(57)【要約】  インターポーザは、上面および下面を備えたインターポーザ基板と、上部および下部を備えた少なくとも１つの弾性接触要素とを有している。上部はインターポーザ基板の上面の上に略垂直方向に延在し、下部はインターポーザ基板の下面の下に略垂直方向に延在している。弾性接触要素の上部および下部は、基板に平行な方向において実質的に弾性的である。
2009508141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面および下面を備えたインターポーザ基板と、上部および下部を備えた少なくとも１つの弾性接触要素とを具備し、
前記上部は前記インターポーザ基板の上面から上方に向かって延在し、且つ前記下部は前記インターポーザ基板の下面から下方に向かって延在しているインターポーザにおいて、
前記弾性接触要素の上部および下部は前記インターポーザ基板に平行な方向において実質的に弾性的であり、且つ前記インターポーザ基板に垂直な方向において実質的に剛的であることを特徴とするインターポーザ。
【請求項２】
前記インターポーザ基板はセラミック、プラスチック、ガラス、絶縁コートされたシリコン、または絶縁コートされた金属から成るグループから選択された絶縁材料から形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のインターポーザ。
【請求項３】
前記インターポーザ基板は少なくとも１つの前記弾性接触要素を前記インターポーザ基板に固定するための、少なくとも１つの保持機構を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載のインターポーザ。
【請求項４】
前記少なくとも１つの保持機構は前記インターポーザ基板から切り取られたノッチであることを特徴とする、請求項３に記載のインターポーザ。
【請求項５】
前記弾性接触要素の上部は、該弾性接触要素の上部を前記インターポーザ基板に固定するための少なくとも１つの保持機構を含み、
前記弾性接触要素の下部は、該弾性接触要素の下部を前記インターポーザ基板に固定するための少なくとも１つの保持機構を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載のインターポーザ。
【請求項６】
前記少なくとも１つの保持機構ははんだボールであることを特徴とする、請求項５に記載のインターポーザ。
【請求項７】
前記弾性接触要素は、前記インターポーザ基板を貫通する中間部をさらに含んでいる単一構造であることを特徴とする、請求項１に記載のインターポーザ。
【請求項８】
前記弾性接触要素の中間部は、該弾性接触要素の中間部を前記インターポーザ基板に固定するための少なくとも１つの保持機構を含んでいることを特徴とする、請求項７に記載のインターポーザ。
【請求項９】
前記インターポーザ基板は該インターポーザ基板を貫通した少なくとも１つのビアホールを含み、前記弾性接触要素の上部と前記弾性接触要素の下部との間で、前記インターポーザ基板を貫通した電気的導電性を有する通路を設けていることを特徴とする、請求項１に記載のインターポーザ。
【請求項１０】
前記弾性接触要素の上部と前記弾性接触要素の下部とは蛇行した形状であることを特徴とする、請求項１に記載のインターポーザ。
【請求項１１】
前記弾性接触要素は、ニッケル、グレインスタッフニッケル、ニッケル合金、タングステン、タングステン合金、金または金合金から成るグループから選択された電気的導電性材料から形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のインターポーザ。
【請求項１２】
前記弾性接触要素の上部の上端部の上側部にある上部接触領域と、前記弾性接触要素の下部の下端部の下側部にある下部接触領域とをさらに含んでいることを特徴とする、請求項１に記載のインターポーザ。
【請求項１３】
前記弾性接触要素の上部の上端部にある上部接触領域と前記弾性接触要素の下部の下端部にある下部接触領域とは、金、銀、パラジウム−コバルト、パラジウム−ニッケル、ロジウム、ルテニウム、窒化チタン、炭窒化チタンから成るグループから選択された電気的導電性金属材料を含んでいることを特徴とする、請求項１２に記載のインターポーザ。
【請求項１４】
上面および下面を備えた上部基板であって、該下面は前記上部基板の下面に少なくとも１つの接触バンプを備えている上部基板と、
上面および下面を備えた下部基板であって、該上面は前記下部基板の上面に少なくとも１つの接触バンプを備えている下部基板と、
上面および下面を備えたインターポーザ基板であって、該インターポーザ基板は前記上部基板と前記下部基板との間に配置され、前記インターポーザ基板は上部および下部を有する少なくとも１つの弾性接触要素を備え、該弾性接触要素の上部は前記インターポーザ基板の上面の上に延在し、且つ前記弾性接触要素の下部は前記インターポーザ基板の下面の下に延在しているインターポーザ基板と、を具備したプローブカードアセンブリにおいて、
前記弾性接触要素の上部および下部は水平方向に実質的に弾性的であり、且つ垂直方向に実質的に剛的であることを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項１５】
前記プローブカードアセンブリは前記上部基板、前記インターポーザ基板および前記下部基板を位置決めするための、複数の協働部材を備えていることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項１６】
前記インターポーザ基板は、前記上部基板と前記下部基板との間で前記インターポーザ基板を位置決めするための少なくとも１つの位置決め部材を備えていることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項１７】
前記上部基板はプリント回路基板であることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項１８】
前記下部基板はプリント回路基板であることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項１９】
前記上部基板の下面の接触バンプは、はんだボール、金属スタッド、金属ピン、溶接された金属ボール、導電性の孔、または微細加工されたスタッドであることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項２０】
前記下部基板の上面の接触バンプは、積み重ねられた金合金のボールバンプであることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項２１】
前記下部基板は、少なくとも１つのプローブに電気的に接続された少なくとも１つのビアホールを含んでいることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項２２】
前記インターポーザ基板は該インターポーザ基板を貫通した少なくとも１つのビアホールを含み、前記弾性接触要素の上部と前記弾性接触要素の下部との間で、前記インターポーザ基板を貫通した電気的導電性を有する通路を設けていることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項２３】
前記インターポーザ基板は、セラミック、プラスチック、ガラス、または誘電性コートされたシリコンを含んだ材料から形成されていることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項２４】
前記インターポーザ基板は、前記上部基板または前記下部基板の少なくとも一方の熱膨張係数とほぼ同じ熱膨張係数を有していることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項２５】
前記インターポーザ基板は、前記上部基板の熱膨張係数と前記下部基板の熱膨張係数との間にある熱膨張係数を有していることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項２６】
前記インターポーザ基板は、該インターポーザ基板に少なくとも１つの弾性接触要素を固定するための少なくとも１つの保持機構を含み、該保持機構は保持タブ、ばね、基板内の段付孔、接着剤、またははんだボールであることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項２７】
前記弾性接触要素の上部は、該弾性接触要素の上部を前記インターポーザ基板に固定するための少なくとも１つの保持機構を含み、
前記弾性接触要素の下部は、該弾性接触要素の下部を前記インターポーザ基板に固定するための少なくとも１つの保持機構を含み、
該保持機構は、保持タブ、ばね、接着剤、またははんだボールを含んでいることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項２８】
前記弾性接触要素は、上部、下部、および中間部を含んだ単一構造であり、前記弾性接触要素の中間部は前記インターポーザ基板を貫通していることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項２９】
記弾性接触要素の中間部は、該弾性接触要素の中間部を前記インターポーザ基板に固定するための少なくとも１つの保持機構を含み、
該保持機構は、保持タブ、ばね、接着剤、またははんだボールを含んでいることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項３０】
前記下部基板は空間移送体であることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項３１】
前記インターポーザ基板の前記弾性接触要素の上部と前記インターポーザ基板の前記弾性接触要素の下部とは、蛇行した形状であることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項３２】
前記弾性接触要素は、ニッケル、グレインスタッフニッケル、ニッケル合金、タングステン、タングステン合金、金または金合金から成るグループから選択された電気的導電性材料から形成されていることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項３３】
前記弾性接触要素の上部の上端部の上側部にある上部接触領域と、前記弾性接触要素の下部の下端部の下側部にある下部接触領域とをさらに含んでいることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項３４】
前記弾性接触要素の上部の上端部にある上部接触領域と前記弾性接触要素の下部の下端部にある下部接触領域とは、金、銀、パラジウム−コバルト、パラジウム−ニッケル、ロジウム、ルテニウム、窒化チタン、炭窒化チタンから成るグループから選択された電気的導電性金属材料を含んでいることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項３５】
前記プローブカードアセンブリは、前記インターポーザ基板を前記上部基板および前記下部基板と平行な方向に移動させる機構を含み、
