(57)【要約】  プローブカードアセンブリは、実装アセンブリに取り付けられたマルチのプローブ基板を備える。各プローブ基板は、１セットのプローブを備える。各プローブ基板上のこれらのプローブセットは一緒に検査すべきデバイスに接触するプローブアレイを構成する。調節機構は、各プローブ基板に力を加えて実装アセンブリに対して各基板を個々に移動させるように構成される。これらの調節機構は、各プローブ基板を「ｘ」、「ｙ」および／または「ｚ」方向に平行移動させることができ、また、さらに、各プローブ基板を前記方向のうちの任意の１つまたは複数の方向の周りに回転させることができる。さらに、これらの調節機構は、１つまたは複数のプローブ基板の形状を変えることができる。したがって、これらのプローブは、検査すべきデバイス上の接点に対してアライメントしかつ／または面一になることができる。
2008544283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査すべきデバイスに接触するためのプローブカードアセンブリであって、
実装構造体と、
前記検査すべきデバイスに接触するように配置されたプローブセットを含むプローブ基板と、
前記プローブ基板を前記実装構造体に対して略平行に移動させるための第１の移動手段と、
を含む、プローブカードアセンブリ。
【請求項２】
請求項１に記載のプローブカードアセンブリにおいて、
複数のプローブ基板をさらに含み、各々の前記プローブ基板が、前記検査すべきデバイスに接触するように配置された追加のプローブセットを含み、前記第１の移動手段は２つ以上の前記プローブ基板を前記実装構造体に対して略平行に移動可能である、プローブカードアセンブリ。
【請求項３】
請求項２に記載のプローブカードアセンブリにおいて、
少なくとも２つの前記プローブ基板を前記実装構造体に対して略垂直に移動させるための第２の移動手段をさらに含む、プローブカードアセンブリ。
【請求項４】
請求項３に記載のプローブカードアセンブリにおいて、
前記プローブ基板を前記実装構造体に対して略垂直に移動させることによって、前記プローブ基板を前記実装構造体に略平行な軸の周りに回転させる、プローブカードアセンブリ。
【請求項５】
請求項３に記載のプローブカードアセンブリにおいて、
前記第１の移動手段および前記第２の移動手段によって前記少なくとも２つの前記プローブ基板を６段階の動作で移動可能である、プローブカードアセンブリ。
【請求項６】
請求項５に記載のプローブカードアセンブリにおいて、
前記６段階の動作は、３段階の平行移動および３段階の回転を含む、プローブカードアセンブリ。
【請求項７】
請求項３に記載のプローブカードアセンブリにおいて、
前記第２の移動手段によってさらに、前記少なくとも２つの前記プローブ基板の形状を変化させることが可能である、プローブカードアセンブリ。
【請求項８】
請求項７に記載のプローブカードアセンブリにおいて、
前記形状は、前記プローブセットのうちのいくつかのプローブセットが取り付けられた前記少なくとも２つのプローブ基板の各々の表面の形状である、プローブカードアセンブリ。
【請求項９】
請求項３に記載のプローブカードアセンブリにおいて、
前記第２の移動手段は前記実装構造体から延びる複数の調節可能な軸を含み、前記軸の調節によって前記プローブ基板が移動する、プローブカードアセンブリ。
【請求項１０】
請求項９に記載のプローブカードアセンブリにおいて、
前記軸は前記実装構造体と略平行な方向に可撓性を有する、プローブカードアセンブリ。
【請求項１１】
請求項３に記載のプローブカードアセンブリにおいて、
前記実装構造体は半導体ウエハを検査するための装置に取り付けられるように構成され、
前記第１の移動手段および前記第２の移動手段によって前記プローブセットを前記半導体ウエハに位置合わせするために前記プローブ基板を移動させることが可能である、
プローブカードアセンブリ。
【請求項１２】
請求項２に記載のプローブカードアセンブリにおいて、
前記プローブ基板のうちのいくつかのプローブ基板を前記プローブ基板のうちの他のプローブ基板から遠ざけて付勢する手段をさらに含む、プローブカードアセンブリ。
【請求項１３】
請求項２に記載のプローブカードアセンブリにおいて、
前記第１の移動手段は前記実装基板から延びる調節可能な軸を含み、前記軸の調節によって隣接するプローブ基板の分離を生じさせる、プローブカードアセンブリ。
【請求項１４】
請求項１に記載のプローブカードアセンブリにおいて、
前記第１の移動手段は移動可能なカムを含み、前記カムの移動によって前記プローブ基板を移動させる、プローブカードアセンブリ。
【請求項１５】
請求項１に記載のプローブカードアセンブリにおいて、
前記第１の移動手段は調節可能な位置決めねじを含み、前記位置決めねじの調節によって前記プローブ基板を移動させる、プローブカードアセンブリ。
【請求項１６】
請求項１に記載のプローブカードアセンブリにおいて、
前記プローブ基板を前記実装構造体に対して略平行に移動させることによって、前記プローブ基板を前記実装構造体に略垂直な軸の周りに回転させる、プローブカードアセンブリ。
【請求項１７】
プローブカードアセンブリを製造する方法であって、
複数のプローブ基板を実装構造体に取り付けることであって、各々の前記プローブ基板が、検査すべきデバイスに接触するように配置されたプローブセットを含むこと、および、
前記プローブ基板を前記実装構造体に取り付けた後、少なくとも１つの前記プローブ基板を前記実装構造体に対して略平行に移動させること、
を含む方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法において、
少なくとも１つの前記プローブ基板を前記実装構造体に対して略垂直に移動させることをさらに含む方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法において、
前記第２の移動ステップによって前記少なくとも１つの前記プローブ基板を前記実装構造体に略平行な軸の周りに回転させる方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法において、
前記実装構造体を半導体ウエハを検査するための装置に取り付けることをさらに含み、前記第１の移動ステップおよび前記第２の移動ステップによって前記プローブセットを前記半導体ウエハに位置合わせする方法。
【請求項２１】
請求項１７に記載の方法において、
少なくとも２つの前記プローブ基板の形状を変化させることをさらに含む方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法において、
前記形状は前記プローブセットが取り付けられた表面の形状である方法。
【請求項２３】
請求項１７に記載の方法において、
前記取付けステップは前記プローブ基板のうちのいくつかのプローブ基板を前記プローブ基板のうちの他のプローブ基板から遠ざけて付勢することを含む方法。
【請求項２４】
請求項１７に記載の方法において、
前記第１の移動ステップは、前記実装基板から延びる軸を調節して隣接するプローブ基板の分離を生じさせることを含む方法。
【請求項２５】
請求項１７に記載の方法において、
前記第１の移動ステップは、１つの前記プローブ基板の移動に影響を及ぼすカムを移動することを含む方法。
【請求項２６】
請求項１７に記載の方法において、
前記第１の移動ステップは、前記プローブ基板の移動に影響を及ぼす位置決めねじを調節することを含む方法。
【請求項２７】
請求項１７に記載の方法において、
前記第２の移動ステップは、前記プローブ基板の移動に影響を及ぼす、前記実装構造体から延びる複数の調節可能な軸を移動させることを含む方法。
【請求項２８】
請求項２７に記載の方法において、
前記軸は前記実装構造体と略平行な方向に可撓性を有する方法。
【請求項２９】
請求項１７に記載の方法において、
前記第１の移動ステップによって前記少なくとも１つの前記プローブ基板を前記実装構造体に略垂直な軸の周りに回転させる方法。
【請求項３０】
実装構造体と、
各々が検査すべきデバイスに接触するように配置されたプローブセットを含む複数のプローブ基板と、
２つ以上の前記プローブ基板を前記実装構造体に対して移動するための移動手段であって、前記実装構造体に垂直な方向性要素と前記実装構造体に平行な方向性要素とを含む移動手段と、
を含む、プローブカードアセンブリ。
【請求項３１】
請求項３０に記載のプローブカードアセンブリにおいて、
前記移動手段は、前記２つ以上の前記プローブ基板の少なくとも一部を前記実装構造体に向かってまたは前記実装構造体から遠ざけて選択的に移動するように構成された複数の移動可能アセンブリを含む、プローブカードアセンブリ。
