(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接触プローブ（１０）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基本的に長手方向（Ｙ）に延在し、前記長手方向（Ｙ）に直交する方向（Ｚ）に高さ（Ｈ）を有する本体を含み、
少なくとも１つの端部（１０Ａ）が、前記接触プローブ（１０）をつくる第２導電材料より硬度が高い第１導電材料でつくられたインサート（２０）を含み、
前記インサート（２０）が前記端部（１０Ａ）のセクション（２１）でサポートされ、
前記セクション（２１）が、前記第２導電材料でつくられ、前記インサート（２０）を補完する形状を有し、前記インサート（２０）の当接面（２０Ａ、２０Ｂ）の各々に対向し、接着する当接面（２１Ａ、２１Ｂ）を有するように形成され、
前記インサート（２０）及び前記セクション（２１）は、前記接触プローブ（１０）の接触領域（２２）を形成する自由端面（２２Ａ、２２Ｂ）の各々を有する、
接触プローブ。
【請求項２】
前記第１導電材料は、ロジウム、プラチナ、イリジウム、もしくは、ロジウム、プラチナ、イリジウムの合金、または、パラジウムコバルト合金、パラジウムニッケル合金またはニッケルリン合金から選択される金属または合金である、
請求項１に記載の接触プローブ。
【請求項３】
前記第２導電材料は、ニッケル、もしくは、ニッケルマンガン、ニッケルコバルト、ニッケルタングステン合金などのニッケルの合金、銅、もしくは、銅の合金、パラジウム、もしくは、パラジウムの合金から選択される金属または合金である、
請求項１に記載の接触プローブ。
【請求項４】
前記インサート（２０）は、前記接触プローブ（１０）の前記長手方向（Ｙ）に沿って、前記接触領域（２２）と反対の位置で、前記インサート（２０）の底部に配置される少なくとも１つの第１当接面（２０Ａ）、及び、前記長手方向（Ｙ）に直交する横方向（Ｘ）に沿って、少なくとも１つの第２横当接面（２０Ｂ）を含み、
前記インサート（２０）の前記第１当接面及び第２当接面（２０Ａ、２０Ｂ）は、前記セクション（２１）の第１及び第２当接面（２１Ａ，２１Ｂ）の各々と対向し、接触する、
請求項１に記載の接触プローブ。
【請求項５】
前記セクション（２１）は前記インサート（２０、２０’、２０”）に当接する薄板部（２１’、２１”）を含む、
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の接触プローブ。
【請求項６】
前記インサート（２０）は前記接触プローブ（１０）、詳細には、セクション（２１）の前記高さ（Ｈ）に対応する高さ（Ｈ１）を有する、
請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の接触プローブ。
【請求項７】
前記インサート（２０）は、前記接触プローブ（１０）、詳細には、セクション（２１）の前記高さ（Ｈ）より低い高さ（Ｈ２、Ｈ４）を有する、
請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の接触プローブ。
【請求項８】
前記インサート（２０）は、前記接触プローブ（１０）、詳細には、前記セクション（２１）の高さ（Ｈ）の２０％〜８０％の高さ（Ｈ２、Ｈ４）を有する、
請求項７に記載の接触プローブ。
【請求項９】
前記インサート（２０）及び前記セクション（２１）は下部（２５）を含むことで、前記接触プローブ（１０）の前記高さ（Ｈ）の２０％〜８０％に、前記接触領域（２２）の高さ（Ｈ３）を低減する、
請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の接触プローブ。
【請求項１０】
少なくとも前記セクション（２１）及び前記インサート（２０）をカバーするように、前記端部（１０Ａ）に延在する、少なくとも１つのコーティング層（２３）を、さらに含む、
請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の接触プローブ。
【請求項１１】
前記コーティング層（２３）は、ニッケル合金から選択される導電合金、もしくは、ロジウムまたはロジウムの合金、でつくられている、
請求項１０に記載の接触プローブ。
【請求項１２】
前記インサート（２０）と前記セクション（２１）との間の前記当接面に配置されている、少なくとも１つの接着フィルム（２４）を、さらに含む、
請求項１〜請求項１１の何れか１項に記載の接触プローブ。
【請求項１３】
前記接着フィルム（２４）は、ニッケルまたはニッケル合金、もしくは、金、銀、プラチナまたは金、銀、プラチナの合金から選択される金属または合金である、
請求項１２に記載の接触プローブ。
【請求項１４】
前記自由端面（２２Ａ、２２Ｂ）は曲面形状である、
請求項１〜請求項１３の何れか１項に記載の接触プローブ。
【請求項１５】
前記端部（１０Ａ）は、少なくとも１つの第１インサート（２０’）及び１つの第２インサート（２０”）を含み、少なくとも１つの第１インサート（２０’）及び１つの第２インサート（２０”）は、前記インサート（２０’、２０”）の両方のサポートを実現する、前記セクション（２１）の薄板部（２１’）の側面に対称的に配置されている、
