(57)【要約】  被テストデバイス（２４）の動作をテストするための垂直プローブを有するテストヘッド（２０）が記載され、そのようなテストヘッドは複数の接触プローブ（２１）を含み、各接触プローブ（２１）は、第１の端（２１Ａ）と第２の端（２１Ｂ）との間で延在する所定の長さの棒状の本体であって、互いに平行な且つ曲げゾーン（２９）によって間隔をあけられた少なくとも１つのプレート状の下側ガイド（２２）と１つのプレート状の上側ガイド（２３）とにおいて作られたそれぞれのガイド穴（２２Ａ、２３Ａ）内に収容される棒状の本体を有する。好適には、前記下側ガイド（２２）及び上側ガイド（２３）のうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの凹陥部（２７）であって、複数のそれらのガイド穴（２２Ａ、２３Ａ）において形成された且つ前記複数のそれらのガイド穴（２２Ａ、２３Ａ）の厚さを低減するように適合された低下部分（２６Ａ、２６Ｂ）を実現する、少なくとも１つの凹陥部（２７）を備える。
2018523095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被テストデバイス（２４）の動作をテストするための垂直プローブを有するテストヘッド（２０）であって、前記テストヘッドは複数の接触プローブ（２１）を含み、各接触プローブ（２１）は、第１の端（２１Ａ）と第２の端（２１Ｂ）との間で延在する所定の長さの棒状の本体であって、互いに平行な且つ曲げゾーン（２９）によって間隔をあけられた少なくとも１つのプレート状の下側ガイド（２２）と１つのプレート状の上側ガイド（２３）とにおいて作られたそれぞれのガイド穴（２２Ａ、２３Ａ）内に収容される棒状の本体を有し、前記テストヘッドは、前記下側ガイド（２２）及び上側ガイド（２３）のうちの少なくとも１つが、少なくとも１つの凹陥部（２７、２７Ｂ）であって、複数の前記ガイド穴（２２Ａ、２３Ａ）において形成され、且つ前記複数の前記ガイド穴（２２Ａ、２３Ａ）の厚さを低減するように適合された低下部分（２６Ａ、２６Ｂ）を実現する、少なくとも１つの凹陥部（２７、２７Ｂ）を備えることを特徴とする、テストヘッド（２０）。
【請求項２】
前記凹陥部（２７、２７Ｂ）及び低下部分（２６Ａ、２６Ｂ）は、対応するガイド（２２、２３）であってそこにおいて前記低下部分（２６Ａ、２６Ｂ）が作られる対応するガイド（２２、２３）の厚さ（Ｓ１、Ｓ’１）の２０％〜８０％に等しい厚さ（Ｓ２、Ｓ’２）を有することを特徴とする、請求項１に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項３】
前記凹陥部（２７、２７Ｂ）及び低下部分（２６Ａ、２６Ｂ）の前記厚さ（Ｓ２、Ｓ’２）は、前記複数の前記ガイド穴（２２Ａ、２３Ａ）であってその中で前記接触プローブ（２１）が摺動する前記複数の前記ガイド穴（２２Ａ、２３Ａ）の前記厚さ（Ｓ３、Ｓ’３）を８０μｍ〜１５０μｍの値まで、好ましくは１００μｍまで低減するように適合された値を有することを特徴とする、請求項２に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項４】
前記下側ガイド（２２）及び上側ガイド（２３）の両方が、それぞれの凹陥部（２７、２７Ｂ）によるそれぞれの低下部分（２６Ａ、２６Ｂ）を備えたガイド穴（２２Ａ、２３Ａ）を含むことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項５】
前記テストヘッド（２０）は、前記被テストデバイス（２４）の第１の信号領域の接触パッド（２４Ａ）をテストするための第１の複数の接触プローブ（２１）と、前記被テストデバイス（２４）の第２の電力領域の接触パッド（２４Ｂ）をテストするための第２の複数の接触プローブ（２１’）とを含むこと、及び、第１の領域の前記接触パッド（２４Ａ）は、第２の領域の前記接触パッド（２４Ｂ）のピッチより小さいピッチを有することを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項６】
前記第１の領域の前記接触パッド（２４Ａ）は、前記第２の領域の前記接触パッド（２４Ｂ）より小さい直径を有することを特徴とする、請求項５に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項７】
前記第１の複数の前記接触プローブ（２１）は、前記第２の複数の前記接触プローブ（２１’）のプローブ直径より小さいプローブ直径を有し、直径は、前記接触プローブ（２１）の断面の最大横寸法を意味し、これは非円形のものについても同様であることを特徴とする、請求項５又は請求項６に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項８】
前記第１の複数の前記接触プローブ（２１）は、前記第２の複数の前記接触プローブ（２１’）によって運ばれる信号（特に電力信号）より小さい電流値を有する信号（特に入力／出力信号）を運ぶことを特徴とする、請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項９】
前記第２の複数の前記接触プローブ（２１’）は５０００μｍより短い長さの本体を有し、前記本体内に長手方向に作られた少なくとも１つの開口（３０）又は非貫通溝を含むことを特徴とする、請求項５〜請求項８のいずれか一項に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項１０】
前記凹陥部（２７）において作られる前記複数の前記ガイド穴（２２Ａ、２３Ａ）は、前記被テストデバイス（２４）の一領域の接触パッド（２４Ａ）をテストするための接触プローブ（２１）であって前記テストヘッド（２０）内に収容された残りの接触プローブ（２１、２１’）より小さいピッチを有する接触プローブ（２１）を収容し、この領域は微細ピッチ領域として示されることを特徴とする、請求項１に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項１１】
前記テストヘッド（２０）は、前記下側ガイド（２２）と又は前記上側ガイド（２３）と結合された少なくとも１つの中間ガイド（２２０、２３０）を含むことを特徴とする、請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項１２】
前記中間ガイドは、好適な連結フレーム（２８）によって前記下側ガイド（２２）に連結された下側中間ガイド（２２０）であり、前記連結フレーム（２８）は、前記下側中間ガイド（２２０）と前記下側ガイド（２２）との間に、前記ガイド（２２０、２２）の間のスペーサ要素として且つ接続要素として働くように配置されるものであり、及び／又は、前記中間ガイドは、好適な追加の連結フレーム（２８’）によって前記上側ガイド（２３）に連結された上側中間ガイド（２３０）であり、前記追加の連結フレーム（２８’）は、前記上側ガイド（２３）と前記上側中間ガイド（２３０）との間に、前記ガイド（２３、２３０）の間のスペーサ要素として且つ接続要素として働くように配置されるものであることを特徴とする、請求項１１に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項１３】
前記中間ガイド（２２０、２３０）は、前記中間ガイド（２２０、２３０）のガイド穴（２２０Ａ、２３０Ａ）における低下部分（２６０Ａ、２６０Ｂ）を実現する少なくとも１つの凹陥部（２７０、２７０Ｂ）を備えることを特徴とする、請求項１１又は請求項１２に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項１４】
