(57)【要約】ＩＣ回路のウェハレベル試験用の試験装置が開示される。上側および下側ピン２２、６２は、互いに相対的にスライドするように構成され、エラストマー８０によって電気的にバイアスされた接触状態に保持される。エラストマーは、上側２２の板と底部７０との間でその本来の休止状態から事前に圧縮される。事前圧縮によって、ピンの弾性応答が改善される。ピンのクラウン４０は、少なくとも１つのフランジ４４ａ〜ｂが板２０の上限停止面９０と係合することによって比較的同一平面上に保持され、それによってクラウンの同一平面性が保証される。ピンガイド１２は、位置合わせ角部５０６を確立し、少なくとも１つのはす向かいの角部におけるエラストマーによりガイドを角部の中へと駆動することによって、リテーナ１４とアライメントされた状態に保持される。
2015523567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハレベル被試験集積回路装置（ＤＵＴ）上の試験パッドと一時的に接触させる試験コンタクトピンアセンブリにおいて、前記試験コンタクトピンアセンブリは、
ａ．前記ＤＵＴと接触する上側延長部と、部分と、少なくとも１つの横方向の横木型フランジと、接触面と、をさらに含む少なくとも１つの摺動可能な上側端子ピンであって、非試験位置と試験位置との間で摺動可能な上側端子ピンと、
ｂ．足部および同様の接触面を有する少なくとも１つの下側端子ピンと、
ｃ．前記上側および下側ピンは付勢力によって接触された状態に保持され、同上側および下側ピンがそれぞれの接触面を一緒に、ただし相互に摺動可能な関係で保持することと、
ｄ．圧縮されていない状態にある時に所定の高さであるエラストマー材料であって、前記ピンを取り囲んで前記付勢力を生成するエラストマー材料と、
ｅ．前記エラストマー材料の上に位置付けられた実質的に剛性の上側ピン案内面であって、前記フランジのための案内通路を画定する１対の離間された平行壁と、前記平行壁の間にあり、前記ピンのための上限停止面を画定する上壁と、前記上限停止面の中の、前記案内面を超えて延びて前記ＤＵＴと接触する前記上側ピンの延長部分を受けるための孔と、を含み、前記通路が、前記フランジを前記平行壁と最小の摩擦接触にて受承されるのに十分な大きさにサイズ化されており、前記上限停止面が、それが前記フランジと接触することによって前記上側ピンのための上方停止限界を提供するような上側ピン案内面と、
ｆ．前記案内通路が、前記フランジを、前記非試験位置と前記試験位置から起こるピン移動距離の間に、回転しないように収容し、前記上側および下側ピンの接触面が前記ピン移動距離全体を通じて相互に最大限に接触するのに十分な深さを有することと、
を含む試験コンタクトピンアセンブリ。
【請求項２】
前記ピンの移動距離が、非試験位置にある時の前記上側ピンの延長部の最高地点と試験位置にある時の前記延長部の最低地点との間の距離として定義され、前記通路の前記深さが前記ピン移動距離と等しいか、それより大きい、請求項１に記載の試験アセンブリ。
【請求項３】
試験位置にある前記上側ピンの延長部の前記最低地点が常に、前記ＤＵＴ上のいずれの試験パッドの高さを超える、請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項４】
試験位置にある前記上側ピンの延長部の前記最低地点が、前記ＤＵＴ試験パッドの高さの半分を超える、請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項５】
案内面が上面を含み、前記ピンの延長部がそこから突出し、ピン延長部が試験位置にある時に前記上面からわずかに突出する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項６】
案内面が上面を含み、前記ピンの延長部がそこから突出し、ピン延長部が試験位置にある時に前記上面から実質的に突出する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項７】
試験パッド被試験集積回路装置（ＤＵＴ）を一時的に接触させるコンタクトピンアレイアセンブリにおいて、
ａ．前記パッドと接触している時にＺ軸に沿って下方に移動するように構成された上側コンタクトピンであって、
Ｉ．先端および下端を有する長手方向の上側部分と、
ＩＩ．所定の幅と上側縁辺を有する、横方向に延びる１対のフランジであって、前記上側部分の前記下端から延びるフランジと、
ＩＩＩ．前記フランジから延びる下側部分と、
を有するピンと、
ｂ．前記上側ピンと前記下側部分において摺動可能に接触する下側ピンと、
ｃ．上限ストッパを含むガイド板であって、
ｉ．前記板が、上限停止バリアをその間に有する、離間された平行な複数の凹部を含む底面を有し、前記凹部が、最小限の摩擦接触で前記フランジをちょうど受承し、かつ前記フランジを所定の向きに拘束するようにサイズ化されており、前記フランジの少なくとも１つの上側縁辺が前記上限停止バリアと接触して、前記ピンのための移動上限を画定し、
ｉｉ．少なくとも１つのフランジの高さが少なくとも１つの凹部の深さより小さいか、それと等しく、前記ピンが回転移動しないように拘束され、かつ前記板によって画定される移動上限を有し、それによって前記ピンをＺ軸に沿って移動できるようにしながらすべての軸においてアライメントされた状態に保つ
ガイド板と、
を含むコンタクトピンアレイアセンブリ。
【請求項８】
前記ガイド板が膨張率の低い、実質的に非吸湿性の材料を含む、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記上側ピンが、離間された２つの頂点を有するチゼル型のクラウンを含む、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記上側ピンが、それらの間に弓形の半球形の谷部を有するチゼル型のクラウンを含む、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
ウェハレベル集積回路上の試験パッドのための、同一平面上にある複数のコンタクトピンクラウンを提供する方法において、前記方法は、
ａ．前記ピンのための孔を有するピンガイド板を、前記クラウンが前記孔から突出するように形成するステップと、
ｂ．各ピンに停止フランジ要素を形成するステップと、
ｃ．前記ピンガイド板の下面に上限停止壁を形成するステップと、
ｄ．各ピンを、前記停止要素と上限ストッパとの間に係合して前記ピンの上方へのＺ軸移動を制限するように構成するステップと、
ｅ．前記上側板の前記下面に陥凹通路を形成するステップであって、前記通路が、前記フランジの一部を受承し、それにより前記通路内の前記ピンの回転が制限されるようにサイズ化されるステップと、
を含む方法。
【請求項１２】
前記ピンの移動は、前記フランジが前記通路から完全に出ないように制限される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ウェハレベル集積回路上の試験パッドに当てた複数のコンタクトピンに上方への均一な弾性付勢力を提供する方法において、前記方法は、
ａ．楔形の接触面を有する上側ピンをエラストマーブロックに挿入するステップと、
ｂ．楔形の接触面を有する下側ピンを、前記エラストマーブロック内において前記上側ピンの前記楔形の面と接触するように挿入するステップと、
ｃ．上側板と下側板との間に前記ブロックを挟むことによって、前記ブロックを所定の量だけ事前に圧縮するステップと、
を含む方法。
【請求項１４】
集積回路試験装置を使用するために、角部を有するピンガイド板を、同様の角部を有し、かつ前記ピンガイド板を受承するようにサイズ化されたリテーナ板の中に正確にアライメントさせる方法において、前記方法は、
