(57)【要約】  下降プローブセクションと上昇プローブセクションとの間に備えられたプローブ本体であって、下降プローブセクションが、コンタクトプローブがカンチレバープローブヘッド内に実装されると、被試験デバイスのウェーハの平面に対応する参照平面に対して傾いた所定の長手方向軸に沿って延在するプローブ本体を備えるカンチレバーコンタクトプローブが開示され、そうしたカンチレバーコンタクトプローブがさらに、屈曲点に始まり、および、そのウェーハの被試験デバイスの接触パッドに当接するように構成されたカンチレバーコンタクトプローブの接触先端で終端する長手方向軸に対して曲げられた下降プローブセクション内に形成された少なくとも１つの端部を備える。好適には、プローブ本体が、好適に成形され、および、基部に始まり、参照平面に対して直交して、成形された本体の長手方向延在軸に沿って延在する上部と、上部に接続され、上部の径よりも大きな径を有する最上部とを備えている少なくとも１つの基部を備えており、それらの上部および最上部は、略Ｔ字を形成するように成形され、上部はＴ字の縦棒であり、および最上部はＴ字の横棒である。
2021511502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下降プローブセクション（３１ｂ）と上昇プローブセクション（３１ｃ）との間に挿入されたプローブ本体（４０）であって、前記下降プローブセクション（３１ｂ）が、コンタクトプローブがカンチレバープローブヘッド（３０）内に実装されると被試験デバイス（３５）のウェーハの平面に対応する参照平面（π）に対して傾いた所定の長手方向軸（ＨＨ）に沿って延在するプローブ本体（４０）、を備えるカンチレバーコンタクトプローブ（３１）であって、
前記カンチレバーコンタクトプローブ（３１）がさらに、屈曲点（ＰＧ１）に始まり、および、前記ウェーハの前記被試験デバイス（３５）の接触パッド（３５Ａ）に当接するように構成された前記カンチレバーコンタクトプローブ（３１）の接触先端（３６Ａ）で終端する、前記長手方向軸（ＨＨ）に対して曲げられた、前記下降プローブセクション（３１ｂ）内に形成された少なくとも１つの端部（３１ａ）を備え、
本体（４０）が、好適に成形され、および、少なくとも１つの基部（４０ａ）であって、前記基部（４０ａ）に始まり、前記参照平面（π）に対して直交して、成形された前記本体（４０）の長手方向延在軸（Ａ）に沿って延在する上部（４０ｄ）と、前記上部（４０ｄ）に接続され、前記上部（４０ｄ）の径（Ｄ１）よりも大きな径（Ｄ２）を有する最上部（４０ｅ）とを備えている、少なくとも１つの基部（４０ａ）を備えており、
前記上部および前記最上部（４０ｄ、４０ｅ）は、略Ｔ字を形成するように成形され、前記上部（４０ｄ）は前記Ｔ字の縦棒であり、および前記最上部（４０ｅ）は前記Ｔ字の横棒である、カンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項２】
前記上昇プローブセクション（３１ｃ）が前記最上部（４０ｅ）において前記成形された本体（４０）に接続され、前記下降プローブセクション（３１ｂ）が前記基部（４０ａ）において前記成形された本体（４０）に接続された、請求項１に記載のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項３】
前記成形された本体（４０）の前記基部（４０ａ）が、前記長手方向延在軸（ＡＡ）に対して直交しており、前記参照平面（π）に平行の、前記成形された本体（４０）の横方向延在軸（ＢＢ）に沿って前記基部（４０ａ）の反対の部分から延在する少なくとも一対のアーム（４０ｂ１、４０ｂ２）を備える、請求項１または２に記載のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項４】
前記一対のアーム（４０ｂ１、４０ｂ２）それぞれが、そこから始まり直交して、前記最上部（４０ｅ）の方向において、前記成形された本体（４０）の前記長手方向延在軸（ＡＡ）に沿って延在するそれぞれの突出部（４０ｃ１、４０ｃ２）を備える、請求項３に記載のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項５】
前記成形された本体（４０）の前記基部（４０ａ）が、略矩形形状の長手方向セクション、および、前記上部および前記最上部（４０ｄ、４０ｅ）の前記径（Ｄ１、Ｄ２）よりも大きな、横方向延在軸（ＢＢ）に沿った最大横方向寸法を有する、請求項１〜４のいずれか１または複数の項に記載のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項６】
少なくとも前記基部（４０ａ）、前記上部（４０ｄ）、および前記最上部（４０ｅ）を備える前記成形された本体（４０）が単一の片として作られる、請求項１〜５のいずれか１または複数の項に記載のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項７】
前記成形された本体（４０）の前記最上部（４０ｅ）近くの前記上昇プローブセクション（３１ｃ）において画定されたさらなる屈曲点（ＰＧ２）を備え、前記上昇プローブセクション（３１ｃ）が、前記参照平面（π）に対して略直交しており、前記カンチレバーコンタクトプローブ（３１）のさらなる接触端（３６Ｂ）で終端する、請求項１〜６のいずれか１または複数の項に記載のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項８】
前記成形された本体（４０）が開口（３８）を備える、請求項１〜７のいずれか１または複数の項に記載のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項９】
前記開口（３８）は、前記アーム（４０ｂ１、４０ｂ２）の他方よりも大きな延在部分を有する、前記アーム（４０ｂ１、４０ｂ２）の一方近くに形成される、請求項３および８に記載のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項１０】
前記下降プローブセクション（３１ｂ）において、および／または前記上昇プローブセクション（３１ｃ）において形成された少なくとも１つの減衰部（５０、５１）をさらに備える、請求項１〜９のいずれか１または複数の項に記載のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの減衰部（５０）は、前記下降プローブセクション（３１ｂ）に沿って形成され、好ましくは、それぞれの屈曲点（ＰＧ１ａ、ＰＧ１ｂ）において、前記端部（３１ａ）に、および前記下降プローブセクション（３１ｂ）に接続されたパンタグラフ部として成形され、基本的には、平行六面体として実質的に配置された可変セクションを有しており、および、それらの中の空のスペース（５０ｅ）を画定する四辺（５０ａ〜５０ｄ）を備える、請求項１０に記載のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの減衰部（５１）は、前記上昇プローブセクション（３１ｃ）において形成され、基本的には、さらなる屈曲点（ＰＧ２）において前記成形された本体（４０）に接続されたばね部として成形され、および、前記カンチレバーコンタクトプローブ（３１）のさらなる接触端（３６Ｂ）を備える、請求項１０または１１に記載のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項１３】
被試験デバイス（３５）上に前記支持構造（３２）からカンチレバー状に突出する複数のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）を収容するように構成された支持構造（３２）、を備えるカンチレバープローブヘッド（３０）であって、
前記複数のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）それぞれが、請求項１〜１２のいずれか１項の記載に従って実現され、および、前記支持構造（３２）において形成された対応する収容座（４１）に挿入することが意図され、および、前記カンチレバープローブヘッド（３０）内に前記カンチレバーコンタクトプローブ（３１）を高精度で保持するように構成された、成形された本体（４０）
を備える、カンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項１４】
前記支持構造（３２）は、いずれも、好ましくは、環状であり、互いに重なり合い、および、前記複数のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）それぞれの前記成形された本体（４０）のそれぞれの前記収容座（４１）を備えている少なくとも１つの第１の部分（３２Ａ）および１つの第２の部分（３２Ｂ）を備える、請求項１３に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項１５】
前記支持構造（３２）は、前記複数のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）それぞれの前記成形された本体（４０）の少なくとも１つのアーム（４０ｂ１、４０ｂ２）において配置され、前記少なくとも１つのアーム（４０ｂ１、４０ｂ２）を収容するように構成されたくぼみを備えている少なくとも１つの第３の部分（３２Ｃ）をさらに備える、請求項１３または１４に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項１６】
前記支持構造（３２）の前記第１の部分（３２Ａ）は、前記カンチレバーコンタクトプローブ（３１）の前記成形された本体（４０）の前記上部および前記最上部（４０ｄ、４０ｅ）の通過および保持のための少なくとも１つの第１の収容座（４１ｄ）を備える、請求項１４に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項１７】
前記第１の収容座（４１ｄ）は、前記成形された本体（４０）の前記上部および前記最上部（４０ｄ、４０ｅ）の断面の結合に等しい断面を有する、請求項１６に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項１８】
前記支持構造（３２）の前記第１の部分（３２Ａ）は、前記成形された本体（４０）のアーム（４０ｂ１、４０ｂ２）の突出部（４０ｃ１、４０ｃ２）の断面と対応しており、および相補的な断面を有する一対の第２の収容座（４１ｃ１、４１ｃ２）をさらに備え、前記突出部（４０ｃ１、４０ｃ２）は、前記カンチレバープローブヘッド（３０）の通常の作動中に前記第２の収容座（４１ｃ１、４１ｃ２）内に収容される、請求項１６または１７に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項１９】
前記支持構造（３２）の前記第２の部分（３２Ｂ）は、前記成形された本体（４０）の前記最上部（４０ｅ）の通過のために、第１の収容座（４１ａ）において配置された好適な開口（４１ｅ）を備える、請求項１６、１７、または１８のいずれか１または複数の項に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項２０】
前記支持構造（３２）の第２の部分（３２Ｂ）に接続され、および、前記複数のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）のさらなる接触端（３６Ｂ）を備えている前記上昇プローブセクション（３１ｃ）の通過に好適な穴（３７Ａ）を設けている少なくとも１つの支持板（３７）をさらに備える、請求項１３〜１９のいずれか１項に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項２１】
前記支持板（３７）が、絶縁材料でできており、および、前記支持構造（３２）の第２の部分（３２Ｂ）と、またはＰＣＢ基板（３３）と一体化している、請求項２０に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項２２】
前記支持板（３７）を備えている、前記支持構造（３２）の第２の部分（３２Ｂ）がＰＣＢ基板（３３）との押圧接触で実装され、前記上昇プローブセクション（３１ｃ）における前記カンチレバーコンタクトプローブ（３１）の前記さらなる接触端（３６Ｂ）は、前記ＰＣＢ基板（３３）の接触パッド（３３Ａ）に当接する、請求項２０または２１に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項２３】
