(57)【要約】プローブカードアセンブリのプローブは、プローブカードアセンブリの要素に関して調整することができる。この要素は、プローブカードアセンブリを試験装置に搭載することを容易にするプローブカードアセンブリの要素であってもよい。次に、プローブカードアセンブリを試験装置に搭載して、プローブカードアセンブリの配向を試験装置、例えば、試験装置の構造部品または試験装置に取り付けることが可能である構造要素に関して調整することができる。
2009527728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験される電子装置と接触するように構成された複数のプローブを含むプローブカードアセンブリと、
該プローブカードアセンブリの参照要素に関して、該プローブの配向を選択的に調整する第１調整手段と、
該プローブカードアセンブリを試験場所に取り付ける取り付け手段と、
該試験場所に関して、該プローブカードアセンブリの配向を選択的に調整する第２調整手段と
を備える、試験装置。
【請求項２】
前記第１調整手段は、前記プローブの先端を平面化するよう構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第２調整手段は、前記試験場所の配向に応じて、前記先端をさらに平面化するように構成される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記取り付け手段は、前記プローブカードアセンブリを前記試験場所の参照構造に取り付けるように構成され、
前記第２調整手段は、該参照構造に関して、該プローブカードアセンブリの配向を調整するように構成される、
請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記取り付け手段は、前記プローブカードアセンブリの前記参照要素を前記試験場所の前記参照構造に取り付けるように構成される、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記第２調整手段は、前記試験場所に関して、前記プローブカードアセンブリの前記参照要素の配向を選択的に調整するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記プローブカードアセンブリは、前記試験場所に関する該プローブカードアセンブリの既定の配向を表すデジタルデータを格納するように構成されたデジタル記憶装置をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記既定の配向は、前記試験場所における試験位置に配置されるときに、前記電子装置の端子を有する前記プローブを平面化するために事前に画定された該試験場所に関する前記プローブカードアセンブリの配向を含む、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記プローブカードアセンブリは、前記第２調整手段を制御するように構成されたコントローラにデジタルデータを伝送するように構成された無線伝送装置をさらに備える、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記電子装置は、単一化されていない半導体ウエハの１つ以上のダイを含み、
前記試験場所は、該１つ以上のダイの試験中に該ウエハおよび前記プローブカードアセンブリを保持するプローバを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記試験場所は、前記プローブカードアセンブリを介して前記１つ以上のダイに試験データを提供するように構成された試験システムの一部分である、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記電子装置は、１つ以上の半導体ダイを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第２調整手段は、前記プローブカードアセンブリを前記取り付け手段によって前記試験場所に取り付ける間に、該プローブカードアセンブリの配向を調整するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
電子装置の試験に使用する方法であって、
該電子装置と接触するように構成された複数のプローブを備えるプローブカードアセンブリを提供することと、
第１機構を有する該プローブカードアセンブリの参照要素に関して、該プローブの配向を選択的に調整することと、
該プローブカードアセンブリを試験場所に取り付けることと、
第２機構を有する該試験場所に関して、該プローブカードアセンブリの配向を選択的に調整することと
を含む、方法。
【請求項１５】
前記プローブの配向を調整する前記ステップは、該プローブの先端を配向して、特定の形状を有する表面を画定するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記特定の形状は、前記電子装置の端子によって画定される表面の予想形状に対応する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記プローブカードアセンブリの配向を調整する前記ステップは、前記試験場所内に配置された前記電子装置の前記端子によって画定される実際の形状に前記先端を配向するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記プローブカードアセンブリの配向を調整する前記ステップは、前記先端の配向を調整するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記取り付けステップは、前記プローブカードアセンブリを前記試験場所の参照構造に取り付けることを含み、
該プローブカードアセンブリの配向を調整する前記ステップは、該参照構造に関して、該プローブカードアセンブリの配向を調整することを含む、
請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記取り付けステップは、前記プローブカードアセンブリの前記参照要素を前記試験場所の前記参照構造に取り付けることをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記プローブカードアセンブリの配向を調整する前記ステップは、前記試験場所に関して、該プローブカードアセンブリの前記参照要素の配向を調整することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
前記試験場所に関する前記プローブカードアセンブリの既定の配向を表すデジタルデータを該プローブカードアセンブリに格納することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２３】
前記デジタルデータは、前記プローブカードアセンブリの配向を調整する前記ステップを生じるように構成されたアクチュエータを制御する制御データを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記既定の配向は、前記試験場所の試験位置に配置されるときに、前記電子装置の端子を有する前記プローブを平面化するために事前に画定された該試験場所に関する前記プローブカードアセンブリの配向を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記プローブカードアセンブリの配向を調整する前記ステップを生じるように構成されたコントローラにデジタルデータを無線伝送することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２６】
前記電子装置は、単一化されていないウエハの１つ以上のダイを含み、
前記試験場所は、前記１つ以上のダイの試験中に、該ウエハおよび前記プローブカードアセンブリを保持するプローバを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２７】
前記電子装置は、１つ以上の単一化された半導体ダイを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２８】
前記試験場所は、前記プローブカードアセンブリを介して前記１つ以上のダイに試験データを提供するように構成された試験システムの一部分である、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記プローブの配向を調整する前記ステップは、前記取り付けステップの前に行われ、
前記プローブカードアセンブリの配向を調整する前記ステップは、該取り付けステップの後に行われる、請求項１４に記載の方法。
【請求項３０】
試験場所と、
プローブカードアセンブリを該試験場所に取り付ける取り付け手段であって、該プローブカードアセンブリは、試験される電子装置と接触するように構成された複数のプローブと、該プローブの配向を調整するように構成された調整機構とを含む、手段と、
該プローブカードアセンブリを該試験場所に取り付けている間、該プローブカードアセンブリの配向を調整するための調整手段と
を備える、試験装置。
【請求項３１】
前記電子装置は、単一化されていない半導体ウエハの１つ以上のダイを含み、
前記試験場は、前記１つ以上のダイの試験中に、該ウエハおよび前記プローブカードアセンブリを保持するプローバを含む、
請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記試験場は、前記プローブカードアセンブリを介して、前記１つ以上のダイに試験データを提供するように構成された試験システムの一部分である、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記プローブカードアセンブリを試験場所に取り付けている間、試験される電子装置の端子と接触するように配置された複数のプローブと、
該プローブカードアセンブリの参照構造に関して、前記プローブの配向を調整するように構成された第１調整機構と、
該プローブカードアセンブリを該試験場所に取り付けている間、該試験場所の第２構造と相互作用して、該試験場所の一部分に関して該プローブカードアセンブリの配向を調整できる第２調整機構を提供するように構成された第１構造と
を備える、プローブカードアセンブリ。
【請求項３４】
前記第１構造は、複数のアクチュエータを含み、前記第２構造は、該アクチュエータによって印加された力を受けるように構成された構造を含む、請求項３３に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項３５】
前記第１構造は、前記アクチュエータによって印加された力に抵抗して前記プローブカードアセンブリをバイアスする手段をさらに含む、請求項３４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項３６】
前記第１構造は、前記アクチュエータによって印加された前記力に抵抗して前記プローブカードアセンブリをバイアスする前記第２構造からのバイアス力を受けるように構成された構造をさらに含む、請求項３４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項３７】
前記第２構造は、複数のアクチュエータを含み、前記第１構造は、該アクチュエータによって印加された力を受けるように構成された構造を含む、請求項３３に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項３８】
前記第１構造は、前記アクチュエータによって印加された前記力に抵抗して前記プローブカードアセンブリをバイアスするための手段をさらに含む、請求項３７に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項３９】
