特許 6796596 フィルタリング特性を強化した、電子機器の試験装置のプローブカード

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6796596

(24)【登録日】2020年11月18日

(45)【発行日】2020年12月9日

(54)【発明の名称】フィルタリング特性を強化した、電子機器の試験装置のプローブカード

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/073 20060101AFI20201130BHJP

   G01R 1/067 20060101ALI20201130BHJP

【ＦＩ】

   G01R1/073 E

   G01R1/067 D

【請求項の数】13

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-551606(P2017-551606)

(86)(22)【出願日】2016年3月24日

(65)【公表番号】特表2018-510355(P2018-510355A)

(43)【公表日】2018年4月12日

(86)【国際出願番号】EP2016056658

(87)【国際公開番号】WO2016156248

(87)【国際公開日】20161006

【審査請求日】2019年3月5日

(31)【優先権主張番号】102015000010473

(32)【優先日】2015年3月31日

(33)【優先権主張国】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】516265078

【氏名又は名称】テクノプローベ エス．ピー．エー．

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(72)【発明者】

【氏名】マッジョーニ、 フラヴィオ

【審査官】 田口 孝明

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／１０６２２１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／００３８５７６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２２８１１０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０２２４１４８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２４７１７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２００７−５２０７０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５０４８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０２５７６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

ＩＰＣ Ｇ０１Ｒ １／０６−１／０７３、

３１／２６、

３１／２８−３１／３０、

Ｈ０１Ｌ ２１／６４−２１／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子機器の試験装置のプローブカード（２０）であって、
前記プローブカード（２０）は、
複数の接触プローブ（２２）を収納する少なくとも１つの試験ヘッド（２１）であって、
前記接触プローブ（２２）の各々は、テスト中のデバイスの接触パッドに当接するように適応している少なくとも１つの接触チップ（２２Ａ）を含む、試験ヘッドと、
反対側の接触パッド（２４Ａ、２４Ｂ）の間の距離の空間変換を提供するように適応され、適切な第１導電トラック（２６）により接続された少なくとも１つのスペーストランスフォーマ（２４）と、
ＰＣＢ（２５）と、
前記スペーストランスフォーマ（２４）と前記ＰＣＢ（２５）との間に配置された複数の電気的接触構造（２７）と、
前記スペーストランスフォーマ（２４）及び前記ＰＣＢ（２５）の間に配置される複数のフィルタリングキャパシタ（２９）と、
をもち、
前記フィルタリングキャパシタ（２９）は、本体（２９ｃ）及び、前記本体（２９ｃ）の側面に配置されている導電部（２９ｒ）を含み、
前記導電部（２９ｒ）は、前記第１導電トラック（２６）に接触し、
前記プローブカード（２０）は、
前記ＰＣＢ（２５）が、前記フィルタリングキャパシタ（２９）の前記導電部（２９ｒ）にダイレクトに接触する、第２導電トラック（２８’）を含み、もしくは、
前記プローブカードが、前記フィルタリングキャパシタの側面に配置された前記電気的接触構造を介して前記ＰＣＢと前記フィルタリングキャパシタとの間に配置された導電フレキシブルインタ−フェイスであって、前記スペーストランスフォーマ（２４）と前記ＰＣＢ（２５）との間で押し付けることにより、電気的相互接続を提供する導電フレキシブルインターフェイス（３０）を含む、
ことを特徴とし、
前記第１導電トラック（２６）、前記第２導電トラック（２８’）、前記導電部（２９ｒ）及び、あれば、前記導電フレキシブルインターフェイス（３０）の組み合わせは、前記試験ヘッド（２１）及び前記ＰＣＢ（２５）の間の信号伝送及びルーティングを可能とする、ことを特徴とし、
前記フィルタリングキャパシタ（２９）は前記スペーストランスフォーマ（２４）と前記ＰＣＢ（２５）との電気的接続要素として動作する、
プローブカード。

【請求項2】

前記スペーストランスフォーマ（２４）及び前記ＰＣＢ（２５）の間の前記フィルタリングキャパシタ（２９）の高さは、相互に等しい、ことを特徴とする、
請求項１に記載のプローブカード（２０）。

【請求項3】

前記フィルタリングキャパシタ（２９）の高さが、前記電気的接触構造（２７）の高さと比較可能である、
ことを特徴とする、
請求項２に記載のプローブカード（２０）。

【請求項4】

前記導電部（２９ｒ）は前記フィルタリングキャパシタ（２９）の金属リード（２９ｒ）である、ことを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のプローブカード（２０）。

【請求項5】

前記フィルタリングキャパシタ（２９）は、供給信号（パワー、グランド）を運ぶ接触プローブ（２２）に対応して提供される、ことを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のプローブカード（２０）。

【請求項6】

前記フィルタリングキャパシタ（２９）は、前記試験ヘッド（２１）に面する前記スペーストランスフォーマ（２４）の領域（Ａｐｈ）内に提供される、ことを特徴とする、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のプローブカード（２０）。

【請求項7】

前記試験ヘッド（２１）に面する前記スペーストランスフォーマの側面（Ｆａ）であって、前記試験ヘッドと対向しない位置に備えられるフィルタリングキャパシタ（２９’）をさらに含む、ことを特徴とする請求項６に記載のプローブカード（２０）。