前記プローブカードアセンブリは、前記インターポーザ基板を前記上部基板および前記下部基板と平行な方向にガイドするためのガイド部材を含んでいることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項３６】
前記インターポーザ基板は前記上部基板と前記下部基板との間に配置され、
係合状態において、前記弾性接触要素の上部は前記上部基板の下面の接触バンプの横方向で接触し、且つ前記弾性接触要素の下部は前記下部基板の上面の接触バンプの横方向で接触し、
前記上部基板と下部基板との間の電気的導電性通路を形成していることを特徴とする、請求項３５に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項３７】
前記プローブカードアセンブリは前記インターポーザ基板を前記上部基板および前記下部基板に垂直な方向に移動させる機構を含み、
前記プローブカードアセンブリは前記インターポーザ基板を前記上部基板および前記下部基板に垂直な方向にガイドするための機構を含んでいることを特徴とする、請求項１４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項３８】
前記弾性接触要素の上部と前記弾性接触要素の下部とは、それぞれが傾斜したリードイン機構を備え、
該傾斜したリードイン機構は、前記上部基板の下面の接触バンプと前記下部基板の上面の接触バンプに沿って、略垂直方向にスライドして入ることが可能であることを特徴とする、請求項３７に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項３９】
前記インターポーザ基板は前記上部基板と前記下部基板との間に配置され、
係合状態において、前記弾性接触要素の上部は前記上部基板の下面の接触バンプの横方向で接触し、且つ前記弾性接触要素の下部は前記下部基板の上面の接触バンプの横方向で接触し、
前記上部基板と下部基板との間の電気的導電性通路を形成していることを特徴とする、請求項３８に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項４０】
上面と下面とを備えたインターポーザ基板と、
上部と下部とを備えた少なくとも１つの弾性接触要素と、を具備し、
該弾性接触要素の上部は前記インターポーザ基板の上面から上方に向かって延在し、且つ前記弾性接触要素の下部は前記インターポーザ基板の下面から下方に向かって延在し、前記弾性接触要素の上部および下部は水平方向に実質的に弾性的であり、且つ垂直方向に実質的に剛的であるインターポーザにおいて、
前記弾性接触要素の上部は該上部の直線部の先端近傍にリードイン機構を含み、且つ前記弾性接触要素の下部は該下部の直線部の先端近傍にリードイン機構を含んでいることを特徴とするインターポーザ。
【請求項４１】
上面と下面とを備えたインターポーザ基板と、
上部と下部とを備えた少なくとも１つの弾性接触要素と、を具備し、
該弾性接触要素の上部は前記インターポーザ基板の上面から上方に向かって延在し、且つ前記弾性接触要素の下部は前記インターポーザ基板の下面から下方に向かって延在しているインターポーザにおいて、
前記弾性接触要素の上部および下部は前記インターポーザ基板に平行な方向に実質的に弾性的であり、該上部および下部の側に接触領域を備えていることを特徴とするインターポーザ。
【請求項４２】
前記インターポーザ基板は少なくとも１つの前記弾性接触要素を前記インターポーザ基板に固定するための、少なくとも１つの保持機構を含んでいることを特徴とする、請求項４１に記載のインターポーザ。
【請求項４３】
前記少なくとも１つの保持機構は前記インターポーザ基板から切り取られたノッチであることを特徴とする、請求項４２に記載のインターポーザ。
【請求項４４】
前記弾性接触要素の上部は、該弾性接触要素の上部を前記インターポーザ基板に固定するための少なくとも１つの保持機構を含み、
前記弾性接触要素の下部は、該弾性接触要素の下部を前記インターポーザ基板に固定するための少なくとも１つの保持機構を含んでいることを特徴とする、請求項４１に記載のインターポーザ。
【請求項４５】
前記少なくとも１つの保持機構ははんだボールであることを特徴とする、請求項４４に記載のインターポーザ。
【請求項４６】
前記弾性接触要素は、前記インターポーザ基板を貫通する中間部をさらに含んだ単一構造であり、該弾性接触要素の中間部は前記インターポーザ基板を貫通していることを特徴とする、請求項４１に記載のインターポーザ。
【請求項４７】
前記弾性接触要素の中間部は、該弾性接触要素の中間部を前記インターポーザ基板に固定するための少なくとも１つの保持機構を含んでいることを特徴とする、請求項４６に記載のインターポーザ。
【請求項４８】
前記インターポーザ基板は該インターポーザ基板を貫通した少なくとも１つのビアホールを含み、前記弾性接触要素の上部と前記弾性接触要素の下部との間で、前記インターポーザ基板を貫通した電気的導電性を有する通路を設けていることを特徴とする、請求項４１に記載のインターポーザ。
【請求項４９】
前記弾性接触要素の上部と前記弾性接触要素の下部とは蛇行した形状であることを特徴とする、請求項４１に記載のインターポーザ。
【請求項５０】
前記弾性接触要素の上部および下部は略垂直方向に剛的であることを特徴とする、請求項４１に記載のインターポーザ。
【請求項５１】
上面および下面を備えた上部基板であって、該下面は前記上部基板の下面に少なくとも１つの接触バンプを備えている上部基板と、
面および下面を備えた下部基板であって、該上面は前記下部基板の上面に少なくとも１つの接触バンプを備えている下部基板と、
上面および下面を備えたインターポーザ基板であって、該インターポーザ基板は前記上部基板と前記下部基板との間に配置され前記インターポーザ基板は上部および下部を有する少なくとも１つの弾性接触要素を備え、該弾性接触要素の上部は前記インターポーザ基板の上面の上に延在し、且つ前記弾性接触要素の下部は前記インターポーザ基板の下面の下に延在しているインターポーザ基板と、を具備したプローブカードアセンブリにおいて、
前記弾性接触要素の上部および下部は水平方向に実質的に弾性的であり、前記弾性接触要素の上部は該弾性接触要素の上部の側に上部接触領域を備え、且つ前記弾性接触要素の下部は該弾性接触要素の下部の側に下部接触領域を備えていることを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項５２】
前記プローブカードアセンブリは、前記上部基板、前記インターポーザ基板および前記下部基板を位置決めするための位置決め機構を備えていることを特徴とする、請求項５１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項５３】
前記プローブカードアセンブリは、前記上部基板と前記下部基板との間で前記インターポーザ基板を位置決めするための位置決め機構を備えていることを特徴とする、請求項５１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項５４】
前記上部基板はプリント回路基板であることを特徴とする、請求項５１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項５５】
前記下部基板はプリント回路基板であることを特徴とする、請求項５１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項５６】
前記下部基板は空間移送体であることを特徴とする、請求項５１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項５７】
前記上部基板の下面の接触バンプは、積み重ねられた金合金のボールバンプであることを特徴とする、請求項５１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項５８】
前記下部基板の上面の接触バンプは、はんだボール、金属スタッド、金属ピン、溶接された金属ボール、導電性の孔、または微細加工されたスタッドであることを特徴とする、請求項５１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項５９】
前記下部基板は、少なくとも１つのプローブに電気的に接続された少なくとも１つのビアホールを含んでいることを特徴とする、請求項５１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項６０】
前記インターポーザ基板は該インターポーザ基板を貫通した少なくとも１つのビアホールを含み、前記弾性接触要素の上部と前記弾性接触要素の下部との間で、前記インターポーザ基板を貫通した電気的導電性を有する通路を設けていることを特徴とする、請求項５１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項６１】
前記インターポーザ基板は、前記上部基板または前記下部基板の少なくとも一方の熱膨張係数とほぼ同じ熱膨張係数を有していることを特徴とする、請求項５１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項６２】
前記インターポーザ基板は、前記上部基板の熱膨張係数と前記下部基板の熱膨張係数との間にある熱膨張係数を有していることを特徴とする、請求項５１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項６３】
前記インターポーザ基板は、該インターポーザ基板に少なくとも１つの弾性接触要素を固定するための少なくとも１つの保持機構を含み、該保持機構は保持タブ、ばね、基板内の段付孔、接着剤、またははんだボールであることを特徴とする、請求項５１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項６４】
前記弾性接触要素の上部は、該弾性接触要素の上部を前記インターポーザ基板に固定するための少なくとも１つの保持機構を含み、
前記弾性接触要素の下部は、該弾性接触要素の下部を前記インターポーザ基板に固定するための少なくとも１つの保持機構を含み、
該保持機構は、保持タブ、ばね、接着剤、またははんだボールを含んでいることを特徴とする、請求項５１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項６５】
前記弾性接触要素は、上部、下部、および中間部を含んだ単一構造であり、前記弾性接触要素の中間部は前記インターポーザ基板を貫通していることを特徴とする、請求項５１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項６６】
記弾性接触要素の中間部は、該弾性接触要素の中間部を前記インターポーザ基板に固定するための少なくとも１つの保持機構を含み、
該保持機構は、保持タブ、ばね、接着剤、またははんだボールを含んでいることを特徴とする、請求項５１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項６７】
前記インターポーザ基板の前記弾性接触要素の上部と前記インターポーザ基板の前記弾性接触要素の下部とは、蛇行した形状であることを特徴とする、請求項５１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項６８】