請求項１〜請求項１４の何れか１項に記載の接触プローブ。
【請求項１６】
前記薄板部（２１”）は前記接触プローブ（１０）の前記高さ（Ｈ）より低い高さ（Ｈ４）を有する、
請求項１５に記載の接触プローブ。
【請求項１７】
前記薄板部（２１”）は中央に配置され、王冠状のインサート（２０）で完全に囲まれている、
請求項１６に記載の接触プローブ。
【請求項１８】
前記薄板部（２１”）は、前記接触プローブ（１０）の１つの面から突出する面を有し、
前記インサート（２０）はＵ形状である、
請求項１６に記載の接触プローブ。
【請求項１９】
前記薄板部（２１”）は、前記接触プローブ（１０）の１つのコーナーに配置され、Ｌ形状のインサート（２０）に囲まれている、
請求項１６に記載の接触プローブ。
【請求項２０】
前記インサート（２０）及び前記セクション（２１）の間に配置されている少なくとも１つのマテリアルブリッジ（３０）を含む、
請求項１〜請求項１９の何れか１項に記載の接触プローブ。
【請求項２１】
前記マテリアルブリッジ（３０）は、第１導電材料でつくられている、
請求項２０に記載の接触プローブ。
【請求項２２】
前記インサート（２０）は、前記長手方向（Ｙ）に沿って、１０μｍ〜１０００μｍの間の長さ（Ｌ）を有する、
請求項１〜請求書２１の何れか１項に記載の接触プローブ。
【請求項２３】
請求項１〜請求項２２の何れか１項に記載の接触プローブ（１０）を複数含む、
電子機器の試験装置の試験ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試験ヘッドの接触プローブに関する。詳細には、本発明は、ウェハーに統合された電子機器の試験装置の試験ヘッドの接触プローブに関する。以下の記載は、説明を煩雑にしない目的で、適用分野を参考にしている。
【背景技術】
【０００２】
よく知られているように、試験ヘッド（プローブヘッド）は、本来、ミクロ構造の複数の接触パッドを、動作テスト、詳細には、電子的なテスト、または一般的なテスト、を実行する試験装置の対応チャネルに電子的に接触するように適応されているデバイス、詳細には、ウェハーに統合されている電子機器である。
【０００３】
統合されたデバイスで実行されるこのテストは、詳細には、製造ステップにおいて、欠陥のあるデバイスを検出し、切り離すために有用である。一般的に、試験ヘッドは、カットし、パッケージを含むチップ内に組み込む前に、ウェハーに統合されているデバイスを、電気的にテストするために使用される。
【０００４】
試験ヘッドは、通常、多数の接触要素、即ち、よい電気的及び機械的特性をもつ特殊合金のワイヤでつくられ、テストされるデバイスの対応する複数の接触パッドへの少なくとも1つの接触部分に備えられる、接触プローブを含む。通常「バーチカルプローブヘッド」と呼ばれる、バーチカルプローブを含む試験ヘッドは、本来、少なくとも一対のプレート、即ち、実質的に板状であり、相互に平行なガイドによって保持される、複数のプローブを含む。これらのガイドは、適切なホールを含み、自由空間、即ち、接触プローブの動き、及び、生じ得る変形のための空隙を残すように、相互に所定の距離をおいて配置されている。一対のガイドは、詳細には、上ガイド及び下ガイドを含み、両ガイドは、接触プローブが軸方向にスライドするガイドホールを、各々含む。プローブは、通常、よい電気的及び機械的特性をもつ特殊合金のワイヤでつくられている。テストされるデバイスの接触プローブと接触パッドとのよい接続は、デバイスの試験ヘッドを押し付けることで保証される。接触プローブは、２つのガイドの間の内部で曲げられて、上ガイド及び下ガイドにつくられたガイドホール内で動くことができ、押し付けることによる接触の間ガイドホール内をスライドする。
【０００５】
さらに、空隙における接触プローブの曲げは、図１に示されるように、プローブの適した構成、または、ガイドによって支援され得る。煩雑にしないために、試験ヘッドに通常含まれる複数のプローブの内、１つの接触プローブだけを示す。示された試験ヘッドは、シフトプレートタイプと呼ばれている試験ヘッドである。
【０００６】
詳細には、図１は、少なくとも、１つの上プレート、即ち、ガイド２、及び、１つの下プレート、即ち、ガイド３を含み、ガイド２は上ガイドホール２Ａを有し、ガイド３は下ガイドホール３Ａを有し、上ガイドホール２Ａ及び下ガイドホール３Ａで、少なくとも１つの接触プローブ４がスライドする。
【０００７】
接触プローブ４は、少なくとも１つの接触端、即ち、接触チップ４Ａを有する。用語「端」または「チップ」は端部を意味し、尖っている必要はない。詳細には、接触チップ４Ａは、テストされるデバイス５の接触パッド５Ａに当接し、デバイスと（図示しない）試験装置との間の機械的及び電気的接触を実現する。試験装置の試験ヘッドは端子要素である。
【０００８】