【請求項３２】
請求項３１に記載のプローブカードアセンブリにおいて、
前記移動可能アセンブリは、前記２つ以上の前記プローブ基板に取り付けられ、さらに前記実装構造体に平行に移動可能である、プローブカードアセンブリ。
【請求項３３】
請求項３２に記載のプローブカードアセンブリにおいて、
前記移動可能アセンブリは、動作時に前記移動可能アセンブリの前記平行移動を妨げるロック機構を含む、プローブカードアセンブリ。
【請求項３４】
請求項３３に記載のプローブカードアセンブリにおいて、
前記移動可能アセンブリは、分割ナット、差動ねじアセンブリを含む、プローブカードアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
図１は、電子デバイス検査用の例示的な検査システム９０を示す。この電子デバイスは、たとえば、新たに製造された半導体ウエハ１２上のダイ（図示せず）でよい。図１の検査システム９０は、テストヘッド４とプローバ２（プローバ２の内部の部分図を与える切り取り部２６で示される）とを備える。この半導体ウエハ１２のダイ（図示せず）を検査するために、このウエハ１２は図１に示す可動ステージ６上に載置され、このステージ６はウエハ１２のダイ（図示せず）上の端子２２がプローブカードアセンブリ２０のプローブ６６と接触するように移動される。このようにして、一時的な電気接続がプローブ６６と検査すべきウエハ１２のダイ（図示せず）との間に生じる。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ケーブル１０または他の通信手段はテスタ（図示せず）にテストヘッド４を接続する。電気コネクタ１４は、テストヘッド４にプローブカードアセンブリ２０を電気接続し、このプローブカードアセンブリ２０は、プローブ６６への電気経路（図示せず）を備える。したがって、ケーブル１０、テストヘッド４、電気コネクタ１４、およびプローブカードアセンブリ２０（プローブ６６を含む）は、テスタ（図示せず）と検査されるウエハ１２のダイ端子２２との間に電気経路を与える。すなわち、プローブ６６がウエハ１２上のダイ（図示せず）の端子２２と接触している間は、ケーブル１０、テストヘッド４、電気コネクタ１４、およびプローブカードアセンブリ２０は、テスタ（図示せず）とダイ（図示せず）との間に複数の電気経路を提供する。このテスタ（図示せず）によってテストデータが電気経路を介してこれらのダイ（図示せず）に書き込まれ、このテストデータに応答してこれらのダイにより生成された応答データがこれらの電気経路を介してテスタに戻される。
【０００３】
典型的なウエハ１２は多数のダイ（図示せず）を含む。実際、ウエハ１２は数十または数百ものダイ（図示せず）を含んでよい。一般的に、プローブカードアセンブリ２０は、ウエハ１２上のダイ（図示せず）の全てには接触できない。ウエハ１２上の全てのダイ（図示せず）を検査するために、ステージ６によりウエハ１２のダイ（図示せず）のいくつかを移動させてプローブカードアセンブリ２０のプローブ６６に接触させ、テスタ（図示せず）でこれらのダイ（図示せず）につき検査を行う。次いで、このステージ６により他のダイ（図示せず）をプローブ６６に接触させるようにウエハ１２を移動し、テスタ（図示せず）でこれらのダイにつき同じ検査を行う。ウエハ１２の全てのダイ（図示せず）が検査されるまで、このウエハ１２の移動過程により、いくつかのダイ（図示せず）をプローブ６６に接触させて、これらのダイ（図示せず）の検査を行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プローブカードアセンブリ技術が進歩するに伴って、より多くのダイ（図示せず）に接触するためにプローブ６６のアレイの寸法が大きくなってきた。大きなプローブアレイ６６を作製する１つの方法は、多数のプローブ基板６６を用いることを伴う。すなわち、それぞれが複数のプローブを備える多数のプローブ基板６６が、プローブ基板６６上のプローブが大きなプローブアレイを形成するように互いに隣接して配置される。米国特許第５，８０６，１８１号、第６，６９０，１８５号、第６，６４０，４１５号、および第６，５０９，７５１号（これらの各々はその全体が参照により本明細書に組み込まれている）には、多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非限定的な例が開示されている。これらのプローブ６６とダイ端子２２とは、一般的に小さく、正確に整列されなければならない。これによって、多数のプローブ基板の正確な位置決めが必要とされる。このようなプローブ基板を正確に位置決めする方法および装置が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
例示的な実施形態では、多数のプローブ基板が実装アセンブリに接着される。各プローブ基板にはそれぞれ１セットのプローブが備えられ、プローブ基板上のこれらのプローブセットは一緒に検査すべきデバイスに接触するためのプローブのアレイを構成する。調節機構が、各プローブ基板に力を加えて各基板を実装アセンブリに対して個々に移動させるように構成される。この調節機構は、「ｘ」、「ｙ」および／または「ｚ」軸に沿って各プローブ基板を平行移動させることができ、さらに各プローブ基板を１つまたは複数の前記軸の周りに回転させることができる。さらに、この調節機構は１つまたは複数のプローブ基板の形状を変えることができる。したがって、これらのプローブは、検査されるデバイス上の接点に対して整列しかつ／または平坦になることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
この明細書は、本発明の例示的な実施形態および用途につき説明する。しかし、本発明はこれらの例示的な実施形態および用途、あるいはこれらの例示的な実施形態および用途が本明細書中で機能しまたは説明される方法に限定されない。
【０００７】
図２Ａおよび図３に、複数のプローブ基板１０８を備える例示的なプローブカードアセンブリ１００の簡略化したブロック図を示す。（図２Ａにプローブカードアセンブリ１００の側面図を示し、図３にプローブカードアセンブリ１００の下面図を示す。）１セットのプローブ１１２が各プローブ基板１０８に取り付けられ、これらのプローブ基板１０８はこれらのプローブセット１１２がプローブの大きなアレイを形成するように配列される。４つのプローブ基板１０８が示されているが、より少ないプローブ基板またはより多くのプローブ基板を用いてもよい。このプローブカードアセンブリ１００を、プローブカードアセンブリ２０の代わりに図１のシステム９０のような検査システムに用いてもよい。そして、議論を簡単にするために、本明細書では、このプローブカードアセンブリ１００を検査システム９０に関して論じる。
【０００８】
図２Ａおよび図３に示されるように、プローブカードアセンブリ１００は、コネクタ１０２、実装アセンブリ１０４、およびそれぞれが１セットのプローブ１１２を有するプローブ基板１０８を備える。接続機構１１４は、このプローブ基板１０８を物理的に実装アセンブリ１０４に接続する。第１の調節機構１０６および第２の調節機構１１０は実装アセンブリ１０４に対するプローブ基板１０８の位置を調節するように構成される。図２Ａおよび図３での描写は必ずしも比例していない。たとえば、プローブ基板１０８の間隔はより接近してよいが、図２Ａおよび図３では図示を簡単にするために描写している。
【０００９】
コネクタ１０２はテストヘッド４（図１参照）と電気接続するように構成される。たとえば、コネクタ１０２は、ＺＩＦ（zero insertion force）コネクタまたはポゴピンコネクタを受け入れるポゴパッドを含むがこれらに限定されない任意のタイプの電気コネクタでよい。
【００１０】
図２Ｂはプローブカードアセンブリ１００の概略図を示し、そこでは実装アセンブリ１０４を通る電気経路１５２（たとえば、導電性の線および／またはビア）、実装アセンブリ１０４とプローブ基板１０８との間の電気接続１５４（たとえば、ワイヤ、インターポーザなど）、およびプローブ基板１０８を通る電気経路１５６（たとえば、導電配線および／またはビア）が、プローブセット１１２とコネクタ１０２を電気接続する。
【００１１】
電気経路１５２の付与に加えて、この実装アセンブリ１０４は、図１のシステム９０のような検査システムのプローバ２に確実に取り付けるように構成される。たとえば、この実装アセンブリ１０４は、プローバ２にボルト（図示せず）止めしてもよく、クランプ（図示せず）締めしてもよく、または他の方法で固定してもよい。
【００１２】
