(57)【要約】【課題】  プローブカードアセンブリの歪みを最小限にする。【解決手段】  本明細書中で検査装置に使用するスティフナアセンブリが提供される。いくつかの実施形態にておいて、検査装置に使用するスティフナアセンブリは、複数の下部スティフナに接続した上部スティフナと、上部スティフナと前記複数の下部スティフナとの間で抑えられた基板とを含むスティフナアセンブリを含み得るプローブカードアセンブリの一部であってよく、スティフナアセンブリは基板の非平面たわみを制限する一方で、スティフナアセンブリに対して基板の半径方向の動きを容易にする。【選択図】  図１
2010540908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の下部スティフナに接続した上部スティフナを備えるスティフナアセンブリと、
前記上部スティフナと前記複数の下部スティフナとの間で抑制された基板とを備え、
前記スティフナアセンブリは前記基板の非平面たわみを制限する一方で、前記スティフナアセンブリに対する前記基板の半径方向の動きを容易にする、
プローブカードアセンブリ。
【請求項２】
前記上部スティフナおよび前記複数の下部スティフナは、前記基板を介して接続される、請求項１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項３】
前記上部スティフナは、
複数の延長部であって、各延長部は前記複数の下部スティフナの各１つに接続した、複数の延長部を更に含む、請求項１に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項４】
前記基板は、
前記基板の外周について形成された複数の溝であって、各溝はその中に配置された前記複数の延長部の各１つを有する、複数の溝を更に含む、請求項３に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項５】
前記下部スティフナが前記溝を通過することができないように、各下部スティフナは各対応する各溝よりも大きいフランジを更に含む、請求項４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項６】
前記基板は、
各溝に形成された棚であって、前記棚は前記複数の下部スティフナの前記フランジとインターフェースする大きさに作られる、棚を更に含む、請求項５に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項７】
前記上部スティフナは、
半径方向に延在する複数のアームであって、各アームは前記上部スティフナを前記複数の下部スティフナへ接続させる延長部を有する、半径方向に延在する複数のアームを更に含む、請求項３に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項８】
下部スティフナに接続した上部スティフナを含み、かつ、ｚ方向において固定継手を提供し、ｘｙ面において前記上部スティフナと前記下部スティフナとの間で相対移動を容易にする複数の屈曲部を有するスティフナアセンブリと、
前記上部スティフナと前記下部スティフナとの間で抑えられた基板とを含み、前記スティフナアセンブリは前記基板の非平面たわみを制限する一方で、前記スティフナアセンブリに対する前記基板の半径方向の移動を容易にする、
プローブカードアセンブリ。
【請求項９】
前記下部スティフナは、
前記基板について、その周囲近傍で継続的な支持を与える部材を含む、請求項８に記載のスティフナアセンブリ。
【請求項１０】
前記スティフナアセンブリに接続した１つ以上のプローブ基板を更に含み、前記部材は前記１つ以上のプローブ基板を実質的に囲む、請求項９に記載のスティフナアセンブリ。
【請求項１１】
前記部材は、前記基板に形成された複数の開口を介して前記上部スティフナに接続する、請求項９に記載のスティフナアセンブリ。
【請求項１２】
前記開口は、前記上部スティフナおよび前記下部スティフナに対して前記基板の半径方向の拡大および／または縮小を容易にする大きさに作られる、請求項１１に記載のスティフナアセンブリ。
【請求項１３】
前記複数の屈曲部は、前記下部スティフナの前記部材内に形成される、請求項９に記載のスティフナアセンブリ。
【請求項１４】
複数の下部スティフナに接続した上部スティフナと、前記上部スティフナと前記下部スティフナとの間で抑制された基板と、前記基板に接続したプローブ基板とを備え、前記プローブ基板はそこから延在する複数の弾性接触要素を有する、スティフナアセンブリを有するプローブカードアセンブリを提供することと、
前記プローブカードアセンブリを加熱することと、を含み、
前記スティフナアセンブリは前記基板の非平面たわみを制限する一方で、前記スティフナアセンブリと前記基板との間の熱膨張における差異のため前記スティフナアセンブリに対して前記基板の半径方向の動きを容易にする、
プローブカードアセンブリを使用する方法。
【請求項１５】
下向きの力を前記プローブカードアセンブリの上面に印加することを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
上向きの力を前記プローブカードアセンブリの下面に印加することを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
上向きの力を印加するステップは、
前記弾性接触要素を検査されるべきデバイスの各端子に接触させることを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
下部スティフナに接続した上部スティフナを含み、かつ、ｚ方向において前記上部スティフナと前記下部スティフナとの間で固定継手を提供し、ｘｙ面において前記上部スティフナと前記下部スティフナとの間で相対移動を容易にする複数の屈曲部を有するスティフナアセンブリと、
前記上部スティフナと前記下部スティフナとの間で抑えられた基板と、
前記基板に接続したプローブ基板であって、前記プローブ基板はそこから延在する複数の弾性接触要素を有する、プローブ基板と、を含む、プローブカードアセンブリを提供することと、
前記プローブカードアセンブリを加熱することと、を含み、
前記スティフナアセンブリは前記基板の非平面たわみを制限する一方で、前記スティフナアセンブリと前記基板との間の熱膨張における差異のため前記スティフナアセンブリに対して前記基板の半径方向の動きを容易にする、
プローブカードアセンブリを使用する方法。
【請求項１９】
下向きの力を前記プローブカードアセンブリの上面に印加することを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
上向きの力を前記プローブカードアセンブリの下面に印加することを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
上向きの力を印加するステップは、
前記弾性接触要素を前記検査されるべきデバイスの各端子に接触させることを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
複数の下部スティフナに接続した上部スティフナを含むスティフナアセンブリと、
前記上部スティフナと前記複数の下部スティフナとの間で抑制された基板と、を備え、
前記スティフナアセンブリは前記基板の非平面たわみを制限する一方で、前記スティフナアセンブリに対して前記基板の半径方向の動きを容易にする、
プローブカードアセンブリ。
【請求項２３】
前記上部スティフナおよび前記複数の下部スティフナは、前記基板を介して接続している、請求項２２に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項２４】
前記上部スティフナは、
複数の延長部であって、各延長部は前記複数の下部スティフナの各１つに接続した、複数の延長部を更に含む、請求項２２または２３のいずれかに記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項２５】
前記基板は、
