(57)【要約】【課題】極端な検査条件の下でも確実に被検体を検査できる電気検査装置を提供すること。【解決手段】本発明は、電気被検体(2)、好ましくはウエハ(3)を検査するための電気検査装置(1)に関し、この検査装置は、少なくとも1つの電気的接触システム(5)と、少なくとも1つの電気/電子部品(16)を備える少なくとも1つの電気接続装置(7)とを有しており、この接続装置は、被検体(2)とコンタクト可能な接触システム(5)をタッチ接触させるためのコンタクト面(13)を備えており、配線基板(9)および接続要素(8)を有する。電気/電子部品(16)が接続要素(8)の内部/表面にある。【選択図】図1
2008209408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気被検体、好ましくはウエハを検査するための電気検査装置であって、少なくとも1つの電気的接触システムと、少なくとも1つの電気/電子部品を備える少なくとも1つの電気接続装置とを有しており、前記接続装置が、被検体とコンタクト可能な接触システムをタッチ接触させるためのコンタクト面を備え、配線基板および接続要素を有する検査装置において、電気/電子部品(16)が接続要素(8)の内部/表面にあることを特徴とする検査装置。
【請求項２】
接続要素(8)が接続ハウジング(24)または接続板として形成されること、ならびに電気/電子部品(16)が接続ハウジング(24)の内部/表面に、または接続板の内部/表面にあることを特徴とする請求項1に記載の検査装置。
【請求項３】
接続要素(8)が、部品(16)を収容するための少なくとも1つの収容部(29)を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の検査装置。
【請求項４】
接続要素(8)がコンタクト面(15)を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項５】
配線基板(9)がプリント板(10)として形成されることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項６】
配線基板(9)が開口部(25)を有しており、前記開口部内に接続要素(8)の少なくとも一部があることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項７】
収容部(29)が、収容陥凹部(30)として、または収容貫通孔として形成されることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項８】
接触システム(5)がコンタクトヘッド(6)であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項９】
接触システム(5)が、コンタクト部(19)としてコンタクトピン、特に湾曲針を有しており、前記湾曲針が、その一方の端部でコンタクト面(15)と、もう一方の端部で被検体(2)とタッチ接触できることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項１０】
少なくとも1つのコンタクト面(15)が、部品(16)と電気的に接続されることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項１１】
配線基板(9)の少なくとも1つの導体(11)が、部品(16)と電気的に接続されることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項１２】
部品(16)が少なくとも1つの電気的接続線(14、17)、特に電気ワイヤに接続されることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項１３】
収容部(29)または収容部(29)の少なくとも1つが、接続要素(8)の、接触システム(5)に面した側および/または接触システム(5)とは反対の側に形成されることを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項１４】
収容部(29)が、コンタクト面のない領域内で、少なくとも1つのコンタクト面(15)に隣接して配置されることを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項１５】
接続要素(8)に支持機構(27)が配されることを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項１６】
支持機構(27)が、接続要素(8)の、接触システム(5)とは反対の側に配置されることを特徴とする請求項1から15のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項１７】
