(57)【要約】  少なくともプローブ本体（２１）及び鉤状の端部分（２２）を備えるカンチレバー型コンタクトプローブ（２０，２０’，２０”）において、鉤状端部分（２２）は、プローブ本体（２１）に連結され、且つ鉤状部として構成された傾斜セクション（２３）で終端し、端部分（２２）は、プローブ（２０，２０’，２０”）の長手方向延在軸に対する鉤状傾斜セクション（２３）の好適な傾きを有する屈曲点（２４）で曲げられ、端部分（２２）は、被試験デバイスの接触パッドとの機械的及び電気的な接触を確保することが可能な接触先端部（２５）で終端する。有益なことに、プローブは、少なくとも縮小部分（２６，２６’）を備え、縮小部分（２６，２６’）は、少なくとも第１のサイズ（Ｂ）をもつ第１の面積部（Ａ１）を有し、第１のサイズ（Ｂ）は、上記プローブにおける縮小部分（２６，２６’）を含まないセクションでの第２の面積部（Ａ２）の対応する第１のサイズ（Ｂ’）よりも、テストヘッド内での前記プローブの横並びの配置方向（Ｄｉｒ）に沿って小さく、縮小部分（２６，２６’）は、縮小部分（２６，２６’）の側部に沿って実質的に縮小され、これにより、交差方向に縮小したサイズを有する領域を縁に沿って配置して形成する。
2015537213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともプローブ本体（２１）及び鉤状の端部分（２２）を備えたカンチレバー型コンタクトプローブ（２０，２０’，２０”）であって、前記端部分（２２）が、前記プローブ本体（２１）に連結され、且つ鉤状部として構成された傾斜セクション（２３）で終端し、前記端部分（２２）は、前記プローブ（２０，２０’，２０”）の長手方向延在軸に対する前記鉤状傾斜セクション（２３）の好適な傾きを有する屈曲点（２４）で曲げられ、前記端部分（２２）は、被試験デバイスの接触パッドとの機械的及び電気的な接触を確保することが可能な接触先端部（２５）で終端する、カンチレバー型コンタクトプローブにおいて、
前記プローブ（２０，２０’，２０”）は、少なくとも縮小部分（２６，２６’）を備え、前記縮小部分（２６，２６’）は、少なくとも第１のサイズ（Ｂ）をもつ第１の面積部（Ａ１）を有し、前記第１のサイズ（Ｂ）は、前記プローブにおける前記縮小部分（２６，２６’）を含まないセクションでの第２の面積部（Ａ２）の対応する第１のサイズ（Ｂ’）よりも、テストヘッド内での前記プローブの横並びの配置方向（Ｄｉｒ）に沿って小さく、前記縮小部分（２６，２６’）は、前記縮小部分（２６，２６’）の側部に沿って実質的に縮小され、これにより、交差方向に縮小したサイズを有する領域を縁に沿って配置して形成することを特徴とするカンチレバー型コンタクトプローブ（２０，２０’，２０”）。
【請求項２】
前記縮小部分（２６，２６’）における前記第１の面積部（Ａ１）の前記第１のサイズ（Ｂ）と前記第２の面積部（Ａ２）の前記第１のサイズ（Ｂ’）との割合は、０．３０〜０．９５の範囲内で選択されることを特徴とする請求項１に記載のカンチレバー型コンタクトプローブ（２０，２０’，２０”）。
【請求項３】
前記縮小部分（２６）は、前記プローブ（２０，２０’，２０”）の前記長手方向延在軸に関して対称であることを特徴とする請求項１または２に記載のカンチレバー型コンタクトプローブ（２０，２０’，２０”）。
【請求項４】
前記縮小部分（２６，２６’）における前記プローブの前記第１の面積部（Ａ１）は、前記プローブの横並びの配置方向（Ｄｉｒ）に対する直交方向に沿った第２のサイズ（Ｈ）を有し、前記第２のサイズ（Ｈ）は、前記第１のサイズ（Ｂ）よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のカンチレバー型コンタクトプローブ（２０，２０’，２０”）。
【請求項５】
前記接触先端部（２５）は、ひだ付き接触部分を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のカンチレバー型コンタクトプローブ（２０，２０’，２０”）。
【請求項６】
前記縮小部分（２６）は、前記端部分（２２）に隣り合う前記プローブ本体（２１）のセクションに形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のカンチレバー型コンタクトプローブ（２０，２０”）。
【請求項７】
前記縮小部分（２６’）は、前記屈曲点（２４）での前記端部分（２２）のセクションに形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のカンチレバー型コンタクトプローブ（２０’）。
【請求項８】
前記端部分（２２）に隣り合う前記プローブ本体（２１）のセクションに形成される前記縮小部分（２６）と、前記屈曲点（２４）での前記端部分（２２）のセクションに形成される追加の縮小部分（２６’）とを備えることを特徴とする請求項６に記載のカンチレバー型コンタクトプローブ（２０”）。
【請求項９】
前記縮小部分（２６，２６’）における前記第１の面積部（Ａ１）の前記第１のサイズ（Ｂ）の値は、前記被試験デバイスの接触パッドの中心同士の間の距離の値に応じて選択されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のカンチレバー型コンタクトプローブ（２０，２０’，２０”）。
【請求項１０】
前記縮小部分（２６，２６’）における前記第１の面積部（Ａ１）の前記第２のサイズ（Ｈ）の値は、前記プローブが耐えるべき電流の値に応じて選択されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のカンチレバー型コンタクトプローブ（２０，２０’，２０”）。
【請求項１１】
前記縮小部分（２６，２６’）における前記第１の面積部（Ａ１）の前記第１及び第２のサイズ（Ｂ，Ｈ）の値は、前記被試験デバイスの接触パッド上への前記プローブ（２０，２０’，２０”）の接触力を制御するように、又は、異なる長さの傾斜セクション（２３）を有するプローブのバランスをとるように、又は、前記デバイスの内部にあるパッドに接触させるように、選択されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のカンチレバー型コンタクトプローブ（２０，２０’，２０”）。
【請求項１２】
前記縮小部分（２６，２６’）に対応する前記第１の面積部（Ａ１）は、２つの対向する直線状の側部と２つの対向する曲線状の側部とを有する実質的な四辺形形状、矩形形状、正方形形状、楕円形状の中から選択される形状を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のカンチレバー型コンタクトプローブ（２０，２０’，２０”）。
【請求項１３】
少なくともリングサポート（２７）を備えたテストヘッド（３０）であって、前記リングサポート（２７）は、樹脂製追加サポート（２８）に一体となるように連結され、前記樹脂製追加サポート（２８）は、請求項１〜１２のいずれか一項に記載される複数のカンチレバー型コンタクトプローブ（２０，２０’，２０”）を含むことが可能である、テストヘッド（３０）。
【請求項１４】
前記屈曲点（２４）での前記端部分（２２）のセクションで具現される縮小部分（２６’）を少なくとも有する第１の高さレベル（ｌ１）のコンタクトプローブ（２０’，２０”）と、前記縮小部分を持たない第２の高さレベル（ｌ２）のコンタクトプローブとを少なくとも備えることを特徴とする請求項１３に記載のテストヘッド（３０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テストヘッド用のカンチレバー型コンタクトプローブに関する。
