CN103454460A - 检查装置及检查方法 - Google Patents

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Abstract

本发明以提供能够容易地抑制绝缘基板的膨胀、翘曲等的检查装置及检查方法为目的。本发明所涉及的检查装置具备：探针（14），具有固定于绝缘基板（10）的主体部（16）、与该主体部（16）的一端连接且配置于该绝缘基板（10）的背面侧的前端部（20）、和与该主体部（16）的另一端连接且配置于该绝缘基板（10）的表面侧的连接部（22）；以及与该连接部（22）相接触的散热端子（24）。而且，使电流经由该散热端子（24）及该探针（14）流向被测定物，该散热端子（24）散发来自该探针（14）的热量。

Description

检查装置及检查方法
技术领域
本发明涉及用于检查被测定物的电气特性的检查装置及检查方法。
背景技术
存在使探针接触加热的被测定物来检查被测定物的电气特性的情况。一般探针固定于绝缘基板。在专利文献1中，公开了使探针基板（绝缘基板）的温度变化跟踪被测定物的温度变化的技术。该技术直接加热绝缘基板而将其设为期望的温度。在专利文献2中，公开了向检查装置内供给温度经调整的气体流，将绝缘基板设为期望温度的技术。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]日本专利公开第2012－47503号公报；
[专利文献2]日本专利公表第2012－503304号公报。
在专利文献1所公开的技术中，存在由于加热绝缘基板因而绝缘基板发生膨胀、翘曲等的情况。存在由于绝缘基板的膨胀、翘曲等，固定于绝缘基板的探针的位置发生变化，所以无法用期望压力使探针与被测定物的期望位置相接触的问题。另外，存在热量从加热的被测定物经由探针传递到绝缘基板，绝缘基板发生膨胀、翘曲等问题。
依据专利文献2所公开的技术，能将绝缘基板的温度保持在例如室温左右。然而，存在为供给温度经调整的气体流，需要复杂的装置、较大的电力消耗等的问题。
发明内容
本发明为了解决上述那样的课题而作出，以提供能够容易地抑制绝缘基板的膨胀、翘曲等的检查装置及检查方法为目的。
本发明所涉及的检查装置，其特征在于，具备：绝缘基板；探针，具有固定于该绝缘基板的主体部、与该主体部的一端连接且配置于该绝缘基板的背面侧的前端部、和与该主体部的另一端连接且配置于该绝缘基板的表面侧的连接部；以及散热端子，与该连接部相接触，其中，电流经由该散热端子及该探针流向被测定物，该散热端子散发来自该探针的热量。
本发明所涉及的检查方法，其特征在于，具备：第1准备工序，对于具有固定于绝缘基板的主体部、与该主体部的一端连接且配置于该绝缘基板的背面侧的前端部、和与该主体部的另一端连接且配置于该绝缘基板的表面侧的连接部的探针，使该探针的该前端部与第1被测定物相接触，使散热端子与该连接部相接触；第1检查工序，在该第1准备工序之后，一边加热该第1被测定物，一边使电流经由该探针及该散热端子流入该第1被测定物来检查该第1被测定物的电气特性；分离工序，在该检查工序之后，将该前端部从该第1被测定物离开，并且将该散热端子从该连接部离开而冷却该散热端子；第2准备工序，在该分离工序之后，使该前端部与该第1被测定物或第2被测定物相接触，使该散热端子与该连接部相接触；第2检查工序，在该第2准备工序之后，一边加热该第1被测定物或该第2被测定物，一边使电流经由该探针及该散热端子流入该第1被测定物或该第2被测定物来检查该第1被测定物或该第2被测定物的电气特性。
发明效果
依据本发明，在用于检查的电流路径上设有与探针相接触的散热端子，所以能容易地抑制绝缘基板的膨胀、翘曲等。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1所涉及的检查装置的正视图；
图2是示出散热端子和电流传输部的立体图；
