特表 2023-550524 電子デバイスのプローブヘッド用のコンタクトプローブ

(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】2023-12-01

(54)【発明の名称】電子デバイスのプローブヘッド用のコンタクトプローブ

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/067 20060101AFI20231124BHJP

   G01R 1/06 20060101ALI20231124BHJP

   G01R 1/073 20060101ALI20231124BHJP

【ＦＩ】

G01R1/067 G

G01R1/06 D

G01R1/073 E

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023531647

(86)(22)【出願日】2021-11-22

(85)【翻訳文提出日】2023-07-21

(86)【国際出願番号】 EP2021082521

(87)【国際公開番号】W WO2022112182

(87)【国際公開日】2022-06-02

(31)【優先権主張番号】102020000028364

(32)【優先日】2020-11-25

(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

(72)【発明者】

【氏名】マジョーニ、フラビオ

【テーマコード（参考）】

2G011

【Ｆターム（参考）】

2G011AA08

2G011AA15

2G011AB07

2G011AB08

2G011AC14

2G011AE03

(57)【要約】

高周波電力信号を伝送するように構成された可撓性膜（３０）が記載され、可撓性膜（３０）は、複数のマイクロコンタクトプローブ（２５）と電気的に接続するように構成された、および可撓性膜（３０）の中央部分（３０Ａ）に作られた、複数のコンタクトパッド（３１Ａ、３１Ｂ）と、支持プレート（２４）に電気的に接続するように構成された、および可撓性膜（３０）の周辺部分（３０Ｃ）に作られた、複数のコンタクト構造（３１Ｃ）と、また複数の導電性トラック（３３Ａ、３３Ｂ）であって、複数の導電性トラック（３３Ａ、３３Ｂ）の各々が複数のコンタクトパッド（３１Ａ、３１Ｂ）の１つを複数のコンタクト構造（３１Ｃ）の１つと電気的に接続する、複数の導電性トラック（３３Ａ、３３Ｂ）と、を備え、この可撓性膜（３０）は、中央部分（３０Ａ）と周辺部分（３０Ｃ）との間に配され接続された中間部分（３０Ｂ）をさらに含む。適切には、弾性膜は、第１の総厚さ（ＨＡ）を有する第１の領域（３４Ａ）と第２の総厚さ（ＨＢ）を有する第２の領域（３４Ｂ）とに分割され、第１の領域（３４Ａ）は連続して第２の領域（３４Ｂ）に隣接し、第１の総厚さ（ＨＡ）は７５μｍ以下の値を有し、第２の総厚さ（ＨＢ）は第１の総厚さ（ＨＡ）の値よりも大きい値を有する。さらに、膜（３０）の第１の領域（３４Ａ）は、中央部分（３０Ａ）で延在し、複数のコンタクトパッド（３１Ａ、３１Ｂ）を備える。この可撓性膜（３０）を備える電子デバイスを試験するためのプローブカード（２０）も記載される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンタクトプローブ（２０）であって、前記コンタクトプローブ（２０）が、試験装置の基板のコンタクトパッドに当接するように構成された第１のコンタクト端部（２０Ｂ）および被試験デバイスのコンタクトパッドに当接するように構成された第２のコンタクト端部（２０Ａ）と、長手方向（ｘ）に従って前記第１のコンタクト端部（２０Ｂ）と前記第２のコンタクト端部（２０Ａ）との間に延在する棒状のプローブ本体（２０Ｃ）と、を有し、前記コンタクトプローブ（２０）が、前記プローブ本体（２０Ｃ）に沿って、および前記第１のコンタクト端部（２０Ｂ）および前記第２のコンタクト端部（２０Ａ）の少なくとも１つに沿って延在する、少なくとも１つの開口部（１７、１７’、１７”）と、前記プローブ本体（２０Ｃ）に少なくとも一対のアーム（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）を画定する第１の開口部分（１４、１４ａ、１４ｂ）と、前記第１のコンタクト端部（２０Ｂ）および前記第２のコンタクト端部（２０Ａ）の少なくとも１つに少なくとも一対の端部セクション（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ；１５ａ’、１５ｂ’）を画定する第２の開口部分（１６、１６ａ、１６ｂ；１６’）と、を備えることを特徴とする、コンタクトプローブ（２０）。

【請求項2】

前記少なくとも１つの開口部（１７、１７’、１７”）が、前記第２の開口部分（１６、１６ａ、１６ｂ；１６’）の横方向寸法（Ｈ２）よりも大きい横方向寸法（Ｈ１）を有する前記第１の開口部分（１４、１４ａ、１４ｂ）を備えることを特徴とする、請求項１記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項3】

前記少なくとも１つの開口部（１７、１７’、１７”）が、好ましくはそれぞれの円弧（１４ａｃ１、１４ａｃ２）に従って、前記第１の開口部分（１４、１４ａ、１４ｂ）と前記第２の開口部分（１６、１６ａ、１６ｂ；１６’）との間に漸進的な移行部を備えることを特徴とする、請求項２記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項4】

前記少なくとも１つの開口部（１７”）が、第１のコンタクト端部（２０Ｂ）に少なくとも一対の端部セクション（１５ａ、１５ｂ）を画定する前記第２の開口部分（１６）、および、第２のコンタクト端部（２０Ａ）に少なくとも一対のさらなる端部セクション（１５ａ’、１５ｂ’）を画定するさらなる開口部分（１６’）、を備えることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項5】

前記開口部（１７”）によって画定された別個のプローブ部分（２００ａ、２００ｂ）を接続するように構成された材料ブリッジ（２１ａ、２１ｂ）を備えることを特徴とする、請求項４記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項6】

前記開口部（１７”）の前記第１の開口部分（１４）に対応して前記材料ブリッジ（２１ａ、２１ｂ）を備えることを特徴とする、請求項５記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項7】

前記第１のコンタクト端部（２０Ｂ）が、コンタクトヘッド部分であり、前記コンタクトヘッド部分（２０Ｂ）の残りの部分の横径（ＤＢ１）よりも大きな寸法の横径（ＤＢ２）を有する少なくとも１つの拡大領域（１８）をさらに備えることで、前記拡大領域（１８）のそれぞれのアンダーカット壁（Ｓｑａ、Ｓｑｂ）を画定し、前記横径が前記長手方向（ｘ）に直交する横方向（ｙ）に従った寸法であることを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項8】

前記拡大領域（１８）以外の前記コンタクトヘッド部分（２０Ｂ）が、前記プローブ本体（２０Ｃ）の横径（ＤＣ）より小さい横径（ＤＢ１）を有することを特徴とする、請求項７記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項9】

前記プローブ本体（２０Ｃ）の前記横径（ＤＣ）が、前記コンタクトチップ部分（２０Ａ）の横径（ＤＡ）に等しいことを特徴とする、請求項８記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項10】

前記コンタクトプローブ（２０）が、前記プローブ本体（２０Ｃ）に沿って作られその中に第１の開口部分（１４ａ、１４ｂ）によって分離された複数のアーム（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）を画定する複数の開口部（１７ａ、１７ｂ）を備え、前記複数の開口部（１７ａ、１７ｂ）の少なくとも１つがまた、少なくとも１つのコンタクト端部（２０Ａ、２０Ｂ）に沿って作られ、その中に一対の端部セクション（１５ａ、１５ｂ；１５ａ’、１５ｂ’）を画定することを特徴とする、請求項１～９のいずれか１項に記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項11】

前記コンタクトプローブ（２０）が、テーパ形状のコンタクトチップ部分である第２のコンタクト端部（２０Ａ）を備えることを特徴とする、請求項１～１０のいずれか１項に記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項12】

前記コンタクトプローブ（２０）が、縮小した細長い部分（１９）が設けられたコンタクトチップ部分である第２のコンタクト端部（２０Ａ）を備えることを特徴とする、請求項１～１１のいずれか１項に記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項13】