【請求項8】

前記フィルタリングキャパシタ（２９）は、セラミックまたはシリコンベースキャパシタである、ことを特徴とする、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載のプローブカード（２０）。

【請求項9】

前記フィルタリングキャパシタ（２９）は、前記ＰＣＢ（２５）に面する前記スペーストランスフォーマ（２４）の接触パッド（２４Ｂ）に対応して、前記スペーストランスフォーマ（２４）に半田付けされている、ことを特徴とする、請求項１〜請求項８の何れか１項に記載のプローブカード（２０）。

【請求項10】

前記導電フレキシブルインターフェイス（３０）は、前記スペーストランスフォーマ（２４）及び前記ＰＣＢ（２５）の間に含まれる電気的接触構造（２７）及び前記フィルタリングキャパシタ（２９）の間の高さの差を補償する形状を有する、ことを特徴とする、請求項１に記載のプローブカード（２０）。

【請求項11】

前記スペーストランスフォーマ（２４）及び前記ＰＣＢ（２５）の間の電気的接触構造（２７）及び前記フィルタリングキャパシタ（２９）は、改善された電気的接触、詳細には、金メッキされた、を有する面部（３１Ａ、３１Ｂ）を含む、請求項１〜請求項１０の何れか１項に記載のプローブカード（２０）。

【請求項12】

前記ＰＣＢ（２５）及び前記試験ヘッド（２１）の間に配置され、複数の相互接続レベル（３３Ａ、３３Ｂ）により、相互に接続された、複数の空間変換レベルを提供するように適応された複数のスペーストランスフォーマ（２４、３４）を含み、相互接続レベル（３３Ａ、３３Ｂ）の各々は、電気的接触構造（２７、３７）の各々及び複数のフィルタリングキャパシタ（２９、３９）の各々を含む、ことを特徴とする、請求項１〜請求項１１の何れか１項に記載のプローブカード（２０）。

【請求項13】

前記スペーストランスフォーマ（２４、３４）の各々は、前記フィルタリングキャパシタ（２９、３９）の金属部（２９ｒ、３９ｒ）の各々を接続する導電トラック（２６、３６）の各々を含む、ことを特徴とする、請求項１２に記載のプローブカード（２０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子機器の試験装置のプローブカードに関する。

【0002】

本発明は、詳細には、周波数特性を強化したプローブカードに関するが、これに限定されない。以下の記載は、説明を簡潔にするためにこの応用分野を参照する。

【背景技術】

【0003】

よく知られているように、プローブカードは、基本的に、動作テスト、詳細には、電気的テストまたは一般的テストを実行する試験装置の対応するチャネルとの電気的接触に、ミクロ構造の複数の接触パッドを配置するデバイス、詳細には、ウェハーに統合されている電子機器、である。

【0004】

統合されたデバイスに実行されるテストは、詳細には、製造段階で欠陥デバイスを検出し、取り除くために有用である。通常、プローブカードは、チップ収納パッケージ内で、カット、分離及びマウントする前の、ウェハーに統合されているデバイスの電気的試験に使用される。

【0005】

プローブカードは試験ヘッドまたはプローブヘッドを含み、これらは、基本的に、ＤＵＴとしても参照される、テスト中のデバイスの対応する複数の接触パッドの少なくとも１つの端部、即ち、接触チップをもつ、複数の可動接触要素または接触プローブを含む。用語「端部」または「チップ」は端部を意味し、尖鋭である必要はない。

【0006】

計測テストの効率及び信頼性は、他のファクタと共に、試験装置とデバイスとの電気的接続がよいこと、即ち、最適な電気的接触プローブ／パッドの設定に依存する。

【0007】

統合回路のテストを考慮する技術分野で使用される試験ヘッドのタイプの中で、バーチカルプローブをもつ試験ヘッドが広く使用されており、当該試験ヘッドは、「バーチカルプローブヘッド」と呼ばれている。バーチカルプローブヘッドは、基本的に、少なくとも一対の、実質的に板状であり、相互に平行な、プレート即ちガイド、で維持される複数の接触プローブを含む。これらのガイドは適切なホールを備え、相互に所定の距離で配置され、これにより、接触プローブの動き及びあり得る変形のための自由領域、即ち、ギャップを残す。ガイド対は、詳細には、上ガイド、即ち、上ダイ及び下ガイド、即ち、下ダイを含み、これらは、接触プローブが軸方向にスライドするガイドホールをもつ。接触プローブは、電気的特性及び機械的特性がよい特殊合金ワイヤで、通常つくられる。

【0008】

プローブとテスト中のデバイスのパッドとの間の接続がよいことは、また、デバイスへ試験ヘッドを押し付けることで保証される。上ガイド及び下ガイドで実現されるガイドホール内で可動な接触プローブは、押し付けによる接触の間、及びガイドホール内でのスライドの間、２つのガイド間のギャップ内での曲がりを経験する。

【0009】

さらに、ギャップ内の接触プローブの曲げは、ガイドのまたはプローブの適切な構成で、詳細には、ガイドを横方向に移動することで、適切に、または、予め変形した接触プローブを使用することで、支援される。

【0010】

プローブがしっかりと固定されていないが、ボードとインターフェイスをとり、試験装置と接続される、試験ヘッドを使用することも知られている。当該試験ヘッドは、非ブロックプローブとして参照される。