例示的な実装アセンブリ１０４の簡略化したブロック図を示す図２Ｃに示されるように、この実装アセンブリ１０４にはスティフナプレート１８２と配線基板１８４とを含んでよい。配線基板１８４は、実装アセンブリ１０４を通るコネクタ１０２（図２Ｃに図示せず）からの電気経路１５２を与える。この配線基板１８４は、たとえば、プリント回路板でよい。スティフナプレート１８２は、そりおよび熱誘導された移動等に耐える機械的剛性を与える。配線基板１８４をプローバ２（図１参照）に固定してよい。また、スティフナプレート１８２を配線基板１８４に取り付けて配線基板１８４を補強してもよい。米国特許第５，９７４，６６２号の例が図５に示され、そこではプリント回路板５０２が配線基板１８４の例であり、実装プレート５３０および５３２がスティフナプレート１８２の例である。あるいは、スティフナプレート１８４をプローバ２に固定してもよく、配線基板１８４をこのスティフナプレート１８２に取り付けてもよい。「プローブカードアセンブリ中の熱的に誘導される動きに対処するための装置および方法」という名称の米国特許仮出願第６０／５９４，５６２号（２００５年４月１９日出願）に例が示されている。たとえば、米国特許仮出願第６０／５９４，５６２号における図面全体にわたって示されるスティフナプレート２０２はスティフナプレート１８２の例である。そして、やはり米国特許仮出願第６０／５９４，５６２号における図面全体にわたって示される配線基板２０４は配線基板１８４の例である。前述の米国特許第５，９７４，６６２号および米国特許仮出願第６０／５９４，５６２号は本明細書にそれらの全体が参照により組み込まれている。
【００１３】
取付け機構１１４は、総称的に図２Ａで箱として表され、上記したようにプローブ基板１０８を実装アセンブリ１０４に物理的に接続するように構成される。好ましくは、この取付け機構１１０は、プローブ基板１０８を実装アセンブリ１０４のスティフナプレート１８２部に物理的に接続する。さらに、取付け機構１１４はプローブ基板１０８を特定の方向に付勢するように構成してもよい。図３に示される例では、このプローブ基板１０８は矢印１１６の方向に付勢される。これによって図３に示すように各プローブ基板１０８を他のプローブ基板から遠ざけて付勢する。付勢配置の代替例としては、１つのプローブ基板１０８がどの方向にも付勢されないが、基準として働き、他のプローブ基板１０８のそれぞれがそれから遠ざかって付勢される。たとえば、代わりに、図３の下側右隅に位置するプローブ基板１０８がどの方向にも付勢されず、他の３つのプローブ基板１０８のそれぞれが他のプローブ基板から矢印１１６の方向に遠ざかって付勢される。
【００１４】
各プローブ基板１０８は、プローブセット１１２用のプラットフォームを含み、このプローブ基板１０８を通ってプローブ１１２に至る電気経路１５６（図２Ｂ参照）を備える。たとえば、プローブ基板１０８は、電気経路１５６を形成する導電配線（図示せず）および導電ビア（図示せず）を有するセラミック基板または有機基板を含んでよい。
【００１５】
プローブ１１２は弾性的で導電性の構造物でよい。適切なプローブ１１２の非限定的な例には、プローブ基板１０８上の導電性端子（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物が含まれる。このプローブ基板１０８は、米国特許第５，４７６，２１１号、第５，９１７，７０７号、および第６，３３６，２６９号に記載された弾性材料で被覆され、これらの特許はその全体が本明細書に参照により組み込まれている。代わりに、これらのプローブ１１２は、米国特許第５，９９４，１５２号、第６，０３３，９３５号および第６，２５５，１２６号、ならびに米国特許出願第２００１／００４４２２５号および第２００１／００１２７３９号に開示されたばね要素などのリソグラフィで形成された構造物でよい。これらの特許のそれぞれも、その全体が本明細書に参照により組み込まれている。プローブ１１２の他の非限定的な例には、導電性ポゴピン、バンプ、スタッド、打ち抜きばね等が含まれる。
【００１６】
第１の調節機構１０６および第２の調節機構１１０によって、各プローブ基板１０８の位置を実装アセンブリ１０４に対して変更できる。実装アセンブリ１０４はプローバ２に確実に取り付けられているので、各プローブ基板１０８の位置も、ステージ６（図１参照）上に配設されたプローバ２および検査すべきウエハ１２（図１参照）に対して変更される。したがって、プローブ１１２を、ダイ端子２２に整列させ、かつ／またはダイ端子２２に面一にすることができる。
【００１７】
好ましくは、これらの第１の調節機構１０６と第２の調節機構１１０は、各プローブ基板１０８を６段階に移動させるように構成される。図２Ａでは、これらの６段階の移動を以下のように名付ける。すなわち、図２Ａのページを横切る水平方向を「ｘ」、図２Ａのページに入りかつ紙面から出る水平方向を「ｙ」、垂直方向を「ｚ」、「ｘ」軸周りの回転をＲｘ、「ｙ」軸周りの回転をＲｙ、および「ｚ」軸周りの回転をＲｚと名付ける。上記の方向は議論を容易にするために与えられたものであって限定するものではない。
【００１８】
第１の調節機構１０６はプローブ基板１０８の１つまたは複数の部分を「ｚ」方向に移動させるように構成される。したがって、この第１の調節機構１０６は各プローブ基板１０８を３段階の動作（すなわち、「ｚ」軸に沿った平行移動、「ｘ」軸の周りの回転Ｒｘ、および「ｙ」軸の周りの回転Ｒｙ）で移動させることができる。第２の調節機構１１０は「ｘ−ｙ」平面内でプローブ基板１０８の１つまたは複数の部分を移動させるように構成される。したがって、この第２の調節機構１１０は各プローブ基板１０８を追加の３段階の動作（すなわち、「ｘ」軸に沿った平行移動、「ｙ」軸に沿った平行移動、および「ｚ」軸の周りの回転Ｒｚ）で移動させることができる。
【００１９】
図４〜図８には、例示的なプローブカードアセンブリ４００が示されている。これらの図中、図２Ａおよび図３の取付け機構１１４のそれぞれがフレーム４１０とばねアセンブリ４０８とを含み、第１の調節機構１０６のそれぞれが差動ねじ４０４を含み、また、第２の調節機構１１０のそれぞれがカムアセンブリ４０６を含む。図示したように、このプローブカードアセンブリ４００も、図２Ａおよび図３におけるように、コネクタ１０２と実装アセンブリ１０４とプローブ基板１０８とプローブ１１２とを含む。（図示を容易にするために図４〜図８の描写は必ずしも比例していない。たとえば、プローブ基板１０８の間隔はより近接してよいが、図４〜図８では図示を容易にするために描写している。）
【００２０】
上記したように、図２Ａおよび３の取付け機構１１４は、プローブカードアセンブリ４００ではフレーム４１０およびばねアセンブリ４０８として実装されている。図４および図６に示すように、複数のばねアセンブリ４０８がフレーム４１０を実装アセンブリ１０４に取り付ける。図９に、オープンスペース８０２を備える例示的なフレーム４１０の透視図を示す。プローブ基板１０８はフレーム４１０に取り付けられ、この取付けをボルト、クランプ、接着剤、粘着剤等で実現してよい。プローブカードアセンブリ４００の側面断面図を示す図８に示すように、インターポーザ８０４がフレーム４１０の各空間８０２内に嵌合される。図８にやはり示すように、好ましくは、各インターポーザ８０４は、実装アセンブリ１０４と接触するための第１のセットの導電性ばね要素８０８と、プローブ基板１０８と接触するための第２のセットの導電性ばね要素８１０とを含む。これらの第１の組のばね接触要素８０８は、インターポーザ基板８０６を通って第２の組のばね接触要素８１０まで電気接続される。したがって、各インターポーザ８０４は、実装アセンブリ１０４とプローブ基板１０８との間に電気経路１５４を与える（図２Ｂ参照）。そして、接触要素８０８および８１０がばねであるのでこれらの電気経路１５４はコンプライアント（従順）である（すなわち、これらの電気経路１５４は、実装アセンブリ１０４に対するプローブ基板１０８の位置がカムアセンブリ４０６および差動ねじアセンブリ４０４によって変えられても保たれたままである）。上記で論じたように、接触要素８０８および８１０は、プローブ１１２のように構築してよい。前記米国特許第５，９７４，６６２号の図５でのインターポーザ５０４と前記米国特許第６，５０９，７５１号（その全体が本明細書に参照により組み込まれている）の図２Ａでのインターポーザ２３０とは、適切なインターポーザ８０４の非限定的な例である。各フレーム４１０内のスペース８０２には、プローブ基板１０８あたり４つのインターポーザ８０４が与えられるが、より少ないまたはより多いインターポーザ８０４をプローブ基板１０８あたりに用いてもよい。
【００２１】