前記第１構造は、前記アクチュエータによって印加された前記力に抵抗して前記プローブカードアセンブリをバイアスする前記第２構造からのバイアス力を受けるように構成された構造をさらに含む、請求項３７に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項４０】
テスタに対する電気的インターフェースをさらに含み、前記プローブの一部は該インターフェースと電気的に接続される、請求項３３に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項４１】
前記試験場所に関する前記プローブカードアセンブリの既定の配向を表すデジタルデータを格納するように構成されたデジタル記憶装置をさらに含む、請求項３３に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項４２】
前記既定の配向は、前記試験場の試験位置に配置されるときに、前記電子装置の端子を有する前記プローブを平面化するために事前に画定された該試験場所に関する前記プローブカードアセンブリの配向を含む、請求項４１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項４３】
前記第２調整機構を制御するように構成されたコントローラにデジタルデータを伝送するように構成された無線伝送装置をさらに含む、請求項３３に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項４４】
前記電子装置は、単一化されていない半導体ウエハの１つ以上のダイを備える、請求項３３に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項４５】
前記電子装置は、１つ以上の単一化された半導体ダイを備える、請求項３３に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項４６】
前記プローブカードアセンブリを試験場所に取り付けている間、試験される電子装置の端子と接触するように配置された複数のプローブと、
該プローブカードアセンブリの参照構造に関して、該プローブの配向を調整する第１調整手段と、
該プローブカードアセンブリを該試験場所に取り付けている間、該プローブカードアセンブリの配向を調整する第２調整手段と
を備える、プローブカードアセンブリ。
前記第２調整手段は、前記プローブカードアセンブリを前記試験場所に取り付ける手段を含む、請求項４６に記載のプローブカードアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（発明の背景）
半導体ダイなどの電子装置は、試験信号を装置に提供し、試験信号に対する装置の応答を監視することによって試験することができる。試験信号は、一時的に電子装置の端子に押し付けられた導電性プローブを通じて電子装置に提供されることができる。装置によって生成された応答信号は、一時的に電子装置の端子に押し付けられた導電性プローブによって同様に感知できる。複数のプローブが電子装置の複数の端子に押し付けられる場合、プローブおよび端子間の接触は、プローブを端子の配向に対応するように配向することによって容易にできる。例えば、端子は、特定の形状（例えば、平面またはほぼ平面）を有する表面を画定する構成にあってもよい。この場合、プローブおよび端子間の接触は、同様の形状を有する表面を画定する構成にあるようにプローブを配向することによって容易にできる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
本発明の実施形態において、プローブカードアセンブリのプローブの配向は、プローブカードアセンブリの要素に関して調整できる。次に、プローブカードアセンブリを試験装置に搭載し、試験装置に関してプローブカードアセンブリの配向を調整できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００３】
本明細書は、本発明の例示的実施形態および用途について記載する。しかし、本発明は、これらの例示的実施形態および用途、または例示的実施形態および用途が作用する方法、あるいは本明細書において記載される方法に限定されない。
【０００４】
図１は、本発明の一部の実施例に係る、１つ以上の電子装置またはＤＵＴ４２０を試験するための例示的試験システム４０１の一部を示す。（本明細書で使用されるように、「ＤＵＴ」、「試験中の電子装置」、および「試験される電子装置」は、１つ以上の試験される電子装置または試験中の電子装置を示す。そのような電子装置の非限定例は、単一化されていない半導体ウエハの１つ以上のダイ、ウエハから単一化された（パッケージまたはアンパッケージされた）１つ以上の半導体ダイ、キャリアまたはその他の保持装置に配置された単一化半導体ダイの配列の１つ以上のダイ、１つ以上のマルチダイ電子モジュール、１つ以上のプリント基板、および任意のその他のタイプの電子装置または装置を含む。）図示されるように、試験システム４０１は、可動チャック４２４、結合・調整アセンブリ４００、およびプローブカードアセンブリ４０６を包含するハウジング４２２を含んでもよい。
【０００５】
プローブカードアセンブリ４０６は、ＤＵＴ４２０の入出力端子４１８と接触するよう構成された導電性プローブ４１４を含むことによって、端子４１８との一時的な電気接続を生じる。プローブ４１４は、弾性導電構造であってもよい。好適なプローブ４１４の非限定例は、米国特許第５，４７６，２１１号、米国特許第５，９１７，７０７号、および米国特許第６，３３６，２６９号に記載されているように、弾性材料でコーティングされたプローブ基板４１２上の導電端子（図示せず）に接合されたコアワイヤで形成された複合構造を含んでもよい。代わりに、プローブ４１４は、米国特許第５，９９４，１５２号、米国特許第６，０３３，９３５号、米国特許第６，２５５，１２６号、米国特許出願公開第２００１／００４４２２５号、および米国特許出願公開第２００１／００１２７３９号において開示されているスプリング要素などの石版術によって形成された構造であってもよい。プローブ４１４のその他の非限定例は、導電性ポゴピン、バンプ、スタッド、スタンプスプリング、ニードル、バックルビームなどを含む。実際に、プローブ４１４は、ＤＵＴとの電気接続を生じるために好適な任意の構造であってもよい。
【０００６】
プローブカードアセンブリ４０６は、ＤＵＴ４２０に入力される試験データを生成し、試験データに応答してＤＵＴ４２０により生成された応答データを分析して、ＤＵＴ４２０が適切に機能しているかどうかを判断するテスタ（図示せず）に対する電気的インターフェース（図示せず）を含んでもよい。そのようなテスタは、当該分野においてよく知られており、コンピュータまたはコンピュータシステム（図示せず）を備えてもよい。プローブカードアセンブリ４０６における内部電気パス（図示せず）は、テスタインターフェース（図示せず）をプローブ４１４に電気的に接続する。
【０００７】
結合・調整アセンブリ４００は、プローブカードアセンブリ４０６をハウジング４２２内に搭載し、プローブカードアセンブリ４０６の配向を調整するための機構を提供する。チャック４２４は、試験中にＤＵＴ４２０を保持するためのステージ４３０を含んでもよい。チャック４２４は、「ｘ」、「ｙ」、および「ｚ」方向に移動可能であり、傾斜および回転させることもできる。（指向性コンポーネントは、説明の便宜上、図１および図面ならびに本明細書全体において提供されているが、限定する目的ではない）。作動中に、ＤＵＴ４２０をステージ４３０上に配置し、端子４１８がプローブ４１４と接触するようチャック４２４を移動した後、ＤＵＴ４２０の端子４１８がプローブ４１４と並ぶようチャック４２４を移動させる。それによって、プローブ４１４およびＤＵＴ端子４１８間に一時的な圧力ベースの電気接続が確立される。上述のように、プローブ４１４および端子４１８間に電気接続が確立されている間に、プローブ４１４を通じて試験データをＤＵＴ４２０に入力し、プローブ４１４を通じてＤＵＴ４２０によって生成された応答データをＤＵＴ４２０から読み取ることができる。次に、応答データを分析し、ＤＵＴ４２０が適切に機能しているかどうかを判断できる。
【０００８】
端子４１８との電気接続を確立するために、プローブ４１４の接触端（例えば、端子４１８と接触するよう構成されたプローブ４１４の一部）は、一般に端子４１８と共通配向する必要がある。（図１において、プローブ４１４の接触端によって画定される表面（一般に平面またはほぼ平面に対応してもよい）は、破線４２６で描写され、端子４１８によって画定される表面（一般に平面またはほぼ平面に対応してもよい）は、破線４２８で描写される。）プローブ４１４の接触端の表面４２６は、端子４１８の表面４２８との配向からある程度ずれてもよいが、プローブ４１４の接触端の表面４２６が、端子４１８の表面４２８との配向から著しくずれている場合、１つ以上のプローブ４１４および１つ以上の対応する端子４１８の間に電気接触を生じない場合がある。電気接触を生じたとしても、その電気接触は試験および／または応答データに対する抵抗が高すぎるため、プローブ４１４および端子４１８の間を確実に通過することができない。そのような場合、完全に機能的なＤＵＴ４２０の試験は失敗となる。
【０００９】
図１に示される例示的試験システム４０１は、プローブ４１４の接触端の配向（例えば、平面またはほぼ平面などのプローブ４１４の先端によって画定される表面の形状）を調整するための２つの機構を含むことができる。第１に、プローブカードアセンブリ４０６は平面化機構４１０を含んでもよく、第２に、結合・調整アセンブリ４００は調整機構４０４を含んでもよい。以下に示されるように、プローブカードアセンブリ４０６の平面化機構４１０および結合・調整アセンブリ４００の調整機構４０４は、ともにプローブ４１４の配向（例えば、平面またはほぼ平面などのプローブ４１４の先端によって画定される表面の形状）を調整できる。
【００１０】
最初にプローブカードアセンブリ４０６を参照すると、図１に示されるように、プローブカードアセンブリ４０６は、装着具４０８、平面化機構４１０、およびプローブ基板４１２を含んでもよい。装着具４０８は、プローブカードアセンブリ４０６を結合・調整アセンブリ４００に取り付けるよう構成することができる。装着具４０８は、剛性または弾性の構造から成り、プローブカードアセンブリ４０６を結合・調整アセンブリ４００に取り付ける以外の機能を果たすことができる。例えば、剛性の装着具４０８は、プローブカードアセンブリ４０６の折れ、反り、曲げなどに耐えるように構成された補強材として機能することもできる。別の例として、装着具４０８は、上述のテスタに対するインターフェース（図示せず）を含む配線盤から成ってもよい。代わりに、プローブカードアセンブリ４０６は、装着具４０８から離れた別個のテスタインターフェース（図示せず）を含む配線盤（図示せず）を含んでもよい。例示的一実施形態において、装着具４０８は、金属板または金属トラス構造から成ってもよい。
【００１１】
また、図１に示されるように、プローブ４１４を支持し、プローブ４１４に電気接続を提供するよう構成された任意の好適な基板であってもよいプローブ基板４１２にプローブ４１４を取り付けることができる。例えば、プローブ基板４１２は、導電性パッド（図示せず）を基板の１つの表面上に備え、それらのパッドを端子（図示せず）に接続する内部導電性パスを基板のその他の表面に備える、セラミック、有機、またはプリント基板から成ってもよい。プローブ４１４は、パッドまたは端子に取り付けられてもよい。
【００１２】
平面化機構４１０は、プローブ基板４１２、そしてプローブ４１４の接触端の配向を装着具４０８に関して選択的に調整できるように構成される。また平面化機構４１０は、プローブ基板４１２を装着具４０８に取り付ける、およびプローブ基板４１２への電気パスを提供するなど、その他の機能も提供できる。
【００１３】