前記基板の外周について形成された複数の溝であって、各溝はその中に配置された前記複数の延長部の各１つを有する、複数の溝を含む、請求項２４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項２６】
前記下部スティフナが前記溝を通過することができないように、各下部スティフナは各対応する溝よりも大きいフランジを更に含む、請求項２５に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項２７】
前記基板は、
各溝に形成された棚であって、前記棚は前記複数の下部スティフナの前記フランジとインターフェースする大きさに作られる、棚を更に含む、請求項２６に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項２８】
前記上部スティフナは、
半径方向に延在する複数のアームであって、各アームは前記上部スティフナを前記複数の下部スティフナへ接続させる延長部を有する、半径方向に延在する複数のアームを更に含む、請求項２４から２７のいずれかに記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項２９】
下部スティフナに接続した上部スティフナを含み、かつ、ｚ方向において固定継手を提供し、ｘｙ面において前記上部スティフナと前記下部スティフナとの間で相対移動を容易にする複数の屈曲部を有するスティフナアセンブリと、
前記上部スティフナと前記下部スティフナとの間で抑えられた基板とを含み、前記スティフナアセンブリは前記基板の非平面たわみを制限する一方で、前記スティフナアセンブリに対する前記基板の半径方向の動きを容易にする、
プローブカードアセンブリ。
【請求項３０】
前記下部スティフナは、
前記基板について、その周囲近傍に継続的な支持を与える部材を含む、請求項２９に記載のスティフナアセンブリ。
【請求項３１】
前記スティフナアセンブリに接続した１つ以上のプローブ基板を更に含み、前記部材は前記１つ以上のプローブ基板を実質的に囲む、請求項３０に記載のスティフナアセンブリ。
【請求項３２】
前記部材は、前記基板に形成された複数の開口を介して前記上部スティフナに接続する、請求項３０または３１のいずれかに記載のスティフナアセンブリ。
【請求項３３】
前記開口は、前記上部スティフナおよび前記下部スティフナに対して前記基板の半径方向の拡大および／または縮小を容易にする大きさに作られる、請求項３２に記載のスティフナアセンブリ。
【請求項３４】
前記複数の屈曲部は、前記下部スティフナの前記部材内に形成される、請求項３０から３３のいずれかに記載のスティフナアセンブリ。
【請求項３５】
複数の下部スティフナに接続された上部スティフナと、前記上部スティフナと前記下部スティフナとの間で抑制された基板と、前記基板に接続されたプローブ基板であってそこから延在する複数の弾性接触要素を有するプローブ基板を備えるスティフナアセンブリを有するプローブカードアセンブリを提供することと、
前記プローブカードアセンブリを加熱することと、を含み、
前記スティフナアセンブリは前記基板の非平面たわみを制限する一方で、前記スティフナアセンブリと前記基板との間の熱膨張における差異のため前記スティフナアセンブリに対して前記基板の半径方向の動きを容易にする、
プローブカードアセンブリを使用する方法。
【請求項３６】
下向きの力を前記プローブカードアセンブリの上面に印加することを更に含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
上向きの力を前記プローブカードアセンブリの下面に印加することを更に含む、請求項３５から３６のいずれかに記載の方法。
【請求項３８】
上向きの力を印加するステップは、
前記弾性接触要素を前記検査されるべきデバイスの各端子に接触させることを含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
下部スティフナに接続した上部スティフナを含み、かつ、ｚ方向において前記上部スティフナと前記下部スティフナとの間で固定継手を提供し、ｘｙ面において前記上部スティフナと前記下部スティフナとの間で相対移動を容易にする複数の屈曲部を有するスティフナアセンブリと、
前記上部スティフナと前記下部スティフナとの間で抑制された基板と、
前記基板に接続したプローブ基板であってそこから延在する複数の弾性接触要素を有するプローブ基板と、を含む、プローブカードアセンブリを提供することと、
前記プローブカードアセンブリを加熱することと、を含み、
前記スティフナアセンブリは前記基板の非平面たわみを制限する一方で、前記スティフナアセンブリと前記基板との間の熱膨張における差異のため前記スティフナアセンブリに対して前記基板の半径方向の動きを容易にする、
プローブカードアセンブリを使用する方法。
【請求項４０】
下向きの力を前記プローブカードアセンブリの上面に印加することを更に含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
上向きの力を前記プローブカードアセンブリの下面に印加することを更に含む、請求項３９または４０のいずれかに記載の方法。
【請求項４２】
上向きの力を印加するステップは、
前記弾性接触要素を前記検査されるべきデバイスの各端子に接触させることを含む、請求項４１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明の実施形態は、一般に、部分的にまたは完全に完成した半導体デバイスの検査に関し、より詳細には、このようなデバイスを検査するための装置に関連して使用するスティフナアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  集積回路等の半導体基板上に形成された部分的にまたは完全に完成した半導体デバイスを検査する際に、複数の接触要素は、被試験デバイス（またはＤＵＴ）と呼ばれる検査されるべきデバイスと、通常、接触を持つ。接触要素は、通常、プローブカードアセンブリの一部、または、所定の検査プロトコルに従ってＤＵＴ上の端子へ電気信号を供給する検査機構に接続した他の類似デバイスの一部である。
【０００３】
[0003]  特定の検査プロトコルの間にＤＵＴの全ての所望の端子に十分に、かつ、正確に接触するために、プローブカードアセンブリ上に配置された接触要素は、ＤＵＴの所望の端子と接触をもたらされ、端子とのアライメントを維持しなければならない。しかし、プローブカードアセンブリに印加される様々な力は、接触要素のミスアライメントを引き起こし得るようにアセンブリの歪みを引き起こす。従って、プローブカードアセンブリは、一般に、プローブカードアセンブリのこのような歪みを最小限にするように設計された補強部品および／またはスティフナアセンブリを含む。
【０００４】
[0004]  一般的に、このような補強部材またはスティフナアセンブリは、接触要素が直接的に影響を受けるであろう領域内において、プローブカードアセンブリのゆがみを最小限にするために接触要素上に配置される。しかし、プローブカードアセンブリは、特定のスティフナアセンブリが補うことができるよりも強力な力にさらされ得る。加えて、適切なスティフナアセンブリを設計および実施することのできる空間の制限が限定され得る。また、接触要素が配置されている領域の外へ印加される力は、依然としてそのアライメントに影響を与え得る。
【０００５】
[0005]  したがって、プローブカードアセンブリにおいて使用する改良された補強要素が必要である。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]  本明細書において、検査装置で使用するスティフナアセンブリが提供される。いくつかの実施形態において、検査装置と共に使用するスティフナアセンブリは、複数の下部スティフナに接続された上部スティフナと、上部スティフナと複数の下部スティフナとの間で抑えられた基板とを備えるスティフナアセンブリを含み得るプローブカードアセンブリの一部であってよく、スティフナアセンブリは基板の非平面たわみ（non-planar flex）を制限する一方で、スティフナアセンブリに対する基板の半径方向の動きを容易にすることができる。
【０００７】
