(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器の試験装置の試験ヘッドのためのバーチカル接触プローブ（２１）であって、
接触パッドの各々に接触するように適応されている端部（２４、２５）の各々の間で、
長手方向に延在する本体（２２）を含み、
端部は、テスト中のデバイス（２６）の接触パッド（２６Ａ）に当接するように適応されている接触チップ（２５）であり、
前記バーチカル接触プローブ（２１）の前記本体（２２）の長さは５０００μｍよりも短く、前記バーチカル接触プローブ（２１）は前記本体（２２）の長手方向に沿って延在する少なくとも１つの貫通開口（２８）を有し、
前記本体（２２）の少なくとも第１及び第２の側方部（２２ａ、２２ｂ）を画定するように、前記少なくとも１つの貫通開口（２８）は充填マテリアル（３６）で充填され、
前記第１及び第２の側方部は、相互に平行であり、前記貫通開口（２８）に前記充填マテリアル（３６）でつくられた中央部（２２ｃ）を接続することで接合され、
前記充填マテリアル（３６）でつくられた前記接続されている中央部（２２ｃ）は強化要素として機能し、
前記充填マテリアル（３６）は前記バーチカル接触プローブ（２１）の前記本体（２２）を少なくともコートするコート層として使用される、
ことを特徴とする、
バーチカル接触プローブ（２１）。
【請求項２】
相互に平行であり、同じまたは異なる長さ及び／または幅を有する、前記本体（２２）の複数の側方部を画定する、前記本体（２２）に提供された複数の貫通開口（２８、２８'）を含み、
前記貫通開口（２８、２８'）の全ては、強化要素として機能する、少なくとも１つの接続されている中央部（２２ｃ、２２ｅ）を形成するように、前記充填マテリアル（３６）で充填されている、
ことを特徴とする、
請求項１に記載のバーチカル接触プローブ（２１）。
【請求項３】
前記貫通開口（２８）の側面で、相互に、側方部と接続するように適合され、前記少なくとも１つの貫通開口（２８、２８'）内に配置された、少なくとも１つのマテリアルブリッジ（３５）をさらに含むことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のバーチカル接触プローブ（２１）。
【請求項４】
前記貫通開口（２８、２８'）の少なくとも１つの内部に配置された複数のマテリアルブリッジ（３５）を含むことを特徴とする、請求項２に記載のバーチカル接触プローブ（２１）。
【請求項５】
前記マテリアルブリッジ（３５）の少なくとも１つは、対応する貫通開口（２８、２８'）の一端に配置される、ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のバーチカル接触プローブ（２１）。
【請求項６】
側方壁面（２１ａ、２１ｂ）の１つからの少なくとも１つの突出要素、即ち、ストッパー（２３）をさらに含む、ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のバーチカル接触プローブ（２１）。
【請求項７】
前記ストッパー（２３）は、前記バーチカル接触プローブ（２１）の直径と比較可能な大きさである５〜４０μｍを有する側方長さを有する、ことを特徴とする、請求項６に記載のバーチカル接触プローブ（２１）。
【請求項８】
前記充填マテリアル（３６）は、アルミナ（Al203）である、ことを特徴とする、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載のバーチカル接触プローブ（２１）。
【請求項９】
前記充填マテリアル（３６）は、バーチカル接触プローブ（２１）全体をコートするコート層として使用される、ことを特徴とする、請求項８に記載のバーチカル接触プローブ（２１）。
【請求項１０】
テスト中のデバイス（２６）の機能的試験のためのバーチカル接触プローブを有する試験ヘッド（２０）であって、
前記試験ヘッドは、複数のバーチカル接触プローブ（２１）を含み、
バーチカル接触プローブ（２１）の各々は、請求項１〜請求項９の何れか１項に記載のバーチカル接触プローブ（２１）である、
ことを特徴とする、
試験ヘッド（２０）。
【請求項１１】
貫通開口（２８）を含まないバーチカル接触プローブ（２１Ｂ）をさらに含む、
ことを特徴とする、
請求項１０に記載の試験ヘッド（２０）。
【請求項１２】
貫通開口（２８）をもたないバーチカル接触プローブ（２１Ｂ）は前記充填マテリアル（３６）で充填された貫通開口（２８）をもつ前記バーチカル接触プローブ（２１）のプローブ直径よりも小さいプローブ直径を有する、
請求項１１に記載の試験ヘッド（２０）。
【請求項１３】
前記テスト中のデバイス（２６）によって画定される平面と平行な、前記バーチカル接触プローブ（２１）の前記本体（２２）に沿って配置され、バーチカル接触プローブ（２１）が各々を通ってスライドする、適切なガイドホール（３１Ａ）を備えた、少なくとも第１補助ガイド（３０）をさらに含み、
前記第１補助ガイド（３０）は、前記バーチカル接触プローブ（２１）の前記本体（２２）の危険部（２８Ａ）、即ち、前記本体（２２）において損傷しやすい領域、である、少なくとも１つの貫通開口（２８）の一端を含むギャップ（３１Ｂ）を画定するように適応し、
前記危険部（２８Ａ）は、前記バーチカル接触プローブ（２１）の前記本体（２２）の他の部分と比較して、曲げストレスが低いまたはないように、前記ギャップ（３１Ｂ）に配置される、
請求項１０〜請求項１２の何れか１項に記載の試験ヘッド（２０）。
【請求項１４】
サポート（２７）をさらに含み、
接触領域（２７Ａ）で前記サポート（２７）にしっかりと接続された接触ヘッド（２４）の各々をもつバーチカル接触プローブを有し、
前記第１補助ガイド（３０）は前記サポート（２７）と共に、前記ギャップ（３１Ｂ）を画定し、
ギャップ（３１Ａ）は、前記第１補助ガイド（３０）及び前記テスト中のデバイス（２６）によって画定される前記平面の間に画定される、
請求項１３に記載の試験ヘッド（２０）。
【請求項１５】
平面であり、相互に平行であり、バーチカル接触プローブ（２１）の各々が収納されるガイドホール（３２Ａ、３３Ａ）の各々を備えた、下ガイド（３２）及び上ガイド（３３）を少なくともさらに含み、
スペーストランスフォーマ（２９）の接触パッド（２９Ａ）に当接するように適応された接触ヘッド（２４）を含み、
前記上ガイド（３３）または前記下ガイド（３２）と共に、前記第１補助ガイド（３０）は、前記少なくとも１つの貫通開口（２８）の一端を含む前記ギャップ（３１Ｂ、３１Ｃ）を画定する、
請求項１３に記載の試験ヘッド（２０）。
【請求項１６】
各々をバーチカル接触プローブ（２１）がスライドする適切なガイドホール（３４Ａ）を備え、前記下ガイド、上ガイド及び第１補助ガイド（３２、３３、３０）の平面に平行であり、前記第１補助ガイド（３０）と前記下ガイド（３２）との間に配置され、前記バーチカル接触プローブ（２１）の前記本体（２２）に沿って配置された第２補助ガイド（３４）を含み、
前記第２補助ガイド（３４）は、前記下ガイド（３２）または前記上ガイド（３３）の各々と共に、前記バーチカル接触プローブ（２１）の前記本体（２２）の危険部（２８Ｂ）である前記少なくとも１つの貫通開口（２８）の端部を含む追加ギャップ（３１Ｂ、３１Ｃ）を画定し、
ギャップ（３１Ａ）は前記第１補助ガイド（３０）及び前記第２補助ガイド（３４）の間に画定され、前記本体（２２）の前記危険部（２８Ａ、２８Ｂ）を含まない、
請求項１５に記載の試験ヘッド（２０）。
【請求項１７】
前記ギャップ（３１Ａ）は２０００μｍ〜３０００μｍの長さ（Ｌ１Ａ）をもち、
前記ギャップ（３１Ｂ）及び追加ギャップ（３１Ｃ）は２００μｍ〜３００μｍの長さ（Ｌ１Ｂ、Ｌ１Ｃ）をもつ、