被試験デバイスの機能性試験のためのプローブヘッドであって、前記プローブヘッドが、複数のコンタクトプローブを収容するためのガイドホールが設けられた少なくとも１つのガイドを備え、コンタクトプローブ（２０）が、請求項１～１２のいずれか１項に従って作られることを特徴とする、プローブヘッド。

【請求項14】

各コンタクトプローブが、単一のコンタクトパッド（５０Ａａ、５０Ａｂ；４０Ａａ、４０Ａｂ）に圧接している端部セクション（１５ａ、１５ｂ；１５ａ’、１５ｂ’）を備えることを特徴とする、請求項１３記載のプローブヘッド。

【請求項15】

各コンタクトプローブが、それぞれ別個のコンタクトパッド（５０Ａａ、５０Ａｂ；４０Ａａ、４０Ａｂ）に圧接している端部セクション（１５ａ、１５ｂ；１５ａ’、１５ｂ’）の各々を備えることを特徴とする、請求項１３記載のプローブヘッド。

【請求項16】

前記少なくとも１つのガイドの前記ガイドホールが、前記複数のコンタクトプローブの各々のアームのすべてを収容することを特徴とする、請求項１３記載のプローブヘッド。

【請求項17】

前記少なくとも１つのガイドの前記ガイドホールが、前記複数のコンタクトプローブの各々の別個のアームを各々収容することを特徴とする、請求項１３記載のプローブヘッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、そのより一般的な態様では、電子デバイスのプローブヘッド用のコンタクトプローブに関し、以下の記載は、その説明を単純化するという唯一の目的で、この応用分野を参照して行われている。

【背景技術】

【0002】

周知のように、プローブヘッドは、基本的に、微細構造、特にウェーハ上に集積された電子デバイスの複数のコンタクトパッドを、その機能性試験、特に電気試験、または一般的に試験を実施する試験装置の対応するチャネルと電気的に接続するように構成されたデバイスである。

【0003】

集積されたデバイスで実施される試験は、生産段階の早い段階で欠陥のあるデバイスを検出して分離するのに特に有用である。したがって、通常、プローブヘッドは、ウェーハ上に集積されたデバイスを切断してチップ収納パッケージ内に組み込む前に、デバイスを電気的に試験するために使用される。

【0004】

プローブヘッドは、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のワイヤによって形成された、および被試験デバイスの対応する複数のコンタクトパッド用の少なくとも１つのコンタクト部分が設けられた、多数のコンタクト要素またはコンタクトプローブを備える。

【0005】

一般に「垂直プローブヘッド」と呼ばれるタイプのプローブヘッドは、プレート形状で互いに平行である少なくとも一対のプレートまたはガイドによって保持された複数のコンタクトプローブを備える。上記ガイドは、適切なホールを備え、特に被試験デバイスのパッドに接触している間に、コンタクトプローブの移動および可能な変形のための自由空間または空隙を残すために、互いに一定の距離を置いて配される。一対のガイドは、プローブヘッドを備える試験装置のより近くに位置づけられた、上部ガイドとして示される第１のガイドと、被試験デバイスを備えるウェーハのより近くに位置づけられた、下部ガイドとして示される第２のガイドと、を備え、両方のガイドにはそれぞれのガイドホールが設けられ、それぞれのガイドホール内で、通常は、良好な電気的および機械的特性を備えた特殊な合金で形成されるコンタクトプローブが軸方向に摺動する。

【0006】

プローブヘッドのコンタクトプローブと被試験デバイスのコンタクトパッドとの間の良好な接続は、デバイス自体に対するプローブヘッドの圧力によって確かなものとされ、上部ガイドおよび下部ガイドに形成されたガイドホール内で移動可能であるコンタクトプローブは、上記圧接中に、２つのガイド間の空隙内で曲がり、上記ガイドホール内で摺動する。

【0007】

さらに、空隙内のコンタクトプローブの曲がりは、図１に概略的に例示されるように、プローブ自体またはそのガイドの適切な構成によって促進される場合があり、ここで、説明を簡潔にするために、プローブヘッドに通常備えら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が例示されており、図１に例示されたプローブヘッドは、いわゆる「シフトされたプレート（ｓｈｉｆｔｅｄ ｐｌａｔｅｓ）」のタイプのものである。

【0008】

特に、図１には、少なくとも１つのコンタクトプローブ１が中で摺動する、それぞれ上部ガイドホール２Ａおよび下部ガイドホール３Ａを有する、少なくとも１つの上部プレート（またはガイド（上部ダイ））２、および、下部プレート（またはガイド（下部ダイ））３を備えるプローブヘッド１０が概略的に例示され、プローブ本体１Ｃが、基本的に図面に示されるＨＨ軸に従って長手展開方向に延在している。通常、上記長手展開方向が被試験デバイスおよびガイドに直交して、すなわち、図面のローカル基準を使用してｘ軸に沿って略垂直に配された状態で、プローブヘッド１０の内部に複数のコンタクトプローブ１が配置される。

【0009】

コンタクトプローブ１は、少なくとも１つの端部またはコンタクトチップ１Ａを有する。本明細書および以下において、用語「端部」または「チップ」は、必ずしも尖っているわけではない端部を示す。特に、コンタクトチップ１Ａは、被試験デバイス４のコンタクトパッド４Ａに当接し、上記デバイスと上記プローブヘッド１０が端部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を実現する。

【0010】

場合によっては、コンタクトプローブは、上部ガイドでプローブヘッド自体にしっかりと固定され、このようなプローブヘッドは「ブロックされたプローブヘッド（ｂｌｏｃｋｅｄ ｐｒｏｂｅ ｈｅａｄｓ）」と呼ばれる。

【0011】

代替的に、しっかりと固定されていないが試験装置の基板にインターフェース接続されて保持されているプローブを備えたプローブヘッドが使用され、そのようなプローブヘッドは「ブロックされていないプローブヘッド（ｕｎｂｌｏｃｋｅｄ ｐｒｏｂｅ ｈｅａｄｓ）」と呼ばれる。通常、ブロックされていないプローブヘッドは、いわゆる「スペーストランスフォーマ」も備え、これは、プローブヘッドと試験装置との間に挿入され、被試験デバイス上のコンタクトパッドに対してその上に実現されるコンタクトパッドを空間的に再分布することができ、特に、パッド自体の中心間の距離の制約を緩和し、すなわち、隣接するパッドの中心間の距離に関するスペースの変換が伴う。

【0012】

この場合、図１に例示されるように、コンタクトプローブ１は、上記スペーストランスフォーマ５の複数のコンタクトパッド５Ａに向かう、一般にコンタクトヘッドとして示される、さらなるコンタクトチップ１Ｂを有する。プローブ１とスペーストランスフォーマ５との間の良好な電気接触は、スペーストランスフォーマ５のコンタクトパッド５Ａに対するコンタクトプローブ１のコンタクトヘッド１Ｂの圧力によって、被試験デバイス４との接触に対して同様に確保される。より一般的には、プローブのコンタクトヘッドが当接するコンタクトパッドは、プローブヘッド１０との接続に使用される試験装置のＰＣＢインターフェースボードなどの基板上に形成される場合があり、前述の考慮事項は上記基板にも適用される。

【0013】

既に説明したように、上部ガイド２および下部ガイド３は、プローブヘッド１０の動作中にコンタクトプローブ１が変形することを可能にし、それぞれ、コンタクトプローブ１のコンタクトチップ１Ａおよびコンタクトヘッド１Ｂと被試験デバイス４のコンタクトパッド４Ａとの、および試験装置のスペーストランスフォーマ５または基板のコンタクトパッド５Ａとの接触を確保する、空隙６によって適切に離間される。明らかなことに、上部ガイドホール２Ａおよび下部ガイドホール３Ａは、上記コンタクトプローブ１を備えるプローブヘッド１０によって実施される試験動作中に、その中のコンタクトプローブ１の摺動を可能にするようにサイズ合わせされるべきである。