図６（プローブカードアセンブリ４００の下面図を示す）に示すように、各フレーム（図６でプローブ基板１０８の後ろに隠れている）は複数のばねアセンブリ４０８により実装アセンブリ１０４に取り付けられる。図１０Ａおよび図１０Ｂに、このようなばねアセンブリ４０８の１つの詳細な側面図および正面図をそれぞれ示す。図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、このばねアセンブリ４０８は実装アセンブリ１０４に取り付けられたピン１００２とフレーム４１０に取り付けられたピン１００６とを備える。（実装アセンブリ１０４、フレーム４１０、およびプローブ基板１０８は、図１０Ａおよび図１０Ｂに部分図で示される。）フレームピン１００６は、フレーム４１０と一体的に形成してよく、または、フレームピン１００６をフレーム４１０中の穴（図示せず）内にねじ込むか詰め込んでもよい。同様に、アセンブリピン１００２を実装アセンブリ１０４と一体的に形成してよく、またはアセンブリピン１００２を実装アセンブリ１０４中の穴（図示せず）内にねじ込むか詰め込んでもよい。代わりに、ピン１００２およびピン１００６を、実装アセンブリ１０４およびフレーム４１０に、のり付け、溶接、接着、ろう付け、はんだ付けまたは他の方法で、それぞれ取り付けてもよい。
【００２２】
ばね１００４はアセンブリピン１００２とフレームピン１００６の両方に取り付けられる。このばね１００４は、任意の適切なばね構造物でよく、任意の適切な方法でアセンブリピン１００２とフレームピン１００６とに取り付けてよい（たとえば、ばね１００４の端部をピン１００２および１００６中の穴（図示せず）に固定してよく、ばね１００４の端部をピン１００２および１００６等の周りに巻いてもよい）。
【００２３】
このばねアセンブリ４０８は、フレーム４１０を実装アセンブリ１０４に取り付けるだけでなく、プローブ基板１０８の付勢もする。図１０Ａを参照すると、ばねアセンブリ４０８は、図１０Ａの矢印１０１０により示されるようにプローブ基板１０８（フレーム４１０に取り付けられた）を上方かつページ内に付勢する。図１０Ａの側面図を示す図１０Ｂでは、付勢方向は、矢印１０１０により示されるように上方および左である。ばねアセンブリ４０８を選択的に載置することによってブローブ基板１０８を任意の所望の方向に付勢することができる。たとえば、図６（プローブカードアセンブリ４００の下面図を示す）に示すようにプローブカードアセンブリ４００上にばねアセンブリ４０８を載置することによって、図６に示した４つのプローブ基板１０８を互いに遠ざけて（図３での矢印１１６方向と同様に）実装アセンブリ１０４に向けて付勢する。
【００２４】
上記および図７に示すように、図２Ａおよび図３の第１の調節機構１０６は、図４〜図８のプローブカードアセンブリ４００では複数の差動ねじアセンブリ４０４および対応するピボット球体１１０６として実装される。図１１Ａに、このような差動ねじアセンブリ４０４の１つと対応するピボット球体１１０６との詳細な断面図を示す。（図１１Ａに、実装アセンブリ１０４とフレーム４１０とプローブ基板とを部分図で示す。）図示されているように、この差動ねじアセンブリ４０４は、実装アセンブリ１０４に動けないように堅く移動不可能に固定された外側のねじ込み要素１１０４を備える。ねじ１１０２がこの外側要素１１０４内にねじ込まれる。図１１Ｂに示すように、ねじ１１０２が一方向に回転（１０８）すると、ピボット球体１１０６に向かって下方に移動する。このピボット球体１１０６はフレーム４１０中の窪み９０２内に配設され、それによって、このフレーム４１０（そしてプローブ基板１０８も）を実装アセンブリ１０４から遠ざけて押す。ねじ１１０２を反対方向（図示せず）に回転させると、ねじ１１０２はピボット球体１１０６から遠ざかって引込み、ばねアセンブリ４０８（上記したように、フレーム４１０を実装アセンブリ１０４の方に付勢する）のばね作用によりフレーム４１０がねじ１１０２によって移動する。
【００２５】
図９に示すように、フレーム４１０は９つのピボット球体１１０６（図９に示さず）用の９つの窪み９０２を有し、したがって、９つの差動ねじアセンブリ４０４によって移動するように構成されている。（プローブカードアセンブリ４００の側面断面図を示す図７に、３つのこのような差動ねじアセンブリ４０４を示す。これらの差動ねじアセンブリ４０４は、図７に示した２つのフレーム４１０用のものである。）図１４に示すように、９つの差動ねじアセンブリ４０４によって９つの力１４０６がもたらされてフレーム４１０（図１４にブロック図形態で示す）に向けられる。そして、これらの９つの力１４０６のそれぞれを選択的に用いることによってこのフレーム４１０（そしてこのフレームに取り付けられたプローブ基板１０８（図１４に示さず）は「ｚ」軸に沿って平行移動し、「ｘ」軸と「ｙ」軸の両軸の周りを回転（Ｒｘ、Ｒｙ）することができる。しかしもちろん、９つより少ないかまたはそれより多くの差動ねじアセンブリ４０４を用いて１つのプローブ基板１０８を調節してもよい。
【００２６】
上記したように、図２Ａおよび図３の第２の調節機構１１０は、図４〜図８のプローブカードアセンブリ４００で複数のカムアセンブリ４０６として実装される。図１２Ａはこのようなカムアセンブリ４０６の１つの側面図であり、図１３Ａはその下面図である。図示したように、カム１２０４はねじ１２０２に堅く取り付けられ、このねじはポスト１２０６中のねじ穴（図示せず）内にねじ込まれる。このポスト１２０６は実装アセンブリ１０４に堅く取り付けられる。ねじ１２０２の回転によってカム１２０４が回転する。図１２Ｂおよび図１３Ｂに示すように、カム１２０４はフレーム４１０に当接し、カム１２０４が一方向に回転（１３０８）すると、このカム１２０４はフレーム４１０を押し移動（１２１０）させる。カム１２０４が反対方向（図示せず）に回転すると、このカム１２０４はフレーム４１０から遠ざかって移動し、また、ばねアセンブリ４０８のばね作用（上記で論じたようにフレーム４１０を付勢する）によってフレーム４１０がカム１２０４で押される。
【００２７】
図４および６に示されるように、８つのカムアセンブリ４０６が、各フレーム４１０（図６では、フレーム４１０は各プローブ基板１０８の下に隠れている）の周りに位置する。図１４に示すように、８つのカムアセンブリ４０８によって８つの力１４０４がもたらされてフレーム４１０（図１４でブロック図の形態で示した）に向けられる。これら８つの力１４０４のそれぞれを選択的に用いることによって、フレーム４１０（そしてフレームに取り付けられたプローブ基板１０８）が「ｘ」および「ｙ」軸に沿って平行移動し、「ｚ」軸の周りに回転（Ｒｚ）することができる。しかしもちろん、８つより少ないかまたはそれより多くのカムアセンブリ４０６を用いて１つのプローブ基板１０８を調節してよい。たとえば、カムアセンブリ４０６は、プローブ基板１０８の全ての側面に沿って位置する必要はない。たとえば、カムアセンブリ４０８は、これらのカムアセンブリ４０８がばねアセンブリ４０８の付勢方向に対抗しているプローブ基板１０８の側面上のみに位置してよい。
【００２８】
図１５〜図１７に、別の例示的なプローブカードアセンブリ１５００を示す。図１５にプローブカードアセンブリ１５００の下面図、図１６にその上面図、図１７にその側面断面図を、それぞれ示す。図示を簡単にするために、図１５〜図１７での描写は必ずしも比例していない。たとえば、プローブ基板１０８の間隔はより近接してよいが、図１５〜図１７では図示を容易にするために描写している。プローブカードアセンブリ１５００は、いくつかの点でプローブカードアセンブリ４００に類似している。
【００２９】
プローブカードアセンブリ４００のように、プローブカードアセンブリ１５００は検査システムに使用してよい。たとえば、プローブカードアセンブリ１５００は、図１の検査システム９０でのプローブカードアセンブリ２０の代わりに用いてもよい。さらに、プローブカードアセンブリ１５００はコネクタ１０２および実装アセンブリ１０４を含む。これらは、プローブカードアセンブリ４００で同様に呼ばれ番号が付与された要素と同じでよい。また、プローブカードアセンブリ４００のように、プローブカードアセンブリ１５００は複数のプローブ基板１０８（４つが図示されているが、これより少ないかまたは多くの基板を用いてもよい）を含み、これらの基板は、各プローブ基板１０８上のプローブセット１１２が一緒に大きなプローブアレイを形成するように配列される。
【００３０】
しかし、プローブカードアセンブリ１５００では、図２Ａおよび図３の取付け機構１１４はレベリングねじアセンブリ１５０４によって実装されている。図２Ａおよび図３の第１の調節機構１０６もレベリングねじアセンブリ１５０４によって実装されており、また図２Ａおよび図３の第２の調節機構１１０はこのレベリングねじアセンブリ１５０４とブラケット１５１０中の位置決めねじ１５０６とによって実装される。図１５〜図１７に示す例示的なばねアセンブリ１５０８は、圧縮状態にある。したがって、図１５に示す各ばねアセンブリ１５０８は、ばねアセンブリ１５０８が取り付けられた２つのプローブ基板１０８を互いに遠ざけて付勢する。ばねアセンブリ１５０８は、一般的にプローブカードアセンブリ４００でのばねアセンブリ４０８に構造が類似しているが、フレーム４１０と実装アセンブリ１０４との間ではなくプローブ基板１０８間に取り付けられる。