ａ．前記リテーナ板の位置合わせ角部及び隣接する側壁と前記ピンガイド板とを正確に位置付けるステップと、
ｂ．前記ピンガイドを前記リテーナに緩く挿入するステップと、
ｃ．付勢要素を、少なくとも前記１つの角部に対して対角線上で隣接する角部の前記側壁に挿入し、前記ピンガイドを前記位置合わせ角部に付勢するステップと、
を含み、
前記ピンガイドが前記位置合わせ角部の中にアライメントされる方法。
【請求項１５】
付勢要素を少なくとも２つの角部に挿入するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
付勢要素を、前記位置合わせ角部を除くすべての角部に挿入するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
集積回路テスタにおいて試験ピンを正確にアライメントさせるアライメントシステムにおいて、前記アライメントシステムは、
ａ．少なくとも２つの角部を有し、前記角部の一方が位置合わせ角部であり、他方が従動角部であり、前記角部がそこから延びる側壁を有するピンガイド板と、
ｂ．前記ガイド板を受承するリテーナ板であって、概して前記ガイド板を受承するようにサイズ化された孔を有し、同様に少なくとも２つの角部を有し、前記角部から延びる側壁を含み、前記角部の一方が位置合わせ角部であって、前記ガイド板と一緒に前記試験ピンのための正確な位置を決定し、前記角部のもう一方が駆動角部であるようなリテーナ板と、
ｃ．前記駆動角部の前記側壁がその中に凹部を含むことと、
ｄ．前記ガイド板の前記従動角部の前記側壁が凹部を含むことと、
ｅ．駆動凹部および従動凹部に適合されて、前記ピンガイド板を前記従動角部から前記リテーナ板の前記位置合わせ角部へと付勢するためのエラストマー材料と、
を含み、
それにより、付勢力を受けて位置合わせ角部同士が嵌合することによって、前記ガイド板が前記リテーナと正確に位置合わせされるアライメントシステム。
【請求項１８】
前記従動角部の半径が拡大されて、前記ピンガイドの角部がその中に挿入されると、側壁間が実質的に接触するようになっている、請求項１７に記載のアライメントシステム。
【請求項１９】
前記駆動角部の半径が縮小されて、前記ピンガイドの角部がその中に挿入されると、側壁間が実質的に接触するようになっている、請求項１７に記載のアライメントシステム。
【請求項２０】
前記エラストマー材料が、少なくとも部分的に前記凹部の中に受承される直径を有する円柱形の要素として形成される、請求項１７に記載のアライメントシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路の製造と試験に関する。より詳しくは、本発明は半導体ウェハ基板上にある複数の集積回路ダイを試験するための方法と構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の集積回路製造技術では通常、いくつかの個別の集積回路装置が１枚のウェハと呼ばれる単一半導体基板上に形成される。製造が完了した後、ウェハは通常、切断またはスクライブされて、個別の集積回路装置を、一般に個片化された装置またはダイと呼ばれる個別の装置に、または一般にストリップと呼ばれる装置の列状の集合に分離される。通常、個別の個片化された集積回路装置である「チップ」はダイまたはダイスと呼ばれ、ウェハ上で相互に離間されて、ウェハをセグメント化するために使用される切断ツールを受ける。それゆえウェハは、切断動作を受ける交差線によって分離された、集積回路ダイ（ダイス）の連続体のような外観を有する。これらの線は一般に、スクライビングライン、ストリートまたはレーンと呼ばれる。このようなダイスは、ＩＣパッケージングに入れることができ、ワイヤがダイからＩＣパッケージ内のリードへと接続される。次に、パッケージのリードまたはコンタクトについて試験を行うことができ、これらは比較すれば、ＩＣダイ上のコンタクトよりはるかに大きい。したがって、ＩＣリードパッケージの試験に使用される技術は、ウェハレベルの試験とは特に同じではなく、ＩＣに実装されたリードの試験からの原理は、実質的な改変と発明的な考案を加えなければ効果がないことに気付いた。
【０００３】
多くの場合、個別の集積回路ダイの電気的機能性の試験は、ウェハレベルまたはストリップレベルのいずれかで行うことが有利であるように思われる。すなわち、ウェハをセグメント化し、個別の集積回路ダイを相互に分離する前である。一般に、この試験は一連の試験プローブを電気入力出力（Ｉ／Ｏ）パッド、すなわち各集積回路ダイの露出面に形成されたボンディングパッドまたはバンプと接触させることによって行われる。これらのＩ／Ｏパッドは通常、集積回路ダイがその後パッケージングされる場合は、リードフレームの要素に接続される。このようなテスタの一例がコリガン（Ｃｏｒｒｉｇａｎ）の（特許文献１）に示されている。
【０００４】
半導体集積回路装置（「ダイ」）は、これらがまだ、それが形成された半導体ウェハ上に存在しているうちに試験することもできる。このようなウェハレベル試験は従来、チップ単位で行われ、プローブ針先を、一般にウェハプローバと呼ばれる精密ウェハハンドリングシステムを使って、あるチップのためのボンドパッドと接触させる。用途ごとに、特に設計されたプローブの空間構成を、一般にプローブアレイと呼ばれるものの中のボンディングパッドの空間アレイと一致させる。ウェハプローバでは、１個のダイまたは複数のダイのいずれかを、テスタを介してプローブ針先を通じて刺激し、試験してもよい。ウェハプローバの各インデックスステップで１個のダイが試験される場合、プロープアレイは一般にシングルサイトと呼ばれる。ウェハプローバの各インデックスステップで２個またはそれ以上のダイが試験される場合、プローブアレイは一般にマルチサイトと呼ばれる。シングルダイまたはマルチサイトダイを試験した後、ウェハプローバシステムを次のダイまたはダイの集合へとインデックスし、これらを同様に試験する。プローブアレイは一般に、プリント回路基板（ＰＣＢ）素子に固定されて、試験システムと接続するための信号線のルーティングが可能となるようにされ、プローブアレイとＰＣＢの前記アセンブリはプローブカードと呼ばれる。
【０００５】
しかしながら、ウェハプローバと大型のプローブアレイシステムもまた存在し、これらは半導体ウェハ全体を、ウェハ上のすべてのダイ（すなわち、チップ）を同時に、またはウェハ上のダイの大部分を同時に、試験することができる。さらに、このようなシステムはまた、ウェハ上のダイについて、基本的な機能性を超える試験を行って、早期の潜在的故障を取り除くことを目的として、限定的な時間にわたってチップに応力を加えるために使用してもよく、これは当業界では「バーンイン」と呼ばれる。例示的なシステムはクラム（Ｃｒａｍ）の（特許文献２）に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５５３２１７４号明細書
【特許文献２】米国特許第７１７６７０２号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下の概要は、読者が開示全体と特許請求の範囲を理解するのを支援するためのものである。この概要ではなく、特許請求の範囲が本発明の範囲を定義する。