前記弾性接触要素の上部および下部は略垂直方向に剛的であることを特徴とする、請求項５１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項６９】
前記プローブカードアセンブリは、前記インターポーザ基板を前記上部基板および前記下部基板と平行な方向に移動させる機構を含み、
前記プローブカードアセンブリは、前記インターポーザ基板を前記上部基板および前記下部基板と平行な方向にガイドするための機構を含んでいることを特徴とする、請求項５１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項７０】
前記インターポーザ基板は前記上部基板と前記下部基板との間に配置され、
係合状態において、前記弾性接触要素の上部は前記上部基板の下面の接触バンプの横方向で接触し、且つ前記弾性接触要素の下部は前記下部基板の上面の接触バンプの横方向で接触し、
前記上部基板と下部基板との間の電気的導電性通路を形成していることを特徴とする、請求項６９に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項７１】
前記プローブカードアセンブリは前記インターポーザ基板を前記上部基板および前記下部基板に垂直な方向に移動させる機構を含み、
前記プローブカードアセンブリは前記インターポーザ基板を前記上部基板および前記下部基板に垂直な方向にガイドするための少なくとも１つのガイド部材を含んでいることを特徴とする、請求項５１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項７２】
前記弾性接触要素の上部と前記弾性接触要素の下部とは、それぞれが傾斜したリードイン機構を備え、
前記弾性接触要素の上部の前記傾斜したリードイン機構は、前記上部基板の下面の接触バンプに沿って略垂直方向にスライドして入り、
前記弾性接触要素の下部の前記傾斜したリードイン機構は、前記下部基板の上面の接触バンプに沿って略垂直方向にスライドして入ることを特徴とする、請求項７１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項７３】
前記インターポーザ基板は前記上部基板と前記下部基板との間に配置され、
係合状態において、前記弾性接触要素の上部は前記上部基板の下面の接触バンプの横方向で接触し、且つ前記弾性接触要素の下部は前記下部基板の上面の接触バンプの横方向で接触し、
前記上部基板と下部基板との間の電気的導電性通路を形成していることを特徴とする、請求項７２に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項７４】
２つの基板の間にインターポーズ要素を備えたプローブカードアセンブリにおいて、
係合状態において、前記インターポーズ要素は接触バンプの側壁で該接触バンプと接触しいていることを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項７５】
前記インターポーズ要素は横方向に柔軟であることを特徴とする、請求項７４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項７６】
前記インターポーズ要素は垂直方向に剛的であることを特徴とする、請求項７４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項７７】
前記インターポーズ要素は、該インターポーズ要素の側部に接触領域を備えていることを特徴とする、請求項７４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項７８】
２つの基板の間に配置された複数のインターポーズ弾性接触要素のアレイにおいて、
第１の前記インターポーズ弾性接触要素と第２の前記インターポーズ弾性接触要素とのピッチは、５０μｍ〜１ｍｍであることを特徴とするアレイ。
【請求項７９】
前記アレイはゼロ挿入力アレイであることを特徴とする、請求項７８に記載のアレイ。
【請求項８０】
複数のストリップと、該複数のストリップを保持するためのホルダとを具備し、前記複数のストリップのそれぞれは、複数の横方向に柔軟なばね要素を備えていることを特徴とする側方インターポーズアセンブリ。
【請求項８１】
前記横方向に柔軟なばね要素は、ストリップ上にリソグラフ電気めっきされていることを特徴とする、請求項８０に記載の側方インターポーズアセンブリ。
【請求項８２】
前記弾性接触要素の上部は前記上部基板の下面の接触バンプに０．２〜２０ｇｆの側方力を負荷し、前記弾性接触要素の下部は前記下部基板の上面の接触バンプに０．２〜２０ｇｆの側方力を負荷することを特徴とする、請求項３６に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項８３】
前記弾性接触要素の上部は前記上部基板の下面の接触バンプに０．２〜２０ｇｆの側方力を負荷し、前記弾性接触要素の下部は前記下部基板の上面の接触バンプに０．２〜２０ｇｆの側方力を負荷することを特徴とする、請求項７０に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項８４】
前記弾性接触要素の上部は前記上部基板の下面の接触バンプに実質的に５ｇｆの側方力を負荷し、前記弾性接触要素の下部は前記下部基板の上面の接触バンプに実質的に５ｇｆの側方力を負荷することを特徴とする、請求項３６に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項８５】
前記弾性接触要素の上部は前記上部基板の下面の接触バンプに実質的に５ｇｆの側方力を負荷し、前記弾性接触要素の下部は前記下部基板の上面の接触バンプに実質的に５ｇｆの側方力を負荷することを特徴とする、請求項７０に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項８６】
係合状態において、前記弾性接触要素の上部および下部は、静的位置から約１０μｍ〜５００μｍ対応して曲げられていることを特徴とする、請求項３６に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項８７】
係合状態において、前記弾性接触要素の上部および下部は、静的位置から約１０μｍ〜５００μｍ対応して曲げられていることを特徴とする、請求項７０に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項８８】
係合状態において、前記弾性接触要素の上部および下部は、静的位置から約２００μｍ対応して曲げられていることを特徴とする、請求項３６に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項８９】
係合状態において、前記弾性接触要素の上部および下部は、静的位置から約２００μｍ対応して曲げられていることを特徴とする、請求項７０に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項９０】
前記少なくとも１つの保持機構は、前記中間部の突起であることを特徴とする、請求項８に記載のインターポーザ。
【請求項９１】
前記少なくとも１つの保持機構は前記インターポーザ基板から切り取られたノッチであることを特徴とする、請求項４４に記載のインターポーザ。
【請求項９２】
前記少なくとも１つの保持機構ははんだボールであることを特徴とする、請求項４５に記載のインターポーザ。
【請求項９３】
前記少なくとも１つの保持機構は、前記中間部の突起であることを特徴とする、請求項４７に記載のインターポーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に半導体チップの試験、特にプローブカードアセンブリに使用されるインターポーザのデザインに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体チップはテストが行われ、それらが適切におよび確実に機能するということを検証する。このテストは、半導体チップがまだウェハの形状であるとき、すなわちウェハからカットされてパッケージされる前にしばしば行われる。これは単一の時間で多くの半導体チップを同時にテストすることが可能であり、一旦パッケージされた個々のチップをテストすることと比較して、コストおよび工程時間においてかなりの利点を造り出している。チップに欠陥が発見された場合、チップがウェハから切り出されるときにそれらは廃棄されて、確実なチップのみがパッケージされる。
【０００３】
一般的に、近年の半導体テストのための微細加工（ＭＥＭＳと称される）プローブカードアセンブリは、少なくとも３つの構成部品を備えている：それらはプリント回路基板（ＰＣＢ）、何千ものプローブ接触部が結合された基板（この基板はこれ以降“プローブ接触部基板”として参照され、プローブ接触部が一緒に取り付けられたプローブ接触部基板はこれ以降“プローブヘッド”として参照される）、およびＰＣＢの個々の電気端子を、個々のプローブ接触部に信号を中継するプローブ接触部基板上の一致した電気端子に電気的に相互接続するコネクタである。大部分のアプリケーションにおいて、ＰＣＢとプローブヘッドとはほぼ平行で、且つ近接していなければならず、相互接続の要求数は何千または何万であってもよい。ＰＣＢとプローブ接触部基板との間の垂直方向の間隔は、プローブカードアセンブリと半導体テスト装置との慣習的なデザインによって、一般的に数ｍｍに拘束されている。プローブ接触部基板をＰＣＢの接触パッドに電気的に接続するための従来の手段ははんだ接続、エラストマ垂直インターポーザ、および垂直ばねインターポーザを含んでいる。しかしながら、これらの技術は重大な欠点を抱えている。
【０００４】
初期の半導体技術において、プローブ接触武器版とＰＣＢとの間の電気的接続は、はんだ接続によって達成されていた。はんだ接続技術は溶融したはんだボールを利用して、インターポーザをＰＣＢに電気的に接続することを含んでいる。例えば、ＥＢＭに割り当てられた特許文献１は、プローブヘッド（プローブ接触部基板）とＰＣＢとの間に配置されたインターポーザを備えた垂直座屈ビーム式プローブカードを記載している。そのインターポーザは溶融したはんだボールを利用して（図１参照）、ＰＣＢに端子から端子へと接続される。別の例はMotorolaに割り当てられた特許文献２に見られ、その文献ははんだボールのエリアアレイを使用してＰＣＢに取り付けられたはんだリフローのインターポーザを備えた、別のプローブカードアセンブリを記載している。インターポーザの対向した面は座屈ビーム式プローブによって接続されている（図２参照）。
【特許文献１】米国特許第３，８０６，８０１号明細書
【特許文献２】米国特許第５，５３４，７８４号明細書
【特許文献３】米国特許第５，６３５，８４６号明細書
【特許文献４】米国特許第５，８２８，２２６号明細書
【特許文献５】米国特許第５，８００，１８４号明細書
【特許文献６】米国特許第５，４３７，５５６号明細書