[0007]  いくつかの実施形態において、検査装置で使用するスティフナアセンブリは、下部スティフナに接続した上部スティフナを備えｚ方向において固定継手（rigid coupling）を与え、かつ、ｘｙ面において上部スティフナと下部スティフナとの間で相対的な動きを容易にする複数の屈曲部（flexure）を有するスティフナアセンブリと、上部スティフナと下部スティフナとの間で抑えられた基板とを含むことができ、スティフナアセンブリは基板の非平面たわみを制限する一方で、スティフナアセンブリに対する基板の半径方向の動きを容易にすることができる、プローブカードアセンブリの一部であってよい。
【０００８】
[0008]  本発明の別の態様において、プローブカードアセンブリを使用する方法が提供される。いくつかの実施形態において、プローブカードアセンブリを使用する方法は、複数の下部スティフナに接続された上部スティフナと、上部スティフナと複数の下部スティフナとの間で抑えられた基板と、基板に接続されたプローブ基板であってそこから延在する複数の弾性接触要素を有するプローブ基板とを備えるスティフナアセンブリを有するプローブカードアセンブリを提供することと、プローブカードアセンブリを加熱することと、を含むことができ、スティフナアセンブリは基板の非平面たわみを制限する一方で、スティフナアセンブリと基板との間の熱膨張における差異のためスティフナアセンブリに対する基板の半径方向の動きを容易にすることができる。
【０００９】
[0009]  いくつかの実施形態において、プローブカードアセンブリを使用する方法が、下部スティフナに接続された上部スティフナを備え、かつ、ｚ方向において上部スティフナと下部スティフナとの間で固定継手を与えることができ、ｘｙ面において上部スティフナと下部スティフナとの間で相対的な動きを容易にすることができる複数の屈曲部を有するスティフナアセンブリと、上部スティフナと下部スティフナとの間で抑えられた基板と、基板に接続されたプローブ基板であってそこから延在する複数の弾性接触要素を有するプローブ基板とを備えるプローブカードアセンブリを提供することと、プローブカードアセンブリを加熱することと、を含むことができ、スティフナアセンブリは基板の非平面たわみを制限する一方で、スティフナアセンブリと基板との間の熱膨張における差異のためスティフナアセンブリに対する基板の半径方向の動きを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
[0010]  本発明の上記列挙の特徴および下記に記載される他の特徴が詳細に理解されるように、上記に簡潔に要約された本発明のより具体的な記載が実施形態を参照して行われ、実施形態のいくつかが添付図面に示される。しかし、添付図面は本発明の単なる例示的な実施形態を示し、従ってその範囲を限定するものとみなされるべきではないことに留意されたい。なぜなら本発明には同様に効果的な他の実施形態が認められ得るためである。
【図１】[0011]  図１は、本発明のいくつかの実施形態によるスティフナアセンブリの概略平面図を示す。
【図２Ａ】[0012]  図２Ａは、図１において示すスティフナアセンブリの切断線２Ａと対応する切断面で示される、本発明のいくつかの実施形態によるプローブカードアセンブリの概略側面図を示す。
【図２Ｂ】[0013]  図２Ｂは、図１において示すスティフナアセンブリの切断線２Ｂと対応する切断面で示される、本発明のいくつかの実施形態によるプローブカードアセンブリの概略側面図を示す。
【図３】[0014]  図３は、本発明のいくつかの実施形態による図１のスティフナアセンブリの一部の分解正面および側面図を示す。
【図４】[0015]  図４は、本発明のいくつかの実施形態による補強要素を有するプローブカードアセンブリを示す。
【図５】[0016]  図５は、本発明のいくつかの実施形態による基板を検査するためのフローチャートを示す。
【図６Ａ】[0017]  図６Ａは、本発明のいくつかの実施形態による補強要素を有するプローブカードアセンブリの底面図を示す。
【図６Ｂ】[0018]  図６Ｂは、図６Ａのプローブカードアセンブリの部分断面側面図を示す。
【図７】[0019]  図７は、本発明のいくつかの実施形態によるスティフナアセンブリの一部を横断面で示した部分側面図を示す。
【００１１】
[0020]  可能な場合、同一の参照符号は、図と共通の同一の要素を示すために本明細書中で使用される。図面において使用される図画は例示する目的のために簡易化され、必ずしも縮尺通りに示されていない。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
詳細な説明
[0021]  本発明は、スティフナアセンブリおよびこれを備えるプローブカードアセンブリの実施形態を提供する。スティフナアセンブリおよびプローブカードアセンブリの使用方法が更に提供される。スティフナアセンブリは、プローブカードアセンブリで使用される基板を優位に補強する一方で、スティフナアセンブリ構成要素間の熱伝導を顕著に減少させ、これにより検査中に熱せられるスティフナアセンブリの熱質量を最小限にして、スティフナアセンブリの温度を上げる加熱回数を減らすことができる。いくつかの実施形態において、内側部分は、プロービング面の向きがプローブされるべき面に合わさるように、外側部分に対して移動させられ得る。
【００１３】
[0022]  本明細書中で提供される図および以下の記載は、直交座標測定系を例示的に参照しており、直交座標測定系ではｘ軸およびｙ軸は、スティフナアセンブリおよび／またはこれを備えるプローブカードアセンブリにより画定された面に実質的に平行であり、かつ、ｚ軸はこのような面に対して実質的に垂直または直角である。例えば、図１はｘ―ｙ平面におけるスティフナアセンブリの平面図を例示的に示し、平面図ではｚ軸は紙面中へおよび紙面の外へ直角に延在し得る。図２Ａ−Ｂはｘ−ｚ面における側面図を例示的に示す。
【００１４】
[0023]  図１は本発明のいくつかの実施形態によるスティフナアセンブリ１００の平面図を示す。スティフナアセンブリ１００の例示的な使用を説明するために、スティフナアセンブリ１００は基板１０２に接続されて例示的に示される。スティフナアセンブリ１００は、図２Ａ−Ｂを参照して更に説明され、図２Ａ−Ｂはそれぞれ本発明のいくつかの実施形態によるプローブカードアセンブリ内で例示的に使用されるようなスティフナアセンブリ１００の概略側面図を示す。図２Ａ−Ｂは、図１において示すスティフナアセンブリ１００の切断線２Ａおよび２Ｂと対応する断面図で示される。
【００１５】
[0024]  スティフナアセンブリは、上部スティフナ（または多重上部スティフナ）および下部スティフナ（または多重下部スティフナ）を含み得る。上部および下部スティフナは、その間にある基板を抑えるために利用され、ｚ方向または基板の非平面的な動き（屈曲、歪み、反り等）を制限する一方で、基板とスティフナアセンブリとの間の半径方向の自由度を促進し、その間の相対的半径方向の動き（例えば、ｘ−ｙ平面におけるスティフナアセンブリに対する基板の拡大および／または縮小）を容易にし得る。上部スティフナおよび下部スティフナは、締結具、ボルト、ねじ、ピン等の使用等により任意の適切な方法で接続され得る。いくつかの実施形態において、上部スティフナおよび下部スティフナは、屈曲部、ヒンジ等を介して互いに対して横方向に移動するように構成され得る。いくつかの実施形態において、上部スティフナは、相対的半径方向の動きがほとんどないか全くない基板の中心に近接して基板に接続される一方で、他の位置では基板に対して接続されないままであり、これにより基板がスティフナアセンブリに対して拡大および／または縮小する半径方向の自由度を提供し得る。
【００１６】
