(57)【要約】異なる熱膨張率を補償するプローブカードアセンブリはプローブヘッド（５０）および印刷回路板（１０）間に間挿された多層誘電体プレート（３０）を含んでいる。印刷回路板（１０）はその表面上にパターン配列された第１の複数の電気的コンタクトを有する。誘電体プレート（３０）は第１の複数のコンタクトに一致するパターンで配列された第２の複数の電気的コンタクトを有する。平坦化インターポーザ（２０）がプレート（３０）および印刷回路板（１０）間に間挿され印刷回路板およびプレート上の電気的コンタクトのパターンと一致するパターンの孔を有する。アセンブリは、さらに、第１および第２の複数の電気的コンタクトと電気的にコンタクトする平坦化インターポーザ（２０）導電性バンプ（１２０）またはハズ釦（９０）上にパターン配列された各孔内に配置された電気的コネクタを含んでいる。
2004518956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路をテストするプローブカードであって、前記プローブカードは、
プローブカード（５０）および印刷回路板（１０）間に間挿された多層誘電体プレート（３０）であって、前記印刷回路板（１０）はその表面上にパターン配列された第１の複数の電気的コンタクトを有し、前記誘電体プレート（３０）はその表面上に前記第１の複数の電気的コンタクトと実質的に一致するパターンで配列された第２の複数の電気的コンタクトを有する多層誘電体プレート（３０）と、
前記誘電体プレートおよび前記印刷回路板（１０）間に間挿された平坦化インターポーザ（２０）であって、前記印刷回路板（１０）および前記誘電体プレート（３０）上の電気的コンタクトのパターンと一致するパターンの孔を有する平坦化インターポーザ（２０）と、
前記プレート（３０）にクランプされて前記印刷回路板（１０）に取り付けられている取付リング（４０）と、
前記平坦化インターポーザ（２０）上にパターン配列された前記多数の孔の内に配置された第３の複数の継続的な電気的コネクタであって、前記第１の複数の電気的コンタクトおよび前記第２の複数の電気的コンタクトと電気的にコンタクトする電気的コネクタと、
を特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項２】
請求項１記載のプローブカードアセンブリであって、前記取付リング（４０）は複数のねじ（４５）により前記印刷回路板（１０）に取り付けられることを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項３】
請求項２記載のプローブカードアセンブリであって、前記複数のねじ（４５）の各々と前記印刷回路板（１０）との間にワッシャ（２５）が間挿されていることを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項４】
請求項３記載のプローブカードアセンブリであって、前記ワッシャ（２５）の各々がスプリングワッシャであることを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項５】
請求項４記載のプローブカードアセンブリであって、前記電気的コンタクトはおよそ１．２７のピッチを有するアレイとして配置されていることを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項６】
請求項４記載のプローブカードアセンブリであって、前記第２の複数の継続的な電気的コネクタは複数のハズ釦（９０）により構成されることを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項７】
請求項１記載のプローブカードアセンブリであって、前記複数のねじ（４５）は前記取付リング（４０）内に座ぐりされることを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項８】
請求項１記載のプローブカードアセンブリであって、前記印刷回路板（１０）は一つ以上のビアホール（１００，１１０）を含むことを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項９】
請求項８記載のプローブカードアセンブリであって、前記ハズ釦（９０）は前記ビアホール（１００，１１０）内に挿入されることを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項１０】