特に図１〜３において、プローブカードアセンブリ４０６は、図示および説明の便宜上、１つのプローブ４１４のセットを有する１つのプローブ基板４１２を含むものとして示されている。一部の実施形態において、プローブカードアセンブリ４０６は、それぞれプローブ４１４のセットを含む１つ以上のプローブ基板４１４で構成されてもよい。プローブ基板４１４は、プローブ４１４のセットを含むプローブの大型配列を各プローブ基板上に形成するよう配置することができる。そのようなプローブカードアセンブリの単純な非限定例を図２７に示し、以下で説明する。複数のプローブ基板を有するプローブカードアセンブリのその他の非限定例は、２００５年６月２４日提出の米国特許出願第１１／１６５，８３３号「Ｍｅｔｈｏｄ  Ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  Ｆｏｒ  Ａｄｊｕｓｔｉｎｇ  Ａ  Ｍｕｌｔｉ‐Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｐｒｏｂｅ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ」において示されている。そのようなプローブカードアセンブリは、各プローブ基板が１つまたは複数のその他のプローブ基板から独立して別個に移動できるよう構成されてもよい。例えば、そのようなプローブカードアセンブリは、図２７に示されるように、別個のプローブ基板４１２の配向の独立移動および調整を提供する複数の平面化機構４１０を含んでもよい。代わりに、１つの平面化機構４１０が、別個のプローブ基板４１２の配向の独立移動および調整を提供してもよい。さらに、複数の平面化機構４１０が提供される場合、平面化機構４１０およびプローブ基板４１２の間に１対１の対応があってもよいが、必ずしも必要ではない。
【００１４】
図２および３は、装着具４０８に関するプローブ基板４１２の配向の選択的調整を示す。図２に示されるように、平面化機構４１０は、プローブ基板４１２を「ｘ」および「ｙ」軸に関して選択的に回転し（ＲｘおよびＲｙ）、プローブ基板４１２を「ｚ」軸に沿って平行移動（Ｔｚ）できる。（特記されない限り、図面に示される「ｘ」、「ｙ」、および「ｚ」座標系の全描写において、「ｘ」軸は図に示されるようにページ上を水平に走り、「ｚ」軸は図に示されるようにページ上を垂直に走る。「ｙ」軸は、単なる点に見えないようわずかに斜めに示されているが、ページに対して垂直（つまり、ページの内外）に走る。前述のように、本明細書に記載される方向は、説明を明確かつ容易にするためであり、限定することを目的としない。）
図３に示されるように、平面化機構４１０は、代替または追加としてプローブ基板４１２の形状を変えることができる。例えば、平面化機構４１０は、プローブ基板４１２に交番力および対抗力を印加し、図３に示される例のように、プローブ基板の形状を変えるよう構成されてもよい。平面化機構４１０は、プローブ基板４１２を凹形状にすることに限定されず、プローブ基板４１２を多くの異なる形状にしてもよく、凹形状または複数の曲線および／または配向の変化を含む複合形状を含むが、それらに限定されない。図３に示される曲線変化に対して、単純な直線変化（図２に示される）をプローブ４１２に行なうか、またはその代わりに、直線および曲線変化の組み合わせをプローブ基板４１２の表面の一部または全体に行なってもよい。
【００１５】
平面化機構４１０は、装着具４０８に関してプローブ基板４１２の配向を変えるために好適な任意の機構であってもよい。例えば、平面化機構４１０は、可動プランジャまたはシャフトなどの可動要素から成るアクチュエータを備えてもよい。別例として、平面化機構４１０は、差動ネジアセンブリを備えてもよい。さらに、平面化機構４１０は、手動または機械駆動であってもよく、平面化機構４１０は、その本体において、またはリモートコントロールによって起動できる。さらに、図２３および２４を参照して以下に記載されるように、カメラまたはその他のセンサは、プローブ４１４の位置を決定し、制御信号を平面化機構４１０に提供して、プローブ４１４の配向を自動的に調整できる。
【００１６】
上述のように、図２および３には示されていないが、プローブカードアセンブリ４０６は、それぞれプローブ４１４のセットを持ち、プローブカードアセンブリ４０６上に構成される複数のプローブ基板４１２を含み、各プローブ基板４１２上に配置されたプローブ４１４のセットから成るプローブの大型配列を形成してもよい。その場合、平面化機構４１０は、上述されるように、各プローブ基板４１２の独立移動および調整を提供するよう構成されてもよい。代わりに、プローブカードアセンブリ４０６は、各プローブ基板４１２の独立移動および調整を提供するよう構成された複数の平面化機構４１０を含んでもよい。その他の構成も可能である。
【００１７】
以下に示されるように、プローブカードアセンブリ４０６の非限定の例示的実施形態を図９および２７に示す。以下に記載されるように、図９のアクチュエータ７０２は、平面化機構４１０の例示的実施形態であり、補強材７０８は、装着具４０８の例示的実施形態である。また以下に記載されるように、プローブカードアセンブリ４０６のその他の非限定例示的実施形態は、米国特許第５，９７４，６６２号の「Ｍｅｔｈｏｄ  Ｏｆ  Ｐｌａｎａｉｒｉｚｉｎｇ  Ｔｉｐｓ  Ｏｆ  Ｐｒｏｂｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ  Ｏｆ  Ａ  Ｐｒｏｂｅ  Ｃａｒｄ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ」、米国特許第６，５０９，７５１号の「Ｐｌａｎａｒｉｚｅｒ  Ｆｏｒ  Ａ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｃｏｎｔａｃｔｏｒ」、および前述の米国特許出願第１１／１６５，８３３号において開示されている。
【００１８】
したがって、平面化機構４１０は、プローブ基板４１２の配向を装着具４０８に関して変更することができる。プローブ４１４はプローブ４１２に取り付けられるため、平面化機構４１０は、プローブ４１４の接触端によって画定される表面４２６を調整し、プローブ４１４の複数の接触端を装着具４０８に関して望ましい配向に設定することができる。
【００１９】
そのため、プローブカードアセンブリ４０６は、（プローブカードアセンブリ４０８がハウジング４２２に配置される前後に）プローブ４１４の特定配向を装着具４０８に関して選択できる。例えば、選択されたプローブ４１４の配向は、プローブ４１４の先端が特定形状（例えば、平面またはほぼ平面）を有する表面を画定するような配向であってもよい。しかし、プローブカードアセンブリ４０６が結合・調整アセンブリ４００に取り付けられた後では、平面化機構４１０によって設定されたプローブ４１４の配向は、ＤＵＴ４２０の端子４１８の配向に正確に対応しない場合がある。例えば、結合・調整アセンブリ４００に搭載されると、例えば結合・調整機構４００、チャック４２４、および／または試験システム４０１のその他の要素における非平面性または構造の不完全性のため、プローブカードアセンブリ４０６は傾斜または湾曲する可能性がある。
【００２０】
結合・調整機構４００を参照すると、図１に示されるように、結合・調整機構４００は、本発明の一部の実施形態に係る参照構造４０２および調整機構４０４を含むことができる。
【００２１】
参照構造４０２は、プローブカードアセンブリ４０６の配向を調整機構４０４によって調整する参照として機能するハウジング４２２内に既存する、またはハウジング４２２に取り付けられる任意の構造から成ってよく、以下に示されるように、手動または機械駆動のアクチュエータを備える。参照構造４０２は、剛性または可撓性であってもよく、また平面または非平面な参照表面（図示せず）を有してもよい。
【００２２】
調整機構４０４は、プローブカードアセンブリ４０６をハウジング４２２内に搭載する間、またはその代わりに、プローブカードアセンブリ４０６をハウジング４２２内に搭載する前に、プローブカードアセンブリ４０６の配向を変えるために好適な任意の機構であってもよい。例えば、調整機構４０４は、可動プランジャまたはシャフトなどの可動要素から成るアクチュエータを備えてもよい。別例として、調整機構４０４は、差動ネジアセンブリを備えてもよい。さらに、調整機構４０４は手動または機械駆動であってもよく、調整機構４０４は、調整機構自体またはリモートコントロールによって起動できる。以下に示すように、図９のアクチュエータ７０２を含む一部の非限定的例示が本明細書に開示される。そのようなアクチュエータは、差動ネジアセンブリまたは可動要素、プランジャ、または要素を有するその他の構造を備えてもよい。調整機構４０４のその他の例示的実施形態は、複数のウィッフルツリー構造（図示せず）を含んでもよい。
【００２３】
したがって、調整機構４０４は、プローブカードアセンブリ４０６がハウジング４２２に搭載および取り付けられた後に、参照構造４０２に関してプローブカードアセンブリ４０６の配向を変更できる。しかし、一部の構成において、調整機構４０４は、プローブカードアセンブリ４０６がハウジング４２２内に搭載および取り付けられる前に、プローブカードアセンブリ４０６の配向を変更できる。よって調整機構４０４は、プローブ４１４の接触端によって画定された表面４２６をさらに調整し、プローブ４１４の接触端の配向を参照構造４０２に関して望ましい配向に設定できる。調整機構４０４は、平面化機構４１０によって既に平面化されているプローブ４１４の接触端の配向を調整し、プローブカードアセンブリ４０６をハウジング４２２内に搭載する（搭載に関与する構造を含める）ことによって生じる非平面性または構造上の不規則性を相殺できる。
【００２４】
参照構造４０２および調整機構４０４の一方または両方は、追加の機能を果たすよう構成されてもよい。例えば、参照構造４０２および調整機構４０４の一方または両方は、プローブカードアセンブリ４０６の装着具４０８をハウジング４２２に取り付けることができる。代わりに、その他の構造または取り付け具（図示せず）がプローブカードアセンブリの装着具４０８をハウジング４２２に取り付けてもよい。
【００２５】
図４および５は、参照構造４０２に関するプローブカードアセンブリ４０６の配向の選択的調整を示す。図４に示されるように、調整機構４０４は、プローブカードアセンブリ４０６を「ｘ」および「ｙ」軸に関して選択的に回転し（ＲｘおよびＲｙ）、プローブカードアセンブリ４０６を「ｚ」軸に沿って平行移動（Ｔｚ）する。
【００２６】
図５に示されるように、調整機構４０４をプローブカードアセンブリ４０６の形状を代替または追加として変えることができる。例えば、調整機構４０４は、例えば図５に示されるようなプローブカードアセンブリ４０６の形状を変えるプローブカードアセンブリ４０６（またはプローブカードアセンブリ４０６の特定要素）に交番力および対抗力を印加するよう構成されてもよい。調整機構４０４は、プローブカードアセンブリ４０６を凹形状にすることに限定されず、プローブカードアセンブリ４０６を多くの異なる形状にすることができる。凹形状または複数の曲線および／または配向の変化を含む複合形状を含むが、それらに限定されない。図５に示される曲線変化に対して、単純な直線変化（図４に示される）をプローブカードアセンブリ４０６に行なうか、代わりに、直線および曲線変化の組み合わせを行なってもよい。
【００２７】
図６〜２１Ｂは、結合・調整アセンブリ４００およびプローブカードアセンブリ４０６の特定の例示的（非限定的）実施形態を示す。これらは、上述の任意のタイプのＤＵＴであってもよいＤＵＴ１２０を試験するための試験システム１０１を参照して図示および説明される。以下に示されるように、試験システム１０１は、ハウジング４２２の非限定例であるプローバ１２２を含んでもよい。
【００２８】