[0025]  例えば、いくつかの実施形態において、および図１に示すように、スティフナアセンブリ１００は上部スティフナ１０１および下部スティフナ１６０を含み得る。上部スティフナ１０１および下部スティフナ１６０は、一体型（例えば、１つの部品）であっても、または、別個の構成要素であってもよい。上部スティフナ１０１は、単一要素（図示せず）であっても、または、非限定な例における内側部材１０４および外側部材１０６などの多重要素からなってもよい。内側部材１０４は本体１５０を備え、いくつかの実施形態において、本体１５０は基板１０２の下に配置された１つ以上のプローブ基板（図２Ａ−Ｂに示すプローブ基板２０２等）に対応するサイズおよび形状を通常有することができる。いくつかの例における内側部材１０４は、基板１０２に対して直接載せられてよい。あるいは、追加層（図示せず）が内側部材１０４と基板１０２との間に配置されてもよい。いくつかの実施形態において、内側部材１０４と基板１０２とのアライメントを容易にするために１つ以上の位置決めピン（図示せず）が設けられ得る。
【００１７】
[0026]  いくつかの実施形態において、上部スティフナは基板に接続され得る。上部スティフナはボルト、ねじ、クランプ等の任意の適切な方法で基板に接続されてよく、かつ、あらゆる位置で基板に接続されてよい。いくつかの実施形態において、上部スティフナは、上部スティフナに対する基板の半径方向の動きの自由度を保持するように、基板に接続され得る。いくつかの実施形態において、上部スティフナは中心位置で基板に接続され得る。中心位置は基板の幾何学的中心、もしくは基板の熱的中心、またはその両方であり得る。例えば、図１、２Ａ、および２Ｂに示す実施形態において、内側部材１０４は、ねじ１０５により基板１０２の中心位置で基板１０２に接続され得る。基板１０２の中心位置は、基板１０２の幾何学的中心および／または熱的中心であってよい。
【００１８】
[0027]  内側部材１０４は、検査に使用される力（スティフナアセンブリおよび／またはプローブカードアセンブリにあらかじめ負荷を与えるために使用される力、スティフナアセンブリおよび／またはプローブカードアセンブリを介したエネルギーの流れの変化によって印加される力、ＤＵＴの端子との十分な電気的接触を作り出すために印加される力等）にさらされる場合に、（図４に関して下記で更に述べるように）プローブカードアセンブリの容認できる剛性（acceptable rigidity）を維持するのに適切で、かつ、スティフナアセンブリ１００と基板１０２との間の熱的歪みを厳密に一致させ、これらの間のせん断結合（shear coupling）を緩和するのに適切なあらゆる材料を含み得る。適切な材料の例は、Kovar（登録商標）、Invar（登録商標）、鋼鉄、ステンレス鋼等の金属および合金を含むがこれに限定されない。更に、内側部材１０４を含む材料は、内側部材１０４に対して所望の熱伝導率、または所望の熱容量を促進するために選択され得る。
【００１９】
[0028]  いくつかの実施形態において、図２Ａにおいて示すように、プローブ基板アライメント機構２０６が、内側部材１０４の下に配置されたプローブ基板２０２の横方向および平面方向の両方のアライメントを局所的に調節するために提供され得る。従って、複数の開口１２４が、プローブ基板２０２のこのような平面方向のアライメントを容易にするために、内側部材１０４の本体１５０を介して、形成され得る。いくつかの実施形態において、プローブ基板アライメント機構２０６は、内側部材１０４の上に配置された１つ以上の調節板２０８を備え得る。各調節板２０８は、プローブ基板２０２とインターフェースする複数の平面アライメント機構２０４とそれぞれ接続され得る。いくつかの実施形態において、アライメント機構２０４はねじであってよい。しかし、アライメント機構２０４は、プローブ基板２０２の平面性を選択的に調節するのに適切な他の装置を含んでよい。各平面アライメント機構２０４は、内側部材１０４の各開口１２４および基板１０２の対応する開口１２５を通る。開口１２４、１２５は、平面アライメント機構２０４よりも大きい直径を有し、内側部材１０４および基板１０２に対するアライメント機構の横方向の動きを容易にし得る。
【００２０】
[0029]  動作中、内側部材１０４および基板１０２に対するプローブ基板２０２の各プローブ表面２１０上に形成された接触要素の横方向の各位置を制御するために、調節板２０８は横方向に位置決めされ得る。一旦所望の位置になると、調節板２０８は、例えば、クランプ、ボルトにより、またはそうでなければ調節板２０８を内側部材１０４に留めることにより、位置に固定され得る。平面アライメント機構２０４は、プローブ基板２０２の横方向のアライメント前もしくはアライメント後に、またはこの両方においてプローブ基板２０２の平面性を選択的に制御するように個々に調節され得る。
【００２１】
[0030]  図１を再び参照すると、外側部材１０６は、中心開口１４０を有する本体１０７を通常含む。開口１４０のサイズおよび形状は、外側部材１０６が内側部材１０４を実質的に取り囲む、または、包囲するように、内側部材１０４のサイズおよび形状と通常一致し得る。
【００２２】
[0031]  いくつかの実施形態において、複数のアーム１２６は、本体１０７の半径方向外側に配置された基板１０２の領域１２８の補強を容易にするように、外側部材１０６の本体１０７から外側に延在し得る。外側に延在するアーム１２６は、本体１０７と一体化して形成されても、または、使用中に発生した力に抗することのできる任意の適切な方法で本体に付けられてもよい。図１に示す実施形態において、このような外側に延在する４つのアーム１２６が示される。これより多いまたは少ないアーム１２６が与えられ得ることが予期される。いくつかの実施形態において、例えば、複数のアーム１２６を介して外側部材１０６をテスター（図示せず）に機械的に接続することができる。
【００２３】
[0032]  更に、外側に延在するアーム１２６は、（例えば、図２Ａにおいて見られるように、上面に配置されたコネクタから生じ得る基板の上面に沿った下向きの圧力からの）基板の非平面的な反りおよび動きを制限するように基板１０２を抑制することを容易にする一方で、同時に、スティフナアセンブリ１００と基板１０２との間の半径方向の自由度を促進し得る。いくつかの実施形態において、基板１０２がスティフナアセンブリ１００に対して（例えば、半径方向に）自由に拡大し、かつ、接触するように、基板１０２は外側部材１０６に移動可能に接続し得る。
【００２４】
[0033]  いくつかの実施形態において、また、図１において示すように、下部スティフナ１６０は、上部スティフナ１０１に対して、基板１０２がこれらの間に配置されるのを容易にするように接続され、これにより基板１０２の非平面方向の反りを制限（例えば、基板１０２を抑制）し得る。基板１０２は、上部スティフナ１０１と下部スティフナ１６０との間で抑制され、基板１０２の非平面的な反りまたは動きを制限する一方で、半径方向の自由度を保持し、スティフナアセンブリ１００から独立した基板１０２の拡大および縮小を容易にする。図１において示す実施形態において、複数の下部スティフナ１６０が提供され、上記されるように、複数の下部スティフナ１６０が下部スティフナ１６０と上部スティフナ１０１との間に基板１０２を保持および抑制するように、各下部スティフナ１６０は基板１０２について配置される。
【００２５】
[0034]  いくつかの実施形態において、また、図１において示すように、上部スティフナ１０１は内側部材１０４、外側部材１０６、およびアーム１２６を備え得る。上部スティフナ１０１は、ファスナ、ボルト、ねじ、ピン等により任意の適切な方法で下部スティフナ１６０に接続され得る。例えば、いくつかの実施形態において、各アーム１２６は、（基板１０２の例示的な断面図１３８により示される）延長部から延在するフランジ１３２を有する延長部１３０を更に含み得る。フランジ１３２（および、任意選択的に延長部１３０）は、下部スティフナ１６０の少なくとも一部を形成し得る。例えば、フランジ１３２は、（例示的断面図１４２を介して明らかにされるように）基板１０２内に形成された溝１３４および対応する棚１３６とインターフェースし得る。フランジ１３２と棚１３６との間のインターフェースにより、基板１０２の反りが制限され、これにより外側部材１０６の本体１０７の外側に半径方向に配置された領域１２８において基板１０２へ追加的な安定性および／または剛性が与えられる。しかし、基板１０２に対するスティフナアセンブリ１００の同一面で横方向（例えば、半径方向）の動きは、フランジ１３２と棚１３６との間のずれにより依然として発生するであろう。
【００２６】
