(57)【要約】  本明細書中に記載されるのは、電子機器を検査するための装置のテストヘッドの接触プローブ（２０）であって、接触プローブ（２０）は、それぞれの接触パッドとの接触を実現するように適合されたそれぞれの端部（２０Ａ、２０Ｂ）間を長手方向に延材するプローブ本体（２０Ｃ）と、前記プローブ本体（２０Ｃ）よりも大きい横寸法を有し、前記接触プローブ（２０）の第１の側壁（２３ａ、２３ｂ）のみに対応して突出する拡大部（２２）を有する少なくとも１つの端部（２０Ｂ）とを備える。好ましくは、前記少なくとも１つの端部（２０Ｂ）はさらに、第２の側壁（２３ｂ、２３ａ）から突出する少なくとも１つの凸部（２４）を有し、前記凸部（２４）は、前記第１の側壁（２３ａ、２３ｂ）において、前記拡大部（２２）から前記接触プローブ（２０）の長手軸（ＨＨ）に沿って実質的に延在する第２の反対側の壁（２３ｂ、２３ａ）である。
2019525204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器を検査するための装置のテストヘッドの接触プローブ（２０）であって、
それぞれの接触パッドとの接触を実現するように適合されたそれぞれの端部（２０Ａ、２０Ｂ）間を実質的に長手方向に延在するプローブ本体（２０Ｃ）と、
前記プローブ本体（２０Ｃ）よりも大きい横寸法を有し、前記接触プローブ（２０）の第１の側壁（２３ａ、２３ｂ）のみに対応して突出する拡大部（２２）を有する少なくとも１つの端部（２０Ｂ）とを備え、
前記少なくとも１つの端部（２０Ｂ）はさらに、第２の側壁（２３ｂ、２３ａ）から突出する少なくとも１つの凸部（２４）を有し、前記凸部（２４）は、前記第１の側壁（２３ａ、２３ｂ）において、前記拡大部（２２）から前記接触プローブ（２０）の長手軸（ＨＨ）に沿って実質的に延在する前記第２の反対側の壁（２３ｂ、２３ａ）である、接触プローブ（２０）。
【請求項２】
前記凸部（２４）は、前記接触プローブ（２０）を収納する案内部の案内穴に収められる前記接触プローブ（２０）の一部（２０Ｆ）に形成される、請求項１に記載の接触プローブ（２０）。
【請求項３】
前記少なくとも１つの端部（２０Ｂ）は、スペーストランスフォーマ（２８）の接触パッド（２８Ａ）に当接するように適合された接触ヘッド（２０Ｂ）であり、前記さらなる端部（２０Ａ）は、検査対象機器（２７）の接触パッド（２７Ａ）に当接するように適合された接触尖端（２０Ａ）である、請求項１または２に記載の接触プローブ（２０）。
【請求項４】
前記拡大部（２２）は、少なくとも１つのアンダーカット壁（２２ａ）を規定し、
前記凸部（２４）は、１０μｍから１００μｍの範囲の高さ（Ｈ＊）で前記アンダーカット壁（２２ａ）から離れた最大横延長部の点を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の接触プローブ（２０）。
【請求項５】
前記少なくとも１つの端部（２０Ｂ）は、前記プローブ本体（２０Ｃ）の直径（Ｄｓ）とアンダーカット壁（２２ａ）の長さに対応する前記拡大部（２２）の第１の横寸法（Ｌ１）との合計に等しい専有直径（Ｄｔ）を有し、直径は、対応する断面の最大延在寸法を意味し、
前記凸部（２４）は、前記第１の横寸法（Ｌ１）に対して５０％の差を加算もしくは減算した値に等しい値を有する第２の横寸法（Ｌ２）を有する、請求項４に記載の接触プローブ（２０）。
【請求項６】
前記拡大部（２２）および前記凸部（２４）のそれぞれの前記第１および第２の横寸法（Ｌ１、Ｌ２）は、
Ｌ１＋Ｌ２＋Ｄｓ＞Ｄｆ、
Ｌ１＋Ｄｓ＜Ｄｆ、および
Ｌ２＋Ｄｓ＜Ｄｆの条件を満たし、
Ｌ１は、前記拡大部（２２）の前記第１の横寸法であり、
Ｌ２は、前記凸部（２４）の前記第２の横寸法であり、
Ｄｓは、前記接触プローブ（２０）の直径であり、
Ｄｆは、前記接触プローブ（２０）を収納するように適合され、前記凸部（２４）を含む案内穴の直径である、請求項４または５に記載の接触プローブ（２０）。
【請求項７】
前記拡大部（２２）の前記第１の横寸法（Ｌ１）は、５μｍから２５μｍの範囲に含まれる値を有し、前記凸部（２４）の前記第２の横寸法（Ｌ２）は、２μｍから２０μｍの範囲に含まれる値を有する、請求項６に記載の接触プローブ（２０）。
【請求項８】
前記プローブ直径（Ｄｓ）は、２０μｍから１５０μｍの範囲に含まれる値を有し、前記専有直径（Ｄｔ）は、１５μｍから１２０μｍの範囲に含まれる値を有する、請求項５または６に記載の接触プローブ（２０）。
【請求項９】
前記凸部（２４）はさらに、前記拡大部（２２）が突出する前記第１の側壁（２３ａ、２３ｂ）とは反対側の前記接触プローブ（２０）の前記第２の側壁（２３ｂ、２３ａ）上に、前記拡大部（２２）に対応して形成される凹部（２２Ｃ）を有する、請求項１から８のいずれか１項に記載の接触プローブ（２０）。
【請求項１０】
前記凹部（２２Ｃ）は、前記拡大部（２２）の横寸法（Ｌ２）に５０％の差を加算もしくは減算した値に等しい長さ（Ｌ３）にわたって前記第２の側壁（２３ｂ、２３ａ）から前記接触プローブ（２０）の前記端部（２０Ｂ）の範囲内で延在する、請求項９に記載の接触プローブ（２０）。
【請求項１１】
前記凹部（２２Ｃ）の前記長さ（Ｌ３）は、１μｍから２０μｍの範囲に含まれる値を有する、請求項１０に記載の接触プローブ（２０）。
【請求項１２】
前記凹部（２２Ｃ）は、前記端部（２０Ｂ）の全長手寸法に沿って延在する、請求項９から１１のいずれか１項に記載の接触プローブ（２０）。
【請求項１３】
前記接触プローブ（２０）は、前記凸部（２４）が突出する前記第２の側壁（２３ｂ、２３ａ）とは反対側の前記接触プローブ（２０）の前記第１の側壁（２３ａ、２３ｂ）上に前記凸部（２４）に対応して前記接触プローブ（２０）の前記端部（２０Ｂ）に形成された、さらなる凹部（２４Ｃ）を有する、請求項１から１２のいずれか１項に記載の接触プローブ（２０）。
【請求項１４】
前記さらなる凹部（２４Ｃ）は、前記拡大部（２２）の横寸法（Ｌ２）に２０％の差を加算もしくは減算した値に対応する長さ（Ｌ４）にわたって第１の側壁（２３ａ、２３ｂ）から前記接触プローブ（２０）の端部（２０Ｂ）の範囲を延在する、請求項１３に記載の接触プローブ（２０）。
【請求項１５】
側壁（２３ａ、２３ｂ）から延びる少なくとも１つの突出要素もしくはストッパ（３１）をさらに備える、請求項１から１４のいずれか１項に記載の接触プローブ（２０）。
【請求項１６】
前記ストッパ（３１）は、前記端部（２０Ｂ）の前記拡大部（２２）が突出する前記第１の側壁（２３ａ）から突出する、請求項１５に記載の接触プローブ（２０）。
【請求項１７】
前記ストッパ（３１）は、前記プローブ直径（Ｄｓ）の１０％から１５％に等しい寸法（Ｌ５）を有する横突出部によって前記プローブ本体（２０Ｃ）から突出する、請求項１５または１６に記載の接触プローブ（２０）。
【請求項１８】
前記ストッパ（３１）の前記横突出部の前記寸法（Ｌ５）は、５μｍから２５μｍの範囲に含まれる、請求項１７に記載の接触プローブ（２０）。
【請求項１９】
前記ストッパ（３１）は、通常動作時において前記接触プローブ（２０）を備えるテストヘッドの案内部とは接触せず、前記接触プローブ（２０）の移動と干渉しないように位置決めされる、請求項１５から１８のいずれか１項に記載の接触プローブ（２０）。
【請求項２０】
電子機器の機能検査のための垂直プローブを備えるテストヘッド（３０）であって、前記テストヘッド（３０）は、少なくとも一対の下方および上方案内部（２５、２６）を備え、前記下方および上方案内部（２５、２６）は、適切な空気区間（２９）によって間隔を空けられ、複数のプローブ（２０）を摺動かつ収納するためのそれぞれの案内穴（２５Ａ、２６Ａ）を有し、各接触プローブ（２０）は、請求項１から１９のいずれか１項によって設けられる接触プローブ（２０）である、テストヘッド（３０）。
【請求項２１】
前記下方および上方案内部（２５、２６）は、前記それぞれの案内穴（２５Ａ、２６Ａ）内において摺動する前記接触プローブ（２０）へ前記空気区間（２９）に対応して予変形をもたらすように互いに適切に変位し、
前記接触プローブ（２０）の各々の前記端部（２０Ｂ）の前記拡大部（２２）は、前記上方案内部（２６）の前記案内穴（２６Ａ）の壁に設けられる前記接触プローブ（２０）の側壁（２３ａ）から突出し、