請求項９記載のプローブカードアセンブリであって、前記ハズ釦（９０）は前記ビアホール（１００，１１０）の直径よりも大きい直径を有することを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項１１】
請求項８記載のプローブカードアセンブリであって、前記一つ以上のビアホール（１００，１１０）は盲ビア（１１０）であることを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項１２】
請求項１１記載のプローブカードアセンブリであって、前記ハズ釦（９０）は前記盲ビア（１１０）内に挿入されることを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項１３】
請求項１２記載のプローブカードアセンブリであって、前記ハズ釦（９０）は前記多層誘電体プレート（３０）に向かって印刷回路板（１０）上に突き出るように挿入されることを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項１４】
請求項１記載のプローブカードアセンブリであって、前記第３の複数の継続的な電気的コネクタは前記第１の複数の電気的コンタクト上にスクリーンされる複数の導電性バンプ（１２０）により構成されることを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項１５】
請求項１記載のプローブカードアセンブリであって、前記第３の複数の継続的な電気的コネクタは前記第１の複数の電気的コンタクト上に堆積される複数の導電性バンプ（１２０）により特徴づけられることを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項１６】
請求項１５記載のプローブカードアセンブリであって、前記インターポーザ（２０）は、前記第１の複数の電気的コンタクトが一つ以上のランドグリッドアレイパッド（１８０）により特徴づけられ、前記導電性バンプ（１２０）は前記パッドに当てがわれることを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項１７】
請求項１６記載のプローブカードアセンブリであって、前記導電性バンプ（１２０）は半田ペーストからなることを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項１８】
請求項１７記載のプローブカードアセンブリであって、前記半田ペーストは低融点を有することを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項１９】
請求項１８記載のプローブカードアセンブリであって、前記半田ペーストは１００℃以下の融点を有することを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項２０】
請求項１記載のプローブカードアセンブリであって、前記多層誘電体プレート（３０）は、さらに、前記複数のコンタクトパッドにろう付けされた（１８０）ピングリッドアレイを含むことを特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項２１】
請求項５記載のプローブカードアセンブリの平坦化を調節する方法であって、
（ａ）前記取付リング（４０）を前記印刷回路板（１０）にごく接近させるように前記ねじ（４５）を十分きつく締めるステップと、
（ｂ）前記プローブヘッド（５０）の平坦化を決定するステップと、
（ｃ）前記プローブヘッド（５０）に対して所望程度の平坦化を達成するように前記ねじ（４５）のきつさを調節するステップと、
を特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の方法であって、前記取付リング（４０）は前記印刷回路板（１０）に対して浮動することを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の方法であって、前記ねじ（４５）は座ぐりされ、さらに、テスト中に前記座ぐりねじ（４５）を使用して再度取付リング（４０）のセンタリングを行うステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項６記載のプローブカードアセンブリの組立て方法であって、
（ａ）導電性ツールを使用して前記複数のハズ釦（９０）の各々を前記ビアホール（１００，１１０）内に挿入するステップと、
（ｂ）前記多層誘電体プレート（３０）および前記印刷回路板（１０）間の電気的接続性を確認するステップと、