前記ガイド（２２、２３、２２０、２３０）のうちの少なくとも１つは、互いに適切に一体化された少なくとも１つの第１及び第２のプレート状要素（３１、３２；３３、３４；３１０、３２０；３３０、３４０）によって形成され、前記少なくとも１つの第１及び第２のプレート状要素（３１、３２；３３、３４；３１０、３２０；３３０、３４０）は、それらによって形成される前記ガイド（２２、２３、２２０、２３０）のうちの前記少なくとも１つの厚さ（Ｓ１、Ｓ’１）より小さいそれぞれの厚さ（Ｓ２、Ｓ’２、Ｓ３、Ｓ３’）を有し、前記第１のプレート状要素（３１；３３；３１０；３３０）は開口（２７、２７Ｂ、２７０、２７０Ｂ）を備え、前記第２のプレート状要素（３２；３４；３２０；３４０）はガイド穴（２２Ａ、２３Ａ、２２０Ａ、２３０Ａ）を備え、前記開口（２７、２７Ｂ、２７０、２７０Ｂ）は、前記ガイド穴（２２Ａ、２３Ａ、２２０Ａ、２３０Ａ）における低下部分（２６Ａ、２６Ｂ、２６０Ａ、２６０Ｂ）を実現する凹陥部に対応することを特徴とする、請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項１５】
前記ガイド（２２、２３、２２０、２３０）のうちの少なくとも１つは、互いに異なる厚さを有する複数の凹陥部（２７、２７Ｂ）を含むことを特徴とする、請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項１６】
前記テストヘッド（２０）は、前記ガイド（２２、２３、２２０、２３０）の少なくとも１つのコーティング層であって、前記ガイド穴（２２Ａ、２３Ａ、２２０Ａ、２３０Ａ）も覆うように適合された少なくとも１つのコーティング層をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜請求項１５のいずれか一項に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項１７】
前記コーティング層は、低い摩擦係数を有する材料で作られることを特徴とする、請求項１６に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項１８】
前記材料はテフロン及びパリレンから選択されることを特徴とする、請求項１７に記載のテストヘッド（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に低減ピッチ用途のための、複数の垂直プローブを含むテストヘッドに関する。
【０００２】
より具体的には、本発明は、被テストデバイスの動作をテストするための垂直プローブを有するテストヘッドに関し、前記テストヘッドは複数の接触プローブを含み、各接触プローブは、予め設定された長さの棒状の本体であって第１の端と第２の端との間で延在し、少なくとも１つの下側ガイド及び少なくとも１つの上側ガイドにおいて作られたそれぞれのガイド穴内に収容される棒状の本体を有し、前記ガイドはプレート状であり、互いに平行であり、曲げ領域によって間隔をあけられている。
【０００３】
特に、しかし排他的にではなく、本発明は、ウェハ上に集積された電子デバイスをテストするためのテストヘッドに関し、以下の記述は、単にその説明を単純化することを目的として、この適用分野を参照して行う。
【背景技術】
【０００４】
よく知られているように、テストヘッド（プローブヘッド）は、マイクロストラクチャの複数の接触パッドを、その動作テスト、特に電気的なテスト、又は一般的にテストを実行するテストマシンの対応するチャネルと電気的に接触するように配置するのに適した装置である。
【０００５】
集積回路に対して実行されるテストは、欠陥のある回路をまだ製造工程にあるうちに検出及び分離するために特に有用である。通常、テストヘッドは、かようにウェハ上に集積された回路を、それらが切断されチップ収容パッケージの内部に組み立てられる前に電気的にテストするために使用される。
【０００６】
テストヘッドは基本的に、互いに平行な少なくとも一対の実質的にプレート状の支持体又はガイドによって保持される複数の移動性のある接触要素又は接触プローブを含む。これらのプレート状の支持体は好適な穴を備え、接触プローブの移動及び起こり得る変形のための自由空間又はギャップを残すために互いに一定の距離を隔てて配置される。特に、前記一対のプレート状の支持体は、上側プレート状支持体と下側プレート状支持体とを含み、両方が、ガイド穴であってそこで接触プローブが軸方向に摺動するガイド穴を備え、接触プローブは通常、良好な電気的特性及び機械的特性を有する特殊合金ワイヤで作られる。
【０００７】
接触プローブと被テストデバイスの接触パッドとの間の良好な接続は、テストヘッドをデバイス自体に対して押し付けることによって保証され、前記接触プローブは上側プレート状支持体及び下側プレート状支持体において作られたガイド穴の内部を移動可能であり、その押し付け接触の間、２つのプレート状支持体の間のギャップの内部で曲げを受け、そのようなガイド穴の内部を摺動する。この種類のテストヘッドは「垂直プローブヘッド」と通常呼ばれる。
【０００８】
本質的に、図１に概略的に示すように、垂直プローブを有するテストヘッドは、ギャップであってそこで接触プローブの曲げが発生するギャップを有し、その曲げはプローブ自体の又はそれらのプローブの支持体の適切な構成によって支援される。図１では、図を単純にするために、テストヘッド内に通常含まれる複数のプローブのうちの１つのみの接触プローブが示されている。
【０００９】
特に、図１は、少なくとも１つの、通常は「下側ダイ」又は単に下側ガイド２と呼ばれる下側プレート状支持体、及び少なくとも１つの、通常は「上側ダイ」又は単に上側ガイド３と呼ばれる上側プレート状支持体を含み、前記支持体は、少なくとも１つの接触プローブ４が内部で摺動するそれぞれのガイド穴２Ａ及び３Ａを有する。
【００１０】
接触プローブ４は、被テストデバイス５の接触パッド５Ａに当接することが意図される接触先端４Ａを有する端において終端し、それにより、前記被テストデバイス５と、テスト機器（図示せず）であってテストヘッド１がその終端要素であるテスト機器との間の電気的及び機械的接触が実現される。
【００１１】
ここで及び以下において、用語「接触先端」は、被テストデバイスに又はテスト機器に接触することが意図される接触プローブの端ゾーン又は端領域を意味し、その端ゾーン又は端領域は必ずしも鋭利であるとは限らない。
【００１２】
場合によっては、接触プローブは上側ガイド３においてヘッド自体に固定的に結合されており、それらのテストヘッドはブロック化プローブ（ｂｌｏｃｋｅｄ  ｐｒｏｂｅ）テストヘッドと呼ばれる。
【００１３】
しかし、固定的に結合されていないプローブを有するテストヘッドであって、マイクロ接触ボード（ｍｉｃｒｏ  ｃｏｎｔａｃｔ  ｂｏａｒｄ）によってインタフェースしてもよい、いわゆるボードにインタフェースされるテストヘッドを使用することがより一般的であり、それらのテストヘッドは非ブロック化プローブ（ｎｏｎ−ｂｌｏｃｋｅｄ  ｐｒｏｂｅ）テストヘッドと呼ばれる。前記マイクロ接触ボードは、プローブに接触することに加えて、その上に作られた接触パッドを被テストデバイスに作られた接触パッドに対して空間的に再分配すること、特にパッド自体の中心間の距離の制約を緩和することも可能にするため、「スペーストランスフォーマ」と通常呼ばれる。
【００１４】
この場合、図１に示すように、接触プローブ４は、スペーストランスフォーマ６の複数の接触パッドのうちのパッド６Ａに向かう、接触ヘッド４Ｂとして示されている別の接触先端を有する。プローブ４とスペーストランスフォーマ６との間の良好な電気的接触は、スペーストランスフォーマ６の接触パッド６Ａに対する接触プローブ４の接触ヘッド４Ｂの押し付け接触によって常に確実にされる。
【００１５】
下側ガイド２と上側ガイド３とはギャップ７によって好適に分離されており、それにより接触プローブ４の変形が可能になる。最後に、ガイド穴２Ａ及び３Ａは、それらの中を接触プローブ４が摺動することを可能にするように寸法決めされている。