前記拡大部（２２）の前記アンダーカット壁（２２ａ）は、前記上方案内部（２６）の第１の面（Ｆ１）、特に、前記テストヘッド（３０）が当接するスペーストランスフォーマ（２８）に対向する面に当接するように適合され、
前記凸部（２４）は、前記上方案内部（２６）の前記案内穴（２６Ａ）の第２の反対側の壁に設けられるように適合される最大横延在部の点を有する、請求項２０に記載のテストヘッド（３０）。
【請求項２２】
前記テストヘッド（３０）は、すべてが対応する壁（２３ａ）から突出する拡大部（２２）に対して長手方向もしくは横方向に沿って隣接するプローブ（２０）を備える、請求項２０または２１に記載のテストヘッド（３０）。
【請求項２３】
前記テストヘッド（３０）は、それぞれの反対側の壁（２３ａ、２３’ｂ）から交互に突出する拡大部（２２、２２’）に対して長手方向もしくは横断方向に沿って隣接するプローブ（２０、２０’）を備える、請求項２０または２１に記載のテストヘッド（３０）。
【請求項２４】
前記プローブは、側壁（２３ａ、２３ｂ）から延びる少なくとも１つの突出要素もしくはストッパ（３１）を備える、請求項２０から２３のいずれか１項に記載のテストヘッド（３０）。
【請求項２５】
前記ストッパ（３１）は、前記自由区間（２９）内に位置決めされ、前記拡大部（２２）が突出する側壁から突出し、前記ストッパ（３１）は、支持区間（３１ａ）を有し、前記支持区間（３１ａ）は、前記上方案内部（２６）に対向するとともに、前記拡大部（２２）の前記アンダーカット壁（２２ａ）が当接する前記面（Ｆ１）とは反対側の前記案内部（２６）の面（Ｆ２）に当接するように適合される、請求項２４に記載のテストヘッド（３０）。
【請求項２６】
前記上方案内部（２６）は、少なくとも一対の支持体（２６１、２６２）を有し、前記一対の支持体（２６１、２６２）は、互いに平行であり、追加の自由空気区間によって間隔を空けられ、前記ストッパ（３１）は、前記追加の自由区間内に設けられ、前記拡大部（２２）が反対側の壁（２３ｂ）に対して突出する壁（２３ａ）に対応する壁（２３ａ、２３ｂ）から突出する、請求項２４に記載のテストヘッド（３０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触プローブ、および電子機器を検査するための装置の対応するテストヘッドに関する。
【０００２】
本発明は特に、限定されるものではないが、垂直接触プローブ、およびウエハと一体の電子機器を検査するための装置のテストヘッドに関し、以下では、単に表現を単純化するために、この適用分野について説明する。
【背景技術】
【０００３】
周知のように、プローブヘッドは、実質的に、マイクロ構造の複数の接触ランドもしくはパッド、特に、ウエハと一体の電子機器を、特にその電気的な機能チェック、すなわち検査を行う検査装置の対応するチャネルに対して電気的に接続するように適合された機器である。
【０００４】
一体の機器に対して行われる検査は、すでに製造段階にある欠陥を有する機器を検知および隔離するのに特に有用である。通常、ウエハと一体の機器を電気的に検査するために、その切断およびチップ収容パッケージへの組み付けの前に、プローブカードが使用される。
【０００５】
テストヘッドは、実質的に、検査時に一体の機器の接触パッドに当接するように適合された、少なくとも１つの接触端が設けられた複数のロッド状の接触要素もしくは接触プローブを備える。
【０００６】
実質的に板形状を有し互いに平行な少なくとも１対の板もしくは案内部によって保持される複数の接触プローブを備える、いわゆる垂直プローブヘッドがこの分野において広く使用されている。プローブの移動および起こり得る変形を許容するための自由区間もしくは空間を空けるために、このような案内部は、適切な穴が設けられ、互いに特定の距離で離れて設けられる。案内部の対は、特に上方ダイスと下方ダイスとを備え、これら両方には案内穴が設けられる。接触プローブは軸方向に摺動し、通常は良好な電気的特性および機械的特性を有する特殊な合金からなるワイヤによって形成される。
【０００７】
当該分野において一般的に使用される「上方」および「下方」の用語は、明確化のために本説明においても使用され、通常の図面の参照方法に基づいており、限定的な意味では用いていない。
【０００８】
検査プローブと検査対象機器の接触パッドとの良好な接続は、機器自体に対するテストヘッドの圧力によって確実となる。上方および下方案内部に設けられた案内穴内を移動可能な接触プローブは、２つの案内部間の自由区間内における加圧接触および案内穴内における摺動時において、曲げを受ける。
【０００９】
特に、図１Ａは、少なくとも１つの接触プローブ１が摺動する案内穴２Ａおよび３Ａをそれぞれ有する、少なくとも１つの下方板状支持体もしくは案内部２と上方板状支持体もしくは案内部３とを備えるテストヘッド１０を概略的に示す。
【００１０】
接触プローブ１は、このような検査対象機器４とテストヘッド１０によって末端用が形成される検査機器（図示せず）との間に機械的接触および電気的接触を設けるように検査対象機器４の接触ランドもしくはパッド４Ａに当接する少なくとも１つの端部もしくは接触尖端１Ａを有する。
【００１１】
「接触尖端」の用語は、以降、ランドもしくは接触パッドと接触する端区間もしくは領域を示し、このような接触区間もしくは領域は鋭い形状である必要はない。
【００１２】
一部の場合において、接触プローブは、固定した状態で上方案内部に対応して固定した状態でテストヘッドに結合され、これはブロック状プローブヘッドの場合をである。
【００１３】
しかし、より多くの場合において、テストヘッドは、固定した状態で結合されるのではなく、マイクロ接触子によって基板に接面した状態で保持されるプローブとともに用いられ、これは非ブロック状プローブヘッドの場合である。マイクロ接触子は、プローブとの接触以外に、そこに設けられた接触パッドを、特にパッド自体の中心間の距離に関する要件を緩和することによって、検査対象機器上の接触パッドに対して空間的に再分配することが可能であることから、通常、「スペーストランスフォーマ」と呼ばれる。
【００１４】
この場合、図１Ａに示されるように、接触プローブ１は、このようなスペーストランスフォーマ５の接触パッド５Ａに向かう追加の端部もしくは接触ヘッド１Ｂを有する。プローブ１とスペーストランスフォーマ５との良好な電気的接触は、検査対象機器４との接触と同様な態様で、接触プローブ１の接触ヘッド１Ｂをスペーストランスフォーマ５の接触パッド５Ａに対して押圧して当接させることにより確保される。
【００１５】
下方案内部２および上方案内部３は、接触プローブ１の変形を可能にする自由空間６によって適切に距離を空けられる。最後に、案内穴２Ａおよび３Ａは、その内側において接触プローブ１の摺動が可能となるように大きさが設定される。
【００１６】
また、いわゆる「変位板付き（with shifted plates）」技術において実現されるテストヘッドの場合、図１Ａに示される例のように、実質的に中心位置においてプローブの本体を変形させるために、下方案内部２と上方案内部３との間の変位を考慮することが知られている。
【００１７】
テストヘッドの製造における重要な指標は、検査対象機器の接触パッドの中心間の距離（いわゆる「ピッチ」）である。一体型電子機器のピッチは、対応する製造技術の進歩によって実際には小さくなっており、接触プローブをテストヘッド内に高度にパッキングする必要に迫られており、プローブ間の反復的な接触を回避する必要がある場合に位置決めの問題が生じる。
【００１８】
最近の技術において、一体の機器上の接触バッドの中心間の距離、すなわちピッチは、３０μｍから８０μｍの範囲に含まれる値に減少した。このピッチ減少は、格子型のパッド構成に対して厳格に関連する。この場合、同じ行もしくは同じ列にある接触パッドの中心間の距離は、３０μｍから８０μｍの範囲に含まれる値を有する。
【００１９】
このピッチ値の減少により、隣接するプローブ間およびその突出部間の接触に係る問題が生じる。
【００２０】
実際には、図１Ａに示されるように、特に接触ヘッド１Ｂの端部に対応する、特に平坦な少なくとも１つの拡大部を有するように接触プローブ１を実現することが知られている。接触プローブのこのような拡大部は、特に、テストヘッドの上方もしくは下方案内部に設けられた対応する案内穴からプローブが滑り落ちないことを確実にするために使用される。このため、拡大部は、接触プローブの残りの部分に対する主寸法、特に少なくとも直径が、プローブ本体の直径よりも大きく、その箇所において大きく延在する直径となっている。また、接触プローブのこのような拡大部の直径は、上方案内部に設けられた案内穴の直径よりも大きい。