最初に図６に示される例示的試験システム１０１を参照すると、本発明の一部の実施形態に係る試験システム１０１は、ＤＵＴ１２０の試験用である。図示されるように、試験システム１０１は、ＤＵＴ１２０を保持するためのステージ１３０を有する可動チャック１２４が配置された内部チャンバー１３２を有するボックス構造プローバ１２２を含んでもよい。（図６のカットアウト１２６は、チャンバー１３２の部分図を提供する。）プローバ１２２はハウジング４２２と類似してよく、チャック１２４はチャック４２４と類似してよく、ステージ１３０は図１のステージ４３０と類似してもよい。一部の実施形態において、テスタ１０２によって行われる機能の一部は、試験ヘッド１０６における、および／またはプローブカードアセンブリ４０６上の電子機構（図示せず）において実装されてもよい。実際に、一部の実施形態において、テスタ１０２全体を排除し、試験ヘッド１０６における電子機構と置き換える、および／またはプローブカードアセンブリ４０６上に配置してもよい。
【００２９】
ヘッドプレート１１２は、固い剛性プレート状の構造であってもよく、プローバ１２２上に配置されて、チャンバー１３２の上部境界を形成することができる。ヘッドプレート１１２は、通常作動中にプローブカードアセンブリ４０６を保持するように構成された挿入リング１１０を含んでもよい。電気コネクタ１０８は、試験ヘッド１０６とプローブカードアセンブリ４０６との間に電気接続を提供し、伝導性プローブ４１４を含んでもよい。またプローブカードアセンブリ４０６は、コネクタ１０８とプローブ４１４との間に導電性パス（図６に図示せず）を含んでもよい。
【００３０】
通常作動中に、プローブカードアセンブリ４０６は、一般に挿入リング１１０にボルトで締めるか、クランプで締めるか、またはその他の方法で固定される。図７および８は、挿入リング１１０の上面、側断面図をそれぞれ示す。図に示されるように、挿入リング１１０は、一般に環状形状であってもよく、肩部分２０２およびボルト穴２０８を有するレッジ２０４を含んでもよい。通常作動中、プローブカードアセンブリ４０６は、挿入リング１１０の中心開口部２０６の外に延長するプローブ４１４を有するレッジ２０４上に配置することができる。またボルト（図示せず）、またはその他の固定機構（例えば、クランプ）は、プローブカードアセンブリ４０６を挿入リング１１０に固定できる。
【００３１】
再度図６を参照すると、チャック１２４はステージ１３０を含むことができ、そこにＤＵＴ１２０を配置できる。チャック１２４は、「ｘ」、「ｙ」、および「ｚ」方向に移動し、「ｘ」および「ｙ」軸に関して傾斜し、「ｚ」軸に関して回転してもよい。したがって、チャック１２４は、特定のプローブ４１４を有するＤＵＴ１２０の特定の入出力端子１１８（例えば、１つ以上の半導体ダイのボンドパッド）を配置し、それらの特定端子１１８を特定プローブ４１４に押し付けて、端子１１８およびプローブ４１４の間に電気接続を確立することができる。
【００３２】
テスタ１０２は、コンピュータまたはコンピュータシステムであってもよく、試験データをＤＵＴ１２０に提供し、試験データに応答してＤＵＴ１２０によって生成された応答データを分析することができる。通信ケーブル１０４は、テスタ１０２および試験ヘッド１０６間に複数の電気データパスを提供することができ、試験ヘッド１０６は、電気コネクタ１０８を有するケーブル１０４によって提供されるデータパスを電気接続する内部スイッチおよびその他のデータルーティング要素を含んでもよい。したがって、複数のデータチャンネルをテスタ１０２とプローブ４１４との間に提供することができ、ここを通じてテスタ１０２からの試験データがＤＵＴ１２０に提供され、試験データに応答してＤＵＴ１２０によって生成された応答データがテスタ１０２に提供される。回転可能なアームアセンブリ１２８は、試験ヘッド１０６を図６に示される試験ヘッド１０６の位置の内外に回転させることができる。この位置は試験位置であり、試験ヘッド１０６がＤＵＴ１２０を試験するための位置にある。ケーブル１０４および試験システム１０１のその他の要素は、全体的または部分的に無線通信装置（図示せず）と置き換えることができ、上述のように、テスタ１０２によって行われる機能の一部またはすべては、試験ヘッド１０６内および／またはプローブカードアセンブリ４０６上に配置されるエレクトロニクスを用いて実装できる。
【００３３】
図１を参照して一般に上述されるように、ＤＵＴ４２０端子４１８のセットとプローブ４１４のセットを接触させる動作は、そのセットの各プローブ４１４とそのセットの各ＤＵＴ端子１１８との間に電気接続を確立することであり、端子１１８と接触するプローブ４１４の一部と端子１１８との間に十分な共通配向を確立する必要がある。つまり、ＤＵＴ１２０の試験に先立って、プローブ４１４の位置を必要に応じて調整し、プローブ４１４の接触部分を一般に端子１１８の配向（例えば、平面またはほぼ平面などの特定形状を有する表面を画定する）に対応する配向（例えば、平面またはほぼ平面などの特定形状を有する表面を画定する）にする必要がある。さらに、試験中は端子１１８に関するプローブ４１４の前方配向を維持する必要がある。そうでなければ、１つ以上のプローブ４１４は対応する１つ以上の端子１１８との物理的接触を生成せず、そのため１つ以上の電気接続を確立しない可能性がある。その他の可能性として、１つ以上のプローブ４１４が対応する１つ以上の端子１１８に押し付けられる力が弱すぎて十分な導電レベルを有する１つ以上の電気接続が確立されないことも考えられる。上述のように、プローブカードアセンブリ４０６および結合・調整アセンブリ４００は、端子１１８の配向に対応するようプローブ４１４の配向を調整するための分離した別個の機構を提供できる。
【００３４】
図２７〜３０を参照して以下に記載されるように、平面化機構４１０は、プローブカードアセンブリ４０６の要素における不規則性および不完全性によって生じるプローブ４１４の誤配向を補正できる。そのような不規則性および不完全性の例は（図２７〜３０を参照して以下に記載されるように）、プローブ基板４１２、プローブ４１４、およびプローブ基板４１２を装着具４０８に取り付ける機構（例えば、平面化機構４１０）における不規則性および不完全性を含むが、それらに限定されない。そのような不規則性および不完全性は、例えば、製造変動による。平面化機構４１０は、そのようなプローブ４１４の誤配向を補正し、プローブ４１４をプローブカードアセンブリ４０６の参照構造（例えば、装着具４０８）に関して精密に配向できる。
【００３５】
プローブ４１４が装着具４０８に関してどれほど精密に配向されても、プローブカードアセンブリ４０６が試験装置に搭載されている間に、試験装置（例えば、図１におけるハウジング４２２、ステージ４３０、および参照構造４０２、図６におけるヘッドプレート１１２、挿入リング１１０、またはステージ１３０）における不規則性および不完全性のため、ＤＵＴ端子４１８、１１８に関するプローブ４１４の誤配向が生じ得る。調整機構４０４は、試験装置における不規則性または不完全性によって生じたＤＵＴ端子４１８、１１８に関するプローブ４１４のそのような誤配向を望ましい結果または試験状況に応じて、許容される範囲に実質的に低減および／または抹消できる。
【００３６】
図９〜１２は、本発明の一部の実施形態に係る、試験システム１０１において使用可能なプローブカードアセンブリ４０６の例示的実施形態７００を示す。図示されるように、プローブカードアセンブリ７００は、補強材７０８、配線盤７５０、プローブ７５８を有するプローブ基板７５６、および複数のアクチュエータ７０２を備えてもよい。以下に示されるように、補強材７０８は装着具４０８の一例であり、アクチュエータ７０２は平面化機構４１０の一例である。プローブ基板７５６は、一般に図１のプローブ基板４１２と類似し、プローブ７５８は、一般にプローブ４１４と類似してもよい。
【００３７】
各アクチュエータ７０２は、可動要素７０４を含んでもよい。図９に示される例において、各アクチュエータ７０２は補強材７０８に取り付けられ、各アクチュエータ７０２の可動要素７０４は補強材７０８および配線盤７５０における穴（図示せず）を通って延長し、プローブ基板７５６に取り付けられる。各可動要素７０４は、選択的にプローブ基板７５６から離すか、またはプローブ基板７５６に向けて移動させることができる。可動要素７０４がプローブ基板７５６から離れるように動かされると、可動要素７０４は、プローブ基板７５６の一部を引っ張る。この部分に、可動要素７０４が補強材７０８に向かう方向に取り付けられる。反対に、可動要素７０４がプローブ基板７５６に向けて移動すると、可動要素７０４はプローブ基板７５６の一部を押す。この部分に、可動要素７０４が補強材７０８から離れる方向に取り付けられる。したがって、各アクチュエータ７０２は、プローブ基板７５６の特定領域に押引力を選択的に印加することができる。図１０および１１に示されるように、複数のアクチュエータ７０２（図１０では９つ示されているが、それより多くても少なくてもよい）を利用することによって、複数の押引力１１０２をプローブ基板７５６に印加することができる。可動要素７０４の選択的起動によって、プローブ基板７５６を「ｘ」および／または「ｙ」軸に関して回転し（ＲｘおよびＲｙ）、「ｚ」軸に沿って平行移動（Ｔｚ）できる。さらに、図１２に示されるように押引力１１０２を交互に印加することによって、プローブ基板７５６の表面７１２の形状を変えることができる。（図１０〜１２には示されていないが、プローブ７５８は、プローブ基板７５６の表面７１２に取り付けられる）。表面７１２を図１２に示される凹形状以外の形状にしてもよい。例えば、表面７１２を凸形状または複数の曲線および／または方向の変化を有する複合形状にしてもよい。図１２に示される曲線変化に対して、単純な直線変化を表面７１２に行なうか、その代わりに、直線および曲線変化の組み合わせを行なってもよい。
【００３８】
使用されるアクチュエータ７０２の構成およびタイプは重要でなく、多くの異なるタイプのアクチュエータを使用できる。例えば、アクチュエータ７０２は、一般に補強材７０８に対して不可動に取り付けられる差動ネジアセンブリから成ってもよい。可動要素７０４は、差動ネジアセンブリのドライブヘッド（図示せず）が一方向に回転すると、プローブ基板７５６に向かって移動し、ドライブヘッドが他方向に回転すると、プローブ基板７５６から引き離される差動ネジの軸部分であってもよい。別の非限定例として、アクチュエータ７０２は、補強材７０８に取り付けられるハウジングを備えてもよく、可動要素７０４は、ハウジングに出入り可能なプランジャまたはピストンであってもよい。
【００３９】
アクチュエータ７０２のその他の例は、差動ネジアセンブリ４０４および２７０８、水平調節ネジアセンブリ１５０４、および前述の米国特許出願第１１／１６５，８３３号の調整／平面化アセンブリ２４０８を含むが、それらに限定されない。前述の米国特許第６，５０９，７５１号の図５Ａ〜５Ｃにおいても、アクチュエータ７０２として使用できるアクチュエータの例が示されている。再度図９を参照すると、可動要素７０４は、任意の好適な機構を使用して移動可能である。油圧、モータ、および圧電式アクチュエータなどの機械駆動機構、および差動ネジアセンブリなどの手動機構を含むが、それらに限定されない。
【００４０】
可動要素７０４をプローブ基板７５６に取り付ける必要はない。例えば、可動要素７０４は単にプローブ基板７５６に接するだけでよく、プローブ基板７５６は補強材７０８に向けてバイアスするスプリング機構を用いて補強材７０８に取り付けられ得る。そのような構成において、可動要素７０４がプローブ基板７５６に向かって移動すると、可動要素７０４は、プローブ基板７５６の一部を補強材７０８から押し離す。可動要素７０４がプローブ基板７５６から離れると、スプリング機構（図示せず）は、プローブ基板７５６が可動要素７０４に接して停止するまでプローブ基板７５６を補強材７０８に向けて押す。好適なアクチュエータの例、およびそのようなアクチュエータの使用は、前述の米国特許第５，９７４，６６２号の図５に示されている。さらに別の可能な変形例として、一部の可動要素７０４をプローブ基板７５６に取り付け、その他を単純にプローブ基板７５６に接するようにしてもよい。そのような構成の例は、前述の米国特許第６，５０９，７５１号の図２に示されている。