いくつかの場合、接触プローブは、上ガイドでヘッドにしっかりと固定されている。この場合、試験ヘッドはブロックプローブ試験ヘッドと呼ばれる。代替的に、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。これらのプローブは、ミクロ接触ボードによってボードとのインターフェイスをとる。これらの試験ヘッドは、非ブロックプローブ試験ヘッドと呼ばれる。ミクロ接触ボードは、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、テストされるデバイスの接触パッドを、空間的に再配分するためである。詳細には、パッドの中心どうしの間の距離の制限を緩和する。この場合、図１に例示されるように、接触プローブ４は接触チップ４Ｂも有する。接触チップ４Ｂは、当該技術分野において、接触ヘッドと呼ばれ、スペーストランスフォーマ６の複数の接触パッド６Ａに当接する。プローブとスペーストランスフォーマとの間のよい電気的接触は、接触プローブ４の接触ヘッド４Ｂを、スペーストランスフォーマ６の接触パッド６Ａに押し付けることで、テストされるデバイスとの接触と同様に保証される。
【０００９】
上記したように、上ガイド２及び下ガイド３は、空隙７によって適切に離されている。空隙７によって、接触プローブ４の変形が許容され、テストされるデバイス５の接触パッドとの接触チップの接触、及び、スペーストランスフォーマ６の接触パッドとの接触プローブ４の接触ヘッドの接触が確実とされる。明らかに、上ガイドホール２Ａ及び下ガイドホール３Ａは、接触プローブ４のスライド動作を許容する大きさでなければならない。
【００１０】
試験ヘッドの適正な動作は、基本的に、２つのパラメータとリンクされている。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。プローブとテストされるデバイスとの間のよい電気的接続は、常に、保証されるべきであるので、これらの特性は、試験ヘッドの製造ステップにおいて評価され、較正されるべきである。サポートから突出している接触プローブを有する試験ヘッドを実現することも可能である。試験ヘッドは、通常、セラミックでつくられ、テストされる機器のパッドと接触している間、適切に曲がることを確実にするように、適合可能に予め形成されている。これらのプローブは、さらに、テストされるデバイスのパッドと接触する際に変形される。
【００１１】
ウェハー上の統合の現代技術によって要求されるプローブのパッキング密度の増大は、詳細には、試験ヘッドが動作し、変形している間に、隣接するプローブが接触する、という問題を生ずる。
【００１２】
プローブの適切な方向、詳細には、曲がった部分の適切な方向、ひいては、変形、の適切な方向を確実にするために、非円形部、詳細には、矩形部、を有する接触ヘッド、及び、非円形部、詳細には、矩形、を有するガイドホールを有するガイドをもつ試験ヘッド、を実現することが知られている。これらによって、テストされるデバイスの接触パッドと接触している間、及び、続いて生じるさらなる変形の間、接触プローブの位置を維持することが可能となる。
【００１３】
詳細には、ガイドホール２Ａ及び３Ａでスライドするプローブの部分を含む、接触ヘッドの接触プローブ４の端部及び接触チップ４Ａ及び４Ｂは、通常、接触パッドでの所望されるスクラブを確実にするために、これらのホールの軸に対して傾きを有する（通常、テストされるデバイスによって画定される平面に直交する）。
【００１４】
ガイドホールの軸に対する接触プローブの端部の傾きは、次に、ホール内のプローブの少なくとも部分的な保持を実現するように、プローブとホールとの間で接触する１つ以上のポイントを生成する。
【００１５】
しかしながら、ガイドホール内でのプローブ、詳細には、プローブの端部の保持は、過剰である場合があり、これにより、プローブのスライドの自由が制限され、全体として、試験ヘッドの適切な動作が影響を受ける。極端な状態では、接触プローブがガイドホールで「スタック」することで、試験ヘッドのあらゆる動作が完全に停止され、試験ヘッドの取り替えが必要となる可能性もある。
【００１６】
関連するガイドホール内でのプローブの適正なスライド、及び、ガイド内でのプローブの位置の適切な保持を確実にし、プローブがスタックすることで、ヘッドを取り替える必要が生じるリスクを最小にするために、接触プローブの他の部分を形成する導電材料よりも極めて硬い導電材料の層で接触プローブ４の端部をコーティングすることが知られている。詳細には、コーティング層は、チップから、ガイドホールの高さまで、対応する端部の端子部分に広がる。
【００１７】
しかしながら、高い硬度を有する導電材料は壊れやすく、厚さを低減した、例えば、０．０１ミクロン〜５ミクロンの厚さの、フィルムの形状でしか生成することができない。
【００１８】
例えば、特許文献１からわかるように、端部で、接触プローブの本体から突出した薄いプレートを生成するために、高い硬度を有する導電材料を使用することも可能である。これらのプレートは、極めて耐性が強く、接触パッドを覆うあり得る酸化層を貫通することができる。接触パッドの他の実施例では、これらのプレートは、詳細には、こぶ、即ち、接触部分として、テストされるデバイスから突出した導電要素、との接触を可能とする。