【0014】

プローブヘッドの正しい動作は、コンタクトプローブの垂直方向の移動（つまりオーバートラベル）と、上記コンタクトプローブのコンタクトチップの水平方向の移動（つまりスクラブ）という、２つのパラメータに基本的にリンクされ、上記スクラブは、コンタクトチップがコンタクトパッドを表面的に引っかくことを可能にし、したがって、その上にたとえば酸化物の薄層または膜の形態で蓄積された可能性のある不純物を除去し、したがってコンタクトプローブを用いてプローブヘッドによって実施される接触を改善する。

【0015】

これらすべての特徴は、プローブヘッドの製造工程で評価および較正される必要があり、プローブと被試験デバイスとの間、特にプローブのコンタクトチップと被試験デバイスのコンタクトパッドとの間の良好な電気的接続が常に確保される必要がある。

【0016】

デバイスのコンタクトパッドに対するプローブのコンタクトチップの圧接が、プローブまたはパッド自体の破損を引き起こすほど高くないことを確保することも等しく重要である。

【0017】

この問題は、いわゆるショートプローブ、すなわち長さが制限された、特に総寸法が５０００μｍ未満である、棒状の本体を備えたプローブの場合に特に重要である。このタイプのプローブは、たとえば高周波用途に使用され、プローブの長さが短縮されることで、接続された自己インダクタンス現象が制限され、これは、高周波用途では非常に不利になり、この用語は、信号が１０００ＭＨｚを超える周波数でプローブによって伝送されることを含む用途を示唆している。

【0018】

しかし、この場合、プローブの本体の長さが短縮されるため、プローブ全体の剛性が大幅に増加し、これは、それぞれのコンタクトチップによって被試験デバイスのコンタクトパッドに対して加えられた力が増大することを意味しており、これによって、明らかに避けられるべき状況である、被試験デバイスの修復不可能な損傷を伴って、上記コンタクトパッドの破損が引き起こされる。さらに危険なことに、コンタクトプローブのその本体の長さの短縮による剛性の増加によって、プローブ自体の破損の危険性が高まり、プローブヘッド全体の機能不全が引き起こされ、その交換または修理が必要になる。

【0019】

これらの課題を課題するために、プローブの剛性、およびしたがってプローブによってコンタクトパッドに加えられる圧力を低減することができる、関連する棒状の本体に沿って延在した１つまたは複数の開口部を有するプローブであって、一方で上記プローブの本体の十分な弾性を確保し、上記開口部がプローブの本体内で互いに略平行である複数のアームを画定するプローブを作ることが知られている。

【0020】

この場合、図２Ａおよび２Ｂを参照すると、コンタクトプローブ１は、その本体１Ｃに対応して作られた、および複数のアーム１１ａ、１１ｂ、または１１ａ、１１ｂ、および１１ｃを中に画定するように構成された、開口部１２または複数の開口部１２ａ、１２ｂを備える。このタイプのプローブは、たとえばＦｅｉｎｍｅｔａｌｌ ＧｍｂＨによる２０１０年１２月１４日に特許査定を受けた米国特許第７，８５０，４６０号に記載されている。

【0021】

プローブの本体に開口部およびアームが存在することで、このようにして作られたプローブの弾性が増大し、したがって破損しにくくなり、一方で、関連する用途、すなわち特に高周波用途で十分に高い電流値を有する信号が伝送されることを確保することがすぐに確認される。

【0022】

この解決策は、さまざまな態様下で利点を有するが、コンタクトチップによって被試験デバイスの対応するコンタクトパッドに加えられる圧力が、上記パッドに対する破損を引き起こさず、試験後のデバイスの良好な動作に影響を与えることを確保するには十分ではない。

【0023】

さらに、この既知の解決策は、特に、コンタクトヘッドが、スペーストランスフォーマの、または概して試験装置の基板のコンタクトパッドに等しく当接する、ブロックされていないプローブの場合に、プローブによってそのコンタクトヘッドに対応して加えられる圧力を軽減するのに効果的ではなく、上記パッドが破損する危険性がある。

【0024】

さらに、コンタクトプローブ１が、プローブヘッド１０の上部ガイド２または下部ガイド３に作られた対応するガイドホール２Ａ、３Ａから滑り落ちないことを確保することができる、上記コンタクトヘッド１Ｃに対応した少なくとも１つの拡大部分であって、したがって、コンタクトプローブ１の残りの部分よりも大きな寸法、特にプローブ本体１Ｃの直径よりも大きい少なくとも１つの直径を有する、少なくとも１つの拡大部分を作ることは周知であり、「直径」という用語は、対応する断面の最大延長の寸法を示している。

【0025】

正確には、コンタクトプローブ１のコンタクトヘッド１Ｃに対応した拡大部分の寸法の増大によって、その剛性が増大し、図１に例示されるように、スペーストランスフォーマ５のコンタクトパッド５Ａに対する、または、試験装置であって、プローブヘッド１０が試験装置の端部要素である試験装置との接続基板上に作られたパッドに対するプローブの衝撃に関連する前述の問題が悪化することが強調される。

【0026】

本発明の技術的課題は、全体だけでなく特にそのコンタクトヘッド部分にも十分な弾性を有する集積デバイスのプローブヘッド用のコンタクトプローブを提供し、それにより、プローブヘッドに接続された試験装置に向かって対応するコンタクトパッドに当接する間に加えられる力を低減し、一方で、上記パッド上のプローブの適切な電気的および機械的接触を確保し、したがって先行技術に従って作られたコンタクトプローブに依然として影響を及ぼしている制限および欠点を克服する。

【発明の概要】

【0027】

本発明の根底にある解決策は、対応する棒状の本体に沿って延在した少なくとも１つの開口部を備えたコンタクトプローブを提供することであり、上記開口部はまた、少なくとも１つの端部に対応して適切に延在しており、それにより、全体として、および特に上記少なくとも１つの端部に対応してプローブの剛性、および結果としてプローブによって対応するコンタクトパッドに加えられる圧力を低下させるように、プローブ本体は第１の開口部分によって分離された少なくとも一対のアームで作られ、少なくとも１つの端部は第２の開口部分によって分離された少なくとも２つの端部セクションで作られ、一方で、上記プローブの本体の十分な弾性、および被試験デバイスの、または上記プローブを収容するプローブヘッドに接続された試験装置の基板の、対応するコンタクトパッド上でのその端部の適切な接触を確保する。

【0028】

この解決案に基づいて、当該技術的課題は、試験装置の基板のコンタクトパッドに当接するように構成された第１のコンタクト端部および被試験デバイスのコンタクトパッドに当接するように構成された第２のコンタクト端部と、長手方向に従って上記第１のコンタクト端部と上記第２のコンタクト端部との間に延在する棒状のプローブ本体と、を有するコンタクトプローブであって、プローブ本体に沿って、および上記第１のコンタクト端部および上記第２のコンタクト端部の少なくとも１つに沿って延在する、少なくとも１つの開口部と、プローブ本体に少なくとも一対のアームを画定する第１の開口部分と、上記第１のコンタクト端部および上記第２のコンタクト端部の少なくとも１つに少なくとも一対の端部セクションを画定する第２の開口部分と、を備えることを特徴とする、コンタクトプローブによって解決される。

【0029】

より具体的には、本発明は、単独で、または必要に応じて組み合わせて採用される、以下の追加および随意の特徴を含む。

【0030】

本発明の態様によれば、開口部は、開口部の第２の部分の横寸法よりも大きい横寸法を有する第１の開口部分を備え得る。

【0031】

本発明の別の態様によれば、開口部は、好ましくはそれぞれの円弧に従って、第１の開口部分と第２の開口部分との間に漸進的な移行部（gradual transition）を備え得る。