それぞれの前記接触先端または端（３６Ａ、３６Ｂ）で終端する、前記カンチレバーコンタクトプローブ（３１）がそこから突出する支持構造（３２）をそれぞれが備えている複数のモジュール（６０）を備え、前記モジュール（６０）は、単一の前記被試験デバイス（３５）のものと比較することが可能なサイズを有する、請求項１３〜２２のいずれか１項に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項２４】
前記複数のモジュール（６０）は、前記被試験デバイス（３５）の前記ウェーハの面積に等しい、ＰＣＢ基板（３３）の面積を包含するように配分される、請求項２３に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項２５】
前記複数のモジュール（６０）それぞれは、好適には、少なくとも１つの固定要素（６２）を収容するように構成された少なくとも１つの穴（６１Ａ）を設けている少なくとも１つの接触部（６１）を備える、請求項２３または２４に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項２６】
前記複数のモジュール（６０）それぞれが、同じ数の収容部と相補的な好適な形状を有するアラインメントピン（６３）をさらに備える、請求項２３〜２５のいずれか１または複数の項に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項２７】
前記モジュール（６０）のアラインメントピン（６３）用の収容部を備えている、前記モジュール（６０）を収容するための、ＰＣＢ基板（３３）に関連付けられた支持構造をさらに備える、請求項２３〜２６のいずれか１または複数の項に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項２８】
ＰＣＢ基板（３３）の接触パッド（３３Ａ）の配分を修正するように、異なるサイズを有するそれぞれの第２の端部（３１ｃ）を有するコンタクトプローブ（３１）を備える、請求項１３〜２７のいずれか１または複数の項に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項２９】
請求項１３〜２８のいずれか１項に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）内に、請求項１〜１２のいずれか１項の記載に従って実現された複数のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）を組立てる方法であって、
前記複数のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）それぞれの前記成形された本体（４０）の前記上部および前記最上部（４０ｄ、４０ｅ）を前記参照平面（π）に対して直交している第１の移動方向（Ｄｉｒ１）に沿って、前記カンチレバープローブヘッド（３０）の前記支持構造（３２）の第２の部分（３２Ｂ）内に形成された開口（４１ｅ）を通過するまで、前記カンチレバープローブヘッド（３０）の前記支持構造（３２）の第１の部分（３２Ａ）内に形成された第１の収容座（４１ｄ）よりも大きな径を有する対応するセクションに挿入することにより、および、前記成形された本体（４０）のアーム（４０ｂ１、４０ｂ２）の突出部（４０ｃ１、４０ｃ２）を、前記第１の移動方向（Ｄｉｒ１）に沿って、前記カンチレバープローブヘッド（３０）の前記支持構造（３２）の前記第１の部分（３２Ａ）内に形成された対応する第２の収容座（４１ｃ１、４１ｃ２）に挿入することにより、前記複数のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）それぞれを前記カンチレバープローブヘッド（３０）に挿入する工程と、
前記参照平面（π）に対して直交している第２の移動方向（Ｄｉｒ２）に沿って横方向に前記複数のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）それぞれの前記成形された本体（４０）を移動させることにより、前記カンチレバーコンタクトプローブ（３１）を前記カンチレバープローブヘッド（３０）にフィットさせる工程であって、前記上部（４０ｄ）が、前記カンチレバープローブヘッド（３０）内に前記カンチレバーコンタクトプローブ（３１）を塞ぐように、前記第１の収容座（４１ｄ）のより小さい径のセクションに収容される工程と
を備え、
前記複数のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）それぞれの前記プローブ本体（４０）の前記上部（４０ｄ）が、前記成形された本体（４０）と、前記カンチレバープローブヘッド（３０）の前記支持構造（３２）との間の機械的結合を確実にするように、前記支持構造（３２）の第２の部分（３２Ｂ）の厚さ以下の高さを有する、
組立てる方法。
【請求項３０】
前記複数のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）それぞれを前記カンチレバープローブヘッド（３０）に挿入する前記工程が、前記複数のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）それぞれの前記成形された本体（４０）の前記最上部（４０ｅ）の前記径（Ｄ２）に等しいサイズを有する、前記Ｔ字の前記横棒におけるそれぞれの第１のＴ字状の収容座（４１ｄ）にその上昇セクション（３１ｃ）を挿入する工程と、前記上部（４０ｄ）の前記径（Ｄ１）に等しいサイズを有する、前記Ｔ字の前記縦棒において前記成形された本体（４０）の前記上部（４０ｄ）にフィットさせるために後に横方向に移動させる工程と、を備える、請求項２９に記載の、組立てる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カンチレバーコンタクトプローブに、および対応するプローブヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、排他的でないが、特に、半導体ウェーハ上に集積されたデバイスの電気的試験のための試験装置内に実装されるように構成されたプローブヘッドに関し、以下の開示はその説明を簡素化する目的のみで本出願の技術分野を参照して行う。
【０００３】
よく知られているように、プローブヘッドは基本的には、マイクロストラクチャの複数の接触パッドを、その試験を行う装置の対応するチャンネルと電気的に接続するように構成された装置である。
【０００４】
集積回路に対して行われる試験は、早ければ製造工程において欠陥回路を検出し、分離するのに有用である。通常、プローブヘッドは、したがって、ウェーハ上に集積された回路の、それらの切断、および、チップ格納パッケージ内での組み立て前の電気的試験のために使用される。
【０００５】
いわゆる「カンチレバー」プローブヘッド、すなわち、好適な支持体から始まってカンチレバー状に突出する複数のプローブを備えるプローブヘッドは広く使用されている。
【０００６】
特に、図１に概略的に示すように、カンチレバープローブを備えたプローブヘッド、すなわちカンチレバープローブヘッド１０は通常、集積回路基板すなわちＰＣＢ１２と関連付けられた、たとえば、アルミニウム、セラミック、または他の好適な材料でできた支持環１１を備える。樹脂で通常できている支持体１３は、支持環１１と関連付けられ、および、複数の可動の接触要素すなわちコンタクトプローブ１４であって、一般に、良好な電気的および機械的特性を有する特殊な合金でできた線材で構成され、および、参照平面、特に被試験デバイス１５、たとえば、それらのコンタクトプローブ１４によって試験される対象の集積回路のウェーハの平面に対して好適な角度αで樹脂支持体１３を出る複数の可動の接触要素、すなわちコンタクトプローブ１４、を実装するように構成される。この理由で、そうしたコンタクトプローブ１４は、実際に、片持梁型の、またはカンチレバープローブとして示される。
【０００７】
特に、カンチレバーコンタクトプローブ１４は、プローブ本体１４ｂに対して、好適な角形成を伴って曲げた、フック１４ａと通常呼ばれる端部を有する。フック１４ａは、被試験デバイス１５の接触パッド１５Ａに当接するように構成された接触先端１６Ａで終端する。したがって、フック１４ａはプローブ本体１４ｂとフック１４ａとの間に画定された屈曲点１４ｃにおいて曲げられるので、フック１４ａは、被試験デバイス１５の平面に対して略直交している。
【０００８】
図１の局所参照を使用することにより、被試験デバイス１５が、水平方向に配置されている一方で、フック１４ａが垂直方向に配置されており、プローブ本体１４ｂが、角度αを形成して、被試験デバイス１５の平面に対して傾斜しているということが判明している。
【０００９】
カンチレバープローブヘッド１０のコンタクトプローブ１４の接触先端１６Ａと、被試験デバイス１５の接触パッド１５Ａとの間の良好な接続は、デバイス自体にカンチレバープローブヘッド１０を押圧することによって確実にされ、コンタクトプローブ１４はカンチレバープローブヘッド１０に向けたデバイスの移動に対して反対の方向における、垂直方向の曲げを受ける。
【００１０】
特に、集積回路のウェーハの通常の試験動作において生じるように、被試験デバイス１５が、フック１４ａに対して垂直方向に移動すると、対応するコンタクトプローブ１４は、その被試験デバイス１５の平面に対して略直交の方向に曲がり、および、その屈曲点１４ｃは円弧に沿って移動する。
【００１１】
被試験デバイス１５の方向において樹脂支持体１３に対して突出している第１のプローブセクション１８ａは、その垂直方向の屈曲動作における、コンタクトプローブ１４用の作動アームを画定し、通常、「自由長」との語で示される。
【００１２】
カンチレバーコンタクトプローブ１４のフック状の形状は、被試験デバイス１５の接触パッド１５Ａとの接触、および、予め決められた接触点を超えたその上方のトラベル、すなわち「オーバートラベル」の間に、プローブヘッド−被試験デバイスのシステムの形状によって決まる方向において接触パッド１５Ａ上を移動し、それらの接触パッド１５Ａに対する、カンチレバーコンタクトプローブ１４の接触先端１６Ａのいわゆるスクラブを確実にする。
【００１３】
各カンチレバーコンタクトプローブ１４はさらに、ＰＣＢ基板１２の方向において樹脂支持体１３から突出しており、および、通常、溶接部１７においてＰＣＢ基板１２に溶接されたコンタクトプローブ１４のさらなる端部１６Ｂで終端する第２のプローブセクション１８ｂを備える。
【００１４】
その溶接部を作るために、第２のプローブセクション１８ｂは、特に数センチメートルオーダーの適切なサイズを有していなければならず；特に、溶接部１７は通常、顕微鏡およびピンセットを使用することにより、プローブ毎に手作業で作られる。
【００１５】
したがって、溶接部１７を作るために、ＰＣＢ基板１２に向けて突出しているプローブセクション１８ｂに対して多少のスペースを設ける必要性が存在している；特に、カンチレバープローブヘッド１０の全体の寸法は、別個の接触部、すなわち、コンタクトプローブ１４毎に別個の溶接部１７を作るために支持環１１周りに与えられなければならないスペースの所為で増加する。
【００１６】
特に、チップまたはダイの形式における被試験デバイス１５のサイズが約５ｍｍである一方で、溶接部１７を作るための第２のプローブセクション１８ｂは、数センチメートル（少なくとも１０ｍｍ＝１ｃｍ、すなわち、ダイのサイズの２倍）もの長さを有していなければならないことを念頭におくべきである。
【００１７】
被試験デバイス１５の接触パッド１５Ａに対して各コンタクトプローブ１４によって加えられる力が、とりわけ主なものが：コンタクトプローブ１４を作る材料の種類、その形状、それが配置される角度α、第１の突出セクション１８ａの長さ、すなわちその自由長、および被試験デバイス１５のトラベルまたはオーバートラベルである多くの要因に依存することにさらに留意すべきである。それらの要因は、接触パッド１５Ａ上の接触フック１４ａの摺動すなわちスクラブの程度をさらに定める。
【００１８】
