特表 2022-543834 電子デバイス用プローブヘッド、および対応するプローブカード

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-10-14

(54)【発明の名称】電子デバイス用プローブヘッド、および対応するプローブカード

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/073 20060101AFI20221006BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20221006BHJP

【ＦＩ】

G01R1/073 E

H01L21/66 B

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2022507535

(86)(22)【出願日】2020-08-04

(85)【翻訳文提出日】2022-04-01

(86)【国際出願番号】 EP2020071893

(87)【国際公開番号】W WO2021023739

(87)【国際公開日】2021-02-11

(31)【優先権主張番号】102019000014208

(32)【優先日】2019-08-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】519046085

【氏名又は名称】テクノプローベ ソシエタ ペル アチオニ

(74)【代理人】

【識別番号】110001896

【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】クリッパ、ロベルト

【テーマコード（参考）】

2G011

4M106

【Ｆターム（参考）】

2G011AA02

2G011AA16

2G011AB01

2G011AB07

2G011AB08

2G011AC14

2G011AE03

2G011AF07

4M106AA01

4M106DD03

4M106DD09

4M106DD10

(57)【要約】

本発明は、少なくとも１つの上方ガイドおよび１つの下方ガイド内に備えられたガイド穴内に挿入された複数のコンタクトプローブであって、各コンタクトプローブが、下方ガイドから第１の長さで突出し、および、被試験デバイスのかかる接触パッドに当接するように構成された接触先端で終端する少なくとも１つの第１の端子部と、下方ガイドから第２の長さで突出し、および、試験装置と接続し、または連結するためのＰＣＢの接触パッドに当接するように構成された接触ヘッドで終端する第２の端子部とを有する、複数のコンタクトプローブ、上方および下方ガイド間に画定された、複数のコンタクトプローブ用の曲げ領域を備え、好適には、ＰＣＢの方へ、複数のコンタクトプローブの長手方向展開軸の方向に上方ガイドから突出する少なくとも１つの保護構造を備え、上記保護構造がよって、複数のコンタクトプローブの複数の接触ヘッドにおいて延在する、プローブヘッドについて記載する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

プローブヘッド（２１）であって、少なくとも１つの上方ガイド（２３）および１つの下方ガイド（２４）内に備えられたガイド穴内に挿入された複数のコンタクトプローブ（２２）であって、前記複数のコンタクトプローブ（２２）それぞれが、前記下方ガイド（２４）から第１の長さ（ＬＡ）で突出し、および、被試験デバイス（３０）のそれぞれの接触パッド（３０Ａ）に当接するように構成された接触先端（２２Ａ）で終端する少なくとも１つの第１の端子部（２１Ａ）と、前記上方ガイド（２３）から第２の長さ（ＬＢ）で突出し、および、試験装置と接続し、または連結するためのＰＣＢ（２８）の接触パッド（２８Ａ）に当接するように構成された接触ヘッド（２２Ｂ）で終端する第２の端子部（２１Ｂ）とを有する、複数のコンタクトプローブ（２２）、前記上方および前記下方ガイド（２３、２４）間に画定された、前記複数のコンタクトプローブ（２２）用の曲げ領域（２６）を備え、前記ＰＣＢ（２８）の方へ、前記複数のコンタクトプローブ（２２）の長手方向展開軸（ｚ）の方向に前記上方ガイド（２３）から突出する少なくとも１つの保護構造（２７）を備え、前記保護構造（２７）が、前記複数のコンタクトプローブ（２２）の複数の前記接触ヘッド（２２Ｂ）において延在する、プローブヘッド（２１）。

【請求項2】

前記保護構造（２７）が、前記上方ガイド（２３）に、場合によっては除去可能なように固定された、請求項１に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項3】

前記保護構造（２７）が、接着グルー層、溶接、または、保護面（２７）および前記上方ガイド（２３）に少なくとも部分的に交差する、ねじもしくはクリップから選択される固定手段により、前記上方ガイド（２３）に固定された、請求項２に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項4】

前記保護構造（２７）が、前記ＰＣＢ（２８）の方への、前記複数のコンタクトプローブ（２２）の前記長手方向展開軸（ｚ）の前記方向における、前記上方ガイド（２３）の突出している部分（２３’）により、備えられた、請求項１に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項5】

前記保護構造（２７）は、前記ＰＣＢ（２８）と前記上方ガイド（２３）との間に交互に積層された個々に着脱可能な複数の層（２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ）を備える、請求項１に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項6】

前記保護構造（２７）が、接着材料、好ましくは弱いシールを有するグルー、または、前記複数の層（２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ）を互いに一体化させるように構成された除去可能な結合手段を備える、請求項５に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項7】

前記保護構造（２７）が、フレーム、半フレームの対、柱などの単一の突出要素、から選択される形状を有する、請求項１に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項8】

前記保護構造（２７）、および、存在する場合、前記保護構造（２７）の複数の層（２７ａ～２７ｄ）が、前記上方ガイド（２３）および／または前記ＰＣＢ（２８）に対して突出しているように備えられた、請求項１に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項9】

前記保護構造（２７）、および、存在する場合、前記保護構造（２７）の複数の層（２７ａ～２７ｄ）が、透明の、もしくは半透明のプラスチック材料、セラミック材料、または、金属材料、有機材料、もしくは、シリコーンで、好ましくはカプトン（Kapton）（登録商標）でできている、請求項１に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項10】

基本支持体（２３Ａ、２３Ｂ；２４Ａ、２４Ｂ）の対を含み、ならびに、複数の前記基本支持体（２３Ａ、２３Ｂ；２４Ａ、２４Ｂ）間に位置付けられたスペーサ構造（２７ｕ、２７ｌ）を備えた前記上方ガイド（２３）および／または前記下方ガイド（２４）を備える、請求項１に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項11】

前記スペーサ構造（２７ｕ、２７ｌ）が、場合によっては除去可能なように、前記複数の基本支持体（２３Ａ、２３Ｂ；２４Ａ、２４Ｂ）の１つに固定され、もしくは、前記基本支持体の突出している部分（２３Ｂ’、２４Ｂ’）により、備えられ、または、複数の重なり合っており個々に除去可能な層を備える、請求項１０に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項12】

前記保護構造（２７）が、前記複数のコンタクトプローブ（２２）の前記接触ヘッド（２２Ｂ）の拡大部分の高さ（ＨＢ）すべてのうちの最大のものの１つに対して等しく、または好ましくは大きい高さ（Ｈ１）を有する、請求項１に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項13】

前記保護構造（２７）が、前記複数のコンタクトプローブ（２２）の前記接触ヘッド（２２Ｂ）のテーパ部分の高さすべてのうちの最大のものの１つに対して等しく、または好ましくは大きい高さ（Ｈ１）を有する、請求項１に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項14】

電子デバイスの試験装置用のプローブカード（２０）であって、請求項１～１３のいずれか１項に記載の少なくとも１つのプローブヘッド（２１）、ならびに、前記試験装置と接続し、および、連結するための少なくとも１つのＰＣＢ（２８）を備え、前記プローブヘッド（２１）には、スペーストランスフォーマ（２８）の複数の接触パッド（２８Ａ）に当接するように構成された複数のコンタクトプローブ（２２）が備えられた、電子デバイスの試験装置用のプローブカード（２０）。

【請求項15】

請求項１４に記載のプローブカード（２０）であって、前記プローブヘッド（２１）の複数のガイドおよび／または複数の基本支持体を作るように構成された保持手段をさらに備え、保護構造（２７）および／またはスペーサ構造（２７ｕ、２７ｌ）には、一体化された、前記保持手段用の好適な収容座が備えられたプローブカード（２０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子デバイスの試験装置用のプローブヘッドに関連する。

【0002】

本発明は特に、排他的でないが、特に半導体ウェーハ上に集積された、電子デバイスを試験するための、垂直プローブを有するプローブヘッドに関連しており、および、以下の開示はその説明を簡素化する目的のみで本出願の技術分野を参照して行う。

【背景技術】

【0003】

よく知られているように、プローブヘッドは基本的には、マイクロストラクチャ、特に、ウェーハ上に集積された電子デバイスの複数の接触パッドを、それらの機能、特に電気的なものを検証する試験装置の対応するチャンネルと電気的に接続するように構成された装置である。