【００２１】
正確には、接触プローブの拡大部の過大な寸法は、上記のパッキングの問題を悪化させるものであり、特に隣接するプローブが接触しやすいこのような部分に対応して隣接するプローブを近くに引き寄せる可能性が大きく制限されるとともに、接触プローブおよびこれらを有するテストヘッドの設計において、特に接触ヘッド等の拡大部に対応して、隣接するプローブ間において最小距離値を維持することも考慮する必要がある。隣接するプローブ間の接触を防ぐように適合されたこのような最小距離は、テストヘッドが測定可能な機器の接触パッドの中心間の距離もしくはピッチに確実に影響を与える。
【００２２】
また、図１Ｂに概略的に示されるように、端部、特に接触ヘッドを有する接触プローブの横寸法を非対称とすることも知られている。これは、非対称接触ヘッドの場合である。このような非対称接触ヘッドは、実際に、対応する穴におけるプローブの把持を確保することができ、このようなプローブを有するテストヘッドによって検査される機器の接触パッドの中心間の距離（ピッチ）の減少により、プローブ間の接触のリスクが減少し、これによってプローブを近くに引き寄せることができる。非対称ヘッドを有するこのような接触プローブは、例えば、２０１５年３月１５日に登録された本件出願人による特許文献１に記載されている。
【００２３】
より特定的には、接触ヘッド１Ｂは、接触プローブ１の側壁のみに対応して突出し、示される例においては接触プローブ１の第１の側壁１１ａに対応して突出する、拡大部１２を有し、拡大部１２は、図面中の箇所においては、プローブ自体の右側に配置される。これに対して、接触ヘッド１Ｂは、第２の反対側の側壁１１ｂに対応した拡大および突出部を有していない。これにより、接触ヘッド１Ｂは非対称の構成を有する。
【００２４】
なお、このため、接触プローブ１の接触ヘッド１Ｂは、拡大部１２に対応してアンダーカット壁１２ａを有する。図面中の箇所においては、アンダーカット壁１２ａは、案内部、特に上方案内部３の対応する面に当接するように適合され、例えば、接触プローブ１が対応する接触パッドに当接せず摺動して落ちやすい場合に、接触プローブ１が案内部ひいてはテストヘッド１０から滑り落ちることを防止する。
【００２５】
しかし、実施においては、テストヘッド１０が検査対象機器４に対して当接していない時にプローブが浮き、接触プローブ１が特に案内部および案内穴に対して横切る方向に動き得て、拡大部１２および対応するアンダーカット壁１２ａが、プローブの正しい保持を確保するために当接すべき案内部の上方面に対して動くことがある。
【００２６】
このため、接触プローブ１の接触ヘッド１Ｂの寸法を最小に減少させる必要性は、テストヘッド１０の通常動作時において起こる、テストヘッドが当接する検査対象機器が無い場合においてもテストヘッド１０内にプローブを正しく保持するための確実性と衝突することは極めて明白である。
【００２７】
この問題は、テストヘッド１０およびこれに収められる接触プローブ１の組立作業およびクリーニング作業時においてさらに際立ち、後者においては、強力な空気噴射が使用され、これによって接触プローブの望ましくない浮きが生じるとともに、これによってテストヘッドの案内部にプローブを収容する案内穴に対応し、対応する接触ヘッド１Ｂの拡大部１２のアンダーカット壁１２ａが望ましくない位置となる。とりわけ、突出部１２の長さが特定的に収められる場合、特に、このような突出部１２に対応して接触ヘッド１Ｂの寸法が上方案内部３に設けられた案内穴３Ａの直径よりも小さい場合に、案内部の下方面に当接することができない突出部１２によって接触プローブ１を保持することは不可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】伊国特許出願第ＭＩ２０１５Ａ０００３９０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
本発明の技術的課題は、先行技術に基づいて実現されたテストヘッドに対する今日に至るまでの制限および欠点を解消するとともに、特に、プローブの良好なパッキングを可能とすることで、極度に近接する、すなわち、極度に小さいピッチを有する接触パッドの構成においても隣接するプローブの接触を回避し、同時に、特にテストヘッドに当接する検査対象機器が無い場合およびクリーニング作業時において、テストヘッド内におけるプローブの正しい保持を保証する構造的および機能的特徴を有する、接触プローブ、および特にウエハと一体の電子機器のための検査装置に接続される対応するテストヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本発明の基礎となる解決のためのアイデアは、非対称な横寸法を有する、特に接触ヘッドである端部を備え、このようなヘッドの横寸法とは反対方向に少なくとも１つの凸部を有し、凸部は接触プローブの一部に対応して適切に実現され、プローブ間の距離および検査対象機器の接触パッドの中心の距離（ピッチ）が減少していることでプローブの接触のリスクを伴うことなく対応するテストヘッド内におけるプローブの把持を確保することができる、接触プローブを実現することにある。実質的に、対応する接触プローブを収容する案内穴内に凸部が有ることにより、プローブの横断方向の動きが防止されるとともに、テストヘッドが当接する検査対象機器が無い場合、および特にクリーニング作業および組立作業時であっても、ヘッド端部の拡大部が案内部の下方の部分を常に有すること、すなわち、プローブがテストヘッドから滑り落ちないことが保証される。
【００３１】
プローブ間の距離は、テストヘッド内のプローブ、特に隣接するプローブ、すなわち、一体の検査対象機器の対応する接触パッドの分配方向において連続する要素、ならびに接触パッドの格子状分布の場合における縦方向もしくは横方向に連続する要素の適切な配置によりさらに減少させることができる。
【００３２】
このような解決のためのアイデアの基礎において、技術的課題は、以下の構成を有する接触プローブによって解決される。電子機器を検査するための装置のテストヘッドの接触プローブであって、それぞれの接触パッドと接触するように適合されたそれぞれの端部間を実質的に長手方向に延在するプローブ本体と、プローブ本体よりも大きい横寸法を有し、接触プローブの第１の側壁のみに対応して突出する拡大部を有する少なくとも１つの端部とを備え、少なくとも１つの端部はさらに、第２の側壁から突出する少なくとも１つの凸部を有し、凸部は、第１の側壁の反対側において、拡大部から接触プローブの長手展開軸に沿った第２の反対側の壁の実質的な延長部である。
【００３３】
特定的には、発明は、以下の付加的であって強制でない特徴を備え、これらの特徴は、単一で実施される、もしくは必要な場合には組み合わせて実施される。
【００３４】
発明の一局面によれば、凸部は、接触プローブを収納する案内部の案内穴に収められる接触プローブの一部に設けられ得る。
【００３５】
発明の他の局面によれば、少なくとも１つの端部は、スペーストランスフォーマの接触パッドに当接するように適合されたテストヘッドであり得て、さらなる端部は、検査対象機器の接触パッドに当接するように適合された接触尖端であり得る。
【００３６】
さらにまた、発明の他の局面によれば、拡大部は、少なくとも１つのアンダーカット壁を規定し得て、凸部は、１０μｍから１００μｍの範囲の高さでアンダーカット壁から離れた大きな横延長部の点を有し得る。
【００３７】
より特定的には、少なくとも１つの端部は、プローブ本体の直径とアンダーカット壁の長さに対応する拡大部の第１の横寸法との合計に等しい寸法直径を有し得て、直径は、対応する横断面の大きな延在部の寸法を意味し、凸部は、第１の横寸法に対して５０％の差を加算もしくは減算した値に等しい値を有する第２の横寸法を有し得る。
【００３８】
発明のこの局面によれば、拡大部および凸部のそれぞれの第１および第２の横寸法は、
Ｌ１＋Ｌ２＋Ｄｓ＞Ｄｆ、
Ｌ１＋Ｄｓ＜Ｄｆ、および
Ｌ２＋Ｄｓ＜Ｄｆの条件を満たし得て、
Ｌ１は、拡大部の第１の横寸法であり、
Ｌ２は、凸部の第２の横寸法であり、
Ｄｓは、接触プローブの直径であり、
Ｄｆは、接触プローブを収容するように適合され、凸部を収める案内穴の直径である。