[0035]  いくつかの実施形態において、例えば、プローブカードアセンブリにおいて使用されるような、基板を有するスティフナアセンブリ１００の構築を容易にするために、外側に延在するアーム１２６および延長部１３０は、適切に接続され得る別個の構成要素であってよい。従って、ねじ等１つ以上の機構が、外側に延在するアーム１２６を各延長部１３０に対して接続させるために使用され得る。例えば、図３において示す実施形態において、２つの孔３０２が外側に延在するアーム１２６内に設けられる。対応する孔３０４が延長部１３０内に設けられ、外側に延在するアーム１２６を延長部１３０に接続させるためにねじ（図示せず）を使用することを容易にする。いくつかの実施形態において、基板１０２に形成された溝１３４および棚１３６に対する延長部１３０およびフランジ１３２の寸法は、それらの間のスライド可能な接続を容易にし、これにより外側に延在するアーム１２６と基板１０２との間の横方向の動きを可能にするように選択され得る。
【００２７】
[0036]  外側に延在するアーム１２６、延長部１３０およびフランジ１３２の他の構成も適切に利用できることが予期される。例えば、外側に延在するアーム１２６および延長部１３０は一体化して形成され、これらに接続するフランジ１３２を有し得る。あるいは、外側に延在するアーム１２６、延長部１３０およびフランジ１３２は一体化して形成され、かつ、基板１０２に対する位置に横方向に挿入されてよい。このような実施形態において、外側に延在するアーム１２６は基板１０２について位置決めされた後、（外側部材１０６等）上部スティフナ１０１に接続され得る。
【００２８】
[0037]  例えば、図７は一体化して形成されるアーム７２６、延長部７３０、およびフランジ７３２を有するスティフナアセンブリの一部を横断面で示した部分側面図を示す。アーム７２６は、基板１０２から取り外されて示され、アーム７２６とスティフナ１０２およびその上に配置される上部スティフナ７０１との組立が破線で示される。図７に示すように、延長部７３０およびフランジ７３２は、基板１０２の溝１３４および棚１３６と整列し、これらとインターフェースする位置へ横方向に挿入され得る。アーム７２６は、クランプ、ボルト、ねじ、ピン等、任意の適切な方法で上部スティフナ７０１に接続され得る。いくつかの実施形態において、アーム７２６は上部スティフナとインターフェースし、上部スティフナとの強固な接続を容易にするように構成された特徴を有し得る。例えば、図７により表される実施形態において、アーム７２６は、上部スティフナ７０１に形成された対応する凹み７０４に一致するように構成された突起物７０２を有し得る。そうでなければ、アーム７２６、延長部７３０、およびフランジ７３２は、図１に関して上記記載されたアーム１２６、延長部１３０、およびフランジ１３２に類似し得る。
【００２９】
[0038]  図１に戻り、複数部品からなる上部スティフナ１０１を有するスティフナアセンブリ１００の一部として図１において例示的に示されるが、下部スティフナ１６０は、単一部品からなる上部スティフナアセンブリを含む、他の構造を有する他の硬化要素（stiffening elements）またはアセンブリと組み合わせて使用され得ることが予期される。更に、下部スティフナ１６０は、図１において１つ、または、４つの延在するアーム上に配置、接続、またはその一部として示されているが、下部スティフナ１６０が他のジオメトリおよび形状、ならびにこれよりも多いまたは少ない数で上部スティフナに接続されてもよいことが予期される。
【００３０】
[0039]  代わりにまたは組み合わせて、下部スティフナ１６０の他の実施形態が上部スティフナ１０１の実施形態と組み合わせて利用され得る。例えば、図６Ａ−Ｂは、上部スティフナ１０１に接続され、これらの間に配置された基板１０２を有する下部スティフナ６６０の底面図および部分断面側面図をそれぞれ示す。図６Ａに示すように、下部スティフナ６６０はその外周に近接する基板１０２について継続的な支持を与える部材６０２を通常含むことができる。部材６０２は、通常、基板１０２よりも大きくても、同じサイズでも、または小さくてもよい。下部スティフナ６６０が、平面または実質的に平面方向に基板１０２を抑制する一方で、半径方向の自由度を与え、上部スティフナ１０１および下部スティフナ６６０に対する基板１０２の半径方向の拡大および／または縮小を容易にするように、部材６０２は十分な材料厚を持ってよい。
【００３１】
[0040]  下部スティフナ６６０の部材６０２は、単一要素であっても、または、セグメント、同心形状等、もしくはこれらの組み合わせ等の複数の構成要素から組み立てられてもよい。部材６０２は、１つ以上のプローブ基板２０２を収容できる十分な大きさの内側開口６１４を有し得る。いくつかの実施形態において、内側開口６１４はプローブ基板２０２の外周の形状と実質的に一致する形状を有してよい。
【００３２】
[0041]  下部スティフナ６６０は、締結具、ねじ、ボルト、ピン等により任意の適切な方法で上部スティフナ１０１に接続され得る。図６Ａ−Ｂに示す実施形態において、基板１０２内に形成された開口６１２を介して下部スティフナ６６０を上部スティフナ１０１に接続するために複数のねじ６０８が利用され得る。いくつかの実施形態において、下部スティフナ６６０の上部スティフナ１０１への接続は、全ての方向において硬直的である。いくつかの実施形態において、下部スティフナ６６０の上部スティフナ１０１への接続は、（例えば、図６Ｂにおいて上下で示す）ｚ方向において硬直的である。いくつかの実施形態において、下部スティフナ６６０の上部スティフナ１０１への接続は、上部スティフナ１０１に対する下部スティフナ６６０の、その逆も同様に、拡大および／または縮小量における差を促進するのに柔軟であり得る（例えば、図６Ａに示すように、接続はｘｙ面における左、右、上または下方向の動きを容易にし得る）。
【００３３】
[0042]  例えば、上部スティフナ１０１および／または下部スティフナ６６０は、それぞれ上部スティフナ１０１と下部スティフナ６６０との間の相対運動を容易にするための複数の屈曲部を含み得る。下部スティフナ６６０内における複数の屈曲部６０４は、図６Ａ−Ｂにおいて例示的に示される。屈曲部６０４に関して本明細書中で記載される実施形態および変更は、上部スティフナ１０１内に配置され得るあらゆるたわみに適応される。いくつかの実施形態において、屈曲部６０４は下部スティフナ６６０と上部スティフナ１０１との間の接続点に近接して配置され得る。いくつかの実施形態において、屈曲部６０４は下部スティフナ６６０内に配置される開口６１０内、または開口に近接して形成され得る。可塑性部材６０６は、下部スティフナ６６０から開口６１０内へ、上部スティフナ１０１への強固な連結を可能にする適切な大きさに作られた中心部分６０７まで延在し得る。例えば、図６Ａ−Ｂにおいて示す実施形態において、中心部分６０７は上部スティフナ１０１内へ延在するねじ６０８（または他の接続機構）を収容することができる。可塑性部材６０６は、上部スティフナ１０１に対する下部スティフナ６６０の半径方向の動きを容易にするように、開口６１０と整列させられ得る。図６Ａ−Ｂに示す屈曲部６０４の数および形状は単なる例示を目的としており、他の数の屈曲部および／または他の形状の屈曲部も考えられる。図６Ａを参照すると、このような屈曲部は、紙面に直角な方向においてねじ６０８おける連結に剛性を与えるが、紙面に平行な方向における動きを可能にする。
【００３４】
[0043]  いくつかの実施形態において、上部スティフナ１０１および下部スティフナ６６０は、上部スティフナ１０１および下部スティフナ６６０の一方または両方に対する基板１０２の半径方向の拡大および／または縮小を容易にする一方で、基板１０２の非平面的な反りを制限し得る。例えば、上部スティフナ１０１および下部スティフナ６６０は、基板１０２の向かい合う側面上に共に接続されてよい（例えば、基板１０２は上部スティフナ１０１と下部スティフナ６６０との間で捕らえられ、または挟まれるが、上部スティフナ１０１と下部スティフナ６６０との間で滑るまたは遊動することができる）。例えば、図６Ｂにおいて例示的に示すように、基板１０２は接続機構（例えば、ねじ６０８）が通る複数の大きい溝、孔、通路等（例えば、開口６１２）を有し得る。同様に、図１に示すように、上部スティフナ１０１および下部スティフナ１６０は、基板１０２に接続されることなく、お互いに接続されている。