【0011】

この場合、接触プローブはボードの複数の接触パッドに向かう端部、即ち、接触ヘッドを有する。プローブとボードとの間の電気的接触がよいことは、ボードの接触パッドにプローブを押し付けることによる、テスト中のデバイスとの接触と同様に保証されている。いわゆるカンチレバーをもつ試験ヘッドも知られている。これらの試験ヘッドはテスト中のデバイス上に釣竿のように突出するプローブを有する。

【0012】

もっとも一般的な形態では、図１において１０で示されるプローブカードは、試験ヘッドまたはプローブヘッド１を含む。試験ヘッド１は図の例において、非ブロックバーチカルプローブを有する。試験ヘッド１は、ヘッドの本体３に含まれる複数の接触プローブ２を含み、詳細には、従来のタイプであるため図示しない接触プローブをスライド可能に収納するように適応されているガイドホールを各々が有する、少なくとも一対の板状サポート即ちガイドを含む。

【0013】

接触プローブ２は試験ヘッド１が端子要素である（図示しない）試験装置及びデバイスの間の機械的及び電気的接触を実行することで、（図示しない）テスト中のデバイスの接触パッドに当接する端部、即ち、接触チップ２Ａを有する。

【0014】

さらに、接触プローブ２の各々は、接触ヘッド２Ｂとして示され、インターフェイスボード４の複数の接触パッド４Ａに向かう、端部を有する。プローブとボードとの間の電気的接触がよいことは、プローブ、詳細には、接触ヘッド２Ｂの各々を、インターフェイスボード４の接触パッド４Ａに、押し付けることによる、テスト中のデバイスとの接触と同様に確実とされる。

【0015】

より詳細には、インターフェイスボード４は、対応する接触パッド、詳細には、試験装置との接続であるＰＣＢ（printed circuit board）５との接続のための、「テスタ側」とも呼ばれる、インターフェイスボード４の第２の反対側の面Ｆ４ｂに配置される対応する接触パッドと、接触プローブ２の接触ヘッド２Ｂが当接する、「プローブ側」とも呼ばれる、第１面Ｆ４ａに配置される接触パッド４Ａとの分散の間の空間的な変換を実行するために使用される。

【0016】

接触パッドの空間的変換を実行する主な機能によれば、詳細には、最近の技術における、ピッチとして示される、パッド間の距離に対する大きさの制限を緩和することで、インターフェイスボード４は、スペーストランスフォーマとして、通常示される。即ち、インターフェイスボード４により、プローブ側接触パッド４Ａより大きいピッチをもつテスタ側接触パッド４Ｂを実現することが可能となる。

【0017】

インターフェイスボード４は、プリント回路の技術を使用することで実現され得る。これにより、テスト中のデバイスの接触パッド間のピッチの達成可能な最小値に対して大きな制限をもつが、大きな寸法のアクティブ領域をもつボードを実現することができる。

【0018】

当該技術は、セラミックベース技術、即ち、ＭＬＣ（Multilayer Ceramic）として知られている。当該技術は、極めて小さいピッチを可能とし、ＰＣＢ技術と比較して、高密度を可能とする。しかしながら、カードに配置され得るアクティブ領域の最大寸法の、及び、テストに使用され得る信号の最大数の、制限をもたらす。

【0019】

多層有機技術、即ち、ＭＬＯ（Multilayer Organic）または、シリコンもしくはガラス技術を使用して、インターフェイスボード４を実現することが可能である。

【0020】

インターフェイスボード４内の空間変換動作は、プローブ側接触パッド４Ａからテスタ側接触パッド４Ｂに、及び、導電ボール、ピン、またはピラーなどの電気的接触構造７により、テスタ側接触パッド４Ｂから、ＰＣＢ５に接続することができるいくつかに信号をルーティングすることを実行するように適応されている、複数の、詳細には、金属の導電トラック６を使用することで実行される。ＰＣＢ５内でさえも、信号のルーティングが実行され、詳細には、金属製の、導電トラック８を介して、プローブカード１０の外側に信号を運び、次に、試験機器に運ぶ。導電トラック６及び８は、全体として平らな導電プレーンであってよい。

【0021】

既知のプローブカードは、適切なフィルタリングキャパシタ９を含む。より詳細には、絶縁セラミック本体９ｃ及び側面に配置された適切な金属リード９ｒを含む、セラミックタイプのフィルタリングキャパシタ９を使用することが知られている。これにより、キャパシタのプレートが形成される。これらのフィルタリングキャパシタは、一般的に、試験ヘッド１の外側で、インターフェイスボード４の第１プローブ側面Ｆ４ａに配置される。

【0022】

フィルタリングキャパシタ９のよりよい動作を確実にするために、接触プローブ２、詳細には、フィルタリングが適用されるべき電源及びグランド信号を搬送するプローブに、より詳細には、接触チップ２Ａに、可能な限り近くに位置すべきである。

【0023】

最近の技術では、フィルタリングキャパシタ９は、第２テスタ側面Ｆ４ｂに、詳細には、部分的には、試験ヘッド１に対応する領域Ａｐｈの電気的接触構造７によって適切には占有されない、に配置される。

【0024】

これにより、フィルタリングキャパシタ９は接触プローブ２により近い。しかしながら、この構成は、試験ヘッド１に対応する領域Ａｐｈの外側の、ボードの側面に駆動するように、インターフェイスボード４内のパワー及びグランド供給のルーティングが並列に行われることにつながる。