コンタクトプローブ１４の自由長値を均一にし、および、したがって、パッド自体に対して加えられる力の値を均一にし、よって、カンチレバープローブヘッド１０全体の消耗および挙動の不変性を確実にするように、それに対して試験を行わなければならないその接触パッド１５Ａの組に応じて、異なるサイズを有する、一般にアルミニウム、セラミック、または他の好適な材料でできている支持環１１を当該技術分野において使用することがさらに知られている。
【００１９】
あるいは、図２に概略的に示すように、垂直手法により、プローブヘッドを製作することがさらに知られている。
【００２０】
全体として２０で示すそうした垂直プローブヘッドは基本的には、良好な電気的および機械的特性を有し、略板状の、および、互いに、ならびに、上述したように、通常、集積回路のウェーハの形態の被試験デバイス２５によって画定された平面に平行の、少なくとも一対の支持体またはガイドによって保持された、特殊な合金でできた線材でできている複数のコンタクトプローブ２１を備えており、コンタクトプローブ２１はその場合、被試験デバイス２５の平面に対して略直交している方向において延在する。
【００２１】
特に、垂直プローブヘッド２０は、少なくとも１つのコンタクトプローブ２１がそれらを通って摺動するそれらのガイド穴２２Ａおよび２３Ａそれぞれを有する、通常「下方ダイ」、または単に下方ガイド２２として示される少なくとも１つの板状の下方支持体、および通常「上方ダイ」、または単に上方ガイド２３として示される板状の上方支持体を備える。
【００２２】
プローブおよびガイドは、パッケージまたはケース２４内に収容され、コンタクトプローブ２１の移動および考えられる変形のために自由ゾーンまたはエアギャップ２４Ａを残すように互いに任意の距離をおいて配置される；この理由で、そうしたゾーン２４Ａは、屈曲ゾーンとしても示される。
【００２３】
各コンタクトプローブ２１は、その場合にも、被試験デバイス２５の接触パッド２５Ａに、被試験デバイス２５と垂直プローブヘッド２０がその端要素を形成する試験装置（図示せず）との間の機械的および電気的接触をもたらすように、当接することが意図された、接触先端２１Ａを有する一端において終端する。
【００２４】
「接触先端」との語は、ここでは、および以下では、被試験デバイスまたは試験装置に接触することが意図されたコンタクトプローブの端ゾーンまたは領域を意味し、その端ゾーンまたは領域は必ずしも尖っていない。
【００２５】
場合によっては、複数のコンタクトプローブ２１は、上方ガイド２３において、ヘッド自体に固定され拘束される：それらは、ブロック化プローブを有するプローブヘッドとして表される。
【００２６】
しかし、固定でブロック化されていないが、それぞれの接触パッドを備えているマイクロコンタクト基板を介する場合に、いわゆる基板とインターフェース接続して保持されたプローブを有する複数のプローブヘッドがより頻繁に使用されている：それらは、非ブロック化プローブを有するプローブヘッドとして呼ばれている。マイクロコンタクト基板は通常、「スペーストランスフォーマ」と呼ばれている。というのは、プローブに接触する他に、その両面上に形成され、スペーストランスフォーマ内の好適な金属トラックを介して接続された接触パッドを空間的に再配分し、したがって、被試験デバイスに対して許容されるパッドの中心間の距離の制約を解除することも可能にするからである。図示の便宜上、コンタクトプローブに接触する、スペーストランスフォーマの接触パッドのみを図２に示す。
【００２７】
特に、そうした図２を参照すれば、コンタクトプローブ２１は、この場合、スペーストランスフォーマ２６の複数の接触パッドのうちのパッド２６Ｂの方に向かう接触ヘッド２１Ｂとして示されるさらなる接触先端を有している。プローブ２１とスペーストランスフォーマ２６との間の良好な電気的接触は、図示しないＰＣＢ基板とインターフェース接続することが意図されたスペーストランスフォーマ２６の接触パッド２６Ｂに対する、コンタクトプローブ２１の接触ヘッド２１Ｂの押圧当接によって常に確実にされる。
【００２８】
図２の例では、複数のコンタクトプローブ２１はさらに、被試験デバイス２５に対するプローブヘッドの押圧接触中の、それらのプローブの曲げを支援するように構成された予変形部２１Ｃをさらに備える。
【００２９】
したがって、その場合には、複数のコンタクトプローブ２１の複数の接触ヘッド２１Ｂは、ブロック化されておらず浮遊しており、それらは、スペーストランスフォーマ２６の接触パッド２６Ｂと押圧接触する。
【００３０】
さらに、スペーストランスフォーマ２６は、それに接続されることが意図されたＰＣＢ基板からスペーストランスフォーマが直接得られることを提供するいわゆるダイレクトアタッチによる、または、スペーストランスフォーマが、ＰＣＢ基板と物理的に分離され、配線を接合することによりそれに接続される配線手法による、異なる手法によって製作することが可能である。
【００３１】
垂直手法の主な利点は、近い接触パッド、すなわち非常に狭いピッチを有する、および、さらに、完全アレイタイプの、すなわち、四辺すべての上に配置されたパッドを有するデバイスを試験することができることである。
【００３２】
実際には、カンチレバー手法では、先端がテーパー形状を有しているので、カンチレバープローブヘッドは、特に、対応する支持環について多層構造を使用して、および、非常に近い、すなわち低減されたピッチを有するパッドに接触するための、テーパー状の先端パターンのみを活用して、ピッチの点において奏功している。
【００３３】
垂直手法では、パッド間の距離は、プローブ径によって、および、ガイド内に形成されるガイド穴を近付け得る能力によって制限される。ここでは、および以下では、「パッド間の距離」の定義、すなわちピッチは、それらのパッドの対称中心間の距離を示す。
【００３４】
現行の手法では、垂直手法によって製作されたプローブヘッドは、カンチレバープローブヘッドによって得られるピッチを実現することに奏功するものでない。
【００３５】
垂直手法によって製作されたプローブヘッドは、その代わりに、カンチレバーヘッドに対して、被試験デバイス上のパッドの配分を「複製する」接触先端との、平行度を高くした、ダイの接触に奏功するという利点を有する。
【００３６】
カンチレバー手法によって製作されたプローブヘッドでは、その代わりに、溶接部を作るために多少のスペースを与える必要性が存在しており、および、たとえば、垂直手法の特性を実現するものでないにもかかわらず、プローブをずらすために段を使用することにより、または斜めに配置されたプローブを使用することにより、２つの近いダイを試験するために、この欠点を改善し、単一のダイよりも高い平行度を得るための手段が知られていても、平行していくつかのダイの同時の試験を行うことは不可能である。
【００３７】
さらに、カンチレバープローブヘッドのコンタクトプローブを配置することの課題が、複数のプローブ自体の所望の保持を行う一方で、望ましくないずれをもたらし、および、その中の、異なるプローブの位置を確立する際に適切な修正を考慮に入れることをカンチレバープローブヘッドの設計者に強いるものであり、このことが明らかに、それらのプローブ間、特に、それらの接触先端間の距離、および、したがって、そのプローブヘッドによって試験することが可能なデバイスの接触パッド間のピッチの低減を制限する、樹脂支持体の材料の使用に関連付けられることを念頭におくべきである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３８】
本発明の技術的課題は、先行技術によって製作されたヘッドの制約を解消する、特に、プローブヘッド内でのプローブの高精度の保持を行うことができるようなそうした構造的および機能的特徴を有する、カンチレバーコンタクトプローブおよび対応するプローブ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】
【００３９】
本発明の根底にある解決策の考えは、保持樹脂を使用することなく、剛性支持体において形成された、好適に対応し相補的な形状を有する座にフィット（fit）するような、少なくとも１つの成形された本体を有するように、カンチレバープローブの構造を修正することである。
【００４０】
その解決策の考えに基づけば、技術的課題は、下降プローブセクションと上昇プローブセクションとの間に挿入されたプローブ本体であって、そうした下降プローブセクションが、コンタクトプローブがカンチレバープローブヘッド内に実装されると、被試験デバイスのウェーハの平面に対応する参照平面に対して傾いた所定の長手方向軸に沿って延在するプローブ本体を備えるカンチレバー試験プローブであって、カンチレバーコンタクトプローブがさらに、屈曲点に始まり、および、ウェーハの被試験デバイスの接触パッドに当接するように構成されたカンチレバーコンタクトプローブの接触先端で終端する長手方向軸に対して曲げられた下降プローブセクション内に形成された少なくとも１つの端部を備え、本体が、好適に成形され、および、少なくとも１つの基部であって、基部に始まり、参照平面に対して直交して、成形された本体の長手方向延在軸に沿って延在する上部と、上部に接続され、上部の径よりも大きな径を有する最上部とを備えている少なくとも１つの基部を備えており、それらの上部および最上部は、Ｔ字を形成するように略成形され、上部はＴ字の縦棒であり、および最上部はＴ字の横棒であるカンチレバー試験プローブによって解決される。
【００４１】
さらに特に、本発明は、単独で、または必要に応じて組み合わせで採用される以下のさらなる、および任意的な特徴を備える。
【００４２】
本発明の別の態様によれば、上昇プローブセクションが最上部において、成形された本体に接続される場合があり、下降プローブセクションが基部において、成形された本体に接続される場合がある。
【００４３】
さらに、成形された本体の基部が、長手方向延在軸に対して直交しており、参照平面に平行の、成形された本体の横方向延在軸に沿って基部の反対の部分から延在する少なくとも一対のアームを備える場合がある。
【００４４】
特に、それらのアームそれぞれが、そこから直交して、最上部の方向において、成形された本体の長手方向延在軸に沿って延在する、それぞれの突出部を備える場合がある。
【００４５】
本発明の別の態様によれば、成形された本体の基部が、略矩形形状の長手方向セクション、および、上部および最上部の径よりも大きな、横方向延在軸に沿った最大横方向寸法を有する場合がある。
【００４６】
さらに、少なくとも基部、上部、および最上部を備える成形された本体が単一の片として作られる場合がある。
【００４７】
本発明の別の態様によれば、カンチレバーコンタクトプローブは、成形された本体の最上部近くの上昇プローブセクションにおいて画定されたさらなる屈曲点を備える場合があり、そうした上昇プローブセクションが、参照平面に対して略直交であり、カンチレバーコンタクトプローブのさらなる接触端で終端する場合がある。
【００４８】
本発明のなお別の態様によれば、成形された本体が開口を備える場合がある。
【００４９】
特に、開口は、アームの他方よりも大きな延在部分を有する、アームの一方近くに形成される場合がある。
【００５０】
好適には、カンチレバーコンタクトプローブは、下降プローブセクションにおいて、および／または上昇プローブセクションにおいて形成された少なくとも１つの減衰部をさらに備える場合がある。
【００５１】
特に、少なくとも１つの減衰部は、下降プローブセクションに沿って形成され、好ましくは、それぞれの屈曲点において、端部に、および下降プローブセクションに接続されたパンタグラフ部として成形され、基本的には、平行六面体として実質的に配置され、それらの中の空のスペースを画定する四辺を備える場合がある。
【００５２】
少なくとも１つの減衰部は、上昇プローブセクションにおいてさらに形成され、基本的には、さらなる屈曲点において、成形された本体に接続されたばね部として成形され、および、カンチレバーコンタクトプローブのさらなる接触端を備える場合がある。
【００５３】
課題は、被試験デバイス上の支持構造であって、支持構造から、カンチレバー状に突出する複数のカンチレバーコンタクトプローブを収容するように構成された支持構造を備えるカンチレバープローブヘッドであって、複数のカンチレバーコンタクトプローブそれぞれが、上述したように製作され、および、支持構造において形成された好適な収容座に挿入することが意図され、および、カンチレバープローブヘッド内にカンチレバーコンタクトプローブを高精度で保持するように構成された、成形された本体を備えるカンチレバープローブヘッドによってさらに解決される。
【００５４】