ウェハレベル集積回路装置の試験パッドと一時的に接触する試験コンタクトピンアセンブリまたはプローブアレイが開示され、試験パッドは、ウェハ上の試験ダイと電気接続するために固定された金属薄膜、電気めっきバンプ、または半田ボール材料を含む。開示される試験コンタクトピンアセンブリは少なくとも１つの上側端子ピンを含み、これはさらに、長手方向の延長部と、少なくとも１つの横方向のフランジまたは他の何らかの接触面と、下側の端子ピンと接触するための接触面と、を有する。開示される試験コンタクトピンアセンブリはさらに、少なくとも１つの下側端子ピンを含み、これは、上側端子ピンと接触するための接触面と、足部と、を有し、前記ピンは、接触面を一緒に保持するが、相互に摺動可能な関係に保持する付勢力によって接触された状態に保持される。また、圧縮されていない状態にある時に所定の高さであるエラストマー材料があってもよく、前記材料はピンの周囲を取り囲み、前記付勢力を生成し、表面を摺動可能な電気接触状態に保持する。また、前記エラストマー材料の上に位置付けられた剛性の上面があってもよく、前記上限停止面は、前記長手方向の延長部の一部を受ける少なくとも１つの孔と、ピンの前記少なくとも１つのフランジまたは他の接触面を受けて、これと接触する上限停止壁と凹部とを有する少なくとも１つの通路と、を有し、前記通路は、側壁との摩擦接触が最小となるように前記フランジを受承するのに十分な大きさにサイズ化され、それによって前記上限停止面は、それがフランジと接触することによって、上側ピンの上方停止限界を提供する。通路は、同様の拘束効果を有する窪み、凹部、または直立壁であってもよい。
【０００８】
上限停止面は、前記足部またはその他の下部境界層の上の所定の距離の位置に固定され、前記距離は、圧縮されていない時のエラストマー材料の高さにフランジの少なくとも１つの高さを加算したものより小さく、それによってエラストマー材料は、上側ピンがＩＣパッドと接触する前に、事前に圧縮された状態になる。上限停止面のための所定の位置は、上側端子ピンの横方向のフランジ要素と一緒に使用される時の、精密なデータムを提供する。この事前圧縮状態は、精密な上限停止面に上側端子ピンを当てるための負荷力を提供する。さらに、事前圧縮状態はまた、ピンに対し、これらがＩＣパッドと接触する時に、より均一な付勢力を提供する。事前圧縮をしないと、ピンの初期移動の反応力は、エラストマーがさらに圧縮する後の移動より低くなる。
【０００９】
また、上側コンタクトピンを有するウェハレベル集積回路装置上の試験パッドを一時的に接触させるコンタクトピンアレイアセンブリも開示され、これは、前記パッドと接触した時にＺ軸に沿って下方に移動するように構成され、ピンは、先端と下端を有する長手方向の上側部分と、所定の幅と上縁を有する横方向に延びる１対のフランジ（またはその他の停止係合部材）と、を有し、前記フランジは前記上側部分の前記下端から延びる。また、前記フランジから延びる下側部分と、上側ピンと前記下側部分において摺動可能に接触する下側ピンと、膨張率の低い、実質的に非吸湿性の材料の剛性の板である上限停止板と、もあってよい。上限停止板は、底（またはその他の接触）面を有し、これは、最小の摩擦接触で前記フランジをちょうど受け、前記フランジを所定の向きに拘束する大きさの、離間された平行な複数の凹部を含み、前記フランジの少なくとも１つの上縁は、前記板の前記底面と接触して、前記ピンのための移動上限を決定し、それによってピンは回転運動しないように拘束され、前記板により画定される移動上限を有し、その結果、前記ピンはすべての軸においてアライメントされた状態に保たれ、その一方でＺ軸に沿って移動できる。ピンの移動は好ましくは、前記フランジが通路から完全に出ないように制限される。
【００１０】
また、ウェハレベル集積回路上の試験パッドに同一平面上の複数のコンタクトピンクラウンを提供する方法も開示され、これは、前記ピンのための孔を有し、前記クラウンが前記孔から突出するような、以下においてはピンガイドと呼ばれる上板を形成するステップと、各ピンに停止要素を形成するステップと、前記上板の下面に上限停止部分を形成するステップと、各ピンを、停止素子と上限ストッパとの間に係合してピンのＺ軸に沿った上方への移動を制限するように構成するステップと、上板の下面に通路を形成するステップであって、前記通路がピンの一部を受けて、通路内のピンの回転が制限され、ピンのＺ軸に沿った上方への移動が上限ストッパの接触によって制限される大きさであるようなステップと、の全てまたはいくつかを、順番を問わずに含む。ピンの移動は、前記フランジが通路から完全に出ないように制限される。
【００１１】
ピンガイド板は機械加工または成形工程によって製造してもよく、好ましくは、セラミック材料またはガラス充填複合材料で構成してもよい。
開示されているように、これはウェハレベル集積回路上の試験パッドに当たった状態の複数のコンタクトピンに均一な上方への弾性付勢力を加える方法であり、同方法は、楔形の接触面を有する上側ピンをエラストマーブロックに挿入するステップと、楔形の接触面を有する下側ピンを、前記エラストマーブロック内で上側ピンの楔形面と接触させて挿入するステップと、前記ブロックを、ブロックを上下の板間に挟むことによって所定の量を事前に圧縮するステップと、の全てまたはいくつかを、順番を問わずに有する。事前圧縮は、様々な方法で行うことができるが、主な効果は、ピンがＩＣパッドと接触したことに応答するＺ軸に沿った均一な弾性を得ることである。事前圧縮しないと、弾力は、エラストマーの、その初期の圧縮における「たるみ」によって非常に不均一となる。また、集積回路試験装置を使用するために、角部を有するピンガイド板を、同様の角部を有し、かつ前記ピンガイド板を受ける大きさのリテーナ板の中に正確にアライメントさせる方法も開示され、この方法は、
ａ．前記リテーナ板の位置合わせ角部と隣接する側壁と前記ピンガイド板を正確に位置付けるステップと、
ｂ．前記ピンガイドを前記リテーナに緩く挿入するステップと、
ｃ．付勢要素を、少なくとも前記１つの角部に対して対角線上で隣接する角部の前記側壁に挿入し、前記ピンガイドを前記位置合わせ角部の中へと付勢するステップと、のうちのいずれかまたは全てを、順番を問わずに含み、それによりピンガイドが前記位置合わせ角部の中にアライメントされる。
【００１２】
この方法はまた、付勢要素を少なくとも２つの角部に挿入するステップも含むことができる。
この方法はまた、付勢要素を位置合わせ角部以外のすべての角部に挿入するステップも含むことができる。
【００１３】
この方法はまた、位置合わせ角部またはピンガイドの角部（または両方）を切り取るか、形成して、角部そのものは接触せず、または交わらないが、その角部から延びる側壁が正確に係合するようにするステップも含むことができる。これは、角部より側壁を正確に機械加工する方が容易であるため、角部が若干一致せず、アライメントのために側壁が正しく係合できなくなるという問題を回避する。
【００１４】
本願はまた、集積回路テスタにおいて試験ピンを正確にアライメントさせるアライメントシステムを含み、このシステムは、
ａ．少なくとも２つの角部を有し、前記角部の一方が位置合わせ角部であり、他方が従動角部（ｄｒｉｖｅｎ  ｃｏｒｎｅｒ）であり、前記角部がそこから延びる側壁を有するピンガイド板と、
ｂ．前記ガイド板を受けるリテーナ板であって、概して前記ガイド板を受ける大きさの孔を有し、同様に２つの角部を有し、前記角部から延びる側壁を含み、前記角部の一方が位置合わせ角部であって、ガイド板と一緒に試験ピンのための正確な位置を決定し、前記角部のもう一方が駆動角部（ｄｒｉｖｉｎｇ  ｃｏｒｎｅｒ）であるようなリテーナ板と、
ｃ．前記駆動角部の前記側壁がその中に凹部を含むことと、
ｄ．前記ガイド板の前記従動角部の前記側壁が凹部を含むことと、
ｅ．前記駆動および従動凹部に適合されて、ピンガイド板を従動角部から前記リテーナ板の位置合わせ角部へと付勢するためのエラストマー材料と、
を含み、
付勢力を受けて位置合わせ角部同士が嵌合することによって、ガイド板がリテーナと正確に位置合わせされる。
【００１５】
アライメントシステムは、前記従動角部の半径が拡大されていてもよく、前記ピンガイドの角部がその中に挿入されると、側壁間が実質的に接触する。
