゲート端子８は、パワー半導体Ｈのオンオフを制御する信号をパワー半導体Ｈに入力する。
ゲート端子８は、導電性バネ３２と同様に伸縮する機能を有し、接触体２と同様にプローブ装置１ｂの先端側に突出する。ゲート端子８は、図示しない信号回路と接続されており、接触体２がパワー半導体Ｈを押圧する際に自身も同様にパワー半導体Ｈに接触し、信号電圧が入力され、パワー半導体Ｈのオンオフを制御する。
【００７６】
基体６とガイド体１７と下板２４とは、接触体２が配置される中央部の周りに設けられた１つの調芯ボルト孔６１，１７５，２４２および当該調芯ボルト孔６１，１７５，２４２に挿通された調芯ボルト９を有し、これらを用いて基体６とガイド体１７と下板２４との位置関係が調芯される。
基体６とガイド体１７とは、接触体２が配置される中央部の周りに設けられた４つの第４ボルト孔６５，１７６および当該第４ボルト孔６５，１７６に挿通された第４ボルト１０ｃを有し、これらを用いて基体６とガイド体１７とが間隔を空けて固定される。
【００７７】
以上の本実施形態に係るプローブ装置１ｂによれば、上記実施形態と同様の（１）〜（５）の効果を奏する。
【００７８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲で変形、改良などを行っても、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００７９】
１，１ａ，１ｂ…プローブ装置（電流印加装置）
２…接触体
２ｆ…表面
２１…ニッケル層（表面層）
２２…銅層（支持層）
２３…微小突起
３…押圧体
３１…導電性２段バネ（導電性弾性体）
３２…導電性バネ（導電性弾性体）
１１…金型
１１ｆ…表面
１１１…凹部形状
Ｈ…パワー半導体（被検査体）
Ｆ…押圧力
【図１】
2014032172.tif 000003
【図２】
2014032172.tif 000004
【図３】
2014032172.tif 000005
【図４】
2014032172.tif 000006
【図５】
2014032172.tif 000007
【図６】
2014032172.tif 000008