【００３９】
特に、拡大部の第１の横寸法は、５μｍから２５μｍの範囲に含まれる値を有し得て、凸部の第２の横寸法は、２μｍから２０μｍの範囲に含まれる値を有し得る。
【００４０】
また、プローブの直径は、２０μｍから１５０μｍの範囲に含まれる値を有し得て、ヘッドの直径は、１５μｍから１２０μｍの範囲に含まれる値を有し得る。
【００４１】
発明の他の局面によれば、凸部はさらに、拡大部が突出する第１の側壁とは反対側の接触プローブの第２の側壁上に、拡大部に対応して実現される凹部を有し得る。
【００４２】
特に、このような凹部は、拡大部の横寸法に５０％の差を加算もしくは減算した値に等しい長さにわたって第２の側壁から接触プローブの端部の範囲内で延在し得る。
【００４３】
また、このような凹部の長さは、１μｍから２０μｍの範囲に含まれる値を有し得る。
【００４４】
さらにまた、凹部は、端部の全長手寸法に沿って延在し得る。
【００４５】
発明の他の局面によれば、接触プローブは、凸部が突出する第２の側壁とは反対側の接触プローブの第１の側壁上に凸部に対応して接触プローブの端部に設けられた、さらなる凹部を有し得る。
【００４６】
特に、このようなさらなる凹部は、拡大部の横寸法に２０％の差を加算もしくは減算した値に対応する長さにわたって第１の側壁から接触プローブの端部の範囲内を延在し得る。
【００４７】
発明の他の局面によれば、接触プローブはさらに、側壁の一方から延びる少なくとも１つの突出要素もしくはストッパを有し得る。
【００４８】
発明のこの局面によれば、ストッパは、端部の拡大部が突出する第１の側壁から突出し得る。
【００４９】
より特定的には、ストッパは、プローブ直径の１０％から５０％に等しい寸法を有する横突出部によりプローブ本体から突出し得る。
【００５０】
さらにまた、ストッパの横突出部の寸法は、５μｍから２５μｍの範囲に含まれ得る。
【００５１】
発明の他の局面によれば、ストッパは、通常動作時において接触プローブを備えるテストヘッドの案内部とは接触せず、接触プローブの移動と干渉しないような態様で位置決めされ得る。
【００５２】
技術的課題は、電子機器の機能検査のための垂直プローブヘッドによっても解決され、垂直プローブヘッドは、少なくとも一対の上方および下方案内部を備え、上方および下方案内部は、適切な自由空間によって間隔を空けられ、複数の接触プローブを摺動かつ収納するためのそれぞれの案内穴を有し、各接触プローブは上記のように実現される。
【００５３】
発明の他の局面によれば、上方および下方案内部は、それぞれの案内穴において摺動する接触プローブへ空気区間に対応して予変形をもたらすように互いに適切に変位し得て、接触プローブの各々の端部の拡大部は、上方案内部の案内穴の壁に設けられる接触プローブの側壁から突出し得て、拡大部のアンダーカット壁は、上方案内部の第１の面、特に、テストヘッドが当接するスペーストランスフォーマの前に設けられる面に当接するように適合され、凸部は、上方案内部の案内穴の第２の反対側の壁に設けられるように適合される主横延長部の点を有し得る。
【００５４】
発明の他の局面によれば、テストヘッドは、すべてが対応する壁から突出する拡大部に対して長手方向もしくは横断方向に隣接するプローブを備え得る。
【００５５】
代替的に、テストヘッドは、それぞれの反対側の壁から交互に突出する拡大部に対して長手方向もしくは横断方向に隣接するプローブを備え得る。
【００５６】
発明の他の局面によれば、プローブは、側壁の一方から延びる少なくとも１つの突出要素もしくはストッパを備える。
【００５７】
特に、ストッパは、自由空間内に位置決めされ、拡大部が突出する側壁から突出し得て、このようなストッパは、支持面を有し、前記支持面は、上方案内部に対して露出するとともに、拡大部のアンダーカット壁が当接する面の反対側の上方案内部の面に当接するように適合される。
【００５８】
最後に、上方案内部は、少なくとも一対の支持体を有し得て、一対の支持体は、互いに平行であり、追加の自由区間によって間隔を空けられ、ストッパは、拡大部が反対側の壁に対して突出する壁に対応する壁から突出する。
【００５９】
発明に係る接触プローブおよびテストヘッドの特徴および利点は、添付の図面を参照して例示であって限定でない上記および下記の実施形態の例の説明から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１Ａ】先行技術によって実現される垂直プローブの代替的な実施形態を概略的に示す図である。
【図１Ｂ】先行技術によって実現される垂直プローブの代替的な実施形態を概略的に示す図である。
【図２】本発明によって実現される垂直接触プローブを概略的に示す図である。
【図３Ａ】図２の接触プローブの詳細の代替的な実施形態を拡大して概略的に示す図である。
【図３Ｂ】図２の接触プローブの詳細の代替的な実施形態を拡大して概略的に示す図である。
【図３Ｃ】図２の接触プローブの詳細の代替的な実施形態を拡大して概略的に示す図である。
【図３Ｄ】図２の接触プローブの詳細の代替的な実施形態を拡大して概略的に示す図である。
【図３Ｅ】図２の接触プローブの詳細の代替的な実施形態を拡大して概略的に示す図である。
【図３Ｆ】図２の接触プローブの詳細の代替的な実施形態を拡大して概略的に示す図である。
【図４Ａ】本発明に係る接触プローブの代替的な実施形態を含む、特に変位板型の、本発明に係るテストヘッドを概略的に示す図であり、簡略化のためにプローブが１つのみ示される。
【図４Ｂ】本発明に係る接触プローブの代替的な実施形態を含む、特に変位板型の、本発明に係るテストヘッドを概略的に示す図であり、簡略化のためにプローブが１つのみ示される。
【図５Ａ】異なる位置にある少なくとも一対の隣接する接触プローブを含む、本発明に係るテストヘッドを概略的に示す図である。
【図５Ｂ】異なる位置にある少なくとも一対の隣接する接触プローブを含む、本発明に係るテストヘッドを概略的に示す図である。
【図６Ａ】本発明に係るテストヘッドの代替的な実施形態を概略的に示す図である。
【図６Ｂ】本発明に係るテストヘッドの代替的な実施形態を概略的に示す図である。
【図７Ａ】本発明に係るテストヘッドの代替的な実施形態を概略的に示す図である。
【図７Ｂ】本発明に係るテストヘッドの代替的な実施形態を概略的に示す図である。
【図８】本発明に係るテストヘッドの代替的な実施形態を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
このような図面、特に図２を参照すると、符号２０は、全体において、本発明の実施形態に係る、電子機器、特にウエハと一体の電子機器を検査するためのテストヘッドに収納されるように適合される接触プローブを示す。
【００６２】
なお、図面は、発明に係る接触プローブおよびテストヘッドの概略図であり、縮尺どおりに描かれてはいないが、代わりに、発明の重要な特徴を強調する態様で描かれている。
【００６３】
また、図面において例として示される発明の異なる局面は、実施形態同士の組み合わせおよび交換が可能であることは明らかである。
【００６４】
発明の実施形態によれば、接触プローブ２０は、それぞれの端部間、特に接触尖端２０Ａと接触ヘッド２０Ｂとの間を延在する、いわゆるプローブ本体２０Ｃを備える。好ましくは、少なくとも１つの端部、特に、接触ヘッド２０Ｂは、プローブ本体２０Ｃよりも大きい横寸法を有する。より特定的には、接触ヘッド２０Ｂの横断面の少なくとも１つのヘッド直径Ｄｔは、プローブ本体２０Ｃの横断面のプローブ直径Ｄｓよりも大きく（Ｄｔ＞Ｄｓ）、直径は、このような大きな延在部の寸法を意味する。
【００６５】
接触プローブ２０の接触プローブ２０Ａは、テーパ状となっており、その終端は、検査対象機器の接触パッドに当接する接触部２１Ａである。同様に、接触ヘッド２０Ｂは、テーパ状部分を有しており、その終端は、非ブロック状プローブを有するテストヘッドの場合においては、スペーストランスフォーマのランドもしくは接触パッドに当接する接触部２１Ｂである。
【００６６】
接触部２１Ａおよび２１Ｂは、実質的に点状の接触を規定する態様となり得る、または、丸形状を有し得る、または実質的に板形状を有し得て、端部の残りの部分に対して小さい直径を有し得る。
【００６７】