【００１６】
いわゆる「シフトプレート技術（ｓｈｉｆｔｅｄ  ｐｌａｔｅ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」を用いて作られたテストヘッドの場合、「バックリングビーム（ｂｕｃｋｌｉｎｇ  ｂｅａｍｓ）」とも呼ばれる接触プローブ４は、まっすぐに作られ、ガイドのシフトによりプローブ本体の曲げがもたらされ、ガイド穴であってそこでそれらのプローブが摺動するガイド穴の壁との摩擦によりプローブ自体の所望の保持がもたらされる。その場合、それらのテストヘッドは、シフトプレート又はシフトガイド（ｓｈｉｆｔｅｄ  ｐｌａｔｅｓ  ｏｒ  ｇｕｉｄｅｓ）を有するテストヘッドと呼ばれる。
【００１７】
プローブが受ける曲げの形状、及びその曲げをもたらすために必要な力はいくつかの要因に依存し、前記要因の例としては、プローブの合金の物理的特性、及び上側ガイド内のガイド穴と下側ガイド内の対応するガイド穴との間のオフセットの値が挙げられる。
【００１８】
テストヘッドの適切な動作は、接触プローブの垂直移動すなわちオーバートラベル、及びそれらの接触プローブの接触先端の水平移動すなわちスクラブという、２つのパラメータに本質的に関連している。接触パッドの表面を引っ掻くことを可能にし、そのようにして例えば薄い酸化物層又は酸化物膜の形態の不純物を除去し、それによりテストヘッドによって実施される接触を向上するために、接触先端のスクラブを確実にすることが重要である、ということが実際に知られている。
【００１９】
これらの全ての特性はテストヘッドの製造工程において評価され較正されるべきであり、プローブと被テストデバイスとの間の、特にプローブの接触先端と被テストデバイスの接触パッドとの間の良好な電気的接続が常に保証されるべきである。
【００２０】
テストヘッド１の動作中の、ガイドのガイド穴２Ａ及び３Ａ内でのプローブ４の適切な摺動を保証することが同様に重要であり、したがって、曲げゾーンとしても示されるギャップ７の内部での、それらのプローブ４の曲げを保証することが重要である。
【００２１】
実際的には、これは接触プローブ４の横寸法又は直径と、下側ガイド２のガイド穴２Ａ及び上側ガイド３のガイド穴３Ａのそれぞれの横寸法又は直径との間に、隙間（遊隙）又はトレランスが常に保証されなければならないということを意味している。
【００２２】
しかしこの必要性は、テストヘッドの内部に接触プローブを詰め込んで対応する接触先端をより近接させることを可能にし、最新世代の集積デバイスの適切なテストを可能にすることへの、高まりつつある要求とは対照的である。前記最新世代の集積デバイスは、極めて近接した接触パッドの分布、したがって非常に小さい値のいわゆるピッチ、すなわち隣接する接触パッドの中心間距離を含むものであり、これらのデバイスは微細ピッチデバイスと呼ばれる。
【００２３】
特に、微細ピッチデバイスをテストするためには、プローブの、したがって対応するガイド穴の横寸法を低減することに加えて、プローブと穴との間のトレランスをできるだけ制限する必要がある。
【００２４】
市販のテストヘッドでは、２５０μｍに等しい最小厚さを有するセラミックガイドが通常は使用される。微細ピッチデバイスは、それらのセラミックガイドにおいて、市販の装置と比較して２０％〜４０％低減されたプローブ−穴トレランスを有するガイド穴を実現することを必要とする。
【００２５】
しかし、それらの低減されたトレランス値により、ガイド穴内のプローブに克服できない摺動の問題が発生し、それらを含むテストヘッドの適切な動作が損なわれる、ということが実験的に確認されている。
【００２６】
米国特許出願公開第２００９／０２２４７８２号明細書では、複数の単独の低下部分を備えた２つの平行なガイドを含むテストヘッドが開示されており、各低下部分は接触プローブを収容するガイド穴において実現され、このようにしてその接触プローブの摺動特性を向上する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
本発明の技術的課題は、テストヘッドであって微細ピッチデバイスのテストにおけるその使用を可能にし、同時に、上側ガイド及び下側ガイドにおいて作られるガイド穴内での接触プローブの適切な摺動を単純な手法で保証し、したがってそれらを含むテストヘッドの適切な動作を確実にし、従来技術に従って実現されたテストヘッドに依然として影響を及ぼしている制限及び欠点を克服するための、機能的及び構造的特徴を有するテストヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明の基礎にある解決概念は、ガイドの厚さの局所的低下部分であってそこにおいてガイド穴が作られる局所的低下部分を実現する凹陥部によって、接触プローブとそれぞれのガイド穴との間の摩擦を低減し、それにより摩擦を低減し、したがってそれらのガイド穴内でプローブが動けなくなる問題を防止し、同時に、プローブ自体の高度の詰め込みを、及びしたがって微細ピッチデバイスのテストの可能性を保証することである。以下の説明から明らかになるように、この解決策は混合ピッチデバイスをテストする場合に特に有用である。
【００２９】
そのような解決概念に基づいて、前記技術的課題は、被テストデバイスの動作をテストするための垂直プローブを有するテストヘッドを用いて解決され、前記テストヘッドは複数の接触プローブを含み、各接触プローブは、第１の端と第２の端との間で延在する所定の長さの棒状の本体であって、互いに平行な且つ曲げゾーンによって間隔をあけられた少なくとも１つのプレート状の下側ガイドと少なくとも１つのプレート状の上側ガイドとにおいて作られたそれぞれのガイド穴内に収容される棒状の本体を有し、前記テストヘッドは、前記下側ガイド及び上側ガイドのうちの少なくとも１つが、少なくとも１つの凹陥部であって、複数のそれらのガイド穴において形成された且つ前記複数のそれらのガイド穴の厚さを低減するように適合された低下部分を実現する、少なくとも１つの凹陥部を備えることを特徴とする。
【００３０】
前記凹陥部は、微細ピッチデバイスの少なくとも１つの領域のテストのための、低減された直径を有する接触プローブにおいてのみ作られてもよい、ということが強調される。
【００３１】
より詳細には、本発明は、以下の追加の所望により存在する特徴を個別に又は必要に応じて組み合わせて含む。
【００３２】
本発明の別の態様によれば、前記凹陥部及び低下部分は、それらの低下部分が作られる対応するガイドの厚さの２０％〜８０％に等しい厚さを有してもよい。
【００３３】
特に、前記凹陥部及び低下部分の前記厚さは、前記複数のそれらのガイド穴であってその中で前記接触プローブが摺動する前記複数のそれらのガイド穴の前記厚さを８０μｍ〜１５０μｍの値まで、好ましくは１００μｍまで低減するように適合された値を有してもよい。
【００３４】
本発明の別の態様によれば、前記下側ガイド及び上側ガイドの両方が、それぞれの凹陥部によるそれぞれの低下部分を備えたガイド穴を含んでもよい。
【００３５】
さらに、前記テストヘッドは、前記被テストデバイスの第１の信号領域の接触パッドをテストするための第１の複数の接触プローブと、前記被テストデバイスの第２の電力領域の接触パッドをテストするための第２の複数の接触プローブとを含んでもよく、前記第１の領域の前記接触パッドは、前記第２の領域の前記接触パッドのピッチより小さいピッチを有する。
【００３６】
本発明の別の態様によれば、前記第１の領域の前記接触パッドは、前記第２の領域の前記接触パッドより小さい直径を有してもよい。
【００３７】
その上、本発明のさらに別の態様によれば、前記第１の複数の前記接触プローブは、前記第２の複数の前記接触プローブのプローブ直径より小さいプローブ直径を有してもよく、直径は、前記接触プローブの断面の最大横寸法を非円形のものについても意味する。