【０００２】
より具体的には、本発明は、少なくともプローブ本体及び鉤状の端部分を有するカンチレバー型コンタクトプローブに関し、この鉤状端部分は、プローブ本体に対する屈曲点を始点とし且つ被試験デバイスの接触パッドとの機械的且つ電気的な接触を確保するための接触先端部を終点として傾斜している。
【０００３】
本発明はまた、複数のカンチレバー型コンタクトプローブを備えたテストヘッドに関する。
【背景技術】
【０００４】
既知のように、テストヘッドは、基本的に、（集積回路又は一般的に電子デバイスなどの）微細な構造の複数の接触パッドを、上記微細な構造を試験すべき試験装置又は試験機の対応するチャネルに対して、電気的に接続するための装置である。
【０００５】
集積回路で実施される試験は、製造段階であっても、不良回路の検出及び隔離を可能にする。それ故、通常、テストヘッドは、ウエハベースの電気回路をカットしチップ封入パッケージ内に組み込む前に、ウエハベースの電気回路を電気的に試験するために用いられる。
【０００６】
これ故、測定試験の効率及び信頼性は、とりわけ、微細な構造つまり一般的には被試験デバイスと試験装置との間での良好な電気的接続の提供に依存し、ひいてはプローブとパッドとの間での最適な電気的接触の提供に依存することが知られている。
【０００７】
また、試験装置／デバイスの電気的接続、ひいてはプローブ／パッドの電気的接続は、元々は良好であっても、被試験デバイスの接触パッド上に汚れが付着すること及び酸化物が形成されるせいで、時間とともに大きく劣化することがあり、場合によっては消失することがあることも、知られている。
【０００８】
従って、測定試験の信頼性及び効率を確保するためには、そのような接触パッドの「クリーニング」を付与することが必要となる。
【０００９】
この特定の技術分野で集積回路を試験するために使用されるテストヘッドの中でも、所謂カンチレバー型プローブのテストヘッドが、広く使用されている。このカンチレバー型プローブのテストヘッドは、釣り竿と同様に被試験デバイスの上にわたって架けわたされる片持ち式のプローブを備えている。
【００１０】
具体的には、既知のタイプのカンチレバー型テストヘッドは、通常、可撓性があり且つ全体的に棒状をした複数のプローブを支持し、これらプローブは、所定の電気的及び機械的な特性を有している。これらプローブは、カンチレバー型テストヘッドから突出しているが、実質的に鉤形の形状を有している。それは、端部分が、鈍角の内角を持つエルボ状の屈曲部を本質的に有しているためである。
【００１１】
具体的には、図１Ａ及び１Ｂに概略的に示すように、片持ち式のプローブを有するテストヘッド１は通常、アルミニウム、セラミック又は他の好適な材料で形成された支持リング２を備えている。支持リング２は通常、複数の可動な接触エレメント又は接触プローブ４を含むことができ且つ樹脂から形成される支持体３につながれている。上記接触エレメント又は接触プローブ４は通常、特殊合金線から構成されており、良好な電気的及び機械的な特性を伴っている。上記接触エレメント又は接触プローブ４は、樹脂製の支持体３から複数のポイント５で突出して、被試験デバイス８の平面と好適な角度をなす。この角度は、通常、本体角度と呼ばれ、図中にβで概略的に示されている。このようなプローブは、一般に、カンチレバー型プローブと呼ばれる。
【００１２】
特に、コンタクトプローブ４は、プローブの軸Ｘ−Ｘに対して好適な角度αへと曲げられた鉤状の端部分４Ａを有しており、接触先端部６で終端している。この接触先端部６は、被試験デバイス８の複数の接触パッド７と接触することができる。
【００１３】
カンチレバー型プローブを備えたテストヘッド１と試験装置との間の電気的な接触をもたらすために、図１Ｂに示すように、支持リング２の外側にあるコンタクトプローブ４の一部が、通常、プリント回路又は基板９に溶接される。
【００１４】
テストヘッド１のコンタクトプローブ４と被試験デバイス８の接触パッド７との間の良好な接続は、上記デバイス８に対するテストヘッド１の押圧によって確実なものとされる。このとき、コンタクトプローブ４は、テストヘッドに向かうデバイスの移動に対して対向する方向に向けられた鉛直方向の曲げを受けている。
【００１５】
１つのコンタクトプローブ４に関して、図２Ａに概略的に示すように、被試験デバイス８が鉤状端部分４Ａに逆らって（同図において矢印ＦＦで示すように）鉛直方向に移動すると、コンタクトプローブ４は曲がり、ＰＧとして示すコンタクトプローブ４の屈曲点は、円弧に沿って動く。なお、このコンタクトプローブ４の屈曲点ＰＧは、鉤状端部分４Ａと、樹脂製支持体３に対して突出し且つ４Ｂとして示されるプローブセクションとの間の交差部である。
【００１６】
プローブの突出セクション４Ｂは、その鉛直方向の曲がり動作の間、コンタクトプローブ４の作用アームを形成し、そして、通常「自由長部」と呼ばれる。
【００１７】
コンタクトプローブ４の鉤状の形状は、次のようになっている。すなわち、コンタクトプローブ４が被試験デバイス８の接触パッド７と接触し所定の接触位置を越えて上方へ向かって移動するつまり「オーバトラベル」する間、プローブ４の接触先端部６が、システムのジオメトリによって規定される方向に、接触パッド７の上にわたってスライドするようになっている。
【００１８】
各コンタクトプローブ４によって接触パッド７上にもたらされる力は、様々な因子による関数であるということに留意すべきである。その関数では、主な因子は、プローブを形成する材料のタイプ、プローブの形状、プローブの鉤状端部分４Ａの角度α、プローブの突出セクションつまり自由長部４Ｂの長さ、及び被試験デバイス８のパッド７のオーバトラベルである。そのような因子はまた、接触パッド７上にわたる接触先端部６のスライド長も規定し、このスライド長は、「スクラブ」として一般に知られている。
【００１９】
実際には、そのようなスライド動作は、接触パッド７の表面の「スクラビング」又は「ブラッシング」に相当し、接触パッド７の表面上に存在し得る汚れ又は酸化物の層の除去をもたらす。
【００２０】
パッド７上にわたる接触先端部６のスライド動作つまりスクラビングは、プローブ４と被試験デバイス８のパッド７との間の電気的な接触を耐久性があり且つ最適なものとすることを可能にするものであるべきである。
【００２１】
特に、接触パッド７上での接触先端部の十分なスクラビングを確実なものにし、上記パッドの表面「クリーニング」を可能とし、テストヘッド１により実現される接触を向上させることは、最も重要である。
【００２２】
この技術は、最近まで一般に使用されているタイプの集積回路に適用する場合には有益であるものの、最近設計された集積回路のクリーニングの場合には大きな技術的な欠点を有することは、広く知られている。実際に、最近の設計及び製造による集積回路（及び同様の微細な構造）では、接触パッドの密度が高くなっていっており、接触パッドのサイズが小さくなっていっている。
【００２３】