【0032】

さらに、開口部は、第１のコンタクト端部に少なくとも一対の端部セクションを画定する第２の開口部分、および、第２のコンタクト端部に少なくとも一対のさらなる端部セクションを画定するさらなる開口部分、を備え得る。

【0033】

本発明の別の態様によれば、コンタクトプローブは、開口部によって画定された別個のプローブ部分を接続するように構成された材料ブリッジ（material bridges）を備え得る。

【0034】

特に、上記材料ブリッジは、開口部の第１の部分に作られ得る。

【0035】

さらに、本発明の態様によれば、第１のコンタクト端部は、コンタクトヘッド部分である場合があり、コンタクトヘッド部分の残りの部分の横径よりも大きな寸法の横径を有する少なくとも１つの拡大領域をさらに備え得ることで、拡大領域のそれぞれのアンダーカット壁を画定し、上記横径は、長手方向に直交する横方向に従った寸法である。

【0036】

特に、拡大領域以外のコンタクトヘッド部分は、プローブ本体の横径よりも小さい横径を有し得る。より具体的には、プローブ本体の横径は、コンタクトチップ部分の横径と等しくなり得る。

【0037】

本発明の態様によれば、コンタクトプローブはまた、プローブ本体に沿って作られその中に第１の開口部分によって分離された複数のアームを画定する複数の開口部を備える場合があり、上記開口部の少なくとも１つはまた、少なくとも１つのコンタクト端部に沿って作られ、その中に一対の端部セクションを画定する。

【0038】

さらに、コンタクトプローブは、テーパ形状のコンタクトチップ部分である第２のコンタクト端部を備え得る。第２のコンタクト端部はまた、縮小した細長い部分が設けられたコンタクトチップ部分であり得る。

【0039】

当該技術的課題はまた、被試験デバイスの機能性を試験するためのプローブヘッドによって解決され、当該プローブヘッドは、複数のコンタクトプローブを収容するためのガイドホールが設けられた少なくとも１つのガイドを備え、コンタクトプローブが上記のように作られることを特徴としている。

【0040】

本発明の態様によれば、各コンタクトプローブは、単一のコンタクトパッドに圧接している端部セクションを備え得るか、またはそれぞれの別個のコンタクトパッドに圧接している端部セクションの各々を備え得る。

【0041】

最後に、本発明の別の態様によれば、少なくとも１つのガイドのガイドホールは、各コンタクトプローブのアームのすべてを収容し得るか、または上記コンタクトプローブの各々の別個のアームを各々収容し得る。

【0042】

本発明によるコンタクトプローブの特徴および利点は、添付の図面を参照して、例示的かつ非限定的な例によって与えられる、その実施形態の以下の説明から明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0043】

【図1】先行技術に従って作られたプローブヘッドの正面図を概略的に示す。

【図2A】先行技術に従って作られたコンタクトプローブのそれぞれの正面図を示す。

【図2B】先行技術に従って作られたコンタクトプローブのそれぞれの正面図を示す。

【図3】本発明に従って作られたコンタクトプローブの正面図を概略的に示す。

【図4】本発明によるコンタクトプローブの代替の実施形態のそれぞれの正面図を概略的に示す。

【図5A】本発明によるコンタクトプローブの代替の実施形態のそれぞれの正面図を概略的に示す。

【図5B】本発明によるコンタクトプローブの代替の実施形態のそれぞれの正面図を概略的に示す。

【図6】本発明によるコンタクトプローブの代替の実施形態のそれぞれの正面図を概略的に示す。

【図7】本発明によるコンタクトプローブの代替の実施形態のそれぞれの正面図を概略的に示す。

【図8】本発明によるコンタクトプローブの代替の実施形態のそれぞれの正面図を概略的に示す。

【図9】本発明に従って作られた複数のコンタクトプローブを備えるプローブヘッドの正面図を概略的に示す。

【図10】本発明に従って作られた複数のコンタクトプローブを備えるプローブヘッドの正面図を概略的に示す。

【図11】本発明に従って作られた複数のコンタクトプローブを備えるプローブヘッドの正面図を概略的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0044】

これらの図面、特に図３を参照すると、全体的に参照番号２０で示される、本発明に従って作られたコンタクトプローブが本明細書で説明される。

【0045】

図面は、概略図を表し、一定の縮尺で描かれていないが、代わりに、本発明の重要な特徴を強調するために描かれていることが留意されるべきである。さらに、図面では、異なる部品が概略的に示されており、これは、それらの形状が所望の用途に応じて変更され得るためである。最後に、実施形態に関連して１つの図面に例示される特定の特徴も、他の図面に例示される実施形態の１つまたは複数で使用され得る。

【0046】

コンタクトプローブ２０は、第１のコンタクト端部２０Ａおよび第２のコンタクト端部２０Ｂの他に、長手方向、特に図面のローカル基準のｘ方向に従って、当該端部間で延在する棒状のプローブ本体２０Ｃも備える。

【0047】

先行技術に関連して見られるように、第１の端部は、被試験デバイスのコンタクトパッドに当接するように構成されたコンタクト端部を有し、通常、コンタクトチップ部分２０Ａとして示され、第２の端部は、試験装置の基板のコンタクトパッドに当接するように構成されたコンタクト端部を有し、通常、コンタクトヘッド部分２０Ｂとして示される。

【0048】

適切には、コンタクトプローブ２０は、本体２０Ｃに沿って、また少なくとも１つの端部に沿って、図３の例ではコンタクトヘッド部分２０Ｂに沿って延在する、少なくとも１つの開口部１７をさらに備える。特に、開口部１７は、プローブ本体２０Ｃの全長に沿って延在する第１の開口部分１４であって、プローブ本体２０Ｃが、したがって、上記第１の開口部分１４によって分離された、互いに略平行である、少なくとも１つの第１のアーム１３ａおよび第２のアーム１３ｂによって形成される、第１の開口部分１４と、コンタクトヘッド部分２０Ｂの全長に沿って延在する第２の開口部分１６であって、コンタクトヘッド部分２０Ｂが、したがって、好ましくは鏡面状であり、上記第２の開口部分１６によって分離された、２つのセクション、特に２つのヘッドセクション１５ａ、１５ｂによって形成される、第２の開口部分１６と、を備える。

【0049】

開口部１７の存在により、コンタクトプローブ２０の剛性がどのようにして劇的に低減されるかが強調される。特に、図面に例示されていないが、プローブ本体２０Ｃにおけるアーム１３ａ、１３ｂの作成によって、コンタクトチップ部分２０Ａによって被試験デバイスの対応するコンタクトパッドに対して加えられた力が低減される。より具体的には、上記力は、アーム１３ａ、１３ｂが存在しない場合の、等しい寸法の既知のコンタクトプローブよりも小さい。

【0050】

また、図面に例示されていないが、第２の開口部分１６による２つのヘッドセクション１５ａ、１５ｂへのコンタクトヘッド部分２０Ｂの分離によって、同様に、上記コンタクトヘッド部分２０Ｂによって試験装置のＰＣＢ基板の対応するパッドに加えられた力を低減することが可能である。

【0051】

また、そのようなコンタクトヘッド部分２０Ｂによって、試験装置の基板との適切な接触、特に上記基板の対応するコンタクトパッドに対する２つのヘッドセクション１５ａ、１５ｂの圧力により生じる二重接触を確保することが可能になることがすぐに確認される。

【0052】

特にコンタクトヘッド部分２０Ｂのヘッドセクション１５ａ、１５ｂによって行われる二重接触が、上記基板の不正確な位置合わせ、したがって対応するコンタクトパッドの傾きの可能性がある場合に、またプローブヘッドに一旦取り付けられたコンタクトプローブ２０の傾き、またはさらにはプローブヘッドが対応する被試験デバイスに当接するときのその変形の場合に、すなわちいわゆるオーバートラベル中に、試験装置の基板との適切な接触をどのようにして確保するかが強調される。