【0004】

集積デバイスに対して行われる試験は、既に製造段階にある欠陥デバイスを検出し、および分離するために使用される。通常、プローブヘッドはその場合、ウェーハ上に集積された複数のデバイスの、それらの切断、および、チップ格納パッケージ内での組み立て前の電気的試験のために使用される。

【0005】

プローブヘッドは、少なくとも１つの板、通常、一対の板またはガイドであって、略板状であり、および互いに平行であり、ならびに、複数のコンタクトプローブの移動および考えられる変形のためにフリー領域またはエア領域を残すように、それらの間に特定の距離をおいて配置された一対の板またはガイドにより、保持された複数の可動の接触要素またはコンタクトプローブを備える。上記一対のガイドは特に、通常、「上方ダイ」との語で示す上方ガイド、および、「下方ダイ」との語で示す下方ガイドを含み、「上方」および「下方」との形容詞は、当該分野において、プローブヘッドであって、その動作中のプローブヘッドを参照して、および、図の図示に対応して使用され、上記ヘッドは、（上方の）試験装置と、（下方の、）被試験デバイスを備える半導体ウェーハとの間に位置付けられる。すなわち、上方ガイドは試験装置の最も近くに位置付けられるものであり、および、下方ガイドは、被試験デバイスのウェーハの最も近くに位置付けられるものである。

【0006】

複数のガイドは、複数のガイド穴であって、通常、良好な電気的および機械的特性を有する特殊な合金ワイヤにより、形成された複数のコンタクトプローブが軸方向にそれらの中を摺動する複数のガイド穴をいずれも備えている。

【0007】

プローブヘッドはさらに、通常、セラミックでできており、ならびに、プローブを収容し、および保護するように構成された、上方および下方ガイド間に配置されたケースにより、完全なものにされる。

【0008】

複数のコンタクトプローブと、被試験デバイスのそれぞれの接触パッドとの間の良好な接続は、デバイス自体に対する、すなわち、それを備えるウェーハに対する、プローブヘッドの圧力により、確実にされ、上方および下方ガイド内に作られた複数のガイド穴内で移動可能な複数のコンタクトプローブは、押圧接触の場合に、複数のガイド間のエア領域内での曲げ、および上記複数のガイド穴内での摺動を受ける。

【0009】

この種のプローブヘッドは通常、「垂直プローブヘッド」の語で示される。

【0010】

複数の垂直プローブヘッドは基本的には、エア領域であって、複数のコンタクトプローブの曲げがその中で生じるエア領域を有しており曲げ領域としても示される；さらに、複数のコンタクトプローブの曲げは、プローブ自体の好適な構成により、および／または、ガイドの好適な相対的な位置付けまたは位相シフトのおかげで加勢され得る。

【0011】

場合によっては、複数のコンタクトプローブは、上方ガイドにおいてプローブヘッドに、たとえば溶接または接合により、固定して接続される：それらは、複数のブロック化プローブを有する複数のプローブヘッドと呼ばれている。

【0012】

より頻繁には、複数のプローブヘッドは、プローブヘッドを含み、および試験装置に接続されたプローブカードの一部である、「スペーストランスフォーマ」と通常、呼ばれているスペーストランスフォーメーションボードに、固定して接続されていないが、連結された複数のプローブとともに使用される；それらは、複数の非ブロック化プローブを有する複数のプローブヘッドと呼ばれる。一般に、プローブヘッドは、それを備えるプローブカードのＰＣＢに連結され、および接続されて、試験装置であって、そのプローブカードが端子要素である試験装置に連結される。

【0013】

複数の非ブロック化垂直プローブを有するプローブヘッドを備えるプローブカードは、図示を単純にするために、そうしたプローブヘッドに通常含まれる複数のプローブのうちの１つのコンタクトプローブのみを示す図１に概略的に示す。

【0014】

特に、プローブカード１０は、プローブヘッド１と、スペーストランスフォーマ８などの、試験装置と接続し、および連結するためのＰＣＢとを備える；プローブヘッドは、今度は、少なくとも、略平坦および平行の板状支持体でできており、それぞれの上方ガイド穴３Ａおよび下方ガイド穴４Ａであって、それらの中でそれぞれのコンタクトプローブ２が摺動するそれぞれの上方ガイド穴３Ａおよび下方ガイド穴４Ａを有する上方ガイド３および下方ガイド４を含む。図１では、プローブカード１０は、少なくとも１つの被試験デバイス７を備えるウェーハ上に載っているプローブヘッド１とともに、動作状態において示す。

【0015】

プローブヘッド１は、コンタクトプローブ２を収容し、および保護するように上方および下方ガイド（３および４）間に配置された、補強材としてもふるまうケース４も備える。ケース４は、特に、上記ガイド間のエアまたは曲げ領域６において延在する。

【0016】

各コンタクトプローブ２は、略ロッド状本体２Ｃ、および少なくとも１つの接触端または先端２Ａを有する。端または先端との語は、ここでは、および以下では、必ずしも先がとがっていない、端の部分を示す。特に、接触先端２Ａは、被試験デバイス７の接触パッド７Ａに当接し、上記デバイスと、試験装置（図示せず）であって、そのプローブカード１０が端子要素である試験装置との間の機械的および電気的接触を行う。

【0017】

図１に示す例では、コンタクトプローブ２は、スペーストランスフォーマ８の複数の接触パッド８Ａの方に向かう、通常、接触ヘッド２Ｂとして示すさらなる接触端を有する。複数のプローブと、スペーストランスフォーマとの間の良好な電気的接触は、被試験デバイスとの接触と同様に、それぞれの接触パッドに対する、複数のコンタクトプローブの複数の端部の、特に、ヘッドの圧力により、確実にされる。

【0018】

より一般には、上述したように、複数のプローブの複数の接触ヘッドを有する複数の接触パッドは、プローブヘッドを備えるプローブカードとの接続に使用される試験装置と接続され、または連結されるためのＰＣＢ上に作られ、前述した考慮事項は、上記ＰＣＢについても有効であり得る。

【0019】

上方ガイド３および下方ガイド４は好適には、複数のコンタクトプローブ２の変形を可能にするエアまたは曲げ領域６と間隔をおいて配置され、複数の上方ガイド穴３Ａおよび複数の下方ガイド４Ａは、それらの中でのかかるコンタクトプローブの摺動を可能にするように必要な大きさにされる。浮動領域と呼ばれるさらなる領域９が上方ガイド３とスペーストランスフォーマ８との間に画定される；上記浮動領域９は、プローブヘッド１の、したがって、被試験デバイス７上の複数のコンタクトプローブ２の、すなわち、関連した複数の接触パッド７Ａ上の複数の接触先端２Ａの押圧接触の場合の、複数の接触ヘッド２Ｂの移動が保証されるように確立され、いずれにせよ、スペーストランスフォーマ８の複数の接触パッド８Ａとの、複数の接触ヘッド２Ｂの接触が確実にされる。

【0020】

いわゆる「シフトさせられた板」の技術により、作られたプローブヘッドの場合、上方ガイド３および下方ガイド４は、図中、πで示すそれらの展開平面に平行である方向Ｄｓｈｉｆｔにおいて偏位させられ、または移動させられ、ならびに、「バックリングビーム」とも呼ばれる複数のコンタクトプローブ２はしたがって、複数の上方および下方ガイドの複数のガイド穴内でのプローブの正しい保持を可能にし、方向Ｄｓｈｉｆｔにほぼ対応する、その特権的な曲げ方向を強いるように、図１に示すような略中央位置において、好適に変形させられたプローブ本体を有する。

【0021】

忘れてはならないのは、プローブヘッドの、および、したがって、それを備えるプローブカードの正しい動作が基本的に、２つのパラメータ、すなわち、複数のコンタクトプローブの垂直方向の移動、またはオーバートラベル、および、被試験デバイス７の複数の接触パッド７Ａ上のそれぞれの接触端、特に複数の接触先端２Ａであって、上記複数のパッドの表面「清掃」を実現し、よって、その耐用寿命全体の間、そのプローブヘッド１により、すなわち、その複数のコンタクトプローブ２により、行われる接触を改善することができる複数の接触先端２Ａの水平方向の移動、またはスクラブと関連付けられることである。