【0025】

インターフェイスボード内のパワー及びグランド供給のルーティングは、異なる層に配置されるフィルタリングキャパシタ９へのパワー及びグランド供給を搬送する導電トラックもしくはプレーンに加えて、領域Ａｐｈから外部もしくは周辺領域またはインターフェイスボード４への導電トラックもしくはプレーン６の実現につながる。

【0026】

全ては、対応するパワー及びグランド接触プローブ２から、テスタ側に配置される、フィルタリングキャパシタ９を移動することで、及び、相対的なフィルタリング機能の低減により、厚さＳｐ４を増大する、多数の層をもつインターフェイスボード４を実装することを必要とする。したがって、試験ヘッド１に対応する領域Ａｐｈのテスタ側フィルタリングキャパシタ９の配置の最近の解決案でさえ、相反する要求を扱わなければならず、性能改善との妥協を得なければならない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0027】

本発明の技術的な課題は、電子機器、詳細には、ウェハーに統合された、既知の技術、詳細には、カードの構造を過剰に複雑化することなく、詳細には、供給信号を搬送する接触プローブのために、使用されるフィルタリングキャパシタの性能を改善することができる、によって製造されるプローブカードに影響する制限及び欠点を解消する構造的及び機能的特性をもつ、の試験装置との接続のための複数の接触プローブをもつ試験ヘッドをサポートするプローブカードを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0028】

本発明の基礎となる解決案は、ＰＣＢとの電気的接続要素として、インターフェイスボードに配置されたフィルタリングキャパシタの導電部分を使用することであり、適切なサイズに設定することで、ＰＣＢの機械的サポートも実現される。

【0029】

解決案に基づいて、技術的課題は、電子機器の試験装置のプローブカードであって、前記プローブカードは、複数の接触プローブを収納する少なくとも１つの試験ヘッド、を含み、接触プローブの各々は、テスト中のデバイスの接触パッドに当接するように適応している少なくとも１つの接触チップ、反対側の接触パッドの間の距離の空間変換を提供するように適応され、適切な導電トラック、即ち、プレーンにより接続された少なくとも１つのスペーストランスフォーマ、及び、前記スペーストランスフォーマ及びＰＣＢの間に提供される複数のフィルタリングキャパシタ、をもち、前記フィルタリングキャパシタは、本体及び、前記本体の側面に配置されている導電部を含み、前記導電部は、前記導電トラック、即ち、プレーンに接触し、前記プローブカードは、前記ＰＣＢが、前記フィルタリングキャパシタの前記導電部に電気的に接触する、導電トラック、即ち、プレーンを含む、ことを特徴とする、プローブカードによって解決される。

【0030】

より詳細には、本発明は、必要に応じて、単独でまたは組み合わせて採用される、以下の追加的かつ選択的な特性を有する。本発明の他の態様によれば、前記導電トラック、即ち、プレーン、前記導電トラック、即ち、プレーン及び前記導電部の組み合わせは、前記試験ヘッド及び前記ＰＣＢの間の信号伝送を可能とする。詳細には、前記フィルタリングキャパシタの高さは、前記スペーストランスフォーマ及び前記ＰＣＢの間で、実質的に相互に等しい。

【0031】

さらに、プローブカードは、前記スペーストランスフォーマと前記ＰＣＢとの間に配置された電気的接触構造をさらに含み、前記フィルタリングキャパシタの高さが、前記電気的接触構造の高さと比較可能である。

【0032】

本発明の他の態様によれば、前記導電部は前記フィルタリングキャパシタの金属リードである。

【0033】

さらに、前記フィルタリングキャパシタは、供給信号を運ぶ接触プローブに対応して提供される。

【0034】

本発明の他の態様によれば、前記フィルタリングキャパシタは、前記試験ヘッドに面する前記スペーストランスフォーマの領域内に提供される。

【0035】

本発明の他の態様によれば、プローブカードは、前記試験ヘッドに面する側面及び前記領域の外側に備えられるフィルタリングキャパシタをさらに含む。

【0036】

詳細には、前記フィルタリングキャパシタは、セラミックまたはシリコンベースキャパシタである。本発明の他の態様によれば、前記フィルタリングキャパシタは、前記ＰＣＢに面する前記スペーストランスフォーマの接触パッドに対応して、前記スペーストランスフォーマに半田付けされている。

【0037】

本発明の他の態様によれば、プローブカードは、前記スペーストランスフォーマ及び前記ＰＣＢの間の押し付けにより電気的相互接続を提供するように適応された、導電フレキシブルインターフェイス、好ましくは、導電シリコンラバー、をさらに含む。

【0038】

詳細には、前記導電フレキシブルインターフェイスは、前記スペーストランスフォーマ及び前記ＰＣＢの間に含まれる前記電気的接触構造及び前記フィルタリングキャパシタの間の高さの差を補償する形状を有する。さらに、前記スペーストランスフォーマ及び前記ＰＣＢの間の前記電気的接触構造及び前記フィルタリングキャパシタは、改善された電気的接触、詳細には、金メッキされた、を有する面部を含む。

