(57)【要約】被試験デバイス（１３０）上の端子（１３１）とロードボード（１６０）上の接点パッド（１６１）との間に複数の一時的な機械的かつ電気的接続部を形成することによって、被試験デバイス（１３０）を電気的に試験する試験フィクスチャ（１２０）が開示される。試験フィクスチャ（１２０）は、ビア（１５１）を含む交換可能な膜（１５０）を有し、各ビア（１５１）は、被試験デバイス（１３０）上の端子（１３１）およびロードボード（１６０）上の接点パッド（１６１）に関連付けられる。ある場合には、各ビア（１５１）は、端子（１３１）と接点パッド（１６１）との間に電流を導電させる導電性壁を有する。ある場合には、各ビア（１５１）は、被試験デバイス（１３０）が試験フィクスチャ（１２０）に係合すると、端子（１３１）に機械的抵抗力を提供するスプリング（１５２）を含む。
2012501528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験デバイス（１３０）とロードボード（１６０）との間に複数の一時的な機械的かつ電気的接続部を形成する試験フィクスチャ（１２０）であって、
前記ロードボード（１６０）に機械的かつ電気的に接触する膜（１５０）と、
前記膜（１５０）内に配設される複数のビア（１５１）であって、複数のビアの各ビア（１５１）は、前記被試験デバイス（１３０）上の端子（１３１）および前記ロードボード（１６０）上の接点パッド（１６１）に関連付けられ、複数のビアの各ビア（１５１）は、前記端子（１３１）と前記接点パッド（１６１）との間に電流を導電させる導電性壁を有する、複数のビア（１５１）と、
１対１対応で、前記複数のビア（１５１）内に配設される複数のスプリング（１５２）であって、前記複数のスプリングの各スプリング（１５２）は、前記被試験デバイス（１３０）が試験フィクスチャ（１２０）に係合すると、前記端子（１３１）に機械的抵抗力を提供する、複数のスプリング（１５２）とを備える試験フィクスチャ（１２０）。
【請求項２】
接点膜（１４０）と、
前記端子（１３１）に直接電気的に接触するために、前記接点膜（１４０）の第１の側面上に配設される上部接点パッド（１４１）と、
前記ビア（１５１）の前記導電性壁に直接接触するために、前記第１の側面に対向する前記接点膜（１４０）の第２の側面上に配設される底部接点パッド（１４２）とをさらに備え、
前記上部接点パッド（１４１）および前記底部接点パッド（１４２）は、永久的に電気的に接続される請求項１に記載の試験フィクスチャ（１２０）。
【請求項３】
前記上部接点パッド（１４１）は、複数の腕部を備え、前記複数の腕部の各腕部は、固定端と自由端を有し、前記自由端は、前記ビア（１５１）の壁に隣接する周縁部からほぼ半径方向に内側に延在し、前記自由端は、前記端子（１３１）によってほぼ縦方向に偏向可能である請求項２に記載の試験フィクスチャ（１２０）。
【請求項４】
前記複数のスプリングの少なくとも１つのスプリング（２５１）は、前記ビア（１５１）の壁内のリッジ（２５２）に前記スプリング（２５１）を固定する、前記スプリング（２５１）の拡大巻回部（２５３）を含む請求項１に記載の試験フィクスチャ（１２０）。
【請求項５】
一対の開放端チューブ（２０２，２０３，３９２，３９３）をさらに含み、１つのチューブ（２０３，３９３）の開放端は、他のチューブ（２０２，３９２）の開放端に嵌合し、前記チューブは、互いに関して縦方向に摺動可能であり、前記チューブ（２０２，２０３，３９２，３９３）は、前記スプリング部材（２０１，３９１）を囲み収容する請求項１に記載の試験フィクスチャ（１２０）。
【請求項６】
前記一対のチューブ（２０２，２０３）は、電気的に絶縁性があり、前記複数のビアの各ビア（１５１）は、前記端子（１３１）と前記接点パッド（１６１）との間に電流を導電させる導電性壁を有する請求項５に記載の試験フィクスチャ（１２０）。
【請求項７】
前記複数のビア（１５１）と１対１対応で、複数の導電性リボン（２２２）をさらに含み、各リボン（２２２）は、前記対応する端子（１３１）と前記対応する接点パッド（１６１）との間に電流を導電させるように構成され、各リボン（２２２）は、前記対応するスプリング（２２１）に織り込まれる少なくとも１つのストランドを含み、前記対応するスプリング（２２１）の第１の縦方向端を、前記第１の縦方向端に対向する第２の縦方向端に電気的に接続する請求項１に記載の試験フィクスチャ（１２０）。
【請求項８】
前記複数の導電性リボンの各導電性リボンの（２２２）の各ストランドは、前記被試験デバイス（１３０）の方を向く前記縦方向端において、片持ち梁式腕部（２２３）まで延在する請求項７に記載の試験フィクスチャ（１２０）。
【請求項９】
前記被試験デバイス上の前記端子と、前記ロードボードの前記接点パッドとの間に電流を伝導させるリボン導体（３６２）であって、複数の導電性ストランド（３６８）を備える、リボン導体（３６２）をさらに含み、
前記複数のストランドの各ストランド（３６８）は、
前記スプリング（３６１）の縦方向範囲に沿って延在し、
前記複数のストランドの他のストランド（３６８）に電気的に接続され、
前記端子を前記被試験デバイス上に機械的かつ電気的に接触させる接点パッド（３６３）で終端し、
前記スプリング（３６１）の圧縮に対して不変である電気経路長を有する請求項１に記載の試験フィクスチャ（１２０）。
【請求項１０】
前記複数のストランドの各ストランド（３６８）は、前記複数のストランドの隣接するストランド（３６８）から方位方向に等間隔である請求項９に記載の試験フィクスチャ（１２０）。
【請求項１１】
前記複数のストランドの各ストランド（３６８）は、前記複数のストランドの対向するストランド（３６８）から横方向にずれる請求項９に記載の試験フィクスチャ（１２０）。
【請求項１２】
前記複数のストランドの各ストランド（３６８）は、電気的絶縁性部分（３６６）によって横方向に囲まれる導電性部分（３７１）を備える請求項９に記載の試験フィクスチャ（１２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ回路を試験する機器を対象とする。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、マイクロ回路を試験するための装置の改善に関する。
「ケルビン」試験は、各マイクロ回路端子が二つの試験接点に接触するプロセスを示している。試験手順の準備部分では、二つの試験接点の間の抵抗を測定する。この値が高い場合、二つの試験接点の一方または両方がマイクロ回路端子と良好な電気的接触を行っていない。このインタフェースにおける高抵抗の可能性がマイクロ回路性能の実際の試験の精度に影響を与える場合、試験法の規定に従って問題を処理することができる。
【０００３】
設置前にしばしば試験される一つの特定の種類のマイクロ回路は、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）端子構成と一般に呼ばれるものを備えたパッケージまたはハウジングを有する。図１，２は、ＢＧＡパッケージ型のマイクロ回路１０の一例を示している。このようなパッケージは、幅５〜４０ｍｍ、厚さ１ｍｍ程度の平坦な長方形ブロック形状を有することができる。
【０００４】
図１は、実際の回路を収容するハウジング１３を備えたマイクロ回路１０を示している。信号および電力（Ｓ＆Ｐ）端子２０は、ハウジング１３の二つのより大きく平坦な表面１４の一方の上にある。信号および電力（Ｓ＆Ｐ）端子２０は、表面１４上の突出部１６を取り囲んでいる。一般に、端子２０は図１に示したように領域の一部だけではなく、表面１４の端部およびスペーサ１６の間の領域の大部分を占有する。ある場合には、スペーサ１６はカプセル化されたチップ、あるいは接地パッドであってもよい。
【０００５】
図２は、端部に表面１４を備えているように見える端子２０の拡大側面図または正面図を示している。端子２０は各々小さくほぼ球状のハンダボールを有し、前記ハンダボールは表面１４を貫通する内部回路からのリードにしっかりと接着するため「ボールグリッドアセンブリ」呼ばれる。図２は、表面１４から小さな距離をもって突出している、スペーサ１６と各端子２０を示している。組み立てを行う間に、全ての端子２０は同時に溶融し、回路基板上に事前に形成した適切な位置の導体に接着する。
【０００６】
端子２０は、互いにかなり密接させることができる。いくつかは最小０．５ｍｍの中心線間隔を有し、比較的広い間隔の端子２０でさえ約１．５ｍｍの間隔にすぎない。隣接する端子２０の間隔は、しばしば「ピッチ」と呼ばれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本態様は、信号および電力接点のアレイを有するパッケージを有する集積回路を試験し、接点上の破片の問題を軽減する試験接点システムを対象とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
接続ビア試験レセプタクルは、ある用途では、開放端を有するカップ形状を有してもよく、カップ状ビアの開放端は、位置合わせした試験接点部材に接触する。したがって、試験装置に被試験デバイスを着脱することにより生じる破片は試験接点部材を介して落下することができ、カップ状ビアがその破片を取り囲む。
【０００９】