【特許文献７】米国特許第５，９７４，６６２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これら双方の特許において、個々のプローブ接触部ばねのアレイは、はんだエリアアレイ技術を使用した機械的またははんだ取り付けによってインターポーザに組み込まれている。しかしながら、この方法は多くの重大な欠点を抱えており、特に大きい領域または高いピンを数に入れるプローブカードに適用された場合に、重大な欠点となる。例えば、２平方インチよりも大きいよいも大きいサイズの基板を備えたプローブカードは効果的にはんだ付けすることが困難である。なぜならば、エリアアレイ相互接続の降伏と確実性との双方が解決困難になるからである。はんだリフローの間、プローブ接触部基板とＰＣＢとの間の熱膨張係数の相対的な差は、はんだ接合部で分け合いおよび／またはアセンブリのゆがみに関連した不整合の原因となる。また、プローブカードのために要求される相互接続の数は、降伏を受け入れることのできない結果とする。さらに、プローブカードアセンブリが、再加工または修理のために分解されることが可能であることを要求されている。
【０００６】
はんだエリアアレイ基板の代わりは、垂直方向弾性インターポーザの一般的なカテゴリである。これらのインターポーザはある程度の垂直方向の弾性を備えた垂直方向のばねを提供しており、それは端子または端子のアレイの変位が、いくらかの垂直方向の反発力に帰結している。
【０００７】
エラストマ垂直インターポーザは垂直方向弾性インターポーザの１つのタイプの例である。エラストマ垂直インターポーザは非等法性導電性エラストマ、またはエラストマに埋め込まれた導電性金属リードのいずれかを使用し、プローブ接触部基板をＰＣＢに電気的に接続している。エラストマ垂直インターポーザの一例はＩＢＭに割り当てられた特許文献３（図３参照）およびCerprobe Corporationに割り当てられた特許文献４（図４参照）に記載されている。
【０００８】
エラストマ垂直インターポーザは同様に重大な欠点を抱えている。エラストマ垂直インターポーザはプローブ接触部基板のゆがみをしばしば発生させ、それは垂直インターポーザ自身に起因したプローブヘッド基板にかけられる力によるものである。加えて、材料グループとしてのエラストマは圧縮硬化作用を見せる傾向にあり（エラストマは圧力がかけられて時間がたつと永久変形する）、時間がたつと電気的接触の劣化につながる。その圧縮硬化作用は温度上昇に晒されることによって加速され、それは高温のテストが７５℃〜１５０℃またはそれより高い温度で実行される半導体プローブテスト環境において、一般的に晒されることになる。最終的に、冷却テストアプリケーションでは、０℃〜−４０℃よりも低い温度において、エラストマは収縮し、感知できるほどに硬化して、相互接続の欠陥を引き起こす。
【０００９】
垂直方向弾性インターポーザの第２のタイプは、垂直ばねインターポーザである。垂直ばねインターポーザは、終端部において接点または接触面を備えたばね式接触要素がインターポーザ基板の上および下に延在しており、一致するＰＣＢの接触パッドに接触して、プローブ接触部基板に垂直力をかける。そのような垂直ばねインターポーザの一例は、ＩＢＭに割り当てられた特許文献５（図６参照）およびFramatomeに割り当てられた特許文献６（図５参照）（Framatomeの特許は垂直方向プローブカードを記載しているのではなく、垂直ばねインターポーザのより一般的な例である）に記載されている。
【００１０】
しかしながら、垂直ばねインターポーザは同様に重大な欠点を抱えている。ＰＣＢとプローブカードを備えた基板との間の電気的接触を達成するために、インターポーザばねは垂直に圧縮されなければならない。標準的なばねインターポーザが相互接続するために要求される圧縮力は、電気端子１つあたり１ｇｆ〜２０ｇｆの範囲である。インターポーザ内の多数の垂直端子からの全体の力は、プローブ接触部基板を弓なりまたはテント状にさせる。それは端部から（または端部と中央部の限られた数点から）のみ支持されるためであり、基板のプローブ接触部の配置のために動的な領域を要求されるためである。テント状になる影響は、プローブ接触部基板の面上に配置されたプローブ接触部ばねの先端における平坦度誤差の原因となる。
【００１１】
垂直方向インターポーザの圧縮力に起因したこの平坦度誤差は、プローブ接触部ばねがより大きな弾性範囲を提供し、テスト中の接触部および半導体ウェハの最高高さと最低の高さとの間での完全な接触に適合することを要求する。ばねの弾性範囲の増加は、そのような増加は平坦度誤差にほぼ等しいが、接触力およびばね材料が一定であるような全ての他の要因を備えたばねがより大きくなることを要求し、したがって、プローブのピッチに有害な影響を与える。
【００１２】
さらに、プローブ接触部のこすれ方がしばしば圧縮の程度に関連し、テントを張った状態の基板の中央の接触部は、より小さい圧縮力がかけられた外側の接触部とは異なったこすれ方となっている。全ての接触部に渡って共通したこすれは望ましい特徴であり、垂直方向弾性インターポーザで達成することは困難である。
【００１３】
したがって、インターポーザに関する新しいデザインが、従来技術の欠陥を克服するために必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の実施形態は、半導体チップをテストするための横方向弾性ばねインターポーザを対象にしており、係合状態のプローブ接触部基板に最小の垂直力をかける。代わりに、インターポーザ接触部ばね要素は接触バンプと横方向において係合し、したがって係合状態において、ＰＣＢおよびプローブ接触部基板上の接触バンプに対して横方向の外力を加える。なぜならば、インターポーザばねは最小の垂直力をかけるために、インターポーザ基板のゆがみまたはテント状の変形を目立たなくし、これによってプローブ接触部の改良された平坦度および接触バンプとのより良好な接続を、ＰＣＢおよびプローブ接触部基板上に形成する。
【００１５】
本発明の実施形態は、上部および下部を備えた少なくとも１つの横方向弾性ばね要素（すなわち弾性接触要素）を伴ったインターポーザ基板を、一般的に含んでいる。上部はインターポーザ基板またはホルダアセンブリの上面の上で垂直に延在し、下部はインターポーザ基板またはホルダアセンブリの下面の下で垂直に延在している。“基板”との語は横方向弾性ばね要素が延在している任意のタイプの構造を含んでいることを意味しているということを記しておく。以下に議論しているように、構造はビアホールを含む、または含まない単一の基板であってもよく、横方向弾性ばね要素が取り付けられたセラミックストリップ、ホルダアセンブリ、または横方向弾性ばね要素が延在可能な他の任意のタイプ構造であってもよい。上部および下部は電気に導電性のビアホールによって電気的に接続されてもよく、ビアホールはインターポーザ基板を貫通して延在しており、または弾性接触要素は上部および下部を備えた単一構造であり、上部および下部はともに中間部によって結合され、全体が基板またはホルダアセンブリ内の孔を貫通して延在している。後者の実施形態において、中間部は基板を貫通していてもよい。弾性接触要素の上部および下部は横方向に弾性を有するようにデザインされている。本発明の実施形態において、横方向弾性ばね要素は略垂直方向に剛的であってもよく、他の実施形態においては、横方向弾性ばね要素は垂直方向に男性的であってもよい。ばね要素は、対向したばね要素の垂直方向の先端のばね要素の側に（接触バンプと係合する）接触領域を備え、この場合、垂直方向ばねインターポーザ要素となる。
【００１６】
半導体テスト用プローブカードの構成において、インターポーザはＰＣＢとプローブ接触部基板との間に配置されている。弾性接触要素の上部の上部接触領域と、弾性接触要素の下部の下部接触領域とは、ＰＣＢまたはプローブ接触部基板上の突出したバンプと接触しない。したがって、未係合状態において、インターポーザはＰＣＢおよびプローブ接触部基板と電気的に相互接続していない。
【００１７】
係合状態おいて、インターポーザは、ＰＣＢおよびプローブ接触部基板と実質的に側方力を伴って双方の基板のバンプの側部と接触することによって、電気的に相互接続する。なぜならば、含まれている力は、垂直力の替わりに実質的に側方力（プローブ接触部基板およびＰＣＢと実質的に平行な方向における水平方向）であり、それらは目立つほどに基板を歪め、またはテントを張った状態にすることなく、より良好な平坦度および基板上に形成されたバンプとの良好な電気的接続を保証している。本発明の好適な実施形態は、半導体チップをテストするためのプローブカードアセンブリに使用されるインターポーザを対象にしている一方で、本発明は多くのアプリケーションに使用されてもよく、インターポーザ基板は２つの略平行な電気配線基板に使用されてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図８Ａは本発明の一実施形態を示した図である。その図は未係合状態の本発明の実施形態による、側方に弾性的なインターポーザを示している。この実施形態において、インターポーザ基板１００は上面１００Ａと下面１００Ｂとを備えている。弾性接触要素１１０は上部１１０Ａと下部１１０Ｂとを備え、それらはインターポーザ基板１００を貫通して延在しているビアホール１２０を経由して、ともに電気的に連結されている。上部１１０Ａは上面１００Ａからほぼ垂直に延伸し、下部１１０Ｂは下面１００Ｂからほぼ垂直に延伸している。図８に示されているように、ビアホール１２０はほぼ垂直であるが、周知の空間移送体の場合には、面または埋もれた導体の痕跡のような水平の性質も備えている。
【００１９】
上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂは、横方向（水平方向）においてほぼ弾性的な性質を備えている。横方向に弾性的なばね要素１１０の上部１１０Ａは上部接触領域１４０Ａを備えていてもよく、横方向に弾性的なばね要素１１０の下部１１０Ｂは下部接触領域１４０Ｂを備えていてもよい。接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂは、係合状態（図８Ｂ参照）のときに上部３００の接触バンプ１３０および下部２００の接触バンプ１３０の側面と、横方向に接触状態を形成する。接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂは、横方向弾性接触要素１１０の上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂのほぼ側方にある。このことは、従来技術（図３〜６参照）の垂直方向弾性接触要素と際立って異なっており、従来技術では接触領域は縦方向弾性接触領域が垂直または直線的な先端である。垂直なまたは直線的な先端はここでは上部および下部の終端点を意味しており、上部および下部が最高または最低高さにおける位置である必要はない。接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂは上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂの最高または最低高さにおける位置であってもよく、上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂはある角度で、または蛇行して曲げられてもよく、上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂの終端点は接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂよりも小さい高さであってもよい。
【００２０】