を特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２４記載の方法であって、前記ハズ釦（９０）は印刷回路板（１０）の非試験側（１９０）から挿入されることを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項１記載のプローブカードアセンブリの組立て方法であって、
（ａ）電気的接続を検証する仮プレートを提供するステップと、
（ｂ）テストの前に前記仮プレートを前記多層誘電体プレート（３０）で置換するステップと、
を特徴とする方法。
【請求項２７】
集積回路をテストするプローブカードアセンブリであって、
プローブカード（５０）および印刷回路板（１０）間に間挿された多層誘電体プレート（３０）であって、前記印刷回路板（１０）はその表面上にパターン配列された第１の複数の電気的コンタクトを有し、前記誘電体プレート（３０）はその表面上に前記第１の複数の電気的コンタクトと実質的に一致するパターンで配列された第２の複数の電気的コンタクトを有する多層誘電体プレート（３０）と、
前記プレート（３０）にクランプされて前記印刷回路板（１０）に取り付けられている取付リング（４０）と、
前記第１の複数の電気的コンタクトおよび前記第１の複数の電気的コンタクトと電気的にコンタクトする前記第２の複数の電気的コンタクトおよび前記第２の複数の電気的コンタクトに対応するパターンで配列された複数のハズ釦（９０）と、
を特徴とするプローブカードアセンブリ。
【請求項２８】
集積回路をテストするプローブカードアセンブリであって、
プローブカード（５０）および印刷回路板（１０）間に間挿された多層誘電体（３０）プレートであって、前記印刷回路板（１０）はその表面上にパターン配列された第１の複数の電気的コンタクトを有し、前記誘電体プレート（３０）はその表面上に前記第１の複数の電気的コンタクトと実質的に一致するパターンで配列された第２の複数の電気的コンタクトを有する多層誘電体（３０）プレートと、
前記プレート（３０）にクランプされて前記印刷回路板（１０）に取り付けられている取付リング（４０）と、
前記第１の複数の電気的コンタクトおよび前記第１の複数の電気的コンタクトと電気的にコンタクトする前記第２の複数の電気的コンタクトおよび前記第２の複数の電気的コンタクトに対応するパターンで配列された複数の導電性バンプ（１２０）と、
を特徴とするプローブカードアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景）
本発明は、シリコンまたはヒ化ガリウム等の、半導体ウェーハ上に形成された集積回路の電気的導通をテストするのに使用されるプローブカードアセンブリの製作に関する。
【０００２】
このようなテストを実施するプローブカードの標準設計では、多層セラミック（ＭＬＣ）プレートが被試験集積回路上の回路とコンタクトするように位置決めされた複数の小径プローブを有するプローブヘッドとテスト装置の電気メータその他の部分とインターフェイスする印刷回路板（ＰＣＢ）との間に挿入される。プレートは導電性ビアが貫通している導電線を有する間隔変化器（ｓｐａｃｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）である。ＭＬＣ間隔変化器の目的はプローブヘッド上の電気的コンタクトの非常に細かいピッチのパターンから印刷回路板上のより粗いピッチのパターンへの電気的信号の経路を再決定することである。“ピッチの”とは隣接線またはビア間に間隔が存在することを意味する。集積回路のテスト工程では、ＭＬＣと印刷回路板間の電気的接続を行わなければならない。このような接続は典型的に堅固な半田接続を形成する産業標準半田付け技術を使用してＭＬＣをＰＣＢに半田付けして達成される。例えば、７５℃および１２５℃間の高められた温度でこのようなテストを行う場合には、熱膨張係数（ＣＴＥ）が被試験シリコンウェーハのそれにぴったり一致する材料からプローブヘッドを製作することが望ましい。シリコンのＣＴＥは３．２ｐｐｍ／℃である。したがって、プローブヘッドのＣＴＥはシリコンのそれのほぼ２倍、例えば、７ｐｐｍ／℃よりも小さいことが好ましい。
【０００３】
ＭＬＣはプローブヘッド上の細かいピッチのコンタクトと電気的に接触するため、それもシリコンのそれにぴったり一致するＣＴＥでなければならない。好ましくは、ＭＬＣのＣＴＥもシリコンのＣＴＥの２倍内である。ＰＣＢのＣＴＥは典型的に１７ｐｐｍであり、シリコンのそれよりも遥かに高いため、この要求条件によりＭＬＣをＰＣＢにかみ合わせる時に問題が生じる。ＭＬＣおよびＰＣＢ間の膨張率の違いにより、構造の加熱および／または冷却により生じる機械的ストレスの元で堅固な半田接続にクラックを生じる可能性がある。