特に、テストヘッド１のあらゆる動作条件において被試験デバイス８との電気的な接触を確実なものとするためには、接触パッド７の十分なスクラビングを得ることが必要であるということは、市場によって現在必要とされることと対立する。なお、市場によって、サイズがますます小さくなる接触パッド７と共に、密度がますます高くなるデバイスを設計することが必要とされる。接触パッド７上にわたるプローブ４の接触先端部６の十分なスクラビングを可能にする動きは、次のようなものである。つまり、減少したサイズのパッドを有するデバイスでは、接触先端部６が上記パッド７の境界と交差する危険性があり、それにより、被試験デバイス８との電気的な接続が確保されず、場合によっては、プローブ４又はデバイス８自体が損傷するようなものである。
【００２４】
パッド上にわたる先端部の動きは、パッドの切り込みを引き起こし、通常「スクラブ跡」と呼ばれる切り込み跡を生じさせる。
【００２５】
スクラブ跡が小さいことは、試験が低侵入性であることを示しており、これ故、コンタクトプローブ４の先端部によって引き起こされる接触パッド７への損傷を低減する。そして、このことは、今度は、上記パッドとのその後の良質な接続（接合）を可能にする。
【００２６】
従って、生じるスクラブ跡が可能な限り小さいコンタクトプローブ４を提供することが必要である。
【００２７】
また、既知のテストヘッドは、２つの隣り合う又は近接するプローブ間の距離に関して、固有の限界を有している。上記距離とは、すなわち、被試験デバイス８の２つの隣り合う接触パッド７の中心間距離であり、当該分野では「ピッチ」として示される距離である。特に、試験され得るパッド同士の「ピッチ」の最小値は、プローブのジオメトリ的な条件及びプローブのサイズに応じて変わる。近接するプローブ同士の接触を避けるためには、テストヘッド１は、以下の関係に適合するものでなければならない。
ＰＬ＞ｆｃ＋Ｓ
上記関係では、
ＰＬは、隣り合うコンタクトプローブの接触先端部間の距離である。
ｆｃは、コンタクトプローブ４の径である。
Ｓは、隣り合うコンタクトプローブ４間の安全距離である。
【００２８】
条件Ｓが０、すなわち安全距離がゼロに等しいことは、プローブ同士がぶつかることに相当する。
【００２９】
留意すべきことは、コンタクトプローブが一般的に円形断面を有する金属線で形成されているため、コンタクトプローブ４の径ｆｃが通常考慮されるということである。より一般的には、プローブの径は、同プローブの長手方向延在軸に垂直なプローブ断面の最大寸法として理解される。上記プローブ断面の最大寸法は、先の定義によれば、プローブが横並びに配置される方向、すなわち、プローブが互いに接触し得る方向に沿って延在するとして見なされる。
【００３０】
現在の技術によれば、同じピッチの値を伴ってプローブの数を増やすためには、コンタクトプローブ４のサイズを縮小する、具体的には、コンタクトプローブ４の径ｆｃを小さくすることが知られており、このことは、コンタクトプローブ４を弱化させる原因となる。それ故、このような解決策は、限られた数のケースでのみ適用できる。
【００３１】
また、接触パッド７が高密度である場合に、コンタクトプローブ４が複数の高さレベル又は層にわたって位置付けられ、それ故、図２Ｂに概略的に示すように鉤状端部分４Ａの長さＬ１，・・・・・・，Ｌｎを変化させることも、知られている。
【００３２】
Ｐに等しい距離又はピッチを有する複数の接触パッド７上にわたって径ｆｃを有する複数のコンタクトプローブ４を位置決めして、プローブ相互の間で安全距離Ｓを確保するのに必要とされる高さレベルの数Ｎは、以下の経験式に従って計算される。
Ｎ＝（ｆｃ＋Ｓ）／Ｐ（すぐ上の整数に切り上げられる）
【００３３】
複数の高さレベルに位置決めされるカンチレバー型コンタクトプローブ４を有するテストヘッドの場合、プローブの衝突により起こる問題は、３次元的な性質を明らかに有している。特に、接触の危険性が最も高い位置は、プローブの屈曲点ＰＧであり、この屈曲点ＰＧは、隣り合うコンタクトプローブ４の鉤状端部分４Ａにおけるわずかにテーパ状になった領域に対応する高さレベルにある。
【００３４】
それ故、可能であれば、最小限の数の高さレベルにコンタクトプローブ４を位置決めすることが有益である。
【００３５】
本質的には、複数の高さレベルにわたるコンタクトプローブ４の配置構成を選択することは、様々な因子に依存し、これら因子の中でも最も重要なものは、以下のものである。
−  コンタクトプローブ４全体のために利用できるスペース
−  各コンタクトプローブ４の径ｆｃ
−  鉤状端部分４Ａの形状
−  被試験デバイス８のピッチ
【００３６】
被試験デバイス８の固定されているピッチの値を考慮すると、各高さレベルに収容されるプローブの数は、これらプローブの径を小さくすることによって、増加させることが可能である。
【００３７】
ただし、小径のコンタクトプローブ４は、鉤状部と被試験デバイス８のパッドとの間の接触抵抗が増えるせいで、低くなった機械的及び電気的な性能を有するということに留意すべきである。なお、上記は、コンタクトプローブ４の先端部よって接触パッド７それぞれに加えられる押圧が低くなるためである。
【００３８】
また、スクラブ跡の長さが、鉤状部の長さによって影響を大きく受けることも、容易に示されることができる。鉤状部の長さの増加を引き起こす高さレベル数Ｎの増加は、関連するスクラブ跡の増加も引き起こす。
【００３９】
具体的には、Ｎの高さレベルでコンタクトプローブ４を有するテストヘッドでは、Ｌ１の鉤状部長さを有する高さレベルｌ１のプローブは、Ｌ２の鉤状部長さを有する高さレベルｌ２でのプローブに比して、短いスクラブ跡を生じる。続いて、このＬ２の鉤状部長さを有する高さレベルｌ２でのプローブによるスクラブ跡は、Ｌ３の鉤状部長さを有する高さレベルｌ３のプローブによって生じるスクラブ跡よりも短い。
【００４０】
それ故、より高い高さレベルｌｎに属し且つ最も長いＬｎの鉤状部を有するプローブは、最も長いスクラブ跡を生み、その結果、最も大きな損傷を接触パッド７に与えることになる。
【００４１】
プローブを複数の高さレベルに配置することの必要性は、本質的に、スクラブ跡の長さを制限する又は低減までもする必要性と対立するものであり、すなわち、接触パッドに引き起こす損傷及び接触パッドの境界と交差する危険性を制限する又は低減までもする必要性と対立するものである。上記損傷及び危険性は、接触パッドのサイズが徐々に小さくなっていっているため、なおさら高まっている。
【００４２】
さらに、高さレベルを増やすと、高い高さレベルにあるプローブ間の衝突の危険性も、高くなる。これは、プローブが円錐形状であるせいで、プローブの相互の最小距離も小さくなるからである。
【００４３】
上記の説明から明らかとなるように、極めて不安的な妥協がなされるのを要求し且つ従来技術によるテストヘッドの良好な機能性を著しく損なう対立した必要性が、ある。
【発明の概要】
【００４４】
本発明が解決すべき技術的課題は、狭くなったピッチを有する被試験デバイスの場合であっても接触の可能性を低減するような配置構成を備えたカンチレバー型コンタクトプローブを提供し、これにより、プローブ同士の間の安全距離を大きくすると共に接触パッド上にわたる先端部によるスクラブを減らし、これらと同時に、プローブと接触パッドとの間の適切な機械的及び電気的な接触を確保することである。
【００４５】
本発明の解決案は、コンタクトプローブの配置構成をコンタクトプローブのプローブ本体の少なくとも一部において変更を加え、上記本体の厚さをプローブの横並びの配置方向に沿って減少させることである。
【００４６】