【0022】

複数のコンタクトプローブ２の複数の接触ヘッド２Ｂの浮動領域９が、プローブヘッド内の上記複数の接触ヘッド２Ｂの正しい収容、ならびに、スペーストラスフォーマ８の複数の接触パッド８Ａ上のその機械的および電気的接触を確実にするように必要な大きさにされることを確実にすることも重要である。

【0023】

これらの特徴はすべて、プローブヘッドの実現中に評価され、および校正されるべきであり、複数のプローブ、被試験デバイス、および試験装置間の良好な電気接続は常に保証される必要がある。

【0024】

複数のコンタクトプローブの複数の端、特に、複数の被試験デバイスの複数のパッドに接触する複数の先端は、一般に汚れと呼ばれる材料の堆積を使用中に受け、それは、それらの性能を低下させ、および、リスクが、被試験デバイスとの、複数のプローブの正しい接触を損ない、その場合、上記複数の先端のスクラブはしかし、複数のパッドとの電気的接触を確実にすることができるものでない。

【0025】

したがって、複数のプローブヘッドの、特に、研磨布による、それらの複数のプローブの複数の接触先端の定期的な清掃動作を行うことが知られている。

【0026】

上記清掃動作にはしかし、複数のプローブの端部の一部の、特に接触先端の消費が関係し、および、したがって、厳密には、各清掃により、短縮化される、上記先端の長さにより、回数が制限される。接触先端の端部のいかなる後の摩耗も、特に、厳密に接触先端を備える、下方ガイドから突出するテーパ状のプローブの部分に制限されなければならない。

【0027】

プローブヘッドの清掃動作の回数は実際には、その耐用寿命、および、よって、それを収容するプローブカードの耐用寿命を定める。

【0028】

複数のコンタクトプローブの複数の端部の長さを、特に複数の接触点において調節するように、格納要素と、上方および下方ガイドの１つとの間に、除去可能なように挿入されたスペーサ要素の使用は、同一出願人名義で、国際公開第２０１４／１６７４１０号により、２０１４年１０月１６日付で公開された、国際出願（ＰＣＴ）により、知られている。

【0029】

上記プローブヘッドは、種々の点で有利であるが、スペーサまたはその層を除去することにより、もたらされる複数の端部の長さの変化が不可避的に、複数のコンタクトプローブのエアまたは曲げ領域も変化させ、よって、接触力学を修正し、および、複数の接触パッドに対して、複数のプローブにより、作用させられる力と、さらに、それらに対して与えられ得るスクラブとに関する問題をもたらし、ならびに、それぞれのガイド穴内の上記複数のプローブの永久的な変形または噛み合いのリスクを伴って、上記エア領域内で複数のプローブにより、受けられる変形を修正することに関連付けられた欠点を有する。

【0030】

どのようにして、コンタクトプローブであって、プローブヘッドから、特に、被試験デバイスの方へ、その先端端部において、突出するコンタクトプローブの長さを修正することを目的とした方策には多くの場合、複数のプローブのヘッド端部における浮動領域内の不必要な変更も関係し、試験装置の方への、ＰＣＢとのそれらの接続を損ない、全体としてのプローブヘッドの誤った動作をもたらすかが直ちに検証可能でもある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0031】

本発明の技術的課題は、ウェーハ上に集積された電子デバイスのプローブヘッドであって、その中での複数のコンタクトプローブの正しい収容を保証し、さらに、機能的損失なしで複数のコンタクトプローブの清掃動作に従うような構造的および機能特性を有する、ウェーハ上に集積された電子デバイスのプローブヘッドを提供し、従来技術によって作られた複数のプローブヘッドになお悪影響をおよぼしている制約および欠点を解消し、特に、浮動領域内の複数のプローブの複数の接触ヘッドの十分な保護および正しい保持、それぞれのガイド穴内の複数のプローブの正しい摺動、および、複数回の清掃動作後もの、プローブヘッドおよびそれを備えるプローブカードの寿命にわたる、複数のプローブ、被試験デバイスの接触パッド、および試験装置に接続されたＰＣＢ間の正しい接触のための不可欠なスクラブ機構を確実にすることである。

【課題を解決するための手段】

【0032】

本発明の基礎をなす解決策の考えは、その複数のプローブの複数の接触ヘッド部用のそのプローブヘッド内の好適な保護構造であって、そうした保護構造がさらに、プローブヘッドの通常の動作の妨げにならないように位置付けられ、および、好ましくは除去可能であり、場合によっては、しかし、複数のプローブの曲げ領域の長さを変化させることなく、接触先端部においてその長さを低減した、清掃動作後に、浮動領域の長さ、および、よって、被試験デバイスの方へプローブヘッドから突出するプローブの長さを修正するように個々に除去可能な層により、備えられる好適な保護構造を提供することである。

【0033】

上記解決策の考えに基づけば、上記技術的課題は、少なくとも１つの上方ガイドおよび１つの下方ガイド内に備えられたガイド穴内に挿入された複数のコンタクトプローブであって、上記複数のコンタクトプローブそれぞれが、下方ガイドから第１の長さで突出し、および、被試験デバイスのそれぞれの接触パッドに当接するように構成された接触先端で終端する少なくとも１つの第１の端子部と、上方ガイドから第２の長さで突出し、および、試験装置と接続し、または連結するためのＰＣＢの接触パッドに当接するように構成された接触ヘッドで終端する第２の端子部とを有する、複数のコンタクトプローブ、上方および下方ガイド間に画定された、複数のコンタクトプローブ用の曲げ領域を備え、ＰＣＢの方へ、複数のコンタクトプローブの長手方向展開軸の方向に上記上方ガイドから突出する少なくとも１つの保護構造を備え、上記保護構造が、複数のコンタクトプローブの複数の接触ヘッドにおいて延在する、プローブヘッドによって解決される。

【0034】

特に、本発明は、個々に、または、必要な場合、組み合わせで採用される以下のさらなる、および任意的な特徴を備える。

【0035】

本発明の別の態様によれば、保護構造は、上方ガイドに、場合によっては除去可能なように固定され得る。

【0036】

特に、保護構造は、接着グルー層、溶接、または、保護面および上方ガイドに少なくとも部分的に交差する、ねじもしくはクリップから選択される固定手段により、上方ガイドに固定され得る。

【0037】

本発明の別の態様によれば、保護構造は、ＰＣＢの方への、複数のコンタクトプローブの長手方向展開軸の方向における、上方ガイドの突出している部分により、備えられ得る。

【0038】

本発明のさらに別の態様によれば、保護構造は、ＰＣＢと上方ガイドとの間に交互に積層された個々に着脱可能な複数の層を備え得る。

【0039】

特に、保護構造は、接着材料、好ましくは弱いシールを有するグルー、または、複数の層を互いに一体化させるように構成された除去可能な結合手段を備え得る。

【0040】

本発明の別の態様によれば、保護構造は、フレーム、半フレームの対、柱などの単一の突出要素から選択される形状を有し得る。

【0041】

さらに、本発明の別の態様によれば、保護構造、および、場合によっては、その複数の層は、上方ガイドおよび／またはＰＣＢに対して突出しているように備えられ得る。

【0042】

保護構造、および、場合によっては、その複数の層は、透明の、もしくは半透明のプラスチック材料、セラミック材料、または、金属材料、有機材料、もしくは、シリコーンで、好ましくはカプトン（Kapton）（登録商標）でできている場合もある。

【0043】

本発明の別の態様によれば、プローブヘッドは、基本支持体の対を含み、ならびに、複数の基本支持体間に位置付けられたスペーサ構造を備えた上方ガイドおよび／または下方ガイドを備え得る。

【0044】

本発明の上記態様によれば、スペーサ構造は、場合によっては除去可能なように、複数の基本支持体の１つに固定される場合があり、もしくは、その突出している部分により、備えられ、または、複数の重なり合っており個々に除去可能な層を備える。

【0045】

本発明の別の態様によれば、保護構造は、複数のコンタクトプローブの接触ヘッドの拡大部分の高さすべてのうちの最大のものの１つに対して等しく、または好ましくは大きい高さを有し得る。