アライメントシステムは、前記駆動角部の半径が縮小されていてもよく、前記ピンガイドの角部がその中に挿入されると、側壁間が実質的に接触する。
【００１６】
アライメントシステムはまた、付勢要素として円柱形のエラストマーの使用も含んでいてよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ウェハプローバシステムの構成部品の小集合とウェハの概略図である。
【図２】一般にプローブカードとも呼ばれるプローブカードプリント回路基板（ＰＣＢ）アセンブリに固定されたプローブアレイの概略図である。
【図３】プローブアレイの上面図である。
【図４】図２のプローブアレイの等角図である。
【図５】図３のプローブアレイの一部切欠き側面図である。
【図６】圧縮されていない状態の１対のプローブの側面概略図である。
【図７】圧縮された状態のプローブを有する図６と同様の図である。
【図８】図６と同様の側面概略図であるが、コンタクトボールが描かれ、追加の層が示されている。
【図９】図８と同様の図であるが、ピンが圧縮された状態で示されている。
【図１０】図３に示されるアレイの上部の等角図である。
【図１１】図１０に示されるアレイの部分の底面の等角図である。
【図１２】ピンが取り除かれた図１１と同様の図である。
【図１３】ピンが取り除かれた図１０と同様の図である。
【図１４】図３のアレイの一部切欠き側面図である。
【図１５】エラストマー層の上面図である。
【図１６】エラストマー層の側面図である。
【図１７】上側セラミック板の上面図である。
【図１８】図１７の板の底面図である。
【図１９】図１８と同様の底面図であるが、保持ポストが示されている。
【図２０】保持ポストを有するピンガイド板の、底から見た底部等角図である。
【図２１】１８０度回転させた、図２０と同様の図である。
【図２２】ピンガイドの底部の図２０と同様の図であるが、カプトンカートリッジが保持ポストの上に挿入されている。
【図２３】異なる位置まで回転させた図２２と同様の図である。
【図２４ａ】ダブルエッジクラウンと凹部を有する個別の上側ピンの上面図である。
【図２４ｂ】ダブルエッジクラウンと凹部を有する個別の上側ピンの側面図である。
【図２４ｃ】ダブルエッジクラウンと凹部を有する個別の上側ピンの正面図である。
【図２４ｄ】ダブルエッジクラウンと凹部を有する個別の上側ピンの他の側面図である。
【図２４ｅ】ダブルエッジクラウンと凹部を有する個別の上側ピンの側面斜視図である。
【図２４ｆ】ダブルエッジクラウンと凹部を有する個別の上側ピンの底面図である。
【図２５ａ】４点クラウンと横方向の凹部を有する個別の上側ピンの上面図である。
【図２５ｂ】４点クラウンと横方向の凹部を有する個別の上側ピンの側面図である。
【図２５ｃ】４点クラウンと横方向の凹部を有する個別の上側ピンの正面図である。
【図２５ｄ】４点クラウンと横方向の凹部を有する個別の上側ピンの他の側面図である。
【図２５ｅ】４点クラウンと横方向の凹部を有する個別の上側ピンの側面斜視図である。
【図２５ｆ】４点クラウンと横方向の凹部を有する個別の上側ピンの底面図である。
【図２６ａ】４点クラウンと中央凹部を有する個別の上側ピンの上面図である。
【図２６ｂ】４点クラウンと中央凹部を有する個別の上側ピンの側面図である。
【図２６ｃ】４点クラウンと中央凹部を有する個別の上側ピンの正面図である。
【図２６ｄ】４点クラウンと中央凹部を有する個別の上側ピンの他の側面図である。
【図２６ｅ】４点クラウンと中央凹部を有する個別の上側ピンの側面斜視図である。
【図２６ｆ】４点クラウンと中央凹部を有する個別の上側ピンの底面図である。
【図２７ａ】楔形クラウンを有する個別の上側ピンの上面図である。
【図２７ｂ】楔形クラウンを有する個別の上側ピンの側面図である。
【図２７ｃ】楔形クラウンを有する個別の上側ピンの正面図である。
【図２７ｄ】楔形クラウンを有する個別の上側ピンの他の側面図である。
【図２７ｅ】楔形クラウンを有する個別の上側ピンの側面斜視図である。
【図２７ｆ】楔形クラウンを有する個別の上側ピンの底面図である。
【図２８ａ】チゼル型クラウンを有する個別の上側ピンの上面図である。
【図２８ｂ】チゼル型クラウンを有する個別の上側ピンの側面図である。
【図２８ｃ】チゼル型クラウンを有する個別の上側ピンの正面図である。
【図２８ｄ】チゼル型クラウンを有する個別の上側ピンの他の側面図である。
【図２８ｅ】チゼル型クラウンを有する個別の上側ピンの側面斜視図である。
【図２８ｆ】チゼル型クラウンを有する個別の上側ピンの底面図である。
【図２９ａ】ダブルベベル型クラウン（ｄｏｕｂｌｅ  ｃｈｉｓｅｌ  ｃｒｏｗｎ）を有する個別の上側ピンの上面図である。
【図２９ｂ】ダブルベベル型クラウンを有する個別の上側ピンの側面図である。
【図２９ｃ】ダブルベベル型クラウンを有する個別の上側ピンの正面図である。
【図２９ｄ】ダブルベベル型クラウンを有する個別の上側ピンの他の側面図である。
【図２９ｅ】ダブルベベル型クラウンを有する個別の上側ピンの側面斜視図である。
【図２９ｆ】ダブルベベル型クラウンを有する個別の上側ピンの底面図である。
【図３０】例示的なケルビンコンタクトシステムを重ねたプローブ針先／クラウンの斜視図である。
【図３１】例示的なケルビンコンタクトシステムを重ねたプローブ針先の上面図である。
【図３２】図３１の１つのケルビンコンタクトシステムの拡大図である。
【図３３】ピンアレイの斜視図である。
【図３４ａ】図５と６と同様の側面図であり、初期係合時（３４ａ）と、ピンが十分に押し下げられた最終係合時（３４ｂ）のＤＵＴのボールコンタクトを示す。
【図３４ｂ】図５と６と同様の側面図であり、初期係合時（３４ａ）と、ピンが十分に押し下げられた最終係合時（３４ｂ）のＤＵＴのボールコンタクトを示す。
【図３５】長いピンを有する代替的実施形態の、図３３と同様の斜視図である。
【図３６ａ】長いピンを有する図３５の代替的実施形態の側面図であり、初期係合時（３６ａ）と、ピンが十分に押し下げられた最終係合時（３６ｂ）のＤＵＴのボールコンタクトを示す。
【図３６ｂ】長いピンを有する図３５の代替的実施形態の側面図であり、初期係合時（３６ａ）と、ピンが十分に押し下げられた最終係合時（３６ｂ）のＤＵＴのボールコンタクトを示す。
【図３７】プローブカード板、ガイド板／ピンガイド、ピンアレイの上面図である。
【図３８】図３７のガイド板／ピンガイドおよびアレイの上面斜視図である。
【図３９】図３７のプローブカード板／リテーナの上面斜視図である。
【図４０】図３８と３９の組み合わせの分解底面斜視図である。
【図４１】リテーナの角部の一部の拡大部分上面斜視図である。
【図４２】１つのアレイの一部の拡大部分上面斜視図であり、エラストマーインサートを示す。
【図４３】プローブカード板／リテーナの角部の一部の拡大部分上面斜視図であり、エラストマーを示す。
【図４４】角部付近の縁辺に沿った、ピンガイド、エラストマー、リテーナの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
一般的なＩＣウェハは１ｋ〜２２ｋのダイを含み、これらは一般に、リードやコンタクトと共にＩＣケース内に実装されることになる個々のダイまたはチップへと後に切断するための縦横のスクライブラインにより分離された規則的なマトリクスに並べられる。本願は主として、概して幾何学的に隣接するダイのパターン等のアレイまたは複数のアレイの個々のダイまたはダイの集合を同時に、これらがスクライブラインに沿って切断される前に試験することに関し、その後、各ダイがリードまたはコンタクトと共にＩＣパッケージに挿入される。
【００１９】