【００３５】
[0044]  上部スティフナ１０１ならびに下部スティフナ１６０および／または６６０（またはこれらのあらゆる構成要素）は、検査に使用される力（スティフナアセンブリおよび／またはプローブカードアセンブリにあらかじめ負荷を与えるために使用される力、スティフナアセンブリおよび／またはプローブカードアセンブリを介したエネルギーの流れの変化によって印加される力、ＤＵＴの端子との十分な電気的接触を作り出すために印加される力等）にさらされる場合に、（図４に関して下記で更に述べるように）プローブカードアセンブリの容認できる剛性を維持するのに適切なあらゆる材料を含み得る。これらの構成要素を含む材料は、スティフナアセンブリ１００と基板１０２との間の熱的歪みを厳密に一致させ、これらの間のせん断結合を緩和させるために選択され得る。適切な材料の例は、Kovar（登録商標）、Invar（登録商標）、鋼鉄、ステンレス鋼、金属マトリックス複合材料、セラミック、サーメット等の金属および合金を含むがこれに限定されない。あらゆる具体的な実施形態において、下部スティフナ（または下部スティフナのあらゆる構成要素）は上部スティフナ（または上部スティフナのあらゆる構成要素）と同一のまたは異なる材料から作られ得る。
【００３６】
[0045]  上部スティフナ１０１が内側部材１０４および外側部材１０６を含む実施形態において、外側部材１０６を含む材料は、内側部材１０４に対して所望の熱伝導率、または、所望の熱容量を促進するように選択され得る。内側部材１０４および外側部材１０６は、同一のまたは異なる材料を含んでよい。その上、内側部材１０４および外側部材１０６を含む材料は、内側部材１０４および外側部材１０６に類似した、または、異なる熱的特性を与えるように好都合に選択され得る。例えば、いくつかの実施形態において、内側部材１０４は低い熱容量および／または高い熱伝導率を有し、内側部材１０４の急速な加熱を容易にし、検査中の温度を処理し得る。いくつかの実施形態において、外側部材１０６は高い熱容量および／または低い熱伝導率を有し、熱が外側部材１０６を介して内側部材１０４の外へ流れ出ることを防ぐことを容易にし得る。内側部材１０４および外側部材１０６の熱的特性は特定の応用によって上記と逆になることも予期される。
【００３７】
[0046]  図１に戻り、内側部材１０４と外側部材１０６とが互いに相隔てて配置されるように、隙間１０８が内側部材１０４と外側部材１０６との間に整備され得る。隙間１０８は、内側部材１０４と外側部材１０６との間の導電性熱伝導を制限し、これによりスティフナアセンブリ１００の所望の熱的特性のさらなる制御を容易にする。
【００３８】
[0047]  内側部材１０４および外側部材１０６の向きを互いに合わせるために、複数のアライメント機構１１０が設けられ得る。図１に示す実施形態において、３つのこのようなアライメント機構が示される。これよりも多くのまたは少ないアライメント機構が設けられ得ることも予期される。各アライメント機構１１０は、（例えば、プローブ基板２０２の接触要素２０２でＤＵＴに接触した際に）内側部材１０４の下面に印加された力を外側部材１０６に伝達するために追加的に利用され得る。さらに、複数のアライメント機構１１０は、内側部材１０４と外側部材１０６との間の隙間１０８の整備により、導電性熱伝導通路を提供し得る。これらの間に隙間１０８を設ける一方で、内部部材１０４と外部部材１０６とを互いに位置決めするためにこの様なアライメント機構１１０を利用することにより、スティフナアセンブリ１００は、有利に機械的に強く接続され（これにより、基板またはスティフナアセンブリ１００が使用されるプローブカードアセンブリの補強を容易にし）、かつ、同時に熱的に緩く接続され（これにより検査前の定常状態に到達するために必要な熱増強または加熱回数の減少を容易にし）得る。
【００３９】
[0048]  いくつかの実施形態において、アライメント機構１１０は、内側部材１０４または外側部材１０６の一方から延在し、内側部材１０４または外側部材１０６のもう一方に形成される凹みとインターフェースする突出部、および、アライメント機構１１０の位置で内側部材１０４と外側部材１０６との間の相対距離を制御するためのアクチュエータを備え得る。例えば、図１および２Ｂにおいて示す例示的な実施形態において、突出部１１２が内側部材１０４から外側部材１０６内に設けられる凹み２１２へと延在する。突出部１１２および凹み２１２は、内側部材１０４と外側部材１０６との間の隙間１０８を維持する大きさに作られる。アクチュエータ１１４は、内側部材１０４と外側部材１０６との間に延在し、これらの間の距離を選択的に制御するために使用され、これにより内側部材１０４および外側部材１０６の相対的位置を選択的に制御し得る。スティフナアセンブリ１１０の周囲に配置された他のアライメント機構１１０と組み合わせて、アライメント機構１１０は内側部材１０４と外側部材１０６との間の平面アライメントを制御し、これによりプローブ基板２０２の平面アライメントを有利に制御する一方で、基板１０２の剛体支持を維持し得る。いくつかの実施形態において、アクチュエータ１１４は位置決めねじのようなねじであってよい。あるいは、他の作動可能な（actuatable）機構が使用され得る。
【００４０】
[0049]  いくつかの実施形態において、内側部材１０４および外側部材１０６の横方向のアライメントを容易にし、および／または、内側部材１０４から外側部材１０６へ力を追加的に伝達するために、複数の横方向のアライメント機構１１６が提供され得る。図１に示す実施形態において、６つのこのような横方向のアライメント機構１１６が提供される。これよりも多いまたは少ない横方向のアライメント機構１１６が提供され得ることも予期される。いくつかの実施形態において、横方向のアライメント機構１１６は、アライメント機構１１０に関して同様に上述した凹みの中へ延在する突出物１１８を備え得る。任意選択的に、位置決めねじのような作動可能な機構１２０は、外側部材１０６に対する内側部材１０４の横方向の動きおよび／または反りを制限するのを助けるために更に設けられ得る。作動可能な機構１２０は、内側部材１０４と外側部材１０６との間の伝導性熱伝達の最小限の追加的な点を与え、これによりこれらの間の低い導電性熱伝導率を維持する。
【００４１】
[0050]  任意選択的に、外側部材１０６に対して内側部材１０４を上方へ偏向させるために1つ以上の屈曲部１２２が提供され得る。屈曲部１２２は、ｚコンプライアンスと同様に、スティフナアセンブリ１００に対して追加的なｘｙ剛性を追加的に与え得る。屈曲部１２２は、屈曲部分の断面積が小さなせいで、内側部材１０４と外側部材１０６との間に低い導電性熱伝導率を与え、これにより内側部材１０４と外側部材１０６との間の導電性熱伝導率を低く維持する。スティフナ部材間の熱伝導は、屈曲部１２２の材料特性の選択により更に制御され得る。図１において３個の屈曲部１２２が示されているが、これよりも多いまたは少ない屈曲部が提供され得る。さらに、屈曲部１２２は、（図１に見られるように）一般的に長方形で説明されているが、他の形状であってもよい。
【００４２】
[0051]  図４は、本発明のいくつかの実施形態によるスティフナアセンブリ１００を利用するプローブカードアセンブリ４００の概略側面図を示す。図４に示すスティフナアセンブリ１００は、上部スティフナ１０１、下部スティフナ１６０、および下部スティフナ６６０を例示的に備える。スティフナアセンブリ１００は下部スティフナ１６０、６６０のいずれかのみ、またはこれらの組み合わせを備え得ることも予期される。図４に説明される例示的なプローブカードアセンブリ４００は、（ＤＵＴ４２８により表される）１つ以上の電子デバイスを検査するために使用され得る。ＤＵＴ４２８は、あらゆる電子デバイスまたは検査されるべきデバイスであってよい。適切なＤＵＴの例は、単一化されていない半導体ウエハの１つ以上のダイ、（パッケージされた、または、パッケージされていない）ウエハから単一化された１つ以上の半導体ダイ、キャリアまたは他の保持デバイス内に配置された単一化された半導体ダイの配列、１つ以上のマルチダイ電子モジュール、１つ以上の印刷された回路基板、または、あらゆる他の型の電子デバイスまたはデバイスを含むがこれらに限定されない。ＤＵＴという言葉は、本明細書中で使用されるように、１つの、または、複数のこのような電子デバイスを指す。