【0039】

本発明の他の態様によれば、前記ＰＣＢ及び前記試験ヘッドの間に配置され、複数の相互接続レベルにより、相互に接続された、複数の空間変換レベルを提供するように適応された複数のスペーストランスフォーマを含み、相互接続レベルの各々は、電気的接触構造の各々及び複数のフィルタリングキャパシタの各々を含む。最後に、前記スペーストランスフォーマの各々は、前記フィルタリングキャパシタの金属部の各々を接続する導電トラック、即ち、プレーンの各々を含む。

【0040】

本発明によるプローブカードの特性及び効果は、添付の図を参照する、限定を意図しない例示による、以下の実施例の説明から明らかである。

【図面の簡単な説明】

【0041】

【図1】従来技術によるバーチカルプローブをもつ試験ヘッドをサポートするプローブカードを示す。

【図2】本発明の様々な実施例によるプローブカードを示す。

【図3】本発明の様々な実施例によるプローブカードを示す。

【図4】本発明の様々な実施例によるプローブカードを示す。

【発明を実施するための形態】

【0042】

図を参照して、詳細には、図２を参照して、詳細には、ウェハーに統合されている、電子機器を試験するための複数の接触プローブをもつ、少なくとも１つの試験ヘッド、即ち、プローブヘッド２１を含むプローブカードは、全体に２０で示される。

【0043】

図は、本発明によるカードの概略を示し、縮尺は正確ではなく、発明の重要な特徴を強調するように描画される。また、例によって図に示される発明の様々な態様は、他の態様と相互に、交換可能に組み合わせ得る。

【0044】

詳細には、図２に示されるように、プローブカード２０は、収納本体、即ち、筐体２３に複数の接触プローブ２２を収納するプローブヘッド２１を含む。

【0045】

従来技術について図１を参照して上記したように、例示したプローブヘッド２１は、非ブロックバーチカルプローブタイプである。プローブは、スライドすることで収納するガイドホールを各々がもつ板状サポート即ち、ガイドの少なくとも一対によって保持されている。

【0046】

サポートに直接的に溶接されているプローブをもつ、いわゆる、ミクロカンチレバープローブヘッドなどのミクロ機構のプローブヘッドを使用することも可能である。本発明は、プローブの特定のタイプに限定されない。例示された場合において、各接触プローブ２２は、（図示しない）テスト中のデバイスの対応する接触パッドに当接し、インターフェイスボードの対応する接触パッド２４Ａに当接する端部及び接触ヘッド２２Ｂと同様に、デバイスと（図示しない）試験装置との間の機械的及び電気的接触を実現する、端部、即ち、接触チップ２２Ａを含む。インターフェイスボードは、詳細には、「プローブ側」として参照される、第１面Ｆａに配置されている複数の接触パッド２４Ａの分散の間の空間的変換を実行する。第１面Ｆａに、接触プローブ２２の接触ヘッド２２Ｂが当接し、「テスタ側」として示される、第２及び反対面Ｆｂに配置される複数の接触パッド２４Ｂの接触ヘッドが当接し、これにより、インターフェイスボードは当該分野でよく知られている用語であるスペーストランスフォーマ２４として参照される。

【0047】

テスタ側接触パッド２４Ｂは、詳細には、プリント回路ボード、即ち、ＰＣＢ２５との、即ち、試験装置との接続に使用される。

【0048】

複数の導電トラック、即ち、プレーン２６は、詳細には、金属の、は、スペーストランスフォーマ２４内に含まれる。導電トラック、即ち、プレーン２６は、導電ボール、ピン、またはピラーなどの電気的接触構造２７により、プローブ側接触パッド２４Ａ及びテスタ側接触パッド２４Ｂの間の信号の、スペーストランスフォーマ２４とＰＣＢ２５との間に適切に配置され、スペーストランスフォーマ２４及びＰＣＢ２５の双方に接触しているいくつかへの、リダイレクト、即ち、ルーティングを実行するように適応されている。上記したように、電気的接触構造として、導電ボール、ピン、またはピラーを含むことが可能である。

【0049】

また、導電トラック、即ち、プレーン２８は、詳細には、金属の、は、外側に、詳細には、ＰＣＢ２５が接続されている試験装置に向かって、信号をルーティングするＰＣＢ２５に含まれる。

【0050】

図のローカルリファレンスによって、プローブヘッド２１が配置されている領域Ａｐｈに対応するスペーストランスフォーマ２４のテスタ側第２面Ｆｂに配置されている適切なフィルタリングキャパシタ２９を、プローブカード２０は含む。フィルタリングキャパシタ２９は、詳細には、フィルタリングキャパシタ２９のプレートを実現するために、本体２９ｃの側面に配置された導電部分、即ち、金属リード２９ｒ及び、例えば、セラミックタイプの本体２９ｃを含む。代替的に、シリコンベースキャパシタを使用することが可能である。

【0051】

本発明によれば、フィルタリングキャパシタ２９は、金属リード２９ｒが、テスタ側接触パッド２４Ｂ及びＰＣＢ２５の双方と接触するようなサイズに設定されている。

【0052】

詳細には、フィルタリングキャパシタ２９は、スペーストランスフォーマ２４とＰＣＢ２５との間で接続されている電気的接触構造２７の高さと比較可能な、相互に等しい高さで使用される。この高さは、図で、Ｈとして示され、用語「比較可能な高さ」は、２０％より少ないずれをもつ値の高さを意味する。