【0046】

あるいは、保護構造は、複数のコンタクトプローブの接触ヘッドのテーパ部分の高さすべてのうちの最大のものの１つに対して等しく、または好ましくは大きい高さを有し得る。

【0047】

技術的課題は、少なくとも１つのプローブヘッド、ならびに、試験装置と接続し、および、連結するための少なくとも１つのＰＣＢを備える、電子デバイスの試験装置用のプローブカードであって、上記プローブヘッドには、スペーストランスフォーマの複数の接触パッドに当接するように構成された複数のコンタクトプローブが備えられ、プローブヘッドが上述したように備えられる、電子デバイスの試験装置用のプローブカードによっても解決される。

【0048】

本発明の別の態様によれば、プローブカードは、プローブヘッドの複数のガイドおよび／または複数の基本支持体を作るように構成された保持手段をさらに備える場合があり、保護構造および／またはスペーサ構造には、一体化された、保持手段用の好適な収容座が備えられる場合がある。

【発明の効果】

【0049】

本発明によるプローブヘッドの特徴および利点は、添付図面を参照して、限定でない例として表すその実施形態の例の以下に行った説明から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0050】

【図1】従来技術により、備えられた、特にウェーハ上に集積された電子デバイスのプローブカードを概略的に示す。

【図2】本発明の実施形態により、備えられたプローブヘッドの断面図を概略的に示す。

【図3A】本発明によって備えられたプローブヘッドの代替的な実施形態を備えるプローブカードをそれぞれの断面図において概略的に示す。

【図3B】本発明によって備えられた、プローブヘッドの代替的な実施形態を備えるプローブカードをそれぞれの断面図において概略的に示す。

【図3C】本発明によって備えられた、プローブヘッドの代替的な実施形態を備えるプローブカードをそれぞれの断面図において概略的に示す。

【図4A】本発明によって備えられた、プローブヘッドの代替的な実施形態を備えるプローブカードをそれぞれの断面図において概略的に示す。

【図4B】本発明によって備えられた、プローブヘッドの代替的な実施形態を備えるプローブカードをそれぞれの断面図において概略的に示す。

【図4C】本発明によって備えられた、プローブヘッドの代替的な実施形態を備えるプローブカードをそれぞれの断面図において概略的に示す。

【図5A】本発明によって備えられた、プローブヘッドの代替的な実施形態を備えるプローブカードをそれぞれの断面図において概略的に示す。

【図5B】本発明によって備えられた、プローブヘッドの代替的な実施形態を備えるプローブカードをそれぞれの断面図において概略的に示す。

【図5C】本発明によって備えられた、プローブヘッドの代替的な実施形態を備えるプローブカードをそれぞれの断面図において概略的に示す。

【図5D】本発明によって備えられた、プローブヘッドの代替的な実施形態を備えるプローブカードをそれぞれの断面図において概略的に示す。

【図6】本発明によって備えられた、プローブヘッドの代替的な実施形態を備えるプローブカードをそれぞれの断面図において概略的に示す。

【図7】本発明によって備えられた、プローブヘッドの代替的な実施形態を備えるプローブカードをそれぞれの断面図において概略的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0051】

これらの図、および特に図２を参照すれば、本発明によるプローブヘッドは、大局的に２１により、示す。

【0052】

留意すべきは、複数の図が、概略図を表しており、縮尺通りに描かれていないが、その代わりに、本発明の重要な特徴を強調するように描かれていることである。さらに、特定の実施形態を参照して示す方策が明らかに他の実施形態と組み合わせて使用され得ることを指摘する。最後に、構造的に、および機能的に対応する要素を示すために、異なる複数の図において同じ参照番号が使用される。

【0053】

プローブヘッド２１は、板状であり、および平行であるそれぞれの支持体、または上方ガイド２３および下方ガイド２４の好適なガイド穴内に収容された複数のコンタクトプローブ２２を含む。プローブヘッド２１は、複数のコンタクトプローブ２２が、図中、π１により示す第１の平面においてプローブヘッド２１が当接する、半導体ウェーハ内に通常収容された被試験デバイス上のプローブの押圧接触の場合にさらに変形させられ得る、Ｌにより示す高さを有するエア領域または曲げ領域２６において、上方ガイド２３と下方ガイド２４との間に延在する格納要素またはケース２５も備える。

【0054】

特に、図２に示すプローブヘッド２１は、非ブロック化垂直プローブタイプのものであり、コンタクトプローブ２２はそれぞれ、それぞれの接触パッドと機械的および電気的接触を行うように構成されたそれぞれの端子部２１Ａおよび２１Ｂを有する；特に、第１の端子部２１Ａが、第１の平面π１において被試験デバイスの接触パッドに当接するように構成された接触先端２２Ａで終端する一方、第２の端子部２１Ｂは、図中、π２により示す第２の平面において、スペーストランスフォーメーションもしくはスペーストランスフォーマの層、または汎用的な接続もしくはインターフェースＰＣＢなどの、試験装置の方の、接続要素のさらなる接触パッドに当接するように構成された接触ヘッド２２Ｂで終端する。このようにして、コンタクトプローブ２２は、被試験デバイスと、そのプローブヘッド２１が端子要素である試験装置（図示せず）との間の機械的および電気的接触に備える。コンタクトプローブ２２は、上記第１の、および第２の端部（２１Ａおよび２１Ｂ）間に延在される略ロッド状プローブ本体２２Ｃも有する。

【0055】

「端子部」との語は、ガイドに、したがってケース２５に対して、特に、それぞれ、被試験デバイスの、またはプローブヘッド２１を備えるプローブカードのＰＣＢの方向に突出する、コンタクトプローブ２２の一部を意味する。さらに、前述したように、先端との語は、必ずしも先がとがっていない端部を示す。

【0056】

特に、接触先端２２Ａにおける、コンタクトプローブ２２の第１の端子部２１Ａは、プローブヘッド２１の下方ガイド２４の下に、図の局所参照においてｚにより示す、プローブの長手方向展開軸に対して反対の方向に延在する。同様に、接触ヘッド２２Ａにおける、コンタクトプローブ２２の第２の端子部２１Ｂは、長手方向展開軸ｚの方向において、プローブヘッド２１の上方ガイド２３の上に延在する。

【0057】

前述したように、コンタクトプローブ２２は、被試験デバイスの接触パッド上で略点状の接触を行うようにテーパ形状を有する接触先端２２Ａを備える第１の端子部２１Ａを有する。さらに、コンタクトプローブ２２は、少なくとも１つの拡大部分が備えられた、すなわち、第２の端子部２１Ｂの、および、一般に、プローブ本体２２Ｃの残りの部分の横径Ｄ１よりも大きな寸法である横径Ｄ２を有する接触ヘッド２２Ｂを備える第２の端子部２１Ｂを有しており、径は、コンタクトプローブ２２の長手方向展開軸ｚに直交する上記部分の断面の最大横径を表す；接触ヘッド２２Ｂは、プローブヘッド２１を備えるプローブカードのＰＣＢのパッド上で略点状の接触を行うようにさらなるテーパ状を有する。接触ヘッド２２Ｂは、その拡大部分のおかげで、上方ガイド２３上に載り、プローブヘッド２１内での、コンタクトプローブ２２の所望の保持を、被試験デバイスとの上記プローブヘッド２１の接触がない場合にも実現するように構成された、それぞれのアンダーカット状壁も有する。

【0058】

厳密には、複数のコンタクトプローブ２２の接触ヘッド２２Ｂにおけるそうした拡大部分の存在は、プローブヘッド２１内の複数のコンタクトプローブ２２の正しい格納、および移動の自由度に結び付けられた問題を増大させる。既に説明したように、上記プローブヘッド２１の動作中、すなわち、半導体ウェーハ上に集積されたデバイスの試験動作の場合、複数のコンタクトプローブ２２は、それらの複数の接触先端２２Ａが、被試験デバイスの複数のパッドに当接し、および、それらの複数の接触ヘッド２２Ｂが、ＰＣＢの、または、上記プローブヘッド２１を備えるプローブカードのスペーストランスフォーマの、対応する複数の接触パッドに当接する場合に、曲げおよび変形を受ける；上記接触中、複数のコンタクトプローブ２２は、しかし、プローブヘッド２１全体も、すなわち、図中の長手方向展開軸ｚの方向に応じて、試験装置の方に、実質的に押し上げられる。