支持機構(27)が、部品(16)にアクセスするための少なくとも1つのアクセス開口部を備えることを特徴とする請求項1から16のいずれか一項に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気被検体、好ましくはウエハを検査するための電気検査装置に関し、この検査装置は、少なくとも1つの電気的接触システムと、少なくとも1つの電気/電子部品を備えた少なくとも1つの電気接続装置とを有しており、この接続装置は、被検体とコンタクト可能な接触システムをタッチ接触させるためのコンタクト面を備え、配線基板および接続要素を有する。
【背景技術】
【０００２】
冒頭に挙げた種類の電気検査装置は、被検体の動作可能性をテストするために、被検体を電気的にコンタクトさせる働きをする。この電気検査装置は、被検体との電気的接続を確立し、つまり機能検査のために、例えば抵抗測定、電流および電圧測定などを実施するために、一方では被検体の電気接続部にコンタクトし、もう一方では、この検査装置を用いて被検体に電気信号を供給する検査システムに接続される電気コンタクト部を提供する。電気被検体は、ウエハなどの極端に小さな電子的構成部品であることが多いので、この接触システムは、相応な寸法のコンタクト要素を備えている。上述の検査システムと電気的に接続できるようにするために、接触システムのコンタクト要素が接続装置とタッチ接触し、この接続装置が、とりわけコンタクト部間の間隔がより大きくなるように変換を行い、その限りで、検査システムに至る電気接続ケーブルの接続を可能にする。いわゆる「有線検査カード」の場合、ワイヤはコンタクト面から配線基板のコンタクト部に、および/または配線基板上にある電気/電子部品に達する。この電気/電子部品は、検査カードの動作可能性を保証し、つまり相応の電気的特性を伝達する。この電気/電子部品は、特にプリント板として形成された配線基板上にはんだ付けされる。
【０００３】
既知の電気検査装置では、特定の検査条件の場合、例えば非常に高い電気的周波数で検査が行われる場合に制限が生じる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって本発明は、極端な検査条件の下でも確実に被検体を検査できるような、冒頭に挙げた種類の電気検査装置を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、この課題は、電気/電子部品が接続要素の内部/表面にあることによって解決される。本発明による実施形態によれば、電気/電子部品は、接続要素の内部/表面にあるので、被検体と電気/電子部品の間の配線の長さが明らかに短くなる。この接続要素は被検体の非常に近くに配置されており、被検体と接続要素の間には接触システムしかない。電気/電子部品と被検体の間の配線の長さが非常に短いことにより、電気部品の有効性および機能性が著しく上昇する。
【０００６】
したがって、被検体は、特に電気的周波数が非常に高い場合でもテストできる。接続要素の内部/表面での電気部品の位置決めは、被検体の非常に近傍であるだけでなく、さらに、原則的には接触システムのコンタクト部を配置するために取っておかれている領域中に設けることが好ましく、その結果、この措置によって特徴(Besonderheit)が提供される。本発明の主題には、特にいわゆる「有線検査カード」が該当する。
【０００７】
接続要素が接続ハウジングまたは接続板として形成され、電気/電子的構成部品が接続ハウジングの内部/表面に、または接続板の内部/表面にあるようにすることが好ましい。
【０００８】
本発明の一変形形態によれば、特に接続ハウジングまたは接続板として形成される接続要素は、部品を収容するための少なくとも1つの収容部を備えることが企図されている。この電気/電子部品は、好ましくは、SMT部品として、つまり表面実装技術タイプとして設計できる。
【０００９】
本発明の一変形形態によれば、特に接続ハウジングまたは接続板として形成される接続要素はコンタクト面を有することが企図されている。したがって少なくとも1つの電気/電子部品は、コンタクト面に直接隣接して配置することができ、コンタクト面は、接触システムを介して被検体とタッチ接触できる。
【００１０】
配線基板は、特にプリント板として形成される。
【００１１】
本発明の一変形形態は、配線基板が開口部を備えており、この開口部内に、好ましくは接続ハウジングまたは接続板として形成される接続要素の少なくとも一部があることを企図している。この開口部は、接続要素を収容するために使われ、つまり接続要素は、配線基板によって、特にプリント板によって取り囲まれる。接続要素は配線基板の中心に配置されることが好ましく、つまり開口部は配線基板の中心またはほぼ中心に形成される。
【００１２】
本発明の一変形形態によれば、収容部は、収容陥凹部または収容貫通孔として形成されることが企図されている。部品は、この収容陥凹部または収容貫通孔によって保護されて収容されるにもかかわらず、例えば故障の際に部品を交換できるように、外部からアクセス可能である。
【００１３】
この接触システムは、コンタクトヘッドとして形成されることが好ましい。この接触システムは、コンタクト部としてコンタクトピン、特に湾曲針(Knicknadeln)を有することが好ましく、この湾曲針は、その一方の端部でコンタクト面に、もう一方の端部で被検体にコンタクトすることができる。このコンタクトは、タッチ接触であることが好ましい。