【0053】

好ましくは、プローブ本体２０Ｃに沿って延在する第１の開口部分１４の、ｘ軸に従う長手方向に直交する、横方向寸法Ｈ１、すなわち、図面のローカル基準のｙ軸に沿った寸法は、コンタクトヘッド部分２０Ｂに沿って延在する第２の開口部分１６の横方向寸法Ｈ２よりも大きい。

【0054】

第１の開口部分１４と第２の開口部分１６との間の横方向寸法の変化が、結果として、段状構成、特に９０°の段状構成をもたらし得ることが強調され、図３の好ましい実施形態では、第１の開口部分１４と第２の開口部分１６との間の移行は、代わりに、プローブ自体における亀裂または破損の形成のクリティカルポイント（critical point）を作成する可能性を低減するように、好ましくはそれぞれの円弧１４ａｃ１、１４ａｃ２に従って、漸進的でありプローブ本体２０Ｃとコンタクトヘッド部分２０Ｂとの間の連続的な開口部の使用によって、プローブ本体２０Ｃ全体および上記開口部１４の影響を受けた端部に沿った上記の望ましくない亀裂または破損の可能性が既に低減されている。

【0055】

図３に例示される上記好ましい実施形態では、コンタクトヘッド部分２０Ｂは、少なくとも１つの拡大領域１８であって、すなわち、コンタクトヘッド部分２０Ｂの残りの部分の横径ＤＢ１よりも大きな寸法の横径ＤＢ２を有する、少なくとも１つの拡大領域１８を備え、特に、上記拡大領域１８は、試験装置の基板のパッドに当接するヘッド端部で終端するコンタクトヘッド部分２０Ｂの領域であり、縮小した直径の端部を実現するように先細っている。このようにして、ガイドであって、そのガイドホールに対応してコンタクトプローブ２０を収容するガイドに接触するように構成されたヘッドセクション１５ａ、１５ｂに対して、それぞれのアンダーカット壁Ｓｑａ、Ｓｑｂが画定される。特に、上記ガイドホールは、以下に説明するように、コンタクトプローブ２０を摺動可能に収容する一方で、その通過を拡大領域１８で防止するようにサイズ合わせされる必要がある。

【0056】

拡大領域１８を備えるコンタクトプローブ２０は、プローブヘッド内での保持が改善されており、ガイドへのアンダーカット壁Ｓｑａ、Ｓｑｂの当接は、特に、プローブヘッドが被試験デバイスを備えるウェーハから取り外され、プローブが自由に移動するときに、下方への（すなわち被試験デバイスに向かう）コンタクトプローブ２０の移動を防止するように作用し、上記移動は、被試験デバイスのコンタクトパッドへのそのコンタクトチップ部分２０Ａの均一な一時的の連結の場合に有利となっている。

【0057】

図３に例示されるコンタクトプローブ２０は、互いに等しく鏡面状であるヘッドセクション１５ａ、１５ｂを備えるが、被試験デバイスのウェーハに接触していないときでも、特に上記ウェーハから移動させられるときに試験操作が実施されているときに、プローブヘッド内でのコンタクトプローブ２０の正確な保持を確保するように、上記セクションを異なって、たとえば、２つのヘッドセクションのうちの一方だけに拡大部分を、対応するガイドに当接する結果となるアンダーカット壁を有して作ることも明らかに可能である。

【0058】

図３に例示される実施形態では、コンタクトプローブ２０はさらに、互いに等しい、および拡大領域１８のないコンタクトヘッド部分２０Ｂの横径ＤＢ１に等しい、そのコンタクトチップ部分２０Ａおよびプローブ本体２０Ｃのそれぞれの横径ＤＡおよびＤＣを有する。

【0059】

図４に例示される代替の実施形態によれば、横径ＤＢ１は、代わりに、プローブ本体２０Ｃの横径ＤＣよりも小さく、図面の例では、プローブ本体２０Ｃの上記横径ＤＣは、いずれにせよ、そのコンタクトチップ部分２０Ａの横径ＤＡに等しい。このようにして、この代替の実施形態により適切に、拡大領域１８は、プローブヘッドにおけるコンタクトプローブ２０の適切な保持を確保することができるアンダーカット壁Ｓｑａ、Ｓｑｂを実現しながら、そのコンタクトチップ部分２０Ａおよびプローブ本体２０Ｃの横径ＤＡおよびＤＣに等しい横径ＤＢ２を有し得る。

【0060】

したがって、図４の代替の実施形態によるコンタクトプローブ２０は、プローブ本体２０Ｃおよびコンタクトチップ部分２０Ａに対応して、コンタクトプローブ２０の残りの部分の横サイズに等しい、拡大領域１８に対応した、コンタクトヘッド部分２０Ｂの最大横サイズを有している。

【0061】

このようにして、図４の代替の実施形態に従って作られた複数のコンタクトプローブ２０を備えるプローブヘッドにおいて、コンタクトヘッド部分２０Ｂでプローブを互いに近づけること、すなわち、図３に例示される実施形態に対して、より小さいピッチ、特に被試験デバイスのピッチと等しいピッチで、試験装置とともにインターフェース基板を使用することが可能である。

【0062】

この場合、上記コンタクトプローブ２０をそのコンタクトヘッド部分２０Ｂに対応して収容するガイドは、アンダーカット壁Ｓｑａ、Ｓｑｂの当接を確保しながら、上記コンタクトヘッド部分２０Ｂを収容するのに適した寸法、特に横径のガイドホールを備えて作られる。換言すれば、以下の関係性が確認される：
ＤＢ２＞ＤＦＧ＞ＤＢ１
ＤＦＧはガイドホールの横径であり、
ＤＢ２は拡大領域１８の横径であり、
ＤＢ１はコンタクトヘッド部分２０Ｂの残りの部分の横径である。

【0063】

この場合においても、「横径」という用語は、図面のローカル基準のｘ方向に対応する縦展開軸に直交する横断面で切断した断面の最大サイズ寸法を示す。

【0064】

この場合、第２の開口部分１６は、コンタクトヘッド部分２０Ｂがいわゆる「バネ効果」を有し、これによって、拡大領域１８がガイドホールを通過するまでガイドホールに押し込まれたときのヘッドセクション１５ａ、１５ｂの接近が要因で、上記拡大領域の横径ＤＢ２より小さい寸法のガイドホール内でのその圧力下での組み立てが可能になり、コンタクトヘッド部分２０Ｂの下、特に拡大領域１８の下に位置づけられた対応するガイドにアンダーカット壁で当接することが強調される。

【0065】

いずれにせよ、コンタクトヘッド部分２０Ｂに対応したより小さな直径によりコンタクトプローブ２０全体のサイズを限定的ではあるが小さくしながら、ガイドのガイドホールの著しいクリアランスの場合であっても対応するガイドに対するアンダーカット壁Ｓｑａ、Ｓｑｂの当接を確保するように、プローブ本体２０Ｃの横径よりもわずかに大きい横径ＤＢ２を有する拡大領域１８を作ることが可能である。

【0066】

図４の実施形態から開始して、図５Ａおよび５Ｂに例示されるように、テーパ形状であるか、または縮小した細長い部分１９が設けられたコンタクトチップ部分２０Ａを備える、コンタクトプローブ２０の代替の実施形態を考慮することも可能である。明らかなことに、テーパ形状であるか、または縮小した細長い部分１９が設けられたコンタクトチップ部分２０Ａを備えるように、図３のコンタクトプローブ２０を作ることも可能である。

【0067】

コンタクトプローブ２０のさらなる代替の実施形態が、図６に概略的に例示されている。特に、この場合、コンタクトプローブ２０は、プローブ本体２０Ｃに沿って長手方向に作られた複数の開口部１７ａ、１７ｂを備え、上記開口部の少なくとも１つ、代替的には開口部のすべては、コンタクトヘッド部分２０Ｂにも延在する。