【0059】

好適には、本発明によるプローブヘッド２１は、試験装置の方向において、すなわち、図において示す長手方向展開軸ｚの方向において、上方ガイド２３から突出する少なくとも１つの保護構造２７を備える。保護構造２７はしたがって、厳密には、長手方向展開軸ｚの方向に応じて上方ガイド２３から突出する複数の接触ヘッド２２Ｂにおいて延在する。

【0060】

特に、保護構造２７は、複数の接触ヘッド２２Ｂであって、それらの拡大部分から開始して実接触の略点状端までの、複数の接触ヘッド２２Ｂの対応する高さＨＢに対して等しく、または好ましくは大きい高さＨ１（Ｈ１≧ＨＢ）を有する。より具体的には、それぞれの個々の接触ヘッド２２Ｂの高さＨＢが、アンダーカット状壁Ｓｑから、すなわち、最大径の断面から、実接触領域、すなわち、略点状の最小径断面を形成するテーパ状端まで測定される。さらに、保護構造２７の高さＨ１は、複数のコンタクトプローブ２２の複数の接触ヘッド２２Ｂの高さすべてのうちの最大のものに対して等しく、または好ましくは大きいように選択される；このようにして、保護構造２７は、プローブヘッド２１の複数のコンタクトプローブ２２の複数の接触ヘッド２２Ｂすべてを正しく保護することができる。

【0061】

図に示していないが、プローブヘッド２１が、複数の非拡大接触ヘッド２２Ｂが備えられた第２の端子部２１Ｂを有する複数のコンタクトプローブ２２を備える場合もあることを指摘する。この場合、保護構造２７は、上方ガイド２３との、複数の接触ヘッド２２Ｂの、特に、接触の実領域の、過剰な接近を避けるために使用され、その接近は、かかる複数の上方ガイド穴２３Ｈ内の複数の接触ヘッド２２Ｂの噛み合いを、全体としてのプローブヘッド２１の結果として生じる誤動作とともに、特に、試験装置と接続し、および連結するためのＰＣＢとの接触の欠如により、もたらし得る。この場合、保護構造２７の高さＨ１は、接触ヘッド２２Ｂを形成する第２の端子部２１Ｂのテーパ部分よりも大きいように、または、いずれにせよ、上方ガイド２３内にそれを収容する対応する上方ガイド穴２３Ｈ内の接触ヘッド２２Ｂの噛み合いを避けるように選択される；さらにこの場合、保護構造２７の高さＨ１は、複数のコンタクトプローブ２２の複数の接触ヘッド２２Ｂの複数のテーパ部分の高さすべてのうちの最大のものの１つに対して等しく、または好ましくは大きいように定められる。

【0062】

保護構造２７は、たとえば、接着グルー層により、溶接により、または、保護面２７および上方ガイド２３に少なくとも部分的に交差する、ねじもしくはクリップなどの固定手段により、上方ガイド２３に、ほぼ除去可能なように固定される。

【0063】

そうした保護構造２７は、複数のガイド穴により、したがって、すべて、長手方向展開軸ｚの方向において上方ガイド２３から突出している複数のコンタクトプローブ２２により交差されない、上方ガイド２３の領域において、実質的には、フレームとしての形状をしており、または１つまたは複数の部分を備えている場合がある。

【0064】

図３Ａは、スペーストランスフォーマまたは一般に、試験装置（図示せず）と接続し、および連結するためのＰＣＢ２８も備える、プローブカード２０に取り付けられたプローブヘッド２１を示す。特に、ＰＣＢ２８は、複数の接触パッド２８Ａであって、複数のコンタクトプローブ２２の複数の接触ヘッド２２Ｂがそれらに当接する複数の接触パッド２８Ａを備える。プローブカード２０は、特に半導体ウェーハ３０’上に集積され、および、対応する複数のパッド３０Ａであって、複数のコンタクトプローブ２２の複数の接触先端２２Ａがそれらに当接する、対応する複数のパッド３０Ａが備えられた被試験デバイス３０に、そのプローブヘッド２１により、当接するように構成される。

【0065】

既に示したように、プローブカード２０によって行われる試験動作中、すなわち、プローブヘッド２１が、被試験デバイス３０に、およびＰＣＢ２８に押圧接触している場合、コンタクトプローブ２２は、上方ガイド２３と下方ガイド２４との間で延在しており、ケース２５の高さに対応する長さＬを有する曲げ領域２６において曲がる。

【0066】

接触先端２２Ａにおける、コンタクトプローブ２２の第１の端子部２１Ａは、下方ガイド２４と被試験デバイス３０との間の第１の領域ＺＡ内に延在している；特に、接触先端２２Ａは、第１の領域ＺＡの長さに対応して、上記プローブヘッド２１と押圧接触している被試験デバイス３０のウェーハ２０’により、定められる平面π１を基準にして、プローブヘッド２１の下方ガイド２４に対して、好適な第１の長さＬＡで突出する。上記第１の領域ＺＡは、プローブヘッド２１の、およびそれを備えるプローブカード２０の動作中の、被試験デバイス３０の接触パッド３０Ａ上の、コンタクトプローブ２２の接触先端２２Ａの移動を可能にし、および、したがって、スクラブ領域ＺＡとして示す。

【0067】

同様に、接触ヘッド２２Ｂにおける、コンタクトプローブ２２の第２の端子部２１Ｂは、プローブヘッド２１の上方ガイド２３と、ＰＣＢ２８との間の第２の領域ＺＢ内に延在している；特に、接触ヘッド２１Ｂは、第２の領域ＺＢの長さに対応して、被試験デバイス３０と同様に、プローブヘッド２１と押圧接触しているＰＣＢ２８の平面π２を基準にして、上記上方ガイド２３に対して、好適な第２の長さＬＢで突出する。上記第２の領域ＺＢは、プローブヘッド２１の、およびそれを備えるプローブカード２０の動作中の、コンタクトプローブ２２の接触先端２２Ｂの移動を可能にし、および、したがって、浮動領域ＺＢとして示す。

【0068】

実質的には、図３Ａは、動作状態における、すなわち、ウェーハ３０’内に集積された被試験デバイス３０の試験段階中のプローブヘッド２１であって、その中に収容された複数のコンタクトプローブ２２それぞれが、上記被試験デバイス３０の接触パッド３０Ａと押圧接触している接触先端２２Ａ、およびＰＣＢ２８の接触パッド２８Ａと押圧接触している接触ヘッド２２Ｂを有する場合の、プローブヘッド２１を示す；図の例では、保護構造２７は、ＰＣＢ２８と接触している。

【0069】

したがって、プローブヘッド２１の保護構造２７が、基本的には、複数のコンタクトプローブ２２の接触ヘッド２２Ｂと、ＰＣＢ２８との間のスペーサ要素としてふるまって、上記ＰＣＢ２８との、したがって、試験装置であってそのプローブカード２０が端子要素を構成する試験要素との、一定の、および正しい接触、厳密にはＰＣＢ２８の接触パッド２８Ａに接触ヘッド２２Ｂが当接することにより行われる接触を確実にして、浮動領域ＺＢの長さＬＢが一定に保たれることを可能にすることを指摘する。上記保護構造２７は、複数のコンタクトプローブ２２が、複数の拡大された接触ヘッド２２Ｂなしでも、上方ガイド２３内に備えられ、および、それらを収容するように構成された複数の上方ガイド穴２３Ｈ内で噛み合わないように防ぐこともできる。対応する複数の下方ガイド穴２４Ｈが、複数のコンタクトプローブ２２を収容するために下方ガイド２４内に備えられる。

【0070】

上方ガイド２３の好適な構成により、特に、ＰＣＢ２８の方向において突出している部分２３’をそれに備えることにより、保護構造２７を作ることも可能であり、上記突出している部分２３’は、たとえば、上方ガイド穴２３Ｈが備えられた、上記上方ガイド２３の領域外に延在しており、したがって、図３Ｂに概略的に示すように、プローブヘッド２１の、およびそれを備えるプローブカード２０の正しい動作を保証するようにコンタクトプローブ２２を収容するように構成された、上方ガイド２３のフレームまたはエッジの形態を有することができる。この場合、保護構造２７は、上方ガイド２３と一体として作られる。