【００１９】
いくつかの場合、接触プローブの中央部分も、プローブの電気的絶縁を改善する傾向を有するアリレンなどの絶縁材料の層でコーティングされている。詳細には、これにより、隣接する接触プローブどうしの間の意図しない接触による回路のショートを回避する。貴金属、詳細には、パラジウム系貴金属、による接触プローブの端部のコーティングも、接触パッドの各々との端部の接触を改善するために使用される。接触プローブを形成する材料は、詳細には、接触プローブを含む試験ヘッドの動作温度が変動することで、実際、接触に問題を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】米国特許出願第２０１２／０２８６８１６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明の技術的課題は、接触プローブの本体を形成する導電材料より硬度が高い少なくとも１つの導電材料でつくられた少なくとも１つの端部を有する接触プローブを提供することである。これにより、従来技術によってつくられた試験ヘッドに現在影響を与えている制限及び欠点を解消することができるため、接触パッドの各々と端部との接触を改善することができ、同時に、端部の損傷を回避することができる。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明が基礎とする解決案は、接触プローブを形成する導電材料よりも硬度が高い導電材料でつくられたインサートをもつ少なくとも１つの端部を有する接触プローブを実現することである。このインサートは、接触プローブを形成する材料と同じ材料で作られた端部の少なくとも１つのセクションによってサポートされる。
【００２３】
解決案に基づいて、技術的問題は、電子機器の試験装置の試験ヘッドの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基本的に長手方向に延在する本体を含み、少なくとも１つの端部が、前記接触プローブをつくる第２導電材料より硬度が高い第１導電材料でつくられたインサートを含み、前記インサートが前記端部のセクションでサポートされ、前記セクションが、前記第２導電材料でつくられ、前記インサートを補完する形状を有し、前記インサートの当接面の各々に対向し、接着する当接面を有するように形成されている、接触プローブによって解決される。
【００２４】
より詳細には、本発明は、以下の追加的な特性を、単独で、または、組み合わせて、必要に応じて含む。
【００２５】
本発明の他の態様によれば、インサートは、接触プローブ、詳細には、端部及びセクション、を形成する第２導電材料より硬度が高い第１導電材料でつくられている。第１導電材料は、ロジウム、プラチナ、イリジウム、もしくは、ロジウム、プラチナ、イリジウムの合金、または、パラジウムコバルト合金、パラジウムニッケル合金またはニッケルリン合金から選択される金属または合金、好ましくは、ロジウムであってよい。
【００２６】
第２導電材料は、ニッケル、もしくは、ニッケルマンガン、ニッケルコバルト、ニッケルタングステン合金などのニッケルの合金、銅、もしくは、銅の合金、パラジウム、もしくは、パラジウムの合金から選択される金属または合金、好ましくは、ニッケルタングステンであってよい。本発明の他の態様によれば、インサート及びセクションは、各々、接触プローブの接触領域を形成する自由端面を有し得る。
【００２７】
詳細には、前記インサートは、前記接触プローブの長手方向に沿って、前記接触領域と反対の位置で、前記インサートの底部に配置される少なくとも１つの第１当接面、及び、前記長手方向に直交する横方向に沿って、少なくとも１つの第２横当接面を含むことができ、前記インサートの前記第１及び第２当接面は、前記セクションの第１及び第２当接面の各々と対向し、接触する。
【００２８】
本発明の他の態様によれば、セクションは、インサートに当接する実質的な層または薄板部を含み得る。
【００２９】
さらに、インサートは、接触プローブ、詳細には、セクションの高さに実質的に相当する高さを有し得る。代替的に、インサートは、接触プローブ、詳細には、セクションの高さより低い高さを有し得る。
【００３０】
この場合、前記インサートは、前記接触プローブ、詳細には、前記セクションの高さの２０％〜８０％の高さ、好ましくは５０％の高さを有し得る。本発明の態様によれば、前記インサートは、前記接触プローブの１つの側面だけに対応して、または、前記接触プローブに完全に埋め込まれるように、前記接触プローブの１つのコーナーに配置されていてもよい。
【００３１】
本発明の他の態様によれば、インサート及びセクションは下部を有し得る。詳細には、前記下部は、前記接触プローブの高さの２０％〜８０％に、前記接触領域の高さを低減することができる。
【００３２】
さらに、本発明の他の態様によれば、少なくとも前記セクション及び前記インサートをカバーするように、前記端部に延在する、少なくとも１つのコーティング層を含み得る。詳細には、前記コーティング層は、内部ストレスが低い導電合金、好ましくはニッケル合金、もしくは、疲労耐性が高い、好ましくはロジウムまたはロジウムの合金、でつくられていてもよい。