图3是第1臂部的立体图；
图4是示出第1准备工序中的第1臂部和第2臂部的动作的正视图；
图5是示出分离工序中的第1臂部和第2臂部的动作的正视图；
图6是示出本发明的实施方式1的散热端子的变形例的立体图；
图7是示出本发明的实施方式1的散热端子的其他变形例的截面图；
图8是示出在实施方式2所涉及的检查方法中，更换散热端子的正视图；
图9是示出本发明的实施方式2所涉及的检查装置的变形例的立体图；
图10是本发明的实施方式3所涉及的绝缘基板和探针的仰视图；
图11是本发明的实施方式3所涉及的散热端子及绝缘基板等的平面图；
图12是本发明的实施方式3所涉及的散热端子的立体图。
具体实施方式
实施方式1．
图1是示出本发明的实施方式1所涉及的检查装置的正视图。检查装置具备用例如陶瓷、玻璃环氧等形成的绝缘基板10。在绝缘基板10上用例如铆接等的手段固定有管套12。探针14嵌合于管套12，以贯通绝缘基板10。
关于探针14进行说明。探针14具有主体部16。主体部16嵌合于管套12而固定于绝缘基板10。在主体部16的一端经由伸缩部18连接有前端部20。伸缩部18在内部具有弹簧等弹性部件，能沿探针14的按压方向伸缩。前端部20配置在绝缘基板10的背面侧。前端部20带有圆形。在主体部16的另一端连接有连接部22。连接部22配置于绝缘基板10的表面侧。
探针14用例如铜、钨、或铼钨等的金属材料形成。进而，优选为提高导电性能、提高耐久性等而覆盖例如金、钯、钽或铂等。
探针14与散热端子24相接触。散热端子24用例如铝、铜等具有耐热性、热传导性及导电性的金属材料形成。散热端子24的体积比探针14的体积大。散热端子24具备散热片24a。散热端子24具备上表面24b和下表面24c。在上表面24b的中央固定有电流传输部26。电流传输部26用棒状的金属形成。在下表面24c的中央与连接部22面接触。
图2是示出散热端子和电流传输部的立体图。在图2示出电流传输部26固定于散热端子24的上表面24b的中央。返回图1的说明。本发明的实施方式1所涉及的检查装置具备第1臂部30。第1臂部30以能移动的方式保持电流传输部26。
图3是第1臂部的立体图。第1臂部30具有多个关节30a能向任意方向移动。另外，在第1臂部30的前端形成有导电部30b。导电部30b形成在当第1臂部30保持电流传输部26时，其与电流传输部26相接触的位置。
返回图1的说明。本发明的实施方式1所涉及的检查装置具备第2臂部32。第2臂部32以能移动的方式保持绝缘基板10。由控制部40控制第1臂部30和第2臂部32。控制部40控制第1臂部30和第2臂部32，并且使电流流入第1臂部30。控制部40至少具有控制第1臂部30和第2臂部32以使散热端子24和连接部22接触或分离的功能。
关于使用本发明的检查装置的检查方法进行说明。图4是示出第1准备工序中的第1臂部和第2臂部的动作的正视图。首先，控制部40控制第1臂部30和第2臂部32，使探针14的前端部20与被测定物相接触，使散热端子24的下表面24c与连接部22相接触。将该工序称为第1准备工序。在载物台50上搭载有被测定物52。在载物台50的内部埋入有用于加热被测定物52的加热器。被测定物52是例如形成有多个IGBT的晶圆。被测定物52用例如真空吸附、静电吸附等保持于载物台50。
接下来，一边用载物台50的加热器加热被测定物52，一边使电流经由探针14及散热端子24流入被测定物52而检查被测定物52的电气特性。将该工序称为第1检查工序。流入被测定物52的电流从控制部40经由第1臂部30（导电部30b）、电流传输部26、散热端子24及探针14供给。另外，在电流由控制部40控制之下，适当进行其他检查。