上記解決案によれば、技術的課題は、少なくともプローブ本体及び鉤状端部分を備えたカンチレバー型コンタクトプローブによって解決される。なお、鉤状端部分は、プローブ本体に連結され、且つ鉤状部として構成された傾斜セクションで終端し、端部分は、プローブの長手方向延在軸に対する鉤状傾斜セクションの好適な傾きを有する屈曲点で曲げられており、端部分は、被試験デバイスの接触パッドとの機械的及び電気的な接触を確保することが可能な接触先端部で終端している。上記カンチレバー型コンタクトプローブは、少なくとも第１のサイズをもつ第１の面積部を有する縮小部分を少なくとも備え、第１のサイズは、縮小部分を含まないセクションにおけるプローブの第２の面積部の対応する第１のサイズよりも、テストヘッド内のプローブの横並びの配置方向に沿って小さく、縮小部分は、縮小部分の複数の側部に沿って実質的に縮小され、これにより、交差方向に縮小したサイズを有する領域を縁に沿って配置して形成することを、特徴とする。
【００４７】
本発明の一態様によれば、縮小部分における第１の面積部の第１のサイズと第２の面積部のサイズとの割合は、０．３０〜０．９５の範囲内で選択することができる。
【００４８】
本発明の別の態様によれば、縮小部分は、プローブの長手方向延在軸に関して対称とすることができる。
【００４９】
さらに、本発明の一態様によれば、縮小部分におけるプローブの第１の面積部は、プローブの横並びの配置方向に対する直交方向に沿った第２のサイズを有し、第２のサイズは第１のサイズよりも大きい。
【００５０】
本発明の別の態様によれば、接触先端部は、ひだ付き接触部分を備えることができる。
【００５１】
さらに、縮小部分は、端部分に隣り合うプローブ本体のセクションに設けることができる。
【００５２】
また、縮小部分は、屈曲点での端部分のセクションに設けることもできる。
【００５３】
本発明の一態様によれば、プローブは、端部分に隣り合うプローブ本体のセクションに設けられた縮小部分と、屈曲点での端部分のセクションに設けられた追加の縮小部分とを備えることができる。
【００５４】
本発明の別の態様によれば、縮小部分における第１の面積部の第１のサイズの値は、被試験デバイスの接触パッドの中心同士の間の距離の値に応じて選択されることができる。
【００５５】
さらに、本発明の別の態様によれば、縮小部分における第１の断面の第２のサイズの値は、プローブが耐えるべき電流に応じて選択されることができる。
【００５６】
本発明のさらなる態様によれば、縮小部分における第１の面積部の第１及び第２のサイズの値は、被試験デバイスの接触パッド上へのプローブの接触力を制御するように、又は、異なる長さの傾斜したセクションを有する複数のプローブのバランスをとるように、又は、被試験デバイスの内部にあるパッドに接触させるように、選択されることができる。
【００５７】
縮小部分における第１の面積部の第１のサイズの値は、２５μｍ〜２００μｍの間で変動を受けることができ、第２の面積部の第１のサイズの値は、５０μｍ〜３００μｍの間で変動を受けることができる。或いは、縮小部分における第１の面積部の第１のサイズの値は、２０μｍ〜１８０μｍの間で変動を受けることができ、第２の面積部の第１のサイズの値は、３０μｍ〜２００μｍの間で変動を受けることができる。さらに、縮小部分における第１の面積部の第２のサイズの値は、５０μｍ〜４００μｍの間で変動を受けることができる。
【００５８】
本発明の別の態様によれば、縮小部分における第１の面積部は、２つの対向する直線状の側部と２つの対向する曲線状の側部とを含む実質的な四辺形形状、矩形、正方形及び楕円形の中から選択される形状を有することができる。
【００５９】
また、技術的課題は、少なくともリングサポートを備えたテストヘッドによっても解決され、リングサポートは、前述の態様による複数のカンチレバー型コンタクトプローブを含むことが可能な追加の樹脂製支持体に一体となるように連結されている。
【００６０】
本発明の一態様によれば、テストヘッドは、屈曲点での端部分のセクションに設けられた縮小部分を少なくとも有する第１の高さレベルのコンタクトプローブと、縮小部分がない第２の高さレベルのコンタクトプローブとを、少なくとも備えることができる。
【００６１】
本発明によるコンタクトプローブ及びテストヘッドの特徴並びに利点は、添付の図面を参照して例示的であるが限定的なものでない例として与えられるこれらの実施形態の以下の説明において、提示される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１Ａ】従来技術によるカンチレバー型プローブを備えたテストヘッドを上方からみた図である。
【図１Ｂ】図１Ａのカンチレバー型プローブを備えたテストヘッドの正面からの断面図である。
【図２Ａ】図１Ａのカンチレバー型プローブを備えたテストヘッドの細部の断面図である。
【図２Ｂ】従来技術によるカンチレバー型プローブを備えたテストヘッドの別の実施形態の細部の断面図である。
【図３Ａ】従来技術によるカンチレバー型コンタクトプローブの斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａのカンチレバー型コンタクトプローブの横断面図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態によるカンチレバー型コンタクトプローブの斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａのカンチレバー型コンタクトプローブの断面図である。
【図４Ｃ】図４Ａのカンチレバー型コンタクトプローブの断面図である。
【図５Ａ】図４Ａによるカンチレバー型コンタクトプローブを含むテストヘッドの斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａのテストヘッドの細部を上方からみた図であり、図３Ａによる既知のカンチレバー型コンタクトプローブと、図４Ａの本発明の実施形態によるカンチレバー型コンタクトプローブとを比較している図である。
【図６】本発明の代替の実施形態によるカンチレバー型コンタクトプローブの斜視図である。
【図７】図６によるカンチレバー型コンタクトプローブを含むテストヘッドの斜視図である。
【図７Ａ−Ｂ】図７のテストヘッドの細部の正面図であり、ＦＩＧ．７Ａに示す図３Ａの既知のカンチレバー型コンタクトプローブと、ＦＩＧ．７Ｂに示す図６の本発明の代替の実施形態によるカンチレバー型コンタクトプローブとを比較している図である。
【図８】本発明の別の代替の実施形態によるカンチレバー型コンタクトプローブの斜視図である。
【図９Ａ】本発明の代替の実施形態によるカンチレバー型コンタクトプローブの断面図である。
【図９Ｂ】本発明の代替の実施形態によるカンチレバー型コンタクトプローブの断面図である。
【図９Ｃ】本発明の代替の実施形態によるカンチレバー型コンタクトプローブの断面図である。
【図９Ｄ】本発明の代替の実施形態によるカンチレバー型コンタクトプローブの断面図である。
【図９Ｅ】本発明の代替の実施形態によるカンチレバー型コンタクトプローブの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
図３Ａ及び図４Ａを特に参照すると、従来技術（図３Ａ）によるカンチレバー型コンタクトプローブと、本発明の一実施形態（図４Ａ）によるカンチレバー型コンタクトプローブとが、概略的に示されている。
【００６４】
具体的には、図３Ａに示す従来技術によるカンチレバー型コンタクトプローブ１０は、プローブ本体１１と、プローブ本体１１に連結された端部分１２とを備え、端部分１２は、鉤状の配置構成にあり傾斜セクション１３により終端している。前述のように、端部分１２は、プローブ本体１１の軸に対して、傾斜セクション１３の好適な傾きを伴って、屈曲点１４で曲げられている。端部分１２は、被試験デバイスの複数の接触パッド７と接触するための接触先端部１５で終端している。