【００３８】
より詳細には、前記第１の複数の前記接触プローブは、前記第２の複数の前記接触プローブによって運ばれる信号、特に電力信号、より小さい電流値を有する信号、特に入力／出力信号、を運んでもよい。
【００３９】
本発明の別の態様によれば、前記第２の複数の前記接触プローブは５０００μｍより短い長さの本体を有してもよく、前記本体内に長手方向に作られた少なくとも１つの開口又は非貫通溝を含んでもよい。
【００４０】
その上、前記凹陥部において作られる前記複数のそれらのガイド穴は、前記被テストデバイスの一領域の接触パッドをテストするための接触プローブであって前記テストヘッド内に収容された残りの接触プローブより小さいピッチを有する接触プローブを収容してもよく、その領域は微細ピッチ領域として示される。
【００４１】
前記テストヘッドは、前記下側ガイドと又は前記上側ガイドと結合された少なくとも１つの中間ガイドをさらに含んでもよく、特に前記中間ガイドは、好適な連結フレームによって前記下側ガイドに連結された下側中間ガイドであってもよく、前記連結フレームは、前記下側中間ガイドと前記下側ガイドとの間に、それらのガイドの間のスペーサ要素として及び接続要素として働くように配置されるものであり、且つ／又は、前記中間ガイドは、好適な追加の連結フレームによって前記上側ガイドに連結された上側中間ガイドであってもよく、前記追加の連結フレームは、前記上側ガイドと前記中間上側ガイドとの間に、それらのガイドの間のスペーサ要素として及び接続要素として同様に働くように配置されるものである。
【００４２】
その場合、前記中間ガイドは、前記中間ガイド自体のガイド穴における低下部分を実現する少なくとも１つの凹陥部を含んでもよい。
【００４３】
本発明の別の態様によれば、それらのガイドのうちの少なくとも１つは、互いに適切に一体化された少なくとも１つの第１のプレート状要素及び少なくとも１つの第２のプレート状要素によって形成されてもよく、前記少なくとも１つの第１のプレート状要素及び少なくとも１つの第２のプレート状要素は、それらによって形成されるそれらのガイドのうちの前記少なくとも１つの厚さより小さいそれぞれの厚さを有し、前記第１のプレート状要素は開口を備え、前記第２のプレート状要素はガイド穴を備え、前記開口は、前記ガイド穴における低下部分を実現する凹陥部に対応する。
【００４４】
本発明の別の態様によれば、前記テストヘッドは、互いに異なる厚さを有する複数の凹陥部を含んでもよい。
【００４５】
前記テストヘッドは、それらのガイドの少なくとも１つのコーティング層であって、それらのガイド穴も覆うように適合された少なくとも１つのコーティング層をさらに含んでもよい。
【００４６】
特に、前記コーティング層は、例えばテフロン及びパリレンから選択されてもよい、低い摩擦係数を有する材料で作られてもよい。
【００４７】
本発明によるテストヘッドの特徴及び利点は、添付の図面を参照して非限定的な例として示されるその実施形態の以下の説明から明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】従来技術により実現されるテストヘッドを概略的に示す。
【図２】少なくとも一対のガイドと、好適なガイド穴を備えるテストヘッドを概略的に示し、各ガイド穴は低下部分を含む。
【図３Ａ】本発明によるテストヘッドの実施形態を概略的に示す。
【図３Ｂ】本発明によるテストヘッドの代替の実施形態を概略的に示す。
【図４Ａ】本発明によるテストヘッドの代替の実施形態を概略的に示す。
【図４Ｂ】本発明によるテストヘッドの代替の実施形態を概略的に示す。
【図５Ａ】図３Ａのテストヘッドのガイドの断面図を概略的に示す。
【図５Ｂ】図３Ａのテストヘッドのガイドの断面図を概略的に示す。
【図６Ａ】本発明によるテストヘッドのさらなる代替の実施形態を概略的に示す。
【図６Ｂ】本発明によるテストヘッドのさらなる代替の実施形態を概略的に示す。
【図７Ａ】本発明によるテストヘッドのさらなる代替の実施形態を概略的に示す。
【図７Ｂ】本発明によるテストヘッドのさらなる代替の実施形態を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
これらの図を参照すると、本発明により実現されるテストヘッドが記載されており、このテストヘッドは全体が２０で示されている。
【００５０】
図は概略図を表し、一定の縮尺で描かれているわけではなく、本発明の重要な特徴を強調するために描かれているということに留意されたい。その上、様々な部分は所望の用途に応じてそれらの形状が変化し得るため、図においては概略的に示されている。
【００５１】
図２に示すように、テストヘッド２０は通常、複数の接触プローブを含み、各接触プローブは、被テストデバイスの接触パッドに当接するのに適した少なくとも１つの接触端を有する。図を単純且つ明確にするために、図においては１つのみの接触プローブ２１が示されており、このプローブは、予め設定された長さを有する棒状の本体２１Ｃを含み、長さという用語は、その本体２１Ｃの曲げられていない構成における長手方向寸法を意味する。
【００５２】
各接触プローブ２１はまた、少なくとも１つの第１の及び少なくとも１つの第２の端部分、特に接触先端２１Ａ及び接触ヘッド２１Ｂを含み、これらは本体２１Ｃに隣接している。
【００５３】
図２の例において、テストヘッド２０はいわゆるシフトプレートタイプのものであり、少なくとも１つの下側プレート状支持体又は下側ガイド［下側ダイ］２２と、少なくとも１つの上側プレート状支持体又は上側ガイド［上側ダイ］２３とを含み、これらは平坦であり且つ互いに平行であり、それぞれのガイド穴２２Ａ及び２３Ｂを備え、ガイド穴２２Ａ及び２３Ｂの内部には複数の接触プローブが摺動的に収容され、図では単純にするために１つのみのプローブが示されている。
【００５４】
特に、図２の例において、テストヘッド２０はまた、非結合プローブタイプのものであり、接触プローブ２１は、被テストデバイス２４の少なくとも１つの接触パッド２４Ａに当接する接触先端２１Ａと、スペーストランスフォーマ２５の少なくとも１つの接触パッド２５Ａに当接する接触ヘッド２１Ｂとを有する。
【００５５】
下側ガイド２２及び上側ガイド２３は実質的に平坦であり且つ互いに平行であり、その上、被テストデバイス２４に及びスペーストランスフォーマ２５に平行であり、ギャップ即ち曲げゾーン２９を画定するように間隔をあけられている。
【００５６】
これらの下側ガイド２２及び上側ガイド２３はまた、それぞれのガイド穴２２Ａ及び２３Ａを備え、ガイド穴２２Ａ及び２３Ａは、接触プローブ２１を収容するのに好適であり、且つ、テストヘッド２０の動作中の、すなわち被テストデバイス２４の接触パッド２４Ａへの接触先端２１Ａの押し付け接触、及びスペーストランスフォーマ２５の接触パッド２５Ａへの接触ヘッド２１Ｂの押し付け接触の間の、接触プローブ２１の摺動を可能にするのに好適である。
【００５７】
図２を再び参照すると、前記ガイドのうちの少なくとも１つは、ガイド穴における低下部分２６Ａを有する。そのような低下部分２６Ａは、接触プローブ２１と接触するガイド穴の厚さを低減するように、及びしたがって従来技術に関連して説明した摩擦の問題を低減するように適合されている、ということが強調される。
【００５８】
各ガイド穴に対応してこれらの低下部分２６Ａを実現することは、正確且つ複雑な製造技術の使用を明らかに意味している。
【００５９】
有利には、本発明によれば、図３Ａに示すように、テストヘッド２０は、複数のガイド穴において実現される凹陥部２７を含み、前記複数のガイド穴はそれぞれの接触プローブ２１を、特に以下において詳細に説明するように、被テストデバイスの微細ピッチ領域のために使用される接触プローブ２１を収容するものである。このようにして、凹陥部２７は、それらのガイド穴の局所的低下部分２６Ａを実現する。単なる例として図３Ａに示す実施形態では、この凹陥部２７は下側ガイド２２において実現されており、明らかに、特に、微細ピッチ領域において使用される接触プローブ２１を収容するのに適した複数のガイド穴を含めるために、この凹陥部２７を上側ガイド２３において又は両方のガイドにおいて実現することが可能である。