接点およびインタフェース膜は、ロードボードを含む試験レセプタクルの一部として使用されてもよい。ロードボードは、試験接点部材の実質的に所定のパターンで複数の接続パッドを有する。ロードボードはインタフェース膜を支持し、ロードボード上の接続パッドはそれぞれ、実質的に接続ビアの１つの接続ビアと位置合わせされ、それと電気的に接触状態になる。
【００１０】
デバイスの構造は、回路基板と接触することになる端部ではなく、ボール端子の側に、試験中にワイピング機能を提供し、同時に非常に良好な電気的接触を提供してもよい。ワイピング機能は通常、端子上に存在する酸化物層を貫通する。各試験接点は接点表面の中央に穴を有するため、端子の端部は試験中に跡を残さない。これは特に、より厚い酸化物層を形成する傾向があるリードなし端子に有用である。試験接点部材をロードボードに接続させるビアは、同一平面上の端子を有さないマイクロ回路パッケージを可能し、Ｚ軸適合性を提供するスプリングを持つように修正され得る。
【００１１】
ある実施形態は、所定のパターンを有する複数のマイクロ回路端子と一時的な電気的接触を行うための試験レセプタクルであり、試験レセプタクルは、複数のマイクロ回路端子の実質的に所定のパターンで配列された複数の試験接点部材を備える試験接点部材アレイであって、複数の試験接点部材の各試験接点部材は、片持ち梁として絶縁膜から突出する弾性指部を有し、複数のマイクロ回路端子の対応するマイクロ回路端子に接触させるための導電性接点パッドをその接点側に有する、試験接点部材アレイと、複数のマイクロ回路端子の実質的に所定のパターンで配列された複数の接続ビアであって、複数の接続ビアの各接続ビアは、試験接点部材の１つの試験接点部材と位置合わせされる、複数の接続ビアと、複数の接続ビアを支持するインタフェース膜とを備える。接続ビア（８３〜８５）の少なくとも１つの接続ビアは、カップ状で開放端を有し、カップ状ビア（８３〜８５）の開放端は、対応する試験接点部材（５６〜５８）に接触する。
【００１２】
別の実施形態は、複数の端子を有する被試験デバイスと複数の接続パッドを有するロードボードとの間に複数の一時的な機械的かつ電気的接続部を形成する試験フィクスチャであり、端子と接続パッドは１対１対応しており、試験フィクスチャは、ロードボードにほぼ平行でかつ隣接して配設された交換可能なインタフェース膜であって、ロードボードの複数の接続パッドと１対１対応する複数のビアを含み、各ビアは、カップ状で、ロードボード上の対応する接続パッドに隣接するベースおよびロードボードから離れて延在するリムを有する、交換可能なインタフェース膜と、インタフェース膜にほぼ平行でかつ隣接して配設された交換可能な接点膜とを備え、インタフェース膜はロードボードと接点膜との間にあり、接点膜は、インタフェース膜の方を向く複数の接続パッドを含み、インタフェース膜上の各ビアは、接点膜上の少なくとも１つの接続パッドに対応し、接点膜は、インタフェース膜から離れた方を向く複数の接点パッドを含み、複数の接点パッドの各接点パッドは、複数の接続パッドの少なくとも１つの接続パッドに永久的に電気的に接続され、インタフェース膜上の各ビアは、接点膜上の少なくとも１つの接点パッドに対応する。特定のビアに対応する各接点パッドは、特定のビアに対応する被試験デバイス上の端子を機械的かつ電気的に受取るように構成される。被試験デバイスが試験フィクスチャに取付けられると、インタフェース膜がロードボードに接触し、接点膜がインタフェース膜に接触し、被試験デバイス上の複数の端子が、ロードボード上の複数の接続パッドに１対１対応で電気的に接続される。
【００１３】
さらなる実施形態は、被試験デバイスとロードボードとの間に複数の一時的な機械的かつ電気的接続部を形成する試験フィクスチャであり、試験フィクスチャは、ロードボードに機械的かつ電気的に接触する膜と、膜内に配設される複数のビアであって、複数のビアの各ビアは、被試験デバイス上の端子およびロードボード上の接点パッドに関連付けられ、複数のビアの各ビアは、端子と接点パッドとの間に電流を導電させる導電性壁を有する
、複数のビアと、１対１対応で、複数のビア内に配設される複数のスプリングであって、複数のスプリングの各スプリングは、被試験デバイスが試験フィクスチャに係合すると、端子に機械的抵抗力を提供する、複数のスプリングとを備える。
【００１４】
なおさらなる実施形態は、被試験デバイスとロードボードとの間に複数の一時的な機械的かつ電気的接続部を形成する試験フィクスチャであり、試験フィクスチャは、ロードボードに機械的かつ電気的に接触する膜と、膜内に配設される複数のビアであって、複数のビアの各ビアは、被試験デバイス上の端子およびロードボード上の接点パッドに関連付けられる、複数のビアと、１対１対応で、複数のビア内に配設される複数のスプリングであって、複数のスプリングの各スプリングは、被試験デバイスが試験フィクスチャに係合すると、端子に機械的抵抗力を提供する、複数のスプリングと、一対の開放端チューブとを備え、１つのチューブの開放端は、他のチューブの開放端に嵌合し、チューブは、互いに関して縦方向に摺動可能であり、チューブは、スプリング部材を囲み収容する。
【００１５】
なおさらなる実施形態は、被試験デバイスとロードボードとの間に複数の一時的な機械的かつ電気的接続部を形成する試験フィクスチャであり、試験フィクスチャは、ロードボードに機械的かつ電気的に接触する膜と、膜内に配設される複数のビアであって、複数のビアの各ビアは、被試験デバイス上の端子およびロードボード上の接点パッドに関連付けられる、複数のビアと、１対１対応で、複数のビア内に配設される複数のスプリングであって、複数のスプリングの各スプリングは、被試験デバイスが試験フィクスチャに係合すると、端子に機械的抵抗力を提供する、複数のスプリングと、端子と接点パッドとの間に電流を導電させる導電性リボンとを備え、リボンは、スプリングに織り込まれる少なくとも１つのストランドを含み、スプリングの第１の縦方向端を、第１の縦方向端に対向する第２の縦方向端に電気的に接続する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】端子アレイを示すＢＧＡマイクロ回路の斜視図。
【図２】ＢＧＡマイクロ回路の拡大側面図。
【図３】試験のためにＤＵＴを受取るＤＵＴウェルを有する試験装置の一部の斜視図。
【図４】図３の試験装置の側断面図。
【図５】試験接点アレイの一部分の実質的に拡大された平面図。
【図６】分解状態の試験接点アレイを通した側断面図。
【図７】組立てられた状態の試験接点アレイの側断面図。
【図８】試験接点上の試験位置のボール端子を備えた試験接点アレイの側断面図。
【図９】単一の試験接点をさらに拡大した平面図（好ましい実施形態のさらなる特徴を示す）。
【図１０】試験接点アレイの斜視図。
【図１１】位置合わせフィーチャを含む商業的に使用可能な完全なインタフェース膜の平面図。
【図１２】位置合わせフィーチャを含む商業的に使用可能な完全な接点膜の平面図。
【図１３】位置合わせフィーチャを含む商業的に使用可能な完全なスペーサ膜の平面図。
【図１４】デバイス提示高さを制御するためにスペーサ膜を使用する、本発明の代替の実施形態の斜視図。
【図１５】試験接点指部を偏倚させるスプリングの位置を示している、試験接点の平面図。
【図１６】被試験デバイスが試験フィクスチャにまだ係合していない状態での、各ビア内部に単一コイルスプリングを有する試験フィクスチャの側面図。
【図１７】被試験デバイスが試験フィクスチャに係合した状態での、図１６の試験フィクスチャの側面図。
【図１８】２８９位置ベースモジュールから導出される６４位置モジュールの平面図。
【図１９】完全な２８９位置モジュールの平面図。
【図２０】被試験デバイスが試験フィクスチャから外れている非圧縮状態の、スプリング機構の破断図。
【図２１】被試験デバイスが試験フィクスチャに完全に係合している圧縮状態の、図２０のスプリング機構の破断図。
【図２２】非圧縮状態のスプリング機構の側面図。
【図２３】圧縮状態の、図２２のスプリング機構の側面図。
【図２４】図２２および２３のスプリング機構の平面図。
【図２５】ビア壁内のリッジにスプリングを固定するために、スプリングの拡大巻回部を使用するスプリング機構の側面図。
【図２６】リボン導体が、スプリング機構２６０の上部および底部から離れて撓む非圧縮状態の、スプリング機構の側面図。
【図２７】リボン導体の端部が、スプリングの上部コイルの内側から外側に延在する、スプリング機構の側面図。
【図２８】リボン導体の端部が、スプリングの上部コイルの外側から内側に延在する、スプリング機構の側面図。
【図２９】板スプリング機構の側面図。
【図３０】被試験デバイス（図示せず）の方を向く接点パッド上にテクスチャ化表面を有する試験フィクスチャの一部分の側面図。
【図３１】図３０の接点パッドの平面図。
【図３２】長方形フィーチャを有するテクスチャ化表面を有する接点パッドの平面図。
【図３３】同心円フィーチャを有するテクスチャ化表面を有する別の接点パッドの平面図。
【図３４】角度の付いた接点パッドを含む例示的な試験フィクスチャの側面図。
【図３５】角度の付いた接点パッドを含む別の例示的な試験フィクスチャの側面図。
【図３６】非圧縮状態のスプリング機構の側面図。
【図３７】圧縮状態の、図３６のスプリング機構の側面図。
【図３８】図３６および３７のリボン導体の平面図。
【図３９】一対の、入れ子状の開放端チューブとエラストマー材料を使用するスプリング機構の破断図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