【００４１】
図９を再度参照すると、プローブカードアセンブリ７００は、試験ヘッド１０６（図６を参照）からコネクタ１０８を受け取るためのコネクタ７５２を有する配線盤７５０を含んでもよい。電気パス（図示せず）は、コネクタ７５２から配線盤７５０を通じてフレキシブル電気コネクタ７５４に提供され、プローブ基板７５６を通じてプローブ７５８に提供される。フレキシブル電気コネクタ７５４は、可撓性ワイヤ、ブラケット（図示せず）に搭載される１つ以上のインターポーザなどを含んでもよい。
【００４２】
図１３および１４は、試験システム１０１において使用可能な図１の結合・調整機構４００の例示的実施形態１３００を示す。図１３は、図６において挿入リング１１０に取り付けられて示される結合・調整機構１３００の上面図を示す。（図６の挿入リング１１０およびヘッドプレート１１２は、図１３の部分図において示される）。図１４は、図１３の側断面図を示す。
【００４３】
図１３および１４に示されるように、結合・調整機構１３００は、ブリッジ１３０２および１つ以上のアクチュエータ１３１２（図１３では５つが示されているが、それより多くても少なくてもよい）を備えてもよい。ブリッジ１３０２は、一般に金属またはその他の剛性材料から成る環状構造であってもよく、フランジ１３０４およびプレート１３０６を含んでもよい。フランジ１３０４は、ボルト１３０８を介してブリッジ１３０２を挿入リング１１０のレッジ２０４に固定する穴（図示せず）を含んでもよい（図６〜８を参照）。プレート１３０６は、コネクタ１０８用の開口部１３１０を含んでもよく（図１３および１４に図示せず）、上述のように、試験ヘッド１０６をプローブカード４０６に接続できる。（図６を参照）。図１３および１４に示されるブリッジ１３０２は、単なる典型であり、多くの変形例が可能である。例えば（限定なく）、ブリッジ１３０２の一般的な形状は環状以外であってもよい。
【００４４】
図１３および１４に示される結合・調整アセンブリ１３００の実施形態において、アクチュエータ１３１２は、結合・調整アセンブリ１３００のプレート１３０６およびプローブカードアセンブリ４０６の装着具４０８の両方に取り付けられる。図１４では、図１〜５を参照して前述されたように、少なくとも装着具４０８、平面化機構４１０、プローブ基板４１２、およびプローブ４１４を一般に含むものとして示されている。図１３および１４に示される実施形態において、アクチュエータ１３１２は、プローブカードアセンブリ４０６を結合・調整アセンブリ１３００に取り付け、プローブカードアセンブリ４０６の配向をブリッジ１３０２に関して調整する。したがって、図１３および１４に示される結合・調整アセンブリ１３００の例示的実施形態において、ブリッジ１３０２は、参照構造４０２の例示的実装であり、アクチュエータ１３１２は、図１の結合・調整機構４００の調整機構４０４の例示的実装である。
【００４５】
アクチュエータ１３１２は、一般にアクチュエータ７０２と類似してもよく、一般に可動要素７０４と類似してもよい可動要素１３５２を含む。図１３および１４に示される例において、アクチュエータ１３１２は、プレート１３０６に取り付けることができ、可動要素１３５２は、装着具４０８に取り付けることができる。可動要素１３５２が装着具４０８から離れると、可動要素１３５２は、プローブカードアセンブリ４０６をブリッジ１３０２に向けて引張る。可動要素１３５２を反対方向に動かすことで、プローブカードアセンブリ４０６をブリッジ１３０２から押し離す。図１３に示されるように、複数のアクチュエータ１３１２をプレート１３０６に関して配置することによって、プローブカードアセンブリ４０６は、特に図４において一般に示されるように、「ｘ」および／または「ｙ」軸に関して回転し、「ｚ」軸に沿って平行移動できる。１つ以上のアクチュエータ１３１２を有するプローブカードアセンブリ４０６に対して押力を印加し、１つ以上のその他のアクチュエータ１３１２用いて引張力を印加することによって、特に図５において一般に示されるように、プローブカードアセンブリ４０６の形状を変えることができる。
【００４６】
アクチュエータ１３１２は、任意の好適な方法でプレート１３０６に取り付けることができる。例えば、各アクチュエータ１３１２の一部をプレート１３０６におけるネジ込み開口（図示せず）に螺入することができる。その他の例として、アクチュエータ１３１２の一部をプレート１３０６に溶接、ロウ付け、ネジ留め、ボルト留め、クランプ留め、接着することができる。可動要素１３５２は、任意の好適な方法で装着具４０８に取り付けることができる。その方法は、装着具４０８への螺入、溶接、ロウ付け、ネジ留め、ボルト留め、クランプ留め、または接着を含むが、それらに限定されない。
【００４７】
図１５は、本発明の一部の実施形態に係る、肩部分１４７０を含んでよい代替ヘッドプレート１１２’の部分図を示す。プローブカードアセンブリ４０６は、図１５に示されるように（例えば、ボルト１４０８、またはネジ、クランプなどのその他の留め具を用いて）、挿入リング１１０に固定できる。また図１５に示されるように、挿入リング１１０をアクチュエータ１４０６上に配置し、次にヘッドプレート１１２’の肩部分１４７０に配置することができる。アクチュエータ１４０６は、アクチュエータ７０２または１３１２と類似して可動要素１４０４を含み（可動要素７０４または１３５２と類似してもよい）、挿入リング１１０を肩部分１４７０に向けて動かすか、または離すことができる。そのようなアクチュエータ１４０６を複数利用することによって、挿入リング１１０（およびプローブカードアセンブリ４０６）の配向は、ヘッドプレート１１２’に対して変更できる。図１５に示される例において、アクチュエータ１４０６を肩部分１４７０に取り付け、可動要素１４０４を挿入リング１１０に隣接させてもよい。バイアス力１４０２（例えば、挿入リング１１０および試験ヘッド１０６の間に配置されるスプリング（図６を参照））は、挿入リング１１０を肩部分１４７０に向けてバイアスすることができる。代わりに、アクチュエータ１４０６を挿入リング１１０に取り付け、可動要素１４０４を肩部分１４７０に隣接させてもよい。さらに別の代替例として、可動要素１４０４を挿入リング１１０に取り付け、可動要素１４０４が挿入リング１１０を肩１４７０部分から押し離し、挿入リング１１０を肩部分１４７０に向けて押すようにしてもよい。そのような場合、バイアス力１４０８を使用する必要はない。
【００４８】
図１６Ａおよび１６Ｂは、図６のヘッドプレート１１２および挿入リング１１０の代わりに使用できる、さらに他の代替ヘッドプレート１５０２および挿入リング１５１２の部分図を示す。図１７〜１９は、本発明の一部の実施形態に係る、図６の試験システム１０１においてヘッドプレート１５０２および挿入リング１５１２と併用可能なプローブカードアセンブリ４０６の例示的実施形態１７０２および結合・調整機構４００の例示的実施形態１８００を示す。よって、図１７〜１９に示されるプローブカードアセンブリ１７０２、および図１８および１９に示される結合・調整アセンブリ１８００は、図１および６に示されるプローブカードアセンブリ４０６および結合・調整アセンブリ４００のさらなる例示的実施形態である。
【００４９】
まず、図１６Ａおよび１６Ｂを参照すると、ヘッドプレート１５０２は中央開口部１５０６を含んでもよく、一般に図６に示されるヘッドプレート１１２と類似してもよい。一方、挿入リング１５１２は、図１６Ａに示される露出位置からヘッドプレート１５０２における開口部（図示せず）内の試験位置（図１６Ｂに示す）にスライドする。挿入リング１５１２がそれに沿ってスライドするスライド機構１９６４は、図１６Ａおよび１６Ｂにおいて破線で示される。これは、スライド機構１９６４が図１６Ａおよび１６Ｂにおいて視界から隠れているためである。スライド機構１９６４は、車輪、ベアリング、または挿入リング１５１２に取り付けられるその他の可動機構（図示せず）がそれに沿って転がる、スライドする、またはその他の動きをするヘッドプレート１５０２に取り付けられたレールを含んでもよい。挿入リング１５１２は、一般に図７および８の挿入リング１１０のような開口部１５１０、穴１５０８を有するレッジ１５１４、および肩部分１５１８を含んでもよい。
【００５０】
例示的な使用において、挿入リング１５１２が図１６Ａに示される露出位置にある間に、プローブカードアセンブリ（図１６Ａおよび１６Ｂに図示せず）は、開口部１５１０を通って（図１６のページに）延長するプローブ（図示せず）を有するレッジ１５１４上に配置される。次に、ボルト穴１５０８を使用して、プローブカードアセンブリをレッジ１５１４にボルトで留め、挿入リング１５１２をヘッドプレート１５０２に押し入れる。これは試験位置（図１６Ｂに示す）として上記参照される。試験位置において、挿入リング１５１２はヘッドプレート１５０２内に配置され、ヘッドプレート１５０２における開口部１５０６は、一般に挿入リング１５１２における開口部１５１０に揃えて配置される。試験位置において、プローブカードアセンブリはＤＵＴと接触する状態にある。
【００５１】
図１７〜１９は、本発明の一部の実施形態に係る、図１６Ａおよび１６Ｂのヘッドプレート１５０２および挿入リング１５１２を備えるように修正されたプローバ１２２（図６を参照）において使用するために構成されたプローブカードアセンブリ１７０２および結合・調整アセンブリ１８００の例示的実施形態を示す。より具体的には、図１７はプローブカードアセンブリ１７０２の上面図を示し、図１８はヘッドプレート１５０２および挿入リング１５１２に搭載されたプローブカードアセンブリ１７０２および結合・調整アセンブリ１８００の上面図を示し、図１９はその側断面図を示す。各図は部分図で示される。
【００５２】
図１７および１９に示されるように、プローブカードアセンブリ１７０２は、装着具４０８、平面化機構４１０、プローブ基板４１２、およびプローブ４１４を備え、それらは図１を参照して上述されたとおりである。また図示されるように、複数のアクチュエータ１７０４がプローブカードアセンブリ４０６の装着具４０８に取り付けられる（３つのアクチュエータ１７０４が図１７〜１９に示される例示的構成に示されるが（図１９に示される図は、３つのアクチュエータ１７０４のうちの２つのみを示す）、それより多くても少なくてもよい）。各アクチュエータ１７０４は、一般にアクチュエータ７０２、１３１２、１４０６のいずれかと類似してよく、可動要素７０４、１３５２、１４０４と一般に類似してもよい可動要素１７０４を含んでもよい。図１７〜１９に示される例において、アクチュエータ１７０４を装着具４０８に取り付け、可動要素１７０６をプレート１８１０に隣接させてもよい（アクチュエータ１７０４は、任意の好適な方法で装着具４０８に取り付けることができる。その方法は、アクチュエータ１３１２をプレート１３０６に取り付けるための上述の取り付け方法のいずれかを含むが、それらに限定されない。）
図１８および１９に示されるように、結合・調整アセンブリ１８００は、一般に環状形状であってもよく、フランジ１８０６およびプレート１８１０を含むブリッジ１８０２を備える。ブリッジ１８０２は、金属またはその他の類似材料から成ってもよい。フランジ１８０６は、ヘッドプレート１５０２（図１６を参照）における穴１５０４を介してブリッジ１８００をヘッドプレート１５０２に留めるボルト１８０４用の穴（図示せず）を含んでもよい。ブリッジ１８０２は、コネクタ１０８用の開口部１８１２を含んでもよく、図６を参照して上述されたように、試験ヘッド１０６をプローブカードアセンブリ４０６に電気的に接続できる。
【００５３】