【0053】

フィルタリングキャパシタ２９の適切なサイズと接続により、フィルタリングキャパシタ２９は、信号のフィルタリング要素として機能し、後述するように、効率を改善し、電気的接触構造による、２つの基盤、詳細には、スペーストランスフォーマ２４とＰＣＢ２５と、の間の接続要素として機能する。加えて、プローブカード２０は、金属部分、詳細には、金属リード２９ｒ、と接触している、適切なダイレクト導電トラック、即ち、プレーン２８’を含む。ダイレクト導電トラック、即ち、プレーン２８’は、各キャパシタの一面及び他面の間の導電パスを実現し、詳細には、信号の、フィルタリングキャパシタ２９に接続されている接触プローブ２２のルーティングを実行するように適応されている。これらの接触プローブ２２は、詳細には、パワー及びグランド供給信号を扱う、電圧基準のためのプローブであり、既知であるように、プローブは、周波数性能問題の対象とされ、したがって、フィルタリングキャパシタ２９の動作を必要とする。

【0054】

実質的に、この場合のフィルタリングキャパシタ２９の金属リード２９ｒは、電気的接触構造２７の機能を実行し、ＰＣＢ２５に信号を伝送する。

【0055】

本発明によれば、テスタ側接触パッド２４ＢからＰＣＢ２５まで信号をルーティングするために、スペーストランスフォーマ２４内で使用する層の数を低減することが可能である。ルーティングは、スペーストランスフォーマ２４内で単純化される。プローブヘッド２１に対応する領域Ａｐｈの外側でパワー及びグランド供給信号を扱う必要がないためである。

【0056】

スペーストランスフォーマ２４内の信号をルーティングすることを要求される層の数を低減することは、厚さを低減することに直結する。厚さは、図２において、Ｓｐとして示されている。次に、フィルタリングキャパシタ２９は、接触プローブ２２に近く、テスト中のデバイスに近い。したがって、特に、高周波数で性能を向上させる。

【0057】

電気的接続要素として、フィルタリングキャパシタ２９の使用により、７０％まで、例えば、２ｍｍから６００〜７００ミクロンまで、スペーストランスフォーマ２４の厚さを低減することが可能である。フィルタリングキャパシタ２９を接触プローブ２２の接触チップ２２Ａに近付け、テスト中のデバイスに近付け、詳細には、既知の解決案で到達し得る現在の距離と比較して３倍近付ける。本発明によるプローブカード２０は、図１に示されるプローブカードの場合に、例えば、既知の解決案と比較して周波数性能を２倍にし、周波数性能を改善し、詳細には、高周波数でのインピーダンスを低減する。

【0058】

既知のプローブカードにおいて、パワー及びグランド供給のために接続を実行することを意図するものを使用する必要がないため、電気的接触構造２７の数を低減することが可能となる。プローブカード２０は、スペーストランスフォーマ２４のプローブ側第１面Ｆａに位置する、例えば、セラミックタイプまたはシリコンの追加フィルタリングキャパシタ２９’を、プローブヘッド２１に対応する領域Ａｐｈの外部の領域に含む。これらの追加フィルタリングキャパシタ２９’は、フィルタリングキャパシタ２９と比較して、接触プローブ２２からより間隔が空いており、例えば、信号及び供給の低周波数成分をフィルタリングするのに使用され得る。フィルタリングキャパシタ２９がフィルタリングし、これにより、全体として、プローブカード２０の効率を増強する信号の数が制限される。明らかに、適切な供給の出力を可能とするように、ＰＣＢ２５内の信号をルーティングすることを、解決案は含む。しかしながら、追加ルーティングは、フィルタリングキャパシタ２９のダウンストリームを検出し、その性能に影響を与えない。

【0059】

スペーストランスフォーマ２４は、既知のプローブカードのように、プリント回路の技術、セラミックベース技術またはＭＬＣ、多層有機技術またはＭＬＯまたはシリコンまたはガラス技術を使用して、実現される。

【0060】

一般的に、金属リード２９ｒは、キャパシタのセラミックまたはシリコン本体２９ｃの外部メタライゼーションにより実現される。続いて、例えば、溶接により実現される。ダイレクト導電トラック、即ち、プレート２８’は、対象信号を接続するように設定される。

【0061】

詳細には、図２に示される例において、フィルタリングキャパシタ２９は、テスタ側接触パッド２４Ｂに対応するスペーストランスフォーマ４及びＰＣＢ２５の双方と溶接されている。ＰＣＢ２５に対応して、図示されない接触パッドを実現することが可能となる。

【0062】

溶接材料は、通常、錫合金または低融点合金であり、その高さは制御され得るので、フィルタリングキャパシタ２９と、溶接材料の層の適切な平坦化を備えた電気的接触構造２７の小さい高さの差は、ＰＣＢ２５との接続前に調整可能である。