【００３３】
本発明の他の態様によれば、接触プローブは、インサート及びセクションの間の当接面に配置された少なくとも１つの接着フィルムを、さらに含む。詳細には、接着フィルムは、ニッケルまたはニッケル合金、もしくは、金、銀、プラチナまたは金、銀、プラチナの合金から選択される金属または合金、好ましくは、金であってよい。
【００３４】
本発明の他の態様によれば、インサート及びセクションは、曲面形状端面を有することができ、自由端面は接触プローブの接触領域を形成する。詳細には、接触領域はインサートだけの自由端面で形成されていてもよい。
【００３５】
さらに、本発明の他の態様によれば、端部は、少なくとも１つの第１及び第２インサートを含むことができ、第１及び第２インサートは、両インサートのサポートを実現するセクションの薄板部の側面に対称的に配置される。詳細には、薄板部は接触プローブの高さより低い高さをもち得る。さらに、薄板部は中央に配置され、実質的に王冠状のインサートで完全に囲まれ、もしくは、接触プローブの１つの面から突出する面を有し、インサートは基本的にＵ形状であり、もしくは、実質的にＬ形状のインサートに囲まれ、接触プローブの１つのコーナーに配置されていてもよい。
【００３６】
さらに、本発明の他の態様によれば、接触プローブは、インサート及びセクションの間に配置された少なくとも１つのマテリアルブリッジを含み得る。マテリアルブリッジは、第1導電材料でつくられていてもよい。
【００３７】
最後に、インサートは、長手方向に沿って、１０μｍ〜１０００μｍの間の長さをもち得る。技術的問題は、また、上記のように実現される複数の接触プローブを含む、電子機器の試験装置の試験ヘッドによって解決される。
【発明の効果】
【００３８】
本発明による接触プローブの特性及び効果は、添付図面を参照する実施例の以下の記載から生じる。実施例の記載は例示であり、本発明は実施例の記載に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来技術によるバーチカルプローブを有する試験ヘッドの接触プローブを示す。
【図２Ａ】本発明による接触プローブの実施例の透視図を示す。
【図２Ｂ】本発明による接触プローブの実施例の分解図を示す。
【図３】本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。
【図４Ａ】本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。
【図４Ｂ】本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。
【図４Ｃ】本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。
【図５】本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。
【図６Ａ】本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。
【図６Ｂ】本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。
【図６Ｃ】本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。
【図６Ｄ】本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。
【図７Ａ】本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。
【図７Ｂ】本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。
【図８】本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。
【図９】本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
これらの図面、詳細には、図２Ａを参照して、ウェハーに統合された電子機器の試験装置の試験ヘッドの接触プローブについて説明する。接触プローブは、全体を通して、参照符号１０で示される。
【００４１】
図面は、本発明の重要な特徴を強調するために、本発明による接触プローブを簡易的に表しているのであり、実物と同様の比率ではない。所望される適用に応じて形状は可変であるため、図面において、様々な要素が簡易に示されている。
【００４２】