請求項１５または請求項１６に記載の試験ヘッド（２０）。
【請求項１８】
バーチカル接触プローブ（２１）の各々は、突出要素、即ち、ストッパー（２３）の上の前記第１補助ガイド及び上ガイド（３０、３３）のガイドホール（３０Ａ、３３Ａ）の壁面に接触する、側方壁面（２１ａ、２１ｂ）の１つからの少なくとも１つの突出要素、即ち、ストッパー（２３）を含む、請求項１３〜請求項１７の何れか１項に記載の試験ヘッド（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーチカル接触プローブに関し、詳細には、高周波適用のバーチカル接触プローブに関する。
【０００２】
より詳細には、本発明は、第１端及び第２端の間で延在する本体を有し、第２端はテスト中のデバイスの接触パッドに当接するのに適した接触チップであり、本体の長さは５０００μｍより短い。
【０００３】
本発明は、複数のバーチカル接触プローブを有する試験ヘッドに関し、詳細には高周波適用の試験ヘッドに関する。
【０００４】
本発明は、ウェハーに集積されている電子機器をテストするバーチカル接触プローブ及び対応する試験ヘッドに関し、以下の説明は、説明を簡潔にするために応用分野を参照するが、本発明は、当該応用分野に限定されない。
【背景技術】
【０００５】
よく知られているように、試験ヘッド（またはプローブヘッド）は機能的テスト、詳細には、電気的または一般的なテスト、を実行する試験機械の対応するチャネルにミクロ構造の複数の接触パッドを電気的に接続するのに適したデバイスである。
【０００６】
集積回路に行われるテストは、詳細には、製造段階において、欠陥のある回路を検出し取り除くために有用である。通常、試験ヘッドは、チップを含むパッケージ内でカット及び組み立てる前に、集積回路を電気的にテストするために使用される。
【０００７】
試験ヘッドは、基本的に、複数の可動接触要素、即ち、接触プローブを含み、接触プローブは、実質的に板状のサポート、即ち、ガイドの対によって保持される。ガイドの対は相互に平行である。板状のサポートは、適切なホールを有し、接触プローブの動き及びあり得る変形のための自由空間、即ち、空隙を残すために、相互に、所定の距離をおいて配置されている。板状のサポートの対は、詳細には、上板状サポート及び下板状サポートを含み、２つのサポートは各々、接触プローブが軸方向にスライドするガイドホールを有し、プローブは電気的及び機械的特性をもつ特殊合金ワイヤで、通常つくられている。
【０００８】
テスト中のデバイスの試験プローブと接触パッドとのよい接続は、デバイスに試験ヘッドを押し付けることで確実とされる。接触プローブは、押し付けて接触している間、上及び下板状サポートにつくられるガイドホール内で可動であり、２つの板状サポートの間のギャップ内で曲がり、ガイドホール内でスライドする。このタイプの試験ヘッドは、通常、「バーチカルプローブ」ヘッドと呼ばれる。図１に示すように、基本的に、バーチカルプローブをもつ試験ヘッドは、接触プローブが曲がるギャップをもち、曲がりはプローブ、またはサポートの適切な構成により支援される。簡潔に示すために、試験ヘッドに通常含まれる複数のプローブの内、接触プローブは１つだけ示されている。
【０００９】
詳細には、図１において、試験ヘッド１は、通常「下ダイ」と呼ばれる下板状サポート３、通常「上ダイ」と呼ばれる上板状サポート２を少なくとも含み、これらのサポートは、少なくとも１つの接触プローブ４がスライドするガイドホール３Ａ及び２Ａを各々が含む。
【００１０】
接触プローブ４の端部は、テスト中のデバイス５と（図示しない）試験ヘッド１が端部要素を形成する試験装置との間の電気的及び機械的接触を実現するために、テスト中のデバイス５の接触パッド５Ａに当接することを意図する接触チップ４Ａである。
【００１１】
用語「接触チップ」はテスト中のデバイスまたは試験装置に接触することを意図する接触プローブの端部領域を意味する。端部領域は尖鋭でなくてもよい。ある場合、接触プローブは上板状サポートでヘッドにしっかりと固定されている。試験ヘッドは、ブロックプローブ試験ヘッドと呼ばれる。
【００１２】
しかしながら、可能であれば、ミクロ接触ホルダーによって、いわゆるボードとインターフェイスをとるように、しっかりと固定されていないプローブを有する試験ヘッドが使用される場合も多い。試験ヘッドは非ブロックプローブ試験ヘッドと呼ばれる。ミクロ接触ホルダーは、通常「スペーストランスフォーマ」と呼ばれる。プローブを接触する以外に、テスト中のデバイスの接触パッドに対して、接触パッドを間隔をおいて、詳細には、パッドの中心間の距離制限を緩和して、再配分することができるためである。この場合、図１に示されるように、接触プローブ４は、スペーストランスフォーマ６の複数の接触パッドのパッド６Ａに向かう、接触ヘッド４Ｂとして示される他の接触チップを有する。プローブ４とスペーストランスフォーマ６との間の接触がよいことは、スペーストランスフォーマ６の接触パッド６Ａに接触プローブ４の接触ヘッド４Ｂを押し付けることによる、テスト中のデバイス５との接触と同様に、確実とされる。
【００１３】
上及び下板状サポート２及び３は、接触プローブ４の変形を許容するギャップ７によって適切に分離される。最後に、ガイドホール２Ａ及び３Ａのサイズは、接触プローブ４がスライドすることができるように、決定される。
【００１４】
「シフトプレート」と呼ばれる技術でつくられた試験ヘッドの場合、「バックルビーム」とも呼ばれる接触プローブ４は、まっすぐにされる。サポートのシフトは、プローブの曲がりを生じさせ、プローブがスライドするガイドホールの壁面との摩擦によってプローブの所望される保持をもたらす。この場合、シフトプレートを有する試験ヘッドと呼ばれる。
【００１５】
プローブの曲がり形状及び曲げに必要な力は、プローブに含まれる合金の物理的特性及び上板状サポートのガイドホールと下板状サポートの対応するガイドホールとの間のオフセットの値、などのいくつかの要因による。試験ヘッドの適切な動作は、基本的に２つのパラメータにつながる。接触プローブの縦方向の動き、即ち、オーバートラベル及びプローブの接触チップの横方向の動き、即ち、スクラブである。例えば、薄い酸化層、即ち、酸化膜の形態の、不純物を取り除く、接触パッドの表面をスクラッチすることを許容するために、接触チップのスクラブを確実にすることが重要であることが知られている。これにより、試験ヘッドによる接触が向上される。
【００１６】
試験ヘッドの製造段階において、プローブとテスト中のデバイスとの間、詳細には、プローブの接触チップとテスト中のデバイスの接触パッドとの間、のよい電気的接続を常に保証する全ての特性は、評価され較正される。
【００１７】
デバイスの接触パッドにプローブの接触チップを押し付けることによる接触が、プローブまたはパッドの損傷の原因となる可能性があまり高くないことを保証することも、また、重要である。
【００１８】
この問題は、特に、短プローブ、即ち、制限された長さ、詳細には、５０００μｍより短い長さを有する棒状本体を有するプローブで感得される。
【００１９】
このタイプのプローブは、例えば、高周波適用で使用され、プローブの長さを低減することで、対応する自己誘導減少を制限する。詳細には、用語「高周波適用」は、１００ＭＨｚより高い周波数をもつ信号を扱うことができるプローブを意味する。
【００２０】
しかしながら、この場合、プローブの本体の低減された長さは、プローブの硬さを急激に増大させる。これにより、例えば、テスト中のデバイスの接触パッドの接触チップにより付与される力も増大する。これにより、パッドの損傷が生じることがあり、修復不能にテスト中のデバイスを損傷する。このような状況は明らかに回避されるべきである。より危険なことに、接触プローブの硬さの増大は、本体の長さの低減により、プローブの損傷のリスクを増大させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／００１５２８９号