図１及び２に示されるような好ましい実施形態において、コンタクトのプローブアレイ１０は、それ自体はリテーナによってプローブカード板１４に固定されるピンガイド板／ピンガイド１２内に、好ましくは移動しないように密接に圧入されて位置合わせされた状態に保持される。前記リテーナは額縁様の開口部を含んでいてもよく、これは段差のある棚状部を有し、ピンガイド板１２の同様の棚状部を収容する。リテーナの中に圧入されるアライメントピンによって横方向の移動自由度を制限し、プローブカードまたはＰＣＢに関する位置合わせを確保することが好ましい。このリテーナはねじファスナまたはその他を介してプローブカードに固定してもよい。
【００２０】
組み立てた状態で、ピンガイド板１２はＰＣＢプローブカード１１に当接する。板のための好ましい材料は、例えばマコール（Ｍａｃｏｒ）（登録商標）またはホトベール（Ｐｈｏｔｏｖｅｅｌ）（登録商標）等の機械加工可能なセラミックであるが、トーロン（Ｔｏｒｌｏｎ）（登録商標）またはその他の複合材料を代替的に使用してもよい。ＰＣＢ基板は複数の配線を含み、これらはプローブアレイからの信号線を試験システムのためのコネクタに接続する。ＰＣＢ、リテーナ、プローブアレイからなるプローブカード板／リテーナ１４は、ロボット装置である「ウェハプローブ」（図示せず）内に実装され、これはプローブカードとウェハ８をチャック６の上に保持し、好ましくはウェハを所定の位置に移動させ、その後、位置ガイド１２と接触させる。あるいは、板を移動させ、ウェハを移動できないようにすることもできるが、これは現在のウェハプローブシステムでは一般的ではない。ウェハプローブロボットは当業界でよく知られており、ＴＥＬ（東京エレクトロン）、ＴＳＫソリューションズ／Ａｃｃｒｅｔｅｃｈ、エレクトログラス（Ｅｌｅｃｔｒｏｇｌａｓｓ）（ＥＧ）等の会社から販売されている。先行技術のプローブアレイは、微細スプリングピン、バックリングビームおよびカンチレバー構造を利用して構成されており、これらはすべて、特にそのキャパシタンスとインダクタンスが限定要因となる、より高い周波数において性能が低下する。
【００２１】
プローブロボットはアレイの位置を既知のカメラシステムで決定し、これはアレイのピンの基準マークの位置を特定して、ウェハを試験用に選択されたピンと接触させるが、これについては本明細書で後述する。カメラシステムは一般に、上向きおよび下向きのカメラを含み、一方はウェハの位置を校正するため、もう一方はピンアレイ上の校正を行うためのものである。校正が終了すると、両方／いずれかの移動が追跡され、プローバにはウェハ上の各ダイまでの正確なステップ数が分かるはずである。
【００２２】
アレイ１０はコンタクトピン２２／６２のパッケージであり、これが多層パッケージの一部を形成する。このパッケージ１０はピンガイド板２０を有し、これには複数の孔２２があり、プローブピン３０の上側部分が図３、４に示されるようにそこから突出する。図１３、１４において、孔３２の好ましい構成は円形であり、中央部分が、同様の断面形状を有するピン２２の横木型フランジ部４４ａ、４４ｂを受承するような大きさの平行な側壁を備えた複数の長方形のスロットまたは通路９６を有することが分かる。その結果として得られる通路の構造は、ピンのアライメントを保持し、その回転を防止するため、ピン全体の向きを制御することになる。回転は、捻りまたはよじれ動作であり、これによって平坦な接触面５２／５３（図８）は同一平面上になくなり、したがって、共通の電気接触面が減る。
【００２３】
ピン２２の上側プローブ部は図５〜７において、より明瞭に見ることができ、各々がダイと接触するクラウン４０と、好ましくは前述のように長方形の断面形状を有する長尺状の本体４２を有する。他の断面形状、例えば楕円、三角形、（キー溝を伴う）キー型等も、この断面形状が孔３２またはその一部の同様の形状と嵌合して、通路９６の代わりに、またはこれに加えて上側ピンの回転アライメントを保持するために使用されるのであれば、可能である。
【００２４】
ピン４２の回転を防止し、アライメントを保持するための好ましい方法は、図５、１０、１１、１２、１３、１８、１９、２０及び２１おいて最も明瞭に分かるように、ピンガイド板２０に通路９６を形成することによって実現される。これらの通路は好ましくは、材料内に平行に離間された側壁９７（図１２）として形成またはカットされて、凹部または窪み９６を生成し、通路の上内壁にはピン上部４２を通過させることができる孔３２がある。孔３２は、部分４２を通過させることができるが、その回転は防止できるような、平行に離間された側壁を有する円形または同様の形状であってもよい。これらの離間された側壁９７の平行な壁はすでにこの機能を果たしているため、両方ともが望ましい場合を除き、一方または他方がなくてもよい。壁９７は好ましくは、適正に配向された時にピンと接触しないが、ピンが回転すると、それが直ちに壁と係合し、保持されるのに十分な近さとなるように離間させることによって、小さい抵抗を提供するようにサイズ化されている（そして、テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）等の低抵抗材料でコーティングしてもよい）。通路は、横木型フランジ４４ａ〜４４ｂを受承し、その回転またはアライメントの変化を防止し、それによってこれらは下側ピンがその接触面５２／６４（図６）において最大限の接触面積を有するように、良好なアライメントを提供する。図１１から分かるように、ピン６６。図２０〜２２は、所定の位置にある上側ピン２２をその底側からの異なる斜視図で示している。また、図２０〜２２には、ピンガイド板２０の周辺に沿った位置決めポスト５５も示されている。位置決めポスト５５は、底部のカプトン層等の各種の層のアライメントを保持する。
【００２５】
本体４２の下部に左右の横木型フランジ部４４ａ，４４ｂがあり、その一方は任意選択により設けてもよい凹部４８を含み、これは上から見た時にピンの右手または左手側にあるアセンブラまたは機械を支援する基準マークとして使用される。これはまた、アライメントを目的として使用されてもよい。これらのフランジはまた、カプトン層９２（以下参照）またはピンガイド板２０の下面のキー溝のためのキーとしても機能する。
【００２６】
横木型フランジ部４４ａ〜ｂは、上側部分４２のための上側制限手段を提供する。好ましい実施形態において、すべてのクラウン−４０が相互にまさに同一平面上の関係に、好ましくは相互に３０ミクロン（３０μｍ）以内に保持されることが重要である。従来の半導体ウェハプロセスの場合、ウェハ試験パッド、バンプまたはボールも同様に非常に平坦で、ウェハへの損傷が防止するために各クラウンとウェハとの接触は比較的均等な圧力にて行なわれなければならない。これは、クラウンを同一平面上とし、ピンの偏向圧力も同様に比較的均一にすることによって実現される。新規の３Ｄウェハプロセスに関しては、ウェハ試験パッド、バンプまたはボールの異なる高さのための複数の平面に関する要求事項があるかもしれないが、その前提として、各平面の平面性に関する要求事項も同様に３０ミクロン（３０μｍ）以内の同一平面上とする必要がある。
【００２７】