【００３１】
特に図１７に示すように、プローブ基板１０８は、レベリングねじアセンブリ１５０４によって実装アセンブリ１０４に取り付けられ、これらレベリングねじアセンブリ１５０４のそれぞれは実装アセンブリ１０４中の通路１７０２を通って延びる。図１７中左端のレベリングねじアセンブリ１５０４の詳細図を示した図１８Ａに示すように、各レベリングねじアセンブリ１５０４は、ねじ１８０２とロックナット１８０４とねじ付き溶接スタッド１８０６とを備える。このねじ付き溶接スタッド１８０６はプローブ基板１０８に取り付けられる。このねじ付き溶接スタッド１８０６をプローブ基板１０８に取り付ける方法は、重要ではない。そして、限定されることなく以下の方法、すなわち、溶接、ろう付け、のり付け、接着等のうちの任意の方法を用いてもよい。レベリングねじアセンブリ１５０４は、プローブ基板１０８を実装アセンブリ１０４に取り付ける。すなわち、このレベリングねじアセンブリ１５０４は図２Ａの取付け機構１１４の別の例である。
【００３２】
図１８Ａに示すように、ねじ１８０２の軸１８０３がスタッド１８０６中のねじ穴（図示せず）内にねじ込まれる。図１８Ｂに示すように、ねじ１８０２が一方向に回転（１８５８）すると、このねじ１８０２は後退し、スタッド１８０６にそしてプローブ基板１０８にも引張り力を及ぼす。この引張り力はプローブ基板１０８を実装アセンブリ１０４の方に移動（１８６０）させる。ねじ１８０２が反対方向に回転（１８５８）すると、このねじ１８０２は前進し、スタッド１８０６そしてプローブ基板１０８にも押し込み力を及ぼす。この押し込み力はプローブ基板１０８を実装アセンブリ１０４から遠ざけて移動（１８６０）させる。したがって、レベリングねじアセンブリ１５０４は、それらが取り付けられているプローブ基板１０８を垂直（図１８Ａ〜図１８Ｄと相対的に）に移動させる。すなわち、このレベリングねじ１５０４も、図２Ａ中の第１の調節機構１０６の別の例である。
【００３３】
図１８Ｃに示すように、実装アセンブリ１０４中の通路１７０２は十分に大きく、ねじ１８０２を通路１７０２内を横方向に移動（１８５０）させることができる。ロックナット１８０４が非係合位置（図１８Ｃに示さず）にある間は、レベリングねじアセンブリ１５０４は横方向（図１８Ａから図１８Ｄに相対的に）に移動（１８５０）することができ、また、図１８Ｃに示すように、ねじ付き溶接スタッド１８０６が取り付けられたプローブ基板１０８も移動させる。好ましくは、通路１７０２は、横方向移動１８５０がプローブ基板１０８の平面内のどんな方向（たとえば、図２Ａに示した「ｘ−ｙ」平面）への移動も含むように構成される。ロックナット１８０４が係合位置（図１８Ａに示す）にある間は、レベリングねじアセンブリ１５０４は所定位置にロックされ、通路１７０２内で横方向に移動（１８５０）できない。
【００３４】
図１８Ｄに示すように、位置決めねじ１５０６はブラケット１５１０中のねじ穴（図示せず）を通ってねじ込まれる。このブラケットは、任意の適切な手段（たとえば、ボルト、ねじ、クランプ、のり、接着剤等）を用いて実装アセンブリに取り付けられる。位置決めねじ１８５４の一方向への回転１８５４によって、位置決めねじ１８５４はプローブ基板１０８の方に前進し、それによって、プローブ基板が横方向に押される１８５６。位置決めねじ１８５４の反対方向への回転１８５４によって、位置決めねじ１８５４はプローブ基板１０８から遠ざかって引込む。ばね１５０８（図１８Ｄに示さず）の付勢効果の故に、プローブ基板１０８は、位置決めねじが引込むと、位置決めねじ１５０６によって移動される。（上記で論じたように、例示的なばね１５０８は好ましくは圧縮状態にあり、それ故、図１５および図１７に示すように構成される。このばね１５０８は、位置決めねじ１５０６によりプローブ基板１０８に加えられる力と反対の力をプローブ基板１０８に加える。）ねじ１８０２の軸１８０３は、好ましくは、図１８Ｄに示すように湾曲し、ロックナット１８０４がロックされている間はプローブ基板１０８が移動可能である。これによって、上記で論じたように、レベリングねじアセンブリ１５０４が通路１７０２内で横方向移動するのを防ぐ。代わりに、レベリングねじアセンブリ１５０４内のねじ１８０２の軸１８０３は、この軸１８０３が位置決めねじ１５０６によりプローブ基板１０８上に加えられる力と反対の対抗力をプローブ基板１０８に与えるように弾性的（すなわち、ばね状）であってもよい。このような弾性的な軸１８０３は、プローブカードアセンブリ１５００の初期の組立て時に、プローブ基板１０８を互いに遠ざけて付勢するように構成してもよい。軸１８０３が弾性的であると、ばね１５０８を用いる必要がない。さらに別の代替形態として、ばね１５０６と弾性的な軸１８０３との両方を用いてもよい。
【００３５】
上記で論じたように、レベリングねじアセンブリ１５０４と位置決めねじ１５０６との両方は、プローブ基板１０８の横方向移動１８５６（図１８Ｄに関連して）をもたらすことができる。好ましい実施形態では、レベリングねじアセンブリ１５０４の通路１７０２内の移動はプローブ基板１０８の横方向の粗調整用であり、位置決めねじ１５０６はプローブ基板１０８の横方向の微調整用に用いる。したがって、レベリングねじアセンブリ１５０４と位置決めねじ１５０６とは、図２Ａの第２の調節機構１１０の別の例である。
【００３６】
図１９に示すように、例示的なプローブ基板１０８のそれぞれは９つのねじ付き溶接スタッド１８０６を有し、これら９つのねじ付き溶接スタッド内にはレベリングねじアセンブリ１５０４のねじ１８０２の９つの軸１８０３（図１９中の部分図に示す）がねじ込まれている。（しかしもちろん、９つより少ないかまたはそれより多くのレベリングねじアセンブリ１５０４を用いて１つのプローブ基板１０８を調節してもよい。）図２０に示すように、９つのレベリングねじアセンブリ１５０４によって９つの力２００６がもたらされてプローブ基板１０８に向けられる。そして、これらの９つの力２００６のそれぞれを選択的に用いることによってこのプローブ基板１０８は「ｚ」軸に沿って平行移動し、「ｘ」軸と「ｙ」軸の両軸の周りを回転（Ｒｘ、Ｒｙ）することができる。図２１に示すように、レベリングねじアセンブリ１５０４がプローブ基板１０８に押付け力または引張り力を与えることができるので、このレベリングねじアセンブリ１５０４はプローブ基板１０８の形状をさらに変化させ、それによって、プローブ基板１０８の湾曲または屈曲などを矯正することができる。図２０の側面図を示す図２１では、交互の押付け力および引張り力がプローブ基板１０８に加えられ、それによって、プローブ（図２１に示さず）が取り付けられているプローブ基板１０８の表面１９０２の形状が変えられる。図２１でこの表面１９０２の形状が変更される程度は、図示するために誇張されている。一般的に、この表面１９０２は、ほんの僅か変更されて表面１９０２またはダイ端子２２（図１参照）の平坦度の軽微な欠陥が補償される。前記した米国特許第６，５０９，７５１号には、プローブ基板の形状が変更される例が開示され、論じられている。
【００３７】
図１５に最適に見られるように、４つの位置決めねじ１５０６がプローブカードアセンブリ１５００中の各プローブ基板１０８の周りに位置決めされる。図２０に示すように、この４つの位置決めねじ１５０６によって４つの力２００４がもたらされてプローブ基板１０８に向けられる。そして、これらの４つの力２００４のそれぞれを選択的に用いること（および図１８Ｃに示すようにレベリングねじアセンブリ１５０４を選択的に横方向移動させること）によってこのプローブ基板１０８は「ｘ」軸と「ｙ」軸に沿って平行移動し、「ｚ」軸の周りを回転（Ｒｚ）することができる。しかしもちろん、４つより少ないかまたはそれより多くの位置決めねじ１５０６を用いて１つのプローブ基板１０８を調節してもよい。
【００３８】
図１７を再度参照すると、ワイヤ１７０４が実装アセンブリ１０４とプローブ基板１０８の間に電気経路１５４（図２Ｂ参照）を付与している。各ワイヤ１７０４は、その一端で実装アセンブリ１０４上の導電端子（図示せず）に取り付け（たとえば、はんだ付け）、他端でプローブ基板１０８上の導電端子（図示せず）に取り付け（たとえば、はんだ付け）てよい。このワイヤ１７０４は可撓性を有してプローブ基板１０８の移動に対応してもよい。
【００３９】