图5是示出分离工序中的第1臂部和第2臂部的动作的正视图。在第1检查工序之后，将前端部20从被测定物52离开的同时，将散热端子24从连接部22离开而冷却探针14和散热端子24。将该工序称为分离工序。利用第1臂部30使散热端子24移动到上方而将散热端子24从连接部22离开。利用第2臂部32使绝缘基板10移动到上方而将前端部20从被测定物52离开。其后待机一定时间。如此，一边避免从被测定物52向探针14的热传导，一边分别冷却探针14和散热端子24。
接下来，与第1准备工序同样地，使前端部20与被测定物52相接触的同时，使散热端子24与连接部22相接触。将该工序称为第2准备工序。接下来，一边加热被测定物52，一边使电流流入被测定物52而检查被测定物52的电气特性。将该工序称为第2检查工序。通过在分离工序中也维持被测定部52的加热状态，能够缩短第2检查工序所需要的时间。此外，也可以在分离工序中更换被测定物。即，也可以在载物台上存在第1被测定物的状态下实施第1准备工序及第1检查工序，在载物台上存在第2被测定物的状态下实施第2准备工序及第2检查工序。
依据本发明的实施方式1所涉及的检查装置，能够用散热端子24吸收从被测定物52向探针14传导的热。因此，探针14不会过热，所以，能容易地抑制探针14的热量导致的绝缘基板10的膨胀、翘曲等。而且，散热端子24用金属材料形成，且具有散热片24a，所以能够将散热端子24所吸收的热量向外部散出。
然而，优选为抑制探针14过热而增大散热端子24。依据本发明的实施方式1所涉及的检查装置，使散热端子24的体积比探针14的体积大，所以能抑制探针14过热。特别是，在流过散热端子24的电流较大的情况下、在被测定物52的温度较高的情况下等，探针14容易过热，所以优选尽可能地增大散热端子24。如图1所示，通过在绝缘基板10的上方配置散热端子24，不会由于探针14造成空间受限，能够使用大型的散热端子。另外，探针和绝缘基板也能够使用通用制品。
存在如下担忧，即在用于检查的电流流过的路径上，如果电流密度变高，或电流密度变得不均匀，则从该部分发热。因此，在本发明的实施方式1所涉及的检查装置中，通过散热端子24的下表面24c和连接部22面接触来抑制该接触部中的电流密度。另外，连接部22与散热端子24的下表面24c的中央面接触，电流传输部26固定于散热端子24的上表面24b的中央。由此，电流从上表面24b的中央流向下表面24c的中央，能够抑制散热端子24内部的电流密度不均匀。
进一步，前端部20的与被测定物52相接触的部分带有圆形，所以与以针状形成前端部20的情况相比较，能抑制前端部20的电流密度。因此，能抑制电流路径中的发热。此外，通过抑制探针14的前端部20中的发热，能防止被测定物52过热，所以能够提高被测定物52的成品率。
依据本发明的实施方式1所涉及的检查方法，在第1检查工序结束后在分离工序分别冷却探针14和散热端子24，所以能迅速地冷却散热端子24实施而后续的检查。此外，为让用第1臂部30以能移动的方式保持散热端子24变得容易，形成有电流传输部26。因此，只要能够用第1臂部30以能移动的方式保持散热端子24，电流传输部26就不是必须的。
然而，在仅用散热端子24的散热功能就能抑制探针14过热的情况下，也可以省略分离工序。此时，不需要将散热端子24从连接部22离开，所以也可以省略第1臂部30和电流传输部26。在省略第1臂部30和电流传输部26的情况下，为了向散热端子24供给电流而将布线与散热端子24的上表面24b连接。
散热端子24的形状不限于图2的形状，例如也可以设为立方体、圆柱等。图6是示出本发明的实施方式1的散热端子的变形例的立体图。散热端子60具有凹部60a。凹部60a与上述的散热片24a同样地扩大散热端子的表面积并提高散热端子的散热功能。凹部60a与散热片24a相比在节省空间上是适宜的。而且，通过加工圆棒能容易地制造散热端子60。此外，也可以代替凹部60a，在散热端子上施加压花加工。
图7是示出本发明的实施方式1的散热端子的其他变形例的截面图。在散热端子24上形成有凹部24d。而且，连接部22以能***凹部24d的形状形成。由此，能增加散热端子24与连接部22的接触面积，防止电流密度变高。