詳細には、図２Ａは、本質的に、接触プローブ１０の端部１０Ａを示す。端部１０Ａは、例えば、従来のタイプと同様に図示しない、テストされるデバイスの接触パッドに当接する傾向を有する、少なくとも１つの接触チップを含む。接触プローブ１０は、従来技術に関連して図１で例示するような、端部が接触パッドに接触しやすい端部１０Ａである、バーチカルプローブ試験ヘッドで使用され得る構成を有していてもよいし、当該技術分野で使用される他の任意の形態を有していてもよい。接触パッドは、接触チップの場合と同様に、テストされるデバイスの接触パッドであってもよいし、接触ヘッドの場合と同様に、スペーストランスフォーマの接触パッドであってもよい。端部１０Ａが接触チップであるとすれば、図１の既知の例で示される接触プローブ１０は、さらに、端部、詳細には、接触チップと同様の形状または異なる形状を有する（図示しない）接触ヘッド、を有していてもよい。接触ヘッドは、非ブロックプローブの場合と同様に、スペーストランスフォーマの接触パッドに当接される。代替的に、接触ヘッドは、セラミックサポートに、例えば、サポートから突出するブロックプローブの場合と同様に、固定的に関連付けられ得る。
【００４３】
接触プローブ１０は、基本的に、端部どうしの間、詳細には、接触チップと接触ヘッドとの間で、図２ＡにＹで示される、長さ方向に延在する本体１０Ｃを含む。本発明の一態様によれば、接触プローブ１０の少なくとも１つの端部１０Ａ、例えば、接触チップ、は、端部１０Ａのセクション２１によってサポートされるインサート２０を含む。
【００４４】
より詳細には、図２Ｂの分解図で示されるように、セクション２１は、インサート２０の第１当接面２０Ａに当接し接触する、１つの第１当接面２１Ａ、及び、インサート２０の第２当接面２０Ｂに当接し接触する、１つの第２当接面２１Ｂを、少なくとも有する形状である。セクション２１は、インサート２０に当接するサポートを形成する、実質的に層状（即ち、薄いプレート部）の部分２１’を含む。
【００４５】
インサート２０及びセクション２１は、図２Ａで示される、接触プローブ１０の接触領域２２を形成する、自由端面２２Ａ及び２２Ｂを、各々もつ。
【００４６】
詳細には、第１当接面２０Ａは、接触プローブ１０の接触領域２２を開始点として、長さ方向Ｙに沿ったインサート２０の底面であり、一方、インサート２０の第２当接面２０Ｂは、図２ＡのＸで常に示される横方向に沿った側面であり、詳細には、図のローカルリファレンスシステムによれば、右側面である。
【００４７】
インサート２０は、長さ方向Ｙに沿って長さＬ、１０μｍ〜１０００μｍ、であり、図２Ａに示すように、直交方向Ｚに沿って高さＨ１、接触プローブ１０の高さＨと等しく、２０μｍ〜１００μｍ、である。図２Ａの例において、インサート２０は、詳細には、接触プローブ１０のコーナーの1つに位置し、さらされた面、詳細には、図のローカルリファレンスシステムによれば、上面、下面、及び、左側面、をもつ。
【００４８】
インサート２０は、接触プローブ１０、詳細には、本体１０Ｃ及び端部１０Ａ、より詳細には、セクション２１がつくられている第2導電材料よりも硬度が高い第1導電材料でつくられている。
【００４９】
第1導電材料は、金属または合金であり、ロジウム、プラチナ、イリジウムまたはこれらの合金、パラジウムコバルト合金、パラジウムニッケル合金、または、ニッケルリン合金であってよい。本発明の好ましい実施形態では、第1導電材料はロジウムである。
【００５０】
また、第2導電材料は、金属または合金であり、例えば、ニッケルまたは、ニッケルマンガン合金、ニッケルコバルト合金、またはニッケルタングステン合金などのニッケルの合金、銅またはその合金、パラジウムまたはその合金であってよい。本発明の好ましい実施形態では、第2導電材料はニッケルタングステンである。
【００５１】
詳細には、形状及び使用されている材料によって、端部１０Ａのセクション２１は、インサート２０への機械的なサポートを実現している。セクション２１の第２導電材料は、インサート２０の第１導電材料よりも壊れやすくない。セクション２１は、インサート２０を補完する形状を有している。
【００５２】
図に例示されている実施例において、接触プローブ１０は実質的に矩形のセクションである。接触プローブ１０が任意の角柱の形状を有していてもよいことは明らかである。
【００５３】
図３に示されるように、接触プローブ１０は、少なくともセクション２１およびインサート２０をカバーするように、端部１０Ａで広がる少なくとも１つのコーティング層２３を含む。実施例によれば、コーティング層２３は、接触プローブ１０の接触領域２２、即ち、インサート２０の自由端面２２Ａ及びセクション２１の自由端面２２Ｂが出るように行われていてもよい。
【００５４】
コーティング層２３は、ニッケル合金などの内部ストレスが低い導電合金でつくられていてもよい。これにより、接触プローブ１０の端部１０Ａの機械的性能を向上させることができる。コーティング層２３は、セクション２１の当接面２１Ａに当接する当接面２０Ａ及びセクション２１の当接面２１Ｂに当接する当接面２０Ｂをもつインサート２０の位置を維持するように適応されている。実際には、コーティング層２３は、インサート２０及びセクション２１の保持ソックとして機能する。
【００５５】