【0063】

図３に例示される代替的な例において、プローブカード２０は、溶接の代替として、導電フレキシブルインターフェイス３０、押し付けによって電気的相互接続を提供するように適応されている、例えば、導電シリコンラバー、を含む。この導電フレキシブルインターフェイス３０は、実質的に、ＰＣＢ２５をもつフレキシブル接触システムを実現する。より詳細には、例えば、導電シリコンラバーの形状をもつ、導電フレキシブルインターフェイス、は、フィルタリングキャパシタ２９と電気的接触構造２７とＰＣＢ２５との間に配置され、押し付けられると、ＰＣＢ２５のダイレクト導電トラック即ち、プレーン２８’と接続する。このような場合、図３に示されるように、フィルタリングキャパシタ２９及び電気的接触構造２７は、同じ高さでなくともよいし、比較可能な高さでなくてもよいし、導電シリコンラバーなどのように、導電フレキシブルインターフェイス３０を適切な形状とする単純な方法で補償する高低差を有してもよい。即ち、所定の形状をもつ導電フレキシブルインターフェイス３０を、所定の形状をもつ導電シリコンラバーとして使用することで、相互に、電気的接触構造２７と異なる高さをもつフィルタリングキャパシタ２９を使用することを可能とし、相互に異なる高さをもつ電気的接触構造２７の使用を可能とし、プローブカード２０の設計の他の制限を除去する。

【0064】

さらに、電気的接触が改善された面部３１Ａ及び３１Ｂを実現することで、フィルタリングキャパシタ２９及び電気的接触構造２７の導電シリコンラバーなどの同じ導電フレキシブルインターフェイス３０に対して露出している面の適切なメッキにより、導電シリコンラバーなどの導電フレキシブルインターフェイス３０との接触を改善することが可能となる。より詳細には、面部３１Ａ及び３１Ｂは、適切に金メッキされ、例えば、導電シリコンラバーの形状で、導電フレキシブルインターフェイス３０として、押圧システムによる適切で継続的な接触を可能とすることができる。当該場合でも、面部３１Ａ及び３１Ｂに対応する、ＰＣＢ２５の（図示しない）複数の接触パッドの実現を可能とする。

【0065】

代替的な実施例によれば、図４に示されるように、プローブカード２０は、複数の、例えば、図２に示されるように、２つの空間変換レベルにより実現され得る。当該場合、プローブカード２０は、スペーストランスフォーマ２４及び少なくとも１つのスペーストランスフォーマ３４を含み、これらは、相互に接続され、プローブヘッド２０及びＰＣＢ２５の間に配置される。スペーストランスフォーマ３４はインターポーザとも呼ばれる。

【0066】

より詳細には、プローブカード２０は、フィルタリングキャパシタ２９及び電気的接触構造２７によって実現され、スペーストランスフォーマ２４とスペーストランスフォーマ３４との間に配置される、第１相互接続レベル３３Ａ、及び、フィルタリングキャパシタ３９及び電気的接触構造３７によって実現され、スペーストランスフォーマ３４とＰＣＢ２５との間に配置される、第２相互接続レベル３３Ｂを、少なくとも含む。また、上記したように、スペーストランスフォーマ２４は、プローブヘッド２１との接続のためのプローブ側接触パッド２４Ａを含む。さらに、スペーストランスフォーマ２４は、第１相互接続レベル３３Ａの電気的接触構造２７及びフィルタリングキャパシタ２９に対応する複数のテスタ側接触パッド２４Ｂを含む。フィルタリングキャパシタ３９は、導電部分３９ｒ、詳細には、金属リードを含み、キャパシタは、好ましくは、セラミックもしくはシリコンベースである。図４に示される例において、スペーストランスフォーマ３４は、スペーストランスフォーマ２４に面し、プローブ側として示される複数の接触パッド３４Ａを含み、ＰＣＢ２５に面し、テスタ側として示される複数の接触パッド３４Ｂを含む。

【0067】

さらに、ＰＣＢ２５は、第２相互接続レベル３３Ｂの電気的接触構造３７及びフィルタリングキャパシタ３９に対応する、複数の接触パッド３５Ａを含み得る。

【0068】

上記したように、第１相互接続レベル３３Ａの電気的接触構造２７及びフィルタリングキャパシタ２９により、スペーストランスフォーマ２４内に、複数の導電トラック、即ち、プレーン２６が含まれ、導電トラック、即ち、プレーン２６は、プローブ側接触パッド２４Ａ及びテスタ側接触パッド２４Ｂの間の信号の、スペーストランスフォーマ３４へのリダイレクトもしくはルーティングを実行するように適応される。

【0069】

また、導電トラック、即ち、プレーン３８、詳細には、金属製の、は、外側への、詳細には、ＰＣＢ２５が接続されている試験装置に向かう、信号のルーティングのために、備えられる。適切には、代替的な実施例によれば、プローブカード２０は、スペーストランスフォーマ３４のテスタ側接触パッド３４Ｂ及びプローブ側接触パッド３４Ａの間の信号のリダイレクトもしくはルーティングを実行するように、スペーストランスフォーマ３４内につくられた、導電トラック、即ち、プレーン３６、詳細には、金属製の、を含む。導電トラック、即ち、プレーン３６は、第１相互接続レベル３３Ａの電気的接触構造２７を第２相互接続レベル３３Ｂの電気的接触構造３７と接続するのと同様に、第１相互接続レベル３３Ａのフィルタリングキャパシタ２９を、第２相互接続レベル３３Ｂのフィルタリングキャパシタ３９と接続する。