図２３Ａおよび２３Ｂは本発明の一実施形態を示しており、上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂは、接触バンプ１３０に接触するときに、曲がり且つねじれている。この形態は、他の図に示されている単純な曲げのばねよりも長い機械的ばねの長さと、より効果的なばね効果とを可能にしている。図２３（横方向弾性ばね要素１１０の側面図）において、横方向弾性ばね要素１１０は未係合状態として示されている。接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂが接触バンプ１３０に接触するとき、それらは矢印Ｋによって示された方向に移動するであろう。図２３Ｂにおいて、上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂは、デカルト座標図によって表示された“ｙ方向”に向かって曲がり、一方でそれと同時に軸に関してねじられるであろう。図示されたように、上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂは蛇行したような形状となり、ねじる特性があるように見られる。図には示されていないが、追加的な機械的制約が少ないねじり（撚り）挙動を支持するような、曲げ挙動を制限するための構造が付加されてもよい。
【００２１】
上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂは、上面１００Ａおよび下面１００Ｂをビアホール１２０にめっきするリソグラフプレーティングを利用して、ビアホール１２０に連結されてもよい。代替的に、上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂははんだボール１２０とともにビアホール１２０にはんだ付けされてもよい。さらに別の実施形態では、上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂが、従来より知られた他の接合機構または保持機構を使用してビアホールに連結されてもよく、その方法は熱衝撃、熱圧着、ボンディング、導電性接着剤、レーザ溶接、またはろう付けなどである。そのような上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂは、横方向に弾性的な特性を備えるような、あらゆる好適な態様に形成されてもよい。それらはワイヤボンディングおよびオーバープレーティング（overplating）によって、または周知技術である離祖グラフ電鋳技術（electroforming techniques）によって形成されてもよい。リソグラフ技術の例は、米国特許出願Ｎｏ．１１／０１９，９１２号およびＮｏ．１１／１０２，９８２号に開示されており、それらはともにTouchdown Technologies, Incに割り当てられたものであって、本願に組み込まれている。
【００２２】
横方向弾性ばね要素１１０は単一であってもよい。この場合図９Ａ，９Ｂ，１２Ｃおよび１６に示されているように、上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂは中間部１１０Ｃによってともに電気的に連結されている。中間部１１０Ｃは上部１１０Ａと下部１１０Ｂとの間でインターポーザ基板１００を貫通して電気的信号を通し、ハンドリングおよび基板への取付部または他の好適な運搬具のためのほぼ剛的な領域を提供している。そのような横方向弾性ばね要素１１０は厚い中間部１１０Ｃを備え、それよりも薄い上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂを備えていてもよい。中間部１１０Ｃは（インターポーザ基板１００内で横方向弾性ばね要素１１０を位置決めするための）位置決め機構９００と、（インターポーザ基板１００内で横方向弾性ばね要素１１０を保持するための）保持機構９１０を備えていてもよい。位置決め機構９００は保持機構９１０の機能も備えていてもよく、その逆であってもよい。位置決め機構の例はドエルピンホール（dowel pin hole）であってもよく、ピン、ノッチ、またはそれは別の部分に結合するショルダに結合するものである。保持機構はショルダまたは突起であってもよく、それは２つの部分の間で捕獲され、それによって所定の位置に保持する。
【００２３】
単一の横方向弾性ばね要素１１０は、打抜かれたばねから形成されてもよい。そのようなばねは、ベリリウム銅、青銅、リン青銅、ばね鋼、ステンレス鋼、ワイヤまたはシートストックなどを含むあらゆる利用可能なばね材料から作成することが可能である。単一の横方向弾性ばね要素１１０は、リソグラフ電鋳技術によって形成されてもよい。リソグラフ電鋳部材１１０は非常に精密なねじり許容値に加工されてもよい。電鋳加工されることが可能な材料は、Ｎｉ、グレインスタッフ（grain stuffed）Ｎｉ、ＮｉおよびＮｉＣｏを含んだニッケル合金、Ｗ、タングステン合金、青銅などを便利に含んでいる。リソグラフ電鋳加工のさらなる利点は、接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂ（または代替的な全体の要素１１０）が十分に形成され、金、銀、Ｐｄ−Ｃｏ、Ｐｄ−Ｎｉ、またはＲｈのような適当な接点材料で便利にコーティングされることが可能な点である。接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂは、ＴｉＮまたはＴｉＣＮのような導電性接点材料でコーティング（例えば真空コーティング）よりも他の手段によってコーティングされてもよい。
【００２４】
図２５Ａ〜２５Ｃは、リソグラフ電鋳技術によって横方向弾性ばね要素１１０を形成する工程の様々な段階における断面を示した図である。図２５Ａにおいて、基板（ａ）は犠牲金属（ｂ）（それは導電性コーティングのシードレイヤでコーティングされた犠牲ポリマであってもよい）でコーティングされている。犠牲層はモールドポリマ（ｃ）でコーティングされ、そのポリマは（Ｘ線リソグラフによるＰＭＭＡ、紫外線リソグラフによるフォトレジスト、または他の適当な手段によって）形成されたばね接点のネガティブイメージに配列され、モールドはニッケル合金のようなばね金属（ｄ）で充填されている。この段階において、フォトレジスト（ｃ）の上面およびばね金属（ｄ）は機械研磨、ラッピングまたは機械加工によって平坦化されてもよい。第２段階において、同じ断面が、（例えば溶解剥離、またはプラズマアッシングによって）剥離されたポリマモールド（ｃ）で示されており、ばね材料（ｄ）の露出された部分は、（例えば銅、金、Ｒｕ、Ｒｈ、ＰｄＣｏ、またはそれらの結合した）電気的接触および導電性に適した金属層によってオーバーコートされる。最終的に、ばね要素は犠牲層を溶解することによって、基板（ａ）から解放される。犠牲金属のこの溶解は、ばね金属（ｄ）または金属コーティングに損傷を与えないような方法で行われる。図２５Ａ〜２５Ｃは、図１２Ｃに示された横方向弾性ばね要素の形成を示している。
【００２５】
図１２Ｃは横方向弾性ばね要素の微細構造を示しており、そのばね要素は、（接点の平面に平行に）形成された接点上の犠牲基板に平行な弾性方向を備えている。図１８は、（接点の面に平行な）犠牲金属の面の法線方向の弾性方向を備えた横方向弾性ばね要素の微細構造を示している。あらゆる単一の横方向弾性ばね要素１１０の製作において、横方向弾性ばね要素１１０は異なった厚さにおよび異なった領域を加工されて、接触領域１４０Ａ、１４０Ｂ、上部１１０Ａ、下部１１０Ｂ、および中間部１１０Ｃのばね特性および機械的特性を最適化されてもよい。
【００２６】
単一の横方向弾性ばね要素１１０を加工するさらなる技術は、機械加工とリソグラフ電鋳技術とを結合して複合することであり、横方向弾性ばね要素１１０の一部がさらに連続して形成され、打抜き、パンチ、レーザ切断、研磨剤噴射切断、またはそれらと類似の技術によって解放されたばねストック材料上にリソグラフ電鋳法で形成されてもよい。そのような複合技術は（きわめて優れた機械的ばね特性を備えた）シートのばねストックをばね材料、および接触形態のさらなる改良および微視的調整特性のための微視構造金属として使用することを可能にしている。接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂは、図２１Ａおよび２１Ｂに示されているように、異なった表面形状を備えている。明確化する目的のために、図２１Ａは接触機構の側面を示し、一方で（接触機構ヘッドにおいて見た）正面が図２１Ｂに示されている。接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂは、平坦な接触面５００Ａ、若しくは選択的に接点材料がコーティングされた平坦な接触面５００Ｂを備えていてもよく、または接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂは、バンプ１３０内に掘り込むように、バンプ１３０の表面を滑るように、若しくはバンプ１３０の接触面をこする他のやり方にデザインされた表面特性を備えていてもよい。接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂに形成されるであろう他の特性は、ピラミッド若しくは点形状の接触部５００Ｃ、複数の点の５００Ｄ、ピラミッドブレードタイプの接触部の５００Ｅ、ボール若しくは球形の形状の接触部５００Ｆ，荒らされた接触表面の５００Ｇ、または平坦なブレード（若しくは複数のブレード）の接触面の５００Ｈを含んでいる。このリストは網羅する目的ではなく、より一般的な表面特性例を単に例示しているだけである。
【００２７】
接触機構５００Ａ〜５００Ｈは、好適な、および詳細なバンプの形状（以下に議論する異なったバンプ形状）に対して電気的接触抵抗が小さく、且つ金属学的に横方向の力が最小に提供されるように選択されてもよい。接触機構５００Ａ〜５００Ｈは、打ち抜き、機械的処理、化学的エッチング、電鋳加工、電鋳加工を含んだリソグラフ微細加工、レーザ加工バンプ接合、およびワイヤ接合などによって表面に適用されてもよい。接触機構５００Ａ〜５００Ｈは、すでに記載されたような適切な接点材料でコーティングされてもよく、且つ／またはその機構は接触特性のために選択された、分離された材料で形成されてもよい。
【００２８】
本発明の一実施形態において、インターポーザ基板１００（またはインターポーザアレイアセンブリ８００）は、図１０Ａおよび１０Ｂに見られるようなプローブカードアセンブリ１０００を製作することに使用される。プローブカードアセンブリは全体的に（一般的にプリント回路板（ＰＣＢ）として参照される）上部基板３００と、（ウェハに接触するプローブ要素７２０を担持するために、一般的にプローブヘッドまたはプローブ接触部基板として参照される）下部基板２００とを備えている。本発明が半導体試験プローブカードに特に好適である一方で、本発明はあらゆる２つの配線基板を相互接続するのに、一般的に適用可能である。少なくとも１つの本発明による具体例は、特殊化された非常に高密度のゼロ挿入力（ＺＩＦ）エリアアレイコネクタであると考慮されてもよい。大部分のＺＩＦコネクタはパッケージレベルおよびプリント配線基板のためにデザインされ、そのエリアアレイピッチ（横方向弾性ばね接触要素間のピッチ）は１ｍｍかそれより大きいオーダーであるが、本発明は５０μｍ〜１ｍｍの間のピッチを提供している。