本発明の別の態様によれば、支持構造は、いずれも、好ましくは、環状であり、互いに重なり合い、および、複数のカンチレバーコンタクトプローブそれぞれの成形された本体のそれぞれの収容座を備えている少なくとも１つの第１の部分および第２の部分を備える場合がある。
【００５５】
本発明のなお別の態様によれば、支持構造は、複数のコンタクトプローブそれぞれの成形された本体の少なくとも１つのアームにおいて配置され、および少なくとも１つのアームを収容するように構成されたくぼみを備えている少なくとも１つの第３の部分をさらに備える場合がある。
【００５６】
特に、支持構造の第１の部分は、カンチレバーコンタクトプローブの成形された本体の上部および最上部の通過および保持のための少なくとも１つの第１の収容座を備える場合がある。
【００５７】
さらに、第１の収容座は、成形された本体の上部および最上部の断面の結合に等しい断面を有する場合がある。
【００５８】
さらに特に、支持構造の第１の部分は、成形された本体のアームの突出部の断面と対応しており、および相補的な断面を有する一対の第２の収容座をさらに備え、それらの突出部は、カンチレバープローブヘッドの通常の作動中に第２の収容座内に収容される場合がある。
【００５９】
さらに、支持構造の第２の部分は、成形された本体の最上部の通過のために、第１の収容座において配置された好適な開口を備える場合がある。
【００６０】
本発明の別の態様によれば、カンチレバープローブヘッドは、支持構造の第２の部分に接続され、および、複数のカンチレバーコンタクトプローブのさらなる接触端を備えている上昇プローブセクションの通過に好適な穴を設けている少なくとも１つの支持板をさらに備える場合がある。
【００６１】
さらに特に、支持板が、絶縁材料でできている場合があり、および、支持構造の第２の部分と、またはＰＣＢ基板と一体化している。
【００６２】
本発明の別の態様によれば、支持板を備えている、支持構造の第２の部分がＰＣＢ基板との押圧接触で実装され、上昇プローブセクションにおけるコンタクトプローブのさらなる接触端は、ＰＣＢ基板の接触パッドに当接する場合がある。
【００６３】
本発明のなお別の態様によれば、カンチレバープローブヘッドは、それぞれの接触先端または端で終端する、カンチレバーコンタクトプローブがそこから突出する支持構造をそれぞれが備えている複数のモジュールを備え、それらのモジュールは、単一の被試験デバイスのものと比較することが可能なサイズを有する場合がある。
【００６４】
本発明のこの態様によれば、複数のモジュールは、被試験デバイスのウェーハの面積に等しい、ＰＣＢ基板の面積を包含するように配分される場合がある。
【００６５】
さらに特に、それらのモジュールそれぞれは、好適には、少なくとも１つの固定要素を収容するように構成された少なくとも１つの穴を設けている少なくとも１つの接触部を備える場合がある。
【００６６】
それらのモジュールそれぞれが、同じ数の収容部と相補的な好適な形状を有するアラインメントピンをさらに備える場合がある。
【００６７】
さらに、カンチレバープローブヘッドが、モジュールのアラインメントピン用の収容部を備えている、モジュールを収容するための、ＰＣＢ基板に関連付けられた支持構造をさらに備える場合がある。
【００６８】
最後に、カンチレバープローブヘッドは、ＰＣＢ基板の接触パッドの配分を修正するように、異なるサイズを有するそれぞれの上昇プローブを有するコンタクトプローブを備える場合がある。
【００６９】
課題は最後に、以下の工程を備える、上述されたように製作されたカンチレバープローブヘッド内に、複数のカンチレバーコンタクトプローブを組立てる方法によって解決される：
複数のカンチレバーコンタクトプローブそれぞれを、それらのカンチレバーコンタクトプローブそれぞれの成形された本体の上部および最上部を参照平面に対して直交している第１の移動方向に沿って、カンチレバープローブヘッドの支持構造の第２の部分内に形成された開口を通過するまで、カンチレバープローブヘッドの支持構造の第１の部分内に形成された第１の収容座よりも大きな径を有する対応するセクションに挿入することにより、および、成形された本体のアームの突出部を、第１の移動方向に沿って、カンチレバープローブヘッドの支持構造の第１の部分内に形成された対応する第２の収容座に挿入することにより、カンチレバープローブヘッドに挿入する工程と、
参照平面に対して直交している第２の移動方向に沿って横方向にカンチレバーコンタクトプローブそれぞれの成形された本体を移動させることにより、カンチレバーコンタクトプローブをカンチレバープローブヘッドにフィットさせる工程であって、上部が、カンチレバープローブヘッド内にカンチレバーコンタクトプローブを塞ぐように、第１の収容座のより小さい径のセクションに収容される工程と
を備え、
複数のカンチレバーコンタクトプローブそれぞれのプローブ本体の上部が、支持構造の第２の部分の厚さ以下の高さを、成形された本体と、カンチレバープローブヘッドのその支持構造との間の機械的結合を確実にするように有する。
【００７０】
本発明の別の態様によれば、複数のカンチレバーコンタクトプローブそれぞれをカンチレバープローブヘッドに挿入する工程が、それらのカンチレバーコンタクトプローブそれぞれの、成形された本体の最上部の径に等しいサイズを有する、Ｔ字の横棒におけるそれぞれの第１のＴ字状の収容座にその上昇セクションを挿入する工程と、上部の径に等しいサイズを有する、Ｔ字の縦棒において、その成形された本体の上部にフィットさせるために後に横方向に移動させる工程とを備える場合がある。
【発明の効果】
【００７１】
本発明によるカンチレバーコンタクトプローブの、およびカンチレバープローブヘッドの特徴および利点は、添付図面を参照して、限定的でない例によって表す、それらの実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】先行技術によって実現されたカンチレバープローブヘッドの断面図を概略的に示す。
【図２】先行技術によって実現された垂直プローブヘッドの断面図を概略的に示す。
【図３Ａ】本発明によって実現されたカンチレバーコンタクトプローブの、およびカンチレバープローブヘッドの実施形態の断面図を概略的に示す。
【図３Ｂ】本発明によって実現されたカンチレバーコンタクトプローブの代替的な実施形態の断面図を概略的に示す。
【図３Ｃ】本発明によって実現されたカンチレバーコンタクトプローブの代替的な実施形態の断面図を概略的に示す。
【図４Ａ】本発明によって実現されたカンチレバーコンタクトプローブの細部の代替的な実施形態の断面図を概略的に示す。
【図４Ｂ】本発明によって実現されたカンチレバーコンタクトプローブの細部の代替的な実施形態の断面図を概略的に示す。
【図４Ｃ】本発明によって実現されたカンチレバーコンタクトプローブの細部の代替的な実施形態の断面図を概略的に示す。
【図５Ａ】本発明によって実現されたカンチレバープローブヘッドの細部の代替的な実施形態の上平面図を概略的に示す。
【図５Ｂ】本発明によって実現されたカンチレバープローブヘッドの細部の代替的な実施形態の上平面図を概略的に示す。
【図５Ｃ】本発明によって実現されたカンチレバープローブヘッドの細部の代替的な実施形態の上平面図を概略的に示す。
【図６Ａ】本発明によって実現されたカンチレバーコンタクトプローブのさらなる代替的な実施形態の断面図を概略的に示す。
【図６Ｂ】本発明によって実現されたカンチレバーコンタクトプローブのさらなる代替的な実施形態の断面図を概略的に示す。
【図７】少なくとも一対のコンタクトプローブを備える、図６Ｂのカンチレバープローブヘッドの断面図を概略的に示す。
【図８】本発明によるカンチレバープローブヘッドの平面図を概略的に示す。
【図９Ａ】モジュール式に、本発明によって製作されたプローブヘッドの平面図および側面図それぞれを概略的に示す。
【図９Ｂ】モジュール式に、本発明によって製作されたプローブヘッドの平面図および側面図それぞれを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００７３】
これらの図、および特に図３Ａを参照して、以下でカンチレバープローブヘッドと呼ばれ３０で全体として示され、本発明によって実現される、カンチレバー手法におけるプローブヘッドが説明される。
【００７４】
図が、本発明によるプローブヘッドの概略図であり、縮尺通りに描かれていないが、その代わりに、本発明の重要な特徴を強調するように描かれていることに留意すべきである。さらに、図では、異なる構成要素は概略的に描かれており、それらの形状は、所望の応用分野によって変わり得る。図では、同一の参照番号が、形状または機能の点で同一の構成要素を表していることにさらに留意すべきである。最後に、図において例として描かれている、本発明の異なる態様は明らかに、互いに組み合わせることが可能であり、一実施形態と別の実施形態との間で入れ替え可能である。
【００７５】
さらに特に、カンチレバープローブヘッド３０は、互いの所定の距離関係により、カンチレバーコンタクトプローブ３１を保持するように構成され、および、集積回路基板すなわちＰＣＢ基板３３と関連付けられた支持構造３２からカンチレバー状に突出する、複数の可動の接触要素すなわちコンタクトプローブ３１を備える。図３Ａの例では、１つのカンチレバーコンタクトプローブ３１のみが図示の便宜上、描かれている。各カンチレバーコンタクトプローブ３１は通常、ＰＣＢ基板３３を介した、試験装置（図示せず）に対しての、および被試験デバイス３５に対しての良好な電気的接触を確実にするように構成された、良好な電気的および機械的特性を有する特殊な合金でできた線材でできている。
【００７６】
好適には、カンチレバーコンタクトプローブ３１の支持構造３２は、たとえば、環状であり、互いに重なり合い、および、以下でより良く明確にされるように、好適に成形された、コンタクトプローブの本体のそれぞれの収容座を備えている第１の部分３２Ａおよび第２の部分３２Ｂそれぞれを備える。図３Ａの実施形態では、支持構造３２の第１および第２の部分３２Ａ、３２Ｂは略板状である。
【００７７】
さらに特に、第１の部分３２Ａは被試験デバイス３５に面する、すなわち、図３Ａの局所参照によれば、下方を向くように配置され、および、第２の部分３２ＢはＰＣＢ基板３３に面する、すなわち、図３Ａの局所参照によれば、上方を向くように配置される。
【００７８】
支持構造３２のそれらの第１の、および第２の部分３２Ａ、３２Ｂは、カンチレバープローブヘッドを作るために当該技術分野において使用されるものから選択される、特に、アルミニウム、セラミック、または好適な材料から選択される同一の、または種々の材料でできている場合がある。
【００７９】
知られているカンチレバープローブヘッドについては、カンチレバーコンタクトプローブ３１は、参照平面π、特に、被試験デバイス３５、たとえば被試験集積回路のウェーハの平面と角度αをなして傾いた長手方向軸ＨＨに沿って支持構造３２を出るものであり、各コンタクトプローブ３１は、一種の釣り竿として、すなわちカンチレバー状に、そのウェーハの上方に突出する。特に、角度αは、０〜６５度、好ましくは８度の値を有し得る。
【００８０】
好適には、カンチレバーコンタクトプローブ３１は、長手方向軸ＨＨに沿って延在する下降プローブセクション３１ｂに対して曲がっている、通常、フック３１ａと呼ばれる端部を有する；特に、フック３１ａは、好ましくは、被試験デバイス３５の参照平面πに対して略直交しているように曲がっており、下降プローブセクション３１ｂと、角度αに９０度だけ増加させた角度に等しい角度、すなわち、９０〜１５５度、好ましくは９８度の値をなす。
【００８１】
フック３１ａは、被試験デバイス３５の接触パッド３５Ａに当接するように構成された、カンチレバーコンタクトプローブ３１の接触先端３６Ａで終端する。
【００８２】
先行技術に関して行われるように、その場合に、「先端」との語が、必ずしも尖っていない、コンタクトプローブの端ゾーンまたは領域を意味することも指摘する。
【００８３】
フック３１ａは、カンチレバーコンタクトプローブ３１がカンチレバープローブヘッド３０内に実装されると、被試験デバイス３５の方向において突出する下降プローブセクション３１ｂにおいて画定される屈曲点ＰＧ１において曲がっている；その下降プローブセクション３１ｂはしたがって、その通常の作動において被試験デバイス３５へのカンチレバープローブヘッド３０の（すなわち、補接触デバイス３５の接触パッド３５Ａへのカンチレバーコンタクトプローブ３１の接触先端３６Ａの）接触中のその垂直屈曲移動における、カンチレバーコンタクトプローブ３１用の作動アームを画定し、その長さは通常、「自由長」との語で示される。