上側ピン２２の下側部分５０は、概して平坦な部分５２を有し、これが楔形で下側ピン６２の同様の平坦面６４と摺動可能に係合／嵌合することを特徴とする。面５２と６４は、圧縮中に相互にスライドする。両方のピンは導電性であり、それゆえ、下側ピン６２の船底足部６６の位置にあるロードボード７０に信号を送る。足部６６の弓形のベースが好ましいが、平坦、または足部の中央に半円形または一部円柱形の突起６７を有する等、他の形態も可能である。足部６６は、そのベース全体または、半球形または半、または一部円柱形の突起６７にて示される部分のみのいずれかにわたって弓形であってもよい。これは「船底型」のベースを作り、それによって足部はロード／コンタクトボードにおけるばらつきに適応できる。この突起は好ましくは、ベース／足部の端から等距離にあるか、それはピンの中間点または重力中心を通る軸に対して中央にある。半円形はまた、揺動できるようなその他の形状と置き換えてもよい。揺動は、突起またはコンタクトロードボード上にある酸化物をすべて除去するのを助ける。任意の形状の突起を有するその他の利点は、好ましくは図のように一部円柱形であるが、ロードボード上の単位面積あたりの力が増大し、それによってボードとの電気接触の質が向上することである。突起は頂部が平面で切断された（ｔｒｕｎｃａｔｅｄ）円柱に類似する弓形であるが、概して滑らかに足部の残りの部分へと傾斜する壁を有する。上板２０は好ましくは、セラミック材料またはマコール（Ｍａｃｏｒ）（登録商標）、例えばＳｉＣ  Ｔｅｃｈｎｉｄｅ（登録商標）Ｃ１８、ＳｉＮ  Ｔｅｃｈｎｉｄｅ（登録商標３１０Ｓｈａｐａｌ  Ｍ  ｓｏｆｔ（登録商標）、ホトベールＬ（Ｐｈｏｔｏｖｅｅｌ  Ｌ）（登録商標）（Ｆｅｒｒｏｔｅｃ）、ホトベール（Ｐｈｏｔｏｖｅｅｌ）（登録商標）、ＭＭ５００  Ｍｃｃａｌｅｘ（登録商標）または低膨張率のその他の材料で作製される。あるいは、複合材料、例えばトーロン（Ｔｏｒｌｏｎ）５０３０（登録商標）も、温度または湿度への曝露がより制約された一部の用途を満足させる可能性がある。
【００２８】
好ましい材料は、好ましくは、大きな許容誤差で既知の厚さまで、非常に平坦に、予想通りに形成または圧延することができ、可変的な気象条件による膨張を防止するために熱膨張率が低く、非吸湿性でのものとすることができる。この装置が使用されるチップテストハウスは常に温度と湿度が良好に管理されているとは限らないため、ピンガイド板の材料は、ピンクラウン４０が同一平面上にある状態で搬入できるように十分に安定していなければならない。板２０はまた、上述の長方形の通路９６を有するように圧延可能または形成可能でなければならない。
【００２９】
ピン２２と６２は、例えばピンを少なくとも部分的に取り囲むエラストマー８０によって、相互に上方に付勢される。これは、横木型フランジ４４ａ〜４４ｂに対して上方への付勢を提供する。下側のピンは実際には、同じエラストマーによってロードボードに対して下方に駆動され、その結果、それと確実な電気接触がなされる。エラストマー８０は、カプトン（Ｋａｐｔｏｎ）（登録商標）またはその他の幾分弾性の材料の上下層１２２を、ピンをエラストマーの中に、狭くなったピンの首領域５４において保持するためのさらに別の手段として含んでいてもよい。好ましい実施形態において、カプトン（Ｋａｐｔｏｎ）（登録商標）層１２２は、ピンの狭くなった首領域５４より大きいが、より広い部分５０、６８より小さく、ピンがカプトン（Ｋａｐｔｏｎ）（登録商標）層間に弾性的に拘束されるような孔を有する。
【００３０】
上側ピン２２のＺ軸方向のＺ高さに関する移動の上限は、上限停止面９０と、ピン２２のうち上限ストッパと係合する一部分の係合によって決定される。好ましい実施形態において、これは横木型フランジ４４ａ〜４４ｂであるが、ピンにおけるこの目的のためのいずれの突出部とすることもできる。ピンガイド板２０の他の面とピン２２の他の部分で上側ピンのための上限ストッパ９０、１９０、３９０の組み合わせを形成することも可能である。これは、そのピンの移動上限地点である。板２０の下側面の上限ストッパは、クラウン４０の突出部がすべて同一平面上にあるように位置付けられる。クラウンの好ましい突出部は７５ミクロン（７５μｍ）である。
【００３１】
ピン２２の上向きの力がその移動中に比較的均一であることも好ましい。これは、エラストマー８０の事前圧縮／予圧によって実現される。図６では、ピン２２はピンガイド板２０の上限停止面９０によって下方に事前圧縮され、ピン２２がウェハと係合して圧縮されると、圧縮に応答する力は比較的均一になる。ピンが圧縮されていなければ、エラストマーの応答ははるかに不均一となり、力は下向きのピンの偏向の開始時のほうが、その後より弱い。エラストマーは、すでに圧縮された状態の時によりよい均一性を呈する。好ましい事前圧縮は約８０ミクロン（８０μｍ）である。
【００３２】
クラウンまたは先端４０はいくつかの機能を果たす。第一には、もちろん、これはウェハの試験パッドまたは電極と電気的に接触する。ウェハの試験パッドは、金属薄膜、電気めっきバンプまたは半田ボールの形態を含んでいてもよい。代替的な実施形態において、クラウンは各々、当業界で知られているように、信頼性の高い試験を確実に行うために、ケルビン型のコンタクト（フォースとセンス）を有していてもよい。
【００３３】
クラウンについてはまた、コンタクト試験の間に堆積するかもしれないゴミをすべて払い落とす必要がある。
最後に、クラウンはまた、精密な地点においてアレイをウェハにアライメントさせる、プローバのカメラシステムのための基準認識を提供する必要がある。カメラシステムはクラウンを認識できなければならず、クラウンの中心は、クラウンの認識可能なアーチファクトによって認識され、アーチファクトが他の理由のためにあるか、または認識の信頼性を高めるためだけにあるかは問わない。例えば、「ｘｘ」等の十字線をクラウンの基部に認識点として設置することができる。各クラウンがそのようなマークを含んでいれば、またはアレイの角部がそのようにマークされていれば、またはその他の周知の組み合わせにより、コンピュータはアレイ全体の位置を計算できる。また、側面照明（すなわち、ピンの移動に直交する）を提供して、プローブの位置校正カメラに、より高いコントラストを提供することも望ましい場合があり、これは、クラウンが有する小平面が側面照明を上方に反射し、本来は暗い視野に非常に明るいスポットを提供するからである。
【００３４】
様々なクラウンの形状が可能である。図２４ａ〜ｆ、図２５ａ〜ｆ、図２６ａ〜ｆ、図２７ａ〜ｆ、図２８ａ〜ｆ、図２９ａ〜ｆはいくつかの実施形態を示している。各実施形態は、図によって異なっているクラウン４０以外は同じである。図２４では、クラウンは２つの平行に離間された隆条部２４０ａ〜ｂを有し、これらはその間に弓状の半球形の谷部２４０ｃを有するチゼル型に形成される。図２５において、クラウン４０は、谷部２４０ｃと直交する十字型の半球形の谷部２４０ｄをさらに含み、谷部２４０ｃは代替案としてＶ字形の谷部として示されているが、これも半球形であってもよい。これによってクラウン上に４つの頂点ができる。図２６は図２５と同様であるが、すべての谷部２５０ｅ〜ｆがクラウンの頂点からＶ字形に作られた急な平坦な壁からなる小平面である点が異なる。図２７において、クラウンは１つの平坦な傾斜壁２４０ｇを有するチゼル型であり、楔形のクラウンが形成される。図２８では、クラウンは収束する平坦な側壁２４０ｈ〜ｉを有するダブルベベル型である。図２９において、クラウンは図２８を逆転させたものであり、側壁２４０ｊ〜ｋが内側に、谷底線に向かって傾斜する。
【００３５】
ピンガイド上面２０とエラストマー８０との間に保持層１２２が挟まれ、これは好ましくはデュポン（Ｄｕｐｏｎｔ）のカプトン（Ｋａｐｔｏｎ）（登録商標）ポリアミドフィルムまたはこれと同等のものである。この層は、上面が形成される前にピンを所定の位置に保持する。
【００３６】
図１１は、アレイ１０の上側部分を示しており、横木型フランジ４４ａ〜４４ｂが通路９６の内に収まっている。下側ピン６２もまた、通路を有する同様の板に設置することもできるが、これは一般的には不要である。
【００３７】
上下のピン２２と６２はどちらも、少なくとも部分的に、図１５においてより詳しく示されているエラストマー８０に埋め込まれる。ピンは空間８１に設置され、その一方で八角形の空間８３が圧縮および事前圧縮中に使用される占有空間を提供する。空間がなければ、エラストマーの圧縮に対する抵抗／応答の均一性が低下し、これは圧縮されたエラストマーの行き先がなくなるからである。空間８１は一般に正方形または長方形であり、ピンのうち、その中に捕捉される部分５０、６８の断面より小さい。これは、最大の電気表面接触のために接触面５２、６４を平面で位置合わせされた状態に保持する付勢力を提供する。