【００２９】
図１０は未係合状態におけるプローブカードアセンブリ１０００を示しており、すなわち、インターポーザ基板１００は、接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂが上部基板３００および下部基板２００の接触バンプ１３０に接触していない位置にある状態である。図１０Ａにおいて、インターポーザ基板１００（またはインターポーザアレイアセンブリ８００）、下部基板２００、および上部基板３００は一緒に組みつけられて、補強材７００および組み付け機構１００１を使用し、個々の基板１００、２００および３００はほぼ平行となっている。補強材７００および組み付け機構１００１はあらゆる周知の形態であってもよく、板ばねによって調整ねじに対抗してＰＣＢに向かって押し付ける（特許文献７参照）プローブ接触部基板の周囲の金属フレームを提供する動的組み付け機構、およびプローブ接触部基板は、組み付け機構上で組み付け機構への基板１００、２００および３００の剛的および恒久的なアタッチメント、および組み付け機構上でねじまたは類似の締結具を利用したハードストップ（hard stop）への剛的および恒久的なアタッチメントを提供する接着組み付け機構のようなものでもよい。基板１００、２００および３００を補強材７００に取り付ける詳細な手段は、本発明に詳細には関連がなく、プローブカードアセンブリ１０００とインターポーザ基板１００との間の機械的に好適な固定を提供しているだけである。
【００３０】
図１０に示された未係合状態において、インターポーザ基板１００は、上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂが接触バンプ１３０に隣接して位置付けられるが、接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂが、隣接した基板２００および３００上の接触バンプ１３０に接触していないように配置される。その配置は未係合状態と呼ばれる。なぜならばインターポーザ基板１００はまだ係合しておらず、対向したバンプ１３０のセットとの間に電気的接触を形成していないからである。未係合状態において、インターポーザ基板１００は補強材７００に取り付けられて上部基板の参照面（一般的にＰＣＢの面または補強材７００の機構のあるセットを意味すると解される）にほぼ平行とされて且つ上部基板３００から離間されてもよく、接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂは一致するバンプ１３０に位置決めされるがそれらとは接触していない
【００３１】
インターポーザ基板１００を係合するために、側方または横方向の力が横方向係合要素１１００によってインターポーザ基板１００にかけられ、インターポーザ基板１００を側方に移動させ、接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂを一致したバンプ１３０に係合させる。この横方向係合要素１１００はねじ、差動ねじ、カム、または他の周知の機械的アセンブリおよび調整機構であってもよく、図１１に示されたようなものである。この完全に係合した位置は図１０Ｂに示されている。インターポーザ基板１００の移動は、横方向（例えば基板の平面内のＸ方向）に自由に移動し、ほぼ上下（デカルト座標のＺ方向）または側方から側方（デカルト座標のＹ方向）には移動することなく、且つ回転もしないように拘束されていてもよい。この拘束はインターポーザガイド、たわみ、スライドベアリング、ブッシングガイドのようなインターポーザ拘束要素１１１０によって提供されてもよい。
【００３２】
接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂはバンプ１３０の側方において上部基板３００および下部基板２００のバンプ１３０に接触し、したがって、ほぼバンプ１３０の側方の力のみをかけており、図７に示しているように、このインターポーザデザインが基板のほぼ垂直方向の偏差（またはテンティング（tenting））を形成しないようにしている。したがって、このインターポーザデザインはプローブカードアセンブリ１０００が垂直インターポーザ技術と比較してより高度な平坦度となることを可能にしている。代表的な上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂは、１０μｍ〜５００μｍぼ範囲内で側方の整合性（または設計公差）を許容しているが、好適に側方の整合性は約２００μｍである。上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂは０．２ｇｆ〜２０ｇｆの範囲のバンプへの側方力を提供してもよく、好適にはそれらは約５ｇｆのバンプ１３０への側方力を提供している。
【００３３】
上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂは適切な長さで形成され、仕上げられたアセンブリがデザイン的要求に適合するようにされている。例えば、デザイン的要求は、上部基板３００の底面とプローブ接触部７２０のチップとの間が最大１０ｍｍの距離を要求するかもしれない。この場合、プローブ接触部が５ｍｍの厚さでプローブ接触部７２０が０．２５ｍｍの高さであれば、上部基板３００の底面とプローブ接触部の頂点との間の距離は４．７５ｍｍである。したがって、上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂは、接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂが適切な位置においてバンプ１３０に接触し、一方で上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂの端部と対向している基板との間には十分なクリアランスをまだ提供しているように選択されている。このクリアランスは１００μｍであり、（上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂを含んだ）約４．５５ｍｍの全体的な横方向弾性ばね要素の長さの両端におけるものである。バンプ１３０は２５μｍ〜７５０μｍの高さであり、好適には約２５０μｍの高さである。この例において、バンプ１３０は基板２００および３００のベースから約１００μｍバンプ接触領域（そこで横方向弾性ばね要素１１０の接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂがバンプ１３０に接触する）を備えていてもよく、付加的な高さが生産に適合するためおよび位置決め公差のためのものである。
【００３４】
別の実施形態は、初期段階ではバンプ１３０に垂直に係合するようにデザインされた横方向弾性ばね要素１１０を利用しているが、一旦係合すると、横方向弾性ばね要素１１０はバンプ１３０に横方向のみの力をかける。そのようなデザインの実施形態は、図１２Ａ〜１２Ｃに示されている。このデザインにおいて、横方向弾性ばね要素１１０は、“リードインエレメント”１９０と称される特徴が加わっていること以外は、上記に開示されたものに類似している。リードインエレメント１９０は上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂの傾斜面であってもよく、それは接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂが配置されている位置よりも、上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂの直線部の先端に近い位置であってもよい。このリードインエレメント１９０はバンプ１３０の表面に沿ってスライドするようにデザインされており、上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂの垂直係合動作を側方の変形に変換している。（係合している間の接触力による２〜２０ｇｆの範囲の）垂直力は、このタイプのプローブカードアセンブリ１０００を組み立てるために要求されるが、一旦係合すると、垂直力は基板１００、２００および３００上で正味ゼロとなり、側方力（図１２Ｂの矢印Ｘによって示されている）のみが発生して、基板３００または直接補強材７００によって順番に支持されているガイド１２００によって拘束される。（ガイドピン１２００によって示されているように、）好適な拘束はリニアベアリング、スライド面、ドエルピン、板ばね、湾曲部等を含んでいてもよい。アセンブリのこの形態はＺＩＦインターポーザと呼ばれるのではなく、ゼロ“保持力”インターポーザと呼ばれ、すなわち、係合した後に、基板２００および３００には垂直力がかからない。図１２Ｂは同じ実施形態の係合状態を示した図である。図１２Ｂにおいて、参照符号１１０Ｂ´は、リードインエレメント１９０がバンプ１３０の表面を横切ってスライドしない場合の下部１１０Ｂの位置を示している。このタイプのアセンブリである上部基板３００、インターポーザ基板１００、および下部基板２００は、（例えば３つの基板１００、２００、および３００を貫通するドエルピン１２００を使用することによって）全て互いに整列されており、したがって横方向弾性ばね要素１１０を係合するために、ともに力をかけられている。
【００３５】
初期的にバンプ１３０に垂直方向に係合する横方向弾性ばね要素１１０の使用は、一旦係合されたアセンブリが側方力と釣り合い状態を形成する可能性を提供し、したがって、正味の側方の抵抗力を必要としない（すなわち図１２Ｂに示された力Ｘがかけられない）。図１３はそのように側方力の釣り合いがとれたアセンブリを示した図である。側方力の釣り合いがとれたアセンブリは、２つの異なった横方向弾性ばね要素１１０およびそれらの対応したバンプ１３０の上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂを、方向を合わせることによって達成され、２つの異なった横方向弾性ばね要素１１０の上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂは対向した向きに歪んでいる。正味の側方力（横方向弾性ばね要素１１０からの全ての側方力のベクトルの和）がゼロまたはゼロ近傍である限り、横方向弾性ばね要素１１０があらゆるＺ軸方向に向けられてもよいということが意図されている。
【００３６】
釣り合った側方力の考えと同じものが、対向した２つの横方向弾性ばね要素１１０として、単一の横方向弾性ばね要素１１０の場合に適用されてもよい。この場合、横方向弾性ばね要素１１０はピンとソケットのタイプのコネクタのようなものであり、それらは図１４および１５に示されたようなものである。この形式において、横方向弾性ばね要素１１０は少なくとも２つの上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂを共に備えている。２つの上部１１０Ａおよび２つの下部１１０Ｂは全体的に横方向弾性ばね要素１１０の垂直軸周りに対称に向けられている。そのような単一の“釣り合った” 横方向弾性ばね要素１１０は接触バンプ１３０と接触するようにデザインされており、それは２つ（または２つ以上）の（図１４に示されているような）上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂの間の接触バンプ１３０の少なくとも一部分を捕獲する、または（図１５に示されているように）接触バンプ１３０の孔の中に２つの上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂを挿入するいずれかの方法による。そのようなピンとソケットのタイプのコネクタのいくつかの鍵の要素は、リードイン機構１９０、接触領域１４０Ａならびに１４０Ｂ、横方向の弾性を提供する複数の上部１１０Ａならびに１１０Ｂ、（ピンとソケットとが垂直方向の係合を介して電気的接触を維持する）およびいくらかの量の垂直方向の係合範囲を提供していることである。