好ましくは、本発明によれば、接触ヘッド２０Ｂは、拡大部２２を有し、拡大部２２は、接触プローブ２０の側壁のみに対応して突出し、示される例においては接触プローブ２０の第１の側壁２３ａに対応して突出し、図面中の箇所においては、プローブ自体の右側に配置される。これに対して、接触ヘッド２０Ｂは、第２の反対側の側壁２３ｂに対応した拡大および突出部を有していない。これにより、接触ヘッド２０Ｂは、接触プローブ２０の長手展開軸ＨＨに対して非対称の構成を有する。
【００６８】
注目すべきは、これにより、接触ヘッド２０Ｂは、拡大部２２に対応して、案内部の対応する面に当接するように適合されたアンダーカット壁２２ａを有し、例えば接触プローブ２０が対応する接触パッドに当接しておらず、図面中の箇所において摺動するような接触となっている場合に、接触プローブが案内部およびテストヘッドから滑り落ちることが防止される。より特定的には、拡大部２２は、プローブ直径Ｄｓの２０％から６０％の範囲の値を有する長さＬ１を有するアンダーカット壁２２ａを規定する。これにより、接触ヘッド２０Ｂは、寸法直径、特にプローブ直径Ｄｓと長さＬ１との長さの合計に等しいヘッド直径Ｄｔ：Ｄｔ＝Ｄｓ＋Ｌ１を有する。長さＬ１は、第１の横寸法としても示される。
【００６９】
最も広く普及している用途において、アンダーカット壁２２ａの第１の横寸法Ｌ１は５μｍから２５μｍの範囲に含まれる値を有し、プローブ直径Ｄｓは２０μｍから１５０μｍの範囲に含まれる値を有し、ヘッド直径Ｄｔは１５μｍから１２０μｍの範囲に含まれる値を有する。
【００７０】
本発明における有利な態様として、接触プローブ２０は少なくとも１つの凸部２４も有し、凸部２４は、拡大部２２が突出する壁とは反対側のプローブ本体２０Ｃの壁に対応して突出する。このため、図面に示される例において、凸部２４は、図面中の箇所においてはプローブ自体の左側にある第２の側壁２３ｂに対して突出する。
【００７１】
凸部２４は第２の横寸法Ｌ２を規定し、第２の横寸法Ｌ２は、第１の横寸法Ｌ１に５０％の差を加算もしくは減算した値に等しい値（Ｌ２＝Ｌ１±５０％）を有する。
【００７２】
第２の横寸法Ｌ２の値は、特に、２μｍから２０μｍの範囲で異なり得る。
【００７３】
さらにまた、凸部２４は、好ましくは、接触プローブ２０を収納する案内部Ｇにおいて規定される案内穴ＦＧに収められる接触ヘッド２０Ｂに対応して接触プローブ２０の一部２０Ｆに設けられる。
【００７４】
これにより、このような凸部２４が、拡大部２２のアンダーカット壁２２ａを案内穴ＦＧ自体に対応させて案内穴ＦＧ内における接触プローブ２０の動きを防止することが明らかであり、アンダーカット壁２２ａが常に下方の案内部Ｇの少なくとも一部にあることから、テストヘッドおよび接触プローブ２０が当接する検査対象機器が無い場合であっても、対応するテストヘッドにおける接触プローブ２０の正しい保持が保証される。
【００７５】
好ましくは、拡大部２２および凸部２４は、対応する横寸法Ｌ１およびＬ２によって、接触プローブ２０を収めるテストヘッドから接触プローブ２０が滑り落ちることが防止されると同時に、テストヘッド自体の組み立て作業時において案内穴からの通過が保証されるように設けられる。
【００７６】
特に、拡大部２２および上方案内部２３は、以下の条件を満たすように設けられる。
Ｌ１＋Ｌ２＋Ｄｓ＞Ｄｆ
Ｌ１＋Ｄｓ＜Ｄｆ
Ｌ２＋Ｄｓ＜Ｄｆ
Ｌ１：拡大部２２の第１の横寸法の長さ
Ｌ２：凸部２４の第２の横寸法の長さ
Ｄｓ：接触プローブ２０の直径
Ｄｆ：対応する案内穴ＦＧの直径
【００７７】
特に、凸部２４は、接触尖端２０Ａの方向において接触プローブ２０の長手展開軸２２に沿った拡大部２２の実質的な延長部として設けられる。より特定的には、凸部２４の主横延長部の点は、１０μｍから１００μｍの範囲の高さＨ＊だけ拡大部２２のアンダーカット壁２２ａから離れている。
【００７８】
図３Ａから図３Ｆの例に示されるような異なる有利な形状を有する凸部２４を設けることが可能である。
【００７９】
このような凸部２４は、図３Ａに概略的に示されるように、実質的に丸形状を有し得て、凸部２４の横寸法Ｌ２は、その頂点の１つと、示される例においては第２の側壁２３ｂである、凸部２４が突出する接触プローブ２０の壁との間の距離である。
【００８０】
代替的に、このような凸部２４は、図３Ｂに示されるように、より正方形状の形状を有しえる、または、図３Ｃに示されるように、単純な尖端の形状を有し得る。
【００８１】
図３Ｄに概略的に示される好ましい実施形態において、接触プローブ２０の接触ヘッド２０Ｂは、凹部２２Ｃをさらに有し得て、凹部２２Ｃは、拡大部２２、および、示される例においては第２の側壁２３ｂである、拡大部２２が突出する反対側の接触プローブ２０の壁に対応し得る。
【００８２】
特に、凹部２２Ｃは、壁２３ａから延びる拡大部２２の第２の横寸法Ｌ２に５０％の差を加算もしくは減算した値に等しい長さＬ３（Ｌ３＝Ｌ２＋５０％）にわたって、第２の側壁２３ｂから延びる接触プローブ２０の接触ヘッド２０Ｂの範囲内において延在する。これにより、このような拡大部２２に対応して、接触ヘッド２０Ｂの直径Ｄｔ＊が減少する。
【００８３】
長さＬ３の値は、特に、１μｍから２０μｍの範囲で異なり得る。
【００８４】
図３Ｅに示されるさらなる代替的な実施形態において、凹部２２Ｃは、接触ヘッド２０Ｂ、特に、それぞれの接触部２１Ｂの長手延在部にわたって延在し、長さＬ３に等しい長さだけ全体の寸法が減少する。
【００８５】
プローブ直径Ｄｓと第２の横寸法Ｌ２との合計（Ｄｓ＋Ｌ２）により得られる合計寸法を減少させるために、図３Ｆに示されるように凸部２４に対応させてプローブ直径Ｄｓを減少させ、プローブ本体、および、示される例においては第１の側壁２３ａである、凸部２４が突出する壁とは反対側の接触プローブ２０の壁に対して長さＬ４に等しい長さで内側へ湾曲するさらなる凹部２４Ｃを設けられることも考えられる。より特定的には、追加の凹部２４Ｃの長さＬ４は、第２の横寸法Ｌ２に２０％の差を加算もしくは減算した値（Ｌ４＝Ｌ２±２０％）に等しい寸法を有する。
【００８６】
上記のタイプの接触プローブは、例えば図４Ａおよび図４Ｂに概略的に示されるとともに全体において符号３０で示される、テストヘッドを作るために使用され得る。
【００８７】
特に、テストヘッド３０は、複数の接触プローブ２０を収納し、少なくとも１つの下方案内部２５と上方案内部２６とを有する。下方案内部２５および上方案内部２６にはそれぞれ案内穴２５Ａおよび２６Ａが設けられ、この中で上記のタイプの接触プローブ２０が摺動する。簡潔化のために、図４Ａおよび図４Ｂには、接触プローブ２０が１つのみ示される。
【００８８】
各接触プローブ２０は、接触尖端２０Ａと接触ヘッド２０Ｂとを有する。接触尖端２０Ａは、検査対象機器２７の対応するランドもしくは接触パッド２７に当接するように適合される。接触ヘッド２０Ｂは、スペーストランスフォーマ２８のランドもしくは接触パッド２８Ａに当接するように適合される。
【００８９】
示される例において、テストヘッド３０は、変位板付きタイプの垂直プローブである。示されるプローブは、上方案内部２６と下方案内部２５との間において自由区間２９に延在するプローブ本体２０Ｃを備える。上述のように、便宜的に、「上方」および「下方」の用語は、当該分野において通常使用されており、通常の図面の参照方法に基づいており、本発明を限定する意図では用いていない。
【００９０】
特に、下方および上方案内部２５および２６は、好ましくは、案内部間の自由区間２９に対応して予変形をそれぞれの案内穴２５Ａ、２６Ａにおいて摺動する接触プローブ２０に加えるように変位する。このような予変形は、テストヘッド３０の動作時において、接触プローブ３０の接触尖端２０Ａが検査対象機器２７の接触パッド２７Ａに圧接して接触プローブ２０が自由区間２９に対応して曲がった場合に増加する。
【００９１】
接触プローブ２０は、特にプローブ本体２０Ｃに対応する断面を有し、断面のプローブ直径Ｄｓは０．５ミルから５ミルの範囲であり、テストヘッド３０の用途に応じて選択される。拡大部２２が設けられた接触ヘッド２０Ｂは、０．８ミルから３．５ミルの範囲のヘッド直径を有する断面を有する。直径は、常に、円形とは限らない断面の最大寸法を意味する。
【００９２】
なお、図４Ａに示される変位板付きの構成において、接触プローブ２０は、示される例においては第１の壁２３ａである、接触プローブ２０の壁から延びて突出しする拡大部２２を有するようにテストヘッド３０に収納され、このような拡大部２２の下方にある上方案内部２６の案内穴２６Ａの壁に設けられる。