マイクロ回路端子との一時的な電気的接触を行うための試験接点部材は、絶縁接点膜から突出する少なくとも一つの弾性指部を片持ち梁として有する。指部は、その接点側にマイクロ回路端子と接触させるための導電性接点パッドを有する。
【００１８】
試験接点部材は好適には複数の指部を有し、前記指部は好ましくはパイ状の構成を有する。このような構成では、各指部は膜内の二つの放射状に配置したスロットによって少なくとも部分的に規制され、前記膜は試験接点部材を構成する複数の指部の他の全ての指部から各指部を分離する。
【００１９】
複数の試験接点部材は、所定のパターンに配置した試験接点部材を有する試験接点部材アレイを構成できる。複数の接続ビアは、実質的に所定のパターンの試験接点部材内に配置し、前記接続ビアの各々は試験接点部材の一つと位置合わせする。インタフェース膜は好適には複数の接続ビアを所定のパターンに支持する。寿命を長くするために、多数のビアがデバイスのコンタクト領域から離れるようにパイピースに埋め込まれてもよい。指部
を分離するスラットが、Ｉ型梁を形成するためにメッキ加工されることによって、指部を変形から守り、寿命を長くさせることができる。
【００２０】
接続ビアは開放端を備えたカップ状を有することができ、カップ状ビアの開放端は位置合わせした試験接点部材に接触させる。試験装置にＤＵＴを着脱する際に生じる破片は試験接点部材を介して落下し、カップ状ビアがその破片を取り囲む。
【００２１】
接点およびインタフェース膜は、ロードボードを含む試験レセプタクルの一部として用いることができる。ロードボードは、実質的に所定のパターンの試験接点部材内に複数の接続パッドを有する。ロードボードはインタフェース膜を支持し、ロードボード上の接続パッドは実質的に各々接続ビアの一つと位置合わせし、それと電気的に接触させる。
【００２２】
本発明のデバイスは保持特性を備えた非常に薄い導電板を用い、前記導電板は非常に薄い非導電性絶縁体に接着させる。素子の金属部は、接触Ｉ／Ｏとロードボードの間に複数の接触点または経路を提供する。これは、メッキしたビアホールハウジングまたはメッキしたスルーホールビアを介して行われるか、可能であればスプリングと組み合わせて面を隆起させることができ、前記面は第二面、つまり素子のＩ／Ｏと接触させる第一面を有する。
【００２３】
このデバイスはロードボードと素子Ｉ／Ｏを物理的に密着配置し、電気的性能を向上させる。さらに、このデバイスは適合性を提供し、手動および自動試験装置の両方での使用を可能にさせる。
【００２４】
この発明の構造は、回路基板と接触する端部ではなく、ボール端子の側で試験中にワイピング機能を提供し、同時に非常に良好な電気的接触を提供する。ワイピング機能は通常、端子２０上に存在する酸化物層を貫通する。各試験接点は接点面の中央に穴を有し、端子２０の端部は試験中に跡を残さない。副産物として、デバイスを膜上の接点パッドに自己整合させることができる。これは特に、より厚い酸化物層を形成する傾向があるリードなしの端子に有用である。試験接点部材とロードボードを接続するビアはスプリングを備えるように修正でき、同一平面上の端子を備えていないマイクロ回路パッケージを許容し、Ｚ軸適合性を提供する。
【００２５】
このデバイスは微細ピッチを備えた端子２０に対応し、ダイまたはウェハと相互接続するために容易に用いることができる。この概念は、１．２７ｍｍから最小０．５ｍｍまでのピッチを備えた端子で成功している。非導電性材料はその設計の導電性部分を所定の位置に保持し、上記の代替形態のいずれかの上にパッケージ、ダイ、およびウェハＩ／Ｏを位置合わせする。
【００２６】
図３は、図１，２に示した種類のＢＧＡ型マイクロ回路１０を有するＤＵＴ用の試験レセプタクル３０の一般的な構成を示している。ロードボード４７は開口部、すなわちアパーチャ３３を備えたアライメント板４５を支持し、レセプタクル３０内のマイクロ回路１０のＸおよびＹ（座標指示器参照）配置を正確に画成する。マイクロ回路１０が配向に特徴を有するフィーチャを備える場合、アパーチャ３３内に対応するフィーチャを収めることが一般的に行われる。
【００２７】
ロードボード４７は、Ｓ＆Ｐ導体を介してケーブル４２に接続した接続パッドをその表面上に保持する。ケーブル４２は、マイクロ回路１０の電気的試験を行う電子回路に接続する。ケーブル４２は、試験電子回路がレセプタクル３０と一体化されている場合は非常に短いか、またはさらにレセプタクル３０に内蔵してもよく、試験電子回路が別個のシャーシ上にある場合はより長くてもよい。
【００２８】
複数の別個の試験接点部材を有する試験接点アレイ４０は、マイクロ回路１０の表面１４上に保持したＢＧＡ端子２０を正確に反映させる。マイクロ回路１０をアパーチャ３３内に挿入すると、端子２０は試験接点アレイ４０に対して正確に位置合わせされる。レセプタクル３０は、この発明を具現化した試験接点アレイ４０に適合するように設計する。
【００２９】
試験接点アレイ４０は、接点膜またはシート５０上に保持する。膜５０はまず、各表面上に導電性の銅層を備えたカプトン（Ｋａｐｔｏｎ）（デュポン社（ＤｕＰｏｎｔ  Ｃｏｒｐ．）の登録商標）等の絶縁プラスチックコア層６１（図６参照）を有する。カプトン層および銅層は各々、厚さ０．００１インチ程度であってもよい。アレイ４０内の個々の試験接点は好ましくは、既知のフォトリソグラフィックおよびレーザ加工プロセスを用いて膜５０上またはその内部に形成する。
【００３０】
膜５０は、アライメント板４５とロードボード４７の間の領域に配置した穴または端部パターン等の位置合わせ（アライメント）フィーチャを有し、アライメント板４７上の対応する突出形状と膜５０の正確な位置合わせを実現する。試験接点４０は全て、膜５０の位置合わせ形状と正確に位置合わせする。この方法では、アレイ４０の試験接点はアパーチャ３３と正確に位置合わせして配置される。
【００３１】
図４の断面図は端部に膜５０を備えた試験レセプタクル３０の一般的な構成を示し、その断面はアレイ４０の試験接点のいくつかを横切っている。個々の部材は図４ではやや間隙を介して配置され、構造をより理解できるようにしている。使用するために構成したとき、膜５０の上面はアライメント板４５の下面に接触し、レセプタクル３０の全ての部材は小ネジまたは他の留め具によって共にしっかりと保持する。
【００３２】
膜５０の下面は、所定の設計のインタフェース膜８０と機械的に接触させる。膜８０は、導体ビアのアレイ９０を有する。アレイ９０内の各ビアの端部は膜８０の二つの面をやや超えて延び、試験接点４０を正確に位置合わせする。ここでの用語「ビア」は、膜８０を完全に貫通して延び、膜８０の各側に露出した導電性支柱またはポストを示すために用いられているが、この実施例では、用語「パッド」の方がおそらく「支柱」より実際の形状をより描写している。アレイ９０を有するビアおよび膜８０の他の形状は、既知のフォトリソグラフィックプロセスによって従来どおりに形成される。
【００３３】
ビアアレイ９０を有するビアは、二つの主な目的を備えている。まず、アレイ９０のビアは、アレイ４０の試験接点を操作するための機械的支持とクリアランス空間を提供する。さらに、アレイ９０のビアは、アレイ４０内の個々の試験接点をロードボード４７上の接続パッド９１〜９３（図６，７）に電気的に接続する。
【００３４】
アレイ４０内の試験接点部材の構造は、図５〜７に示されている。図５の上の突出部は、アレイ４０の一部を構成する三つの個々の試験接点部材５６〜５８を示している。試験接点５６〜５８は、アレイ４０内の個々の試験接点部材全ての詳細構造を示している。
【００３５】
一実施例では、アレイ４０内の試験接点５６〜５８は各々、一般的にパイ状に構成した八つの傾斜した指部５６ａ、５６ｂ、５７ａ、５７ｂ等を有する。指部５６ａ等の各々の外端は層６１と一体的であり、一般に同じ円の円弧を形成する。指部５６ａ等は、放射状に配置したスロット６２および未指定の他のスロットによって互いに機械的におよび電気的に絶縁する。レーザ機械加工は、スロット６２を形成する便利な方法である。層６１上の銅の最初の層の部分は除去して、少なくとも各試験接点４０を互いに電気的に絶縁する。ケルビン試験用の場合、単一の試験接点５６のいくつかの指部５６ａ等は、他の指部５６ｂ等と同様に電気的に絶縁できる。
【００３６】
個々の指部５６ａ等は、八つの指部の実施例の場合は各々４５°の円弧の範囲を定める。他の数、例えば２つ、３つ、４つ、５つ、６つ等の指部５６ａ等が使用されてもよい。実際、パイ状の指部ではなく長方形のものも、ＢＧＡ構成を備えていないＤＵＴに適している。隣接する試験接点５６等の間の薄すぎる膜領域のブリッジを避けるために、個々の試験接点５６等は隣接する互いに対して２２．５°回転させる。この配置は、スロット６２から隣接する試験接点５６等内に可能な限り、試験接点５６等の各々内のスロット６２の端部に間隔を提供する。
【００３７】
図６，７はスロット６２等を介した側断面図であり、スロット６２等は試験接点５６と５８の指部５６ａ、５６ｂ、５８ａ、および５８ｂの下端を規制している。なお、寸法間の割合は原寸と比例関係にはない。これは、発明をより理解しやすくしている。図６，７の断面は、基本的に指部５７ａと５７ｂを二等分している。一組の指部５６ａ等は、一つの試験接点５６等を有する。指部５６ａ等は各々、試験接点４０の他の指部の全てから間隔を有する。
【００３８】