【００６０】
より詳細には、各局所的低下部分２６Ａは、下側ガイド２２内に作られるガイド穴２２Ａにおいて、凹陥部２７の存在により実現される。その上、厚さＳ１を有するガイドを考慮すると、低下部分２６Ａは厚さＳ１の２０％〜８０％に等しい厚さＳ２を有し、これにより、接触プローブ２１に接触するガイド穴２２Ａの厚さＳ３は、ガイドの厚さＳ１未満に、特にその厚さＳ１の２０〜８０％に等しくされる。
【００６１】
例として、１５０μｍ〜５００μｍの範囲の、好ましくは２５０μｍの厚さＳ１を有するガイド、及び３０μｍ〜４００μｍの範囲の、好ましくは１５０μｍの厚さＳ２を有する低下部分２６Ａを考慮することが可能である。このようにして、接触プローブ２１に接触するガイド穴２２Ａの厚さＳ３も、３０μｍ〜４００μｍの範囲、好ましくは１００μｍとなる。
【００６２】
好ましい実施形態では、凹陥部２７は、接触プローブに接触するガイド穴２２Ａの厚さＳ３を、低下部分２６の存在により、８０μｍ〜１５０μｍの値に、好ましくは１００μｍに等しくするように実現される。したがってその凹陥部２７の、及びしたがって低下部分２６Ａの厚さＳ２の値は、厚さＳ３のそれらの好ましい値と、凹陥部２７が実現されるガイドの厚さＳ１との間の差として計算される。
【００６３】
このようにして、テストヘッド２０の機能に及びその中に含まれる接触プローブ２１の摺動に、それぞれのガイド穴との高摩擦に起因して悪影響を及ぼすことなく、プローブと穴との間のトレランス値を６〜１０μｍまで低減することが、２０μｍ〜５０μｍ、好ましくは２０μｍ〜３０μｍの範囲の直径を有するプローブ、すなわちいわゆる微細ピッチデバイスをテストするために通常使用されるプローブについても可能であることを確認することが可能であり、前記微細ピッチデバイスとはすなわち、１００μｍ未満の、好ましくは４０μｍ〜１００μｍのピッチを有する接触パッドを有し、また、フルアレイ構成におけるもの、すなわちマトリクスとして配列されたパッドを有するものである。ここで及び以下において、直径という用語は、プローブの最大横寸法を非円形のものについても意味する。
【００６４】
これに関して、他方、所望の値まで低減された厚さを有するガイド全体、例えば１００μｍに等しい厚さＳ１を有する下側ガイド２２を使用することは不可能であるということが強調される。そのようなガイドは実際に、全体としてのテストヘッド２０の十分な機械的堅牢性を保証することができず、その上、製造中の破損の問題も有する。
【００６５】
ガイドの厚さは、接触プローブ２１の摺動摩擦を低減することが有用であるガイド穴においてのみ値Ｓ３まで低下され、ガイドの全体的な厚さＳ１は必要な機械的堅牢性を保証する。
【００６６】
ガイドはまた、異なる厚さＳ２を有する複数の凹陥部２７を含んでもよく、それにより、厚さＳ３についての異なる値を有するガイド穴のそれぞれのグループが実現される。
【００６７】
両方のガイドにおいて凹陥部を有するテストヘッド２０を実現することも可能である。
【００６８】
特に、図３Ｂに概略的に示すように、テストヘッド２０はしたがって、上側ガイド２３内に実現されるガイド穴２３Ａにおいても低下部分２６Ｂを実現するさらなる凹陥部２７Ｂを含んでもよい。
【００６９】
この場合も、凹陥部２７Ｂ、及びしたがって低下部分２６Ｂは、上側ガイド２３の厚さＳ’１の２０％〜８０％に等しい厚さＳ’２を有し、これにより、接触プローブ２１に接触するガイド穴２３Ａの厚さＳ’３は、ガイドの厚さＳ’１より小さい値に、特にその厚さＳ’１の２０％〜８０％に等しくされる。上側ガイド２３のそれらの厚さＳ’１、Ｓ’２、及びＳ’３の値の範囲は、下側ガイド２２の対応する厚さＳ１、Ｓ２、及びＳ３について示したものと同じであってもよく、２つのガイドにおける対応する厚さは、用途に応じて同じ値又は異なる値を有する。
【００７０】
示された手段は、図４Ａに概略的に示すように、異なるピッチを有する領域を有する集積デバイスをテストするためのテストヘッドを実現するために使用することが可能である。
【００７１】
集積回路を実現するために使用される技術の最近の発展により、デバイス自体の異なる領域において異なる相対距離又はピッチを有する接触パッドの２次元アレイを有するデバイスを実現することが可能になったことが実際に知られている。より詳細には、異なるピッチを有するそれらの領域は通常、異なる信号の取り扱い専用の異なる寸法を有する接触パッドを含む。
【００７２】
その場合、被テストデバイス内で、信号領域と呼ばれる少なくとも１つの第１の領域を識別することが可能であり、前記第１の領域内では、接触パッドは、電力領域と呼ばれる第２の領域のものより小さい最大横寸法又は直径と相対中心間距離とを有し、前記第２の領域内ではパッドはより大きく且つ互いにより遠い。一般に、第１の信号領域では、およそ０．５Ａの電流値を有する入力／出力信号が取り扱われ、第２の電力領域では、およそ１Ａのより高い電流値を有する電力供給信号が取り扱われる。特に、第１の領域は微細ピッチ領域であってもよい。
【００７３】
図４Ａに示すように、その場合、テストヘッド２０は、第１の信号領域をテストするための第１の複数の接触プローブ２１と、第２の電力領域をテストするための第２の複数の接触プローブ２１’とを含み、第１の信号領域のための３つのみの接触プローブ２１と、第２の電力領域のための１つのみの接触プローブ２１’とが非限定的な例として図に示されている。特に、各信号接触プローブ２１は、電力接触プローブ２１’のものより小さい断面、及び特に横直径を有する。
【００７４】
先に示したように、テストヘッド２０は下側ガイド２２と上側ガイド２３とを含み、これらは信号接触プローブ２１を収容するためのそれぞれの第１のガイド穴２２Ａ、２３Ｂを、及び電力接触プローブ２１’を収容するための第２のガイド穴２２Ｂ、２３Ｂを備える。電力接触プローブ２１’はまた、被テストデバイス２４の接触パッド２４Ｂ及びスペーストランスフォーマ２５の接触パッド２５Ｂに当接するのに適した、それぞれ、少なくとも１つの接触先端２１’Ａ及び１つの接触ヘッド２１’Ｂを含む。
【００７５】
有利には、本発明によれば、少なくとも１つのガイド、図示されている例では下側ガイド２２は、信号接触プローブ２１のガイド穴２２Ａにおいてのみ複数の低下部分２６Ａを実現する少なくとも１つの凹陥部２７を有し、信号接触プローブ２１はより小さいものであり、最も近接した接触パッドをテストすることが意図されるものであり、この理由により、接触プローブ２１とガイド穴２２Ａとの間の高摩擦に起因して、より動けなくなりやすいものである。凹陥部２７はより必要性の高いところでのみ実現され、それにより、ガイドを不必要に脆弱化することが回避され、機械加工が節減される。凹陥部２７内に含まれる局所的低下部分２６Ａ、及び結果としてもたらされるガイドの厚さの低減は、特に３０ｍｍ×３０ｍｍより大きい顕著な寸法さえ有し得るガイド自体の広がりと比較して限られた広がりを有する部分に影響を及ぼすのみである、ということが実際に強調される。
【００７６】
信号接触プローブ２１の直径より大きい直径を有する電力接触プローブ２１’の接触先端の、デバイスの接触パッドへの押し付け接触は、プローブ又はパッド自体の破壊をもたらすほど強くはないことを保証することも重要である、ということも強調される。
【００７７】
この問題は、いわゆるショートプローブ、すなわち制限された長さの棒状の本体を有するプローブ、特に５０００μｍ未満の寸法を有するプローブの場合に特に重要である。この種類のプローブは例えば高周波用途において使用され、その場合、プローブの低減された長さにより、関連する自己インダクタンス現象が制限される。特に、用語「高周波用途」は、１００ＭＨｚより高い周波数を有する信号を運ぶことが可能なプローブを意味する。