【００８４】
実際に、先行技術に関して説明したように、カンチレバーコンタクトプローブ３１の接触先端３６Ａと、被試験デバイス３５の接触パッド３５Ａとの間の良好な接続は、被試験デバイス３５に対してカンチレバープローブヘッド３０を押圧することによって確実にされ、カンチレバーコンタクトプローブ３１は、デバイス自体の移動に対して反対の方向における、参照平面πに対して直交する方向において（すなわち、図３Ａにおいて示すような方向Ｚにおいて）その接触中に、曲げを受ける。
【００８５】
特に、被試験デバイス３５がフック３１ａに対して移動すると、対応するカンチレバーコンタクトプローブ３１は曲がり、その屈曲点ＰＧ１は円弧に沿って移動する一方で、そこでフック３１ａが終端するその接触先端３６Ａは参照平面πに沿って、特に、それぞれの接触パッド３５Ａ上を移動し、そうしたパッドの表面のいわゆるスクラブを確実にする。
【００８６】
さらに、フック３１ａは、互いに非常に近い、すなわち、低減されたピッチを有する、被試験デバイス３５の接触パッド３５Ａに接触するために、特に、多層構造において使用することが可能なテーパー形状を有している。
【００８７】
当業者によく知られているように、「ピッチ」、すなわち接触パッド間の距離とは、関係しているパッドの対称中心との意味である、対応する中心間の距離を意味する。
【００８８】
各カンチレバーコンタクトプローブ３１は、カンチレバーコンタクトプローブ３１がカンチレバープローブヘッド３０内に実装されると、ＰＣＢ基板３３の方向において支持構造３２から突出する上昇プローブセクション３１ｃをさらに備える。また、上昇プローブセクション３１ｃは、下降プローブセクション３１ｂの軸ＨＨに略一致している、または略平行の長手方向軸ＫＫに沿って支持構造３２から突出する。
【００８９】
その下降プローブセクション３１ｂは、好適には、溶接部３４により、図３Ａの例において接続されたＰＣＢ基板３３に接触する状態まで続く。
【００９０】
好適には、本発明によるカンチレバーコンタクトプローブ３１はさらに、下降プローブセクション３１ｂおよび上昇プローブセクション３１ｃを接続し、好適には、支持構造３２とのフィッティングを形成し、よって、以下に明確にするように、先行の樹脂支持体を使用することなく、カンチレバープローブヘッド３０内のカンチレバーコンタクトプローブ３１の所望の、および高精度の配置を得るように成形される、本体４０を備える。
【００９１】
さらに特に、成形された本体４０は、成形された本体４０の横方向延在軸ＢＢに沿って、特に、被試験デバイス３５によって画定された参照平面πに平行に、すなわち、図３Ａの参照による方向Ｘにおいて、その基部４０ａの反対の部分から延在する少なくとも一対のアーム４０ｂ１，４０ｂ２を備えている少なくとも１つの基部４０ａを備える；アーム４０ｂ１，４０ｂ２は、それらのアーム４０ｂ１，４０ｂ２から始まり直交して、特に、参照平面πに対して直交している、すなわち、図３Ａの参照による方向Ｚにおいて、成形された本体４０の長手方向延在軸Ａに沿って、延在するそれぞれの突出部４０ｃ１，４０ｃ２をさらに備えている。
【００９２】
カンチレバーコンタクトプローブ３１がカンチレバープローブヘッド３０内に配置され、支持構造３２によって保持されると、一対のアーム４０ｂ１，４０ｂ２は、支持構造３２の第１の部分３２Ａの面、特に、被試験デバイス３５に面する面に当接することが意図されており、突出部４０ｃ１，４０ｃ２は、図３Ａに示すように、および、以下に、より明確にされるように、その第１の部分３２Ａに配置された好適な収容座内に収容されることが意図されている。
【００９３】
好適には、成形された本体４０は、基板４０ａから始めて、ＰＣＢ基板３３に向かって参照平面πに対して直交して、すなわち、図３Ａの参照による方向Ｚにおいて、成形された本体４０の長手方向延在軸Ａに沿って延在する上部４０ｄと、上部４０ｄに接続され、上部４０ｄの径Ｄ１よりも大きな径Ｄ２を有する最上部４０ｅとをさらに備える。上部４０ｄおよび最上部４０ｅは、略Ｔ字を形成するように成形され、上部４０ｄは、そのＴ字の縦棒であり、最上部４０ｅはそのＴ字の横棒である。
【００９４】
成形された本体４０の基部４０ａは、略矩形形状の長手方向セクションと、上部および最上部４０ｄ，４０ｅの径Ｄ１，Ｄ２よりも大きなその横方向延在軸ＢＢに沿った最大横方向寸法とを有する。
【００９５】
好ましい実施形態では、成形された本体４０の異なる部分、特に、基部４０ａ、突出部４０ｃ１，４０ｃ２を有するアーム４０ｂ１，４０ｂ２、上部４０ｄ、および最上部４０ｅは単一の片として作られる。
【００９６】
好適には、上昇プローブセクション３１ｃはその最上部４０ｅにおいて、成形された本体４０に接続され、および、下降プローブセクション３１ｂはその基部４０ａにおいて、成形された本体４０に接続される。
【００９７】
したがって、カンチレバープローブヘッド３０は、支持構造３２内に形成された、全体として４１で示す、その成形された本体４０用の好適な収容座を備える。
【００９８】
さらに特に、支持構造３２は、その第１の部分３２Ａ内に形成され、以下に、より詳細に説明するように、カンチレバーコンタクトプローブ３１の成形された本体４０の上部４０ｄの、および最上部４０ｅのセクションの結合に等しいセクションを有する少なくとも１つの第１の収容座４１ｄと、常にその第１の部分３２Ａ内に、特に、被試験デバイス３５に面するその面において形成され、カンチレバーコンタクトプローブ３１の成形された本体４０のアーム４０ｂ１，４０ｂ２の突出部４０ｃ１，４０ｃ２と、対応し相補的な形状を有する、一対の第２の収容座４１ｃ１，４１ｃ２とを備える。
【００９９】
同様に、支持構造３２の第２の部分３２Ｂは、成形された本体４０の、特に、その最上部４０ｅの通過のために第１の収容座４１ａにおいて配置された好適な開口４１ｅを備える。
【０１００】
それにより、成形された本体４０はカンチレバープローブヘッド３０内のカンチレバーコンタクトプローブ３１の、特にそれらの支持構造３２の正しい保持が行われることを可能にし、第２の収容座４１ｃ１，４１ｃ２に挿入される、アーム４０ｂ１，４０ｂ２の突出部４０ｃ１，４０ｃ２は、カンチレバーコンタクトプローブ３１が参照平面πと平行の方向において、すなわち、図３Ａの参照による方向Ｘにおいて、移動することを阻止し、および、下にある上部４０ｄの径Ｄ１よりも大きな、その径Ｄ２のおかげで第２の部分３２Ｂに当接する最上部４０ｅは、カンチレバーコンタクトプローブ３１が参照平面πに対して直交する方向において、すなわち、図３Ａの参照による方向Ｚにおいて、移動することを阻止する。
【０１０１】
図３Ｂに概略的に示す代替的な実施形態によれば、カンチレバーコンタクトプローブ３１は、上昇プローブセクション３１ｃにおいて、好ましくは、その始端において、すなわち、最上部４０ｅ近くで画定されたさらなる屈曲点ＰＧ２をさらに備えているので、上昇プローブセクション３１ｃは、ＰＣＢ基板３３上のカンチレバーコンタクトプローブ３１のさらなる接触先端を形成する、さらなる端３６Ｂで終端するカンチレバーコンタクトプローブ３１のさらなる端部を形成するように、参照平面πに平行の、ＰＣＢ基板３３の平面に対して略直交している。
【０１０２】
それにより、被試験デバイス３５への押圧接触の際の、すなわちカンチレバープローブヘッド３０の通常の作動中の、下降プローブセクション３１ｂと同様に、さらに、上昇プローブセクション３１ｃは、特にカンチレバープローブヘッド３０の組み立て中に、ＰＣＢ基板３３に対して押圧される際の、カンチレバーコンタクトプローブ３１用の作動アームを画定する。
【０１０３】
コンタクトプローブ３１のさらなる端３６Ｂが、その場合、先行技術を参照して説明されるように、垂直コンタクトプローブの接触ヘッドのように作動することができることを指摘する。好適には、この代替的な実施形態によれば、以下に、より詳細に説明されるように、さらなる屈曲点ＰＧ２、したがってＰＣＢ基板３３に対して直交する上昇プローブセクション３１ｃを備えているカンチレバーコンタクトプローブ３１のおかげで、垂直手法で一般的な、プローブとＰＣＢ基板との接触の方式を採用することが可能である。
【０１０４】
さらに特に、好適には、本発明によれば、カンチレバープローブヘッド３０は、その場合、カンチレバーコンタクトプローブ３１のさらなる端３６Ｂにおいて上昇プローブセクション３１ｃの通過に好適な穴３７Ａを備えている支持板３７をさらに備える場合がある。
【０１０５】
支持板３７は、セラミックまたは他の好適な材料などの好適な絶縁材料でできており、および、支持構造３２の第２の部分３２Ｂと、たとえば、溶接により接続または一体化され、その支持構造３２は、図３Ｂに示すように、その支持板３７においてＰＣＢ基板３３に当接する少なくとも１つの部分を有するように好適に成形される場合がある。
【０１０６】
支持板３７は、ＰＣＢ基板３３に固定することが可能である。
【０１０７】
有利には、本発明によれば、コンタクトプローブ３１のさらなる端３６Ｂが、よって、ＰＣＢ基板３３、特に、その上に実現された好適な接触パッド３３Ａに直接、接触し、対応する上昇プローブセクション３１ｃが好適には、支持板３７の穴３７Ａによってガイドされることを指摘する。
【０１０８】
それにより、さらなる屈曲点ＰＧ２、およびＰＣＢ基板３３に当接する上昇プローブセクション３１ｃを備えた、コンタクトプローブ３１の構造のおかげで、ＰＣＢ基板３３とのカンチレバーコンタクトプローブ３１の溶接部３４を取り除くことが可能であり、そのＰＣＢ基板３３との接触はその代わりに、上昇プローブセクション３１ｃにおける、プローブのさらなる端３６Ｂによってもたらされる。
【０１０９】
すなわち、カンチレバーコンタクトプローブ３１、および、さらに特に、その上昇セクション３１ｃは、垂直手法におけるプローブの接触ヘッドと同様に、穴３７Ａを設けている支持板３７内を摺動し、ＰＣＢ基板３３の接触パッド３３Ａへの圧力による接触に好適なさらなる端３６Ｂを備えている。
【０１１０】
好適には、テーパー状であり、下降プローブセクション３１ｂから始めて、被試験デバイス３５のそれぞれの接触パッド３５Ａ上で曲がっている端部すなわちフック３１ａを有するカンチレバーコンタクトプローブ３１が、支持構造３２によって支持され、および、全体としてのプローブおよびヘッド両方についてカンチレバー基部構造を維持するようにその、成形された本体４０におけるそれとのフィッティングによって保持されることをさらに指摘する。
【０１１１】
カンチレバープローブヘッド３０は、その場合、垂直手法のいわゆる「ダイレクトアタッチ」と同様の方法論により、ＰＣＢ基板３３に接続される。
【０１１２】
さらに、それらの作動において、フック３１ａおよび上昇プローブセクション３１ｃは、被試験デバイス２５に当接し、ＰＣＢ基板３３に接触する際に、カンチレバーコンタクトプローブ３１の両端、すなわち、カンチレバープローブヘッド３０の通常の作動中にそれぞれの接触パッドに当接するように構成された端において配置された２つのばねと比較することが可能である。
【０１１３】
図３Ｃにおいて概略的に示されたさらなる代替的な実施形態によれば、カンチレバーコンタクトプローブ３１は、略スロット状であり、特に、カンチレバープローブヘッド３０の作動中に、すなわち、被試験デバイス３５への押圧接触中にその中に収容されるカンチレバーコンタクトプローブ３１のフック３１ａの、および対応する下降プローブセクション３１ｂの動作中に、成形された本体４０自体の弾性を増加させることができる、成形された本体４０の横方向延在軸ＢＢに平行の軸に沿って配置された少なくとも１つの開口３８を、その成形された本体４０においてさらに備える。好ましくは、開口３８は、成形された本体４０がそれに当接する第１の部分３２Ａ近くの、特にその基部４０ａ内の、すなわち、成形された本体４０と、支持構造３２の第１の部分３２Ａとの間の界面近くの、成形された本体４０の一部分内に配置される。好ましくは、その開口３８は、より大きな延在部分を有するアーム４０ｂ２近くに配置される。
【０１１４】
さらに、カンチレバープローブヘッド３０は、少なくとも１つのアーム、たとえば、図３Ｃの例におけるアーム４０ｂ１において配置され、および、好適には、そのアーム４０ｂ１を収容するように構成されたくぼみを備えている支持構造３２の少なくとも１つの第３の部分３２Ｃを備え得る。特に、アーム４０ｂ１は、支持構造３２の第２の部分３２Ｂと第３の部分３２Ｃとの間に閉じ込められ、それにより、その移動が阻止される。