図２２Ａに、例示的な横方向調節アセンブリ２２０２を示す。この横方向調節アセンブリ２２０２は、プローブカードアセンブリ４００のカムアセンブリ４０６またはプローブカードアセンブリ１５００の位置決めねじ１５０６の代わりに用いてもよい。図示したように、このアセンブリ２２０２は、ねじ込みねじ２２０４を含む差動ねじ構造体を備え、このねじ込みねじ２２０４の軸２２０８は、実装アセンブリ１０４に埋め込まれ、取り付けられ、一体形成され、または他の方法で固定された外側要素２２０６内にねじ穴（図示せず）を通ってねじ込まれる。この軸２２０８は、隣接するプローブ基板１０８上に配設された受け入れ構造体２２１２間に配設された球体２２１０を押す。ばね２２１４は、プローブ基板を一緒に引っ張る傾向のある力を与える（たとえば、ばね２２１４は伸びた状態にある）。
【００４０】
図２２Ｂに示すように、ねじ２２０４が一方向に回転（２２５０）すると、軸２２０８は前進し、その結果、球体２２１０をプローブ基板１０８の方に押し、プローブ基板１０８を横方向に遠ざける（２２５２）。ねじ２２０４が反対方向に回転（２２５０）すると、軸２２０８が球体２２１０から遠ざかって引込み、ばね２２１４がプローブ基板１０８を互いに向かって引っ張る。
【００４１】
図２２Ａに示した横方向調節アセンブリ２２０２は、それ故、図２Ａおよび図３の第２の調節機構１１０の別の例である。図２２Ａの横方向調節アセンブリ２２０２は、プローブ基板１０８のうちの少なくとも１つが他のプローブ基板１０８により囲まれているプローブカードアセンブリで特に役立つことができる。このようなプローブカードアセンブリ２３００の例を図２３（プローブカードアセンブリ２３００の下面図を示す）に示す。図示したようにこのプローブカードアセンブリ２３００は９つのプローブ基板１０８を備え、そのそれぞれがプローブセット１１２を有する。中央のプローブ基板は他のプローブ基板１０８により囲まれているので、その調節機構（ねじ２２０４）が実装アセンブリ１０４の他の側からアクセス可能な調節アセンブリ２２０２を使用すれば、その調節機構がプローブ基板（たとえば、プローブカードアセンブリ１５００の位置決めねじ１５０６）の側方に位置するアセンブリよりも使い易くできる。（図示を簡単にするために、図２３の描写は必ずしも比例していない。たとえば、プローブ基板１０８の間隔はより接近してよいが、図２３では図示を簡単にするために描写している。）
【００４２】
図２４〜図２６には、さらに別の例示的なプローブカードアセンブリ２４００を示す。図２４にプローブカードアセンブリ２４００の側面図、図２５にその上面図、図２６にその下面図を示す。図示を簡単にするために、図２４〜図２６の描写は必ずしも比例していない。）
【００４３】
プローブカードアセンブリ２４００は、いくつかの点でプローブカードアセンブリ１５００に類似している。プローブカードアセンブリ１５００のように、プローブカードアセンブリ２４００は検査システムに使用してよい。たとえば、プローブカードアセンブリ２４００は、図１の検査システム９０でのプローブカードアセンブリ２０の代わりに用いてもよい。さらに、プローブカードアセンブリ２４００はコネクタ（図示しないが、プローブカードアセンブリ１５００のコネクタ１０２と類似している）および実装アセンブリ１０４を含む。この実装アセンブリは、プローブカードアセンブリ１５００の実装アセンブリ１０４と同じでよい。図２４に示すように、実装アセンブリ１０４は、好ましくは、図２Ｃに関して図示し論じたようにスティフナプレート１８２と配線基板１８４とを備える。また、プローブカードアセンブリ１５００のように、プローブカードアセンブリ２４００は複数のプローブ基板１０８（４つが図示されているが、これより少ないかまたは多くの基板を用いてもよい）を含み、これらの基板は、各プローブ基板１０８上のプローブセット１１２が一緒に大きなプローブアレイを形成するように配列される。図４〜図６のプローブカードアセンブリ４００のように、プローブカードアセンブリ２４００はインターポーザ８０４（それぞれが、図８に示すように、ばね接触要素８０６および８１０とインターポーザ基板８０６とを備える）を備える。このインターポーザ８０４は、図８に関して上記したように、配線基板１８４とプローブ基板１０８との間に可撓性かつ／または弾性的電気接続を付与するためのものである。代わりに、インターポーザ８０４は、図１７に示される可撓性ワイヤ１７０４などの他の可撓性電気接続で置き換えてもよい。
【００４４】
しかし、プローブカードアセンブリ２４００では、図２Ａおよび図３中の取付け機構１１４と第１の調節機構１０６と第２の調節機構１１０とは、アライメントプレート２４０２とアライメント／平坦化（「ＡＰ」）アセンブリ２４０８とによって実装される。図示したように、プローブカードアセンブリ２４００には、各プローブ基板１０８につき１つのアライメントプレート２４０２があり、各アライメントプレート２４０２毎に９つのＡＰアセンブリ２４０８がある。しかしもちろん、プローブ基板１０８あたりより少ないかまたはそれより多くのアライメントプレート２４０２を用いてよく、また、アライメントプレート２４０２あたりより少ないかまたはそれより多くのＡＰアセンブリ２４０８を用いてもよい。
【００４５】
図２７〜図２９に、これら４つのアライメントプレート２４０２のうちの１つの詳細な説明図を示す。図２５の部分図である図２７に１つのアライメントプレート２４０２の上面図を示し、図２８および図２９に図２７のアライメントプレート２４０２の側面断面図を示す。プローブカードアセンブリ２４００のアライメントプレート２４０２の４つ全てを同様に構成してよい。
【００４６】
アライメントプレート２４０２は、メタル基板でよく、各ＡＰアセンブリ２４０８にアクセスするための開口２７１４とツール通路２７１０とを備える。（４つのツール通路２７１０を示すが、これより少ない通路またはこれより多くの通路を用いてよい。）図示するように図２７では、９つのＡＰアセンブリ２４０８がアライメントプレート２４０２に取り付けられる。（上記のごとく、９つより少ないＡＰアセンブリ２４０８またはそれより多くのＡＰアセンブリ２４０８を用いてよい。）
【００４７】
図２９に最適に見られるように、各ＡＰアセンブリ２４０８はハウジング２７１２と差動ねじアセンブリ２７０８とを備え、この差動ねじアセンブリ２７０８はプローブ基板１０８に取り付けられたスタッド２８０６内にねじ込まれるスタッドエクステンダ２８０４を備える。差動ねじアセンブリ２７０８は、好ましくは分割ナット構成である。差動ねじアセンブリ２７０８は、一般的に、プローブカードアセンブリ１５００のレベリングねじアセンブリ１５０４のように働くことができる。すなわち、この差動ねじアセンブリ２７０８は、レベリングねじアセンブリ１５０４のように、ねじ付き溶接スタッド２８０６に押付け力または引張り力を及ぼすことができる。図１８Ｂの示す移動と同様に、差動ねじアセンブリ２７０８の一方向への回転によってスタッド２８０６（そしてプローブ基板１０８）が実装アセンブリ１０４の方に引っ張られ、差動ねじアセンブリ２７０８の反対方向への回転によってスタッド２８０６（そしてプローブ基板１０８）が実装アセンブリ１０４から遠ざかって押される。１０ミクロン以下のオーダでの微調整を提供する分割ナット差動ねじ、およびこのような精密な分割ナット差動ねじを用いてよい。ツール（図示せず）が開口２７１４を介して差動ねじアセンブリ２７０８に係合してもよい。
【００４８】
また、図２９に最適に示すように、ハウジング２７１２は、実装アセンブリ１０４のアライメントプレート２４０２とスティフナプレート１８２との間に位置する。（このハウジング２７１２はアライメントプレート２４０２の後ろに位置し、したがって図２７では視界の外になる。しかし、図示を容易にするために、このハウジング２７１２を図２７に含めたが、点線で示した。）ハウジング２７１２は、取付けねじ２７０４によってアライメントプレート２４０２に移動不可能に取り付けられる。しかし、ブレーキねじ２７０２（図２７中でのみ見ることができる）によって、ハウジング２７１２がスティフナプレート１８２に対して移動可能かどうかが決定される。ブレーキねじ２７０２が緩められている間は、ハウジング２７１２はスティフナプレート１８２に対して横方向移動できる（図２９および図３０に関して）。各ＡＰアセンブリ２４０８の差動ねじ２７０８（そのスタッドエクステンダ２８０６を含む）は、スタッド２８０６と共にハウジング２７１２によって移動２９５２する。スティフナプレート１８２中の通路２９０４と配線基板１８４中の通路２９０６とによって、スタッドエクステンダ２８０４はスティフナプレート１８２および配線板１８４に対して移動することができる。しかし、ブレーキねじ２７０２が締付けられている間は、ハウジング２７１２そして全ＡＰアセンブリ２４０８が所定の位置にロックされスティフナプレート１８２に対して移動できない。したがって、ブレーキねじ２７０２は、プローブアセンブリ１５００の差動ねじアセンブリ１５０４のロックナット１８０４のように働き、図１８Ｃに示す移動１８５０のような横方向移動を可能にする。