【特許文献２】国際公開第２０１４／０８７９０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
マルチパスプローブは、例えば、特許文献１に開示されている。プローブは、層状の、様々な導電パス、電気絶縁ギャップにより相互に電気的に絶縁された、を画定するマルチレイヤー構造を有する。さらに、特許文献２は、層状構造を有し、ギャップを介して隣接するビーム部が配置されている、３つのビーム部を含むように形成されている弾性変形を含む、電気的接触プローブを開示している。このような構成は、オーバードライブ量及びプローブ圧を保証し、接触プローブの高周波特性を改善するために、プローブの長さを短くすることを可能とする。本発明の技術的課題は、５０００μｍより短い長さをもつプローブによる高周波適用で使用することを許容する機能的及び構造的特性を有する試験ヘッドを提供することであり、さらに、接触プローブの十分な弾性を保証し、これにより、損傷のリスク及び対応する接触パッドに当接すると対応する端部が付与する力を低減し、既知の技術によって実現される試験ヘッドの条件となる制限及び欠点を解消する。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の解決案は、プローブの硬さ及び、接触パッドにプローブによって付与される圧力を低減することができるように、詳細には、ポリマーマテリアルである、適切な充填マテリアルで充填された、本体の長手方向に沿った対応する棒状本体で実現される、少なくとも１つの開口をもつプローブをもつ試験ヘッドを実現し、同時に、プローブの本体に対する十分な弾性を保証し、試験ヘッドの通常動作の間の歪みによるプローブ本体のひびまたは損傷の発生を回避する。
【００２４】
解決案に基づいて、技術的課題は、電子機器の試験装置の試験ヘッドのバーチカル接触プローブであって、
接触パッドの各々に接触するように適応されている端部の各々の間で、長手方向に延在するプローブ本体を含み、端部は、テスト中のデバイスの接触パッドに当接するように適応されている接触チップであり、前記バーチカル接触プローブの各々の前記本体は５０００μｍよりも短い長さを有し、長手方向に沿って延在する、少なくとも１つの貫通開口を有し、前記本体の少なくとも第１及び第２の側方部を画定するように、前記少なくとも１つの貫通開口は充填マテリアルで充填され、前記第１及び第２の側方部は、相互に平行であり、前記貫通開口に対応する前記充填マテリアルでつくられた中央部を接続することで接合され、前記充填マテリアルでつくられた前記接続されている中央部は強化要素として機能する、ことを特徴とする、バーチカル接触プローブによって、解決される。
【００２５】
より詳細には、本発明は、必要に応じて、単独で、または、組み合わせて採用される、以下の追加的、かつ、選択的な特性を含む。
【００２６】
本発明の他の態様によれば、バーチカル接触プローブは、相互に平行であり、同じまたは異なる長さ及び／または幅を有する、前記本体の複数の側方部を画定する、前記本体に提供された複数の貫通開口を含み、前記貫通開口の少なくとも１つ、好ましくは、前記貫通開口の全ては、強化要素として機能する、少なくとも１つの接続されている中央部を形成するように、前記充填マテリアルで充填されている。
【００２７】
本発明の他の態様によれば、バーチカル接触プローブは、前記貫通開口の前記側面で、相互に、前記側方部と接続するように適合され、前記少なくとも１つの貫通開口内に配置された、少なくとも１つのマテリアルブリッジをさらに含む。
【００２８】
詳細には、バーチカル接触プローブは、前記貫通開口の少なくとも１つの内部に配置された複数のマテリアルブリッジを含む。さらに、前記マテリアルブリッジの少なくとも１つは、対応する貫通開口の一端に配置される。
【００２９】
本発明の他の態様によれば、バーチカル接触プローブは、側方壁面の１つからの少なくとも１つの突出要素、即ち、ストッパーをさらに含む。前記ストッパーは、前記バーチカル接触プローブの直径と比較可能な大きさ、好ましくは、５〜４０μｍを有する側方長さを有する。本発明の他の態様によれば、前記充填マテリアル（３６）は、ポリマーマテリアル、好ましくは、パリレンまたは無機誘電材料、好ましくは、アルミナ（Al203）である。
【００３０】
さらに、前記充填マテリアルは、バーチカル接触プローブ全体をコートする。技術的課題は、上記したように実現される複数のバーチカル接触プローブを含む、テスト中のデバイスの機能的試験のためのバーチカル接触プローブをもつ試験ヘッドによって解決されてもよい。
【００３１】
本発明の他の態様によれば、貫通開口を含まないバーチカル接触プローブをさらに含み、貫通開口を備え、前記充填マテリアルで充填された前記バーチカル接触プローブは、前記テスト中のデバイスのパワー領域に属する接触パッドに当接し、貫通開口をもたない前記バーチカル接触プローブは、前記テスト中のデバイスの信号領域に属する接触パッドに当接し、前記接触パッドは前記接触パッドよりも大きい寸法及びピッチを有する。
【００３２】
より詳細には、貫通開口をもたないバーチカル接触プローブは前記充填マテリアルで充填された貫通開口をもつ前記バーチカル接触プローブのプローブ直径よりも小さいプローブ直径を有する。
【００３３】
本発明の他の態様によれば、前記テスト中のデバイスによって画定される平面と平行な、前記バーチカル接触プローブの前記本体に沿って配置され、バーチカル接触プローブが各々を通ってスライドする、適切なガイドホールを備えた、少なくとも１つの補助ガイドをさらに含み、前記補助ガイドは、前記バーチカル接触プローブの前記本体の危険部、即ち、前記本体において損傷しやすい領域、である、少なくとも１つの貫通開口の一端を含むギャップを画定するように適応し、前記危険部は、前記バーチカル接触プローブの前記本体の他の部分と比較して、曲げストレスが低いまたはないように、前記ギャップに配置される。
【００３４】
本発明の他の態様によれば、サポートをさらに含み、接触領域で前記サポートにしっかりと接続された接触ヘッドの各々をもつバーチカル接触プローブを有し、前記補助ガイドは前記サポートと共に、前記ギャップを画定し、ギャップは、前記補助ガイド及び前記テスト中のデバイスによって画定される前記平面の間に画定される。
【００３５】
本発明の他の態様によれば、試験ヘッドは、平面であり、相互に平行であり、バーチカル接触プローブの各々が収納されるガイドホールの各々を備えた、下ガイド及び上ガイドを少なくともさらに含み、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応された接触ヘッドを含み、前記上ガイドまたは前記下ガイドと共に、前記補助ガイドは、前記少なくとも１つの貫通開口の一端を含む前記ギャップを画定する。
【００３６】
本発明の他の態様によれば、試験ヘッドは、各々をバーチカル接触プローブがスライドする適切なガイドホールを備え、前記下、上及び補助ガイドの平面に平行であり、前記補助ガイド及び前記下ガイドまたは前記上ガイドの各々の間に配置され、前記バーチカル接触プローブの前記本体に沿って配置された補助ガイドを含み、前記補助ガイドは、前記下ガイドまたは前記上ガイドの各々と共に、前記バーチカル接触プローブの前記本体の危険部である前記少なくとも１つの貫通開口の端部を含む追加ギャップを画定し、ギャップは前記補助ガイド及び前記補助ガイドの間に画定され、前記本体の前記危険部を含まない。
【００３７】