指部５６ａ等は各々、正のＺ方向を向いた接点パッド６３ａ、６３ｂ等を有する。パッド６３ａ、６３ｂ等は試験接点５６用に、端子２０に接触する面を形成する。各指部５６ａ等はさらに、負のＺ方向に下向きの接続パッド７５ａ、７５ｂ等を有する。接点パッド６３ａ、６３ｂ等は、接続パッド７５ａ、７５ｂ等に各々電気的に接触させる。この電気的接続は、図の指部５６ａ等のメッキした端部６９ａ、６９ｂ、７０ａ、７０ｂ、７１ａ、７１ｂを有するか、または都合のよい箇所で、内層６１を介してパッド６３ａ等をパッド７５ａ等に接続するビア（図示せず）を有することができる。
【００３９】
指部５６ａ等は各々片持ち梁を構成し、柔軟層６１によって膜５０の面から弾性的に湾曲させることができ、特定の構成に応じて、パッド６３ａ等および７５ａ等の一方または両方は各指部５６ａ等を有する。指部５６ａ等のベース部における応力集中を避けるために、スロット６２のベース部はスロット６２に沿った他の点より広くてもよい。より幅広のスロット６２のベース部は、小さな円形の開口部または拡張部６６の形状を有することができる。
【００４０】
使用中、指部５６ａ等は、下向き、つまり負のＺ方向にやや湾曲する。湾曲を繰り返すと、高い応力集中によって、指部５６ａ等に永久歪みが生じることがあり、拡張部６６が少なくとも部分的にそれを緩和する。拡張部６６は、スロット６２を形成するレーザ加工プロセスの一部として形成できる。
【００４１】
インタフェース膜８０は、ロードボード４７と接点膜５０の間に挿入する。膜８０は非常にわずかな柔軟性しか必要とされないので、膜８０は膜５０よりやや厚くてもよい。膜８０内のビアアレイ９０は、円筒形状を備えた個々のビア８３〜８５を有する。膜８０は、ビア８３〜８５によって表されているように、ビアアレイ９０を支持および位置決めし、各々試験接点５６〜５８と位置合わせして配置する。
【００４２】
ロードボード４７は接続パッド９１〜９３を有し、既存の技術を用いてケーブル４２に接続する。パッド９１〜９３は対応するビア８３〜８５と正確に位置合わせし、ビア８３〜８５との確実な電気的および機械的接触を行う。この構成は、ＤＵＴ１０のＢＧＡ接点２０とロードボード４７の接続パッド９１〜９３の間に、極めて短い導電長を提供する。
【００４３】
ビア８３〜８５は、一実施例では固体の円筒を有することができる。しかし、それらのおそらくよりよい構成は、図６，７に示したように、上に開放端を備えたカップ形状である。各ビア８３〜８５の端部は、指部６９ａ等上の隣接する接続パッド７５ａ等、および
試験接点５７、５８等の指部上の同様の接続パッドに接触する。
【００４４】
ビア８３〜８５のこの構成には複数の理由が存在する。まず最初に、この構造によって各指部５６ａ等は下向きに自由に湾曲できる。第二に、ビア８３〜８５のカップ状構造は、試験プロセスで生成される避けられない破片の大部分を集めるのに適している。指部５６ａ等は個々のボール２０に接触するので、生成された破片は指部を介して落下してビア８３〜８５内に保持される。この破片からロードボード４７を保護することで、電気的性能の劣化、およびロードボード４７の機械的損傷を防ぐ。
【００４５】
図７は、組み立て時のウェル３０の一部を示している。接続パッド７５ａ、７５ｂ等は、ビア８３にしっかり電気的および機械的に接続する。なお、アライメント板４５は、個々の指部５６ａ等の湾曲を制限しない。接続パッド７５ａ等とビア８３の間のしっかりとした機械的接続は、接続パッド７５ａ等とビア８３の間の接触領域を貫通する破片の量を最小にする。
【００４６】
図８は、接点２０が実際に試験手順中であるときの、試験接点５６〜５８に機械的および電気的に接触させたＤＵＴ１０のＢＧＡ端子２０を示している。指部５６ａ等は、試験装置のＤＵＴ搭載部材によって加えられた力の下で、ビア８３〜８５の内部空間に弾性的に別個に変形する。個々のＢＧＡ端子２０がその試験接点５６〜５８に完全には位置合わせされていない場合、個々の指部５６ａ等の別個の適合性によって、試験手順全体で関連の試験接点５６等と対応するＢＧＡ端子２０の間で良好な電気的接触が生じることを確実にする。
【００４７】
スペーサ１００は、搭載中にＺ軸位置内にＤＵＴ１０を適切に配置し、ＤＵＴ１０が試験接点６５等を余分に加圧しないようにする。
各ＢＧＡ端子２０の中央領域は、指部５６ａ等のいずれにも接触しない。従って、これらの中央領域は試験手順中に跡を残さない。
【００４８】
スロット６２によって形成される空間と指部５６ａ等の自由端の間の間隙によって、破片はビア８３〜８５の内部に落下できる。各ビア８３〜８５のカップ構成は破片を捕捉し、破片がロードボード４７に到達し、試験装置の高価な部品であるロードボード４７を機械的に損傷しないようにする。
【００４９】
図９は試験接点５６をさらに拡大した平面図であり、その形状をさらに示している。特に、個々の指部５６ａ等の表面６３ａ等の鋸歯、または歯８８は、試験中、ＢＧＡ端子２０と接触する。歯８８は、端子２０が試験接点５６等に押し付けられている間、ＢＧＡ端子２０上の酸化物層に切り込み、引っ掻く。歯８８は、接点パッド６３ａ等上の都合のよい場所に配置することもできる。理想的には、歯８８は、試験接点５６等の各々を画成する円に対してほぼ放射状に配置する。これによって、マイクロ回路１０をレセプタクル３０内に搭載し、ＢＧＡ端子２０が指部５６等を変形させる間にＢＧＡ端子２０の表面上を歯８８で切り込むことができる。
【００５０】
歯８８は、様々な技術によって形成できる。好ましい技術は、スロット６２を形成するための好ましいレーザ加工プロセスの予期せぬ副産物として、指部５６ａの端部に沿って歯８８を形成することである。スロット形成プロセス中に比較的高いレーザビーム強度を使用すると、膜５０が保持する銅シートにスプラッシュや皺が生じる。理想的には、レーザ加工ビームは膜５０の上面に導かれる。指部５６ａ等の露出した銅面には、ニッケルと金の薄い層がメッキされることが多い。このメッキプロセスは、ＢＧＡ端子２０の表面に適切に切り込む歯８８の機能に影響を与えないと思われる。
【００５１】
次の値は、中心部が８ｍｍのＢＧＡ端子２０用に設計したレセプタクル３０の部品の様々な寸法に適している。具体的に定められていない寸法のおおよその値は、それらの所定のものから推測できる。試験接点５６の直径は０．５ｍｍである。スロット６２の幅は０．０３ｍｍである。層６１の厚さは０．０２５ｍｍである。パッド６３ａと７５ａの厚さは０．０１８ｍｍである。
【００５２】
指部５６ａ等のＺ軸適合性は、指部５６ａ等の長さと厚さ、および複数の領域の接触使用を可能にするためのＩ／Ｏ露出部の関数である。
図１０は接点膜５０の一部の斜視図である。個々の接点パッド６３ａ等が、膜５０の周囲の面上にやや突出していることがわかる。
【００５３】
図１１はインタフェース膜８０の拡張部なしの平面図であり、完全なビアアレイ９０と位置合わせ形状９２を備え、アライメント板４５に対して膜８０を正確に配置する。
図１２は接点膜５０の拡張部なしの平面図であり、完全な試験接点アレイ４０と位置合わせ形状９５を備え、アライメント板４５に対して膜５０を正確に配置する。上部の接点板の四隅にそれぞれ設けられている穴の組に注目されたい。それぞれの組において、大きな円形状の穴があり、これはマウンティングホールである。この膜はこれらの穴を用いてロードボードに載置される。２つの隅には小さな円形状の穴があり、他の２つの隅には、小さい、円を伸ばした形状の穴がある。これらはアライメントホールであり、アライメント板からのアライメントピンを通し、この幕と接続アセンブリの残りの部品を通して貫通させる。アライメントピンは全てを正確に配置及び固定する。
【００５４】
ビア８３〜８５はロードボード４７と堅固に接触させ、他の試験接点設計で問題となるロードボード４７の摩耗を低減する。この設計は比較的短い信号路を備え、剛性部品は一つか二つしかないので、経路内により多くの部品を備えた設計の場合より接触抵抗は低く均一になる。さらに、この形状は、試験手順中の電気的性能を改善する。ビア用の中空の導体が存在するので、電界が閉じ込められる。この設計は直角の接続数を低減し、電気的性能および信号忠実度を改善する。
【００５５】
図１３は、破片を細くし、及び上部接点板からの指部をビアホール内へと折り曲げるための導電カップを備えたインタフェース膜の板の形状を示している。
図１４はデバイスが接続器に挿入される深さを制御するためのスペーサを示す。制御によって、膜の指部の撓曲を制御する。位置合わせフィーチャ１０５は、試験接点アレイ４０に対してスペーサ１００をＺ方向に適切に配置する。
【００５６】
図１５は内部スプリング１１０を備えるように構成したビア８３〜８５を示しており、内部スプリング１１０は指部５６等の上の中間点に力を加える。図１４は、ビア８３〜８５の内側の底部と個々の指部５６〜５８の間に挿入したスプリング１１０を示している。この実施例は、インタフェース膜８０に加えて第二のインタフェース膜８０'を必要とす
ることもできる。スプリング１１０の使用は、Ｚ軸適合性の改善、指部５６〜５８とビア８３〜８５の間の別の導電経路、および全体の電気的性能の改善という利点を有する。
【００５７】
その構造は、ＢＧＡまたはランドデバイスパッケージ上でのケルビン試験を可能にするように修正できる。ケルビン配線は、回路上に配置した場合、ケルビン測定システムに結合させるインタフェースに経路を導くことができ、ケルビン試験システムに適応したコネクタを用いて、基板を修正する必要はない。試験接点５６の構造を修正し、残りの指部５６ａ等から指部５６ａ等の半分を電気的に絶縁できる。個々のビア８３〜８５は分割し、各試験接点５６等を有する二組の指部５６ａ等に別個の接続を提供できる。