図１６〜１９を参照すると、使用中に、スプリングプラグ１９０２を挿入リング１５１２のレッジ１５１４における穴１５０８に挿入する（例えば、螺入する）ことができる。挿入リング１５１２は、図１６Ａに示される露出位置に移動され、プローブカードアセンブリは、ブリッジ１８０２の配向にプローブカードアセンブリ４０６を押すバイアス力を提供するスプリングプラグ１９０２のスプリング上に配置される。代わりに、スプリングプラグ１９０２を挿入リング１５１２に取り付けてもよい。一般に引き込まれるアクチュエータ１７０４の可動要素１７０６を用いて、挿入リング１５１２を試験位置に移動する（図１６Ｂに示す）。この位置は、上述および図１６Ｂに示されるように、一般にヘッドプレート１５０２内にある。次に、アクチュエータ１７０４の可動要素１７０６を延長し、それらがプレート１８１０に押し付けられるようにする。アクチュエータ１７０４を選択的に起動することによって、プローブカードアセンブリを「ｘ」および／または「ｙ」軸に関して回転し、一般に図４に示されるように、「ｚ」軸に沿っていずれかの方向に平行移動することもできる。プローブカードアセンブリ４０６の形状は、一般に図５に示されるように変更してもよい。
【００５４】
アクチュエータ１７０４は、任意の好適な方法で起動する（例えば、可動要素１７０６を移動する）ことができる。その方法は、図１５のアクチュエータ１３１２を起動するための上述の任意の方法を含むが、それらに限定されない。さらに、アクチュエータ１７０４は、装着具４０８ではなくプレート１８１０上に配置できる。例えば、下方（図１９を参照）に延長するシャフト１７０６を有するプレート１８１０の下面（図１９を参照）にアクチュエータ１７０４を取り付け、装着具４０８の上面（図１９を参照）と接触させてもよい。
【００５５】
図２０は、図１７〜１９のブリッジ１８０２の例示的変形例を示す。図２０は、一般に図１９と同様であるが、図２０において、ブリッジ２０００はブリッジ１８０２と置き換えられ、アクチュエータ２０５０は、アクチュエータ１７０４と置き換えられる。図示されるように、ブリッジ２０００は、一般にフランジ１８０６と類似してもよいフランジ２００６と、一般にプレート１８１０と類似してもよいプレート２０１０を含んでもよいが、プレート２０１０は、プローブカードアセンブリ４０６に対して均一または平らな表面を提示しない。各アクチュエータ２０５０は、アクチュエータ７０２、１３１２、１４０６、１７０４のいずれかと類似してよく、装着具４０８に向けて選択的に前進させることができる可動要素２０５２を含むことによって、プローブカードアセンブリ４０６をプレート２０１０から押し離すか、または装着具４０８から引き離すことができる。それによって、スプリングプラグ１９０２のスプリングは、プローブカードアセンブリ４０６をプレート２０１０に向けて押すことができる。複数のそのようなアクチュエータ２０５０を選択的に使用することによって、図４に示されるように、プローブカードアセンブリ４０６を「ｘ」および／または「ｙ」軸に関して回転し、「ｚ」軸に沿っていずれかの方向に平行移動できる。
【００５６】
図２１Ａ（上面図）および２２Ｂ（側断面図）は、本発明の一部の実施形態に係る、別の代替ヘッドプレート１５０２’、挿入リング１５１２、およびプローブカードアセンブリ４０６を示す。挿入リング１５１２およびアクチュエータ１７０４を含むプローブカードアセンブリ４０６は、一般に図１９に示されるものと同一であってもよい。ヘッドプレート１５０２’も、一般に図１９のヘッドプレート１５０２と類似してもよいが、ヘッドプレート１５０２’は、図２１Ａおよび２１Ｂに示されるような延長部分２１５２を含む。延長部分２１５２のため、ブリッジ１８０２（図１９を参照）は不要となり、延長部分２１５２は一般に図１９のブリッジ１８０２と置き換えられる。つまり、アクチュエータ１７０４の可動要素１７０６は、延長部分２１５２に接し、スプリングプラグ１９０２のバイアス力に対抗して、延長部分２１５２からプローブカードアセンブリ４０６の一部を選択的に押し離す。上述のように、スプリングプラグ１９０２は、代わりにプローブカードアセンブリ４０６（例えば、装着具４０８）に取り付けられてもよい。
【００５７】
図２２は、プローブカードアセンブリ４０６などのプローブカードアセンブリを設計、製造、および使用するための例示的プロセス２１００を示す。図に示されるように、プロセス２１００は、プローブカードアセンブリ４０６（２１０２）の設計から開始する。特に、ＤＵＴ４２０の入出力端子４１８に対応するようプローブを配置するステップを含む。一般にプローブ４１４は、各ＤＵＴ端子４１８用に提供され、プローブ４１４は、ＤＵＴ端子４１８のレイアウトに対応する構成において配置されてもよい。当然のことながら、プローブカードアセンブリ４０６の設計は、プローブカードアセンブリ４０６を介して電気パスを提供し、特定プローブ４１４をテスタからの特定データチャンネルに電気接続するなどのその他の検討事項を含んでもよい。
【００５８】
プローブカードアセンブリ４０６が設計されると（２１０２）、プローブカードアセンブリを製造し、組み立てることができる（２１０４）。図１に示される例示的プローブカードアセンブリ４０６を参照すると、プローブ４１４をプローブ基板に取り付け、プローブ基板４１４、装着具４０８、および平面化機構４１０を組み立てることができる。プローブカードアセンブリ４０６が組み立てられると（２１０４）、平面化機構４０８を利用し、一般に上述されるように、プローブ４１４の接触端を平面化できる。例えば、上述のように、平面化機構４０８は、プローブカードアセンブリ４０６の要素における不規則性および不完全性によって生じるプローブ４１４の誤配向を補正できる。非限定例は、プローブ基板４１２、プローブ４１４、および／またはプローブ基板４１２を装着具４０８に取り付ける機構における不規則性および不完全性を含む。図２７に示されるマルチ−プローブ基板プローブカードアセンブリ４０６’を参照して以下に記載されるように、１つの平面化機構４１０’は、１つのプローブ基板４１２’上の１つのプローブ４１４’のセットの誤配向を補正し、その他の平面化機構４１０’’は、その他のプローブ基板４１２’’上のプローブ４１４’’のその他のセットの誤配向を独立して補正できる。平面化機構４１０’、４１０’’は、プローブ４１４’、４１４’’の各セットを配向し、プローブ４１４’、４１４’’によって形成される配列２７０２が（例えば、平面またはほぼ平面において）望ましく配向されるようにすることができる。
【００５９】
２１０８において、プローブカードアセンブリ４０６を含む製品は、図１の試験システム４０１または図６の試験システム１０１などの試験システムに設置するための試験場に出荷できる。試験場において、図１のハウジング４２２のようなハウジング、または図６のプローバ１２２などのプローバに製品を設置できる（２１１０）。出荷される製品は、プローブカードアセンブリ４０６、調整機構４０４と一体化されるプローブカードアセンブリ４０６、調整機構４０４および参照構造４０２と一体化されるプローブカードアセンブリ４０６、またはそれらの任意の組み合わせであってもよい。
【００６０】
例示的プローブカード４０６およびブリッジ１３０２およびアクチュエータ１３１２を備える結合・調整アセンブリは、後述の例である。つまり、図１４に示される例示的プローブカード４０６およびブリッジ１３０２およびアクチュエータ１３１２を備える結合・調整アセンブリを単一の製品として組み立てた後、２１０８において試験場に出荷する。ここで、図６および１４に示されるように、２１１０において単一の製品としてプローバ１２２の挿入リング１１０上に設置されてもよい。
【００６１】
図１９に示される例示的プローブカード４０６、およびブリッジ１８０２およびアクチュエータ１７０４を備える結合・調整アセンブリは、２１０８において出荷された製品がプローブカードアセンブリ４０６および調整機構４０８の両方を含んでもよい例である。つまり、２１０８において出荷する前に、アクチュエータ１７０４をプローブカードアセンブリ４０６の装着具４０８に取り付け、取り付けられたアクチュエータ１７０４を有するプローブカードアセンブリ４０６を備える製品を２１０８において試験場に出荷できる。試験場は、図１９に示されるようにブリッジ１８０２が既に取り付けられているヘッドプレート１５０２を有するプローバ１２２を含んでもよい。試験場において、アクチュエータ１７０４を含むプローブカードアセンブリ４０６は、図１９に示されるように、取り付けられたアクチュエータ１７０４を有するプローブカード４０６を挿入リング１５１２に配置することによって、２１１０においてプローバ１２２に設置できる。
【００６２】
図２０のプローブカードアセンブリ４０６は、プローブカードアセンブリ４０６が２１０８において出荷される例を示す。つまり、２１０８において、装着具４０８、平面化機構４１０、およびプローブ４１４を有するプローブ基板４１２を備えるプローブカードアセンブリは、２１０８において、図２０に示されるように、アクチュエータ２０５０を有するブリッジ２０００が既に取り付けられているヘッドプレート１５０２を有するプローバ１２２を含む試験場に出荷される。次に、２１１０において、図２０に示されるように、プローブカードアセンブリ４０６を挿入リング１５１２に配置することによって、プローブカードアセンブリ４０６をプローバ１２２に設置できる。
【００６３】
２１１０において設置されると、２１１２において、必要に応じて、プローブカードアセンブリ４０６の配向を参照構造４０２に対して調整できる。上述のように（例えば、特に図４および５を参照して）、また図２８〜３０を参照して以下に記載されるように、調整機構４０４は、試験装置における不完全性および不規則性によって生じるプローブ４１４、４１４’、４１４’’およびプローブ配置２７０２の誤配向を補正できる。
【００６４】
２１１０において、プローブカードアセンブリ４０６がプローバ１２２に設置され、２１１２において調整されると、試験システム１０１、４０１は、２１１４においてＤＵＴ１２０を試験する。異なる端子配列を有する新規ＤＵＴを試験するための新規プローブカードアセンブリ設計は、新規ＤＵＴの端子のレイアウトに対応するように配置された新規プローブを有する新規プローブ基板を単に設計し、その後にプローブカードアセンブリ４０６の元のプローブ基板４１２を新規プローブ基板と置き換えることによって実装されてもよい。
【００６５】
図２３は、図２２の２１１４においてＤＵＴを試験するための例示的プロセス２５００を示す。ここで、ＤＵＴの試験中に、結合・調整アセンブリ４００を利用できる。図２３に示されるように、プロセス２５００は、プローブ４１４とＤＵＴ端子４１８（２５０４）との間に接触を生じさせることから開始する。上述のように、ＤＵＴ端子４１８は、チャック１２４を移動し、プローブカードアセンブリ４０６を固定することによって、プローブ４１４と接触させられる。あるいは、調整機構４０４は、プローブカードアセンブリ４０６を移動させてＤＵＴ４２０と接触させてもよく、ＤＵＴ４２０を移動させる必要はない。さらに別の代替例として、ＤＵＴ４２０およびプローブ４１４の両方を移動させて接触を生じさせてもよい（２５０４）。
【００６６】
２５０６において、ＤＵＴ４２０の試験を開始する。試験中に、ＤＵＴ端子４１８に関するプローブ４１４の位置を監視する（２５０８）。プローブカードアセンブリ４０６（および／またはプローブ４１４）に関するＤＵＴ４２０（および／またはＤＵＴ端子４１８）の位置を感知することによって行なうことができる。ＤＵＴ４２０（および／または端子４１８）およびプローブカードアセンブリ４０６（および／またはプローブ４１４）の位置は、容量センサまたは光学センサ（例えば、１つ以上のカメラ）の使用を含む任意の好適な方法で特定できる。代わりに、力またはひずみセンサを使用して、機械的シフトを検知できる。２５０８において、プローブ４１４がＤＵＴ端子４１８に関して適所から外れていると判断される場合（２５０８‐はい）、２５１０において、調整機構４０４を使用してプローブカードアセンブリ４０６の配向を調整できる。例えば、容量センサまたは光学センサ、あるいは力またはひずみゲージによって出力された信号を使用して、調整機構４０４を駆動できる。代替または追加として、チャック４２４の位置を変えることもできる。監視（２５０８）および調整（２５１０）は、ＤＵＴ４２０の試験中に継続して行なってもよい。別の代替例として、調整（２５１０）を異なるＤＵＴの試験の間に行ってもよい。例えば、第１のＤＵＴ４２０またはＤＵＴのセットを試験した後、２５１０を参照して上述のように、必要に応じてプローブ４１４の位置を変更および調整することができる。その後、第２のＤＵＴまたはＤＵＴのセットを試験する。当然のことながら、図２２のプロセス２５００において、条件を設定し、プロセスの終了、またはエラーの処理などを行ってもよい。