詳細には、前記ギャップは１０００μｍ〜４０００μｍ、好ましくは、２０００μｍ〜３０００μｍの長さをもち、前記ギャップ及び追加ギャップは１００μｍ〜５００μｍ、好ましくは、２００μｍ〜３００μｍの長さをもつ。
【００３８】
最後に、本発明の他の態様によれば、バーチカル接触プローブの各々は、前記突出要素、即ち、ストッパーの上のガイドのガイドホールの壁面に接触する、側方壁面の１つからの少なくとも１つの突出要素、即ち、ストッパーを含む。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によるバーチカル接触プローブ及び試験ヘッドの特性及び効果は、添付図面を参照する、限定しない実施例に関する以下の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来技術により実現される試験ヘッドを示す。
【図２】本発明により実現される接触プローブを示す。
【図３Ａ】図２の接触プローブの代替的な実施例の断面図を示す。
【図３Ｂ】図２の接触プローブの代替的な実施例の断面図を示す。
【図４Ａ】本発明による接触プローブの様々な実施例を示す。
【図４Ｂ】本発明による接触プローブの様々な実施例を示す。
【図４Ｃ】本発明による接触プローブの様々な実施例を示す。
【図５Ａ】図４Ｂの接触プローブの代替的な実施例の断面図を示す。
【図５Ｂ】図４Ｂの接触プローブの代替的な実施例の断面図を示す。
【図５Ｃ】図４Ｂの接触プローブの代替的な実施例の断面図を示す。
【図６Ａ】図４Ｂの接触プローブの代替的な実施例の断面図を示す。
【図６Ｂ】図４Ｂの接触プローブの代替的な実施例の断面図を示す。
【図６Ｃ】図４Ｂの接触プローブの代替的な実施例の断面図を示す。
【図７Ａ】本発明による試験ヘッドの実施例を示す。
【図７Ｂ】本発明による試験ヘッドの実施例を示す。
【図８】本発明による試験ヘッドの好ましい実施例を示す。
【図９Ａ】本発明による試験ヘッドの代替的な実施例を示す。
【図９Ｂ】本発明による試験ヘッドの代替的な実施例を示す。
【図９Ｃ】本発明による試験ヘッドの代替的な実施例を示す。
【図１０Ａ】本発明による試験ヘッドの代替的な実施例を示す。
【図１０Ｂ】本発明による試験ヘッドの代替的な実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図面を参照して、詳細には、図２を参照して、本発明によって実現され、全体にわたって２１で示される接触プローブを説明する。
【００４２】
図面は概念図であり、縮尺は正確ではなく、本発明の重要な特性を強調するように描画されている。さらに、図において、様々な部分は概念で示され、形状は所望される応用に応じて変化させることができる。
【００４３】
接触プローブ２１は、非歪構成の本体２２の長手方向に所定の長さを有する棒状本体２２を含み、本体２２に隣接している端部を含む。
【００４４】
接触プローブはいわゆるショートタイプであり、５０００μｍより短い長さを有する本体２２を含み、これにより、高周波適用に適し、即ち、１０００ＭＨｚより高い周波数を有する信号を扱うのに適している。
【００４５】
接触プローブ２１の各々は、第１及び第２端部、詳細には接触ヘッド２４及び接触チップ２５を少なくとも含み、本体２２に隣接している。
【００４６】
接触プローブ２１の各々は、開口２８を有し、開口２８は長手方向に、本体２２に沿って延在する。図２に示される例において、開口２８は、実質的に中央位置に、実質的に、本体２２の全長にわたって延在する。即ち、開口２８は、少なくとも主に本体２２の長さに沿った全長にわたるもしくは少なくとも主に通るカットのような、本体に貫通するへこみを実現する。
【００４７】
したがって、接触プローブ２１の本体２２は、相互に平行であり、開口２８で中央部２２ｃによって相互に接続されている少なくとも第１及び第２の側面部２２ａ及び２２ｂによって形成される。これにより、本体２２を損傷するリスクをなくすことはできないまでも、高周波に適するサイズに低減されても、接触プローブ２１の硬さはかなり低減される。また、接触プローブ２１は、開口２８をもたない同じ長さを有する既知の接触プローブに対して、テスト中のデバイスの接触パッドにより小さい力を付与する。
【００４８】
しかしながら、圧力及びさらに曲げにより、接触プローブ２１、詳細には、本体２２が、試験ヘッド２０の寿命の間、接触チップ２５とテスト中のデバイスの接触パッドとの数千回の接触動作の間、損傷しやすい本体２２の少なくとも１つの危険部２８Aが、詳細には、側面部２２ａ及び２２ｂの接合部の近くに、存在する。これにより、試験ヘッド２０の有用な寿命は顕著に低減される。より詳細には、接触ヘッド２４の近くの開口２８の一端に、少なくとも１つの危険部２８Aが存在することが検証される。
【００４９】
詳細には、危険部２８Ａは、断面の変化が明確に生じる、機械的なストレスが顕著に集中する部分に対応する。
【００５０】
本発明によれば、図３Ａの断面図に示されるように、接触プローブ２１は、充填マテリアル３６、詳細には、ポリマーマテリアル、を少なくとも含む。これにより、中央部２２ｃで、本体２２の構造を強めることができ、取り除けないまでも、側面構造２２ａ及び２２ｂでひびまたは損傷の発生を低減することができ、接触プローブ２１及び試験ヘッドの有用な寿命を大幅に増大することができる。
【００５１】
代替的に、充填マテリアル３６は、図３Ｂに示されるように、接触プローブ２１全体をコートし、開口２８を満たすように、実現され得る。
【００５２】
本発明による接触プローブ２１の様々な例によれば、実質的に相互に平行であり、開口で分離された、本体２２に沿った複数の部分を画定するのに適した複数の開口を含む、接触プローブ２１の本体２２を提供することを可能とする。
【００５３】
図４Ａには、例として、本体２２に沿って概ね全長にわたる第１及び第２の開口２８及び２８’を少なくとも含み、側面及び開口２８及び２８’に複数のマテリアル部２２ａ〜２２ｅを画定する、接触プローブ２１が示されている。上記したように、開口２８及び２８’は、端部の各々の間、即ち、接触ヘッド２４と接触プローブ２１の接触チップ２５との間に、本体２２の全体に沿って延在することができる。明らかに、同じ長さ及び／または幅をもたない複数の開口を考慮することも可能である。少なくとも１つの開口、好ましくは、本体２２で実現される全ての開口は、充填マテリアル３６で満たされている。
【００５４】
代替的な例によれば、図４Ｂに示されるように、接触プローブ２１は、開口２８内に配置され、開口の側面のマテリアル部を相互に接続するのに適切なマテリアルブリッジ３５を含むことができ、実質的に要素を強めるように機能する。本発明によれば、マテリアルブリッジ３５は、便宜的に、ストレスが蓄積しやすい部分であり、側面または開口２８の各々のマテリアル部分に影響するクラックまたはカットの発生に関して危険である、開口２８の端部の近くに配置される。
【００５５】
より詳細には、図４Ｂに、第１及び第２側面部２２ａ及び２２ｂの間の中央部２２ｃで開口２８に配置され、開口２８の端部、即ち、接触ヘッド２４及び接触プローブ２１の接触チップ２５の近くに配置される２つのマテリアルブリッジ３５Ａ及び３５Ｂが示される。
【００５６】
明らかに、マテリアルブリッジ３５の数及び位置は、例示とは異なり得る。例えば、マテリアルブリッジ３５は、２より多くてもよいし、及び／または少なくてもよいし、開口２８の全て及び／またはいくつかの中、及び、開口の端部に対して何れかの位置に実現され得る。図４Ｃに示される変形例によれば、接触プローブ２１は側方壁面２１ａで、本体２２から突出する少なくとも１つの要素を含み得る。詳細には、突出要素は、試験ヘッドからでることを妨げるのに適した接触プローブ２１の停止手段を実現するために使用され、プローブの端部が当接するテスト中のデバイスまたはスペーストランスフォーマがない場合でも、詳細には、接触プローブ２１の（図のローカルリファレンスにおける）上方への動きを妨げる。したがって、突出要素はストッパー２３として示される。