【００５８】
やや修正したパッド形式を光学的処理部の基準として使用し、試験コンタクタの部品を
非常に正確に配置できる。正確な切り込みパターンを備えた余分な基準パッド上の公差は、コンタクタの素子の最適な中心出しを可能にする。パッドは素子からある距離離すことができ、光学系をパッド上に位置合わせできるようにハウジングは小さな穴を必要とする。このような修正は、アライメント板４５を不要にする可能性がある。
【００５９】
また、この設計は各指部５６等の間に電気的絶縁を有することができ、上側からロードボード側への経路数を倍にすることによって熱的性能をより高くし、経路のインダクタンスを低減できる。試験接点５６の他の指部から個々の指部５６ａ等を電気的に絶縁すると、電気的性能を改善できる。
【００６０】
パッド６３ａ等は多くの異なるサイズおよび形状を有し、素子および／または素子パッケージＩ／Ｏのサイズ、形状およびピッチに適合させることができる。層６１、パッド６３ａ等、および７５ａ等の異なる厚さと強度は、素子Ｉ／Ｏに異なる接点力を提供する。この特徴は、広範囲に広がる異なる種類および厚さの酸化物を最も貫通する接点力制御を可能にする。搭載側は、それらが提供可能な力に限定される。接点力を調整する能力によって、接点力を搭載側の力に適合させることができる。
【００６１】
素子の設置点を調整し、挿入力を最適化するために柔軟な絶縁材料が用いられる。スペーサ１００の厚さは、素子または素子パッケージ上のボール延長部の関数にすぎない。接点板と同じ材料からスペーサを形成することによって、実時間の圧縮調整を行い、高い挿入レベルで動作中に接点ピンの応力を開放できる。
【００６２】
この設計は二つの部品だけを用いて、非破壊素子試験中、素子および／または素子パッケージＩ／Ｏとロードボードの間を機械的および電気的にインタフェースさせる。特定の接点膜５０は所定の試験用途に潜在的に使用できるか、または同じピッチを備えた同種の素子の標準的フットプリントとなることができる。インタフェース膜８０は、ＤＵＴ  Ｉ／Ｏがロードボード４７と破壊的接触を起こさないことを確実にするような十分に厚く堅固な剛性回路であってもよい。この実施例では、アライメント板は上部に適合させ、ＤＵＴを試験接点アレイ４０に位置合わせする。従って、最小のロードボード空間を用いて、複数の素子を同時に試験できる。剛性インタフェース膜８０は、ロードボード上の所定の試験点に信号を直接導く導体経路を有する。その結果、試験接点アレイ４０を標準化しながら、インタフェース膜８０はＤＵＴ固有のものとなる。
【００６３】
試験フィクスチャは、被試験デバイス（ＤＵＴ）１０とロードボード４７との間に２つの交換可能な膜を含む。これらの膜はそれぞれ、新しいロードボード４７と比較して、比較的安価でかつ交換が容易であるため、これらの膜は、ロードボード４７が損傷を受けないままであるように、損傷および破片を受容するように設計される。被試験デバイスを載置し支持する多数の機械的部材が同様に存在する可能性があることが留意されるべきである。これらは、本明細書では説明されない。
【００６４】
膜は、接点膜５０と呼ばれてもよく、被試験デバイス１０、および、接点膜５０とロードボード４７との間にあるインタフェース膜８０の方を向く。試験手順中、被試験デバイス１０は接点膜５０に接触し、接点膜５０は、次にインタフェース膜８０に接触し、インタフェース膜８０は、次にロードボード４７に接触する。これらの膜５０、８０は、以下で詳述される特定の構造を含む。
【００６５】
接点膜５０は、一連の対形成された電気パッドを含み、各対は、接点膜５０の対向する側にあり、各対は、被試験デバイス１０上の特定のピンまたは端子２０に対応し、各対内の２つのパッドは、接点膜５０を貫通して互いに永久的に電気的に接続される。
【００６６】
被試験デバイス１０の方を向くパッドは、接点パッド５６〜５８と呼ばれ、被試験デバイスから離れた方を向くパッドは、接続パッド７５と呼ばれる。使用中、被試験デバイス１０上の各端子２０は、対応する接点パッド５６〜５８に接触し、端子２０と接点パッド５６〜５８との間の機械的かつ電気的接続を行う。接点パッド５６〜５８および接続パッド７５が、対で永久的に電気的に接続され、したがって、各端子２０とその対応する接続パッド７５との間に電気接続部が存在する。
【００６７】
インタフェース膜８０は、一連のビア８３〜８５を含み、ビアは、導電性材料から作られた本質的にカップ状穴である。各カップのベースは、底部接点膜に接触し、底部接点膜は、次にロードボード４７上の対応する接続パッド９１〜９３に接触する。各カップのリムは、被試験デバイス１０が取外されると、接点膜５０から離間し、被試験デバイス１０が取付けられると、接点膜５０上の対応する接続パッド７５に接触する。
【００６８】
インタフェース膜８０上の各ビア８３〜８５は、一般に、被試験デバイス１０上の端子と１対１対応を、ロードボード４７上の接続パッド９１〜９３と１対１対応を有する。接点膜５０上で、被試験デバイス１０上の各端子２０について単一のパッド対が存在してもよく、または、各端子２０について複数のパッド対が存在してもよいことに留意された。さらに、接点パッド５６〜５８および接続パッド７５が、１対１対応を有してもよく、各接続パッド７５についていくつかの接点パッド５６〜５８が存在してもよく、各接点パッド５６〜５８についていくつかの接続パッド７５が存在してもよく、または、これらの全てについての組合せが存在してもよい。以下で使用される言語はほとんど、これらのパッド間の１対１対応を仮定するが、接点膜５０の対向する側の各パッドに対応する接点膜５０の一方の側のいくつかのパッド、および／または、被試験デバイス１０上の各端子２０に対応する接点膜５０上のいくつかのパッドが存在してもよいことが理解されるであろう。一部の用途では、異なる監視タスクを実施してもよい分割されたパッドを接点膜上に有することが望ましい場合があることに留意されたい。これらの分割されたパッドはそれぞれ、１つの端子からロードボード上の種々の接点のうちの１つの接点への独立した電気経路を有してもよい。
【００６９】
本発明者等が、試験中の電気経路を要約すると、被試験デバイス１０が試験フィクスチャに取付けられると、被試験デバイス１０上の各端子２０が接点膜５０上の接点パッド５６〜５８に接触する。各接点パッド５６〜５８は、接点膜５０の対向する側の接続パッド７５に永久的に電気的に接続される。接点膜上の各接続パッド７５は、被試験デバイス１０が試験フィクスチャに取付けられると、インタフェース膜８０上のビア８３〜８５のリムに接触する。インタフェース膜８０上の各ビア８３〜８５は、ロードボード４７上の接続パッド９１〜９３に接触する。こうして、被試験デバイス１０上の端子２０とロードボード４７の接続パッド９１〜９３との間に回路が完成する。おそらく、この回路に沿う接触抵抗は、試験周波数の範囲内で十分に低いか、または、少なくとも処理し易く、システムの特性インピーダンスは、被試験デバイスおよび被試験デバイス上の信号を測定するために使用される試験装置の特性インピーダンスに整合する。ほとんどのシステムは、５０オームの特性インピーダンスを使用する。
【００７０】
以前の節で述べたスキームに対する考えられる変形が存在する。特に、被試験デバイス１０上の端子２０に抵抗力を提供するために使用される機構に対する変形が存在する。この抵抗力は、被試験デバイス１０が試験フィクスチャに接触すると、各端子２０が、被試験デバイス１０の平面にほぼ垂直な、接点パッド５６〜５８から損傷を与えない小さな抵抗を受けるように、試験フィクスチャに対する一般的なコンプライアンスを提供する。この抵抗力は、端子２０と接点パッド５６〜５８との間の良好な電気接触を保証する。
【００７１】
一般に、試験フィクスチャは、端子２０が最初に接点パッド５６〜５８に接触するとき
と、端子が最後に静止するとき（すなわち、被試験デバイス１０が試験フィクスチャに完全に係合するとき）との間で比較的大きなＺ変位を有することが望ましい。この大きなＺ変位は、比較的ゆるい端子公差を有する部品を試験フィクスチャが収容するのに役立つ可能性がある。特定の部品上の一部の端子が、他の端子より長いかまたは短い場合、比較的大きなＺ変位は、端子または試験フィクスチャに対して著しい損傷がない状態で、各端子との良好な電気接触が行われることを保証するのに役立つ可能性がある。
【００７２】
以下の節では、本発明者等は、本文書においてより詳細に先に述べられている１つの抵抗力機構を要約する。この要約に続いて、本発明者等は、要約された抵抗力機構に対する種々の代替法を詳細に述べる。
【００７３】
非常に基本的な観点から、被試験デバイス１０上の端子２０は、接点膜５０の一部分に接触する。一端で支持され他端で自由である接点膜５０の部分は、片持ち梁に似た方式で偏向する。片持ち梁の固定端の近くで、偏向した接点膜５０が、インタフェース膜８０上のビア８３〜８５のリムに接触する。ビア８３〜８５のベースは、次にロードボード４７に接触する。ある用途では、片持ち梁構造によって十分なコンプライアンスが存在するため、ビア８３〜８５のベースとロードボード４７との間のインタフェースは、剛性があるまたは非コンプライアントである。ある用途では、接点膜上の片持ち梁に似た構造は、ウェッジ状であり、パイ形状で配列され、その周辺で支持され、パイの中心で自由である。