【００６７】
図２３のプロセスは、ハードウェアおよび／またはソフトウェア（本明細書で使用される用語「ソフトウェア」は任意の形態のソフトウェア、ファームウェア、マイクロコード、あるいはそれらの任意の組み合わせを含むが、それらに限定されない）、またはそれらの任意の組み合わせにおいて実装できる。例えば、図２４に示されるシステム２４００は、図２３のプロセス２５００を実施するように構成できる。プロセッサ２４０２は、任意のデジタルコントローラ、コンピュータ、または演算装置であってもよく、メモリ２４０８に格納されるソフトウェアの制御下で作動するように構成できる（メモリ２４０８は、半導体、磁気または光学ベースの記憶装置を含むがそれらに限定されない任意の記憶装置であってもよく、またメモリ２４０８は、揮発性または非揮発性メモリであってもよい。）プロセッサ２４０２は、調整機構４０４を構成するアクチュエータ２４０６に制御データを送信することによって、プロセス２５００の２５０４および２５１０を実行できる。プロセッサ２４０２は、センサ２４０４（１つ以上の光学センサ、容量センサ、ひずみゲージ、力ゲージなどであってよいが、それらに限定されない）を通じて、プローブ４１４およびＤＵＴ端子４１８の相対位置に関するデータを受信できる。
【００６８】
図２５は、さらに他の例示的実施形態を示す。図示されるように、プローブカードアセンブリ４０６は、プローブカードアセンブリ４０６に関するデータを格納し、（例えば、無線通信技術、赤外線通信技術などを使用して）データをコントローラ２１５４に無線伝送するための埋め込みトランスミッタ（図示せず）を有するメモリ回路２１５６を含んでもよい。例えば、メモリ２１５６は、調整機構４０４に対する既定の設定を表すデータを格納できる。つまり、メモリ２１５６は、事前に決定されている調整機構４０４に対する設定を格納し、プローブカードアセンブリ４０６を配向して、プローブ４１４がＤＵＴ端子４１８と共通平面を成すようにする。ボタン２１５８またはその他のトリガ装置が、設定データをメモリ２１５６に伝送してもよい。
【００６９】
コントローラ２１５４は、埋め込みレシーバ（図示せず）を含んでもよく、メモリ２１５６によって伝送された設定データを受信し、制御信号２１５０を調整機構４０４に提供して、メモリ２１５６によって伝送された設定データに従って調整機構４０４にプローブカードアセンブリ４０６を配向させる。コントローラ２１５４は、設定データをメモリ２１５６に伝送して格納するよう構成されてもよく、そのような伝送は、ボタン２１５２によってトリガされてもよい。例えば、プローブカードアセンブリ４０６は、プローバ１２２に搭載され、調整機構４０４を使用して、プローブ４１４がＤＵＴ端子４１８と共通平面を成すよう配向されてもよい。次に、ボタン２１５２を起動することによって、コントローラ２１５４に調整機構４０４用の設定データをメモリ２１５６に伝送させる。ここで、設定データが格納される。メモリ２１５６および／またはコントローラ２１５４は、代わりにまたは付加的に、任意のその他の近接装置、機械、または機器にデータを伝送するか、またはデータを受信するよう構成されてもよい。例えば、メモリ２１５６は、プローブカードアセンブリ４０６に関するデータをテスタ１０２に伝送できる（図６を参照）。
【００７０】
コントローラ２１５４およびメモリ２１５６は、アナログ回路、デジタル論理回路、ソフトウェの制御下で作動するプロセッサ、またはそれらの任意の組み合わせを含むがそれらに限定されない任意の好適なエレクトロニクスを使用して実装できる。
【００７１】
図２６は、同様に調整されたプローブカードアセンブリのみの結合を可能にする鍵としての結合・調整アセンブリ４００の使用を示す。図２６に示されるように、調整機構４０４を意図的に設定し、プローブカードアセンブリ４０６の非平面結合を提供する。同様に図に示されるように、プローブカードアセンブリ４０６の平面化機構４１０は、適合非平面性を用いて意図的に設定される。プローブカードアセンブリ４０６が参照構造４０２に結合されている間、調整機構４０４および平面化機構４１０によって意図的に設定された非平面は、プローブ４１４が平面となるよう相殺する。しかし、適合非平面性を用いて設定されたプローブカードアセンブリ４０６のみが参照構造４０２と結合し、平面化されたプローブ４１４を提供する。したがって、調整機構４０４の非平面設定が鍵となり、適合非平面性を用いて設定されたプローブカードアセンブリ４０６のみが結合・調整アセンブリ４００と併用されるようにされる。
【００７２】
図２７は、本発明の一部の実施形態に係る例示的プローブカードアセンブリ４０６’を示す。本明細書に記載されるいずれかの実施形態において、プローブカードアセンブリ４０６の代わりに使用できる。図示されるように、プローブカードアセンブリ４０６などのプローブカードアセンブリ４０６’は、装着具４０８を含む。しかし、プローブカードアセンブリ４０６’は、プローブ２７０２の大型配列を形成するプローブ４１４’、４１４’’を備える複数のプローブ基板４１２’、４１２’’を含む。プローブ基板４１２’、４１２’’およびプローブ４１４’、４１４’’はそれぞれ一般に、プローブ基板４１２およびプローブ４１４と類似してもよい。プローブカードアセンブリ４０６’は、複数の平面化機構４１０’、４１０’’も含み、それぞれ一般に平面化機構４１０と類似してもよい。２つのプローブ基板４１４’、４１４’’が図示されているが、それより多くのプローブ基板を使用してもよい。同様に、２つ以上の平面化機構４１０’、４１０’’を使用してもよい。複数のプローブ基板を備えるプローブカードアセンブリの例は、前述の米国特許出願第１１／１６５，８３３号において開示されている。
【００７３】
したがって、図２７に示されるように複数のプローブ基板（例えば、４１２’、４１２’’）を使用することによって、小型のプローブ（例えば、４１４’、４１４’’）のセットから比較的大型のプローブ配列を形成できる。しかしながら、プローブの配列が大きい程、プローブの先端が望ましい配向（例えば、平面またはほぼ平面）に位置するようプローブを配向することが難しくなる。図２８〜３０は、プローブ配列２７０２のプローブの誤配向の例示的原因、およびそのような誤配向を補正するための本明細書で開示される様々な実施形態の使用を示す。
【００７４】
図２８は、プローブカードアセンブリ４０６’製造後の図２７のプローブカードアセンブリ４０６’を示す。図示されるように、プローブ配列２７０２を形成するプローブ４１４’および４１４’’の先端は、望ましい配向（例えば、平面またはほぼ平面）にない。複数の要素が、プローブ配列２７０２のプローブの不規則で望ましくない配向に寄与する。
【００７５】
そのような要素の１つは、プローブ４１４’、４１４’’が取り付けられるプローブ基板４１２’、４１２’’の表面２８０２における不規則性である。例えば、完全な平面ではなく、表面２８０２は曲線またはその他の不規則性などの不完全性を含んでもよい。実際に、表面２８０２の面積が大きい程、表面２８０２が著しい不完全性および不規則性を含む可能性が高くなる。例えば、プローブ配列２７０２の望ましい配向が、プローブ端が平面またはほぼ平面にある配向であると仮定すると、プローブ基板４１４’、４１４’’の表面２８０２における不規則性によって、非平面性がプローブ配列２７０２の配向に導入される場合がある。
【００７６】
プローブ配列２７０２のプローブの配向における不規則性に寄与するその他の要因は、プローブ自体である。例えば、配列２７０２のプローブの１つは、その他のプローブよりわずかに小さいか、または大きくてもよい。そのような例の１つとして、配列２７０２のプローブの１つは、その他のプローブとの差だけ表面２８０２から延長してもよい。再び例示の目的で、配列２７０２のプローブの先端の望ましい配向が平面であると仮定すると、プローブサイズのわずかな不規則性によって、プローブ配列２７０２の配向に非平面性が導入される場合がある。
【００７７】
しかし、プローブ配列２７０２の配向における不規則性に寄与するさらなる他の要因は、プローブ基板４１２’、４１２’’を装着具４０８に取り付ける機構から生じる可能性がある。取り付け機構（図２８における平面化機構４１０’、４１０’’）は、装着具４０８に関してプローブ基板４１２’、４１２’’をわずかに傾斜させる場合がある。また取り付け機構は、プローブ基板４１２’、４１２’’上にわずかに不均一な力を印加することによって、プローブ基板４１２’、４１２’’の表面２８０２に不規則性をもたらす場合がある。
【００７８】
上述のように、平面化機構４１０’、４１０’’は、プローブ配列２７０２のプローブ配向における不規則性を補正し、プローブの先端を装着具４０８に関して望ましい配向に（例えば、平面またはほぼ平面、あるいはプローブによって接触されるＤＵＴ端子により画定される表面に対応して）移動させるよう構成される。上述のように平面化機構４１０’、４１０’’を利用することによって、各プローブ基板４１２’、４１２’’を操作し、プローブ４１４’およびプローブ４１４’’を望ましい配向に配置することができる。それによって、プローブ４１４’、４１４’’によって形成されたプローブ配列２７０２の望ましい配向を形成する。プローブ配列２７０２の先端の望ましい配向が平面であると仮定すると、平面化機構４１０’、４１０’’は、図２９に示されるように、プローブ配列２７０２の先端を装着具４０８に関して平面配向に配置できる。実際に、平面化機構４１０’、４１０’’が差動ネジアセンブリから成る場合、約１９１ｍｍＸ１９１ｍｍの配列（例えば、２７０２）におけるプローブの先端は、プローブカードアセンブリ（例えば、４０６’）上の参照構造（例えば、装着具４０８）に関して約１１ミクロン以内に平面化されている。（つまり、第１のプローブが平面と接触する場合、その他のプローブはすべて、平面から１１ミクロン以内にある。）前述の数値例は、単なる例であってそれらに限定されない。例えば、一部の例において、多少のプローブの平面性は、差動ネジアセンブリをアクチュエータとして使用することによって得られる。さらに、その他のタイプのアクチュエータ、例えば、空気圧で作動するアクチュエータなどを使用して、多少のプローブの平面性を得ることができる。プローブ配列のサイズは、得られる平面性の程度に影響する。また異なる試験シナリオにおいて、多少のプローブ配列の平面性が必要となる場合がある。
【００７９】
プローブ配列２７０２のプローブが、装着具４０８に関して完璧またはほぼ完璧に配向されているとしても、プローブカードアセンブリ４０６’を試験装置に搭載している間に、試験装置（例えば、図１の試験システム４０１、または図６の１０１）によって、ＤＵＴ端子（図示せず）に関するプローブ配列２７０２の誤配向が導入される可能性がある。例えば、プローブカードアセンブリ４０６’が取り付けられる試験装置内の構造は、構造上の不完全性を有する場合があり、それによってプローブカードアセンブリ４０６’は試験装置に関して傾斜する。その他の例として、プローブカードアセンブリ４０６’によって接触されるＤＵＴを保持する機構（例えば、ステージ４３０、１３０）が傾斜していることによって、プローブカードアセンブリ４０６’のプローブがＤＵＴ端子（図示せず）に関して誤配向する場合がある。
【００８０】