【００６５】
プローブ本体１１は、棒状の形状を有している。プローブ本体１１は、図３Ａに示すような横断面αでのプローブ本体１１の断面を示す図３Ｂに概略的に示されるように、径Ｄの円形形状を伴った実質的に一定の断面積を有する。
【００６６】
通常、３．８〜８ｃｍの間の全長を有するプローブにとっては、プローブ本体１１の長さは、３．７ｃｍ〜７．７ｃｍの間で変動を受け、鉤状端部分１２の長さは、１ｍｍ〜３ｍｍの間で変動を受け、このとき、傾斜セクション１３の長さは、０．１５ｍｍ〜１．５ｍｍの間で変動を受けることができる。さらに、プローブ本体１１の径Ｄは、５０μｍ〜３００μｍの間で変動を受けることができ、一方、同じく実質的に円形状である接触先端部１５の径ｄは、８μｍ〜８０μｍの間で変動を受けることができる。このようにして、鉤状端部分１２は、テーパ状の円錐台形状を有する。
【００６７】
図４Ａに示され且つ全体が２０で示される本発明によるカンチレバー型コンタクトプローブは、プローブ本体２１と、プローブ本体２１に連結された端部分２２とを備え、端部分２２は、鉤状の傾斜セクション２３により終端している。端部分２２は、プローブ本体２１の長手方向延在軸に対して、鉤状の傾斜セクション２３の好適な傾きを伴って、屈曲点２４で曲げられている。端部分２２は、被試験デバイスの複数の接触パッド７と接触するための接触先端部２５で終端している。
【００６８】
有益なことに、本発明によれば、カンチレバー型コンタクトプローブ２０は、少なくとも縮小部分２６を備える。縮小部分２６は、少なくとも第１のサイズをもつ面積部を有している。この第１のサイズは、図４ＡではＤｉｒとして示されるがテストヘッド内でのプローブの横並びの配置方向に特に沿って、プローブの残り部分の面積部における対応する第１のサイズよりも小さい。さらに具体的には、上記縮小部分は、両側部において縮小されており、交差方向に縮小したサイズの領域を縁に沿って配置して形成している。この場合、上記プローブは、以下で明らかにされるように、少なくとも１つの高さレベルにある支持リングから突出するようなかたちで配置される。上記高さレベルは、プローブの１つの横並びの配列において、プローブが支持リングから突出する点、つまりより正確には支持リングに付随する樹脂製サポートから突出する点の被試験デバイスに対する高さを意味する。所与の高さレベルのプローブは、平面に沿って横並びに配置されるものと考えることができる。プローブ平面と呼ばれる上記平面は、上記のようなプローブを備えるテストヘッドが被試験デバイスの規定された平面に接触して押圧しているときに、上記規定された平面から特定の距離にある。このとき、各高さレベルは、プローブ平面と被試験デバイスの平面との間で異なる距離に対応している。
【００６９】
図４Ａの実施形態では、カンチレバー型コンタクトプローブ２０は、縮小部分２６を有している。縮小部分２６は、具体的には、端部分２２に隣り合うプローブ本体２１のセクションに設けられている。縮小部分２６は、図４Ａの第１の横断面βに対応する部分で切り取った図４Ｂに示される第１の面積部Ａ１を有している。第１の面積部Ａ１は、具体的にはプローブ横並び方向Ｄｉｒでの最大サイズである第１のサイズＢと、具体的にはプローブ横並び方向Ｄｉｒに垂直な方向での最大サイズである第２のサイズＨとを有する。要するに、第１のサイズＢは、カンチレバー型コンタクトプローブ２０の縮小部分２６の厚さであり、第２のサイズＨは、縮小部分２６の高さである。好ましい実施形態では、第２のサイズＨは、第１のサイズＢよりも大きい。
【００７０】
また、カンチレバー型コンタクトプローブ２０は、図４Ａの第２の横断面γに対応する部分で切り取った図４Ｃに示される第２の面積部Ａ２も有している。それ故、第２の面積部Ａ２は、プローブ本体２１の縮小部分２６がない部分に対応している。第２の面積部Ａ２は、径Ｂ’の円形形状であり、図示の例では、図３Ａのカンチレバー型コンタクトプローブ１０の面積部Ａに等しい。
【００７１】
縮小部分２６は、カンチレバー型コンタクトプローブ２０を好適に加工することによって、与えられることができる。縮小部分２６は、例えば、カンチレバー型コンタクトプローブ２０の長手方向延在軸に関して対称なかたちで、プローブ本体２１の１つのセクションから材料を除去し、上記セクションに対称な凹部のようなものを設けることによって、与えられることができる。
【００７２】
有益なことに、本発明によれば、同じプローブ横並び方向Ｄｉｒに沿い且つプローブ本体２１に対して横断する方向において、縮小部分２６の対応する部分で切り取られた第１の面積部Ａ１の第１のサイズＢは、プローブ本体２１における縮小部分２６がないセクションの対応する部分で切り取られた第２の面積部Ａ２の第１のサイズＢ’よりも小さい。好ましい一実施形態では、第２の面積部Ａ２は、径Ｂ’の円形形状を有し、第１の面積部Ａ１の第２のサイズＨは、上記径Ｂ’に等しい。
【００７３】
さらに別の好ましい実施形態では、縮小部分２６の第１の面積部Ａ１の第１のサイズＢは、同じプローブ横並び配置方向Ｄｉｒに沿った第２の面積部Ａ２の第１のサイズＢ’の実に２０％に等しい。一般的には、第１の面積部Ａ１の第１のサイズＢと第２の面積部の第１のサイズＢ’との割合は、０．３０〜０．９５の間で選択される。
【００７４】
各カンチレバー型コンタクトプローブ２０の鉤状端部分２２は、接触先端部２５で終端しており、このとき、そのような先端部とは、被試験デバイスの複数の接触パッドで終端し、接触パッドに接触するようなものである。
【００７５】
プローブ本体２１に縮小部分２６を設けることは、カンチレバー型コンタクトプローブ２０全体の弾性特性を変え、特にプローブ本体２１の弾性特性を変え、そして、プローブが位置付けられるべき高さレベルの数の低減を可能にするということに留意されなければならない。
【００７６】
３．８ｃｍ〜８ｃｍの間で変動を受ける全長を有するプローブの場合、プローブ本体２１の長さは、３．７ｃｍ〜７．７ｃｍの間で変動を受け、鉤状端部分２２の長さは、１ｍｍ〜３ｍｍの間で変動を受ける。そして、傾斜セクション２３の長さは、０．１５ｍｍ〜１．５ｍｍの間で変動を受けることができる。さらに、円形形状のプローブにおけるプローブ本体２１の第１のサイズＢ’すなわち径は、５０μｍ〜３００μｍの間で変動を受けることができ、一方、同じく本質的に円形形状である接触先端部２５の径ｄは、８μｍ〜８０μｍの間で変動を受けることができる。
【００７７】
例示的な一実施形態では、縮小部分２６の第１のサイズＢの値は、２５μｍ〜２００μｍの間で変動を受け、縮小部分２６の第２のサイズＨの値は、５０μｍ〜４００μｍの間で変動を受ける。このとき、プローブ本体２１の縮小部分２６を含まないセクションの第１のサイズＢ’は、５０μｍ〜３００μｍの間で変動を受けることができる。
【００７８】
有益なことに、本発明によれば、接触先端部２５はまた、被試験デバイスの接触パッドに被さる被覆層又は被覆膜（一般的には、酸化物又は汚れ）に当接するために、好適にひだ状にされた接触部分を有することもできる。
【００７９】
有益なことに、本発明によってこのようにすることで、接触先端部２５は、接触パッド上のインパクトエリアに「つっかえるように突き当たり」、この接触先端部２５によるスクラビング動作を制限する。このとき、プローブ２０は、オーバトラベルＯＴと呼ばれる距離だけ鉛直方向に動かされた接触パッドに対して接触して押しつける。