【０１１５】
さらに、その第３の部分３２Ｃを他方のアーム４０ｂ２において、またはアーム４０ｂ１および４０ｂ２のいずれにおいても形成することが可能である。
【０１１６】
好適には、支持構造３２の第３の部分３２Ｃは、コンタクトプローブ３１、特に、それらのアーム４０ｂ１，４０ｂ２を保持するのに有用であり、および、それらの破損の場合の考えられる材料の落下を阻止し、それにより、試験されるウェーハの安全性を確実にし、それを破損し得る何らかの材料が衝突する危険をおかすものでない。
【０１１７】
最後に、アーム４０ｂ１，４０ｂ２の突出部４０ｃ１，４０ｃ２に、対応する収容座４１ｃ１，４１ｃ２内に収容され、および、それらの突出部４０ｃ１，４０ｃ２の弾性を増加させることができるそれらの突出部４０ｃ１，４０ｃ２の部分において形成された好適なノッチ４０ｆ１，４０ｆ２を備えることが可能である。
【０１１８】
成形された本体４０の異なる実施形態は、図４Ａ〜４Ｃに概略的に示す。
【０１１９】
特に、図４Ａの例においては、成形された本体４０は、互いに等しいそれぞれの長さＬ１，Ｌ２を有するアーム４０ｂ１，４０ｂ２を有している一方、図４Ｂおよび４Ｃの例においては、アーム４０ｂ１，４０ｂ２は互いに異なる長さＬ１，Ｌ２を有しており、それらの長さは、基部４０ａから始めて測定される。
【０１２０】
図４Ａ〜４Ｃの成形された本体４０の実施形態に対応するアーム４０ｂ１，４０ｂ２の突出部４０ｃ１，４０ｃ２の収容座４１は図５Ａ〜５Ｃに概略的に示し、第２の収容座４１ｃ１，４１ｃ２は、成形された本体４０の突出部４０ｃ１，４０ｃ２の異なる長さに対応して第１の収容座４１ｄに対してそれぞれの距離Ｅ１，Ｅ２をおいて配置され、それらの距離は最上部４０ｅから始めて測定される。
【０１２１】
第１の収容座４１ｄは、成形された本体４０の上部４０ｄの断面の形状およびサイズと対応し、相補的な形状およびサイズを有する縦棒、および、成形された本体４０の最上部４０ｅの断面の形状およびサイズと対応し、相補的な形状およびサイズを有する横棒で、好適なＴ字形状を有しており、したがって、第１の収容座４１ｄは、上部４０ｄの、および最上部４０ｅの断面の結合によって表される形状を有する。
【０１２２】
よって、カンチレバーコンタクトプローブ３１であって、それらを備えるカンチレバープローブヘッド３０の支持構造３２内でのカンチレバーコンタクトプローブ３１の高精度の配置、および正確な保持を、単純に、および、即座に得ることが可能であることを指摘すべきである。特に、カンチレバーコンタクトプローブ３１の成形された本体４０の上部４０ｄおよび最上部４０ｅは、支持構造３２に、特に、第１の収容座４１ｄにおいて配置された、開口４１ｅまで、図４Ａにおいて示されるように、参照平面πに対して直交する第１の移動方向Ｄｉｒ１に沿って、第１の収容座４１ｄの横棒においてその第１の部分３２Ａに挿入され、アーム４０ｂ１，４０ｂ２の突出部４０ｃ１，４０ｃ２は、対応する第２の収容座４１ｃ１，４１ｃ２内に入り、および塞ぎ、したがって、第１の収容座４１ｄの縦棒内に上部４０ｄを収容し、および、カンチレバーコンタクトプローブ３１の移動を阻止するように、図５Ａにおいて示されるように、参照平面πに対して直交する第２の移動方向Ｄｉｒ２に沿って横方向に移動する。
【０１２３】
好適には、成形された本体４０の上部４０ｄの高さは、カンチレバーコンタクトプローブ３１の成形された本体４０と、カンチレバープローブヘッド３０のセラミック支持構造３２との間の機械的結合を有するように第２の部分３２Ｂの厚さ以下である。
【０１２４】
それにより、複数のカンチレバーコンタクトプローブ３１は、それらの上昇セクション３１ｃを、最上部４０ｅの径Ｄ２に等しいサイズを有する、そのＴ字の横棒におけるそれぞれの第１のＴ字状の収容座４１ｄに挿入し、次いで、それぞれの成形された本体４０を、特に、それらの上部４０ｄを、成形された本体４０の上部４０ｄの径Ｄ１に等しいサイズを有する、Ｔ字の縦棒においてフィットすることにより、横方向にそれらを移動させることにより、そのカンチレバープローブヘッド３０内に実装することが可能である。
【０１２５】
図６Ａにおいて概略的に示すさらなる代替的な実施形態によれば、カンチレバーコンタクトプローブ３１は、基本的に、パンタグラフ部５０として成形され、下降プローブセクション３１ｂにおいて形成され、およびフック３１ａに接続された減衰部をさらに備え得る。例として、カンチレバーコンタクトプローブ３１は、図３Ｃに示す実施形態に対応する成形された本体４０を備える一方で、図４Ａまたは４Ｃのものとして、成形された本体４０を、および、パンタグラフ部５０を備えているカンチレバーコンタクトプローブ３１も考慮に入れることが可能である。常に例によってのみ、支持構造３２は、アーム４０ｂ１，４０ｂ２を保持するための第３の部分３２Ｃを備える。
【０１２６】
さらに特に、パンタグラフ部５０は、それぞれの屈曲点ＰＧ１ａ，ＰＧ１ｂにおいて、フック３１ａに、および、下降プローブセクション３１ｂに接続される。
【０１２７】
パンタグラフ部５０は基本的には、実質的に平行六面体として配置された、応力を均一に配分するための可変セクションを有し、および、それらの中の空のスペース５０ｅを画定する四辺５０ａ〜５０ｄを備える。パンタグラフ部５０が、被試験デバイス３５の接触パッド３５Ａへのカンチレバーコンタクトプローブ３１の接触先端３６Ａの押圧接触中に所望の減衰機能を果たすことができることは即座に明らかである。
【０１２８】
図６Ｂに概略的に示す好ましい代替的な実施形態によれば、カンチレバーコンタクトプローブ３１は、上昇プローブセクション３１ｃにおいて形成された、基本的にばね部５１として成形されたさらなる減衰部をさらに備え得る。さらに特に、ばね部５１は、さらなる屈曲点ＰＧ２において、成形された本体４０の最上部４０ｅに接続され、および、ＰＣＢ基板３３の接触パッド３３Ａとの接触に好適なさらなる端３６Ｂを画定する。上記の通り、単なる例により、カンチレバーコンタクトプローブ３１は、図３Ｃにおいて示す実施形態に対応する成形された本体４０を備える一方、図４Ａまたは４Ｃのものとして、成形された本体４０を備えているカンチレバーコンタクトプローブ３１も考慮に入れることが可能である；さらに、支持構造３２は、欠いている場合もあるが、アーム４０ｂ１，４０ｂ２を保持するための第３の部分３２Ｃを備えているものとして示している。
【０１２９】
図６Ｂに示す例では、ばね部５１は略細長いＮ字として成形される。ばね部５１がＰＣＢ基板３３の接触パッド３３Ａへのコンタクトプローブ３１のさらなる端３６Ａの押圧接触中に所望の減衰機能を果たすことができることは即座に明らかである。
【０１３０】
ばね部５１を備え、および、パンタグラフ部５０を備えるものでないカンチレバーコンタクトプローブ３１を実現することは明らかに可能である。
【０１３１】
コンタクトプローブ３１がカンチレバープローブヘッド３０内に実装されると、ＰＣＢ基板３３の方向において突出する上昇プローブセクション３１ｃにおいて画定されるさらなる屈曲点ＰＧ２の存在が、特に、限定的でない例による、図３Ｃのカンチレバーコンタクトプローブ３１の実施形態を使用することによって、図７において概略的に示すように、ＰＣＢ基板３３の接触パッド３３Ａの空間的配分にしたがって、コンタクトプローブ３１のさらなる端３６Ｂを空間的に配分することを可能にすることに留意すべきである。特に、コンタクトプローブ３１の接触ヘッドとして機能する、ばね部５１（さらなる端３６Ｂを有する上昇プローブセクション３１ｃ）は、数行、図では２行にわたって配分される一方、接触先端３６Ａは単一行において位置合わせされて続き、パンタグラフ部５０は図において重なり合っている。
【０１３２】
上昇プローブセクション３１ｃの、および、存在する場合、その中に形成されたばね部５１の異なるサイズのおかげで、３行以上にわたっても、ＰＣＢ基板３３上の複数の接触パッド３３Ａの配分を修正することが可能であることを指摘する。よって、被試験デバイス３５の接触パッド３５Ａに対する、ＰＣＢ基板３３のそれらの接触パッド３３Ａについてのピッチ制約を解消することが可能である。
【０１３３】
それにより、有利には、垂直手法において先行生じているように、さらなる部品（特にはスペーストランスフォーマ）を挿入することなく、カンチレバーコンタクトプローブ３１と、ＰＣＢ基板３３の接触パッド３３Ａとの間の接触をもたらすことが可能である。
【０１３４】
実際に、さらなる屈曲点ＰＧ２を備えている上記カンチレバーコンタクトプローブ３１を備えるプローブヘッド３０が、さらなる部品を使用することなく複製することを可能にする、被試験デバイス３５の接触パッド３５Ａの配分に対してもっと大いに解除された空間的制約をＰＣＢ基板３３の接触パッド３３Ａの配分が有していることはよく知られている。
【０１３５】
特に、図７には、少なくとも第１のカンチレバーコンタクトプローブ３１および第２のカンチレバーコンタクトプローブ３１’であって、互いに好適にずらされ、異なる位置におけるＰＣＢ基板３３のパッド３３Ａに接触することが可能なそれぞれのさらなる端３６Ｂ，３６Ｂ’を画定するように構成されたそれぞれのばね部５１，５１’に接続されたそれらの上昇セクションにおいてそれぞれのさらなる屈曲点を備えている少なくとも第１のカンチレバーコンタクトプローブ３１および第２のカンチレバーコンタクトプローブ３１’を備えるカンチレバープローブヘッド３０を示す。さらに特に、上昇プローブセクションの、すなわち、ばね部５１，５１’の端部は好適には、支持板３７の異なる穴３７Ａ，３７Ａ’に収容される。カンチレバーコンタクトプローブ３１，３１’はさらに、図７の図において重なり合うそれぞれのパンタグラフ部５０をさらに備えている。
【０１３６】
対応する接触先端３６Ａに対する、コンタクトプローブ３１のさらなる端３６Ｂの空間再配分は、図８に示す、ＰＣＢ基板３３が透き通されている、カンチレバープローブヘッド３０の上平面図によってさらに強調される。第１の距離すなわちピッチＰ１を有する、被試験デバイス３５の接触パッド３５Ａが、第１のピッチＰ１よりも大きな第２の距離すなわちピッチＰ２を有する（Ｐ２＞Ｐ１）、ＰＣＢ基板３３の接触パッド３３Ａと接続することを、さらなる屈曲点ＰＧ２を備えているコンタクトプローブ３１の構成が可能にし、したがって、スペーストランスフォーマのようなさらなる部品に頼る必要なしで所望のスペーストランスフォーメーションを行うことはその図において特に明らかである。
【０１３７】
支持構造３２および支持板３７が好適には、カンチレバープローブヘッド３０の通常の作動中のＰＣＢ基板３３の接触パッド３３Ａとの、カンチレバーコンタクトプローブ３１の上昇プローブセクション３１ｃの、および、特に、さらなる接触部３６Ｂの接触を確実にするように、組み立て段階においてＰＣＢ基板３３に押圧されることがさらに指摘される。圧力下のその組み立ては、カンチレバープローブヘッド３０内に実装されたカンチレバーコンタクトプローブ３１の押圧接触中に、特に、接触板３７を備えている支持構造３２がＰＣＢ基板３３に当接する際にばねとしてふるまうことができる上昇プローブセクション３１ｃを形成するさらなる屈曲点ＰＧ２の存在のおかげで得ることが可能である。
【０１３８】
その効果は、図６Ｂおよび７に示されたもののように、ばね部５１を備えているカンチレバーコンタクトプローブ３１の場合にさらに確実にされる。
【０１３９】
カンチレバーコンタクトプローブ３１が、そこでフック３１ａが被試験デバイス３５の接触パッド３５Ａへ終端するその接触先端３６Ａの十分な接触力を確実にするように好適に、所定の大きさに作られることをさらに指摘する。特に、各コンタクトプローブ３１によって加えられる力Ｆは、支持構造３２から突出するプローブ部によって形成されるアームに比例し、
Ｆ＝Ｅ*Ｄ4／Ｌ3          （１）
であり、ここで：
Ｅは、ヤング率（すなわち長手方向の引張弾性率）であり；
Ｄは、コンタクトプローブ３１の径であって、下降プローブセクション３１ｂにおけるその断面の最大寸法を意味する、コンタクトプローブ３１の径であり；および
Ｌは、下降プローブセクション３１ｂの長さであって、そのアーム（すなわち自由長）を画定する、下降プローブセクション３１ｂの長さである。
【０１４０】
好適には、本発明によれば、同様な力が、前述したように、コンタクトプローブ３１の、垂直手法プローブの接触ヘッド部として実質的にふるまうその上昇セクション３１ｃにおける圧迫により、ＰＣＢ基板３３に、特に、その接触パッド３３Ａに加えられる。
【０１４１】