【００９３】
これにより、拡大部２２のアンダーカット壁２２ａは、上方案内部２６の第１の面Ｆ１、特に、上方面としても示される、図面中の箇所においてフェイストランスフォーマ２８の前の面に当接するように適合される。また、上方案内部２６は、下方面としても示される、第２の反対側の面Ｆ２を有する。
【００９４】
好ましくは、図４Ｂに概略的に示されるように、接触プローブ２０は、接触プローブ２０の第１の壁２３ａもしくは第２の壁２３ｂに対応してそれぞれの本体２０Ｃから突出する少なくとも１つの要素も備える。このような突出要素は、検査対象機器２７もしくはスペーストランスフォーマ２８が無い場合であってもテストヘッド２０Ｂに対して反対方向へ接触プローブ２０がテストヘッド３０から滑り落ちることを防止するように適合された、接触プローブ２０の停止手段を実現するのに特に有用である。このため、このような停止手段は、ストッパ３１として作用する。
【００９５】
ストッパ３１は、対応する接触プローブ２０の上方への変位（図４Ｂの箇所において）を防止することができる。好ましくは、ストッパ３１は、接触プローブ２０の本体２０Ｃと一体に形成される。
【００９６】
図４Ｂに示される実施形態において、ストッパ３１は、自由区間２９において、第１の壁２３ａ、特に、接触ヘッド２０Ｂの拡大部２２が突出する壁と同じ壁から突出するように位置決めされる。これにより、ストッパ３１は、上方に重なる上方案内部２６の案内穴２６の壁、すなわち、示される例における第２の側壁２３ｂと接触する接触プローブ２０の壁から突出する。
【００９７】
より特定的には、ストッパ３１は支持区間３１ａを有し、支持区間３１ａは、上方案内部２６に対向するとともに、このような案内部の第２の面Ｆ２、すなわち、拡大部２２のアンダーカット壁２２ａが当接する第１の面Ｆ１とは反対側の面に当接するように適合される。支持区間３１ａは、長さＬ５にわたって接触プローブ２０の第１の側壁２３ａから突出する、すなわち、ストッパ３１は、特にプローブ直径Ｄｓの１０％から５０％の範囲に等しい値の寸法Ｌ５を有する横突出部を有する（Ｌ５＝１０〜５０％＊Ｄｓ）。
【００９８】
より特定的には、ストッパ３１の横突出部は、５μｍから２５μｍの範囲に含まれる寸法Ｌ５を有する。
【００９９】
本発明における有利な態様として、接触プローブ２０の構成により、テストヘッド３０において隣接する接触プローブ２０を引き寄せることができ、図５Ａに概略的に示されるように、プローブの大寸法の部分、すなわち、対応する接触ヘッド２０Ｂの間に設けられるべき最小距離Ｄｍが得られる。最小距離Ｄｍは、プローブ間の接触を防止するように適合された値を意味し、通常は１０μｍから２０μｍの範囲に含まれる。
【０１００】
明らかに、接触プローブ２０の接触尖端２０Ａも近づけられることから、検査対象機器２７の接触パッド２７Ａをより近くに引き寄せることができる、または、このようなパッドの中心のピッチＰ１をより良好に、特に、集積回路についての最も近代的な集積および設計技術に対応した値に減少させることができる。
【０１０１】
図５Ｂに概略的に示される代替的な実施形態によれば、テストヘッド３０内において、長手方向もしくは横断方向において隣接するプローブ２０、２０’のそれぞれの拡大部２２、２２’が反対側の壁２３ａ、２３’ｂから突出するように、接触プローブ２０を設けることもできる。この場合、第１のプローブ２０は、１つの反対側の壁２３ａ’から突出するそれぞれの突出部２２’を有する、検査対象機器２７のパッド２７Ａの構成において長手方向もしくは横断方向おいて第１のプローブ２０に隣接する、壁２３ｂおよび第２のプローブ２０’から突出する突出部２２を備える。すなわち、隣接するプローブ２０、２０’は、プローブが整列するこのような長手方向もしくは横断方向に対して反対側から突出する拡大部２２、２２’を有する。
【０１０２】
これにより、特に接触ヘッドに対応させて、隣接するプローブをさらに引き寄せることができ、プローブ間で起こり得る接触を回避するように適合された最小距離Ｄｍが保証される。このため、このようなパッドの中心はさらに引き寄せられ、図面に示されるピッチＰ２が減少する（Ｐ２＜Ｐ１）。
【０１０３】
なお、本発明における有利な態様によれば、提案されるテストヘッド３０により、対応する接触パッド２７Ａの中心が引き寄せられた検査対象機器２７のピッチを、集積回路についての最も近代的な集積および設計技術に求められる要件まで減少させることができる。
【０１０４】
本発明に係るテストヘッド３０の代替的な実施形態が図６Ａおよび図６Ｂに示され、テストヘッド３０は、２つ以上の支持体によって形成される少なくとも１つの案内部を有する。より特定的には、図６Ａおよび図６Ｂに示される実施形態において、上方案内部２６は、少なくとも第１の支持体２６１と第２の支持体２６２とを有する。第１の支持体２６１および第２の支持体２６２は、互いに平行であり、追加の自由区間によって間隔を空けられ、接触プローブ２０を収納するための対応する案内穴が設けられる。好ましくは、このような第１の支持体２６１および第２の支持体２６２は、接着材２６３、特に接着フレームによって互いに接合される。
【０１０５】
同様に、示される例において、下方案内部２５は、少なくとも１つの第１の支持体２５１と第２の支持体２５２とを有する。第１の支持体２５１および第２の支持体２５２は、互いに平行であり、追加の自由区間によって間隔を空けられ、接触プローブ２０を収納するための対応する案内穴が設けられ、この場合において、接着材２５３によって互いに接合される。明らかに、テストヘッド３０は、対の支持体によって形成される上方案内部２６または下方案内部２５を単体で有し得て、残りの案内部は１つの支持体のみによって形成することができる。
【０１０６】
注目すべきは、上方案内部２６および下方案内部２５は、接触プローブ２０の本体２０Ｃの望ましい変形を実現するように変位することである。
【０１０７】
このため、図６Ａに示されるように上方案内部２６の第１の支持体２６１の案内穴に対応して、または図６Ｂに概略的に示されるように第２の支持体２６２の案内穴に対応して、少なくとも１つの凸部２４が位置決めされる態様で接触プローブ２０を実現することができる。
【０１０８】
有利な態様として、図７Ａおよび図７Ｂに概略的に示されるように、ストッパ３１を接触プローブ２０に設けることにより、検査対象機器２７もしくはスペーストランスフォーマ２８が無い場合であっても、テストヘッド３０内における接触プローブ２０の保持を向上させることができる。
【０１０９】
図７Ａに示される実施形態において、ストッパ３１は、第１の壁２３ａ、特にテストヘッド２０Ｂの拡大部２２が突出する壁と同じ壁から突出した態様で自由区間２９内に位置決めされる。これにより、ストッパ３１は、ストッパ３１の上に重なる第２の支持体２６３の案内穴の壁と接触する接触プローブ２０の壁から突出する。
上させることができる。
【０１１０】
代替的に、図７Ｂに示される実施形態において、ストッパ３１は、上方案内部２６の第１の支持体２６１と第２の支持体２６２との間に規定される追加の自由空間内において、接触プローブ２０の第１の壁２３ａ、すなわち接触ヘッド２０Ｂの拡大部２２が突出する壁と同じ壁から延びて突出した態様で位置決めされる。これにより、ストッパ３１は、ストッパ３１の上方に重なる第１の支持体２６１の案内穴の壁と接触する接触プローブ２０の壁から突出する。
【０１１１】
注目すべきは、ストッパ３１は、これにより、周知のように通常は強力な空気の噴射を用いて行われ、特に、接触プローブを動かし得る、テストヘッド３０のクリーニング作業時において、接触プローブ２０の望ましくない移動を防止することができることである。また、ストッパ３１を設けることにより、スペーストランスフォーマ２８の接触パッド２８Ａに対して接触ヘッド２０Ｂを保持する酸素の崩壊によってスペーストランスフォーマ２８が取り除かれた場合であってもテストヘッド３０内での接触プローブ２０の保持が保証される。
【０１１２】
注目すべきは、図７Ｂに示される後者の実施形態によれば、上方案内部２６の第１の支持体２６１と第２の支持体２６２との間におけるストッパ３１の位置決めは、特に有利であることである。なぜなら、これは影響が小さい区間であり、特に、自遊空間２９内に配置された接触プローブ２０の一部を逆に伴う曲げがほぼ起こらないためである。これにより、接触プローブ２０の壁から突出する形態を有することでストレスの蓄積する点の形成が不可避なストッパ３１に対応した望ましくない破壊が引き起こされるリスクがなくなる。