【００５７】
図に示される好ましい例において、ストッパー２３は歯状であり、接触プローブ２１の本体２２と統合される。また、ストッパー２３は側方突出で本体２２から突出し得る。その大きさは、接触プローブ２１の直径と比較可能であり、詳細には、５〜４０μｍであり、比較可能であるとは、接触プローブ２１の直径と側方の大きさ全体との差が２０％より小さいことを意味する。さらに、直径は、断面が非円形である場合でも、接触プローブ２１の長手方向軸と直交する断面の最大横断寸法を意味する。
【００５８】
例えば、スペーストランスフォーマが取り除かれた場合、プローブの接触ヘッド２４とスペーストランスフォーマの接触パッドとの間の一時的な所望されない「付着」の場合、詳細には、ストッパー２３は、接触プローブ２１の可能な上方への動きに対してだけ機能する。ストッパー２３は、よく知られているように、パワフルなエアジェットによる、詳細には、接触プローブを移動させ得る清掃動作において、接触プローブ２１の所望されない動きを妨げることができる。
【００５９】
接触プローブ２１がマテリアルブリッジ３５を含む場合、図４Ｂに示されるように、開口２８で、ポリマーマテリアル３６がマテリアルブリッジ３５をコートしてもよいし、しなくてもよい。詳細には、例において、マテリアルブリッジ３５は、接触プローブ２１の１つと等しい厚さを有し、開口２８を満たす充填マテリアル３６からでていてもよいし、でていなくてもよい。代替として、接触プローブ２１の本体２２の側方部２２ａ及び２２ｂを接合するマテリアルブリッジ３５の１つをもつ、接触プローブ２１の断面を示す図５Ａ〜５Ｃに示されるように、接触プローブ２１の厚さＨよりも薄い厚さＨ１を有するマテリアルブリッジ３５を考慮することが可能である。
【００６０】
より詳細には、マテリアルブリッジ３５の各々は、接触プローブ２１の厚さＨの、例えば、１０〜９０％に等しい厚さＨ１を有し得る。
【００６１】
さらに、図５Aに示されるように、接触プローブ２１の側面に平行に、少なくとも１つの側方突出部をもつために、マテリアルブリッジ３５を実現し得る。この場合、充填マテリアル３６は、マテリアルブリッジで画定され、厚さＨ２をもつキャビティを充填することができる。Ｈ２は、接触プローブ２１の厚さとマテリアルブリッジの厚さＨ１との差であり、Ｈ２＝Ｈ−Ｈ１である。図５Ｂに示される対称的な構成により、または、図５Ｃに示される非対称的な構成により、変形例によれば、接触プローブ２１は、接触プローブ２１の本体２２のエンベロープ内に配置され、厚さＨ１をもつマテリアルブリッジ３５を含むことができる。
【００６２】
この場合、充填マテリアル３６は、同じ、または異なる厚さをもつマテリアルブリッジで画定されるキャビティを充填することができる。
【００６３】
図６Ａ〜図６Ｃに示すように、他の代替的な実施例によれば、充填マテリアル３６は、充填し、接触プローブ２１全体をコートするように実現され得る。
【００６４】
詳細には、充填マテリアル３６はポリマーマテリアルであり、好ましくは、パリレンまたは無機誘電材料、好ましくは、アルミナ（Al203）である。
【００６５】
詳細には、キャビティ２８またはキャビティ２８Ａ及び２８Ｂを充填する充填マテリアル３６によって全体をコートされる接触プローブ２１を製造するプロセスは、簡潔である。充填マテリアル３６がキャビティの内部にだけ提供され、キャビティの外の充填マテリアル３６を除去するエッチングステップが必要とされないことを確実にするために、特定の制限が必要とされないからである。
【００６６】
さらに、充填マテリアル３６は、接触プローブ２１のコート層であり、全体的に、プローブのパフォーマンスを増強するように選択され得る。例えば、絶縁マテリアルが選択され、接触プローブ２１の本体部に制限され、これにより、意図しない接触が隣接するプローブの間に生じることを保証する。代替的に、高い硬度を有する導電材料、例えば、ロジウムなど、は、プローブ、詳細には、端部の消耗を低減するために使用され得る。
【００６７】
本発明は、上記のように実現される、図７Ａに示される複数の接触プローブ２１を含む試験ヘッド２０を参照する。図７Ａには、例示を簡潔にするため、プローブが１つだけ示されている。
【００６８】
この実施例において、プローブの種類は自由本体であり、例えば、セラミックの、サポート２７、詳細には、接触領域２７Ａにしっかりと接続されている、例えば、半田付けされている接触ヘッド２４を含む。一方、接触チップ２５は、テスト中のデバイス２６の接触パッド２６Ａに当接するのに適している。固定されたプローブまたは自由本体プローブをもつ試験ヘッド２０と呼ばれる。図７Ｂに示されるように、いわゆるシフトプレートタイプの試験ヘッド２０を実現することが可能である。この場合、簡潔さのために１つだけ図に示されている試験ヘッド２０は、少なくとも１つの板状サポート、即ち、下ガイド３２、通常「下ダイ」と呼ばれる、及び、少なくとも１つの板状サポート、即ち、上ガイド３３、通常「上ダイ」と呼ばれる、を含む。これらの板状サポートは、平面であり、相互に平行であり、複数の接触プローブがスライド可能に収納される各々ガイドホール３２Ａ及び３３Ａを含む。上及び下ガイド３３及び３２の間に、例えば、１０００μｍ〜４０００μｍの、好ましくは、２０００μｍ〜３０００μｍの、長さＬのギャップが画定される。図７Ｂに示される例において、接触プローブ２１の各々の接触ヘッド２４及び固定されていないプローブタイプの試験ヘッド２０は、スペーストランスフォーマ２９の接触パッド２９Ａへの当接に適している。
【００６９】
この場合、各接触プローブ２１は、例において、純粋に例示的に、実質的に中央部分に、実質的に全長にわたって、本体２２を含む。したがって、接触プローブ２１の本体２２は、実質的に平行であり、開口２８の中央部２２ｃで接合されている、第１及び第２側方部２２ａ及び２２ｂにより形成される。
【００７０】
開口２８は、接触プローブ２１の本体２２の構造を強めるために、充填マテリアル３６で満たされる。
【００７１】
これにより、短プローブを含み、これにより、高周波適用に適した試験ヘッド２０を実現することが可能となる。開口２８の使用は、接触プローブ２１の本体の硬さを低減することができ、同時に、テスト中のデバイス２６の接触パッド２６Ａにプローブの接触チップ２５の衝突圧力を低減することができる。マテリアル３６による充填は、詳細には、ポリマーマテリアルは、接触プローブ２１の本体２２にひびまたはカットが生じるのを防ぐことができる。
【００７２】
充填マテリアル３６で充填された開口２８を含む接触プローブ２１は、開口をもたない従来の接触プローブよりも直径が高く、プローブまたは、接触するパッドを損傷するリスクがない。
【００７３】
本発明の試験ヘッド２０の例は、図８に示されている。
【００７４】
試験ヘッド２０は、充填マテリアル３６で充填された開口２８を含む複数の接触プローブ２１を含み、複数の接触プローブと共に、２１Ｂで示されるように、上記されたように実現され、従来の方法で実現され、長手方向の開口を含まない。
【００７５】
図の例では、試験ヘッド２０はシフトプレートタイプであり、これにより、平面であり、相互に平行であり、開口をもたない接触プローブ２１Ｂがスライド可能に収納される、ガイドホール３２Ｂ及び３３Ｂを各々が含む、下ガイド３２及び上ガイド３３を含む。
【００７６】
より詳細には、開口をもたない接触プローブ２１Ｂの各々は、スペーストランスフォーマ２９の接触パッド２９Ｂに当接するのに適した接触ヘッド２４Ｂを、テスト中のデバイス２６の接触パッド２６Ｂへの当接に適した接触チップ２５Ｂを含む。
【００７７】