【0071】

図３Ｃに示すように、保護構造２７は、修正され得る高さＨ１を有する保護構造２７を備えるように、個々に着脱可能または剥離可能である、好適には、ＰＣＢ２８と上方ガイド２３との間に交互に積層された複数の層２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄによっても作られ得る。上記複数の層２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄは場合によっては、それらの互いとの分離を容易に可能にするように、弱いシールを有するグルーなどの接着材料により、互いに一体化される。

【0072】

図３Ｃに示す保護構造２７は、限定でない例のみとして、４つの層を備えており、上記構造は、等しい、または異なる厚さを有する任意の数の、場合によっては１つのみの層も備えることができる。

【0073】

そうした実施形態は、特に、好都合であることが分かっている。実際に、プローブヘッド２１が使用されるにつれ、上述したように、研磨布上のその接触先端２２Ａの通過によって、第１の端子部２１Ａがその長さＬＡを低減することがよく知られている。基本的には、第１の端子部２１Ａは、対応する接触先端２２Ａの各清掃動作中に摩耗し、プローブヘッド２１がもう正しく機能することが可能でない状態になるまで、スクラブ領域ＺＡの長さＬＡを低減する。

【0074】

好適には、本実施形態によれば、保護構造２７は、１つまたは複数の層２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄを除去することにより、高さが低減され、それは、浮動領域ＺＢの長さＬＢを低減し、よって、上方ガイド２３‐下方ガイド２４‐ケース２５のアセンブリの、すなわち、プローブヘッド２１の他方への移動を可能にし、その中に収容されたコンタクトプローブ２２が、下方ガイド２４からより多く突出することを可能にし、よって、スクラブ領域ＺＡの長さＬＡを増加させ得る。

【0075】

保護構造２７、特に、その複数の層２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄの数または高さは、保護構造２７の複数の層２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄの１つまたは複数の除去後も、接触ヘッド２２Ｂの正しい格納、および、特に、浮動領域ＺＢの十分な長さＬＢを保証することができるように、接触ヘッド２２Ｂの高さＨＢよりも十分に大きな高さＨ１を有するように必要な大きさにされる。

【0076】

図において示していない代替的な実施形態によれば、保護構造２７は、少なくとも、接触ヘッド２２Ｂの高さＨＢに対して等しく、または大きい高さを有する、固定部分、および個々に除去可能な層を有するさらなる部分を備える。このようにして、保護構造２７の高さＨ１が常に、除去可能な層すべての除去後も、接触ヘッド２２Ｂの高さＨＢに対して大きく、または等しいことが確実にされる。

【0077】

保護構造２７、および、存在する場合、その複数の層２７ａ～２７ｄは、透明の、もしくは半透明のプラスチック材料、セラミック材料、または、金属材料、有機材料、もしくは、シリコーンで、好ましくはカプトン（Kapton）（登録商標）でできている。さらに、上記複数の層は、たとえば、好ましくは弱い密着を有する接着材料の層により、または、ねじもしくはクリップなどのさらに除去可能な結合手段により、互いに一体化される場合がある。

【0078】

図３Ｃに示す実施形態では、例によれば、保護構造２７およびその個々の層２７ａ～２７ｄは、フレームの形態で作られる。さらに、プローブヘッド２１および上方ガイド２３の実質的に両方の、平行の側に沿って延在されている半フレーム対の形態で保護構造２７を作ることも可能である。

【0079】

図に示していないが、保護構造２７、および、存在する場合、その層２７ａ～２７ｄが、上方ガイド２３および／またはＰＣＢ２８に対して突出するように作られる場合もあることを指摘する。

【0080】

保護構造２７は、たとえば、図４Ａに概略的に示すような、対応する複数の上方ガイド穴２３Ｈなしの領域内の、複数のコンタクトプローブ２２のハウジング領域内の、上方ガイド２３上に位置付けられた１つまたは複数の個々の柱などの、完全に異なる形状を呈する場合もある。図の例では、保護構造２７は、複数のコンタクトプローブ２２により占められていない領域内の、上方ガイド２３とＰＣＢ２８との間に延在する一対の柱を備える。

【0081】

さらに、この場合には、保護構造２７は、試験装置の方向において上方ガイド２３から突出しており、たとえば、接着グルー層、溶接、または、保護構造２７および上方ガイド２３に少なくとも部分的に交差する、ねじもしくはクリップなどの固定手段により、上記ガイドに、ほぼ除去可能なように固定される。さらに、前述したように、保護構造２７は、常に、プローブヘッド２１内に収容された複数のコンタクトプローブ２２の個々の複数の接触ヘッド２２Ｂの高さのうちの最大のものとして意図された、複数の接触ヘッド２２Ｂであって、それらの拡大部分を有する複数の接触ヘッド２２Ｂの全体のボリュームに対応する、対応する高さＨＢに対して等しく、または好ましくは大きい高さＨ１（Ｈ１≧ＨＢ）を有する。あるいは、保護構造２７の高さＨ１は、特に拡大部分が存在していない場合の、上方ガイド２３の対応する複数の上方ガイド穴２３Ｈ内の接触ヘッド２２Ｂの噛み合いを避けるように確立される。

【0082】

前述したように、上方ガイド２３の好適な構成により、特に、図４Ｂに概略的に示すような、ＰＣＢ２８の方向において突出している部分２３’をそれに備えることにより、または、複数の個々に着脱可能もしくは剥離可能である、好適には、図４Ｃに概略的に示すような、ＰＣＢ２８と上方ガイド２３との間に交互に積層された複数の層２７ａ、２７ｂ、２７ｃにより、例としてのみで、３つの層により、形成された単一の柱を備える保護構造２７により、保護構造２７を作ることも可能である。

【0083】

図に示すような、「バックリングビーム」タイプの垂直プローブヘッドでは、複数のコンタクトプローブ２２が、それぞれの複数のガイド穴内の摩擦の重大な問題であって、それらの中での、複数のプローブの摺動を困難にし、またはさらにそれを妨げ得る、摩擦の重大な問題を示すこともよく知られている。

【0084】

清掃動作による、複数のコンタクトプローブ２２の第１の端子部２１Ａの短縮化は、複数のプローブが、複数の対応する下方ガイド穴内で噛み合う可能性を増大させる；同様に、ＰＣＢ２８に対する、上方ガイド２３の接近、および、したがって、浮動領域ＺＢの長さＬＢの減少は、複数の上方ガイド穴２３Ｈ内で、複数のコンタクトプローブ２２が噛み合うリスクを、特に、拡大された接触ヘッド２２Ｂが存在していない場合に、増大させる。

【0085】

好適には、図５Ａ～５Ｄに概略的に示すように、プローブヘッドの上方および／または下方ガイドの少なくとも１つを形成するための、互いに平行の、複数の、好ましくは２つの基本支持体の使用のおかげで、複数のプローブの上記摺動摩擦の減少を実現することが可能である。

【0086】

たとえば、図５Ａに示す実施形態におけるように、プローブヘッド２１は、長さＬＵを有する少なくとも１つの上方エア領域ＺＵにより隔てられた、板状であり平行の、一対の基本支持体、すなわち上方基本支持体２３Ａおよび下方基本支持体２３Ｂにより形成された上方ガイド２３を備え得る。

【0087】

プローブヘッド２１はこの場合、上方ガイド２３から、特に、ＰＣＢ２８の方向においてその上方基本支持体２３Ａから、突出している保護構造２７も備える一方、被試験デバイス３０への、複数のプローブの押圧接触の場合に、複数のコンタクトプローブ２２がさらに変形し得る曲げ領域２６は、下方基本支持体２３Ｂと下方ガイド２４との間に画定される。

【0088】

好適には、プローブヘッド２１は、上方ガイド２３の複数の基本支持体間に位置付けられ、それらの間の距離、したがって、図５Ａに概略的に示すような、上方エア領域ＺＵの長さＬＵが維持されることを確実にする、高さＨ２を有する上方スペーサ構造２７ｕも備える。