【０１１３】
また、この態様では、ストッパ３１は拡大部２２と同じ側から突出し、プローブの全体的な寸法が減少する。特に、拡大部２２のアンダーカット壁２２ａの第１の横寸法Ｌ１以下の寸法Ｌ５を有する突出部を有するストッパ３１の場合、このようなストッパ３１の寸法は、実際には接触ヘッド２０Ｂの寸法から隠される。
【０１１４】
好ましくは、このような場合においても、ストッパ３１は、対応する接触プローブ２０の移動に干渉しないように、テストヘッド３０の通常動作時に上方案内部２６と接触しない態様で位置決めされる。ストッパ３１は、接触プローブ２０の上方への移動時のみにおいて作用し、例えば、スペーストランスフォーマ２８が取り除かれた場合、および、たとえ一時的であったとしても、プローブの接触ヘッド２０Ｂとスペーストランスフォーマ２８の接触パッド２８Ａとの接着が起こった場合、または、接触プローブ２０がクリーニング用の空気の噴出によって噴出方向に押された場合に等において作用する。
【０１１５】
テストヘッド３０内における接触プローブ２０の保持をさらに向上させるために、図８に概略的に示されるように、上方案内部２６の第１の支持体２６１および第２の支持体２６２を変位させることができる。
【０１１６】
示される実施形態において、ストッパ３１は、自由区間２９内において、接触ヘッド２０Ｂの拡大部２２が突出する壁とは反対側の壁から突出する態様で位置決めされる。これにより、ストッパ３１は、第１の支持体２６１に対して変位した、ストッパ３１の上方に重なる第２の支持体２６２の案内穴の壁と接触する接触プローブ２０の壁から突出する。
【０１１７】
ここまでの検討は、ここでは説明されないが本発明の目的を達成する異なる実施形態にも適用することができ、例えば、支持体を１つのみ有する上方案内部と少なくとも２つの支持体を有する下方案内部とを有するテストヘッド、ならびに、上方案内部および下方案内部が少なくとも２つの支持体もしくはさらに多くの支持体と、対称もしくは非対称の態様で設けられたより多くのストッパによって実現され得る。また、１つの実施形態に関連して用いられた特徴を他の実施形態に用いることも可能であり、２つ以上の実施形態を組み合わせることが可能である。
【０１１８】
結論として、本発明の実施形態に係る接触プローブおよび対応するテストヘッドを適合させることにより、プローブ自体の高度なパッキングを実現することができ、集積回路のパッド等の非常に近接した構成についての検査を行うことができる。拡大部による制限は、プローブを収納する案内穴に対応させて凸部を設けることにより、非対称のヘッドを有する既知の機器については減少する。
【０１１９】
これにより、本発明における有利な態様として、集積回路についての最も近代的な集積および設計技術に求められる要件まで、一体の検査対象機器のピッチを減少させることができる、すなわち、対応するパッドの中心を近づけることができる。
【０１２０】
また、注目すべきは、ストッパを設けることにより、例えば、通常は強力な空気の噴射によって実現されるテストヘッドのクリーニング作業時における接触プローブの望ましくない移動を防止することができる。また、上方案内部の対応する面へのストッパの当接によって実現される反力により、スペーストランスフォーマ自体のパッド上で接触ヘッドを保持する酸素の崩壊が確保されるような、スペーストランスフォーマを取り除いた時であってもテストヘッド内での接触プローブの保持が保証される。
【０１２１】
明らかに、熟練技能者は、偶発的に生じる具体的な要件を満たすために、以下の特許請求の範囲に規定される発明の保護範囲の中で、上記のプローブカードに対して多くの変更および変形を行い得る。
【図１Ａ】
2019525204.tif 000003
【図１Ｂ】
2019525204.tif 000004
【図２】
2019525204.tif 000005
【図３Ａ】
2019525204.tif 000006
【図３Ｂ】
2019525204.tif 000007
【図３Ｃ】
2019525204.tif 000008
【図３Ｄ】
2019525204.tif 000009
【図３Ｅ】
2019525204.tif 000010
【図３Ｆ】
2019525204.tif 000011
【図４Ａ】
2019525204.tif 000012
【図４Ｂ】
2019525204.tif 000013
【図５Ａ】
2019525204.tif 000014
【図５Ｂ】
2019525204.tif 000015
【図６Ａ】
2019525204.tif 000016
【図６Ｂ】
2019525204.tif 000017
【図７Ａ】
2019525204.tif 000018
【図７Ｂ】
2019525204.tif 000019
【図８】
2019525204.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月9日(2018.11.9)
【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】
電子機器の機能検査のための垂直プローブを有するテストヘッド（３０）であって、少なくとも一対の下方および上方案内部（２５、２６）を備え、前記下方および上方案内部（２５、２６）は、適切な空気区間（２９）によって間隔を空けられ、複数のプローブ（２０）を摺動かつ収納するためのそれぞれの案内穴（２５Ａ、２６Ａ）を有し、各接触プローブ（２０）は、
それぞれの接触パッドとの接触を実現するように適合されたそれぞれの端部（２０Ａ、２０Ｂ）間を長手方向に延在するプローブ本体（２０Ｃ）と、
前記プローブ本体（２０Ｃ）よりも大きい横寸法を有し、前記接触プローブ（２０）の第１の側壁（２３ａ）のみに対応して突出する拡大部（２２）を有する少なくとも１つの端部（２０Ｂ）とを備え、
前記少なくとも１つの端部（２０Ｂ）はさらに、少なくとも１つの凸部（２４）を有し、前記凸部（２４）は、前記第１の側壁（２３ａ）とは反対側の第２の側壁（２３ｂ）から突出し、前記拡大部（２２）から前記接触プローブ（２０）の長手軸（ＨＨ）に沿って延在する第２の反対側の壁（２３ｂ）であって、
前記凸部（２４）は、前記それぞれの案内穴（２５Ａ、２６Ａ）のうちの１つに収められる前記接触プローブ（２０）一部（２０Ｆ）に形成され、
前記接触プローブ（２０）は、前記それぞれの案内穴（２５Ａ、２６Ａ）のうちの前記１つの第１の壁に置かれ、
前記凸部（２４）は、前記それぞれの案内穴（２５Ａ、２６Ａ）のうちの前記１つの第２の反対側の壁に置かれる最大横延在部の点を有し、
Ｌ１＋Ｌ２＋Ｄｓ＞Ｄｆ、
Ｌ１＋Ｄｓ＜Ｄｆ、および
Ｌ２＋Ｄｓ＜Ｄｆの条件を満たし、
Ｌ１は、前記拡大部（２２）の前記第１の横寸法であり、
Ｌ２は、前記凸部（２４）の前記第２の横寸法であり、
Ｄｓは、前記接触プローブ（２０）の前記プローブ本体（２０Ｃ）の直径であり、
Ｄｆは、前記接触プローブ（２０）を収納し、前記凸部（２４）を含む、それぞれの案内穴（２５Ａ、２６Ａ）のうちの１つの直径である、テストヘッド（３０）。
【請求項２】
前記接触プローブ（２０）の前記少なくとも１つの端部（２０Ｂ）は、スペーストランスフォーマ（２８）の接触パッド（２８Ａ）に当接するように適合された接触ヘッド（２０Ｂ）であり、前記さらなる端部（２０Ａ）は、検査対象機器（２７）の接触パッド（２７Ａ）に当接するように適合された接触尖端（２０Ａ）である、請求項１に記載のテストヘッド（３０）。
【請求項３】
前記接触プローブ（２０）の前記拡大部（２２）は、少なくとも１つのアンダーカット壁（２２ａ）を規定し、
前記接触プローブ（２０）の前記凸部（２４）は、前記最大横延在部の点と前記アンダーカット壁（２２ａ）との間に規定される高さ（Ｈ＊）を有し、
前記アンダーカット壁（２２ａ）は、１０μｍから１００μｍの範囲の値を有する、請求項１または２記載のテストヘッド（３０）。
【請求項４】
前記接触プローブ（２０）の前記少なくとも１つの端部（２０Ｂ）は、前記プローブ本体（２０Ｃ）の前記直径（Ｄｓ）と前記アンダーカット壁（２２ａ）の長さに等しい前記拡大部（２２）の第１の横寸法（Ｌ１）との合計に等しい専有直径（Ｄｔ）を有し、直径は、対応する断面の最大延在寸法を意味し、