【００３７】
さらなる実施形態が図２４に示されている。図２４において、横方向弾性ばね要素の上部１４０Ａは、ダイレクトアタッチメント要素２４００に置き換えられている。ダイレクトアタッチメント要素２４００は、インターポーザ基板１００を上部基板３００に直接取り付ける要素である。そのようなダイレクトアタッチメント要素ははんだボール、はんだバンプ、異方性導電性接着剤、または電子パッケージの技術において周知の他のあらゆる導電性領域アレイアタッチメント技術であってもよい。この実施形態において、インターポーザの係合は、下部基板２００の側方移動によって達成され、それは残存したプローブカードアセンブリ全体に対して移動する。図１０Ａ、１０Ｂ、および１１に示された実施形態におけるインターポーザ基板１００の移動機構に関する全ての記載は、下部基板２００のこの実施形態に適用可能である。図２４の同様の実施形態はダイレクトアタッチメント要素２４００によって実行されてもよく、そのアタッチメントはインターポーザ基板１００を、上部基板３００の代わりに下部基板２００に取り付けるものである。
【００３８】
図２４の実施形態は、インターポーザ基板１００を一斉に除去することによってさらに簡素化してもよい。この場合、横方向弾性ばね要素１１０（ここでは上部１１０Ａまたは下部１１０Ｂのいずれか１つのみを備えている）は上部基板３００または下部基板２００のいずれかに直接的に取り付けられる。実用的な要素は、横方向弾性ばね要素１１０が接触バンプ１３０の側部において接触バンプ１３０に係合することと同じである。
【００３９】
横方向弾性ばね要素１１０の上述の実施形態のいずれもが、図１６および１７に見られるようなアレイ８００に組み込まれてもよい。アレイ８００は複数の横方向弾性ばね要素１１０を備えたインターポーザ基板１００である。アレイを形成する１つの方法は、所定の孔８１０が加工されたインターポーザ基板１００を準備する。孔８１０は、横方向弾性ばね要素１１０を、接触バンプ１３０に接触するための適切な位置に受容し且つ保持する。そのようなインターポーザ基板１００は、セラミック、ガラス、誘電性コートされたＳｉ、誘電性コートされた金属、もしくは他のあらゆる適当な絶縁材料またはそれらの材料を組み合わせた材料で作られてもよい。加工された孔８１０はレーザ加工技術、機械的孔加工、化学的エッチング、プラズマ工程、超音波加工、モールド成型、またはたの周知の加工技術によって加工されてもよい。
【００４０】
好適には、インターポーザ基板１００は、相互接続される２つの配線基板２００および３００の熱膨張係数と同じ、またはそれに近い熱膨張係数の特性を備えている。この場合、２つの配線基板２００および３００が格段に異なった熱膨張係数を備えているならば、インターポーザ基板１００は配線基板２００および３００のどちらか一方と一致するように選択された熱膨張係数を備えていてもよく、または中間の熱膨張係数を備えて２つの配線基板２００および３００の間の熱的不一致の効果を“共有する”ようにしてもよい。そのようなアレイ８００を使用することは、横方向弾性ばね要素のアセンブリを基本的に任意のパターンとすることを可能にし、配線基板２００および３００上の接触バンプ１３０の配置デザインの自由度を提供している。
【００４１】
これまでに議論したように、インターポーザ基板１００と横方向弾性ばね要素１１０とは、インターポーザ基板１００内に配置された横方向弾性ばね要素１１０を捕獲し且つ保持するようにデザインされた付加的な特徴を備えている。そのような特徴は保持タブ、横方向弾性ばね要素１１０の中間部１１０Ｃのばねインターポーザ基板１００の段付孔などを具備していてもよい。横方向弾性ばね要素１１０はインターポーザ基板１００内に自由に配置されてもよく、または接着剤、はんだ、もしくは他の好適な接合剤で所定の位置に接合されてもよい。
【００４２】
アレイ８００を形成するための別の方法は、横方向弾性ばね要素１１０の上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂを、インターポーザ基板１００のそれぞれの側に取り付ける方法であり、それは図１７に示されている。そのようなアレイ８００は、インターポーザ基板１００のためのＬＴＣＣ（低温同時焼成セラミクス）またはＨＴＣＣ（高温同時焼成セラミクス）のようなセラミック技術を使用して、便利に形成されてもよい。この方法のためのインターポーザ基板１００は、フォームレーザードリル加工およびビアメタライズド（via-metalized）基板、またはアリゾナ州テンペのMicro Substratesによって作成されたセラミックのような板もしくはプラグセラミクス、またはエッチングならびに酸化したシリコンで電気めっきされた金属孔で形成されてもよい。一旦インターポーザ基板１００が導電性の孔１２０を備えて形成されると、横方向弾性ばね要素１１０の個々の上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂは、基板１００の上面１００Ａおよび下面１００Ｂに取り付けられてもよく、その取り付けは超音波併用の熱圧着接合、はんだ接合、導電性接着剤、レーザ溶接、またはろう付けを含むいずれかの便利な手段によって行われてもよい。それらはリソグラフプレートされてもよい。アレイ８００を形成するためのこの方法では、上部１１０Ａおよび下部１１０Ｂは互いに直接的に（すなわち基板１００の両側に直接的に）対向して配置されない。むしろそれらは基板１００の両側の任意の位置に配置されて、表面の両側の導電性の痕跡を介して電気的に相互接続され、基板１００を貫通する孔と同様に埋められてもよい。
【００４３】
横方向弾性ばね要素１１０は、それらをストリップ１８００またはホルダ状のリニアアレイに組み立てる第１の組み立てによって、アレイ８００に代替的に組み立てられてもよい。ストリップ１８００は上述の単一のインターポーザ基板１００と類似の材料で作成されてもよい。ストリップ１８００は多様な位置決め補助１８２０を含んでいてもよく、それは位置決め面、およびはんだまたは接着剤のような組み立て補助１８３０のようなものである。個々の横方向弾性ばね要素１１０はストリップ１８００に余裕を持って適合され、または接着剤、はんだ、位置決めピン、スプリングリテーナ、もしくは他の好適な手段で組み立てられてもよい。例えば図１８において、個々の横方向弾性ばね要素１１０はストリップ１８００に粘着的に接合されている。横方向弾性ばね要素１１０は、いずれの接着材料も介入することなく位置決め面１８２０に対して配置されている。接着剤１８３０は適切な接着接合線設けたキャビティに配置されている。個々の横方向弾性ばね要素１１０は、より容易な組み立ておよび正確な相対的位置決めのためのばねを組み込んだ仮のタブの集団に加工されてもよい。一旦キャリアに組み立てられると、そのような仮のタブは機械的またはレーザーエッチングにより除去される。
【００４４】
したがって、組み立てられたストリップ１８００は支持フレーム１９００に共に組み付けられ、横方向弾性ばね要素１１０のアレイ８００を形成する。その状態は図１９に示されている。アレイ８００を組み立てることに先行して接触部ストリップ１８００を構成する利点は、アレイ８００の組み立てに先行してアレイ８００の横方向弾性ばね要素１１０が個々に検査、テストおよび降伏試験を行われてもよいという点にある。したがって、最終的なアレイアセンブリの降伏は、大きく改良されることが可能である。
【００４５】
位置決めフレーム１９００とストリップホルダ１８００とは、ストリップ１８００を互いに且つフレーム１９００に対して実際に位置決めし、ストリップ１８００をフレームに対して且つ互いに固定するようにデザインされた特徴を含んでいてもよい。これらの特徴は、ドエルピンと穴、スロット、ショルダ部、ねじのためのねじ穴、溶接タブ、位置決め基準マークなどを含んでいてもよい。
【００４６】
横方向弾性ばね要素１１０のストリップ１８００はリソグラフで微細加工されてもよい。そのような配置において、横方向弾性ばね要素は例えばパターン化しためっき技術によって、バッチ式に直接基板へとリソグラフ加工される。その後、基板はダイスカットによってストリップ１８００に切断される。Deep Reactive Ion Etching (DREE)法、レーザ切断、異方性エッチング法など、および任意の犠牲材料がエッチングで除去され、ばねを解放する。
【００４７】
図２６Ａ〜Ｅは、横方向接触部ストリップ１８００上の横方向弾性ばね要素１１０のリソグラフによる製作の方法を示した図である。図２６Ａ〜Ｅにおいて、（ａ）はストリップ基板、（ｂ）は第１の犠牲層（フォトレジストまたは犠牲金属）、（ｃ）は第２のフォトレジスト層、（ｄ）は構造層、（ｄ２）は接触金属コーティング、（ｅ）は第２の犠牲層（犠牲金属）である。工程は以下の順序で進行する。
図２６Ａ
１．表面にめっき可能なシードレイヤを備えた基板を準備する。
２．第１のフォトレジストにパターンを刻み、基板パターンを形成する。
３．構造金属を基板パターンにめっきする。
４．フォトレジストを剥離し、基板全体に第１の犠牲金属の層をめっきする。
５．金属を平坦化し、基板構造金属を露出させる。
６．第２のフォトレジストにパターンを刻み、横方向接触部ばね構造を形成する。
７．ばねパターンに第２の構造金属層をめっきする。
図２６Ｂ
８．７５％〜９０％のフォトレジストを剥離する（ドライアッシング）。
９．露出したばね構造上に接触金属をめっきする。
１０．残りのフォトレジストを剥離する。
図２６Ｃ
１１．分離工程を通して基板セグメントを指示するために十分な厚さの第２の犠牲金属層をめっきする。
図２６Ｄ
１２．ダイヤモンド研削切断（ダイシング）によってストリップを互いに分離する。
図２６Ｅ
１３．犠牲金属を選択的に溶解し、横方向ばね接触部の残りの部分を完全に切り離す。
【００４８】
そのような横方向接触部は、デザインに自由度を付加するための付加的な構造金属層（米国特許出願Ｎｏ．１１／０１９，９１２号明細書、Ｎｏ．１１／１０２，９８２号明細書による）共に製造されてもよい。
【００４９】
ストリップ１８００は上述の適切な熱的一致特性を好適に備えている。ストリップ１８００は十分な強度と寸法安定性とを備え、横方向の圧縮力および熱的な環境効果が負荷された場合に、横方向弾性ばね要素１１０の位置公差を維持する。結果的に生じた横方向弾性ばね要素１１０のストリップ１８００は、標準のピッチおよび長さで事前に製作され、必要に応じてフレーム１９００に組み込まれる。支持フレーム１９００は個別のアプリケーションの要求に応じて、セラミック、金属ガラス、またはプラスチック製であってもよい。好適なフレーム１９００は、ストリップ１８００に熱的に一致された、放電加工（ＥＤＭ）された金属であってもよい。