【００１４】
本構成は、少なくとも1つのコンタクト面が部品と電気的に接続されている、と表現することができる。さらに、好ましくは、配線基板の少なくとも1つの導体が部品と電気的に接続されることが企図されている。部品は、実施形態に応じて直接にまたは接続線を介して、少なくとも1つのコンタクト面と電気的に接続できる。さらに配線基板の導体が、直接にまたは接続線を介して、この構成部品と接続できる。
【００１５】
本発明の一変形形態は、接続要素、特に接続ハウジングまたは接続板の、接触システムに面した側および/または接触システムと反対の側に、収容部または収容部の少なくとも1つが形成されることを企図している。したがって接続要素の被検体に面した側、または接続要素の被検体と反対の側に、この構成部品の収容部を設けることができる。これに関し本構成は、いかなる場合も、必要な際に構成部品を交換できるように構成部品へのアクセスが可能である、と表現できる。
【００１６】
本発明の一変形形態によれば、収容部は、コンタクト面のない領域内で、少なくとも1つのコンタクト面に隣接して配置されることが企図されている。構成部品がある領域は、原則的には接触システムのコンタクト部のために取ってあるにもかかわらず、本発明はこの方法を取り、そこに構成部品を配置し、その際、この構成部品は、接触システムのコンタクト部の間に、邪魔にならないように配置されることが好ましい。
【００１７】
接続要素に支持機構が割り当てられるようになっていることが好ましい。検査する被検体をタッチ接触させる場合、接触システムのコンタクト部は、それぞれ一方の端部で被検体に、もう一方の端部で接続要素のコンタクトされるべきコンタクト面に、突っ張り支持されるので、各コンタクト部で接触力が発生し、この接触力は、複数のコンタクト部を合計すると、全体として高い接触力になる。検査装置のサブアセンブリが許容されないほど変形することなく、この高い接触力を吸収できるように、支持機構が設けられている。この場合、相対的に剛性のある構成要素(Stiffener)に、接続要素が突っ張り支持される。
【００１８】
支持機構は、少なくとも1つの部品にアクセスするための少なくとも1つのアクセス開口部を有することが企図されていることが好ましい。したがって支持機構は、アクセス開口部によって部品へのアクセスが可能であり、その結果、例えば必要な際に部品を交換することができるように形成される。
【００１９】
図面は、例示的実施形態に関して本発明を図示しており、つまりこの図は、電気検査装置の概略縦断面図を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図1は、電気被検体2を電気的にタッチ接触させる働きをする電気検査装置1の縦断面を概略的に示している。検査装置1は、被検体2に電気検査を施すために、図示されていない電気ケーブル接続によって、やはり図示されていない検査システムに接続される。特にウエハ3として形成可能な被検体2は、突っ張り支持する支持体4上にある。被検体2は、詳しくは図示されていない接続点を有しており、この接続点が、電気検査装置1によって検査のためにタッチ接触される。そのために、被検体2および電気検査装置1は、互いに向かって相対的に動かされる。
【００２１】
検査装置1は接触システム5を有しており、この接触システムはコンタクトヘッド6として形成される。さらに検査装置1は接続装置7を有しており、この接続装置は接続要素8および配線基板9を有する。配線基板9は、プリント板10として、特に多層プリント板10として形成される。このプリント板は導体11を備えており、この導体は、好ましくはプリントパターン12として形成されており、コンタクトヘッド6に面していない端部にコンタクト面13を有しており、このコンタクト面13は、電気的接続線14を介して、コンタクト面15または電気/電子部品16に達する。コンタクト面15は、特に、好ましくはワイヤ接続として形成される接続導体14の端面によって形成される。さらに接続線17が設けられており、この接続線17は部品16からコンタクト面15に達する。導体11は、その径方向外側にあるもう一方の端部に、電気的接続面18を有しており、この電気的接続面は、前述の図示されていないケーブル接続を介して、図示されていない検査システムと接続することができる。本構成は、接続装置が変換装置を形成している、と表現でき、つまり非常に小さなコンタクト面15(直径が例えば50〜300μm)間の非常に狭い間隔が、接続導体14および導体11を介して、接続面18間のより大きな間隔に変換される。各接続面18は、図示されていないケーブル接続と容易にコンタクトを確立できる大きさを有している。コンタクトヘッド6は、長手方向に変位可能に支持された細長い複数のコンタクト部19を備えており、このコンタクト部は、好ましくコンタクト針、特に湾曲針として形成でき、この針は、その一方の端部が被検体2に配され、もう一方の端部が接続装置7に配される。
【００２２】