【0070】

最後に、プローブカード２０は、フィルタリングキャパシタ２９を介して接続される接触プローブ２２の信号をルーティングするように、フィルタリングキャパシタ３９、詳細には、その金属リードと接続する適切なダイレクト導電トラック、即ち、プレーン３８’を含む。これにより、低周波数の信号成分をフィルタリングするために、ＰＣＢ２５、即ち、「テスタ側」により近いフィルタリングキャパシタ３９を使用すること、及び、高周波数の信号成分をフィルタリングするために、プローブヘッド２１、即ち、「プローブ側」により近いフィルタリングキャパシタ２９を使用することで、プローブカード２０の性能を改善することが可能となる。

【0071】

より大きなフィルタリングキャパシタ３９の使用を提供することを可能とするスペーストランスフォーマ３４での第２空間変換と同様に、５００の接触プローブから８０のキャパシタへ、実質的に、フィルタリングキャパシタ２９のピッチに到達するように、限定しない例による大きさを付与することで、パワー供給について、スペーストランスフォーマ２４で第１空間変換を提供することが可能となる。

【0072】

上記したように、様々なスペーストランスフォーマとＰＣＢ２５との間の圧力による電気的相互接続を提供するために、１つもしくは複数の導電シリコンラバーを使用することが可能となる。様々なスペーストランスフォーマは、改善された電気的接触をもつ面部の各々を実現することで、電気的接触構造２７、３７及びフィルタリングキャパシタ２９、３９の、導電シリコンラバーなどの、同じ導電フレキシブルインターフェイス３０に露出された面の適切なメッキ、詳細には、金メッキ、と同様に、電気的に相互に接続している。

【0073】

相互接続レベルにより、相互に適切に接続されている複数のスペーストランスフォーマを使用することが可能となる。少なくとも１つのスペーストランスフォーマ２４はプローブヘッド２１に接続されている。

【0074】

複数レベルにスペーストランスフォーマを細分化し、複数のスペーストランスフォーマを使用することで、スペーストランスフォーマの高さもしくは厚さを低減することが可能となる。低減、詳細には、プローブヘッド２１に接続されているスペーストランスフォーマ２４に対応する低減により、供給接触プローブ２２及びテスト中のデバイスにより近いフィルタリングキャパシタ２９のフィルタリング効果を改善することができる。図４に示されるように、２つのスペーストランスフォーマだけを使用することで、供給の接触プローブ２２に、フィルタリングキャパシタ２９の７０％を近付け、スペーストランスフォーマ２４の厚さを半分にすることができる。

【0075】

本発明によれば、高周波インピーダンスを低減することで、カードの周波数性能を改善することができ、詳細には、パワー及びグランド供給信号の、信号のフィルタリングに関する性能を改善したプローブカードが取得される。

【0076】

フィルタリングキャパシタのリードによって実行される電気的接続を使用することで、プローブヘッドへの接近により、使用されるキャパシタの数を低減し、実行されるルーティングの単純化により、スペーストランスフォーマを実現する層の数を低減し、フィルタリングキャパシタに駆動される信号のルーティングに使用される、導電ボールなどの、側方の電気的接触構造の数を低減することが可能となる。

【0077】

詳細には、スペーストランスフォーマ内の単純化されたルーティングにより、スペーストランスフォーマにより必要とされる層の数及びその厚さを低減することができ、フィルタリングキャパシタは、パワー供給の接触プローブ及びテスト中のデバイスにより近く、プローブカードの周波数性能を増大させる。

【0078】

さらに、適切なサイズとフィルタリングキャパシタの接続により、同時に、供給の接触プローブ、詳細には、プローブヘッドへの接近により効率が改善された、信号のフィルタリング要素として機能し、導電ボールなどの電気的接触構造により、詳細には、スペーストランスフォーマ及びＰＣＢである、２つの基盤の間の接続の要素として機能する。

【0079】

詳細には、ダイレクト導電トラック、即ち、プレートにより適切に接触された、フィルタリングキャパシタの金属リードは、電気的接触構造によって予め行われる接続を実行し、ＰＣＢに信号を伝送する。本発明によるプローブカードによれば、既知の解決案に対して、周波数性能を２倍より多く向上させることができる。

【0080】

導電フレキシブルインターフェイスを使用する場合、例えば、導電シリコンラバーの形状で、押し付けることによる電気的相互接続が可能であり、導電フレキシブルインターフェイスに向かう電気的接触構造、及び、フィルタリングキャパシタの露出された面の適切なメッキにより改善された、フレキシブルインターフェイスの適切な形状により簡潔にばらつきを補償するように適応されたＰＣＢをもつフレキシブル接触システムを実現することが可能となる。

【0081】

最後に、本発明によれば、プローブカードは、低周波数の信号成分をフィルタリングするために、ＰＣＢ、即ち、「テスタ側」により近いフィルタリングキャパシタを使用することで、及び、高周波数の信号成分をフィルタリングするために、プローブヘッド、即ち、「プローブ側」により近いフィルタリングキャパシタを使用することで、プローブカードの性能を改善するように、複数の空間変換レベルを実現する複数のスペーストランスフォーマを含む。この場合、厚さまたは高さを低減したスペーストランスフォーマを使用することで、「プローブ側」フィルタリングキャパシタをテスト中のデバイス、及び、供給の接触プローブにより近くする。

【0082】

明らかに、特定の必要性及び仕様に適合するように、当業者であれば、上記プローブカードに多くの変更が可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】