【００７８】
しかしその場合、プローブ本体の低減された長さによりプローブ自体の剛性が大幅に増加し、それにより、例えば被テストデバイスの接触パッドに対してそれぞれの接触先端によって作用される力が増大し、それにより、それらのパッドの破損がもたらされ、被テストデバイスが修復不能に損傷される可能性があり、この状況は回避されるべきである。より危険なことには、接触プローブの本体の長さの低減に起因する剛性の増加により、プローブ自体の破壊のリスクが増加する。
【００７９】
図４Ｂに示す一つの代替の実施形態によれば、各電力接触プローブ２１’は、その本体に沿って長手方向に、実質的にその全長にわたって延在する開口３０を好適に含み、開口３０は実質的に、接触ヘッド２１’Ｂ及び接触先端２１’Ａに位置するそれぞれの端の間で電力接触プローブ２１’の本体に沿って延在する切れ目の形態である。
【００８０】
このようにして、電力接触プローブ２１’の剛性は大幅に低減され、これにより、その本体が高周波用途に好適な低減された寸法を有する場合でも、前記本体の破壊のリスクは低減されるか又はさらには解消される。その上、電力接触プローブ２１’は、開口３０なしで同じ寸法を有する既知の接触プローブと比較してより小さい力を、被テストデバイスの接触パッドに対して作用させることが確認される。
【００８１】
好適には、電力接触プローブ２１’はまた、開口３０において、接触プローブ２１’の本体の強化構造を実現することが可能な少なくとも１つの充填材料、特にポリマー材料も含み、それにより、開口３０の端部分における亀裂又は破損の発生が低減されるか又はさらには解消され、接触プローブ２１’の、及びしたがってそれを含むテストヘッド２０の動作寿命が大幅に増加する。
【００８２】
あるいは充填材料は、開口３０を充填するために、及びさらに接触プローブ２１’全体をコーティングするために実現されてもよい。電力接触プローブ２１’の一つの代替の実施形態によれば、実質的に互いに平行な複数の開口を実現することも可能である。
【００８３】
さらなる実施形態によれば、各電力接触プローブ２１’は開口３０の代わりに非貫通溝を代替として含んでもよく、前記溝はプローブ自体の剛性を、及びしたがって破損のリスクを低減することが可能である。前記非貫通溝はまた、充填及び強化材料、特にポリマー材料を用いて充填されてもよく、前記材料は、場合によっては接触プローブ２１’全体のコーティングも行うために実現されてもよい。
【００８４】
明らかに、電力接触プローブ２１’を収容するガイド穴においても凹陥部及び対応する低下部分を備えることが有用である用途を有する可能性が、特に、厚さの厚いガイドの場合に存在する。その場合、信号接触プローブ２１のガイド穴において、電力接触プローブ２１’のガイド穴における低下部分の厚さより大きい厚さを有する低下部分を備えることが可能であり、それにより、それらの低下部分によってガイド自体の中に導入される脆弱化が制限される。
【００８５】
その上、被テストデバイス２４の微細ピッチ領域についてのみ凹陥部を備えることが可能であり、前記領域は例えば信号接触プローブ２１の部分にのみ対応してもよい。
【００８６】
図５Ａ及び図５Ｂにそれぞれ上面図及び断面図によって概略的に示すように、下側ガイド２２は凹陥部２７を含み、これはさらには複数のガイド穴２２Ａを、特に、先に述べたように微細ピッチ領域において使用される接触プローブ２１を収容するために含む。このようにして、凹陥部２７は低下部分２６Ａを、その中に含まれる各ガイド穴２２Ａにおいて実現する。下側ガイド２２はまた、さらなるガイド穴、例えば微細ピッチ領域の外部で使用される電力接触プローブ２１’を収容するためのガイド穴２２Ｂを、凹陥部２７の外部に含んでもよい。
【００８７】
明らかに、信号接触プローブ２１を収容するためにやはり好適なさらなるガイド穴を有する下側ガイド２２を実現することが可能である。
【００８８】
下側ガイド２２及び／又は上側ガイド２３を実現するために、複数のガイドを使用することも知られている。その場合、このテストヘッドは、ダブル下側ガイド及び／又はダブル上側ガイドを有するテストヘッド２０と呼ばれ、追加のガイドは中間ガイド又は中位ガイドと呼ばれる。
【００８９】
特に、図６Ａに概略的に示すように、テストヘッド２０は、好適な連結フレーム２８を用いて下側ガイド２２に連結された下側中間ガイド２２０を含んでもよく、前記フレームは下側中間ガイド２２０と下側ガイド２２との間に、前記ガイドの間のスペーサ要素として及び接続要素として働くように配置される。
【００９０】
その場合、下側中間ガイド２２０もまた、それぞれのガイド穴２２０Ａにおいて低下部分２６０Ａを実現する凹陥部２７０を含んでもよい。
【００９１】
同様に、テストヘッド２０は、好適な追加の連結フレーム２８’を用いて上側ガイド２３に連結された上側中間ガイド２３０を含んでもよく、前記フレームは上側ガイド２３と上側中間ガイド２３０との間に、やはり前記ガイドの間のスペーサ要素として及び接続要素として働くように配置される。
【００９２】
同様に、上側中間ガイド２３０もまた、それぞれのガイド穴２３０Ａにおいて低下部分２６０Ｂを実現する凹陥部２７０Ｂを含んでもよい。
【００９３】
テストヘッド２０はまた、図６Ｂに概略的に示すように、凹陥部２７０Ｂを備えた上側中間ガイド２３０、及び凹陥部２７０を備えた下側中間ガイド２２０の両方を含んでもよい。
【００９４】
本発明のさらなる代替の実施形態によれば、接触プローブ２１を収容するガイド２２及び／又は２３内に凹陥部を備えたテストヘッド２０を、それらのガイドを実現するために複数層構造を使用することによって実現することも可能である。
【００９５】
特に、図７Ａに概略的に示すように、テストヘッド２０は、少なくとも１つのガイド、例えば下側ガイド２２を含み、下側ガイド２２は、互いに適切に一体化された、特に互いに重ね合わされ接着された、少なくとも１つの第１及び第２のプレート状要素３１及び３２によって形成され、前記少なくとも１つの第１及び第２のプレート状要素３１及び３２は、それらによって形成される下側ガイド２２の厚さＳ１より小さいそれぞれの厚さＳ２及びＳ３を有する。
【００９６】
その上、第１のプレート状要素３１は、第２のプレート状要素３２において実現されるガイド穴２２Ａの直径より大きいサイズを有する開口を含み、その開口は第１のプレート状要素３１と第２のプレート状要素３２とが重ね合わされて下側ガイド２２を形成した場合の凹陥部２７に対応し、したがってガイド穴２２Ａは、先に説明したように、凹陥部２７による低下部分２６Ａを備え、凹陥部２７及び低下部分２６Ａは、下側ガイド２２の第１のプレート状要素３１の厚さＳ２に等しい寸法を有する。
【００９７】
同様に、上側ガイド２３もまた、互いに適切に一体化された、特に互いに重ね合わされ接着された、少なくとも１つの第１及び第２のプレート状要素３３及び３４によって形成されてもよく、前記少なくとも１つの第１及び第２のプレート状要素３３及び３４は、それらによって形成される上側ガイド２３の厚さＳ’１より小さいそれぞれの厚さＳ’２及びＳ’３を有する。
【００９８】
この場合も、第１のプレート状要素３３は、第２のプレート状要素３４において実現されるガイド穴２３Ａの直径より大きいサイズを有する開口を含み、その開口は第１のプレート状要素３３と第２のプレート状要素３４とが重ね合わされて上側ガイド２３を形成した場合の凹陥部２７Ｂに対応し、したがって上側ガイド２３のガイド穴２３Ａは、先に説明したように、凹陥部２７Ｂによる低下部分２６Ｂを備え、凹陥部２７Ｂ及び低下部分２６Ｂは、下側上側２３の第１のプレート状要素３３の厚さＳ’２に等しい寸法を有する。
【００９９】
図７Ａに示す例では、下側ガイド２２及び上側ガイド２３の両方が、上記で説明したように、それぞれのプレート状要素によって形成される。