被検体2を検査する場合、検査装置1が被検体2の方に移動し、かつ/または被検体2が検査装置1の方に移動し、その結果、コンタクト部19の端面が、一方では被検体2に突き当たり、もう一方ではコンタクト面15に突き当たる。コンタクト部19は、特に湾曲ワイヤ(Knickdrahte)として形成され、つまり軸方向にたわむことで僅かに弾力性に形成されているので、問題のないコンタクトが可能である。コンタクトヘッド6は、互いに間隔をあけた2つの平行なセラミックス板20、21を備えており、このセラミックス板は、コンタクト部19を収容するための収容孔22を備えている。両方のセラミックス板20および21の平行な間隔をあけた配置は、スペーサ23によって実現される。
【００２３】
接続導体14は、少なくとも一部が接続要素8を貫通し、そこで固定されている。接続要素8は、図示された例示的実施形態によれば、接続ハウジング24として形成することができる。これは例えば鋳物ブロックとして実現され、この鋳物ブロック内で、接続導体14が固定位置に埋め込まれている。配線基板9は開口部25を備えており、この開口部内に接続要素8の一部がある。この接続要素8は上面26を有しており、この上面26が支持機構27に突っ張り支持される。支持機構27は剛性の構成要素として形成され、したがって、コンタクト部19による接触力を、電気検査装置1の構成要素が変形なしに吸収できる。配線基板9は上面28を有しており、この上面28も同様に、支持機構27に突っ張り支持される。
【００２４】
さらなる図示されていない例示的実施形態によれば、支持要素8をより平面的に形成してもよく、したがって、接続要素は接続ハウジング24ではなく接続板を形成する。
【００２５】
接続要素8は、それが接続ハウジング24として形成されるか、接続板として形成されるかにかかわらず、コンタクト面15を有しており、このコンタクト面15は、接続導体14または17と接続され、あるいは接続導体14、17の端面によって形成される。さらに接続要素8には、少なくとも1つの電気/電子部品16、例えばコンデンサが直接的に配され、つまり部品16が接続要素8の内部または表面にある。その場所で電気/電子部品は、図の例示的実施形態で示されているように収容部29内に配置することができる。収容部29は、接続要素8の下面31に形成された収容陥凹部30である。図示した例示的実施形態では、例えば収容陥凹部30として形成された収容部29が2つ設けられており、それぞれ1つの部品16を収容する。接続要素内に部品16が配置されるため、接続導体17が非常に短くなり、つまり部品16が被検体2の非常に近くに位置決めされるので、部品16と被検体2の間の電気的接続経路は、特に非常に高い周波数での測定も可能なほど短くなる。したがって部品16の電気的動作可能性が常に保証される。さらに、比較的長い配線接続を介して接続された電気/電子部品では到底実現できないであろう極端な検査条件も実現可能である。
【００２６】
接続要素8の外面の1つの面の一領域に、特に下面31または上面26の収容陥凹部30または深くなっていない位置に、電気/電子部品16が配置されるため、常に、外部から部品16にアクセス可能になっているので、必要な際に部品を交換することができる。電気/電子部品16は、SMT部品として形成することができる(表面実装技術設計)。あるいは、それ自体が接続ワイヤを備える部品16の実施形態も考えられ、この接続ワイヤは、長さが十分な場合、必要に応じてコンタクト面13と直接接続可能であり、またはコンタクト面15を形成することができる。
【００２７】
電気/電子部品16が、接続要素8の上面26上にある、または上面26の一領域内に、例えば収容陥凹部30内に配置される場合は、支持機構27が、外部から部品16へのアクセスを可能にするアクセス開口部を備えていることが好ましい。この実施形態は図には示されていない。
【００２８】
本発明は、構成部品16が1つ存在するかそれとも複数存在するかに依存せず、むしろ1つまたは複数の部品16の具体的な位置決めに関係するので、上記で1つまたは複数の電気/電子部品16といっている場合、それは構成部品の数を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】電気検査装置の概略縦断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
1  電気検査装置
2  被検体
3  ウエハ
4  支持体
5  接触システム
6  コンタクトヘッド
7  接続装置
8  接続要素
9  配線基板
10  プリント板
11  導体
12  プリントパターン
13  コンタクト面
14  電気的接続線
15  コンタクト面
16  電気/電子部品
17  接続線
18  電気的接続面
19  コンタクト部
20  セラミックス板
21  セラミックス板
22  収容孔
23  スペーサ
24  接続ハウジング
25  開口部
26  上面
27  支持機構
28  上面
29  収容部
30  収容陥凹部
31  下面
【図１】
2008209408.tif 000003
【外国語明細書】
2008209408000001.pdf