前記接触プローブ（２０）の前記凸部（２４）の前記第２の横寸法（Ｌ２）は、前記第１の横寸法（Ｌ１）の値に対して５０％の差を加算もしくは減算した値に等しい値を有する、請求項３記載のテストヘッド（３０）。
【請求項５】
前記接触プローブ（２０）の前記拡大部（２２）の前記第１の横寸法（Ｌ１）は、５μｍから２５μｍの範囲に含まれる値を有し、前記接触プローブ（２０）の前記凸部（２４）の前記第２の横寸法（Ｌ２）は、２μｍから２０μｍの範囲に含まれる値を有する、請求項１記載のテストヘッド（３０）。
【請求項６】
前記プローブ直径（Ｄｓ）は、２０μｍから１５０μｍの範囲に含まれる値を有し、前記専有直径（Ｄｔ）は、１５μｍから１２０μｍの範囲に含まれる値を有する、請求項１または４記載のテストヘッド（３０）。
【請求項７】
前記接触プローブ（２０）の前記少なくとも１つの端部（２０Ｂ）はさらに、前記接触プローブ（２０）の前記拡大部（２２）が突出する前記第１の側壁（２３ａ）とは反対側の前記接触プローブ（２０）の前記第２の側壁（２３ｂ）上に、前記拡大部（２２）に対応して形成される凹部（２２Ｃ）を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のテストヘッド（３０）。
【請求項８】
前記凹部（２２Ｃ）は、１μｍから２０μｍの範囲に含まれる値を有する長さ（Ｌ３）にわたって前記第２の側壁（２３ｂ）から前記接触プローブ（２０）の前記接触プローブ（２０）の前記少なくとも１つの端部（２０Ｂ）の範囲内で延在する、請求項７記載のテストヘッド（３０）。
【請求項９】
前記接触プローブ（２０）の前記凹部（２２Ｃ）は、前記少なくとも１つの端部（２０Ｂ）の全長手寸法に沿って延在する、請求項７または８記載のテストヘッド（３０）。
【請求項１０】
前記接触プローブ（２０）の各々は、前記凸部（２４）が突出する前記第２の側壁（２３ｂ）とは反対側の前記接触プローブ（２０）の前記第１の側壁（２３ａ）上に前記凸部（２４）に対応して前記接触プローブ（２０）の前記少なくとも１つの端部（２０Ｂ）に形成された、さらなる凹部（２４Ｃ）を有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載のテストヘッド（３０）。
【請求項１１】
前記接触プローブ（２０）は、側壁（２３ａ、２３ｂ）から延びる少なくとも１つの突出要素もしくはストッパ（３１）をさらに備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のテストヘッド（３０）。
【請求項１２】
前記ストッパ（３１）は、前記少なくとも１つの端部（２０Ｂ）の前記拡大部（２２）が突出する前記第１の側壁（２３ａ）から突出する、請求項１１記載のテストヘッド（３０）。
【請求項１３】
前記ストッパ（３１）は、前記プローブ直径（Ｄｓ）の１０％から１５％に等しい寸法（Ｌ５）を有する横突出部によって前記プローブ本体（２０Ｃ）から突出する、請求項１１または１２記載のテストヘッド（３０）。
【請求項１４】
前記ストッパ（３１）の前記横突出部の前記寸法（Ｌ５）は、５μｍから２５μｍの範囲に含まれる、請求項１３記載のテストヘッド（３０）。
【請求項１５】
前記ストッパ（３１）は、通常動作時において前記接触プローブ（２０）を収容する前記テストヘッドの前記案内部とは接触せず、前記接触プローブ（２０）の移動と干渉しないように位置決めされる、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載のテストヘッド（３０）。
【請求項１６】
前記下方および上方案内部（２５、２６）は、前記それぞれの案内穴（２５Ａ、２６Ａ）内において摺動する前記接触プローブ（２０）へ前記空気区間（２９）に対応して予変形をもたらすように互いに適切に変位し、
各々の前記接触プローブ（２０）の前記少なくとも１つの端部（２０Ｂ）の前記拡大部（２２）は、前記上方案内部（２６）の前記案内穴（２６Ａ）の第１の壁に設けられる前記接触プローブ（２０）の側壁（２３ａ）から突出し、
前記拡大部（２２）の前記アンダーカット壁（２２ａ）は、前記上方案内部（２６）の第１の面（Ｆ１）、特に、前記テストヘッド（３０）が当接するスペーストランスフォーマ（２８）に対向する面に当接するように適合され、
前記凸部（２４）は、前記上方案内部（２６）の前記案内穴（２６Ａ）の第２の反対側の壁に設けられるように適合される最大横延在部の点を有する、請求項１記載のテストヘッド（３０）。
【請求項１７】
前記テストヘッド（３０）は、すべてが対応する壁（２３ａ）から突出する拡大部（２２）に対して同じ方向に隣接するプローブ（２０）を備える、請求項１記載のテストヘッド（３０）。
【請求項１８】
前記テストヘッド（３０）は、それぞれの反対側の壁（２３ａ、２３’ｂ）から交互に突出する拡大部（２２、２２’）を有する前記検査対象機器（２７）の接触パッド（２７Ａ）の構成に対して長手方向もしくは横断方向に沿って隣接するプローブ（２０、２０’）を備える、請求項１記載のテストヘッド（３０）。
【請求項１９】
前記ストッパ（３１）は、前記自由区間（２９）内に位置決めされ、前記拡大部（２２）が突出する側壁から突出し、前記ストッパ（３１）は、支持区間（３１ａ）を有し、前記支持区間（３１ａ）は、前記上方案内部（２６）に対向するとともに、前記拡大部（２２）の前記アンダーカット壁（２２ａ）が当接する前記面（Ｆ１）とは反対側の前記案内部（２６）の面（Ｆ２）に当接するように適合される、請求項１１または１６記載のテストヘッド（３０）。
【請求項２０】
前記上方案内部（２６）は、少なくとも一対の支持体（２６１、２６２）を有し、前記一対の支持体（２６１、２６２）は、互いに平行であり、追加の自由空気区間によって間隔を空けられ、前記ストッパ（３１）は、追加の自由区間内に設けられ、前記拡大部（２２）が反対側の壁（２３ｂ）に対して突出する壁（２３ａ）に対応する壁（２３ａ、２３ｂ）から突出する、請求項１９記載のテストヘッド（３０）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
この問題は、テストヘッド１０およびこれに収められる接触プローブ１の組立作業およびクリーニング作業時においてさらに際立ち、後者においては、強力な空気噴射が使用され、これによって接触プローブの望ましくない浮きが生じるとともに、これによってテストヘッドの案内部にプローブを収容する案内穴に対応し、対応する接触ヘッド１Ｂの拡大部１２のアンダーカット壁１２ａが望ましくない位置となる。とりわけ、突出部１２の長さが特定的に収められる場合、特に、このような突出部１２に対応して接触ヘッド１Ｂの寸法が上方案内部３に設けられた案内穴３Ａの直径よりも小さい場合に、案内部の下方面に当接することができない突出部１２によって接触プローブ１を保持することは不可能となる。
DANG SON、他の名義で２０１０年９月１６日に米国特許出願公開第２０１０／２３１２４９号明細書で公開された米国特許出願は、テスト中のデバイスをテストするためのプローブヘッドアセンブリが、テスト中のデバイスと電気接続するための先端を有する先端部を有する複数のテストプローブ、曲線コンプライアント本体部およびプローブヘッドアセンブリ内の他の素子、たとえばスペーストランスフォーマーと電気接続するための先端を有する末端部を含む。より詳しくは、記載されたテストプローブは、テストプローブを収容するガイドプレートの上部表面に接触するときに、テストプローブの下向きの走行量を限定するように、先端部に取り付けられたハードストップ機構を備える。
同様にTechnoprobe S.p.A.の名義で２００９年１０月２１日に欧州特許出願公開第２１１０６７３号明細書で公開された欧州特許出願には、棒状の本体上に形成され、棒状の本体の所定の上向きスライドに追随する下部プレート状の支持体および上部プレート状の支持体に当接するように構成され、それによってコンタクトプローブが、対応するガイドホールから上向きに出ることが防がれ、たとえばコンタクトプローブの重量による落下が防がれた停止手段を含む複数の垂直コンタクトプローブを備えるテストヘッドが開示されている。
【国際調査報告】
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2019525204.tif 000022
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