【００８０】
それ故、本発明によるカンチレバー型コンタクトプローブ２０の鉤状端部分２２は、接触パッドに対するそのような押し付け接触の際に変形し、このとき、この接触パッドに対する鉤状端部分２２の水平方向の動きすなわちスクラビングは、接触パッドの被覆層に突き当てられているひだ付接触部分によって、制限される。
【００８１】
また、同じく留意されるべきことは、このようにつっかえるように突き当たる作用は、プローブ本体２１に設けられ且つプローブの可撓性を向上する縮小部分２６によって、容易なものとされるということである。従って、本発明によるカンチレバー型コンタクトプローブ２０を用いることによって、スクラブ跡は、従来技術によるプローブに比して減少する。
【００８２】
本発明の一実施形態によるテストヘッドが、図５Ａに概略的且つ部分的に示され、全体が３０として示されている。具体的には、テストヘッド３０は、アルミニウム、セラミック又は他の好適な材料で作製されたリングサポート２７を備える。リングサポート２７には、樹脂製追加サポート２８が、一体となるように連結されている。樹脂製追加サポート２８は、複数のカンチレバー型コンタクトプローブ２０を含むことが可能であり、それにより、複数のカンチレバー型コンタクトプローブ２０が同じ高さレベルで本質的に一列に揃えられる。上記高さレベルは、カンチレバー型コンタクトプローブ２０が樹脂製追加サポート２８から出る高さレベルつまり高さとして見なされる。この高さレベルつまり高さは、テストヘッド３０が被試験デバイスに接触して押圧しているときの被試験デバイスにより形成される架空平面に対するものである。
【００８３】
図５Ａに示す実施形態では、カンチレバー型コンタクトプローブ２０は、図４Ａに示す例のようにプローブ本体２１上に設けられたそれぞれの対応する縮小部分２６において、樹脂製追加サポート２８内に含まれている。
【００８４】
それ故、テストヘッド３０において、カンチレバー型コンタクトプローブ２０は、従来技術により作製されたカンチレバー型コンタクトプローブ１０に比して、樹脂製追加サポート２８内でより狭い間隔をあけて配置されることができ、これは、まさにプローブ横並び方向Ｄｉｒで縮小されたサイズのおかげであり、具体的には縮小部分２６における第１の面積部Ａ１の第１のサイズＢのおかげであるということは、明らかである。
【００８５】
それ故、従来技術による旧来のテストヘッドによって試験され得るものに比して、狭くなったピッチを有するデバイス（複数）を試験することが可能であるテストヘッド３０を提供することができる。
【００８６】
本発明によるカンチレバー型コンタクトプローブ２０を備えたテストヘッド３０の有益な特徴について完全に理解するためには、図５Ｂを参照することができる。図５Ｂでは、左側部分において、従来技術により作製された一対のカンチレバー型コンタクトプローブ１０が示されており、これらカンチレバー型コンタクトプローブ１０は、方向Ｄｉｒに沿って互いに隣り合って横並びに配置され、実質的に円形形状の断面を有している。一方、右側部分は、本発明により作製された一対のカンチレバー型コンタクトプローブ２０を示しており、これらカンチレバー型コンタクトプローブ２０は、それらの縮小部分２６において互いに隣り合って横並びに同様に配置されている。
【００８７】
容易に理解されるように、従来技術によるカンチレバー型コンタクトプローブ１０の接触先端部１５同士の間の距離Ｐ１は、本発明によるカンチレバー型コンタクトプローブ２０の接触先端部２５同士の間の距離Ｐ２よりも大きくなっているが、どちらもプローブ同士の間に同じ安全距離Ｓを有している。このようにして、これらカンチレバー型コンタクトプローブ２０は、それらの中心間の距離すなわちピッチが既知のタイプのカンチレバー型コンタクトプローブ１０のピッチよりも（Ｐ２＜Ｐ１）小さいパッド（複数）に接触することができる。
【００８８】
また、本発明によるテストヘッド３０が、極めて小さくされたサイズの接触パッドを有するデバイス（複数）の試験を可能とするということを確認することもできる。
【００８９】
実際に、留意されるべきことは、プローブ本体２１の縮小部分２６の第１の面積部Ａ１の第１のサイズＢを縮小することによって、本発明によるカンチレバー型コンタクトプローブ２０の弾性的な挙動を向上させることができるということである。なお、上記弾性的な挙動は、試験中におけるカンチレバー型コンタクトプローブ２０の変形、すなわち被試験デバイスの接触パッドに対してカンチレバー型コンタクトプローブ２０の接触先端部２５を押圧接触させる際のカンチレバー型コンタクトプローブ２０の変形に関連したものである。
【００９０】
有益なことに、本発明によれば、カンチレバー型コンタクトプローブ２０の接触先端部２５のひだ付接触部分のおかげで、接触先端部２５はいかなる場合も、接触先端部２５が突き当てられている接触パッドから覆っている膜を除去し、プローブ２０の適切な電気的接触を確実なものとし、これ故プローブ２０を備えたテストヘッド３０が適切に機能することを確実なものとする。また、接触先端部２５にひだ付部分を設けることは、接触パッド上にわたる接触先端部２５のスライド動作の低減を可能にもし、それ故、前述したようにスクラブ跡の長さの低減を可能にもする。
【００９１】
まとめると、明らかなことは、プローブ本体２１が同じサイズである場合に、本発明によるテストヘッドは、ピッチが狭くされ且つ小さいパッドを有するデバイス（複数）の試験を、高い質及び信頼性を確保して、可能にするということである。それ故、ますます小さくされる接触パッドのサイズ及びピッチに関連して、新技術により課される新たな要件が、満足される。
【００９２】
スクラブ跡が低減するおかげで接触パッドのサイズを縮小できるので、テストヘッド３０は、各デバイスで大幅な省面積化を可能にもし、そして、同じシリコンの面積領域に、より多くの数のデバイスが収まる。
【００９３】
最後に、カンチレバー型コンタクトプローブ２０の構成のおかげで、同じデバイスを試験するのに、従来技術で使用されるテストヘッドに比してより少数の高さレベルを有するテストヘッド３０を提供することができる。このとき、各高さレベルのカンチレバー型コンタクトプローブ２０は、接触先端部２５それぞれの間の距離が小さくされたおかげで、より多数の接触パッドに接触することができる。
【００９４】
代替の実施形態によれば、図６に概略的に示すように、カンチレバー型コンタクトプローブ２０’は、その端部分２２に縮小部分２６’を備える。具体的には、縮小部分２６’は、端部分２２の屈曲点２４において、上記屈曲点２４に関して実質的に対称な配置構成で、設けられている。
【００９５】
先に示したように、縮小部分２６’は、カンチレバー型コンタクトプローブ２０の好適な加工によって製造されることができる。縮小部分２６’は、例えば、端部分２２の１つのセクションからカンチレバー型コンタクトプローブ２０’の長手方向延在軸に関して対称的に材料を除去することによって、製造されることができ、例えば、上記セクションは屈曲点２４において対称に位置するセクションである。これにより、上記セクションに、対称な凹部のようなものを設けることができる。
【００９６】
図５Ａの実施形態と同様に、縮小部分２６’は、屈曲点２４の対応する部分で切り取られ且つ図４Ｂに示すような面積部Ａ１と類似した第１の面積部を有する。この第１の面積部は、具体的にはプローブ横並び方向Ｄｉｒでの最大サイズである第１のサイズＢと、具体的にはプローブ横並び方向Ｄｉｒに垂直な方向での最大サイズである第２のサイズＨとを有している。