【0089】

上方ガイド２３の下方基本支持体２３Ｂの好適な構成により、特に、図５Ｂに概略的に示すような、上方基本支持体２３Ａの、したがってＰＣＢ２８の方向において、突出している部分２３Ｂ’をそれに提供することにより、または、図５Ｃに概略的に示すような、複数の個々に着脱可能または剥離可能である、好適に上方基本支持体２３Ａと下方基本支持体２３Ｂとの間に交互に積層された層により、上方スペーサ構造２７ｕであって、上方スペーサ構造２７ｕが、例としてのみで、３つの層を備えており、および、上方エア領域ＺＵについての所望の長さＬＵを保証するような高さを有する上方スペーサ構造２７ｕを提供することも可能である。

【0090】

好適には、複数の個々に剥離可能な層により作られた上方スペーサ構造２７ｕが、積層保護構造２７について前述したように、上方ガイド２３の下方基本支持体２３Ｂと下方ガイド２４との間に画定された曲げ領域２６の長さＬを修正することなく、浮動領域ＺＢおよびスクラブ領域ＺＡの長さを調節するために、使用され得る。

【0091】

図５Ｄに概略的に示す、好ましい実施形態では、プローブヘッド２１は、複数の個々に、および無関係に除去可能または剥離可能な層により作られた、保護構造２７および上方スペーサ構造２７ｕをいずれも備え得る。

【0092】

直近でなされた考慮事項は、図６に概略的に示すような、長さＬＬを有する下方エア領域ＺＬを画定する、高さＨ３を有する下方スペーサ構造２７ｌにより隔てられた一対の基本支持体（２４Ａおよび２４Ｂ）により、下方ガイド２４が形成された場合に適用される場合もあり、および、いずれのガイドも同様である場合、プローブヘッドは、したがって、図７に概略的に示すような、複数のコンタクトプローブ２２の複数の接触ヘッド２２Ｂの保護構造２７に加えて、二対の基本支持体（２３Ａ、２３Ｂおよび２４Ａ、２４Ｂ）と、それぞれの高さＨ２ならびにＨ３を有する２つのスペーサ構造２７ｕおよび２７ｌとを備える。

【0093】

さらに、上記代替的な実施形態の場合、プローブヘッド２１の、および、それを備えるプローブカード２０の応用ニーズに応じて解決策を互いに組み合わせて、上述したような複数の構造の１つまたは複数を備えることが可能である。

【0094】

保護構造２７の、ならびに、スペーサ構造２７ｕおよび／または２７ｌの異なる層が、プローブヘッド２１から突出している複数の部分であって、好ましくは、それらの正しい除去を容易にするように異なる長さを有する複数の部分を有するように作られ得ることが指摘される。好適には、上記突出している複数の部分は、異なる複数の構造の複数の対応する層について等しい長さを有し、たとえば、ＰＣＢ２８に最も近い層の突出している部分は、図の局所参照を考慮すれば、上記構造の下に位置付けられたガイドまたは支持体に徐々に、より近い、後の複数の層の１つと同じ短い長さを有する。上記複数の層の番号つけに、たとえば、徐々に増加する番号つけにより、備えることも可能であり、上記番号つけは、目に見えるものであり、および、単に、複数の層の突出している部分すべての上の上記番号つけを読み取ることにより、上記複数の構造すべてが、所望の数の層を備えることを検証することを可能にするように、層の突出している部分において施される。

【0095】

上記複数の層の非対称の除去は、支持体および／またはガイド間の相対距離を修正することを可能にし、特に、支持体およびガイドのいずれの製造または組み立ての誤りも補償するようにその傾斜をもたらす場合もある。

【0096】

プローブカード２０は、上記ボードの種々の構成要素、特に、要素ガイドおよび／または支持体、ならびに、保持手段用の好適な収容座が上記目的で備えられた保護構造２７およびスペーサ構造（２７ｕおよび２７ｌ）を一体化させるように構成されたかかる保持手段（図示せず）も備える。上記保持手段は、ＰＣＢ２８、すなわち、スペーストランスフォーマ、および、互いに一体化されたケース２５を作るために使用される場合もある。

【0097】

本発明による、プローブヘッドおよびプローブカードの例証された実施形態がすべて、接触先端を備えており、ならびに、したがって、プローブ自体の曲げ領域の長さ、および、したがって、その運動力学を特にスクラブに関して修正することなしで消費される、コンタクトプローブの端子部の長さの調節と、ＰＣＢまたはスペーストランスフォーマ、および、したがって、試験装置との一定の、および正しい接触を確実にするように、コンタクトプローブの接触ヘッド用の浮動領域の一定の維持を確実にすることとを可能にし、コンタクトプローブの接触先端の長さが調節される場合に、一定の、および変化させられていない長さで上記浮動領域が維持されることを指摘する。

【0098】

さらに、保護構造の存在は、複数のコンタクトプローブの、特に、場合によっては拡大部分が備えられたそれらの接触ヘッドの、保護および正しい保持を保証するように、上方ガイドと、プローブヘッドに関連付けられたＰＣＢとの間の好適な距離を維持することを可能にする。

【0099】

まとめれば、本発明によるプローブヘッドは、長い持続時間を有するが、それは、プローブヘッドの正しい動作に対応する長さに対して等しくまたは大きいように下方ガイドに対して突出しているコンタクトプローブの、端子部の長さの後の調節により、対応する先端の多数回の清掃動作に備え、接触ヘッドを備えるさらなる端子部の正しい格納を常に確実にすることが可能であるからである。このようにして、そうしたヘッドを備えるプローブカードの耐用寿命がさらに、延長される。

【0100】

好適には、上記接触ヘッドの保護構造は、ガイドの長さに対して厳しく制限される場合にも、制限された領域にわたり延在するように作られ、よって、数においても位置においても任意に位置付け可能であり得る。

【0101】

さらに、複数のコンタクトプローブの端子部の長さに対するさらなる調節を、それらを含むプローブヘッドの寿命における異なる時点において、特に、接触先端を備える上記端子部が、使用および清掃により、短縮化されており、ならびに、プローブヘッドの正しい動作に対応する長さよりも小さい長さを有するときはいつでも、行い、さらに、複数のプローブ自体を作るためのプロセスの公差により、それぞれの接触先端の位置合わせ不良の場合に、異なる複数のコンタクトプローブについて異なるやり方で端子部の長さを修正することを可能にすることが可能である。

【0102】

明らかに、当業者は、非特定のおよび特定のニーズを満たすために、すべて、以下の請求項によって画定されるような、本発明の保護の範囲内に収まる、数多くの修正および変形を上述のプローブヘッドに対して行い得る。

【0103】

特に、明らかに、図中、例として図示されたもの以外の幾何学的形状を検討することが可能である。

【0104】

さらに、くぼみまたは拡大部分などの、先端部の、および、本体であってそれから突出するストッパのような本体の、特定の形成などのさらなる方策を、本発明によるプローブヘッドのコンタクトプローブに備えることが可能である。

【0105】

最後に、コンタクトプローブは、平面状重なりでの、または、同心もしくは同軸での、導体、半導体、または絶縁材料の多層の組み合わせにより、作られる場合がある；多層の解決策も、本発明によるプローブヘッドに含まれるガイドおよび／または支持体を備えるために可能である。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6】

【図7】

【手続補正書】

【提出日】2022-04-05

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

プローブヘッド（２１）であって、少なくとも１つの上方ガイド（２３）および１つの下方ガイド（２４）内に備えられたガイド穴内に挿入された複数のコンタクトプローブ（２２）であって、前記複数のコンタクトプローブ（２２）それぞれが、前記下方ガイド（２４）から第１の長さ（ＬＡ）で突出し、および、被試験デバイス（３０）のそれぞれの接触パッド（３０Ａ）に当接するように構成された接触先端（２２Ａ）で終端する少なくとも１つの第１の端子部（２１Ａ）と、前記上方ガイド（２３）から第２の長さ（ＬＢ）で突出し、および、試験装置と接続し、または連結するためのＰＣＢ（２８）の接触パッド（２８Ａ）に当接するように構成された接触ヘッド（２２Ｂ）で終端する第２の端子部（２１Ｂ）とを有する、複数のコンタクトプローブ（２２）、前記上方および前記下方ガイド（２３、２４）間に画定された、前記複数のコンタクトプローブ（２２）用の曲げ領域（２６）を備え、前記プローブヘッドは、前記ＰＣＢ（２８）の方へ、前記複数のコンタクトプローブ（２２）の長手方向展開軸（ｚ）の方向に前記上方ガイド（２３）から突出する少なくとも１つの保護構造（２７）を備え、前記保護構造（２７）が、前記ＰＣＢ（２８）の方への、前記複数のコンタクトプローブ（２２）の前記長手方向展開軸（ｚ）の前記方向における、前記上方ガイド（２３）の突出している部分（２３’）により、備えられ、前記保護構造（２７）が、前記上方ガイド（２３）と一体で作られた、プローブヘッド（２１）。