实施方式2．
本发明的实施方式2所涉及的检查装置及检查方法与实施方式1所涉及的检查装置及检查方法的共同点较多，所以以与实施方式1的区别点为中心进行说明。本发明的实施方式2所涉及的检查装置及检查方法以更换散热端子为特征。
图8是示出在实施方式2所涉及的检查方法中更换散热端子的正视图。在第1臂部30的移动范围内准备保管库70。在保管库70中保管有预备散热端子72、74。预备散热端子72、74优选用与实施方式1中说明的散热端子24相同的材料及形状形成，但并不特别受此限制。
关于本发明的实施方式2所涉及的检查方法进行说明。在第1检查工序之后，控制部40控制第1臂部30将散热端子24更换为预备散热端子72。将该工序称为更换工序。在更换工序中，可以使前端部20和被测定物52继续接触，也可以使它们分离。
接下来，一边加热被测定物，一边使电流从控制部40流入被测定物52而检查被测定物52的电气特性。该工序是第2检查工序。在更换工序使前端部20从被测定物52分离的情况下，需要在第2检查工序之前使前端部20与被测定物52相接触。
存在因连续检查等理由，散热端子24成为高温的情况。然而，依据本发明的实施方式2所涉及的检查装置及检查方法，将成为高热的散热端子24更换为预备散热端子72，所以更换后能够立即再开始检查。从而，不需要冷却散热端子的时间，所以能够迅速地实施检查。
本发明的实施方式2所涉及的检查装置及检查方法能够进行各种变形。图9是示出本发明的实施方式2所涉及的检查装置的变形例的立体图。在散热端子24上安装有温度传感器76。温度传感器76的信号经由例如电波信号向控制部40传送，控制部40监测散热端子24的温度。而且，散热端子24的温度到达既定温度时，控制部40控制第1臂部30以更换散热端子24。由此，能够始终使用既定温度以下的散热端子。
本发明的实施方式2所涉及的检查装置及检查方法在上述的变形以外还能够进行至少与实施方式1相同程度的变形。
实施方式3．
本发明的实施方式3所涉及的检查装置及检查方法与实施方式1所涉及的检查装置及检查方法的共同点较多，所以以与实施方式1的区别点为中心进行说明。本发明的实施方式3所涉及的检查装置以具有多个探针，每个探针具备散热端子为特征。
图10是本发明的实施方式3所涉及的绝缘基板与探针的仰视图。在1块绝缘基板10上形成有8个探针。图11是本发明的实施方式3所涉及的散热端子及绝缘基板等的平面图。在用虚线示出的连接部22中，散热端子80与每个连接部22相接触。在能向多个散热端子80传送空气的位置设有送风扇84。图12是本发明的实施方式3所涉及的散热端子的立体图。在散热端子80的下表面形成有用于***连接部22的凹部80a。在散热端子80的上表面固定有电流传输部82。
依据本发明的实施方式3所涉及的检查装置，能利用送风扇84冷却多个散热端子80。特别是，有时在散热端子80密集的情况下，散热端子间的气温升高而散热端子80的散热功能受损。在该情况下，在能送风到散热端子间的位置设置送风扇84即可。
在被测定物为IGBT等的功率半导体元件的情况下，有时流过几百安培的电流。在该情况下，使多个探针与被测定物的表面垫片相接触，所以需要使探针密集。在这样的状况下想要利用散热端子的情况下，必须注意散热端子间的接触。本发明的实施方式3所涉及的检查装置与实施方式1不同，在散热端子80的下表面的“角落”散热端子80与连接部22相接触。另外，散热端子80以块状形成。因此，能够在散热端子间设置一定的间隔，所以能够防止散热端子间的接触。
此外，本发明的实施方式3所涉及的检查装置及检查方法能够进行至少与实施方式1相同程度的变形。
附图标记说明
10　绝缘基板；12　管套；14　探针；16　主体部；18　伸缩部；20　前端部；22　连接部；24　散热端子；24a　散热片；24b　上表面；24c　下表面；26　电流传输部；30　第1臂部；32　第2臂部；40　控制部；50　载物台；52　被测定物；70　保管库；72　预备散热端子；84　送风扇。