【００９７】
カンチレバー型コンタクトプローブ２０’はまた、端部分２２における縮小部分２６’がない部分の対応する部分で切り取られ且つ図４Ｃに示すような第２の面積部Ａ２を有する。この第２の面積部Ａ２は、縮小部分２６’の対応する部分で切り取られた第１のサイズＡ１よりも大きい第１のサイズＢ’をプローブ横並び方向Ｄｉｒで有し、具体的には、面積部Ａ２は、第１のサイズＢ’に等しい径の円形形状を有し得る。
【００９８】
有益なことに、本発明によれば、縮小部分２６の対応する部分で切り取られた第１の面積部Ａ１の第１のサイズＢは、プローブ本体２１における縮小部分２６がないセクションの対応する部分で切り取られた第２の面積部Ａ２の第１のサイズＢ’よりも小さい。なお、第１のサイズＢは、同じプローブ横並び方向Ｄｉｒに沿って、プローブ本体２１に対して横断する方向で、第１のサイズＢ’よりも小さい。好ましい一実施形態では、第２の面積部Ａ２は、径Ｂ’の円形形状を有し、第１の面積部Ａ１の第２のサイズＨは、上記径Ｂ’に等しい。
【００９９】
前述の実施形態と同様に、縮小部分２６’の第１の面積部Ａ１の第１のサイズＢは、同じプローブ横並び方向Ｄｉｒに沿って、第２の面積部Ａ２の第１のサイズＢ’の２０％までである。一般的には、第１のサイズＢと第２のサイズＨとの割合は、０．３０〜０．９５の間で選択される。
【０１００】
各カンチレバー型コンタクトプローブ２０の鉤状端部分２２は、具体的にはその傾斜セクション２３において、接触先端部２５で終端しており、接触先端部２５の径が既知のプローブのものに実質的に等しくなっている。このとき、上記先端部は、被試験デバイスの複数の接触パッドで終端し、上記接触パッドに接触するようなものである。
【０１０１】
また、この第２の実施形態によれば、端部分２２に縮小部分２６’を設けることは、上記端部分２２の弾性的な特性、及びカンチレバー型コンタクトプローブ２０全体の弾性的な特性を向上もさせ、さらに、傾斜セクション２３の長さの短縮も可能にする。
【０１０２】
この代替の実施形態によるプローブでは、特にその長さ及びその個々の部分の長さに関して、図４Ａに示され且つ前述されたようなプローブの寸法値と等しい寸法値が、想定される。
【０１０３】
例示的な一実施形態では、縮小部分２６’の第１のサイズＢの値は、２０μｍ〜１８０μｍの間で変動を受け、縮小部分２６’の第２のサイズＨの値は、５０μｍ〜４００μｍの間で変動を受ける。このとき、端部分２２における縮小部分２６’を含まないセクションの第１のサイズＢ’は、３０μｍ〜２００μｍの間で変動を受けることができる。
【０１０４】
また、接触先端部２５は、被試験デバイスの接触パッドに被さる被覆層又は被覆膜（一般的には、酸化物又は汚れ）に当接するように、好適にひだ状にされた接触部分を備えることもできる。これにより、接触先端部２５は、接触パッド上のインパクトゾーンに「つっかえるように突き当たり」、スクラビングを制限し、前述のように、より小さくなったスクラブ跡を形成することが可能である。
【０１０５】
この場合でも、鉤状端部分２２に縮小部分２６’を設けることによって、つっかえるように突き当たる作用が、試験中における弾性的な挙動の向上と共に、促進される。
【０１０６】
このような代替の実施形態は、図７及び図７Ａ−Ｂに概略的に示すように、カンチレバー型コンタクトプローブを複数の高さレベルに位置づける場合に、特に有益である。
【０１０７】
具体的には、図７は、少なくとも２つの高さレベルｌ１及びｌ２にカンチレバー型コンタクトプローブを備えるテストヘッド３０’を概略的に示している。
【０１０８】
先に示したように、テストヘッド３０’は、アルミニウム、セラミック又は他の好適な材料で作製されたリングサポート２７を備える。リングサポート２７には、樹脂製追加サポート２８が、堅固に連結されており、これにより、第１の高さレベルｌ１に一列に揃えられた第１の複数のカンチレバー型コンタクトプローブ２０も、第２の高さレベルｌ２に一列に揃えられた第２の複数のカンチレバー型コンタクトプローブも含む。上記第２の高さレベル１２は、具体的には、より高くなった高さレベル、すなわち被試験デバイスからの距離がより大きくなった高さレベルである。
【０１０９】
注目されることは、有益なことに、本発明によれば、第２の高さレベルｌ２のカンチレバー型コンタクトプローブは、図３Ａに１０で示すもののように、縮小部分を持たないカンチレバー型コンタクトプローブ用いて提供され得るということである。具体的には、第２の高さレベルのカンチレバー型コンタクトプローブ１０の端部分１２は、第１の高さレベルｌ１のカンチレバー型コンタクトプローブ２０’の端部分２２同士の間に、いかなる接触の危険性を伴うことなく収容されるようなものである。このことは、縮小部分２６’の付与が、第１の高さレベルのカンチレバー型コンタクトプローブ２０’の対応する屈曲点２４において、実際にはそれぞれの接触先端部２５同士の間の距離の相当な縮小を伴って、実現されているおかげである。
【０１１０】
より具体的には、ＦＩＧ．７Ａ及びＦＩＧ．７Ｂの比較に基づくと、以下のことが確認できる。つまり、図６の実施形態によるカンチレバー型コンタクトプローブ２０’からなる第１の高さレベルｌ１と、既知のタイプのカンチレバー型コンタクトプローブ１０からなる第２の高さレベルｌ２とを含むテストヘッド３０’における２つの高さレベルの構成（ＦＩＧ．７Ｂに示す）は、既知のカンチレバー型コンタクトプローブ１０を備えるだけのテストヘッド（ＦＩＧ．７Ａに示す）に比して、それぞれの接触先端部２５をより接近させて位置づけることが可能であり、このとき、第１の高さレベルｌ１のプローブの接触先端部間の総距離が、Ｒに等しい距離だけ減少されているということである。
【０１１１】
それ故、以下のことが明らかである。つまり、少なくとも１つの高さレベルｌ１のものであり且つ図６の実施形態によるものであるカンチレバー型コンタクトプローブ２０’を備えるテストヘッド３０’もまた、図３Ａのカンチレバー型コンタクトプローブ１０を備えるのみの従来のテストヘッドに比して、より小さいピッチをもつデバイス（複数）の試験を可能にするようなものであるということである。
【０１１２】
有益なことに、図８に概略的に示す追加の代替の実施形態によれば、カンチレバー型コンタクトプローブ２０”は、端部分２２に隣り合ったプローブ本体２１のセクションにある第１の縮小部分２６と、端部分２２にある第２の縮小部分２６’とを備えることができる。第２の縮小部分２６’は、具体的には端部分２２の屈曲点２４にあり、屈曲点２４に関して実質的に対称な配置構成にある。
【０１１３】
この追加の実施形態によるプローブでは、特にその長さ及び個々の部分の長さに関して、それぞれの面積部のサイズは、図４Ａ及び図６に示され且つ前述されたプローブの寸法値と等しい寸法値を有するように想定される。
【０１１４】
図８の追加の実施形態によるカンチレバー型コンタクトプローブ２０”を備えるテストヘッドは、極めて小さいピッチを有するデバイス（複数）を試験するように、それぞれの接触先端部２５の距離をさらに縮小することを可能にすることは明らかである。
【０１１５】
この場合でも、カンチレバー型コンタクトプローブ２０”の接触先端部２５は、被試験デバイスの接触パッドに被さる被覆層又は被覆膜（一般的には、酸化物又は汚れ）に当接することが可能である好適なひだ付接触部分を有することができる。これにより、接触先端部２５は、極めて小さなサイズの接触パッドを有するデバイス（複数）の試験を可能にする。