【０１００】
テストヘッド２０を、下側中間ガイド２２０及び／又は上側中間ガイド２３０であって一方又は両方がそれぞれのプレート状要素によって形成された、下側中間ガイド２２０及び／又は上側中間ガイド２３０を含むように実現することも可能である。
【０１０１】
非限定的な例として図７Ｂに示す例では、テストヘッド２０は、互いに接着されたプレート状要素３１及び３２によって形成された下側ガイド２２であって凹陥部２７に対応する開口とそれぞれのガイド穴２２Ａとを備える下側ガイド２２を含み、下側ガイド２２は、互いに接着されたプレート状要素３１０及び３２０によって同様に形成された下側中間ガイド２２０であって凹陥部２７０に対応する開口とそれぞれのガイド穴２２０Ａとを備える下側中間ガイド２２０に結合されており、テストヘッド２０は加えて、互いに接着されたプレート状要素３３及び３４によって形成された上側ガイド２３であって凹陥部２７Ｂに対応する開口とそれぞれのガイド穴２３Ａとを備える上側ガイド２３を含み、上側ガイド２３は、互いに接着されたプレート状要素３３０及び３４０によって同様に形成された上側中間ガイド２３０であって凹陥部２７０Ｂに対応する開口とそれぞれのガイド穴２３０Ａとを備える上側中間ガイド２３０に結合されており、凹陥部２７、２７Ｂ、２７０、２７０Ｂはしたがって、低下部分２６Ａ、２６Ｂ、２６０Ａ、２６０Ｂをそれらのガイド穴２２Ａ、２３Ａ、２２０Ａ、２３０Ａにおいてそれぞれ実現する。
【０１０２】
図に示していない一つの実施形態では、テストヘッド２０は、ガイドの少なくとも１つのコーティング層であって、ガイド内で実現されるガイド穴もコーティングするように適合された、少なくとも１つのコーティング層をさらに含む。
【０１０３】
特に、低い摩擦係数を有し０．５μｍ〜３μｍの範囲の厚さを有する材料で作られたコーティング層を考慮することが可能である。好ましくはその材料は、自己潤滑性材料、すなわち潤滑なしでも低い摩擦係数を有する材料であることが知られている、テフロン及びパリレンから選択される。
【０１０４】
結論として、本発明により実現されるテストヘッドは、微細ピッチ及び混合ピッチ用途におけるそれらの使用のために特に性能を発揮する好適な動作特性を有することが実証された。
【０１０５】
より小さい寸法を有するプローブであって互いにより近接したプローブのガイド穴においてのみ低下部分を実現する凹陥部の使用により、ガイド穴におけるプローブの大きすぎる摩擦に起因する摺動の問題を低減することが可能になる。プローブとガイド穴との間の摩擦のこの低減は、プローブとそれぞれのガイド穴との間の接触がそれに沿って発生する厚さの低減に本質的に関連している。
【０１０６】
好適には、複数ピッチデバイスをテストするためのテストヘッドは、より大きい寸法及びピッチを有する接触パッドが存在する例えば電力領域のための、より大きい寸法を有する接触プローブと、より小さい寸法及びピッチを有する接触パッドが存在するデバイスの信号領域における、より小さい寸法を有する接触プローブであって凹陥部による局所的低下部分を備えたガイド穴内に収容されるより小さい寸法を有する接触プローブとを含み、全ての前記プローブは同じ長さを有する。
【０１０７】
前記局所的低下部分は、その局所的低下部分を内部で実現するガイドの堅牢性に著しい悪影響を及ぼすことはない。
【０１０８】
局所的に厚さが低減された（ｌｏｃａｌｌｙ ｌｏｗｅｒｅｄ）穴を有するガイドの使用は経済的観点からも好ましい。凹陥部に対応する低下部分を備えたガイド穴を実現するために、低減された厚さを有する少なくとも一対のプレート状要素を代替として使用することも可能ではあるが、低減された厚さを有するそれらのプレート状要素は残念なことに機械加工中の破壊の問題を有し、これによりそれらのコストが増加し、それらの初期コストは、より大きい厚さを有するガイドのコストよりすでに大きい。
【０１０９】
ガイド穴における局所的低下部分を提供するガイドの凹陥部は、任意のガイドレベル（上側ダイ、下側ダイ、中間ダイ）について使用されてもよいということも強調される。
【０１１０】
その上、開口又は非貫通溝を備えたプローブを使用することによって、それらのプローブの本体の寸法は５０００μｍ未満の長さまで低減されるため、それらのプローブを含むテストヘッドを高周波用途に好適なものに、特に１００ＭＨｚより高い周波数に好適なものにすることが可能である。
【０１１１】
特に、接触プローブの本体内の切れ目形状の開口の存在により、それらのプローブの剛性を低減し、プローブ自体の破損の可能性を大幅に低減し、同時に、それぞれの接触先端によって作用される圧力の適切な低減を保証し、被テストデバイスの接触パッドの起こり得る破損を回避することが可能になる。
【０１１２】
テストヘッドの内部の摩擦力の低減により、その動作の向上がもたらされ、また個々の構成要素の動作寿命の伸びももたらされ、結果としてコストが節約される、ということが強調されるべきである。
【０１１３】
その上、有利には本発明によれば、凹陥部の実現は単独の低下部分の実現より単純なため、テストヘッドの製造プロセスは大幅に単純化される。
【０１１４】
上記の考察は、例えば、上側ガイドのみが凹陥部を備えたテストヘッド、又は、下側ガイド及び／若しくは上側ガイドに結合されておらず、やはり凹陥部を備えている場合の、中間ガイドを含むテストヘッドなどの、本明細書中で説明していないがしかし本発明の目的である様々な実施形態にも当てはまる。その上、一つの実施形態において採用された手段は、他の実施形態においても採用されてもよく、２つ以上を互いに自由に組み合わせ可能である。
【０１１５】
明らかに、上記で説明したテストヘッドに対して、特定の及び具体的な必要性を満たすために当業者はいくつかの修正及び変形を行うことが可能であり、全ては特許請求の範囲によって規定される本発明の保護範囲内に含まれる。
【図１】
2018523095.tif 000003
【図２】
2018523095.tif 000004
【図３Ａ】
2018523095.tif 000005
【図３Ｂ】
2018523095.tif 000006
【図４Ａ】
2018523095.tif 000007
【図４Ｂ】
2018523095.tif 000008
【図５Ａ】
2018523095.tif 000009
【図５Ｂ】
2018523095.tif 000010
【図６Ａ】
2018523095.tif 000011
【図６Ｂ】
2018523095.tif 000012
【図７Ａ】
2018523095.tif 000013
【図７Ｂ】
2018523095.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月6日(2016.12.6)
【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】
被テストデバイス（２４）の動作をテストするための垂直プローブを有するテストヘッド（２０）であって、前記テストヘッドは複数の接触プローブ（２１）を含み、各接触プローブ（２１）は、第１の端（２１Ａ）と第２の端（２１Ｂ）との間で延在する所定の長さの棒状の本体であって、互いに平行な且つ曲げゾーン（２９）によって間隔をあけられた少なくとも１つのプレート状の下側ガイド（２２）と１つのプレート状の上側ガイド（２３）とにおいて作られたそれぞれのガイド穴（２２Ａ、２３Ａ）内に収容される棒状の本体を有し、前記テストヘッドは、前記下側ガイド（２２）及び上側ガイド（２３）のうちの少なくとも１つが、少なくとも１つの凹陥部（２７、２７Ｂ）であって、複数の前記ガイド穴（２２Ａ、２３Ａ）において形成され、且つ前記複数の前記ガイド穴（２２Ａ、２３Ａ）の厚さを低減するように適合された低下部分（２６Ａ、２６Ｂ）を実現する、複数の凹陥部（２７、２７Ｂ）を備えることを特徴とする、テストヘッド（２０）。
【請求項２】