さらに、硬度が高いコーティング層２３を使用することで、プローブの動作寿命を伸ばすことができる。したがって、接触プローブ１０の端部１０Ａがテストされるデバイスの接触パッドに押し付けられて接触しているテスト動作が多数行われ、通常、研磨布を含むクリーニング及び再形成が多数行われた場合でも、適正な動作を保証することができる。さらに、コーティング層２３は、耐摩耗性が高い、詳細には、硬度が高い導電合金でつくられていてもよい。これにより、試験ヘッドの下ガイド、詳細には、接触プローブが軸方向にスライドするガイドホール、の摩耗を抑制することができる。この場合、コーティング層２３は、下ガイドの厚さ全体に、即ち、試験ヘッド、詳細には空隙、の面まで、広がるように形成される。研磨布で行われるクリーニングは、接触領域２２に対応するコーティング層２３を除去することができ、インサート２０の自由端面２２Ａ及びセクション２１の自由端面２２Ｂを出させる。代替的な実施例によれば、接触プローブ１０は、接触プローブ１０の端部１０Ａのインサート２０及びセクション２１の間の、当接面２０Ａ及び２０Ｂ、及び２１Ａ及び２１Ｂに配置される、少なくとも１つの接着フィルム２４を、さらに含む。
【００５６】
詳細には、接着フィルム２４は、セクション２１へのセクション２０の接着を向上させるように、ニッケルなどの金属またはニッケル合金などの金属合金でつくられていてもよい。代替的に、接着フィルム２４は、金、銀、プラチナ、または、金属合金、好ましくは金の金属合金でつくられていてもよい。
【００５７】
当該分野で知られているように、用語「フィルム」は、０．０１μｍ〜０．５μｍの厚さを有する層を表す。
【００５８】
図２Ａ、２Ｂ及び図３に例示される実施例において、例として、インサート２０は、接触プローブ１０及び接触プローブ１０をサポートするセクション２１、詳細には、薄いプレート部２、の高さＨに実質的に対応する高さＨ１を有する。
【００５９】
代替的に、図４Ａ〜図４Ｃに例示するように、インサート２０は、接触プローブ１０の１つよりも低い高さＨ２をもつ。
【００６０】
インサート２０の高さＨ２は、例えば、接触プローブ１０の高さＨの２０％〜８０％に等しく、好ましくは、５０％に等しい。より詳細には、高さＨ２は３μｍ〜５０μｍの値をもつ。
【００６１】
接触プローブ１０の１つのコーナーに配置されたインサート２０について検討する。この場合、インサート２０及びインサート２０をサポートするセクション２１は、図４Ａに示されるように、相互に接着している第３当接面２０Ｃ及び２１Ｃを少なくとも有する。詳細には、インサート２０の第３当接面２０Ｃは、図のローカルリファレンスシステムにおいて、上面である。
【００６２】
代替的に、インサート２０は、接触プローブ１０の１つの側面だけに配置され得る。この場合、インサート２０及びインサート２０をサポートするセクション２１は、図４Ｂに示すように第４当接面２０Ｄ及び２１Ｄ及び第５当接面２０Ｅ及び２１Ｅを少なくとも有する。図のローカルリファレンスシステムにおいて、詳細には、インサート２０の第４当接面２０Ｄは、下面であり、インサート２０の第５当接面２０Ｅは左側面である。
【００６３】
さらに、インサート２０は、接触プローブ１０に完全に埋め込まれるように、配置されていてもよい。この場合、インサート２０及びインサート２０をサポートするセクション２１は、図４Ｃに示されるように、第３当接面２０Ｃ、第４当接面２０Ｄ、第５当接面２０Ｅを有する。
【００６４】
何れの場合でも、インサート２０は、接触プローブ１０の接触領域２２に対応して出ている、少なくとも１つの自由端面２２Ａをもつ。
【００６５】
図５に例示される代替的な実施例によれば、インサート２０及びセクション２１は、接触プローブ１０の接触領域２２の面積を低減する下部２５を有する。この場合、接触領域２２よりも大きい面積を有する断面をもつ接触プローブ１０を使用することができ、後方は、例えば、詳細には、テストされるデバイスの接触パッドの大きさに限定され、もしくは、接触プローブ１０の第１当接面２０Ａがパッドで行う接触によって限定される。
【００６６】
底部２５において、接触領域２２は、接触プローブ１０の高さより低い高さＨ３をもつ。詳細には、接触領域２２の高さＨ３は接触プローブ１０の高さＨの２０％〜８０％であり、好ましくは、５０％である。より詳細には、高さＨ３は３μｍ〜５０μｍの範囲の値であってよい。
【００６７】
接触プローブ１０の高さＨと等しい高さＨ１を有するインサート２０（図６Ａ）、及び下部２５（図６Ｂ）を含む接触プローブ１０の場合、接触プローブ１０、詳細には、その端部１０Ａを、図６Ａ及び図６Ｂに例示するように、少なくともその周囲で接触領域２２を尖鋭にするためのラッピング操作の対象としてもよい。この場合、接触領域２２を形成するインサート２０の自由端面２２Ａ及びセクション２１の自由端面２２Ｂは、ラッピング操作により、曲面形状を有する。ラッピング操作は、試験ヘッドの接触プローブ及び／またはその構成要素の製造の最後に実行され得る。例えば、端部の丸められた形状または尖鋭形状を「更新」するために、及び、当該部分に蓄積され得る不純物を取り除くために、プローブが挿入される試験ヘッドの寿命が尽きるまで、接触プローブ１０の端部の１つもしくは複数のラッピング操作を実行することも可能である。
【００６８】