【００４９】
図２８に示すように、２つ以上のレバレッジツール２８６０（たとえば、ねじ回し）をアライメントプレート２４０２中のツール通路２７１０を通って、スティフナプレート１８２の開口２８０２内に挿入してよい。次いで、これらのレバレッジツール２８６０をてことして用いてアライメントプレート２４０２に横方向（図２８および図２９に関して）の力を加えてもよい。ＡＰアセンブリ２４０８のハウジング２７１２が取付けねじ２７０４によってアライメントプレート２４０２に堅く取り付けられるので、これらの力はアライメントプレート２４０２をスティフナプレート１８２に対して移動（２８５２）させるだけでなく、ハウジング２７１２のそれぞれも移動させる。これによって、ＡＰアセンブリ２４０８のスタッド２８０６が取り付けられたプローブ基板１０８を次々に移動（２８５４）させる。もちろん、これらのハウジング２７１２とプローブ基板１０８は、各ハウジング２７１２のブレーキねじ２７０２が緩められたときのみ移動する。これらのブレーキねじ２７０２が締付けられているときは、これらのハウジング２７１２は移動しない。
【００５０】
したがって、アライメントプレート２４０２およびＡＰアセンブリ２４０８は、プローブカードアセンブリ２４００中の各プローブ基板１０８の平坦度および／またはアライメントを６段階の異なる移動で調節し、プローブ基板１０８の形状を変更することができる。すなわち、図３０に示すように、アライメントプレート２４０２を通る２対のツール通路２７１０およびスティフナプレート１８２（図２８参照）中の穴２８０２内に挿入された２つのレバレッジツール２８６０は、「ｘ−ｙ」平面中のどの方向にも横方向の力３００４を与えることができる。そして、これらの力３００４によって、プローブ基板１０８は、「ｘ」軸および／または「ｙ」軸に沿った平行移動ならびに／または「ｚ」軸の周りの回転（Ｒｚ）をする。また、９つのＡＰアセンブリ２４０８がプローブ基板１０８に押付け力および／または引張り力を加えることができるので、これらの９つのＡＰアセンブリ２４０８は、図２０に示したのと同じ９つの押付け力または引張り力２００６をもたらしてプローブ基板１０８上に向けることができる。図２０に示すように、これらの９つの力を選択的に用いることによって、このプローブ基板１０８を「ｚ」軸に沿って平行移動し、「ｘ」および「ｙ」の両軸の周りに回転させる（Ｒｘ、Ｒｙ）ことができる。これらの６段階の移動−「ｘ」、「ｙ」および「ｚ」軸に沿った平行移動、およびこれらの軸それぞれの周りの回転（Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ）−に加えて、図２１に示すようにプローブ基板１０８に押付け力と引張り力を交互に加えることによって、このプローブ基板１０８の形状を変えることができる。
【００５１】
図３１に、プローブカードアセンブリ（たとえば、１００、４００、１５００、２３００、２４００）を製造する例示的な工程３１００を示す。このプローブカードアセンブリでは、検査すべきデバイスに接触するためのプローブアレイが、別個のプローブ基板（たとえば、１０８）上にそれぞれ配設された複数のプローブセット（たとえば、１１２）から構成されている。
【００５２】
ステップ３１０２では、第１の組のプローブ１１２を備えるプローブ基板１０８が実装アセンブリ１０４に取り付けられる。たとえば、図３に示した下側右のプローブ基板１０８を実装アセンブリ１０４に取り付けてもよい。ステップ３１０４では、追加のプローブ基板１０８が実装アセンブリ１０４に取り付けられる。たとえば、図３の上側右、上側左および下側左のプローブ基板１０８を実装アセンブリ１０４に取り付ける。ステップ３１０２およびステップ３１０４で実装アセンブリ１０４に取り付けられたプローブ基板１０８は、各プローブ基板１０８が本明細書で説明したように調節（たとえば、平坦化かつアライメント）できるように上記の任意の技法および任意の機構を用いて取り付けてよい。たとえば、各プローブ基板１０８は、プローブカードアセンブリ４００のばねアセンブリ４０８、プローブカードアセンブリ１５００のレベリングねじアセンブリ１５０４、またはプローブカードアセンブリ２４００のＡＰアセンブリ２４０８を用いて実装アセンブリ１０４に取り付けてもよい。
【００５３】
ステップ３１０４で述べたように、各プローブ基板１０８が実装アセンブリ１０４に取り付けられると、プローブ基板１０８は他のプローブ基板１０８から遠ざかって付勢され得る。たとえば、ステップ３１０２で実装アセンブリ１０４に取り付けられた第１のプローブ基板１０８はどの方向にも付勢され得ず、ステップ３１０４でその後実装アセンブリに取り付けられたプローブ基板１０８は第１の基板から遠ざかって付勢され得る。あるいは、ステップ３１０２およびステップ３１０４で取り付けられた全てのプローブ基板１０８は互いに遠ざかって付勢され得る。さらに別の代替案としては、プローブ基板１０８を付勢する必要がない。１つまたは複数のプローブ基板１０８が付勢される場合、プローブカードアセンブリ４００のばねアセンブリ４０８、プローブカードアセンブリ１５００のばねアセンブリ１５０８、またはプローブカードアセンブリ２３００のばね２２１４を用いて付勢してもよい。
【００５４】
ステップ３１０６では、ステップ３１０２およびステップ３１０４で取り付けられた１つまたは複数のプローブ基板１０８のアライメントおよび／または平坦度を調節してプローブアレイ（各プローブ基板１０８上のプローブセット１１２からなる）をアライメントかつ／または平坦化する。上記で論じたように、図２Ａおよび図３の第１の調節機構１０６および第２の調節機構１１０を用いて１つまたは複数のプローブ基板１０８を「ｘ」、「ｙ」および／または「ｚ」軸に沿って移動させ、かつ／または図２Ａに示し上記で論じたようにこれらのプローブ基板１０８を「ｘ」、「ｙ」および／または「ｚ」軸の周りに回転（Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ）させてもよい。たとえば、プローブカードアセンブリ４００の差動ねじアセンブリ４０４とカムアセンブリ４０６を用いて、ステップ３１０２およびステップ３１０４で実装アセンブリ１０４に取り付けられた１つまたは複数のプローブ基板１０８に図１４に示した力および移動を与えてもよい。別の例として、プローブカードアセンブリ１５００のレベリングねじアセンブリ１５０４と位置決めねじ１５０６とを用いて１つまたは複数のプローブ基板１０８に図２０に示した力および移動を与えてもよい。また、レベリングねじアセンブリ１５０４を用いて図２１に示したように１つまたは複数のプローブ基板１０８の形状を変更してもよい。さらに別の例として、プローブカードアセンブリ２４００のアライメントプレート２４０２とＡＰアセンブリ２４０８とを用いて１つまたは複数のプローブ基板１０８に図２０および図３０に示した力および移動を与えてもよい。また、ＡＰアセンブリ２４０８を用いて図２１に示したように１つまたは複数のプローブ基板１０８の形状を変更してもよい。
【００５５】
ステップ３１０６の際にプローブ基板１０８に与えられる移動によって、インターポーザ８０４（図８参照）のばね接点８０８および８１０が、実装アセンブリ１０４上かつ／またはプローブ基板１０８上の接触端子（図示せず）を横切ってスクラビングすることができる。知られているように、端子を横切って接点をスクラビングさせることによって接点と端子との間の電気接続が向上する。これは、このスクラビング作用によって端子上の非伝導性（電気的に）すなわち電気抵抗の高い不純物（たとえば、酸化物）を突き抜けることができるからである。
【００５６】