【０００４】
典型的に、プローブヘッドの全てのプローブは数千分の１インチの公差内で平坦でなければならない。このような平坦度を維持するには、追加研削および研磨工程だけでなく、製作および組立て公差の慎重な制御が必要である。既存の回路テスト方法および装置はＣＴＥのこの違いを考慮していない。例えば、米国特許第５，６２３，２１３号“Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｐｒｏｂｉｎｇ ｏｆ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ”および米国特許第５，８４１，２９１号“Ｅｘｃｈａｎｇｅａｂｌｅ Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｐｒｏｂｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ ｏｆ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ”は電気的回路をテストするのにフレキシブル基板すなわちメンブレン上の導電性バンプを使用することに向けられている。このシステムが全体システム内に固有のＣＴＥの違いを補償するとはなんら示唆または検討されていない。
【０００５】
同様に、米国特許第５，９７３，５０４号“Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｈｉｇｈ−Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ”は高密度電子デバイスのテストシステムに向けられている。特に、この特許はマルチチップモジュールを有するテストシステムを使用して被試験デバイスのパッドとテスト回路間の信号経路を決定することを開示している。このシステムはメンブレンプローブカードおよび導電性回路接続バンプを利用している。メンブレンプローブカードはフレームリングを使用してハウジング上にねじ締めされ圧力機構と被試験デバイス間に位置決めされる。導電性バンプは接続パッドアレイに対応するようにメンブレン上でグループ化される。別の実施例では、電気的釦コネクタを使用して電気的接続を維持することができる。ここでも、このシステムはテストシステム内に固有のＣＴＥの違いを補償するように設計されているとは示唆されていない。
【０００６】
同一所有者の米国特許第６，１６３，１４２号および第６，２９７，６５７号“Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｐｉｎ Ｐｒｏｂｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ”は大きな温度範囲にわたって集積回路をテストするのに有用な改良型プロービング装置に向けられている。これらの特許は共にここに開示されている方法および装置を補足する方法および装置を開示している。
【０００７】
したがって、ミスアライメントを修正するために組立て後のプローブヘッドの平坦度を調節するのに有用な方法および装置が必要とされている。理想的には、このような方法および装置はクリティカル加工および組立て工程の必要性を最小限に抑えなければならない。
【０００８】
（発明の簡単な概要）
電気的コンタクトを維持しながら膨張率の違いを考慮するようにＭＬＣをＰＣＢに電気的および機械的に接続する方法を見つけることが本発明の目的である。
【０００９】
さらに、ＰＣＢに対するＭＬＣの平坦化を調節することができる工程を提供することが本発明の目的である。
【００１０】
本発明の一つの新しい側面は、ＭＬＣとＰＣＢ間の電気的コンタクトを維持しながら、プローブヘッド平坦化を考慮するだけでなく熱膨張率の違いを考慮するようにＭＬＣをＰＣＢに取り付けることを含んでいる。
【００１１】
熱膨張率の違いを補償するために、本発明は継続的（ｃｏｍｐｌｉａｎｔ）な電気的接続を維持しながらＭＬＣおよびＰＣＢ間に配置されたプレートを含む平坦化インターポーザを適切に利用する。この開示の目的に対して、“継続的な電気的接続”とは熱膨張率の違いに無関係に電気的接続および相互接続の両側の部品の保全性を維持し、ヘッドアセンブリの平坦化を考慮する接続のことである。被試験デバイス（集積回路）との継続的な電気的接続はハズ釦（ｆｕｚｚ ｂｕｔｔｏｎ）または導電性バンプを使用して維持することができる。ハズ釦が使用される実施例では、プレートはＰＣＢ上の電気的コンタクトのパターンと一致するパターンであけられた複数の孔（ビアまたはビアホールとも呼ばれる）を有している。次に、ハズ釦は孔内に位置決めされる。導電性バンプが使用される実施例では、導電性パッドはＭＬＣおよび／またはＰＣＢのランドグリッドアレイパッド上にスクリーンまたは堆積される。