【００７４】
被試験デバイス１０上の端子２０に抵抗力を提供するためのパイ状片持ち梁構造に対する代替物が存在する。考えられるこれらの代替物のうちの４つが、順次以下で詳細に述べられる。他の代替物も可能であることが理解される。
【００７５】
パイ状片持ち梁に対する第１の代替物は、非公式に、「ビア内部の単一コイルスプリング(single coil spring inside the via)」と呼ばれてもよい。
図１６および１７は、各ビア内部に単一コイルスプリングを有する例示的な試験フィクスチャ１２０の一部分を示す。図１６では、被試験デバイス１０は、試験フィクスチャにまだ係合しておらず、接点パッド１４１にかろうじて接触している。図１７では、被試験デバイス１０は、試験フィクスチャに完全に係合している。
【００７６】
被試験デバイス１０は、多くの端子１３１を含み、端子はそれぞれ、試験フィクスチャ１２０によって独立にかつ同時に試験されてもよい。多くの場合、端子１３１の形状はほぼ球であってよく、また、端子１３１はボールと呼ばれてもよい。
【００７７】
各端子１３１は、接点膜１４０の上部面上の１つまたは複数の接点パッド１４１に接触する。接点パッド１４１は、上述した接点パッド５６〜５８と構成が同じであってよい。ある場合には、接点パッド１４１の形状は、対応する端子１３１の形状に対応するほぼ円であってよい。ある場合には、端子１３１について１つの接点パッド１４１だけが存在する。他の場合には、各端子１３１についていくつかの接点パッド１４１が存在してもよく、接点パッド１４１は分割されている。分割は、パイ状またはウェッジ状の、円の、ストライプが直線の、長方形の、不規則な、または任意の他の適した形状であってよい。ある場合には、フィーチャの長さは、試験フィクスチャ１２０への挿入中に、ボールの移動に平行である。
【００７８】
接点パッド１４１は、任意選択で、バンプ、エッジ、ヒルなどのような接点膜１４０の平面から突出する１つまたは複数のフィーチャを含んでもよい。オプションの突出フィーチャは、対応する端子との良好な電気接続を確立するのに役立つ可能性があり、またある場合には、試験フィクスチャが、各端子に関してゆるい公差を有する被試験デバイス１０と共に働くことを可能にする可能性がある。ある場合には、オプションの突出フィーチャ
は、接点パッド上の分割エッジに対応するエッジを有する。ある場合には、オプションの突出フィーチャは、半球、部分的な球、バンプ、長方形、市松模様パターン、同心円、ストライプ、または任意の他の適した形状などの形状を有してもよい。
【００７９】
接点膜１４０の上部表面上の接点パッド１４１は、接点膜１４０の底部表面上の１つまたは複数の接続パッド１４２に永久的に電気的に接続される。こうした永久的な電気接続部１４３は、接点膜を貫通してもよい。接続パッド１４２はまた、任意選択で、分割されてもよいが、分割は、接点パッド１４１の分割と同じであっても、同じでなくてもよい。一般に、各接点パッド１４１は、特定の端子に関連付けられ、各接続パッド１４２は、ある端子に関連付けられ、特定の接点パッド１４１と特定の接続パッド１４２との間の厳密な関連付けは、パッド１４１および１４２と、それぞれの端子との間の関連付けより重要でない。
【００８０】
ある場合には、上部接点板または接点膜１４０の上部表面および底部表面は、同じ材料から作られ、同じ厚さである。これは、金属接点エリアを中性接点エリア上にまたは中性接点エリアの近くに置いてもよく、それにより、応力が低減され、長い部品寿命がもたらされる。
【００８１】
被試験デバイス１０が試験フィクスチャに取付けられると、端子１３１は、接点膜１４０上の各接点パッド１４１に接触し、接点膜１４０をインタフェース膜１５０に接触状態にさせる。
【００８２】
接点膜１４０に隣接しかつ平行に、ビア１５１を含むインタフェース膜１５０が存在する。ビア１５１は、ビア８３〜８５について上述したようにカップ状であってよく、リムが接点膜１４０の方を向き、ベースが接点膜１４０から離れる方を向く。
【００８３】
ある場合には、ビア１５１のリムは、インタフェース膜１５０の平面を超えて、接点膜１４０の方に延在する。他の場合には、ビア１５１のリムは、インタフェース膜１５０の上部表面と同一平面上にある。ある用途では、ビア１５１は、導電性壁を有する。ビア１５１のリムは、一般に、断面形状が円であるが、任意の適した形状が使用されてもよい。一般に、任意の望ましくないインピーダンスおよび／またはインダクタンス効果を低減するために、試験フィクスチャの任意の電流伝導部分にわたって鋭角を回避することが好ましい。
【００８４】
ビア１５１のベースは、一般に、断面形状が円であるが、任意の適した形状が使用されてもよい。ベースは、連続であってもよく、または、任意選択で分割されてもよい。上述したパッドの場合と同様に、分割は、任意の適した形状に関して行われてもよく、各セグメントは、最終的に、被試験デバイス１３０上の特定の端子１３１に関連付けられる。ある場合には、ビア１５１のベースは、１つまたは複数の穴を含んでもよい。十分に大きな穴の場合、ビア１５１は、普通ならビア１５１の内部に蓄積されてしまう可能性がある破片を排出できる可能性がある。
【００８５】
ビア１５１自体は、スプリング１５２を収容し、スプリング１５２は、ビア１５１の内部で１つまたは複数のコイルを含む。ある場合には、スプリング１５２は、ビア１５１のベースでインタフェース膜１５０に固定され、その自由端は接点膜１４０の方を向く。スプリング１５２は、接点膜１４０を通して被試験デバイス１０上の各端子２０に抵抗力を提供する。一般に、各スロット内のスプリング１５２は、下部接点板またはインタフェース膜１５０がロードボード１６０に対して良好な接続を有することを保証するために下方向偏倚を提供する。
【００８６】
スプリング１５２自体は、弾性変形可能なコイルを有してもよく、弾性変形可能なコイルは、その弛緩した位置では、インタフェース膜１５０の平面を超えて接点膜１４０の方に延在する。コイルのベースは、ビア１５１の壁またはビア１５１に取付けられてもよい。コイルのベースは、コイル内のループのほとんどのようにわずかに傾斜しているのではなく、ビア１５１のベースに平行である１つまたは複数のループを含む。ベースにおけるこうした１つまたは複数のコイルは、ビア１５１に固定されるために、任意選択で、わずかに拡大してもよく、かつ／または、ビア１５１の壁内に延在してもよい。同様に、コイルの上部はまた、望ましくないトルクを生成することなく隣接部材間の良好な接触を保証するために、接点膜１４０に平行である１つまたは複数のループを含んでもよい。
【００８７】
スプリング１５２は、金属から作られてもよく、また、電気を伝導してもよい。結果として、スプリングは、任意選択で、被試験デバイス１３０の端子１３１へ、かつ／または、端子１３１から、ロードボード１６０の対応する接続パッド１６１から、かつ／または、接続パッド１６１へ電流を流してもよい。電流はまた、ビア１５１壁を通して流されてもよい。一般に、ビア１５１の壁は、スプリングより多くの電流を伝導できる可能性があるため、スプリングを通して全ての電流を強制的に流すのではなく、スプリングを用いても用いなくても、伝導のためにビア壁を使用することが好ましい。
【００８８】
インタフェース膜１５０の最も底部の表面は、底部接点板１５９である。この用途のために、底部接点板１５９は、インタフェース膜１５０の一部であると考えられるが、実際には、別個の部材であってよい。ある場合には、底部接点板１５９は、接点膜１４０と同様に構成されてもよい。
【００８９】
ロードボード１６０は、種々の接続パッド１６１を含み、各接続パッド１６１は、被試験デバイス１３０上の端子１３１に対応する。通常、端子１３１とロードボード１６０上の接続パッドとの間に１対１対応が存在するが、他の配置構成が可能である。ロードボード１６０および接続パッド１６１の構成は、上述したロードボード４７および接続パッド９１〜９３と同様である。
【００９０】
ある場合には、インタフェース膜１５０は、ロードボード１６０の方を向く面上に１つまたは複数の比較的軟質な導電性パッドを含んでもよいため、インタフェース膜１５０とロードボード１６０が合わさると、軟質パッドが、わずかに変形し、ロードボード１６０に対する損傷を防止するのに役立つ可能性がある。こうした軟質導電性パッドは、金から、または、任意の他の比較的軟質な導電性金属から作られてもよい。これらの軟質導電性パッドがない場合、ビア１５１のベースは、インタフェース膜１５０の底部表面上のオプションの導電性パッドに接触してもよく、または、ロードボード１６０上の接続パッド１６１に直接接触してもよい。
【００９１】
インタフェース膜１５０の構造に関して、膜容積のほとんどを構成する構造材料１５３は、インタフェース板トランスレータ(interface plate translator)（ＩＰＴ）と呼ばれてもよい。ＩＰＴの上部部分の曲率半径は、上部接点板を曲げ、応力を逃がすために使用されてもよい。上部接点板は、両面にはんだ薄膜を設けることによってＩＰＴに固着されてもよい。上部接点板をＩＰＴに固着する他の方法は、パイ片間に非導電性エポキシを、または、パイ片パッド上に導電性エポキシを溶接することを含んでもよい。スロットまたはビア内のスプリングは、上部接点板に上方偏倚を提供してもよい。この上方偏倚は、ボールの底部の非接触ゾーン上で摩擦が起こらないようにするように、指部がボールの側部でボールに当たって持上げることを可能にするため、被試験デバイスは、試験後に、確実にはんだ付けされ得る。底部接点板は、経済的理由で上部接点板と同じであり得るか、または、異なり得る。本概念が、劣った性能を有する可能性がある以前の概念のための直接の交換物であることを可能にするために、他のオンセンター技術(on-center technology)