【００４３】
[0052]  プローブカードアセンブリ４００は、通常、テスタ（図示せず）とＤＵＴ４２８との間でインターフェースとして機能する。テスタは、コンピュータまたはコンピュータシステムであってよく、例えば、ＤＵＴ４２８へ入力すべき検査データを生成させ、かつ、検査データに応答してＤＵＴ４２８により生成された応答データを受け取り、評価することにより、ＤＵＴ４２８の検査を、一般に、制御する。プローブカードアセンブリ４００は、テスタからの複数の伝達経路（図示せず）と電気的接続するように構成された電子コネクタ４０４を含む。いくつかの実施形態において、コネクタ４０４は、プローブカードアセンブリ４００に取り外し可能に接続するように構成された取り外し可能なコネクタ（ゼロ挿入力コネクタ、または、ＺＩＦコネクタ等）とインターフェース接続するように構成され得る。いくつかの実施形態において、コネクタ４０４のプローブカードアセンブリ４００への接続は、プローブカードアセンブリ４００の上面への力の印加を引き起こす。この力は、プローブカードアセンブリまたはその構成要素（本明細書中に記載されるようなプローブカードアセンブリの一部であり得る様々な基板など）の変形を引き起こすのに十分である。本明細書中に記載されるスティフナアセンブリ１００の実施形態は、コネクタ４０４のプローブカードアセンブリ４００への接続から生じる力（および、プローブカードアセンブリの動作中に生じる力）によって、プローブカードアセンブリ４０、または、その中のあらゆる基板の変形およびたわみを制限することを容易にし得る。
【００４４】
[0053]  プローブカードアセンブリ４００は、ＤＵＴ４２８の１つ以上の入力および／または出力端子４２０に押圧され、そして一時的に電気的接続させるように構成された１つ以上の弾性接触要素４２６も含む。弾性接触要素４２６は、通常、ＤＵＴ４２８の端子４２０と対応するように構成され、かつ、所望のジオメトリを有する１つ以上の配列内に配置され得る。
【００４５】
[0054]  プローブカードアセンブリ４００は、コネクタ４０４および弾性接触要素４２６を支持し、かつ、これらの間に電気的接続を与えるように構成された１つ以上の基板を含み得る。図４に示す例示的なプローブカードアセンブリ４００は、３つのこのような基板を有するが、他の実施形態においては、プローブカードアセンブリ４００はこれよりも多いまたは少ない基板を有することができる。図４に示す実施形態において、プローブカードアセンブリ４００は配線基板４０２、インターポーザ基板４０８、およびプローブ基板４２４を含む。配線基板４０２、インターポーザ基板４０８、およびプローブ基板４２４は、非制限的に、プリント回路基板、セラミック、有機もしくは無機材料等、またはこれらの組み合わせといったあらゆるタイプの適切な材料から、通常、作製することができる。図４に示すように、スティフナアセンブリ１００は配線基板４０２に接続され得る。スティフナアセンブリ１００は、上述されたように、ＤＵＴ４２８の端子４２０の各上面の対応するトポグラフィのあらかじめ設定された許容範囲以内のコンフィグレーションまたはトポグラフィで、弾性接触要素の各先端を維持するために利用され得る。いくつかの実施形態において、許容範囲は３０ミクロン以内である。いくつかの実施形態において、トポグラフィは実質的に平面である。いくつかの実施形態において、トポグラフィは非平面であってよい。
【００４６】
[0055]  電気的伝導経路（図示せず）が、コネクタ４０４から様々な基板を介して弾性接触要素４２６および構成要素４３０まで、通常、設けられる。例えば、図４に示す実施形態において、電気的伝導経路（図示せず）は、コネクタ４０４から配線基板４０２を介して複数の電気的伝導ばね相互接続構造４０６まで設けられ得る。他の電気的伝導経路（図示せず）は、ばね相互接続構造４０６からインターポーザ基板４０８を介して複数の電気的伝導ばね相互接続構造４１９まで設けられ得る。また他の電気伝導経路（図示せず）は、ばね相互接続構造４１９からプローブ基板４２４を介して弾性接触要素４２６まで設けられ得る。配線基板４０２、インターポーザ基板４０８、およびプローブ基板４２４を介する電気的伝導経路は、配線基板４０２、インターポーザ基板４０８、およびプローブ基板４２４内および／またはこれらを介して配置され得る導電性ビア、トレース等を含むことができる。
【００４７】
[0056]  配線基板４０２、インターポーザ基板４０８、およびプローブ基板４２４は、１つ以上のブラケット４２２および／または他の適切な手段（ボルト、ねじ、または他の適切な締結具等）により結合させられ得る。図４に示されるプローブカードアセンブリ４００は、例示にすぎず、かつ、説明および議論をわかりやすくするために簡易化されており、多くの変更、修正、および追加が考えられる。例えば、プローブカードアセンブリは、図４に示されるプローブカードアセンブリ４００よりも少ないまたは多い基板（例えば、４０２、４０８、４２４）を有してよい。別の例として、プローブカードアセンブリは１つ以上のプローブ基板（例えば、４２４）を有してよく、このような各プローブ基板は（図１−２に関して上記記載されるように）独立して調節可能であり得る。複数のプローブ基板を有するプローブカードアセンブリの他の例は、２００５年６月２４日に出願された米国特許出願第１１／１６５８３３号において開示されているがこれに限定されない。プローブカードアセンブリの追加の例が、前述の米国特許出願第１１／１６５８３３号と同様に、１９９９年１１月２日に発行された米国特許第５、９７４、６６２号および２００３年１月２１日に発行された米国特許第６、５０９、７５１号において説明されるが、これに限定されない。これらの特許および出願において記載されるプローブカードアセンブリの様々な特徴は、図４において示されるプローブカードアセンブリ４００において実施され、前述特許および出願において記載されたプローブカードアセンブリは、本明細書中に記載された発明的なスティフナアセンブリの使用により利益を受け得る。
【００４８】
[0057]  通常、スティフナアセンブリ１００の内側および外側部材は、上述のように互いに整列され、プローブカードアセンブリ４００の初期アセンブリ中にプローブ基板４２４および／またはその上に配置される弾性接触要素４２６の初期の平面方向および／または横方向の配向を与え得る。更に、スティフナアセンブリ１００の内側および外側部材は、例えば、プローブカードアセンブリ４００が、使用される特定のプローバ／テスタおよび／または検査される特定のＤＵＴにおける平面および／または横方向の位置の変更を補うために、特定の検査装置内に取り付けられた後に、スティフナアセンブリ１００の内側および外側部材が更なる平面および／または横方向の調節のために互いに対して移動させられ得る。
【００４９】
[0058]  動作中、弾性接触要素４２６は、少なくとも１つのＤＵＴ４２８またはプローブカードアセンブリ４００を移動させることにより、ＤＵＴ４２８の端子４２０に接触させられる。通常、ＤＵＴ４２８は、端子４２０との信頼性の高い電気的接触を提供するように弾性接触要素４２６と十分に接触させるべくＤＵＴ２８を移動させる検査システム（図示せず）内に配置される可動支持部上に配置されてよい。ＤＵＴ４２８は、テスタのメモリ内に含まれるように所定のプロトコルごとに検査され得る。例えば、テスタはプローブカードアセンブリ４００を介してＤＵＴ４２８へ与えられるパワーおよび検査信号を生成させ得る。検査信号に応じてＤＵＴ４２８により生成される応答信号は、同様にプローブカードアセンブリ４００を介してテスタへ運ばれ、テスタは応答信号を分析し、ＤＵＴ４２８が検査信号に正しく応答するか否かを決定する。通常、ＤＵＴ４２８は昇温（例えば、ウエハレベルバーンインに対して摂氏２５０度までの温度）で検査される。従って、プローブカードアセンブリ４５０は、検査温度の一定の許容範囲と等しい、または許容範囲内の温度まで予熱される。内側部材１０４および外側部材１０６を有するスティフナアセンブリ１００の実施形態は、（例えば、内側部材１０４といった）加熱が必要なスティフナアセンブリの熱質量が低減するために、急速加熱時間を促進し得る。いくつかの実施形態において、スティフナアセンブリ１００は、上記されるように、構成要素の加熱および／または冷却のために、上部スティフナ１０１と下部スティフナ１６０および／または６６０の両方に対する基板の独立した半径方向の拡大および／または縮小も容易にし得る。