【０１１６】
本発明によるコンタクトプローブの縮小されたセクションの考え得る面積部が、非限定的な例として、図９Ａ〜図９Ｆに示されている。
【０１１７】
これらの図に示されるように、本発明によるカンチレバー型コンタクトプローブの縮小部分の面積部は、底部及び高さを様々に変えた略矩形形状とすることができ、或いは長軸及び短軸を様々に変えた略楕円形状ともすることができる。
【０１１８】
縮小部分の断面の選択は、以下の様々な基準に基づくことができる。
−  被試験デバイスによって要求される規定のピッチを用いて開始すると、隣り合い且つ近接するプローブ同士の間に接触がないことを確実にするのに十分である第１のサイズＢの値を設定することが可能である。
−  規定の試験によって要求される電流容量に基づくと、第１のサイズＢについて既に決定された値にも基づき、第２のサイズＨの値を設定することが可能である。
【０１１９】
特に、図９Ａに示すように、例えば図４Ａに示すようなプローブ２０であるカンチレバー型コンタクトプローブは、その縮小部分２６における第１の面積部Ａ１の第１のサイズＢ１を有することができ、この第１のサイズＢ１は、第１のピッチＰ１を有するデバイスに接触するのに十分なものである。
【０１２０】
第１のピッチＰ１よりも小さい第２のピッチＰ２を有するデバイスを試験する場合には、図９Ｂに示すように、その面積部Ａ１においてさらに小さくされた第１のサイズＢ２を有する縮小部分２６を備えたカンチレバー型コンタクトプローブ２０を用いることができ、このとき、Ｂ１＞Ｂ２でありＨ１＝Ｈ２である。
【０１２１】
さらに、カンチレバー型コンタクトプローブ２０におけるその縮小部分２６での断面の第１のサイズＢ３の値が、被試験デバイスによって要求される適切なピッチを確保するのに十分であれば、より高い電流要件での試験の実施が必要となることがある。その場合、図９Ｃに示すように、第２のサイズＨ３をより大きくして、より高い電流容量のカンチレバー型コンタクトプローブ２０が、与えられることができる。このとき、Ｂ３＝Ｂ２であり、Ｈ３＞Ｈ２である。
【０１２２】
図９Ａ〜図９Ｃに示す面積部は、２つの対向する直線状の側部と２つの対向する曲線状の側部とを有する。また、図９Ｄに示すような矩形断面又は図９Ｅに示すような楕円形断面を有する縮小部分２６を含むカンチレバー型コンタクトプローブ２０を用いることもでき、このとき、Ｂ４＝Ｂ５でありＨ４＝Ｈ５である。さらに、縮小部分２６はまた、縮小部分２６及び２６’をそれぞれ含まないプローブ本体部分２１及び端部分２２それぞれの径よりも短い側部を持つ正方形断面を有することもできる。
【０１２３】
図６及び図８それぞれのプローブ２０’及び２０”についても、それぞれの縮小部分２６及び２６’についても、同様の考えがなされることができる。
【０１２４】
また、カンチレバー型コンタクトプローブ２０の縮小部分２６の他の異なる実施形態も、考慮に入れることができる。
【０１２５】
また、カンチレバー型コンタクトプローブ２０の縮小部分２６のサイズＢ及びＨの値は、以下の場合に変更が加えられることもできるということも留意されるべきである。つまり、接触力を制御する場合、長さの異なる鉤状部を有するプローブ（複数）を用いる必要があるときにプローブのバランスを向上させる場合、又は、デバイス内部のパッドへの接触が必要である場合である。なお、デバイス内部のパッドへの接触が必要である場合とは、デバイスの周辺に加えてデバイスの内部にも設けられた接触パッドを含む最近世代の集積デバイスの場合などである。
【０１２６】
まとめると、示された様々な実施形態によるカンチレバー型コンタクトプローブを備えたテストヘッドは、以下のことを可能にする。
−  プローブが位置づけられる高さレベル数を低減し、このとき、上記に対応して力のバランスをとることと、接触パッド上にわたるスクラビング動作の均一性を向上することとを伴うこと。
−  数が減少した高さレベルに位置づけられるコンタクトプローブの鉤状部の長さを増加し、それにより、実際には鉤状部の摩耗と関係しているテストヘッドの使用寿命を増加すること。
−  プローブの径を、プローブ間の相互衝突の危険性を伴うことなく増加させ、それにより、プローブの電流容量を向上させること。
−  同じオーバトラベルでのスクラブ跡の長さを減少すること。
−  使用可能なピッチの値を小さくすること。
−  接触可能な接触パッドのサイズを減少すること。
−  プローブ間の距離を増加し、それにより、テストヘッド全体のより簡単でより信頼性ある製造を達成すること。
【０１２７】
より具体的には、縮小部分２６を設けることは、以下の種々の重要な利点を可能にする。
−  力のバランスを向上させること。なお、上記力のバランスは、具体的にはプローブ本体２１の溝の深さである縮小部分２６、２６’の第１のサイズを変えることによって、調整されることができ、第１のサイズを変えることは、様々な高さレベルのプローブを特徴づける鉤状傾斜セクション２３の長さに応じて、行われる。
−  被試験デバイスが様々な内部パッドを有する場合に、力のバランスを向上させること。
−  パッド（複数）上で得られるスクラブの均一性を向上させること。なお、上記向上は、それぞれのスクラブの長さをほとんど無くしてしまうまでに制御することによって、行われる。（スクラブ跡が、プローブの接触先端部のサイズよりもわずかに大きい場合、接触先端部がパッド上につっかえるように突き当たるせいで、上記パッド上の汚れの層の除去が得られ、ひいては適切な電気的接続が得られる）
−  プローブの電流容量を高めることが可能であること。このことは、プローブの横並びの配置方向Ｄｉｒに対する横断方向に、プローブ本体２１の第２のサイズＨを好適に増加させることによって、可能である。
【０１２８】
当業者であれば、不測の要求及び特殊な要求を満たすために、上述したコンタクトプローブ及びテストヘッドに対して種々の変形及び変更を加えることができることは明らかであり、種々の変形及び変更はすべて、以下の請求項で定義される本発明の保護範囲内に含まれる。
【図１Ａ】
2015537213.tif 000003
【図１Ｂ】
2015537213.tif 000004
【図２Ａ】
2015537213.tif 000005
【図２Ｂ】
2015537213.tif 000006
【図３Ａ】
2015537213.tif 000007
【図３Ｂ】
2015537213.tif 000008
【図４Ａ】
2015537213.tif 000009
【図４Ｂ】
2015537213.tif 000010
【図４Ｃ】
2015537213.tif 000011
【図５Ａ】
2015537213.tif 000012
【図５Ｂ】
2015537213.tif 000013
【図６】
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【図７】
2015537213.tif 000015
【図７Ａ−Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
2015537213.tif 000018
【図９Ｂ】
2015537213.tif 000019
【図９Ｃ】
2015537213.tif 000020
【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
2015537213.tif 000022
【国際調査報告】
2015537213.tif 000023
2015537213.tif 000024