【００５０】
接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂによって係合される接触バンプは、多くの形状のうちの１つでよい。接触バンプ１３０の多様な取りえる形状は図２２Ａ〜２２Ｉに示されている。いくつかはバンプまたはスタッドの形状をとり、その一方で他はキャビティまたは孔を備えたまたは備えていない突起の形状のより複雑な形状を提供している。図２２Ａは基板２００上にはんだボールとして構成された接触バンプ１３０を示している（下部基板２００はこれらの図に使用されている一方で、上部基板３００も接触バンプ１３０を弾性接触要素１１０に接触させる基板として使用されている）。図２２Ｂは基板２００上に金属スタッドとして構成された接触バンプ１３０を示している。図２２Ｃはビアホール１２０を貫通する金属ピンとして構成された接触バンプ１３０を示している。図２２Ｄは貫通していないビアホールの金属ピンとして構成された接触バンプ１３０を示している。図２２Ｅはビアホール１２０上に溶接された金属ボールとして構成された接触バンプ１３０を示している。図２２Ｆは基板２００上の微細加工されたスタッドを示している。図２２Ｇにおいて、矢印“ＣＳ”は、接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂが“バンプ”１３０と接触するであろう位置を示している。図２２Ｈは基板２００上の微細加工されたカップとして構成された接触バンプ１３０を示している。図２２Ｇに類似して、接触領域１４０Ａおよび１４０Ｂがが“バンプ”１３０と接触するであろう接触面は、矢印“ＣＳ”によって指示されている。図２２Ｉはボールバンプの積み重ねとして構成された接触領域１３０を示しており、周知技術のサーモソニックボールバンピング（thermosonic ball bumping）である。
【００５１】
図２２Ａ〜２２Ｉの全ての形状は、参照の簡素化のために“バンプ”と一般的に称されており、それらが外部構造、または側壁を備えた孔のような内部構造のどちらであってもよい。バンプ１３０は基板２００上の経路もしくはターミナルのような導電性領域に、またはビアホール１２０に直接的に適用されてもよく、その適用ははんだリフロー、熱圧着接合、サーモソニック接合、超音波接合、導電性接着剤、レーザ溶接、ろう付けによるものであってもよく、もしくはリソグラフ電鋳法によって基板２００上に直接微細加工されてもよい。バンプ１３０はベース金属で製作されてもよく、接触特性を最適化するために別の金属でコーティングされてもよい。例えば、ベース金属はニッケルで、金がコーティングされてもよい。代替的に、バンプ１３０は金またはＡｕＰｄのような好適な接触金属から直接的に形成されてもよい。いずれの場合においても、バンプ１３０は横方向の電気的接触を形成するための、好適な面を備えた構造を提供している。バンプ１３０は、一旦横方向弾性ばね要素１１０が顕著な機械的変形、ひずみ、またはねじりを伴わずにバンプと接触状態になった場合に、かけられた横方向の力を受容するように形成されている。好適な実施形態において、接触バンプ１３０は、サーモソニックワイヤボンディング技術によって製作された金合金ボールバンプを積み重ねられている。
【００５２】
本発明の具体的な要素、実施形態およびアプリケーションが示され且つ記載されている一方で、本発明はそれらに限定されるものではない。改良が等業者によって行われ、特に上述の教示を踏まえて行われるであろうからである。したがって、添付の請求の範囲によってそのような改良をカバーし、且つ本発明の精神および範囲内にあるそれらの特徴を含めることが考慮されている。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】従来技術の例を示した図である。
【図２】従来技術の例を示した図である。
【図３】従来技術の例を示した図である。
【図４】従来技術の例を示した図である。
【図５】従来技術の例を示した図である。
【図６】従来技術の例を示した図である。
【図７】従来技術の例を示した図である。
【図８Ａ】本発明の実施形態の側面図であり、未係合状態を示した図である。
【図８Ｂ】本発明の実施形態の側面図であり、係合状態を示した図である。
【図９Ａ】本発明の実施形態の側面図であり、未係合状態を示した図である。
【図９Ｂ】本発明の実施形態の斜視図である。
【図１０Ａ】本発明の実施形態を利用したプローブカードアセンブリの側面図であり、未係合状態を示した図である。
【図１０Ｂ】本発明の実施形態を利用したプローブカードアセンブリの側面図であり、係合状態を示した図である。
【図１１】側方接触部のアレイを関連したバンプと係合するための係合機構の実施形態の側面図を示している。
【図１２Ａ】未係合状態の本発明の実施形態の側面図を示している。
【図１２Ｂ】係合状態の本発明の実施形態の側面図を示している。
【図１２Ｃ】本発明の実施形態の側面図を示している。
【図１３】係合状態の本発明の実施形態の側面図を示している。
【図１４】係合状態の本発明の実施形態の側面図を示している。
【図１５】係合状態の本発明の実施形態の側面図を示している。
【図１６】本発明の実施形態による横方向ばね接触部アセンブリを示した図である。
【図１７】本発明の実施形態による横方向ばね接触部アセンブリを示した図である。
【図１８】本発明の実施形態によるストリップキャリアを示した図である。
【図１９】本発明の実施形態による、位置決めフレーム内にストリップキャリアを備えた横方向ばね接触部アセンブリを示した図である。
【図２０】本発明の実施形態による、バッチ式に微細加工された横方向ばね接触部を示した図である。
【図２１Ａ】本発明の実施形態による、ばね要素の接触領域の側面の例を示した図である。
【図２１Ｂ】図２１ａに示されたばね要素の接触領域の正面の例を示した図である。
【図２２Ａ】本発明の実施形態による接触バンプの側面図を示している。
【図２２Ｂ】本発明の実施形態による接触バンプの側面図を示している。
【図２２Ｃ】本発明の実施形態による接触バンプの側面図を示している。
【図２２Ｄ】本発明の実施形態による接触バンプの側面図を示している。
【図２２Ｅ】本発明の実施形態による接触バンプの側面図を示している。
【図２２Ｆ】本発明の実施形態による接触バンプの側面図を示している。
【図２２Ｇ】本発明の実施形態による接触バンプの側面図を示している。
【図２２Ｈ】本発明の実施形態による接触バンプの側面図を示している。
【図２２Ｉ】本発明の実施形態による接触バンプの側面図を示している。
【図２３Ａ】未係合状態における本発明の別の実施形態の側面図を示している。
【図２３Ｂ】未係合状態における本発明の別の実施形態の正面図を示している。
【図２４】未係合状態における本発明の実施形態を利用したプローブカードアセンブリの側面図を示している。
【図２５Ａ】図１２Ｃに示された本発明の実施形態を形成する工程を示した図である。
【図２５Ｂ】図１２Ｃに示された本発明の実施形態を形成する工程を示した図である。
【図２５Ｃ】図１２Ｃに示された本発明の実施形態を形成する工程を示した図である。
【図２６Ａ】図２０に示された本発明の実施形態を形成する工程を示した図である。
【図２６Ｂ】図２０に示された本発明の実施形態を形成する工程を示した図である。
【図２６Ｃ】図２０に示された本発明の実施形態を形成する工程を示した図である。
【図２６Ｄ】図２０に示された本発明の実施形態を形成する工程を示した図である。
【図２６Ｅ】図２０に示された本発明の実施形態を形成する工程を示した図である。
【符号の説明】
【００５４】
１００        インターポーザ基板
１１０        弾性接触要素
１１０Ａ      上部
１１０Ｂ      下部
１２０        ビアホール
１４０Ａ      上部接触領域
１４０Ｂ      下部接触領域
１９０        リードインエレメント
２００        下部基板
３００        上部基板
７００        補強材
７２０        プローブ要素
９００        位置決め機構
９１０        保持機構
１０００      プローブカードアセンブリ
１００１      組み付け機構
１１１０      横方向係合要素
２４００      ダイレクトアタッチメント要素
【図１】
2009508141.tif 000003
【図２】
2009508141.tif 000004
【図３】
2009508141.tif 000005
【図４】
2009508141.tif 000006
【図５】
2009508141.tif 000007
【図６】
2009508141.tif 000008
【図７】
2009508141.tif 000009
【図８Ａ】
2009508141.tif 000010
【図８Ｂ】
2009508141.tif 000011
【図９Ａ】
2009508141.tif 000012
【図９Ｂ】
2009508141.tif 000013
【図１０Ａ】
2009508141.tif 000014
【図１０Ｂ】
2009508141.tif 000015
【図１１】
2009508141.tif 000016
【図１２Ａ】
2009508141.tif 000017
【図１２Ｂ】
2009508141.tif 000018
【図１２Ｃ】
2009508141.tif 000019
【図１３】
2009508141.tif 000020
【図１４】
2009508141.tif 000021
【図１５】
2009508141.tif 000022
【図１６】
2009508141.tif 000023
【図１７】
2009508141.tif 000024
【図１８】
2009508141.tif 000025
【図１９】
2009508141.tif 000026
【図２０】
2009508141.tif 000027
【図２１Ａ】
2009508141.tif 000028
【図２１Ｂ】
2009508141.tif 000029
【図２２Ａ】
2009508141.tif 000030
【図２２Ｂ】
2009508141.tif 000031
【図２２Ｃ】
2009508141.tif 000032
【図２２Ｄ】
2009508141.tif 000033
【図２２Ｅ】
2009508141.tif 000034
【図２２Ｆ】
2009508141.tif 000035
【図２２Ｇ】
2009508141.tif 000036
【図２２Ｈ】
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【図２２Ｉ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２５Ｃ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２６Ｃ】
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【図２６Ｄ】
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【図２６Ｅ】
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【国際調査報告】
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