図８に示される試験ヘッド２０の接触プローブ２１及び２１Ｂは、実質的に同じ長さをもつ。しかしながら、開口をもたない接触プローブ２１Ｂは充填マテリアル３６で満たされた開口２８をもつ接触プローブ２１の対応するプローブ直径よりも短いプローブ直径をもつ。
【００７８】
充填マテリアル３６で充填された開口２８の存在により、大きい直径を有する接触プローブ２１は適切な動作、及び、試験ヘッド２０に十分有用な寿命を保証する十分な弾性をもつ。
【００７９】
図８に示されるように実現される同じ試験ヘッド２０を使用して、異なるピッチの領域をもつ統合デバイスをテストすることが可能である。
【００８０】
実際、デバイスの異なる領域で異なる相対的な距離またはピッチをもつ接触パッドの２次元アレイをもつデバイスを実現することができる集積回路を実現するために使用される技術の最近の進展が知られている。より詳細には、異なるピッチをもつ領域は、異なる特性をもつ信号を扱うために貢献する、異なる大きさをもつ接触パッドを含む。
【００８１】
より詳細には、デバイスは、接触パッドが、信号領域と呼ばれる第２領域と比較して、大きい横方向の寸法及び対応する中心間の距離をもつパワー領域と呼ばれる第１領域を含む。第２領域のパッドはより小さく相互により近い。この場合、マルチピッチデバイスとも呼ばれる。
【００８２】
一般的に、第１パワー領域において、１Ａのレンジの高い電流値をもつ供給信号を扱い、第２信号領域で、詳細には０．５Ａのレンジの低い電流値をもつ入力/出力信号を扱う。
【００８３】
図８に示される本発明による試験ヘッドは、詳細には、第１パワー領域の充填マテリアル３６で充填された開口２８をもつ接触プローブ２１、及び、第２信号領域に開口をもたない接触プローブ２１Ｂを使用して、デバイスの試験を実行することができる。プローブの全ては、同じ長さを有する。これにより、マルチピッチデバイスの試験が実行される。代替的な実施例によれば、図９Ａに示されるように、試験ヘッド２０は、固定されたプローブをもつタイプであり、サポート２７またはテスト中のデバイス２６によって画定される面に平行に、本体２２に沿って配置され、通常、平面であり、相互に平行であり、スライドする接触プローブ２１を含む適切なガイドホール３０Ａを含む、板状サポートまたは補助ガイド３０を少なくとも含む。
【００８４】
これにより、補助ガイド３０及びテスト中のデバイス２６の間のギャップ３１Ａに補助ガイド３０及びサポート２７の間に追加ギャップ３１Ｂが画定される。追加ギャップ３１Ｂに、接触プローブ２１で実現される開口２８の少なくとも１つの端部に配置され、充填マテリアル３６が存在しても、ひびまたは損傷が生じやすい接触プローブ２１の危険部２８Ａが存在する。
【００８５】
詳細には、危険部２８Ａは、断面に明確な変化が生じるプローブの部分に対応し、それゆえ、顕著な機械的ストレスを決定する。
【００８６】
図９Ａのローカルリファレンス及び例を参照すると、補助ガイド３０は危険部２８Ａの下及びその近くに、本体２２に沿って配置される。
【００８７】
補助ガイド３０によって画定される追加ギャップ３１Ｂは、曲げストレスが低い、詳細には、ギャップ３１Ａより低い、接触プローブの部分を画定し、これにより、追加ギャップ３１Ｂに含まれるちょうど危険部２８Ａで生じる損傷の可能性を低減する。
【００８８】
ギャップ３１Ａは、接触パッド２６Ａを含むテスト中のデバイス２６の面及び補助ガイド３０のアンダーカット面の間の距離として画定される長さＬ１Ａをもつ。ギャップ３１Ａの長さＬ１Ａは１０００μｍ〜４０００μｍであり、好ましくは、２０００μｍ〜３０００μｍである。同様に、追加ギャップ３１Ｂは、補助ガイド３０のアンダーカット面と反対の面と、接触プローブ２１の接触ヘッド２４が接続されている、詳細には、半田付けされているサポート２７の面との間の距離として画定される長さＬ１Ｂをもつ。追加ギャップ３１Ｂの長さＬ１Ｂは、１００μｍ〜５００μｍであり、好ましくは、２００μｍ〜３００μｍである。
【００８９】
本発明によれば、接触プローブの曲げストレスが低いまたはない追加ギャップ３１Ｂを画定するのに適し、危険部２８Ａ、即ち、開口２８によって本体２８にもたらされる損傷しやすい領域、を含む補助ガイド３０の使用は、短バーチカルプローブ、即ち、高周波適用に適した、５００μｍより短い、をもつ、危険部２８Ａでプローブを損傷する可能性がなくはないとしても低減する、既知の試験ヘッドより長くないとしても比較可能な有用な寿命をもつ、試験ヘッド２０を実現することができる。
【００９０】
図９Ｂに示されるように、いわゆるシフトプレートタイプの、詳細には、スペーストランスフォーマ２９の接触パッド２９Ａへの当接に適した接触ヘッド２４をもち固定されていない、試験ヘッド２０を実現することが可能である。試験ヘッド２０は、平面であり、相互に平行であり、複数の接触プローブがスライド可能に収納されるガイドホール３２Ａ及び３３Ａを各々がもつ、少なくとも下ガイド３２及び上ガイド３３を含む。簡潔さのために、図面では、１つだけが示される。
【００９１】
この場合、各接触プローブ２１は、本体２２に沿って、実質的に全長にわたって延在し、充填マテリアル３６で充填されている開口２８を含み、本体の寸法は低減され、詳細には、５０００μｍより短く、それゆえ、高周波適用に適している。
【００９２】
図９Ｂに示される代替的な例によれば、本体２２に沿って配置され、試験ヘッド２０は、下及び上ガイド３２及び３３の面と平行で、通常相互に平行なテスト中のデバイス２６及びスペーストランスフォーマ２９の面に平行な、板状サポート即ち、補助ガイド３０を含む。この場合、補助ガイド３０と下ガイド３２の間に、充填マテリアル３６で充填された開口２８の一端の危険部２８Ａを含まない、ギャップ３１Ａ、補助ガイド３０と上ガイド３３との間に、例えば、接触ヘッド２４の近くに、危険部２８Ａが配置される、追加ギャップ３１Ｂが画定される。
【００９３】
この場合、追加ギャップ３１Ｂは、曲げストレスが低い、接触プローブ２１の部分に対応する。これにより、危険部２８Ａで本体２２が損傷する可能性を低減する。
【００９４】
ギャップ３１Ａは、補助ガイド３０のアンダーカット面と下ガイド３２の面との間の距離としてギャップ３１を画定する長さＬ１Ａを有し、長さＬ１Ａは１０００μｍ〜４０００μｍであり、好ましくは、２０００μｍ〜３０００μｍである。
【００９５】
追加ギャップ３１Ｂは、補助ガイド３０のアンダーカット面の反対の面と、上ガイド３３のアンダーカット面との間の距離で画定される長さＬ１Ｂを有する。追加ギャップ３１Ｂの長さＬ１Ｂは１００μｍ〜５００μｍ、好ましくは２００μｍ〜３００μｍであり得る。
【００９６】
図９Ｃに示される代替的な例によれば、試験ヘッド２０は、下、上及び補助ガイド３２、３３、３０の面と平行に、本体２２に沿って配置される、平面で相互に、及び、テスト中のデバイス２６及びスペーストランスフォーマ２９の面に平行な、詳細には、補助ガイド30及び下ガイド３２の間に配置される、補助ガイド３４を少なくとも含み得る。
【００９７】
補助ガイド３４は、接触チップ２５の近くで、開口２８の端部に配置される、損傷しやすい、本体２２の危険部２８Ｂを含む、追加ギャップ３１Ｃを画定することができる。
【００９８】
即ち、図９Ｃのローカルリファレンス及び例を参照すると、補助ガイド３４は、危険部２８Ｂの上に、本体２２に沿って配置される。
【００９９】
この場合、追加ギャップ３１Ｃは、危険部２８Ｂで、本体２２を損傷する可能性を低減する、曲げストレスが低い接触プローブ２１の部分に対応する。接触ヘッド２４の近くに、開口２８の一端に、危険部２８Ａが配置されている、補助ガイド３０及び上ガイド３３の間の追加ギャップ３１Ｂを画定するように、上ガイド３３と下ガイド３２との間に、配置されている補助ガイド３０を含む試験ヘッド２０が検討されることも可能である。同様に、この場合、接触チップ２５の近くに、開口２８の一端に配置されている、損傷しやすい本体２２の危険部２８Ｂを含む、追加ギャップ３１Ｃを画定するように、補助ガイド３０と下ガイド３２との間に配置される補助ガイド３４を、試験ヘッド２０は、含み得る。