図６Ｃに例示される代替的な実施例によれば、ラッピング操作は、詳細には、接触領域２２のセクション２１の自由端面２２Ｂの面積を削減することで、インサート２０のセクション２１をより薄くすることができる。これにより、インサート２０の自由端面２２Ａだけで、接触領域２２が形成される。端部１０Ａは、この場合、図６Ｄに示すように、下部２５を含み得る。
【００６９】
インサート２０がつくられている材料の壊れやすさが問題とならないように、セクション２１によって実現されるサポートで、「消耗」端部１０Ａを実現するように適応された大きさ、詳細には、長さＬで、インサート２０を実現することができる。詳細には、インサート２０の長さ方向のサイズに限定される。これにより、既知のプローブに影響する問題を解消する。
【００７０】
図７Ａに示されるように、インサートのサポートを実現する中央薄板部２１’を有するセクション２１の側面に、対称的に配置される、少なくとも第１インサート２０’及び第２インサート２０”を含むように、端部１０Ａを実現することができる。このような場合であっても、接触プローブ１０の端部１０Ａは、図７Ｂに示されるように、下部２５を有していてもよい。
【００７１】
さらに、セクション２１の削減された、詳細には、プローブの高さＨより低い高さＨ４をもつ薄板部２１”を実現することができる。
【００７２】
削減された薄板部２１”の高さＨ４は、接触プローブ１０の高さＨの２０％〜８０％であり、好ましくは、５０％である。より詳細には、高さＨ４は３μｍ〜５０μｍの範囲の値をもち得る。図８に例示されるように、削減された薄板部２１”は、この場合、実質的に王冠形状である、インサート２０によって完全に囲まれ、中央に配置される。接触プローブ１０の面の少なくとも１つの出ている面を有するように、削減された薄板部２１”を実現することができる。この場合、インサート２０は、薄板部２１”の３つの側面を囲むように、実質的にＵ字形状である。さらに、削減された薄板部２１”は、実質的にＬ形状であるインサート２０によって囲まれる、接触プローブ１０の１つのコーナーで実現され得る。図５、図６Ａ〜図６Ｄ、図７Ａ、図７Ｂに例示される実施形態のインサートは、図４Ａ〜図４Ｃに例示される代替的な実施形態によるように、図５、図６Ａ〜図６Ｄ、図７Ａ、図７Ｂで例示される位置とは異なる位置に配置され得る。
【００７３】
明らかに、インサート２０とセクション２１との間に配置された接着フィルム、及び、少なくともセクション２１及びインサート２０をコーティングするように、端部１０Ａに延在するコーティング層をもつ、図４Ａ〜図４Ｃ、図５、図６Ａ〜図６Ｄ、図７Ａ、図７Ｂの実施例を提供することができる。
【００７４】
最後に、図９に例示される代替的な実施例によれば、接触プローブ１０は、インサート２０とセクション２１との間に、少なくともマテリアルブリッジ３０を含み得る。マテリアルブリッジ３０は、インサート２０からセクション２１に延在する複数のマテリアルブリッジ３０であってよい。
【００７５】
より詳細には、マテリアルブリッジ３０は、インサート２０がつくられている第１導電材料によって実現され得、セクション２１におけるインサートの保持を改善する。
【００７６】
第１導電材料で満たされるのに適したブラインドホールによってマテリアルブリッジをつくってもよい。
【００７７】
最後に、腐食剤から接触プローブを保護する外層をもつ、接触プローブ１０、詳細には端部１０Ａをコーティングしてもよい。試験ヘッドは、接触プローブ１０の複数のタイプのプローブを含む。詳細には、試験ヘッドは、空隙を画定するように相互に間隔を空けて配置された上ガイド及び下ガイドを含み得、接触プローブがスライドする上ガイドホール及び下ガイドホールを含み得る。代替的に、試験ヘッドは、板状サポート、詳細には、セラミック板サポートを含み得、複数の接触プローブが、プローブのヘッドで、しっかりとサポートに固定される。一方、テストされるデバイスの対応する複数の接触パッドに当接するように板状サポートから、プローブのチップが自由に突出している。
【００７８】
実際には、接触プローブ１０の他の部分を形成する材料より硬度が高い材料でつくられたインサート２０を含む接触プローブ１０は、テストされるデバイスまたはスペーストランスフォーマのパッドとの接触が改善される。「消耗」チップを実現するように適応された大きさをもつ端部１０Ａ、インサート２０及びセクション２１の少なくとも２つの当接面に対応した固定によって、相互に対向し、接触するインサート２０の適切なサポートを提供するセクション２１の構造を実現することができる。第１導電材料でつくられているインサート２０、実際の接触に提供する、第２導電材料でつくられているセクション２１は、テストされるデバイスのパッドの酸化層を貫通することが可能である。
【００７９】
明らかに、上記接触プローブに対して、当業者は、特定の必要性及び仕様に適合するように、いくつかの変更を実行することができる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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