有利には、図６Ｂおよび７に示す好ましい実施形態では、被試験デバイス３５の接触パッド３５Ａに、およびＰＣＢ基板３３の接触パッド３３Ａに加えられる力は、減衰部、特に、さらなる屈曲点ＰＧ２を備えているカンチレバーコンタクトプローブ３１の下降および上昇プローブセクション３１ｂ，３１ｃそれぞれにおいて形成されたパンタグラフ部５０およびばね部５１によって減衰させられる。
【０１４２】
既に示しているように、さらなる屈曲点ＰＧ２の異なる配置は、好適なスペーストランスフォーメーションを取得すること、および、ＰＣＢ基板３３の接触パッド３３Ａを配分することを、特に、図８にも示すように、それらのより大きなサイズに適切な距離をおいてそれらを配置することによって可能にする。
【０１４３】
カンチレバープローブヘッド３０の組み立て中に作られる、さらなる端３６Ａにおける、カンチレバーコンタクトプローブ３１の上昇プローブセクション３１ｃと、ＰＣＢ基板３３の接触パッド３３Ａとの間の接触のおかげで、および、特に、ＰＣＢ基板３３への、支持板３７を備えている支持構造３２の圧力のおかげで、本発明によるカンチレバープローブヘッド３０が、垂直手法の否定的な局面、すなわち、垂直プローブのヘッド端部の、ＰＣＢ基板との接触が浮遊しており、および、被試験デバイスの接触パッドへのそれぞれの先端部の各接触（タッチ）において毎回、再構築されなければならないことを解消することをさらに可能にすることをさらに指摘する。
【０１４４】
すなわち、本発明によるカンチレバープローブヘッド３０において、ＰＣＢ基板３３の接触パッド３３Ａへのカンチレバーコンタクトプローブ３１の上昇セクション３１ｃの接触は、被試験デバイス３５の接触パッド３５Ａへのそれぞれのフック３１ａの接触がない場合にも確実にされる。
【０１４５】
さらに、本発明による、コンタクトプローブの、およびカンチレバープローブヘッドの特徴に基づいて、特に、カンチレバープローブヘッド３０の好ましい実施形態により、さらなる技術的課題を解決することが可能である。
【０１４６】
さらなる屈曲点ＰＧ２を備えているカンチレバーコンタクトプローブ３１の構成、およびＰＣＢ基板３３への、さらなる端３６Ｂの圧力下の接触は実際に、モジュール式でプローブヘッドを製作することを可能にする。さらに特に、そうしたモジュール式プローブヘッドは、ＰＣＢ基板３３と、一方側がフック３１ａで終端し、および他方側が上昇セクション３１ｃで終端する、コンタクトプローブ３１がそこから突出するその支持構造３２をそれぞれが備えている複数のモジュール６０とを備え、上昇セクション３１ｃは、好適には、支持構造３２と、特にその第２の部分３２Ｂと一体的に作られた支持板３７内に形成された穴３７Ａによってガイドされる。したがって、各モジュール６０は、上述したような、カンチレバープローブヘッド３０の特徴を有している一方、単一の被試験デバイス３５のものと比較することが可能な、特に、わずかに、より大きいに過ぎないサイズで作られ、「比較することが可能な」とは、モジュール６０が占める面積が、被試験デバイス３５が占める面積に等しいか、または、最大５０％高い、好ましくは２０％高い値でそれよりも大きいことを意味している。
【０１４７】
複数のモジュール６０は特に、ＰＣＢ基板の使用可能な表面と同等の、被試験デバイスを備えるチップウェーハの面積に対応する面積にわたって延在するように配置され、よって、より多くのデバイスの平行の試験に好適なモジュール式プローブヘッドをもたらす。
【０１４８】
さらに特に、ＰＣＢ基板３３は、モジュール６０を収容するための好適な支持構造すなわち金属収容部を備えている。
【０１４９】
好適には、ＰＣＢ基板３３と関連付けられた複数のモジュール６０を備えるそうしたモジュール式プローブヘッドは、破損の場合に、モジュールを個々に交換することを可能にするという利点を有しており、その交換は、垂直手法のいわゆる「ダイレクトアタッチ」と同様に、線材を溶接することを必要とすることなしで、ＰＣＢ基板３３の接触パッド３３Ａへの、カンチレバーコンタクトプローブ３１のさらなる端３６Ｂにおいて行われる接触のおかげで可能にされる。
【０１５０】
さらに特に、図９Ａおよび９Ｂに示すように、各モジュール６０は、少なくとも１つの固定要素、特にねじ６２を収容するように構成された、好適には少なくとも１つの穴６１Ａ、特にねじ穴を設けている少なくとも１つの接触部６１を備え、そのねじ止めのおかげで、モジュール６０は、ＰＣＢ基板３３の支持構造と、またはＰＣＢ基板３３自体と直接、一体化または固定される。
【０１５１】
図９Ａに示す好ましい実施形態では、各モジュール６０は、支持板３７を備えている支持構造３２に沿って、特に、略方形であるその支持構造３２の対角において配置された少なくとも一対の接触部６１を備えている。
【０１５２】
ＰＣＢ基板３３に対する各モジュール６０の正しい配置を確実にし、および、その交換を容易にするように、ＰＣＢ基板３３の支持構造において予め配置された、同数の収容部（図示せず）と相補的である、好適な形状を有するアラインメント要素すなわちピン６３を各モジュールに備えることが、図９Ｂに概略的に示すようにさらに可能である。
【０１５３】
さらに特に、それらのアラインメントピン６３は、収容部とアラインメントピン６３との結合のおかげで、各モジュール６０の高精度の組み立てを確実にするように、限定されたクリアランス、たとえば１０ミクロン未満で、ＰＣＢ基板３３の支持構造の好適な収容部において収まるように構成された、ＰＣＢ基板３３の方向において支持構造３２から突出する小さな円柱または角錐として成形することが可能である。
【０１５４】
モジュール６０を収容するための支持構造すなわち金属収容部は、好適には、ＰＣＢ基板３０との位置合わせのための接触点をさらに備えている。
【０１５５】
複数のモジュール６０を備えるモジュール式プローブヘッドが、たとえば破損の場合に、その一部分のみを交換することを可能にするというさらなる利点、すなわち、いわゆる浮遊コンタクトプローブを有していることが、破損した１つまたは複数のプローブを、単にそれらを取り外すことによって交換することを可能にする垂直手法の、これまでほかにはないような利点を有していることを指摘する。好適には、１つまたは複数のモジュール６０に対応する交換可能な部分は、被試験デバイスのウェーハのサイズよりも小さな、プローブカード全体よりも小さなサイズを有しており、したがって、プローブカード自体の保守コストを削減し、このことは、特に、メモリ試験分野のような低コストまたは大量生産分野において望ましい。
【０１５６】
ＰＣＢ基板３３の支持構造に、たとえば、ねじ止めによって固定することを可能にする好適な接触部６１を備えているモジュール６０の使用は、垂直手法において製作されるヘッドの１つまたは複数のプローブの交換よりも、破損した部分を交換する作業をなお簡単にし、モジュール６０を交換するその作業は、プローブヘッドが実装される試験装置において直接、および熟練者を使うことなく行うことが可能である。
【０１５７】
まとめれば、成形された本体を備えているカンチレバーコンタクトプローブが、そのプローブが収容される、カンチレバープローブヘッドの支持構造において形成された対応する収容座と正しく、および高精度に結合することができることを指摘する。
【０１５８】
それにより、それらのカンチレバーコンタクトプローブのおかげで製作されたプローブヘッドは、先行のカンチレバー手法におけるような保持樹脂の使用を必要とするものでない。
【０１５９】
さらに、上述したように、カンチレバーコンタクトプローブであって、ＰＣＢ基板の方向において支持構造から突出することが意図されたそれらの上昇セクションにおいて少なくとも１つのさらなる屈曲点を備えているカンチレバーコンタクトプローブの場合、カンチレバー手法であって、それらの基部構造を維持するカンチレバー手法の利点と、溶接部なしで接触が行われる垂直手法の利点とを組み合わせたカンチレバープローブヘッドを、支持板のみが一体化されるそのプローブヘッドの支持構造の全体寸法に対してもっと大きな面積を必要とすることなく、実現することが可能である。
【０１６０】
特に、そうしたプローブヘッドが、カンチレバー手法に一般的な、削減されたコストのおかげで製造時点においても、特に個々に交換可能なモジュールの使用のおかげでプローブヘッドの使用期間中にも確かに高価でないことが指摘される。
【０１６１】
さらに、ＰＣＢ基板に対して略直交している上昇セクションを備えているカンチレバーコンタクトプローブの構成のおかげで、ＰＣＢ基板自体の接触パッドの距離すなわちピッチを簡単に修正することが可能である；実際に、さらなる接触端で終端するそれらの上昇プローブセクションを、それらの長さを単に修正することにより、「広げる（ファンアウト）」することで十分であり、よって、非常に大きく、および非常に離れた接触パッドをＰＣＢ基板上に形成することができる。
【０１６２】
よって、実際に、そのパッドの密度すなわちピッチおよびサイズに結び付いた、カンチレバープローブヘッドに関連付けられたＰＣＢ基板のコストも削減することが可能である。
【０１６３】
本発明によって製作されるプローブヘッド自体が、ＰＣＢ基板のコスト、すなわち、試験装置に最も関係のあるコストをさらに削減し、および、上述したように、実際に、接触パッドの密度すなわちピッチおよびサイズに結び付けることを可能にするスペーストランスフォーマになることをさらに指摘する。
【０１６４】
さらに、１つまたは複数のプローブセクションにおける減衰部の存在は、被試験デバイスの、および／またはＰＣＢ基板の、接触パッドへの、対応する端部の接触を改善することを可能にする。
【０１６５】
最後に、モジュール式での、本発明によるカンチレバープローブヘッドの実現は、１つまたは複数のモジュールに対応する、破損したヘッド部のみを交換することの可能性を確実にする。
【図１】
2021511502.tif 000003
【図２】
2021511502.tif 000004
【図３Ａ】
2021511502.tif 000005
【図３Ｂ】
2021511502.tif 000006
【図３Ｃ】
2021511502.tif 000007
【図４Ａ−４Ｂ】
2021511502.tif 000008
【図４Ｃ】
2021511502.tif 000009
【図５Ａ−５Ｂ】
2021511502.tif 000010
【図５Ｃ】
2021511502.tif 000011
【図６Ａ】
2021511502.tif 000012
【図６Ｂ】
2021511502.tif 000013
【図７】
2021511502.tif 000014
【図８】
2021511502.tif 000015
【図９Ａ】
2021511502.tif 000016
【図９Ｂ】
2021511502.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】令和2年9月17日(2020.9.17)
【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】
下降プローブセクション（３１ｂ）と上昇プローブセクション（３１ｃ）との間に挿入されたプローブ本体（４０）であって、前記下降プローブセクション（３１ｂ）が、コンタクトプローブがカンチレバープローブヘッド（３０）内に実装されると被試験デバイス（３５）のウェーハの平面に対応する参照平面（π）に対して傾いた所定の長手方向軸（ＨＨ）に沿って延在するプローブ本体（４０）、を備えるカンチレバーコンタクトプローブ（３１）であって、
前記カンチレバーコンタクトプローブ（３１）がさらに、屈曲点（ＰＧ１）に始まり、および、前記ウェーハの前記被試験デバイス（３５）の接触パッド（３５Ａ）に当接するように構成された前記カンチレバーコンタクトプローブ（３１）の接触先端（３６Ａ）で終端する、前記長手方向軸（ＨＨ）に対して曲げられた、前記下降プローブセクション（３１ｂ）内に形成された少なくとも１つの端部（３１ａ）を備え、
本体（４０）が、少なくとも１つの基部（４０ａ）であって、前記基部（４０ａ）に始まり、前記参照平面（π）に対して直交して、成形された前記本体（４０）の長手方向延在軸（Ａ）に沿って延在する上部（４０ｄ）と、前記上部（４０ｄ）に接続され、前記上部（４０ｄ）の径（Ｄ１）よりも大きな径（Ｄ２）を有する最上部（４０ｅ）とを備えている、少なくとも１つの基部（４０ａ）を備えており、
前記上部および前記最上部（４０ｄ、４０ｅ）は、前記参照平面（π）に対して直交して、Ｔ字状の断面を有する構造を形成するように成形され、前記上部（４０ｄ）は、前記Ｔ字状の断面を有する要素の縦棒であり、および前記最上部（４０ｅ）は、前記Ｔ字状の断面を有する要素の横棒であり、