Claims (12)

1. 一种检查装置，其特征在于，具备：
绝缘基板；
探针，具有固定于所述绝缘基板的主体部、与所述主体部的一端连接且配置于所述绝缘基板的背面侧的前端部、和与所述主体部的另一端连接且配置于所述绝缘基板的表面侧的连接部；以及
散热端子，与所述连接部相接触，
电流经由所述散热端子及所述探针流向被测定物，
所述散热端子散发来自所述探针的热量。
2. 如权利要求1所述的检查装置，其特征在于，
所述散热端子的体积比所述探针的体积大。
3. 如权利要求1或2所述的检查装置，其特征在于，
所述散热端子用金属材料形成，具有凹部或散热片。
4. 如权利要求1或2所述的检查装置，其特征在于，
所述前端部的与所述被测定物相接触的部分带有圆形。
5. 如权利要求1或2所述的检查装置，其特征在于，
所述散热端子具有上表面和下表面，
电流从所述上表面的中央流向所述下表面的中央。
6. 如权利要求1或2所述的检查装置，其特征在于，
在所述散热端子形成有凹部，
所述连接部是能***所述凹部的形状。
7. 如权利要求1或2所述的检查装置，其特征在于，具备：
臂部，以能移动的方式保持所述散热端子；以及
控制部，使电流经由所述臂部流入所述散热端子，控制所述臂部以使所述散热端子与所述连接部接触或分离。
8. 如权利要求7所述的检查装置，其特征在于，
所述控制部控制所述臂部以将所述散热端子更换为预备散热端子。
9. 如权利要求1或2所述的检查装置，其特征在于，
分别具有多个所述探针和所述散热端子，
具备冷却多个所述散热端子的送风扇。
10. 一种检查方法，其特征在于，具备：
第1准备工序，对于具有固定于绝缘基板的主体部、与所述主体部的一端连接且配置于所述绝缘基板的背面侧的前端部、和与所述主体部的另一端连接且配置于所述绝缘基板的表面侧的连接部的探针，使该探针的所述前端部与第1被测定物相接触，使散热端子与所述连接部相接触；
第1检查工序，在所述第1准备工序之后，一边加热所述第1被测定物，一边使电流经由所述探针及所述散热端子流入所述第1被测定物而检查所述第1被测定物的电气特性；
分离工序，在所述检查工序之后，将所述前端部从所述第1被测定物离开，并且将所述散热端子从所述连接部离开而冷却所述散热端子；
第2准备工序，在所述分离工序之后，使所述前端部与所述第1被测定物或第2被测定物相接触，使所述散热端子与所述连接部相接触；
第2检查工序，在所述第2准备工序之后，一边加热所述第1被测定物或所述第2被测定物，一边使电流经由所述探针及所述散热端子流入所述第1被测定物或所述第2被测定物而检查所述第1被测定物或所述第2被测定物的电气特性。
11. 一种检查方法，其特征在于，包括：
准备工序，对于具有固定于绝缘基板的主体部、与所述主体部的一端连接且配置于所述绝缘基板的背面侧的前端部、和与所述主体部的另一端连接且配置于所述绝缘基板的表面侧的连接部的探针，使该探针的所述前端部与第1被测定物相接触，使散热端子与所述连接部相接触；
第1检查工序，在所述准备工序之后，一边加热所述第1被测定物，一边使电流经由所述探针及所述散热端子流入所述第1被测定物而检查所述第1被测定物的电气特性；
更换工序，在所述第1检查工序之后，将所述散热端子更换为预备散热端子；
第2检查工序，在所述更换工序之后，一边加热所述第1被测定物或第2被测定物，一边使电流经由所述探针及所述预备散热端子流入所述第1被测定物或所述第2被测定物而检查所述第1被测定物或所述第2被测定物的电气特性。
12. 如权利要求11所述的检查方法，其特征在于：
安装于所述散热端子的温度传感器的温度到达既定温度时，从所述第1检查工序进入所述更换工序。
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