【００３８】
図８と９は図６と７と同様であるが、これらがクラウン４０と接触するボール／パッド１２０を含む点が異なる。これに加えて、これらはまた、エラストマー層８０の上下の面の両方にあるカプトン（ｋａｐｔｏｎ）（登録商標）層１２２も示している。この層１２２は、図に示されているピンの部分を挿入できる大きさの孔（図示せず）を含む。
【００３９】
図３０、３１、３２は図４のアレイの図であるが、ケルビンコンタクトのための回路も含んでいる。ケルビン感知回路は当業界で知られており、試験のエラーを最小限にするための方法を提供する。これらは、各パッド上に、いくつかの接触点を作るための追加のコンタクト、すなわち、非常に小さく、短い距離で離間された、絶縁され、機械的に独立したプローブを必要とする。
【００４０】
図３１において、クラウン４０は凹部または谷部によって分離された２つの長手方向の隆条部を有する楔構造である。谷部の中には、ポリアミドまたはその他の絶縁体１２４が設置され、これは、この場合は図２９ａ〜ｆによる逆転した楔形である頂点ピンコンタクト１５０ａ〜ｂ間の凹部の中に納まり、それらの間にわたる。頂点１５０ａ〜ｂの側壁はケルビン絶縁体１２４を収容し、絶縁体を、頂点１５０ａ〜ｂと比較的同一平面上に保持するように十分に支持する。絶縁体の先端部１２６だけがクラウンの一部により支持されるようにすることも可能である。絶縁体の上に、ケルビン回路の中のもう一方のコンダクタ（一般に、センスリードであり、フォースコンダクタはクラウンの隆条部である）を供給する導電線１３０が適用される。この導電線は、クラウンの各々からリード１３２に沿ってケルビン回路へと戻る。ケルビン線はクラウン内の凹部をふさぐため、カメラシステムはクラウンのどの基準マークも利用できない。それゆえ、基準マークは線または絶縁体の上に、１３４の位置に「ｘｘ」で示されているように設置してもよい。
【００４１】
代替的な実施形態が図３５〜３６に示されている。
図３３〜３４に示される上記の実施形態では、前述のようなピン４２と６６（図６〜９参照）。コンタクトボール／パッド１２０は断面で示されている。ピン４２の上部が最初にボール１２０と接触する地点において（図３４ａ）、隣接するボール１２０ａと板２０の表面との間に大きなギャップ４３がある。しかしながら、ボール１２０ａが適正な形状でない、または「二重ボール（ｄｏｕｂｌｅ  ｂａｌｌ）」（欠陥）である場合、ギャップ４５は存在しなくなり、ボール１２０ａが物理的に板２０の表面に当たり、損傷を与える可能性がある。「ボール」は丸である必要はなく、ＤＵＴ上にあるあらゆる突出した接触面を意味する点に留意されたい。これらの状況を避けるために、ボールの形状または高さに欠陥がある場合に、図３５〜３６の実施形態はこれに対応する。
【００４２】
１つの実施形態と他の実施形態の要素が類似している限り、参照番号は３００番台で対応し、すなわち４２は３４２と同様である。前述の問題の解決方法は、ＤＵＴが試験位置にある時に（すなわち、ピン３４２が図のように最大限に移動された時に）ピン３４２のうち、板２０の上に延びる部分４１０の長さを長くすることである。ピンの移動距離（行程）は、上側ピンが試験中の位置と非試験中の位置との間で移動する距離と定義される。ピンの移動は好ましくは、上記の実施形態においてフランジが通路から出ないように制限され、多くの理由により、ピン４２のうち、表面２０を超えて延びる部分をできるだけ小さくすることが望ましかった。図７から分かるように、試験モード中のピンの露出部分は、事実上、表面２０と平坦な状態であるが、図３５〜３６では、試験位置におけるピンの高さ４１０は実質的により大きく、少なくともボール３２０ａが、それが２倍の高さのボール、１．５倍の高さのボール、またはその他の不適正な形状の形態であったとしても２０の表面に接触するのを防止するのに十分である。非試験モードでは、板２０より上のピンの高さは４１２で示されている。それゆえ、この実施形態において、試験位置でのピンの高さは、他のボール、一般的には隣接するボールが板２０の表面と接触しないようにするのに十分である。このような制限の１つは、ピンの頂点が接触ボールの高さの５０％または１０〜５０％より低くならないか、どのボールコンタクトもその高さに関係なく表面と接触しないようにするのに十分とすることである。好ましい実施形態において、ピン３４２の移動距離はピン４２より大きい。図７と３６ａを比較すると、先端側後尾部（ｄｉｓｔａｌ  ｔａｉｌ）４１２はピン３６６の足部まで、ただし好ましくはそれと接触しない位置まで移動できるようにしてもよい。実際のピンの下方への移動は好ましくは、ウェハを試験ソケットに入れるプローバによって制御される。ピンは相互に向かって駆動されるため、適正でなければ、システムの中には、好ましくは必要でないいくつかのハードストップがある可能性がある。例えば、横木型フランジ３４４ｂの下側部分とピン３６６の基端部との接触だけでなく、図３６ｂに示されているようなピン３４２の先端部とピン３６６の足部との接触である。この構成のエラストマーは、ピンに対する付勢力のほとんどを提供するより弾性の高い層４１６を取り囲む、より弾力性の低いエラストマーの２つの薄い層４１４、４１８を有する好ましい実施形態において示される。それゆえ、上側ピンが４１２の最低位置にある時、下側の層４１８がピンを接触から分離し、これは、ピン３４２の先端部がインターポーザとして残るからである。この追加の移動を可能にすることによって、ピンの長尺状の横方向部分３４２は前述の実施形態より高く、位置決め用通路３９６はより深い。具体的には、通路のグローブ（ｇｒｏｖｅｓ）３９６の深さは、ピンが試験中および試験中でない位置にある時のピンの露出高さ間の差と等しいか、それより大きくなければならない（すなわち、４１２は４１０より小さい）。好ましい実施形態において、横木型フランジ３４４ａの高さも同様に、通路３９６の鍵効果を保持するために、その差と等���いか、それより大きくなければならない。上記の式（ｆｏｒｍｕｌａ）によるか、それ以外かを問わず、横方向の位置決め部分３４２は、ピンが移動する間、ピンが回転せずに溝にはまった状態に保持されるように、少なくとも部分的に通路３９６と係合したままでなければならない。
【００４３】
ガイド板１２をプローブカード板、すなわちリテーナ１４に挿入することに関する詳細を以下に説明し、図３７〜４３に示す。
リテーナ１４とガイド板１２との位置合わせは、プローバがピンの配置がＩＣに関して正確にどこに位置付けられているかを知るために重要である。寸法が非常に小さいため、本願の解決手段は、多くのプローブアレイを有するガイド板が高い信頼性でプローブカード板とアライメントされるように保証することである。
【００４４】
ガイド板をプローブカード板のすべての角部とアライメントさせようとすることは極めて困難であり、その代わりに、その２つ（または３つ）の縁辺に沿ってアライメントさせ、ガイド板をこれら２つ（または３つ）の縁辺に関して確実な位置へと付勢することが可能である。これは、４つの縁辺に対するアライメントを試みる場合より、はるかに予測可能である。
【００４５】