【００１２】
第１の実施例では、プローブヘッドおよび印刷回路板間に間挿された多層誘電体プレートであって、印刷回路板はその表面上に第１の複数の電気的コンタクトがパターン配列されており、誘電体プレートはその表面上に第１の複数の電気的コンタクトと実質的に一致する第２の複数の電気的コンタクトがパターン配列されている多層誘電体プレートと、セラミックプレートと印刷回路板間に間挿された平坦化インターポーザであって、印刷回路板および誘電体プレート上の電気的コンタクトパターンに一致するパターンの孔を有する平坦化インターポーザと、プレートにクランプされ印刷回路板に取り付けられている取付リングと、平坦化インターポーザ上にパターン配列された多数の孔の中に配置された第３の複数の継続的な電気的コネクタであって、第１の複数の電気的コンタクトおよび第２の複数の電気的コンタクトと電気的にコンタクトする電気的コネクタとを含む集積回路をテストするプローブカードアセンブリが開示される。
【００１３】
第２の実施例では、（ａ）取付リングが印刷回路板にごく接近するように調節ねじを十分に締めるステップと、（ｂ）前記プローブヘッドの平坦化を決定するステップと、（ｃ）プローブヘッドに対する所望の平坦度を達成するためにねじのきつさを調節するステップと、を含むプローブカードアセンブリの平坦化調節方法が開示される。
【００１４】
第３の実施例では、（ａ）導電性ツールを使用して複数のハズ釦の各々をビアホール内に挿入するステップと、（ｂ）多層誘電体プレートと印刷回路板間の電気的接続性を確認するステップと、を含むプローブカードアセンブリの組立て方法が開示される。
【００１５】
第４の実施例では、（ａ）電気的接続を検証する仮プレートを提供するステップと、（ｂ）テストの前に仮プレートを多層誘電体と置換するステップと、を含む請求項１のプローブカードアセンブリの組立て方法が開示される。
【００１６】
（詳細な説明）
本発明はＭＬＣその他の多層誘電体とＰＣＢ間に配置された平坦化インターポーザを含んでいる。インターポーザはハズ釦（図２，３および４に示す）、ピングリッドアレイ（図５に示す）、または導電性バンプ（図６に示す）等の継続的な相互接続を使用してＰＣＢおよびＭＬＣ間の電気的接続を維持する。本明細書の全体を通して、ＭＬＣの参照は他の適切な多層誘電体プレートも含むものとする。
【００１７】
図１に戻って、インターポーザ２０はＰＣＢ１０上の第１の複数の電気的コンタクトのパターンと一致するパターンに形成された複数のスルーホールを有するプレートを含んでいる。好ましくは、このプレートは硬質プラスチック等の誘電体で形成される。最も好ましくは、このプレートは Ｑｕａｄｒａｎｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ 社製テクトロンＰＰＳで形成される。第１の複数の電気的コンタクトは典型的に１．２７ｍｍ（０．０５インチ）のピッチでアレイ配列される。１．２７ｍｍ（０．０５インチ）が典型的であるが、当業者ならば他のピッチも適切に利用できることが判る。電気的コネクタは電気的通路を与えるようにスルーホール内に堆積される。好ましい電気的コネクタはハズ釦と呼ばれる小さな円筒形エレメントのそれである。ハズ釦はダイ内に圧縮されていて円筒形マスを形成しスプリングのような性質を有する、ベリリウム銅等の、細い導電性金属線からなる市販品である。好ましいハズ釦の例はニュージャージー州、クランフォードのテクニット社製のものを含んでいる。
【００１８】
ＭＬＣ３０は取付リング４０にクランプすることができ、後述するように、それは次にリングの平坦化を調節することができるようにＰＣＢ１０に取り付けられる。取付リング４０は複数のねじ４５を使用してＰＣＢ１０に取り付けられる。好ましい構成は３個のねじを利用する。図２に示すように、リング４０およびＰＣＢ１０間で各ねじ上に剛性スプリング２５が配置される。適切な剛性スプリングはニュージャージー州、ロディのＨＫ Ｍｅｔａｌｃｒａｆｔ Ｉｎｃ． 社製皿ワッシャ等のスプリングワッシャを含んでいる。最も好ましくは、ねじ４５はそれを回せば複数の取付リングを調節することができるように取付リング４０およびスプリングワッシャ２５を貫通する。ＭＬＣ３０は随意取付リング４０内のシェルフ５５上に載置することができる。好ましくは、ＭＬＣ３０はリング内のシェルフ上にクランプされる。