について、底部占有面積は、任意選択で、ロードボード占有面積に適合してもよい。スプリングが、その底部巻回部に関して少し大きな半径を持つように設計される場合、ＩＰＴはまた、スプリングを所定場所に保持するために、底部にわずかの斜角面(chamfer)を有
し得る。より大きなコンプライアンスを提供し、ボールの側部に対する摩擦作用を提供するのに役立つ可能性がある上部バンプは、成形バンプを提供するようにセットアップされたワイヤボンダまたは標準的なスタッドバンピング機械を使用して形成されてもよい。フレキシブル接点板の高さを増すために、複数のバンプスタッドが、互いの上部に載置されて、バンプ高さを４ミル以上まで増加させてもよい。スタッドバンプを形成する装置に応じて、バンプは、酸化物の蓄積によってより多くのワイプを必要とするデバイスに対する摩擦作用を改善するために、より大きなＺコンプライアンスを付加するように高さを増すために、または、両者の組合せのために形成されてもよい。
【００９２】
組立体は、試験されるデバイスと同様なアレイ形態でセットアップされてもよい。アレイは、標準的な量のＩ／Ｏを持つように作られてもよく、その後、試験されるデバイスのＩ／Ｏロケーションに適合するように、未使用ロケーションが、エッチングされるかまたはドリルオフされてもよい。たとえば、図１８は、２８９位置ベースモジュールから導出される６４位置モジュール１８１の平面図である。図１９は、完全な２８９位置モジュール１８２の平面図である。
【００９３】
被試験デバイスにインタフェースするモジュールは、比較的小さな物理的パッケージ内にあり、インサートのように働くため、上述した組立体よりわずかに大きいだけであるハウジングを含むいくつかのハウジングに嵌合し得る。デバイスに対する主要なインタフェース機構をインサートにすることによって、モジュールの迅速な交換が可能になる。保守点検を必要とするモジュールは、数分でスイッチアウトされることができ、テスタのダウンタイムの減少をもたらす。上部および底部接点板ならびにＩＰＴ内の同様な位置合わせ穴は、同様に交換を簡単にする可能性がある。
【００９４】
パイ状片持ち梁に対する第２の代替物は、非公式に「ビア内部の２つの同心チューブ内部の単一コイルスプリング(single coil spring inside two concentric tubes inside the via)」と呼ばれてもよい。
【００９５】
図２０は、被試験デバイスが試験フィクスチャから外れている非圧縮状態の、スプリング機構２００Ａの破断図である。図２１は、被試験デバイスが試験フィクスチャに完全に係合している圧縮状態の、同じスプリング機構２００Ｂの破断図である。
【００９６】
両方の場合、被試験デバイスおよび端子、端子に接触する接点パッド、ならびにロードボードおよびその接続パッドは全て、上述したものと構成および機能が同じである。
図２０および２１は、２つの同軸チューブ２０２および２０３の内部のコイルスプリング２０１を示す。チューブ２０２および２０３は共に開放端であり、一方のチューブの開放端は他方のチューブの開放端に嵌合する。チューブ２０２および２０３は、互いに対して、縦方向に摺動することができ、それにより、スプリング機構２００Ａ、２００Ｂの端部−端部間距離が変更される。単一のコイルスプリング２０１を有するスプリング機構が示されるが、２つ以上のコイルスプリングが、チューブ２０２および２０３の内部に載置されてもよい。
【００９７】
チューブ２０２および２０３の内部にスプリング２０１を載置することについての考えられる利点は、スプリングの圧縮および拡張の繰返しによって生じる磨滅が、チューブ２０２および２０３のオーバラップ部分に制限される可能性があることである。こうしたスキームは、磨滅、または、スプリングとビアの内壁との偶然の接触を低減する可能性がある。考えられる第２の利点は、スプリングの両端で形成される場合がある、パッドにかか
るトルクを、チューブが低減するかまたはなくす可能性があることである。考えられる第３の利点は、チューブが導電性金属から作られ、端子へ／から、ロードボードから／へ、ビア壁が電流を流すのを補助する可能性がある。
【００９８】
考えられる欠点は、チューブが導電性である場合、スプリングがどれだけ圧縮されるかに応じて、チューブの抵抗および／またはインダクタンスが変化する可能性があることである。被試験デバイス上の特に長い端子の場合、被試験デバイスが試験フィクスチャに完全に係合するときに、スプリング圧縮が大きい可能性がある。特に短い端子の場合、スプリング圧縮が小さい可能性がある。これは、端子の長さおよび被試験デバイスの他の公差と共に変動する試験結果をもたらすことになり、同様に望ましくない。これらの場合、電流は、依然としてビア壁によって適切に流される可能性があり、公差に依存する結果をもたらさない。ある場合には、チューブの対は電気絶縁体であってよい。
【００９９】
図２０および２１では、被試験デバイスの方を向くチューブ２０２は、ロードボードの方を向くチューブ２０３の径より大きな径を有する。あるいは、被試験デバイスの方を向くチューブ２０２は、ロードボードの方を向くチューブ２０３の径より小さな径を有してもよい。
【０１００】
ある用途では、スプリング機構２００Ａ、２００Ｂは、トイレットペーパホルダまたはペーパタオルホルダと設計および機能が同じであってよく、コイルスプリングを特定の縦方向軸に制限し、その軸に沿ってスプリングが圧縮される、かつ／または、拡張されることを可能にする。試験フィクスチャでは、チューブの対が、必ずしも、ペーパタオルのロールなどの任意の他の部材を所定場所に保持しないことが理解されるであろう。代わりに、チューブの対は、コイルスプリング用のハウジングを提供し、ハウジングは、スプリングの縦方向端部におけるインタフェースの機械的要件を簡単にする可能性があり、また、望ましくは、磨滅を、ビアの内部ではなく、オーバラップするチューブ間のインタフェースに制限する可能性がある。
【０１０１】
パイ状片持ち梁に対する第３の代替物は、非公式に「ビア内部の導電性リボンを有する単一コイルスプリング(single coil spring with a conducting ribbon inside the via)」と呼ばれてもよい。
【０１０２】
図２２は、非圧縮状態のスプリング機構２２０Ａの側面図である。図２３は、圧縮状態の、図２２のスプリング機構２２０Ｂの側面図である。図２４は、圧縮状態かまたは非圧縮状態の、図２２および２３のスプリング機構２２０の平面図である。スプリング機構２２０は、スプリング機構の機械的特性を提供するコイルスプリング２２１、ならびに、スプリング機構２２０の上部から底部へ導電性経路を提供するリボン導体２２２を含む。フレキシブルリボンは、デバイス端子とロードボードパッドとの間で同じ電気経路を維持しながら、スプリングの内部で曲がることを許容される。
【０１０３】
リボン導体２２２は、コイルスプリングの上部および底部においてコイルスプリング２２１の外側にあり、上部端および底部端の近くのコイルスプリング２２１の空間を通して蛇行し、コイルスプリング２２１の残りの長さの間、コイルスプリング２２１の内部に留まる。
【０１０４】
コイルスプリング２２１が撓み、長さを変えるため、リボン導体２２２は、コイルスプリング２２１の中心の近くで内側に曲がる。リボン導体２２２は、スプリング圧縮量によらず、同じ長さのままであることに留意されたい。次に、リボン導体２２２を通る電気経路長に依存する、抵抗およびインダクタンスなどのリボン導体２２２の電気特性は、スプリング圧縮量と無関係である。これは、スプリング機構２２０内でリボン導体２２２を使
用することについての考えられる利点である。
【０１０５】
図２２および２３は、スプリング機構２２０Ａおよび２２ＯＢの１つの断面図だけを示すことに留意されたい。実際には、スプリング機構は３次元である。結果として、リボン導体２２２は、単一ストリップでなくてもよいが、スプリングに沿って上部から底部へ延びる多くのストライプを有し、ストライプが、スプリングの上部および／または底部で結合する、ワッフルボールの全てまたは一部分に似た形状であってよい。ストライプは、その長さに沿って幅が変わってもよく、または、その長さに沿って連続した幅を有してもよい。
【０１０６】
リボン導体２２２は、その外側面２２５に導電性表面を、その内側面２２６に絶縁性表面を持つように形成されてもよく、それにより、スプリング２２１が圧縮されるときの、短絡を減少させるかまたはなくすのに役立つ可能性がある。あるいは、導電性表面および絶縁性表面のロケーションは、導電性表面が外を向く表面上に現れ、導電性表面が内を向く表面上に現れるように切換ってもよい。この切換え式配向の場合、通常、リボンの内部表面が、スプリングが圧縮されて互いに接触する場合になくならないように、同様に内を向くさらなる絶縁性表面が、導電性表面にわたって載置される。これは、一対の絶縁性表面が導電性表面を囲む、リボン用のサンドイッチに似た構造を形成する。