図３７において、リテーナ１４は４つの角部５０２ａ〜ｄを有し、その各々が図のように一対の交差する縁辺５０４ａ〜ｈを有する。図３９では、これらの縁辺を、ガイド板を取り外した状態で見ることができる。１つの実施形態において、角部５０２ｃが「位置合わせまたは基準角部」と指定されるが、いずれの角部でもよい。したがって、少なくとも縁辺５０４ｅ〜ｆが、ガイド板をその角部に付勢することによって位置合わせするために使用される。好ましい実施形態において、縁辺５０４ｇと５０４ｄもまた、これらが角部５０４ｃの縁辺とアライメントするため、位置合わせを提供する。位置合わせ角部のはす向かいにある駆動角部が付勢エラストマーのための主要な位置である。残りの２つの角部がエラストマー付勢を有することができるようにすることも可能である。また、例えば三角形または多角形の場合のように、角部は４つより多くても、少なくてもよいが、正確なアライメントのための同じ原理が適用され、すなわち、アライメントのために精密に圧延／形成される位置合わせ角部（またはより正確には、その角部に隣接する側壁）があり、その形状の残りの縁辺／角部を使ってピンガイドをその位置合わせ角部の中へと駆動するために使用することができる。
【００４６】
図４３は角部５０２ａの拡大図を提供し、付勢メカニズムを示しており、これは好ましくは側壁に設けられた凹部５０６ａと５０６ｂにより提供される。これらの凹部／ノッチは、側壁の一部に沿って長手方向にあり、エラストマー円柱部材５１０を受承するのに十分な深さである。この部材はまた、ガイド板／ピンガイド１２の角部を示している図４２にも示されているが、まさに両方の位置に示されるように同じ部材である。好ましい実施形態において、ピンガイド１２の角部は実際にはリテーナ１４の角部と係合せず、これは、ピンガイドの角部が切り取られ／半径が小さくされているか、リテーナの角部がより深くカットされ／半径が大きくされているかのいずれかであるからである。これによって、角部に隣接する側壁を位置合わせに確実に使用することができるようになる。これが行われないと、角部の嵌合における若干の不一致によって、２つの部品の側壁が嵌合できなくなり、正確な位置合わせができなくなる。
【００４７】
最低でも、１つまたは２つのエラストマー５１０を使ってピンガイド１２を位置合わせ角部の中へと駆動するが、好ましい構造は、ギャップがない状態で材料と材料の直接接触がなされなければならない位置合わせ角部を除き、角部に隣接するすべての壁におけるノッチにエラストマーを提供する。
【００４８】
同じ理由で、エラストマー５１０を挿入できるようにするために、角部に隣接する側壁の上縁をわずかに切り取り／面取りし、間隙がリテーナの角部に沿って設けられるようにする。位置合わせ角部でさえも、いずれの角部をも位置合わせ角部とすることができるようにするために、たとえそれが使用されなくてもこのような切り取り部を設けることができる。エラストマーはゴムの円柱体またはその他の付勢要素であってもよい。これらは好ましくは、ピンガイド１２がリテーナ１４に挿入された後に嵌合され、所定の位置に接着剤で付着されるが、これらを先に接着剤で付着させてから、ピンガイドを挿入してもよい。矢印５３０（図３９）は、ピンガイドをその位置合わせ角部の中に駆動する、エラストマーから受ける付勢力を示している。
【００４９】
図４４は、エラストマーが所定の位置にある状態の、角部におけるリテーナ１４とピンガイド１２の交差地点の断面図を示す。この実施形態において、ピンガイドは下から挿入され、棚状部５２０がリテーナの棚状部５２２と係合して、押し上げ過ぎる（ｐｕｓｈ−ｔｈｏｕｇｈ）ことを防止する。棚状部とストッパを適正に変更して、ピンガイドを上から挿入することもできる点に留意されたい。切り欠かれた凹部５２６（図３８）もまた、ガイドを取り外すための挿入ギャップを挿入するために使用してよい。
【００５０】
付勢エラストマー５１２は部分的に凹部５０６ｂの中にあるが、好ましい実施形態においては、ピンガイド１２の中に同様の凹部５１１を有し、これによってエラストマーが脱落しないように十分に捕捉される。
【００５１】
本明細書に記載されている本発明とその応用の説明は例示的であり、本発明の範囲を限定しようとしていない。本明細書で開示された実施形態の変更や改良が可能であり、この特許文献を読んだ当業者には実施形態の各種の要素の現実的な代替案と均等物が理解できるであろう。本明細書において開示される実施形態のこれらの、またはその他の変更や改良は、本発明の範囲と主旨から逸脱せずになされてもよい。
【図１】
2015523567.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２４Ｄ】
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【図２４Ｅ】
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【図２４Ｆ】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２５Ｃ】
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【図２５Ｄ】
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【図２５Ｅ】
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【図２５Ｆ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２６Ｃ】
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【図２６Ｄ】
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【図２６Ｅ】
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【図２６Ｆ】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２７Ｃ】
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【図２７Ｄ】
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【図２７Ｅ】
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【図２７Ｆ】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２８Ｃ】
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【図２８Ｄ】
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【図２８Ｅ】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図２９Ｃ】
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【図２９Ｄ】
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【図２９Ｅ】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４Ａ】
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【図３４Ｂ】
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【図３５】
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【図３６Ａ】
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【図３６Ｂ】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【国際調査報告】
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