【0068】

このように、コンタクトプローブ２０は、開口部１７ａ、１７ｂの第１の開口部分１４ａ、１４ｂによって分離された複数のアーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃによって作られたプローブ本体２０Ｃと、少なくとも１つの開口部１７ａまたは１７ｂの少なくとも１つの第２の開口部分（場合によっては開口部１７ａ、１７ｂのすべてのそれぞれの第２の開口部分）１６ａ、１６ｂによって分離された、少なくとも一対のヘッドセクションによって（場合によっては複数のヘッドセクション１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）によって作られたコンタクトヘッド部分２０Ｂと、を備えている。

【0069】

図７に例示される代替の実施形態によれば、コンタクトプローブ２０は、本体２０Ｃに沿って（また少なくとも１つの端部に沿って）特にコンタクトチップ部分２０Ａに沿って延在する、少なくとも１つの開口部１７’を備える。この場合、開口部１７’は、プローブ本体２０Ｃの全長に沿って延在する第１の開口部分１４であって、プローブ本体２０Ｃが、上記第１の開口部分１４によって分離された、互いに略平行である、少なくとも１つの第１のアーム１３ａおよび第２のアーム１３ｂによって形成される、第１の開口部分１４と、コンタクトチップ部分２０Ａの全長に沿って延在する第２の開口部分１６’であって、コンタクトチップ部分２０Ａが、好ましくは鏡面状であり、上記第２の開口部分１６’によって分離された２つの端部セクション（特に２つのチップセクション）１５ａ’、１５ｂ’によって形成される、第２の開口部分１６’と、を備える。

【0070】

さらに上記の代替の実施形態によれば、開口部１７’の存在によって、図面には例示されていない被試験デバイスの対応するコンタクトパッドに対して、コンタクトチップ部分２０Ａによって加えられた力であって、アーム１３ａ、１３ｂおよびコンタクトチップ部分２０Ａの分離がない等しい寸法の既知のコンタクトプローブよりも小さい場合の力の低減に寄与する、一方ではプローブ本体２０Ｃにおけるアーム１３ａ、１３ｂの作成、他方では２つのチップセクション１５ａ’、１５ｂ’へのコンタクトチップ部分２０Ａの分離により、コンタクトプローブ２０の剛性を大幅に低下させることが可能になる。

【0071】

２つのチップセクション１５ａ’、１５ｂ’へのコンタクトチップ部分２０Ａの分離によって、被試験デバイスを備えるウェーハの不正確な位置合わせの場合、またはプローブヘッドに一旦取り付けられたコンタクトプローブの傾き、あるいはさらにはプローブヘッドが対応する被試験デバイスに当接するとき、すなわちいわゆるオーバートラベル中のその変形の場合でも、個別に上記コンタクトパッドに対する２つのチップセクション１５ａ’、１５ｂ’の圧力により生じる二重接触を実現することによって、被試験デバイスのコンタクトパッドとの適切な接触も確保される。

【0072】

好ましくは、プローブ本体２０Ｃに沿って延在する第１の開口部分１４の、ｘ軸に従う長手方向に直交する、図面のローカル基準のｙ軸に沿った横方向寸法Ｈ１は、コンタクトチップ部分２０Ａに沿って延在する第２の開口部分１６’の横方向寸法Ｈ２’よりも大きく、第１の開口部分１４と第２の開口部分１６’との間の移行は、好ましくは、上記からわかるように、プローブ自体における亀裂または破損の形成のクリティカルポイントを作成する可能性を低減するように、それぞれの円弧に従って漸進的である。

【0073】

また、図７に例示される実施形態では、コンタクトヘッド部分２０Ｂは、少なくとも１つの拡大領域１８であって、すなわち、コンタクトヘッド部分２０Ｂの残りの部分の横径ＤＢ１よりも大きな寸法の横径ＤＢ２を有する、少なくとも１つの拡大領域１８を備え、特に、上記拡大領域１８は、試験装置の基板のパッドに当接するヘッド端部で終端するコンタクトヘッド部分２０Ｂの領域であり、縮小した直径の端部を形成するように先細っている。このようにして、ガイドであって、上記プローブを摺動可能に収容するようにサイズ合わせされたそのガイドホールでコンタクトプローブ２０を収容するガイドに当接するように構成され、一方で、プローブヘッド内でのプローブの保持を改善するように、拡大領域１８に対応したその通過を防止するように構成されている、拡大領域１８にのそれぞれのアンダーカット壁Ｓｑａ、Ｓｑｂが画定されている。

【0074】

図７に例示されるコンタクトプローブ２０は、互いに等しく鏡面状であるチップセクション１５ａ’、１５ｂ’を備えるが、上記セクションを異なるように作ることは明白である。

【0075】

上記からわかるように、プローブ本体２０Ｃの横径ＤＣよりも小さい、拡大領域１８のないコンタクトヘッド部分２０Ｂの横径ＤＢ１を有するコンタクトプローブ２０を作ることが可能であり、したがって、ｙ横方向におけるコンタクトヘッド部分２０Ｂの全体のサイズが縮小される。

【0076】

図８に概略的に例示されるさらなる代替の実施形態によれば、コンタクトプローブ２０は、本体２０Ｃに沿って、また両端部に沿って、すなわちコンタクトチップ部分２０Ａおよびコンタクトヘッド部分２０Ｂに沿って延在する、少なくとも１つの開口部１７”を備える。この場合、開口部１７”は、プローブ本体２０Ｃの全長に沿って延在する第１の開口部分１４であって、プローブ本体２０Ｃが、上記第１の開口部分１４によって分離され互いに略平行である少なくとも１つの第１のアーム１３ａおよび第２のアーム１３ｂによって形成される、第１の開口部分１４と、コンタクトヘッド部分２０Ｂの全長に沿って延在する第２の開口部分１６であって、コンタクトヘッド部分２０Ｂが、好ましくは鏡面状であり上記第２の開口部分１６によって分離された２つの端部セクション（特に２つのヘッドセクション１５ａ、１５ｂ）によって形成される第２の開口部分１６と、コンタクトチップ部分２０Ａの全長に沿って延在するさらなる開口部分１６’であって、コンタクトチップ部分２０Ａが、好ましくは鏡面状であり上記さらなる開口部分１６’によって分離された２つの端部セクション（特に２つのチップセクション１５ａ’、１５ｂ’）によって形成される、さらなる開口部分１６’と、を備える。

【0077】

このようにして、コンタクトプローブ２０は、開口部１７”によって、好ましくは鏡面状であり、上記開口部１７”によって分離された、２つのプローブ部分２００ａおよび２００ｂに分割される。

【0078】

適切には、コンタクトプローブ２０はまた、２つのプローブ部分２００ａおよび２００ｂを互いに接続するように構成された少なくとも１つの材料ブリッジを備える。図８に例示される実施形態では、コンタクトプローブ２０は、第１の材料ブリッジ２１ａおよび第２の材料ブリッジ２１ｂを備え、それぞれ、第１の開口部分１４の内側、好ましくはその対向する両端、すなわち第２の開口部分１６およびさらには開口部分１６’の近くに位置づけられている。

【0079】

この場合、２つの別個のセクションに分割されている両端部が、それぞれ、被試験デバイスおよび試験装置のボードの対応するパッドと二重接触することができることが強調されている。

【0080】

前述のように、コンタクトヘッド部分２０Ｂは、少なくとも１つの拡大領域１８であって、すなわち、コンタクトプローブ２０を収容するガイドに接触するように構成されたアンダーカット壁Ｓｑａ、Ｓｑｂを画定するように、コンタクトヘッド部分２０Ｂの残りの部分の横径ＤＢ１よりも大きな寸法の横径ＤＢ２を有する、少なくとも１つの拡大領域１８を備える。

【0081】

全体的に参照番号３０で示されている、本発明に従って作られた複数のコンタクトプローブ２０を備えるプローブヘッドが、図９に概略的に例示されている。特に、図９の例では、コンタクトプローブ２０は、単なる例として、図３の実施形態に従って作られる。