【０１００】
図に示される例を参照すると、補助ガイド３０及び補助ガイド３４の存在により、危険部２８Ａ及び２８Ｂを含まない、補助ガイド３０と補助ガイド３４との間のギャップ３１Ａ、危険部２８Ａを含む、補助ガイド３０及び上ガイド３３の間のギャップ３１Ｂ、危険部２８Ｂを含む、補助ガイド３４と下ガイド３２との間のギャップ３１Ｃが画定される。
【０１０１】
この場合、ギャップ３１Ａの長さＬ１Ａは、補助ガイド３０と補助ガイド３４との内側に向かう壁面の間の距離として画定され、追加ギャップ３１Ｃの長さＬ１Ｃは、補助ガイド３４と下ガイド３２との内側に向かう壁面の間の距離として画定される。
【０１０２】
追加ギャップ３１Ｂの長さＬ１Ｂについて、図９Ｂの例について示した値と、追加ギャップ３１Ｃの長さＬ１Ｃについての値とは同じ範囲であってもよい。
【０１０３】
図９Ｃに示される試験ヘッド２０の例では、ストレス、詳細には、曲げストレスが低いまたは極めて低い領域に、危険部２８Ａ及び２８Ｂを含む、補助ガイド３０及び補助ガイド３４を配置することで、高周波適用に適するように、充填マテリアル３６で満たしたとしても、開口２８を含む接触プローブ２１の、ストレス、詳細には、曲げストレスによる損傷の可能性を低減する。したがって、試験ヘッド２０が適切で有用な寿命、詳細には、既知の解決案よりも長い、を有することが期待される。
【０１０４】
最後に、シフトプレートタイプの試験ヘッドの場合、上ガイド３３に加えて、補助ガイド３０が存在することで、各ガイドホール３０Ａ及び３３Ａの接触プローブ２１のスライドが顕著に増大することを検証することができる。この場合、接触プローブ２１の本体２２の所望される曲げを実現するように、相互に下ガイド３２及び上ガイド３３を移動することがよく知られている。さらに、既存技術と同様に、また、上記したように、試験ヘッド２０のプローブの所望される保持を実現するように、相互に上ガイド３３と補助ガイド３０とを移動することが可能である。しかしながら、上ガイド３３及び補助ガイド３０の相対的な移動によって取得される接触プローブ２１の保持は、テスト中のデバイス２６またはスペーストランスフォーマ２９が存在しない場合に、試験ヘッド２０の外側に接触プローブ２１がスライドすることを妨げることはできない。下ガイド３２及び補助ガイド３４についても、存在するのであれば、同様である。
【０１０５】
本発明の試験ヘッド２０の代替的な例によれば、図１０Ａに示されるように、接触プローブ２１は、壁面の１つに、本体２２の各々から突出する少なくとも１つの要素を含む。突出要素は、詳細には、テスト中のデバイス２６またはスペーストランスフォーマ２９が存在しない場合に、試験ヘッド２０から接触プローブ２１がでることを適切に妨げる接触プローブ２１の停止手段を実現するために使用され、ストッパー２３として示される。
【０１０６】
詳細には、ストッパー２３は、対応する接触プローブ２１の上方への動き（図９Ａのローカルリファレンスにおける）を妨げることができる。
【０１０７】
図に示される好ましい実施例において、ストッパー２３は歯状であり、接触プローブ２１の本体と統合されている。また、ストッパー２３は接触プローブ２１の直径と比較可能な寸法、詳細には、５〜４０μｍ、の側方突出により、本体２２から突出している。比較可能とは、接触プローブ２１の直径と側方全体の寸法との差が２０％より小さいことを意味する。用語「直径」は、断面が非円形の場合であっても、対応する断面の最大横断寸法を意味する。図１０Ａに示される例において、補助ガイド３０のガイドホール３０Ａの壁面に接触するのに適した接触プローブ２１の壁面２１ａから突出する、ストッパー２３は、ギャップ３１Ａに配置される。
【０１０８】
対応する試験ヘッド２０が通常動作している間、対応する接触プローブ２１の動きに干渉しないように、ストッパー２３が補助ガイド３０に接触しないように、接触プローブ２１の本体２２に沿って、ストッパー２３が配置される。これにより、ストッパー２３は、接触プローブ２１のあり得る上方への動きの場合にのみ機能する。詳細には、プローブの接触ヘッド２４とスペーストランスフォーマ２９の接触パッド２９Ａとの間の一時的な所望されない「付着」及びスペーストランスフォーマ２９の除去などの場合である。
【０１０９】
実際、ストッパー２３は、ストッパー２３が突出する接触プローブ２１の壁面２１ａにちょうど当接する補助ガイド３０のガイドホール３０Ａの壁面に配置され、これにより、図１０Ａのローカルリファレンスで、接触プローブ２１が上方に移動しようとすると、補助ガイド３０のアンダーカット面に当接することが保証される。
【０１１０】
ストッパー２３は、接触プローブを動かし得るパワフルエアジェットによって行われる試験ヘッド２０の清掃動作の場合、接触プローブ２１の所望されない動きを妨げることができる。動きは、補助ガイド３０の存在によって、ガイドホールでのプローブのスライドを増強することで強められる。
【０１１１】
さらに、従来技術であるため図示しないが、接触ヘッド２４は、対応する接触プローブ２１の下方へのスライド（図１０Ａのローカルリファレンスにおいて）を妨げる、上サポート３３で実現されるガイドホール３３Ａの直径より大きい直径を有するように、実現され得る。
【０１１２】
代替的な実施例において、接触プローブ２１は、壁面２１ａと反対の壁面２１ｂから突出し、追加ギャップ３１Ｂに配置される少なくとも１つのストッパー２３’を含む。詳細には、壁面２１ｂは、上ガイド３３のガイドホール３３Ａの壁面に接触するのに適している。上ガイド３３と補助ガイド３０との間の、即ち、追加ギャップ３１Ｂにおけるストッパー２３’の配置は、ストレスが低減された領域であるため、詳細には、曲げから概ね自由であるため、特に有効である。これにより、必然的にストレスが蓄積されるポイントとなる、接触プローブ２１の壁面から突出する形状を有するストッパー２３’で所望されない損傷を引き起こすリスクがない。様々なガイド３２、３３、３０、または３４で実現されるガイドホールは、ストッパー２３及び／または２３’で接触プローブ２１の通過を許容する適切なサイズに設定される。より詳細には、ガイドホールは、接触プローブ２１の直径と、ストッパー２３または２３’の側方寸法全体との和に、処理耐性に関する値を加算した値に対応する直径をもつように設定される。図１０Ｂに示される例において、接触プローブ２１は、接触プローブ２１の反対の壁面２１ａ及び２１ｂから突出し、ギャップ３１Ａに配置されるストッパー２３及び追加ギャップ３１Ｂに配置されるストッパー２３’を含む。
【０１１３】
当該構成により、ストッパー２３、２３’は、接触プローブ２１の壁面で各ガイドホールの壁面に接触し、これにより、試験ヘッド２０内の接触プローブ２１の増強された保持を保証し、二重の力により、あり得る上方の動きを妨げることを保証する。
【０１１４】
この場合、ガイドホールは、接触プローブ２１の直径と、ストッパー２３または２３’の側方寸法の全体との和に、処理耐性に関する値を加算した値に対応する直径を有するように設定される。
【０１１５】
代替的に、接触プローブ２１の同一の壁面２１ａまたは２１ｂから突出するストッパー２３及び２３’を考慮することも可能である。これにより、ストッパー２３及び２３’の少なくとも１つは、ガイドホールを通る移動を妨げられる。通常、プローブのマウントアングルと呼ばれる、プローブの曲がりとは独立に、ガイドホールの壁面で、接触プローブ２１の壁面に接触するためである。図１０Ｂに示される例において、接触プローブ２１のマウントアングルが単一である場合が示されている。