【００１９】
好ましくは、取付リング４０はＭＬＣ３０がＰＣＢ１０の表面にごく接近するように取り付けられる。その結果生じる圧縮によりＭＬＣ３０はインターポーザ２０内のハズ釦９０（図２に示す）に抗してリング内に保持される。その結果、ハズ釦はＭＬＣ３０とＰＣＢ１０間の電気的接続を行う。電気的接続は堅固ではないため、ＰＣＢ１０は電気的コンタクトをし続けながらＭＬＣ３０とは異なる率で自由に膨張する。ここで、プローブヘッド（テストヘッドとも呼ばれる）５０（図２に示す）はその平坦度を決定するテスタ内に配置できるようになる。調節が必要であれば、プローブヘッド５０を水平とするように適切な調節ねじ４５を僅かに緩めることができる。皿ワッシャ２５は、プローブテスト工程中に加えられる正規荷重の元でリングが移動しないことを保証するように、リング４０とＰＣＢ１０間に十分な予圧を与えるように選択される。図２に示すように、ＭＬＣ３０またはＰＣＢ１０上にオプショナルパッド１８５を堆積またはろう付けすることができる。
【００２０】
図３に示すように、別の実施例では、ＰＣＢ１０は中空めっきビアまたはビアホール１００を有する。ハズ釦９０はビアホール１００内に挿入される。好ましくは、ハズ釦９０は圧縮により正しい位置に保持されるようにビア１００よりも僅かに大きい直径を有する。例えば、ビアホール１００はおよそ０．７６ｍｍ（０．０３インチ）の直径としハズ釦９０は僅かに大きくすることができる。この実施例では、インターポーザ（図２に２０で示す）は不要であり、インターポーザ２０のコストの相当な部分が節減され、フレームをＰＣＢ１０と一線上に揃える必要がなくなる。したがって、アライメントが本来保証されるため、この実施例は信頼度が改善される。
【００２１】
好ましくは、ハズ釦９０はＰＣＢ１０の非テスト側１６０から挿入され、ハズ釦９０とＭＬＣ３０間の電気的コンタクトが検証されるまで押し通される。非テスト側はテストヘッド５０と反対の印刷回路板側である。このような構成によりＭＬＣ３０に対する全てのハズ釦９０の最終高さがほぼ同じになる。組立て工程を単純化するために、ＭＬＣの替わりに一時的にアルミニウムプレートを使用するのが好ましい。このようなプレートの使用により電気的接続の検証が単純化される。好ましくは、ハズ釦９０をビア１００に押し通すのに導電性ツールが使用され、ツールからハズ釦９０を通って仮プレートに至りツールに戻る閉じた電気的経路がある時にコンタクトを検証することができる。この仮プレート（図示せず）はハズ釦９０を装填する目的でＭＬＣ３０を一時的に置換し、取外されてＭＬＣ３０により置換される。仮プレートはＭＬＣ３０よりも僅かに厚くして、ハズ釦９０が仮プレートに対して圧縮されるようにすることが望ましい。プレートを取り外してＭＬＣ３０で置換することによりハズ釦９０は電気的コンタクトを維持しながら僅かに緩めることができ、ＭＬＣ３０上に加えられる圧縮力が最小限に抑えられる。
【００２２】
この構成によりＰＣＢ１０に対するハズ釦９０のアライメントが保証される。ハズ釦９０に対するＭＬＣ３０のアライメントをさらに単純化するために、ＭＬＣのテストヘッド５０と反対側でＭＬＣのコンタクトアレイ（図示せず）に対して随意追加パッド１８５を利用することができる。ＭＬＣコンタクトアレイのパターンはＰＣＢ１０上のＬＧＡパターンに一致する。ＰＣＢ１０を貫通してパッドを見るためにＰＣＢ１０内の２つの対応する孔を使用することができる。次に、ＭＬＣ３０はパッドを穴の中心に来るよう調節することができる。好ましい構成はパッドにろう付けされる、ピングリッドアレイＭＬＣ内で使用されるような、２つのアライメントピンを含んでいる。これらのパッドはＰＣＢ１０内の２つの対応する追加ビアホールを貫通して、ＭＬＣのＬＧＡアレイとＰＣＢのビアアレイを一線上に揃える。
【００２３】
別の実施例（図示せず）では、剛性皿ワッシャ２５は除去もしくは低剛性ワッシャと置換することができ、平坦化ねじ４５は取付リング内に座ぐりすることができる。この別の実施例では、リングはテスト中にＰＣＢ１０に対して自由に浮動して自己平坦化することができ、座ぐりねじはテスト荷重が除去されるとリングを適切に再センタリングする。リングとＰＣＢ間の浮動の程度は継続的な電気的コンタクト（ハズ釦または導電性バンプ）により補償される。
【００２４】
図３ａはアセンブリのアライメントをアシストするためのサイトホール２００の使用を示す。
【００２５】