【0082】

プローブヘッド３０は、上部ガイドホール３１Ａおよび下部ガイドホール３２Ａをそれぞれ有する、上部ガイド３１および下部ガイド３２を備え、これらのガイドホール内で、図面の例では５個のコンタクトプローブ２０が摺動する。コンタクトプローブ２０は、基本的に、被試験デバイス４０を備えるウェーハの平面に対応する平面πに直交する、図面のローカル基準の長手展開方向ｘに延在している。

【0083】

各コンタクトプローブ２０は、被試験デバイス４０のコンタクトパッド４０Ａに当接するように構成されたコンタクト端部を有するコンタクトチップ部分２０Ａと、スペーストランスフォーマ５０などの、試験装置の基板のコンタクトパッド５０Ａに当接するように構成されたコンタクト端部を有するコンタクトヘッド部分２０Ｂと、を有している。

【0084】

適切には、各コンタクトプローブ２０は開口部１７を備え、開口部１７は、プローブ本体２０Ｃに沿って配され、その中に一対のアーム１３ａ、１３ｂを画定する第１の部分１４と、コンタクトヘッド部分２０Ｂに沿って配され、その中に一対のヘッドセクション１５ａ、１５ｂを画定する第２の部分１６と、を有している。

【0085】

このようにして、前に説明したように、プローブヘッド３０の動作、および被試験デバイス４０およびスペーストランスフォーマ５０それぞれへのそのコンタクトプローブ２０の圧接の間にパッドまたはプローブを破損させる危険性なしで、被試験デバイス４０のコンタクトパッド４０Ａへの圧接が確保するのに十分な弾性を、コンタクトプローブ２０および特にコンタクトチップ部分２０Ａに帰属する、プローブ本体２０Ｃにおけるアーム１３ａ、１３ｂの存在により、またスペーストランスフォーマ５０のコンタクトパッド５０Ａとのコンタクトヘッド部分２０Ｂの圧接に対しても同様の弾性を確保し、さらに上記パッド上で二重接触を実現するヘッドセクション１５ａ、１５ｂの存在により、各コンタクトプローブ２０の正常な動作が確保される。

【0086】

図１０に概略的に例示される代替の実施形態によれば、プローブヘッド３０は、複数のコンタクトプローブ２０（図面では３個）を備え、各コンタクトプローブ２０は、スペーストランスフォーマ５０のそれぞれ別個のコンタクトパッド５０Ａａおよび５０Ａｂに圧接しているヘッドセクション１５ａおよび１５ｂを有している。

【0087】

さらに、上部ガイド３１および下部ガイド３２は、図１０に例示されるように、複数のそれぞれのガイドホール３１Ａａ、３１Ａｂおよび３２Ａａ、３２Ａｂを備える場合があり、その各々は、コンタクトプローブ２０のアーム１３ａ、１３ｂを収容するように構成され、本例では一対のガイドホールは一対のアームを収容している。

【0088】

たとえば、被試験デバイス４０の単一のコンタクトパッド４０Ａに当接する、いわゆるフォースおよびセンスプローブ（ｆｏｒｃｅ ａｎｄ ｓｅｎｓｅ ｐｒｏｂｅｓ）の場合に、プローブヘッド３０の上記の代替の実施形態を使用することが可能である。本発明によって適切には、これらの条件で、コンタクトプローブ２０の寄生抵抗は、コンタクトチップ部分２０Ａを除外するだけで、ほぼ完全に補償される。

【0089】

図１１に概略的に例示されるように、各アーム１３ａ、１３ｂに対応して少なくとも一対のチップセクション１５ａ’、１５ｂ’を有する複数のコンタクトプローブ２０を備えるようにプローブヘッド３０を作ることも可能であり、上記チップセクション１５ａ’および１５ｂ’の各々は、被試験デバイス４０のそれぞれのコンタクトパッド４０Ａａ、４０Ａｂに当接し、一方で、コンタクトヘッド部分２０Ｂは、スペーストランスフォーマ５０の単一のコンタクトパッド５０Ａに当接する。

【0090】

この場合でも、上部ガイド３１および下部ガイド３２は、本例では２つである、複数のそれぞれのガイドホール３１Ａａ、３１Ａｂおよび３２Ａａ、３２Ａｂを備える場合があり、その各々は、コンタクトプローブ２０のアーム１３ａ、１３ｂを収容するように構成されている。

【0091】

この場合、被試験デバイス４０の２つの別個のコンタクトパッド４０Ａａ、４０Ａｂを短絡し、図１１の例では単なる例として３つのコンタクトプローブを含むが、プローブヘッド３０に含まれる１つのコンタクトプローブ２０のみを使用して、それらをスペーストランスフォーマ５０の単一のコンタクトパッド５０Ａに接続することが可能である。

【0092】

明らかなことに、２つを超える多数のアームが設けられたコンタクトプローブを使用して、スペーストランスフォーマのおよび／または被試験デバイスの２つを超える多数のコンタクトパッドを用いて、プローブがそのヘッドセクションおよび／またはチップセクションに対応して圧接しているプローブヘッドを作ることが可能である。

【0093】

結論として、プローブ本体に沿って延在する少なくとも１つの開口部およびその少なくとも１つのコンタクト端部が設けられたコンタクトプローブは、対応するコンタクトパッド上での上記コンタクト端部の接触中に改善された弾性を有し、したがって、そのプローブ本体に複数のアームが存在することにより、プローブ全体の剛性が低下し、その破損の可能性が大幅に低下し、一方で、開口部の対応する部分によって上記部分に形成された複数の端部セクションの存在により、少なくとも１つのコンタクト端部によって加えられた圧力の適切な低下が確保される。

【0094】

適切には、複数の端部セクション（特にヘッドセクションおよび／またはチップセクション）の存在によって、それらの不正確な位置合わせ、およびしたがって対応するコンタクトパッドの傾きの可能性がある場合の他に、プローブヘッドに一旦取り付けられたコンタクトプローブの傾き、またはさらにはプローブヘッドが対応する被試験デバイスおよび試験装置の基板に当接するときのその変形の場合でも、試験装置の基板および被試験デバイスとのそのようなコンタクトプローブの適切な接続を確保する、少なくとも二重接触（場合によっては多数の接触）を行うこともできる。

【0095】

本発明に従って作られたコンタクトプローブは、高周波用途でのそれらの使用に適した性能を有し、特に、パッドを損傷させたりプローブを破損させたりする危険性なしで、プローブの本体の長手方向寸法の必要な縮小を可能にする。

【0096】

さらに、上記プローブに設けられている開口部が、特にそのプローブ本体に沿って、およびそのコンタクト端部に沿って中に連続的に形成されているため、提案された解決策は、亀裂の形成を引き起こす結果となり、少なくとも常にプローブ自体の破損を引き起こす結果となり得る、不連続性またはクリティカルポイントをプローブに導入しない。

【0097】

上記開口部とコンタクトヘッド部分の縮小した直径との併用によって、プローブの最大サイズを変化させずに維持することがさらに可能になり、したがって、既知の解決策と比較して、コンタクトヘッド部分に作られた拡大領域の存在により、プローブヘッド内でのプローブの正確な保持を確保しながら、上記プローブを備えるプローブヘッドに接続された試験装置の基板のピッチを低減させることが可能になる。

【0098】

特に上記拡大領域の存在によって、被試験デバイスのパッドとのコンタクトチップ端部の望ましくない接着の場合にも、プローブヘッドが被試験デバイスを備えるウェーハから取り外されるときに（たとえば試験動作の終了時に）、被試験デバイスに向かうコンタクトプローブの移動を防止するように作用する、対応するガイドへのそのアンダーカット壁の当接が確保される。