ＤＵＴ端子（図示せず）に関するプローブ配列２７０２の誤配向の要因にかかわらず、プローブ配列２７０２のサイズが大きい程、ＤＵＴ端子（図示せず）に関するプローブ配列２７０２の傾斜またはその他の誤配向の有害な影響が大きくなる。図３０は、図２９において平面化されるが（参照構造４０８の説明を容易にするため、平面化機構４１０’、４１０’’、およびプローブ基板４１２’、４１２’’は図示されない）、ＤＵＴ端子（図示せず）に対応する表面３００８に関して傾斜するプローブ配列２７０２を示し、試験装置によって導入された平面誤差の影響が、プローブ配列２７０２のサイズに伴ってどのように増加するかを示す。図示されるように、図３０における参照番号３００４によって識別される小型配列の平面誤差量は、距離３０１０である。しかし、図３０における参照番号３００２によって識別される大型配列の場合、ＤＵＴ端子（図示せず）によって確定される表面３００８に関するプローブ配列２７０２の同一傾斜は、距離３０１０プラス追加距離３０１４に応じて、図３０において識別されるより大きい平面誤差を生じさせる。
【００８１】
したがって、図３０に示される例においては、プローブ配列２７０２のプローブは、図２９に示されるように平面（またはほぼ平面）に位置するよう正確に調整され、試験装置に搭載される間に、ＤＵＴ端子に対応する表面３００８に関して傾斜する。それによって、平面誤差が生じ、その程度はプローブ配列２７０２のサイズに伴って増加する。図２９に関して上述される例を参照すると、搭載構造４０８に関して約１８ミクロン以内に平面化されたプローブ配列２７０２であっても、プローブカードアセンブリ４０６’が試験装置（図示せず）に搭載される間に、その量の２倍、３倍、４倍、５倍、またはそれ以上だけＤＵＴ端子（図示せず）によって画定された表面３００８との配向から外れる場合がある。調整機構４０４（特に図１、４、および５を参照）は、そのような平面誤差のすべてが試験装置によって導入された傾斜によるわけではない場合、その大部分を低減でき、プローブ配列２７０２の配向を図２９に示される精度（例えば、一部の例において約１８ミクロン）で望ましい許容範囲に戻すことができる。
【００８２】
したがって、本発明は次のように限定されるものではないが、プローブ配列２７０２の配向をプローブカードアセンブリ４０６’上の参照構造（例えば、図２９における装着具４０８）に対して調整し、プローブ基板４１２’および４１２’’、プローブ４１４’および４１４’’、および／または図２９に示されるように、プローブ基板４１２’および４１２’’を装着具４０８に取り付ける機構における不規則性によって生じるプローブ配列２７０２の誤配向を補正し、さらにプローブカードアセンブリ４０６’を試験装置（図示せず）に搭載した後、プローブカードアセンブリ４０６’の配向を試験装置（図示せず）に対して調整し、試験装置における不規則性によって生じる誤配向を補正することによって、プローブ配列２７０２によって接触されるＤＵＴ端子（図示せず）に対してプローブ配列２７０２を正確に配向し、特に大型プローブ配列に対して顕著である図３０に示されるような傾斜誤差を低減することができる。
【００８３】
ＤＵＴ端子に関するプローブの誤配向の低減は、さらなる利点を提供する。例えば、ＤＵＴ端子に関するプローブの誤配向を低減することによって、ＤＵＴ端子上にプローブによって形成されたスクラブマークの統一性および反復性を増加し、スクラブマークのサイズを減少できる。当該分野において周知のとおり、より小さく、統一性に優れたスクラブマークをＤＵＴ端子（例えば、半導体ダイのボンドパッド）上に繰り返し製造する能力は、多くの利点をもたらす。例えば、ＤＵＴ端子とのワイヤ接合を容易にすることを含むが、それらに限定されない。
【００８４】
本明細書に記載の各実施形態は、調整機構４０４を使用することによって、ユーザが平面化機構４１０、４１０’、４１０’’を使用してプローブ基板４１２、４１２’、４１２’’の配向を調整するより速くプローブカードアセンブリ４０６、４０６’を調整できる。したがって、調整機構４０４ではなく、平面化機構４１０、４１０’、４１０’’を使用して、プローブカードアセンブリを試験装置に搭載する際に生じる不規則性に起因するＤＵＴ端子に関するプローブ４１４、４１４’、４１４’’の誤配向を低減できるが（図３０について上述されるように）、ユーザは一般に、調整機構４０４を使用して、そのような誤配向をより迅速に低減し、プローブカードアセンブリ４０６、４０６’の配向を調整することができる。
【００８５】
２つのプローブ基板４１２’、４１２’’を有するプローブカードアセンブリ４０６’に関する説明および図示を簡素化するために記載されているが、前述の利点は、１つのプローブ基板４１２を有するものとして図示されているプローブカードアセンブリ４０６に等しく適用されるが、上述のように、１つ以上の基板４１２を有してもよく、または３つ以上のプローブ基板を有するプローブカードアセンブリに適用されてもよい。
【００８６】
本発明の特定実施形態および用途は、本明細書において記載されているが、本発明はそれらの例示的実施形態および用途、あるいはそれらが作動する方法または本明細書に記載の方法に限定することを意図しない。例えば、アクチュエータ（例えば、７０２、１３１２、１４０６、１７０４、２０５０）およびスプリングバイアス機構（例えば、１４０２、１９０２）の位置を図の例示的実施形態において示される位置から変えてもよい。一例として、アクチュエータ（例えば、７０２、１３１２、１４０６、１７０４、２０５０）は、プローブカードアセンブリ（例えば、４０６）、挿入リング（例えば、１１０）、ブリッジ構造（例えば、１８０２、２０００）、ヘッドプレート（例えば、１１２）、プローバ（例えば、１２２）またはハウジング（例えば、４２２）のその他の要素、あるいは試験ヘッド（例えば、１０６）の任意の部分のうち１つ以上の任意の部分に取り付けられてもよい。バイアススプリング機構（例えば、１４０２、１９０２）は、プローブカードアセンブリ（例えば、４０６）、挿入リング（例えば、１１０）、ブリッジ構造（例えば、１８０２、２０００）、ヘッドプレート（例えば、１１２）、プローバ（例えば、１２２）またはハウジング（例えば、４２２）のその他の要素の任意の部分、あるいは試験ヘッド（例えば、１０６）の任意の部分に取り付けられてもよい。プローブカードアセンブリ（例えば、４０６）、プローブ（例えば、４１４）、ＤＵＴ（例えば、４２０）の位置を感知するため、およびプローブ（例えば、４１４）および／またはプローブカードアセンブリ（例えば、４０６）の配向を変更するためのエレクトロニクスおよびその他の要素は、プローブカードアセンブリ（例えば、４０６）、挿入リング（例えば、１１０）、ブリッジ構造（例えば、１８０２、２０００）、ヘッドプレート（例えば、１１２）、プローバ（例えば、１２２）またはハウジング（例えば、４２２）のその他の要素、あるいは試験ヘッド（例えば、１０６）のうちの１つ以上の任意の部分の全体または一部に配置されてもよい。その他の例示的変形例において、チャック４２４を傾斜させる、またはそれ以外の移動によってＤＵＴ４２０の配向を調整できる。つまり、チャック４２４を使用して、ＤＵＴ４２０の端子４１８をプローブ４１４に対して平面化できる。そのようなチャック４２４の使用は、平面化プローブ４１４の代替または追加として行ってもよい。さらに別の例示的変形例は、以下のとおりである。メモリ２１５６およびコントローラ２１５４は、図２４において示され、無線通信するものとして上述されているが、代わりに、メモリ２１５６およびコントローラ２１５４は、直接有線リンク（図示せず）を通じて通信してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】図１は、本発明の一部の実施形態に係る、１つ以上の電子装置を試験するための例示的試験システムを示す。
【図２】図２および３は、図１のプローブカードアセンブリの装着具に関する、プローブカードアセンブリのプローブ基板の配向の選択的調整を示す。
【図３】図２および３は、図１のプローブカードアセンブリの装着具に関する、プローブカードアセンブリのプローブ基板の配向の選択的調整を示す。
【図４】図４および５は、図１の試験システムにおける参照構造に関する、プローブカードアセンブリの配向の選択的調整を示す。
【図５】図４および５は、図１の試験システムにおける参照構造に関する、プローブカードアセンブリの配向の選択的調整を示す。
【図６】図６は、本発明の一部の実施形態に係る、半導体ウエハのダイを試験するための例示的試験システムを示す。
【図７】図７は、図６のプローバの挿入リングの上面図を示す。
【図８】図８は、図７の挿入リングの側断面図を示す。
【図９】図９は、本発明の一部の実施形態に係る、例示的プローブカードアセンブリを示す。
【図１０】図１０〜１２は、図９のプローブカードアセンブリのプローブ基板を示す。
【図１１】図１０〜１２は、図９のプローブカードアセンブリのプローブ基板を示す。
【図１２】図１０〜１２は、図９のプローブカードアセンブリのプローブ基板を示す。
【図１３】図１３は、本発明の一部の実施形態に係る、図６の試験システムのヘッドプレートおよび挿入リングの部分図で示される結合・調整アセンブリの例示的実施形態の上面図を示す。
【図１４】図１４は、プローブカードアセンブリを有する図１３の結合・調整アセンブリの側断面図を示す。
【図１５】図１５は、本発明の一部の実施形態に係る、ヘッドプレートおよび挿入リングの部分図で示される結合・調整アセンブリの別の例示的実施形態の側断面図を示す。
【図１６Ａ】図１６Ａおよび１６Ｂは、本発明の一部の実施形態に係る、図６の試験システムと併用可能な代替ヘッドプレートおよび挿入リングを示す。
【図１６Ｂ】図１６Ａおよび１６Ｂは、本発明の一部の実施形態に係る、図６の試験システムと併用可能な代替ヘッドプレートおよび挿入リングを示す。
【図１７】図１７は、図１６Ａおよび１６Ｂのヘッドプレートおよび挿入リングと併用可能な例示的プローブカードアセンブリの上面図を示す。
【図１８】図１８は、本発明の一部の実施形態に係る、部分図で示される図１６Ａおよび１６Ｂのヘッドプレートおよび挿入リングに取り付けられる例示的結合・調整アセンブリの上面図を示す。
【図１９】図１９は、図１７のプローブカードアセンブリを有する図１８の結合・調整アセンブリの側断面図を示す。
【図２０】図２０は、本発明の一部の実施形態に係る、図１９の結合・調整アセンブリ、およびプローブカードアセンブリの代わりに使用可能な代替結合・調整アセンブリを示す。
【図２１Ａ】図２１Ａは、図１６Ａおよび１６Ｂのヘッドプレートおよび挿入リングの代替バージョン、および本発明の一部の実施形態に係るヘッドプレートおよび挿入リングの代替バージョンと併用可能な結合・調整アセンブリを有するプローブカードアセンブリの上面図を示し、図２１Ｂはその側断面図を示す。
【図２１Ｂ】図２１Ａは、図１６Ａおよび１６Ｂのヘッドプレートおよび挿入リングの代替バージョン、および本発明の一部の実施形態に係るヘッドプレートおよび挿入リングの代替バージョンと併用可能な結合・調整アセンブリを有するプローブカードアセンブリの上面図を示し、図２１Ｂはその側断面図を示す。
【図２２】図２２は、本発明の一部の実施形態に係る、プローブカードアセンブリを設計、製造、および使用するための例示的プロセスを示す。
【図２３】図２３は、図２２のプロセスからＤＵＴを試験するステップを行う例示的プロセスを示す。
【図２４】図２４は、図２３のプロセスを実施するための例示的システムを示す。
【図２５】図２５は、本発明の一部の実施形態に係る、プローブカードアセンブリに関連するデータの無線伝送を含んでもよいプローブカードアセンブリの例示的実施形態を示す。
【図２６】図２６は、本発明の一部の実施形態に係る、未承認プローブカードアセンブリの使用を防ぐ鍵として結合・調整アセンブリを使用する例を示す。
【図２７】図２７は、複数のプローブ基板および平面化機構を含む例示的プローブカードアセンブリを示す。
【図２８】図２８〜３０は、プローブの誤配向の例示的要因および補正を示す。
【図２９】図２８〜３０は、プローブの誤配向の例示的要因および補正を示す。
【図３０】図２８〜３０は、プローブの誤配向の例示的要因および補正を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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