ステップ３１０８では、各プローブ基板（この段階では、ステップ３１０６によりダイ端子２２にアライメントしかつ／または面一になった）の位置を所定位置にロックする。図示していないが、第１の調節機構１０６と第２の調節機構１１０とは、プローブ基板１０８を実装アセンブリ１０４に対して選択された位置にロックするように構成してよい。たとえば、プローブカードアセンブリ４００の差動ねじアセンブリ４０４は、プローブカードアセンブリ４００が回転（１１０８）できないようにねじ１１０２をロックする機構を備えてよい。カムアセンブリ４０６のねじ１２０２も同様なロック機構を備えてよい。あるいは、これらの差動ねじアセンブリ４０４およびカムアセンブリ４０６は、回転ツール（図示せず）をねじ１１０２および１２０２に用いない限りこれらのねじ１１０２および１２０２が回転に耐えるように構成してもよい。このような場合、ステップ３１０８は、ステップ３１０６が完了した直後に連累して実施される。レベリングねじアセンブリ１５０４のねじ１８０２、横方向調節アセンブリ２２０２のねじ２２０４、およびＡＰアセンブリ２４０８の差動ねじ２７０８は、同様にロック機構（図示せず）で構成して回転ツールを用いない限り回転に耐えるようにしてもよい。これらとは無関係に、レベリングねじアセンブリ１５０４のロックナット１８０４は、上記したように、レベリングねじアセンブリ１５０４が通路１７０２内を横方向に移動するのをロックし止める。同様に、プローブカードアセンブリ２４００のＡＰアセンブリ２４０８のロックねじ２７０２は、ＡＰアセンブリ２４０８が通路２９０４および２９０６内を横方向に移動するのをロックし止める（図２９参照）。このようなアセンブリを用いてステップ３１０６で横方向調節を行うときは、ステップ３１０８でロックナット１８０４およびロックねじ２７０２がロックされる。
【００５７】
上記で論じたように、プローブ基板１０８は、ステップ３１０６で実装アセンブリ１０４に対して調節される。実装アセンブリ１０４はプローバ（たとえば、図１のプローバ２のような）に取り付けてよく、検査すべきウエハ１２はこのプローバ２内に配設してよいので、プローブ基板１０８（と取り付けられたプローブ１１２と）をプローバ２に対して調節することによって、プローブ基板（と取り付けられたプローブ１１２と）をプローバ２およびウエハ１２のダイ端子２２に対して調節する。このプローブ１１２が検査すべきウエハ１２のダイ端子２２に対して面一にかつ／または整列されるとすぐに、ステージ６がダイ端子２２を移動してプローブ１１２に接触させることができ、ウエハ１２のダイ端子を検査することができる。
【００５８】
本明細書で、本発明の具体的な実施形態および用途を説明してきたが、これらの例示的な実施形態および用途、またはこれらの例示的な実施形態および用途が本明細書で機能し説明される方法に本発明が限定されることは意図されていない。たとえば、カムアセンブリ４０６のねじ１２０２は、カムアセンブリ４０６が図１２Ａに示すようにプローブカードアセンブリ４００の下面からではなくその上面から調節できるように、実装アセンブリ１０４の上面を通って延びてもよい。さらに別の例として、第１の調節機構１０６と第２の調節機構１１０（図２Ａおよび図３参照）の様々な例を混合し調和させてもよい。一例として、プローブアセンブリ４００のカムアセンブリ４０６を、プローブカードアセンブリ１５００のブラケット１５１０と位置決めねじ１５０６とで置き換えてもよい。同様に、プローブカードアセンブリ１５００のブラケット１５００と位置決めねじ１５０６とをカムアセンブリ４０６で置き換えてもよい。さらに別の例として、プローブカードアセンブリ１５００のレベリングねじアセンブリ１５０４のうちのいくつかを、プローブカードアセンブリ４００の差動ねじアセンブリ４０４と置き換えてもよい。したがって、図２０に示した力２００６は押付け力のみでよい。本明細書で説明した実施形態の修正のさらに別の例として、プローブカードアセンブリ１５００の可撓性ワイヤ１７０４を、プローブカードアセンブリ４００にインターポーザ８０４に替えて用いてもよい。同様に、プローブカードアセンブリ４００のインターポーザ８０４を、プローブカードアセンブリ１５００に可撓性ワイヤ１７０４に替えて用いてもよい。さらに別の例として、第１の調節機構１０６および第２の調節機構１１０は、コンピュータまたは他の自動制御システムにより生成された制御信号に応答して自動作動装置によって駆動してもよい。本明細書で説明した実施形態の変更のさらに別の例として、これらの実施形態はプローブカードアセンブリであったが、本明細書で説明したアライメント技法および平坦化技法は、一般的に、平坦化かつ／またはアライメントしなければならない１つまたは複数の基板を備える任意のデバイスに用いるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】半導体ウエハのダイを検査するための例示的な検査システムを示す図である。
【図２Ａ】例示的なプローブカードアセンブリの側面図である。
【図２Ｂ】図２Ａのプローブカードアセンブリの単純化した電気的な模式図である。
【図２Ｃ】図２Ａのプローブカードアセンブリの実装アセンブリの例示的な実装形態の単純化したブロック図である。
【図３】図２Ａのプローブカードアセンブリの下面図である。
【図４】別の例示的なプローブカードアセンブリの側面図である。
【図５】図４のプローブカードアセンブリの上面図である。
【図６】図４のプローブカードアセンブリの下面図である。
【図７】図４のプローブカードアセンブリの側面断面図である。
【図８】図４のプローブカードアセンブリの別の側面断面図である。
【図９】プローブ基板とフレームの側面透視図である。
【図１０Ａ】ばねアセンブリを示す図４のプローブカードアセンブリの部分側面図である。
【図１０Ｂ】ばねアセンブリを示す図４のプローブカードアセンブリの部分側面図である。
【図１１Ａ】差動ねじアセンブリを示す図４のプローブカードアセンブリの部分側面断面図である。
【図１１Ｂ】差動ねじアセンブリを示す図４のプローブカードアセンブリの部分側面断面図である。
【図１２Ａ】カムアセンブリを示す図４のプローブカードアセンブリの部分側面図である。
【図１２Ｂ】カムアセンブリを示す図４のプローブカードアセンブリの部分側面図である。
【図１３Ａ】カムアセンブリを示す図４のプローブカードアセンブリの部分下面図である。
【図１３Ｂ】カムアセンブリを示す図４のプローブカードアセンブリの部分下面図である。
【図１４】図４のプローブカードアセンブリのプローブ基板に加えることができる力を示す図である。
【図１５】さらに別の例示的なプローブカードアセンブリの下面図である。
【図１６】図１５のプローブカードアセンブリの上面図である。
【図１７】図１５のプローブカードアセンブリの側面断面図である。
【図１８Ａ】レベリングねじアセンブリおよび位置決めねじを示す図１５のプローブカードアセンブリの部分側面断面図である。
【図１８Ｂ】レベリングねじアセンブリおよび位置決めねじを示す図１５のプローブカードアセンブリの部分側面断面図である。
【図１８Ｃ】レベリングねじアセンブリおよび位置決めねじを示す図１５のプローブカードアセンブリの部分側面断面図である。
【図１８Ｄ】レベリングねじアセンブリおよび位置決めねじを示す図１５のプローブカードアセンブリの部分側面断面図である。
【図１９】ねじ付き溶接スタッドが取り付けられた図１５のプローブカードアセンブリのプローブ基板とこのスタッド内にねじ込まれたねじの部分図とを示す図である。
【図２０】図１５のプローブカードアセンブリのプローブ基板に加えることができる力を示す図である。
【図２１】図１５のプローブカードアセンブリのプローブ基板の形状を変更する例示的な押付け力と引張り力とを示す図である。
【図２２Ａ】図１５のプローブカードアセンブリで使用することができる例示的な横方向調節機構を示す図である。
【図２２Ｂ】図１５のプローブカードアセンブリで使用することができる例示的な横方向調節機構を示す図である。
【図２３】さらに別の例示的なプローブカードアセンブリの下面図である。
【図２４】さらに別の例示的なプローブカードアセンブリの側面図である。
【図２５】図２４のプローブカードアセンブリの上面図である。
【図２６】図２４のプローブカードアセンブリの下面図である。
【図２７】１つのアライメントプレートを示す図２５の部分図である。
【図２８】図２７の側面断面図である。
【図２９】図２７の側面断面図である。
【図３０】図２４のプローブカードアセンブリのプローブ基板に加えることができる力を示す図である。
【図３１】マルチのプローブ基板を有するプローブカードアセンブリを作製するための例示的な工程を示す図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１８Ｄ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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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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【図３１】
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【国際調査報告】
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