【０１１６】
さらに、ストッパー２３、２３’は同じ方向に寸法の全体をもたらす。それゆえ、ガイドホール３２、３３、３０、場合によっては、３４を実現する場合、考慮されるべき最小直径の値を最小にすることを保証する。
【０１１７】
他の（図示しない）実施例によれば、接触プローブ２１は、追加ギャップ３１Ｂ及びギャップ３１Ｂに、対で配置される、接触プローブ２１の壁面から突出する少なくとも４つのストッパーを含むことができる。
【０１１８】
これにより、ストッパーが常に、マウントアングルとは独立に、接触プローブ２１の所望されない上方への動きについて、ガイドのアンダーカット壁面に当接するのに適していることで、保持が増強されることを保証することが可能となる。
【０１１９】
代替的な実施例の全てにおいて、試験ヘッド２０が通常動作している間、対応する接触プローブ２１の動きに干渉しないように、ストッパー２３及び／または２３’はガイド３３または３０に接触しない。ストッパー２３は、例えば、スペーストランスフォーマ２９を除去する場合、または、試験ヘッド２０の清掃動作の場合の、接触プローブ２１の上方への動きを妨げるように機能する。
【０１２０】
さらに、ストッパー２３は、接触プローブ２１を含む試験ヘッド２０の通常動作に干渉しないことを保証するように、５μｍ〜１０μｍである最小値よりも大きい、距離Ｄに配置され得る。
【０１２１】
干渉による問題を回避するために、距離Ｄは、１００μｍよりも大きくなるように、好ましくは、１５０μｍより大きくなるように選択されることが好ましい。ストッパー２３は、下サポート３２から、詳細には、対応するガイドホール３２Ａから、接触プローブ２１の接触チップ２５がでることを妨げるために、配置されるのに適している。実際、接触チップ２５がでることは、接触プローブ２１が元の位置に戻り、接触チップ２５にガイドホール３２Ａを新たに位置合わせすることなく、接触プローブ２１を含む試験ヘッド２０を利用可能とすることができなくさせる。
【０１２２】
したがって、ストッパー２３は、ガイド、例えば、図１０Ａに示される例の場合、補助ガイド３０から、詳細には、補助ガイド３０のアンダーカット壁面から距離Ｄに配置される。距離Ｄは、試験ヘッド２０の外側の下ガイド３２から突出する接触チップ２４の長さＬｐと下ガイド３２の厚さＳｐとの和よりも小さい値、詳細には、対応するガイドホールの高さに相当し、即ち、Ｄ＜Ｌｐ＋Ｓｐである。ストッパー２３の適切な配置は、バックルビームタイプの接触プローブの場合、特に有効である。実際、この場合、下ガイド３２のガイドホール３２Ａから接触プローブ２１の接触チップ２５のあり得る抽出が、プローブを突然まっすぐにする原因となる。これにより、元の位置に戻す意図が妨げられる。
【０１２３】
結果的に、いわゆる短接触プローブ、即ち、５０００μｍより短い本体をもち、それゆえ、高周波適用に適しているが、プローブの損傷の可能性をなくせないまでも、低減することができる弾性をもつ、を実現することが可能となる。
【０１２４】
詳細には、プローブ本体で実現され、充填マテリアル、例えば、ポリマーマテリアル、で適切に充填された、貫通開口の存在は、接触プローブが高周波適用に適するようにサイズを低減されている場合でも、プローブ本体の弾性を増大し、損傷のリスクを低減し、テスト中のデバイスの接触パッドにかかる対応する接触チップの圧力を低減することができる。
【０１２５】
プローブ本体のサイズを、５０００μｍより短い長さに低減したことにより、及び、テスト中のデバイスの接触パッドを損傷することを回避するように、プローブの損傷の可能性を大幅に低減し、同時に、対応する接触チップによって付与される圧力を適切に低減することを保証するために、プローブの硬さを低減することができるように、接触プローブの本体に充填マテリアルを充填した開口が存在することにより、高周波適用、詳細には、１０００ＭＨｚより高い周波数での使用、に適し、高周波適用で使用される、動作特性をもつ試験ヘッドを実現することが可能となる。
【０１２６】
好ましい実施例によれば、本発明による試験ヘッドは、詳細には、より大きいサイズ及びピッチを有する接触パッドが存在する、第１パワー領域にキャビティを有する接触プローブ、及び、より小さいサイズ及びピッチを有するデバイスの第２信号領域のキャビティをもたない接触プローブを使用することで、マルチピッチデバイスの試験を行うことができる。プローブは全て同じ長さを有する。
【０１２７】
本発明による試験ヘッドの代替的な実施例によれば、充填マテリアルで充填された開口及び本体の少なくとも１つの危険部、開口の存在により、損傷しやすい領域として意図される、を含むように適切に配置されたプローブの本体のストレスがないもしくは低い領域を画定するのに適した少なくとも１つの補助ガイドの使用を組み合わせることで、既知の解決案よりも長くないとしても、適切な有用な寿命をもつ高周波適用に適した試験ヘッドを取得することができる。
【０１２８】
さらに、接触プローブをスライドさせる適切なガイドホールを含む少なくとも２つのガイドが存在することで、スライドを増強し、プローブが所望されずにブロックされないことを保証する。
【０１２９】
試験ヘッド内の摩擦力を低減することで、動作を増強し、個々の部品の寿命を延ばし、それゆえ、結果的に、費用を節約することができる。
【０１３０】
少なくとも１つのストッパーの存在は、試験ヘッドの適切な動作、詳細には、接触プローブの適切な保持及び配置を保証する。
【０１３１】
詳細には、ストッパーは試験ヘッドの、通常パワフルなエアジェットによって行われ、詳細には、接触プローブを移動する可能性をもつ、清掃動作の場合、接触プローブの所望されない動きを妨げることができ、スペーストランスフォーマを除去する場合も試験ヘッド内に接触プローブを維持することができる。抗力は、スペーストランスフォーマのパッドに接触ヘッドを保持する酸化物を破壊することを保証する、上サポートのガイドの対応するアンダーカット壁面にストッパーを当接することで実現される。
【０１３２】
試験ヘッドが通常動作している間、ストッパーはガイドに接触せず、それゆえ、対応する接触プローブの移動に干渉しない。ストッパーは、スペーストランスフォーマに向かう、接触プローブの所望されない動きが意図される場合にのみ機能する。
【０１３３】
詳細には、ストッパーは、下ガイドから、詳細には、対応するガイドホールから、接触プローブの接触チップがでる、特に、バックルビーム技術の場合、試験ヘッドが使用不能となる、ことを妨げるように配置される。
【０１３４】
従来のフォトリソグラフィック技術により、もしくはＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechanical System）技術、またはレーザ技術により、金型から直接製作されることで、接触プローブが容易に低費用で製作されることは有効である。
【０１３５】
上記は、本発明の課題を解決するが、ここでは説明されない様々な実施例に適用可能である。例えば、複数のキャビティおよび補助ガイドを１つだけもつ試験ヘッド、または、下ガイドの近くに配置されているストッパーをもつ試験ヘッド、または全体に多数のガイドをもつ試験ヘッドなどである。さらに、実施例に対して実装される手段は、他の実施例にも使用可能であり、３以上の他の手段と自由に組み合わせることができる。
【０１３６】
明らかに、当業者であれば、上記試験ヘッドを、特定の必要性を満たすために、変更することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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