前記成形された本体（４０）の前記基部（４０ａ）が、前記長手方向延在軸（ＡＡ）に対して直交しており、および、前記参照平面（π）に平行の、前記成形された本体（４０）の横方向延在軸（ＢＢ）に沿って前記基部（４０ａ）の反対の部分から延在する少なくとも一対のアーム（４０ｂ１、４０ｂ２）を備え、
前記一対のアーム（４０ｂ１、４０ｂ２）それぞれが、そこから始まり直交して、前記最上部（４０ｅ）の方向において、前記成形された本体（４０）の前記長手方向延在軸（ＡＡ）に沿って延在するそれぞれの突出部（４０ｃ１、４０ｃ２）を備え、
少なくとも前記基部（４０ａ）、前記上部（４０ｄ）、および前記最上部（４０ｅ）を備える前記成形された本体（４０）が単一の片として作られるカンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項２】
前記上昇プローブセクション（３１ｃ）が前記成形された本体（４０）の前記最上部（４０ｅ）から延在しており、前記下降プローブセクション（３１ｂ）が前記成形された本体（４０）の前記基部（４０ａ）から延在している、請求項１に記載のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項３】
前記成形された本体（４０）の前記基部（４０ａ）が、矩形形状の長手方向セクション、および、前記上部および前記最上部（４０ｄ、４０ｅ）の前記径（Ｄ１、Ｄ２）よりも大きな、横方向延在軸（ＢＢ）に沿った最大横方向寸法を有する、請求項１に記載のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項４】
前記成形された本体（４０）の前記最上部（４０ｅ）近くの前記上昇プローブセクション（３１ｃ）において画定されたさらなる屈曲点（ＰＧ２）を備え、前記上昇プローブセクション（３１ｃ）が、前記参照平面（π）に対して直交しており、前記カンチレバーコンタクトプローブ（３１）のさらなる接触端（３６Ｂ）で終端する、請求項１に記載のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項５】
前記成形された本体（４０）が開口（３８）を備える、請求項１に記載のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項６】
前記開口（３８）は、前記アーム（４０ｂ１、４０ｂ２）の他方よりも大きな延在部分を有する、前記アーム（４０ｂ１、４０ｂ２）の一方近くに形成される、請求項５に記載のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項７】
前記下降プローブセクション（３１ｂ）において、および／または前記上昇プローブセクション（３１ｃ）において形成された少なくとも１つの減衰部（５０、５１）をさらに備える、請求項１に記載のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項８】
前記少なくとも１つの減衰部（５０）は、前記下降プローブセクション（３１ｂ）に沿って形成され、それぞれの屈曲点（ＰＧ１ａ、ＰＧ１ｂ）において、前記端部（３１ａ）に、および前記下降プローブセクション（３１ｂ）に接続されたパンタグラフ部として成形され、基本的には、平行六面体として配置された可変セクションを有しており、および、それらの中の空のスペース（５０ｅ）を画定する四辺（５０ａ〜５０ｄ）を備える、請求項７に記載のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項９】
前記少なくとも１つの減衰部（５１）は、前記上昇プローブセクション（３１ｃ）において形成され、基本的には、さらなる屈曲点（ＰＧ２）において前記成形された本体（４０）に接続されたばね部として成形され、および、前記カンチレバーコンタクトプローブ（３１）のさらなる接触端（３６Ｂ）を備える、請求項７に記載のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）。
【請求項１０】
被試験デバイス（３５）上に前記支持構造（３２）からカンチレバー状に突出する複数のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）を収容するように構成された支持構造（３２）、を備えるカンチレバープローブヘッド（３０）であって、
前記複数のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）それぞれが、請求項１〜９のいずれか１項の記載に従って実現され、および、前記カンチレバーコンタクトプローブ（３１）が、前記支持構造（３２）において形成された対応する収容座（４１）に挿入することが意図され、および、前記カンチレバープローブヘッド（３０）内に前記カンチレバーコンタクトプローブ（３１）を保持するように構成された、成形された本体（４０）を備え、
前記支持構造（３２）は、互いに重なり合う少なくとも１つの第１の部分（３２Ａ）および１つの第２の部分（３２Ｂ）を備え、
前記支持構造（３２）の前記第１の部分（３２Ａ）は、
−  前記カンチレバーコンタクトプローブ（３１）の前記成形された本体（４０）の前記上部および前記最上部（４０ｄ、４０ｅ）の収容のための少なくとも１つの第１の収容座（４１ｄ）を備え、前記第１の収容座（４１ｄ）は、前記成形された本体（４０）の前記上部および前記最上部（４０ｄ、４０ｅ）の断面の結合に等しい断面を有しており、および
−  前記成形された本体（４０）のアーム（４０ｂ１、４０ｂ２）の突出部（４０ｃ１、４０ｃ２）の断面と対応しており、および相補的な断面を有する一対の第２の収容座（４１ｃ１、４１ｃ２）を備え、前記突出部（４０ｃ１、４０ｃ２）は、前記カンチレバープローブヘッド（３０）の通常の作動中に前記第２の収容座（４１ｃ１、４１ｃ２）内に収容され、
−  前記支持構造（３２）の前記第２の部分（３２Ｂ）は、前記成形された本体（４０）の前記最上部（４０ｅ）の通過を可能にする、第１の収容座（４１ａ）において配置された開口（４１ｅ）を備える、カンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項１１】
前記支持構造（３２）は、前記複数のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）それぞれの前記成形された本体（４０）の少なくとも１つのアーム（４０ｂ１、４０ｂ２）において配置され、前記少なくとも１つのアーム（４０ｂ１、４０ｂ２）を収容するように構成されたくぼみを備えている少なくとも１つの第３の部分（３２Ｃ）をさらに備える、請求項１０に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項１２】
前記支持構造（３２）の第２の部分（３２Ｂ）に接続され、および、前記複数のカンチレバーコンタクトプローブ（３１）のさらなる接触端（３６Ｂ）を備えている前記上昇プローブセクション（３１ｃ）の通過に好適な穴（３７Ａ）を設けている少なくとも１つの支持板（３７）をさらに備える、請求項１０に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項１３】
前記支持板（３７）が、絶縁材料でできており、および、前記支持構造（３２）の第２の部分（３２Ｂ）と、またはＰＣＢ基板（３３）と一体化している、請求項１２に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項１４】
前記支持板（３７）を備えている、前記支持構造（３２）の第２の部分（３２Ｂ）がＰＣＢ基板（３３）との押圧接触で実装され、前記上昇プローブセクション（３１ｃ）における前記カンチレバーコンタクトプローブ（３１）の前記さらなる接触端（３６Ｂ）は、前記ＰＣＢ基板（３３）の接触パッド（３３Ａ）に当接する、請求項１２に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項１５】
それぞれの前記接触先端または端（３６Ａ、３６Ｂ）で終端する、前記カンチレバーコンタクトプローブ（３１）がそこから突出する前記支持構造（３２）をそれぞれが備えている複数のモジュール（６０）を備え、前記モジュール（６０）は、前記被試験デバイス（３５）の前記ウェーハの、前記被試験デバイス（３５）によって占められた面積の値に等しいか、または前記値よりも５０％高い値を有する面積を有する、請求項１０のいずれか１項に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項１６】
前記複数のモジュール（６０）は、前記被試験デバイス（３５）の前記ウェーハの面積に等しい、ＰＣＢ基板（３３）の面積を包含するように配分される、請求項１５に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項１７】
前記複数のモジュール（６０）それぞれは、好適には、少なくとも１つの固定要素（６２）を収容するように構成された少なくとも１つの穴（６１Ａ）を設けている少なくとも１つの接触部（６１）を備える、請求項１５に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項１８】
前記複数のモジュール（６０）それぞれが、同じ数の収容部と相補的な好適な形状を有するアラインメントピン（６３）をさらに備える、請求項１５に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項１９】
前記モジュール（６０）のアラインメントピン（６３）用の収容部を備えている、前記モジュール（６０）を収容するための、ＰＣＢ基板（３３）に関連付けられた支持構造をさらに備える、請求項１５に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【請求項２０】
ＰＣＢ基板（３３）の接触パッド（３３Ａ）の配分を修正するように、異なるサイズを有するそれぞれの第２の端部（３１ｃ）を有するコンタクトプローブ（３１）を備える、請求項１０に記載のカンチレバープローブヘッド（３０）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
さらに、カンチレバープローブヘッドのコンタクトプローブを配置することの課題が、複数のプローブ自体の所望の保持を行う一方で、望ましくないずれをもたらし、および、その中の、異なるプローブの位置を確立する際に適切な修正を考慮に入れることをカンチレバープローブヘッドの設計者に強いるものであり、このことが明らかに、それらのプローブ間、特に、それらの接触先端間の距離、および、したがって、そのプローブヘッドによって試験することが可能なデバイスの接触パッド間のピッチの低減を制限する、樹脂支持体の材料の使用に関連付けられることを念頭におくべきである。
スペーストランスフォーマの必要性をなくすために。プリント回路基板と、モジュール式サブプローブユニットを電気的に接続するプローブカードは、たとえば、Ｐａｒｋ（Ｍ２Ｎ  ＩＮＣ）による米国特許出願公開第２０１３／３４２２３２号明細書によって知られている。さらに、導電性金属板でできている本体部と、本体部と一体化された下方および上方のカンチレバー部それぞれが、ＪＡＰＡＮ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  ＭＡＴＥＲＩＡＬＳによる特開第２００２−３６５３０８号公報によって知られている。
さらに、Ｔａｋａｓｅ  ｅｔ．  ａｌ（ＴＯＫＹＯ  ＥＬＥＣＴＲＯＮ  ＬＩＭＩＴＥＤ）による米国特許出願公開第２０１１／０４３２３２号明細書は、プローブ支持板によって係合された係合部を有する複数のプローブを支持するプローブ支持板を備えるプローブヘッドを開示しており、および、Ｋｕｎｉｙｏｓｈｉ  ｅｔ．ａｌ（ＮＩＨＯＮ  ＭＩＣＲＯＮＩＣＳ  ＫＫ）による米国特許出願公開第２０１０／０２１９８５４号明細書は、取り付け端を有する基部と、基部から延在しており、およびプローブ先端を支持しているアーム部とを備えるプローブを開示している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３Ａ】
2021511502.tif 000018
【国際調査報告】
2021511502.tif 000019
2021511502.tif 000020