【請求項2】

前記保護構造（２７）が、少なくとも、前記複数のコンタクトプローブ（２２）の複数の前記接触ヘッド（２２Ｂ）の高さ（ＨＢ）に対して等しく、または大きい高さを有する、前記上方ガイド（２３）と一体で作られた固定部分、および個々に除去可能な複数の層（２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ）を有するさらなる部分を備える、請求項１に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項3】

前記保護構造（２７）の前記さらなる部分は、前記ＰＣＢ（２８）と前記上方ガイド（２３）との間に交互に積層された個々に着脱可能な複数の層（２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ）を備える、請求項２に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項4】

前記保護構造（２７）の前記さらなる部分が、接着材料、または、前記複数の層（２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ）を互いに一体化させるように構成された除去可能な結合手段を備える、請求項３に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項5】

前記保護構造（２７）の前記さらなる部分が、前記接着材料としての、弱いシールを有するグルーを備える、請求項４に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項6】

前記保護構造（２７）が、フレーム、半フレームの対、柱などの単一の突出要素、から選択される形状を有する、請求項１に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項7】

前記保護構造（２７）、および、存在する場合、前記保護構造（２７）の複数の層（２７ａ～２７ｄ）が、透明の、もしくは半透明のプラスチック材料、セラミック材料、または、金属材料、有機材料、もしくは、シリコーンでできている、請求項１に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項8】

基本支持体（２３Ａ、２３Ｂ；２４Ａ、２４Ｂ）の対を含み、ならびに、複数の前記基本支持体（２３Ａ、２３Ｂ；２４Ａ、２４Ｂ）間に位置付けられたスペーサ構造（２７ｕ、２７ｌ）を備えた前記上方ガイド（２３）および／または前記下方ガイド（２４）を備える、請求項１に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項9】

前記スペーサ構造（２７ｕ、２７ｌ）が、前記複数の基本支持体（２３Ａ、２３Ｂ；２４Ａ、２４Ｂ）の１つに固定され、もしくは、前記基本支持体の突出している部分（２３Ｂ’、２４Ｂ’）により、備えられ、または、複数の重なり合っており、および個々に除去可能な層を備える、請求項８に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項10】

前記スペーサ構造（２７ｕ、２７ｌ）が、除去可能なように、前記複数の基本支持体（２３Ａ、２３Ｂ；２４Ａ、２４Ｂ）の１つに固定される、請求項９に記載のプローブヘッド（２１）。

【請求項11】

電子デバイスの試験装置用のプローブカード（２０）であって、請求項１～１０のいずれか１項に記載の少なくとも１つのプローブヘッド（２１）、ならびに、前記試験装置と接続し、および、連結するための少なくとも１つのＰＣＢ（２８）を備え、前記プローブヘッド（２１）には、スペーストランスフォーマ（２８）の複数の接触パッド（２８Ａ）に当接するように構成された複数のコンタクトプローブ（２２）が備えられた、電子デバイスの試験装置用のプローブカード（２０）。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0030】

どのようにして、コンタクトプローブであって、プローブヘッドから、特に、被試験デバイスの方へ、その先端端部において、突出するコンタクトプローブの長さを修正することを目的とした方策には多くの場合、複数のプローブのヘッド端部における浮動領域内の不必要な変更も関係し、試験装置の方への、ＰＣＢとのそれらの接続を損ない、全体としてのプローブヘッドの誤った動作をもたらすかが直ちに検証可能でもある。
さらに、Ｃｒｉｐｐａら（ＴＥＣＨＮＯＰＲＯＢＥ）による米国特許出願公開第ＵＳ２０１９／１１３５３９Ａ１号によって知られているのは、スペーストランスフォーマとその上方ガイドとの間に挿入された好適なスペーサ要素であって、スペーサ要素が、個々に除去可能な複数の重なり合う層であって、互いとの間で徐々に増加し、または減少する長さを有しており、対応する複数の層の容易な除去を可能にする、プローブヘッドからの、それぞれの突出している部分を有する、複数の重なり合う層を備えるスペーサ要素を有するプローブカードである。さらに、Ｓｃｈｍｉｄら（ＦＥＩＮＭＥＴＡＬＬ ＧＭＢＨ）による米国特許第ＵＳ６，１５０，８３０号、およびＮｉｈｏｎ Ｍｉｃｒｏｎｉｃｓ ＫＫ名義の欧州特許第ＥＰ２６４５１１３号は、複数のコンタクトプローブを備えるプローブヘッドであって、その複数のガイドの１つに当接して、複数のプローブのいずれの摺動も阻止することに適した被覆層または部分を有するプローブヘッドに関する。さらに、Ｅｖｅｒｅｔｔ Ｃｈａｒｌｅｓ Ｉｎｃ．名義の英国特許出願公開第ＧＢ２０８６６７０号、Ｍｉｃｒｏｎｉｃｓ Ｊａｐａｎ Ｃｏ．Ｌｔｄ．名義の特開第２０１５－０２５７４９号、およびＭｃＱｕａｄｅ（ＤＳＬ ＬＡＢＳ ＩＮＣ）による米国特許出願公開第ＵＳ２００８／２３８４０８号は、ストッパとしてふるまうさらなるフレームまたは層を備えるプローブヘッドを開示している。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0033】

上記解決策の考えに基づけば、上記技術的課題は、少なくとも１つの上方ガイドおよび１つの下方ガイド内に備えられたガイド穴内に挿入された複数のコンタクトプローブであって、上記複数のコンタクトプローブそれぞれが、下方ガイドから第１の長さで突出し、および、被試験デバイスのそれぞれの接触パッドに当接するように構成された接触先端で終端する少なくとも１つの第１の端子部と、上方ガイドから第２の長さで突出し、および、試験装置と接続し、または連結するためのＰＣＢの接触パッドに当接するように構成された接触ヘッドで終端する第２の端子部とを有する、複数のコンタクトプローブ、上方および下方ガイド間に画定された、複数のコンタクトプローブ用の曲げ領域を備え、ＰＣＢの方へ、複数のコンタクトプローブの長手方向展開軸の方向に上記上方ガイドから突出する少なくとも１つの保護構造を備え、上記保護構造が、ＰＣＢの方への、複数のコンタクトプローブの長手方向展開軸の方向における、上方ガイドの突出している部分により、備えられ、保護構造が、上方ガイドと一体で作られた、プローブヘッドによって解決される。

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0035】

本発明の別の態様によれば、保護構造は、少なくとも、複数のコンタクトプローブの複数の接触ヘッドの高さに対して等しく、または大きい高さを有する、上方ガイドと一体で作られた固定部分、および個々に除去可能な複数の層を有するさらなる部分を備え得る。

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】削除

【補正の内容】

【手続補正6】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】削除

【補正の内容】

【手続補正7】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0038】

本発明のさらに別の態様によれば、保護構造のさらなる部分は、ＰＣＢと上方ガイドとの間に交互に積層された個々に着脱可能な複数の層を備え得る。

【手続補正8】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0039】

特に、保護構造のさらなる部分は、接着材料、好ましくは弱いシールを有するグルー、または、複数の層を互いに一体化させるように構成された除去可能な結合手段を備え得る。

【手続補正9】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４１

【補正方法】削除

【補正の内容】

【手続補正10】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】削除

【補正の内容】

【手続補正11】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４６

【補正方法】削除

【補正の内容】

【手続補正12】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４８

【補正方法】削除

【補正の内容】

【国際調査報告】