【００５０】
[0059]  ＤＵＴ４２８をプローブカードアセンブリ４００の弾性接触要素４２６と接触させるために移動させる場合、ＤＵＴ４２８は、全ての弾性接触要素４２６が端子４２０と十分に接触するまでプローブカードアセンブリ４００に向けて通常は移動されられ続ける。プローブカードアセンブリ４００上に配置された弾性接触要素４２６の各先端の１つまたは両方の非平面性、および、端子４２０の高さの変形のため、ＤＵＴ４２８は、第１の弾性接触要素４２６がＤＵＴ４２８へ初期接触の後、約１〜４ミル（約２５．４〜１０２μｍ）の追加の非制限的な例示的範囲でプローブカードアセンブリ４００の方へ移動され続ける（オーバートラベルとも呼ばれる）。オーバートラベルの実際の量は、弾性接触要素４２６の各先端の非平面性の特性、および／または、端子４２０の高さの変形に依存する。従って、弾性接触要素４２６の一部は、他よりも多くの歪みを受け得る。しかし、オーバートラベルの必要条件は、配線基板４０２へ伝達させられる力をプローブ基板４２４へ与えることである。スティフナアセンブリ１００は、接触要素４２６の先端の位置を移動させ、かつ、ＤＵＴ４２８の端子４２０との接触を失わせ得る配線基板４０２のあらゆる屈曲または歪みを制限することを容易にする。スティフナアセンブリ１００は、上述したように、上部スティフナ１０１のみの使用により、または、下部スティフナ１６０および／または６６０と組み合わせた上部スティフナ１０１の使用により、基板のたわみを制限し得る。いくつかの実施形態において、スティフナアセンブリ１００は基板の半径方向の自由度を追加的に与え、スティフナアセンブリ１００（またはその構成要素）に対する基板の独立した半径方向の動き（例えば、拡大および／または縮小）を容易にし得る。
【００５１】
[0060]  例えば、図５は、本発明のいくつかの実施形態による図４に関して上記されるようなプローブカードアセンブリ４００を利用する、半導体デバイスまたはＤＵＴを検査するためのプロセス５００を示す。例示的なプロセス５００は、５０２から開始され、５０２ではプローブカードアセンブリ４００が、これに接続したスティフナアセンブリ１００を有して提供される。通常、スティフナアセンブリ１００の内側部材１０４の平面は、アライメント機構１１０を介して外側部材１０６の平面に対して調節され得る。更に、上述したように、内側部材１０４は外側部材１０６に対して横方向に調節され得る、および／または、プローブ基板４２４は横方向に調節され得る。任意選択的に、５０４において、プローブカードアセンブリは加熱され得る。次に、５０６において、検査されるべきデバイスがプローブカードアセンブリ４００の弾性接触要素４２６の各先端に対して接触させられ得る。
【００５２】
[0061]  従って、スティフナアセンブリおよびこれを備えるプローブカードアセンブリが本明細書中で提供される。スティフナアセンブリは機械的に強く、かつ、熱的に緩く接続される構成要素を含み、これによりプローブカードアセンブリと共に使用する基板を補強する一方で、スティフナアセンブリ構成要素間の熱伝導を最小限にし得る。スティフナアセンブリ構成要素間の最小限にされた熱伝導により、検査中に加熱されなければならないスティフナアセンブリの熱質量を最小限にすることを容易にし、これによりスティフナアセンブリの温度を上げる加熱回数を減らす。スティフナアセンブリは、スティフナアセンブリが使用される基板のたわみを更に制限し、かつ、スティフナアセンブリ構成要素に対する基板の独立した半径方向への急速な拡大および／または縮小を促進し得る。
【００５３】
[0062]  上記は本発明の実施形態に関するが、本発明の他の多くの実施形態が本発明の基本範囲から逸脱せずに構成されてもよく、本発明の範囲は以下の特許請求によって決定される。
【図１】
2010540908.tif 000003
【図２Ａ】
2010540908.tif 000004
【図２Ｂ】
2010540908.tif 000005
【図３】
2010540908.tif 000006
【図４】
2010540908.tif 000007
【図５】
2010540908.tif 000008
【図６Ａ】
2010540908.tif 000009
【図６Ｂ】
2010540908.tif 000010
【図７】
2010540908.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月20日(2010.5.20)
【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】
複数の下部スティフナに接続した上部スティフナを含むスティフナアセンブリと、
前記上部スティフナと前記複数の下部スティフナとの間で抑制された基板と、を備え、
前記上部スティフナおよび前記複数の下部スティフナは、前記基板を介して接続し、
前記スティフナアセンブリは前記基板の非平面たわみを制限する一方で、前記スティフナアセンブリに対して前記基板の半径方向の動きを容易にする、
プローブカードアセンブリ。
【請求項２】
前記上部スティフナは、
複数の延長部であって、各延長部は前記複数の下部スティフナの各１つに接続した、複数の延長部を更に含む、請求項１または２のいずれかに記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項３】
前記基板は、
前記基板の外周について形成された複数の溝であって、各溝はその中に配置された前記複数の延長部の各１つを有する、複数の溝を含む、請求項２に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項４】
前記下部スティフナが前記溝を通過することができないように、各下部スティフナは各対応する溝よりも大きいフランジを更に含む、請求項３に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項５】
前記基板は、
各溝に形成された棚であって、前記棚は前記複数の下部スティフナの前記フランジとインターフェースする大きさに作られる、棚を更に含む、請求項４に記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項６】
前記上部スティフナは、
半径方向に延在する複数のアームであって、各アームは前記上部スティフナを前記複数の下部スティフナへ接続させる延長部を有する、半径方向に延在する複数のアームを更に含む、請求項２乃至５のいずれかに記載のプローブカードアセンブリ。
【請求項７】
下部スティフナに接続した上部スティフナを含み、かつ、ｚ方向において固定継手を提供し、ｘｙ面において前記上部スティフナと前記下部スティフナとの間で相対移動を容易にする複数の屈曲部を有するスティフナアセンブリと、
前記上部スティフナと前記下部スティフナとの間で抑えられた基板とを含み、前記スティフナアセンブリは前記基板の非平面たわみを制限する一方で、前記スティフナアセンブリに対する前記基板の半径方向の動きを容易にする、
プローブカードアセンブリ。
【請求項８】
前記下部スティフナは、
前記基板について、その周囲近傍に継続的な支持を与える部材を含む、請求項７に記載のスティフナアセンブリ。
【請求項９】
前記スティフナアセンブリに接続した１つ以上のプローブ基板を更に含み、前記部材は前記１つ以上のプローブ基板を実質的に囲む、請求項８に記載のスティフナアセンブリ。
【請求項１０】
前記部材は、前記基板に形成された複数の開口を介して前記上部スティフナに接続する、請求項８または９のいずれかに記載のスティフナアセンブリ。
【国際調査報告】
2010540908.tif 000012
2010540908.tif 000013