前記凹陥部（２７、２７Ｂ）及び低下部分（２６Ａ、２６Ｂ）は、対応するガイド（２２、２３）であってそこにおいて前記低下部分（２６Ａ、２６Ｂ）が作られる対応するガイド（２２、２３）の厚さ（Ｓ１、Ｓ’１）の２０％〜８０％に等しい厚さ（Ｓ２、Ｓ’２）を有することを特徴とする、請求項１に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項３】
前記凹陥部（２７、２７Ｂ）及び低下部分（２６Ａ、２６Ｂ）の前記厚さ（Ｓ２、Ｓ’２）は、前記複数の前記ガイド穴（２２Ａ、２３Ａ）であってその中で前記接触プローブ（２１）が摺動する前記複数の前記ガイド穴（２２Ａ、２３Ａ）の前記厚さ（Ｓ３、Ｓ’３）を８０μｍ〜１５０μｍの値まで、好ましくは１００μｍまで低減するように適合された値を有することを特徴とする、請求項２に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項４】
前記下側ガイド（２２）及び上側ガイド（２３）の両方が、それぞれの凹陥部（２７、２７Ｂ）によるそれぞれの低下部分（２６Ａ、２６Ｂ）を備えたガイド穴（２２Ａ、２３Ａ）を含むことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項５】
前記テストヘッド（２０）は、前記被テストデバイス（２４）の第１の信号領域の接触パッド（２４Ａ）をテストするための第１の複数の接触プローブ（２１）と、前記被テストデバイス（２４）の第２の電力領域の接触パッド（２４Ｂ）をテストするための第２の複数の接触プローブ（２１’）とを含むこと、及び、第１の領域の前記接触パッド（２４Ａ）は、第２の領域の前記接触パッド（２４Ｂ）のピッチより小さいピッチを有することを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項６】
前記第１の領域の前記接触パッド（２４Ａ）は、前記第２の領域の前記接触パッド（２４Ｂ）より小さい直径を有することを特徴とする、請求項５に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項７】
前記第１の複数の前記接触プローブ（２１）は、前記第２の複数の前記接触プローブ（２１’）のプローブ直径より小さいプローブ直径を有し、直径は、前記接触プローブ（２１）の断面の最大横寸法を意味し、これは非円形のものについても同様であることを特徴とする、請求項５又は請求項６に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項８】
前記第１の複数の前記接触プローブ（２１）は、前記第２の複数の前記接触プローブ（２１’）によって運ばれる信号（特に電力信号）より小さい電流値を有する信号（特に入力／出力信号）を運ぶことを特徴とする、請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項９】
前記第２の複数の前記接触プローブ（２１’）は５０００μｍより短い長さの本体を有し、前記本体内に長手方向に作られた少なくとも１つの開口（３０）又は非貫通溝を含むことを特徴とする、請求項５〜請求項８のいずれか一項に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項１０】
前記凹陥部（２７）において作られる前記複数の前記ガイド穴（２２Ａ、２３Ａ）は、前記被テストデバイス（２４）の一領域の接触パッド（２４Ａ）をテストするための接触プローブ（２１）であって前記テストヘッド（２０）内に収容された残りの接触プローブ（２１、２１’）より小さいピッチを有する接触プローブ（２１）を収容し、この領域は微細ピッチ領域として示されることを特徴とする、請求項１に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項１１】
前記テストヘッド（２０）は、前記下側ガイド（２２）と又は前記上側ガイド（２３）と結合された少なくとも１つの中間ガイド（２２０、２３０）を含むことを特徴とする、請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項１２】
前記中間ガイドは、好適な連結フレーム（２８）によって前記下側ガイド（２２）に連結された下側中間ガイド（２２０）であり、前記連結フレーム（２８）は、前記下側中間ガイド（２２０）と前記下側ガイド（２２）との間に、前記ガイド（２２０、２２）の間のスペーサ要素として且つ接続要素として働くように配置されるものであり、及び／又は、前記中間ガイドは、好適な追加の連結フレーム（２８’）によって前記上側ガイド（２３）に連結された上側中間ガイド（２３０）であり、前記追加の連結フレーム（２８’）は、前記上側ガイド（２３）と前記上側中間ガイド（２３０）との間に、前記ガイド（２３、２３０）の間のスペーサ要素として且つ接続要素として働くように配置されるものであることを特徴とする、請求項１１に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項１３】
前記中間ガイド（２２０、２３０）は、前記中間ガイド（２２０、２３０）のガイド穴（２２０Ａ、２３０Ａ）における低下部分（２６０Ａ、２６０Ｂ）を実現する少なくとも１つの凹陥部（２７０、２７０Ｂ）を備えることを特徴とする、請求項１１又は請求項１２に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項１４】
前記ガイド（２２、２３、２２０、２３０）のうちの少なくとも１つは、互いに適切に一体化された少なくとも１つの第１及び第２のプレート状要素（３１、３２；３３、３４；３１０、３２０；３３０、３４０）によって形成され、前記少なくとも１つの第１及び第２のプレート状要素（３１、３２；３３、３４；３１０、３２０；３３０、３４０）は、それらによって形成される前記ガイド（２２、２３、２２０、２３０）のうちの前記少なくとも１つの厚さ（Ｓ１、Ｓ’１）より小さいそれぞれの厚さ（Ｓ２、Ｓ’２、Ｓ３、Ｓ３’）を有し、前記第１のプレート状要素（３１；３３；３１０；３３０）は開口（２７、２７Ｂ、２７０、２７０Ｂ）を備え、前記第２のプレート状要素（３２；３４；３２０；３４０）はガイド穴（２２Ａ、２３Ａ、２２０Ａ、２３０Ａ）を備え、前記開口（２７、２７Ｂ、２７０、２７０Ｂ）は、前記ガイド穴（２２Ａ、２３Ａ、２２０Ａ、２３０Ａ）における低下部分（２６Ａ、２６Ｂ、２６０Ａ、２６０Ｂ）を実現する凹陥部に対応することを特徴とする、請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項１５】
前記ガイド（２２、２３、２２０、２３０）のうちの少なくとも１つは、互いに異なる厚さを有する複数の凹陥部（２７、２７Ｂ）を含むことを特徴とする、請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項１６】
前記テストヘッド（２０）は、前記ガイド（２２、２３、２２０、２３０）の少なくとも１つのコーティング層であって、前記ガイド穴（２２Ａ、２３Ａ、２２０Ａ、２３０Ａ）も覆うように適合された少なくとも１つのコーティング層をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜請求項１５のいずれか一項に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項１７】
前記コーティング層は、低い摩擦係数を有する材料で作られることを特徴とする、請求項１６に記載のテストヘッド（２０）。
【請求項１８】
前記材料はテフロン及びパリレンから選択されることを特徴とする、請求項１７に記載のテストヘッド（２０）。
【国際調査報告】
2018523095.tif 000015
2018523095.tif 000016