【0099】

そのプローブのヘッドセクションおよび／またはチップセクションが、被試験デバイスおよび／またはスペーストランスフォーマの別個のコンタクトパッドを互いに短絡させるべく、それらに圧接しているように、プローブヘッドを作ることも可能である。

【0100】

明らかなことに、当業者は、不定および特定の要件を満たすために、上記のコンタクトプローブに対して多数の修正および変更を行うことが可能であり、これらはすべて、以下の請求項によって定義されるように本発明の保護範囲に含まれる。

【0101】

特に、プローブ本体に任意の数のアームを形成するように任意の数の長手方向開口部を考慮することが可能であり、これらの開口部の１つまたは複数はまた、その延長の全体に沿って、または単にその一部に沿って、コンタクトヘッド部分および／またはコンタクトチップ部分に存在する場合があり、また、図面に例示されていなくても、横方向と縦方向の両方で異なる寸法のアームおよび／または開口部を備えたプローブを作ることが可能である。

【0102】

遊離体であり、場合によっては予め変形させられた、垂直プローブまたはバックリングビーム（buckling beam）などのさまざまなタイプのプローブ、特にブロックされたタイプまたはブロックされていないタイプのプローブを作ることも可能である。

【0103】

最後に、本発明のコンタクトプローブに、チップ部分およびコンタクトヘッドの他の幾何学的構成に加えて、プローブ本体から突出するストッパなどの、さらなる特徴を提供することが可能である。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5A-5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【手続補正書】

【提出日】2023-07-25

【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】

コンタクトプローブ（２０）であって、前記コンタクトプローブ（２０）が、試験装置の基板のコンタクトパッドに当接するように構成された第１のコンタクト端部（２０Ｂ）および被試験デバイスのコンタクトパッドに当接するように構成された第２のコンタクト端部（２０Ａ）と、長手方向（ｘ）に従って前記第１のコンタクト端部（２０Ｂ）と前記第２のコンタクト端部（２０Ａ）との間に延在する棒状のプローブ本体（２０Ｃ）と、を有し、前記コンタクトプローブ（２０）が、前記プローブ本体（２０Ｃ）に沿って、および前記第１のコンタクト端部（２０Ｂ）および前記第２のコンタクト端部（２０Ａ）の少なくとも１つに沿って延在する、少なくとも１つの開口部（１７、１７’、１７”）と、前記プローブ本体（２０Ｃ）に少なくとも一対のアーム（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）を画定する第１の開口部分（１４、１４ａ、１４ｂ）と、前記第１のコンタクト端部（２０Ｂ）および前記第２のコンタクト端部（２０Ａ）の少なくとも１つに少なくとも一対の端部セクション（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ；１５ａ’、１５ｂ’）を画定する第２の開口部分（１６、１６ａ、１６ｂ；１６’）と、を備えることを特徴とする、コンタクトプローブ（２０）。

【請求項2】

前記少なくとも１つの開口部（１７、１７’、１７”）が、前記第２の開口部分（１６、１６ａ、１６ｂ；１６’）の横方向寸法（Ｈ２）よりも大きい横方向寸法（Ｈ１）を有する前記第１の開口部分（１４、１４ａ、１４ｂ）を備えることを特徴とする、請求項１記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項3】

前記少なくとも１つの開口部（１７、１７’、１７”）が、前記第１の開口部分（１４、１４ａ、１４ｂ）と前記第２の開口部分（１６、１６ａ、１６ｂ；１６’）との間に漸進的な移行部を備えることを特徴とする、請求項２記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項4】

前記漸進的な移行部が円弧（１４ａｃ１、１４ａｃ２）に従うことを特徴とする、請求項３記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項5】

前記少なくとも１つの開口部（１７”）が、第１のコンタクト端部（２０Ｂ）に少なくとも一対の端部セクション（１５ａ、１５ｂ）を画定する前記第２の開口部分（１６）、および、第２のコンタクト端部（２０Ａ）に少なくとも一対のさらなる端部セクション（１５ａ’、１５ｂ’）を画定するさらなる開口部分（１６’）、を備えることを特徴とする、請求項１記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項6】

前記開口部（１７”）によって画定された別個のプローブ部分（２００ａ、２００ｂ）を接続するように構成された材料ブリッジ（２１ａ、２１ｂ）を備えることを特徴とする、請求項５記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項7】

前記開口部（１７”）の前記第１の開口部分（１４）に対応して前記材料ブリッジ（２１ａ、２１ｂ）を備えることを特徴とする、請求項６記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項8】

前記第１のコンタクト端部（２０Ｂ）が、コンタクトヘッド部分であり、前記コンタクトヘッド部分（２０Ｂ）の残りの部分の横径（ＤＢ１）よりも大きな寸法の横径（ＤＢ２）を有する少なくとも１つの拡大領域（１８）をさらに備えることで、前記拡大領域（１８）のそれぞれのアンダーカット壁（Ｓｑａ、Ｓｑｂ）を画定し、前記横径が前記長手方向（ｘ）に直交する横方向（ｙ）に従った寸法であることを特徴とする、請求項１記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項9】

前記拡大領域（１８）以外の前記コンタクトヘッド部分（２０Ｂ）が、前記プローブ本体（２０Ｃ）の横径（ＤＣ）より小さい横径（ＤＢ１）を有することを特徴とする、請求項８記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項10】

前記プローブ本体（２０Ｃ）の前記横径（ＤＣ）が、前記コンタクトチップ部分（２０Ａ）の横径（ＤＡ）に等しいことを特徴とする、請求項９記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項11】

前記コンタクトプローブ（２０）が、前記プローブ本体（２０Ｃ）に沿って作られその中に第１の開口部分（１４ａ、１４ｂ）によって分離された複数のアーム（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）を画定する複数の開口部（１７ａ、１７ｂ）を備え、前記複数の開口部（１７ａ、１７ｂ）の少なくとも１つがまた、少なくとも１つのコンタクト端部（２０Ａ、２０Ｂ）に沿って作られ、その中に一対の端部セクション（１５ａ、１５ｂ；１５ａ’、１５ｂ’）を画定することを特徴とする、請求項１記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項12】

前記コンタクトプローブ（２０）が、テーパ形状のコンタクトチップ部分である第２のコンタクト端部（２０Ａ）を備えることを特徴とする、請求項１記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項13】

前記コンタクトプローブ（２０）が、縮小した細長い部分（１９）が設けられたコンタクトチップ部分である第２のコンタクト端部（２０Ａ）を備えることを特徴とする、請求項１記載のコンタクトプローブ（２０）。

【請求項14】

被試験デバイスの機能性試験のためのプローブヘッドであって、前記プローブヘッドが、複数のコンタクトプローブを収容するためのガイドホールが設けられた少なくとも１つのガイドを備え、コンタクトプローブ（２０）が、請求項１～１３のいずれか１項に従って作られることを特徴とする、プローブヘッド。

【請求項15】

各コンタクトプローブが、単一のコンタクトパッド（５０Ａａ、５０Ａｂ；４０Ａａ、４０Ａｂ）に圧接している端部セクション（１５ａ、１５ｂ；１５ａ’、１５ｂ’）を備えることを特徴とする、請求項１４記載のプローブヘッド。

【請求項16】

各コンタクトプローブが、それぞれ別個のコンタクトパッド（５０Ａａ、５０Ａｂ；４０Ａａ、４０Ａｂ）に圧接している端部セクション（１５ａ、１５ｂ；１５ａ’、１５ｂ’）の各々を備えることを特徴とする、請求項１４記載のプローブヘッド。

【請求項17】

前記少なくとも１つのガイドの前記ガイドホールが、前記複数のコンタクトプローブの各々のアームのすべてを収容することを特徴とする、請求項１４記載のプローブヘッド。

【請求項18】

前記少なくとも１つのガイドの前記ガイドホールが、前記複数のコンタクトプローブの各々の別個のアームを各々収容することを特徴とする、請求項１４記載のプローブヘッド。

【国際調査報告】