図４に示すように、もう一つの実施例では複数の盲ビア１１０を有するより長く柔らかなハズ釦を使用することができる。この実施例では、ビア１１０の非試験端１６０はビアの深さによりハズ釦の一部がＰＣＢ１０を越えて突き出られるように埋められる。この実施例では、ハズ釦９０位置を維持するのに摩擦は好ましくなくなるため、ビア１１０の直径はハズ釦９０のそれよりも大きくすることができる。
【００２６】
図５に示す別の実施例では、インターポーザ２０はＭＬＣ３０のコンタクトパッドにろう付けされたピングリッドアレイ（ＰＧＡ）１８０を使用して構成される。ＰＧＡはＰＣＢ内のめっきされたビアに噛み合いその内に挿入される。スプリングワッシャ２５（皿ワッシャ等）が複数の位置、好ましくは３つ、において取付リング４０の下に配置される。調節ねじ４５（図１にも図示されている）がワッシャ２５を貫通して複数のリングを調節できるようにする。適切に平坦化されると、ＰＣＢの背面（非試験側）から突き出るＰＧＡの先端はＰＣＢビア１００の背面に半田付けされる。随意、ピン１８０の電気的経路を短縮するために、導電性エポキシまたは半田等の導電性ペーストを印刷回路板のテストヘッド側のビア内に注入またはスクリーンすることができる。好ましくは、ビアの内径はピンよりも大きく、ピンがビア内に挿入される時にピンとビア間の空間をペーストが充填して電気的接続を作り出すようにされる。このような構成により、より短いピンが使えるように電気的経路が短縮される。次に、前記した方法を使用してＭＬＣ３０を一線上に揃えることができる。ＭＬＣ３０およびＰＣＢ１０間に電気的接続が作り出されているため、テストヘッドは取付リングおよびＭＬＣ３０に取り付けることができ、完成したアセンブリにより最終平坦度チェックを行うことができる。必要ならば、平坦度を調節することができる。適切に一線上に揃えられると、アセンブリは低温硬化サイクル等により硬化されて導電性ペーストを硬化させる。平坦度が検証されると、ＭＬＣ３０の下にエポキシフィラーを注入してＭＬＣ３０およびＰＣＢ１０間の間隙を充填し、ＭＬＣ３０およびＰＣＢ１０間の付着強度を増すことができる。
【００２７】
図６に示す別の実施例では、ハズ釦９０を継続的な導電性バンプ１２０で置換することができる。好ましくは電気的抵抗率が０．００５Ω−ｃｍよりも小さい金属または黒鉛ポリマ等の導電性エポキシから作られたこれらの導電性バンプ１２０はＭＬＣ３０および／またはＰＣＢ１０のランドグリッドアレイパッド上にスクリーンまたは堆積される。ＭＬＣ３０およびＰＣＢ１０がコンタクトされると、バンプ１２０はＭＬＣ３０およびＰＣＢ１０間に継続的な電気的経路を形成する。次に、テストヘッド（図示せず）が取付リング４０に取り付けられＭＬＣ３０と一線上に揃えられる。次に、適切な平坦度を保証するためにテストヘッドの平坦度がテストされ、必要であれば、調節ねじ４５（図１の）を回してヘッドの高い側をＰＣＢ１０により近づけることにより調節される。次に、ＰＣＢ１０および間隔変化器１３０はエポキシが硬化されるまで加熱され、間隔変化器１３０がＰＣＢ１０に保持されるようにされる。次に、ＭＬＣ３０の下にエポキシアンダーフィラーが注入される。
【００２８】
随意、導電性バンプは好ましくは１００℃等の低融点半田を使用する半田ペーストで作ることができる。好ましくは、半田は室温において固体である。テスト中に温度が上昇すると、半田は軟化してリフローし電気的コンタクトを維持しながら機械的ストレスを解消する。冷却されると、半田は再度固化する。
【００２９】
テスト前にプローブカードアセンブリを平坦化する装置および方法が図示され説明された。当業者ならば本発明の全体目的から逸脱することなく他の実施例および修正が有効となることを理解できる。当業者ならば理解できるこのような修正および応用は全て本出願の範囲内に入るものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に従ったプローブカードアセンブリの略図である。
【図２】
プローブカードアセンブリの断面図である。
【図３】
ハズ釦の使用を示すプローブカードアセンブリの断面図である。
【図３ａ】
アライメントの目的でＰＣＢ内にスルーホールを有するプローブカードアセンブリの断面図である。
【図４】
埋められたビアホールを有するハズ釦の使用を示すプローブカードアセンブリの断面図である。
【図５】
ＰＣＢおよび間隔変化器間の導電性バンプの使用を示すプローブカードアセンブリの断面図である。
【図６】
ＰＣＢおよびＭＬＣ間の導電性バンプの使用を示すプローブカードアセンブリの断面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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