【０１０７】
リボン導体２２２は、その上部表面上で接点パッド２２３に電気的に接続し、接点パッド２２３は、使用中に、被試験デバイスの端子に接触する。接点パッド２２３は、任意選択で、１つまたは複数のバンプ２２４を含んでもよく、そのバンプは、電気接触を増大させる可能性があり、また、普通なら良好な電気接続を妨げることになる、端子上のどんな酸化物層をも、望ましくは、かき落とすのに役立つ可能性がある。リボン導体２２２はまた、その底部表面上で接点パッド２２７に電気的に接続し、接点パッド２２７は、使用中、ロードボード上の接続パッドに接触する。
【０１０８】
スプリング機構２２０は、次のように構成されてもよい。リボン導体または膜上のフレキシブル回路は、最初に、スプリングにはんだ付けされるか、エポキシで接着されるか、または溶接され、その後、底部スプリング巻回部でまたはその近くでスプリングの内部に巻き付けられてもよい。使用中に、必要とされるＺコンプライアンスを得るためにスプリングが圧縮するため、膜上のフレキシブル回路は、その長さを変えないが、スプリングの内部の空間を占有するように曲がることになり、それにより、同じ長さの電気経路を維持する。スプリングの上部の膜の上部面から底部ロードボードのインタフェース面へ経路指定される２つ、４つ、６つ、８つ、または任意の他の適した数の電気経路が存在してもよい。
【０１０９】
図２５は、ビア壁内のリッジ２５２にスプリング２５１を固定するために、スプリング２５１の拡大巻回部２５３を使用するスプリング機構２５０の側面図である。
ある場合には、拡大巻回部２５３およびリッジ２５２は、スプリングの上部かまたはその近くにある。他の場合には、それらは、スプリング２５１の底部かまたはその近くにある。なお他の場合には、それらは、スプリング２５１の中心の近くにある。なお他の場合には、それらは、スプリング２５１の上部、中央、および底部から離れている。
【０１１０】
ある場合には、リッジ２５２は、最初に、リッジを有するビアを形成し、その後、リッジを形成するためにビア壁の一部分を除去することによって形成される。他の場合には、ビア壁は、ロードボードに平行な複数の層で形成されてもよい。この層状構成では、リッジは、２つの層の間に形成されてもよく、または、それ自身の専用の層であってもよい。
【０１１１】
接点パッド２２７は、任意選択で、２つの別個のパッドに分離されることができ、ケル
ビン接続を実証する、接点パッド２２７からロードボードへの隔離された別個の経路を生成することに留意されたい。部材２５７は、パッドを分離する基板材料の非導電性部分である。基板は、１／２ミル銅メッキされたカプトンなどの、Ｄｕｐｏｎｔから商業的に入手可能なポリイミドの薄膜から作られてもよく、その後、酸化を防止し、電気接触を増大させるために、ニッケルバリアおよび金皮膜でメッキされる。
【０１１２】
図２６は、リボン導体２２２が、スプリング機構２６０の上部および底部から離れて撓む非圧縮状態の、スプリング機構２６０の側面図である。被試験デバイスの方を向く上部面上で、接点パッド２６３およびバンプ２６４は、スプリング機構２６０から離れて、被試験デバイスの方へ撓む。ロードボードの方を向く底部面上で、リボン導体２２２は、接点パッド２６７においてスプリング機構２６０から離れて撓む。リボン導体２２２は、ロードボードインタフェースに対するコンプライアンスを増すために、スプリング２２１の周りで曲がってもよいことに留意されたい。
【０１１３】
圧縮状態では、スプリング機構２６０は、図２３および２４に示す機構２２０Ｂおよび２２０によく似ている。
スプリング機構２６０の縦方向端部の撓みについての考えられる利点は、撓みが、試験フィクスチャのためのさらに大きなコンプライアンスを生成することである。底部部分は、たとえロードボードが同一平面上にないかまたは反っていても、たとえボードの下に補剛材が存在しなくても、依然として接触するために、下方に撓み得る。ある場合には、スプリング２２１は、上述したように、穴またはさらにＩＰＴを有するハウジングの内部に嵌合してもよい。
【０１１４】
スプリングおよび／またはバンプに対する考えられる他のいくつかの利点は、次の通りである。２つの薄い非導電性材料の間の薄い銅メッキ膜は、応力を逃がすために曲げエリアで使用されてもよい。斜角が付きかつ放射状にされた穴は、接点板の曲げを形成し、材料が降伏することを防止するのに役立つ可能性があり、したがって、接点寿命を増加させる。ビア穴内のスプリングは、上部接点エリアとデバイスインタフェースとロードボードにインタフェースする下部接点板との間に余分の経路を付加し得る。スプリングはまた、上部および底部接点板に機械的支持および偏倚を提供し得る。上部接点板上のバンプは、標準的なワイヤボンディング装置および取付け技法を使用することによって、異なる形状に形成され得る。バンプサイズを大きくするため、また、バンプが初めてデバイスに接触する高さで、バンプが、デバイス上のボールをこする面積を変更するために、複数のワイヤボンドまたはスタッドバンプが、互いの上部に載置され得る。これらのバンプは、酸化物層を貫通するワイプ機能をデバイスボール上で生成するために戦略的に載置され、ＢＧＡデバイスおよび考えられるＬＧＡデバイスについての概念的な動作範囲を改善するために４ミルの高さまでであり得る。
【０１１５】
図２７は、バンプ２７４を有するリボン導体２７２の端部２７３が、スプリング２７１の上部コイルの内側から外側に延在する、スプリング機構２７０の側面図である。フレキシブル指部は、過剰のメッキによってより剛性になるように作られ得る。漏斗形状は、デバイスを接点アレイに位置合わせするのに役立ち得る。端子を接触機構の中心に位置合わせするのに役立つために、フレキシブル指部が外側に曲げられ得ることに留意されたい。図２７の構成は、ＢＧＡなどのボール端子を有するデバイスを試験するのに特に有用である可能性があることにも留意されたい。
【０１１６】
図２８は、バンプ２８４を有するリボン導体２８２の端部２８３が、スプリング２８１の上部コイルの外側から内側に延在する、スプリング機構２８０の側面図である。この配置構成は、パッドまたはリード付きデバイスなどの平坦な表面を有するデバイスを試験するのに役立つ可能性がある。内側に撓む指部は、指部が端子に対してワイピング作用を実
施することを可能にし、端子からどんな酸化物をも除去するのに役立ち得ること留意されたい。図２８の構成は、ＱＦＮ、ＭＬＦ、およびＳＬＰなどの、パッドまたはリードを有するデバイスを試験するのに特に有用である可能性があることにも留意されたい。内側に向く指部の概念は、完全な上部および底部接点膜を必ずしも有することなく、単一ピンとして使用されてもよいことに最後に留意されたい。これはまた、上部および／または底部接点板ではなく単一ピンを使用する可能性がある、図２５〜２７および図３６〜３８の構成について当てはまる。
【０１１７】
パイ状片持ち梁に対する第４の代替物に進む前に、一対の開放端チューブ３９２および３９３を使用するが、コイルスプリングをエラストマー材料３９１と置換える１つの最終的な代替のスプリング機構３９０を考えることがためになる。こうしたスプリング機構は図３９に示される。エラストマー材料または弾性ポリマーは、ゴムであり得るが、任意の適したエラストマーが使用されてもよい。この用途のために、エラストマー材料は、スプリング部材であると考えられる。
【０１１８】
一対のチューブ３９２および３９３は、一対のチューブの内部に存在するようにエラストマーを閉じ込めることに留意されたい。チューブの内部にある程度のさらなる空域が存在し、その空域は、処理し易いように力を維持するために、圧縮中に、材料３９１の拡張を可能にし、また、さらなるＺコンプライアンスを可能にする。
【０１１９】
パイ状片持ち梁に対する第４の代替物は、非公式に「ビアの内部の導電性リボンを有する板スプリング(leaf spring with a conducting ribbon inside the via)」と呼ばれて
もよい。
【０１２０】
図２９は、板スプリング機構２９０の側面図である。被試験デバイス上のボールまたは端子２９２は、接点パッド２９３および／または接点パッド上のオプションのテクスチャ２９４に接触する。テクスチャは、パッドまたはリード付き用途についてワイピング機構を有してもよく、また、電気接続を改善するためにどんな酸化物をも貫通するのに役立ってもよい。
【０１２１】
接点パッド２９３は、膜２９５内のビアの内部に存在する板スプリング２９１の端部に配設される。被試験デバイスの反対側で、膜は、ロードボード２９７上の接点パッド２９６に接触する。
【０１２２】
板スプリングは、接点パッド２９３が、ロードボードに平行であることからずれる局所チルトを含む、オプションの自己位置合わせ機構を含む。この局所チルトは、端子２９２を、隣接するパッド２９３により確実に接触させる。
【０１２３】
部材２９９は、破片が、ロードボード２９７に達することを防止するのに役立つ可能性がある底部接点板であってよい。
図２９では、板スプリング２９１は、圧縮状態で示される。スプリングが圧縮されていないとき、接点パッド２９３およびバンプ２９４を有する腕部は、上述した図１６および２６のパッドと同様に外側に開放する。
【０１２４】
あるいは、板スプリングの腕部は、図２９に示すように、半径方向に内側に延在するのではなく、ビアの中心から半径方向に外側に延在してもよい。
ある場合には、板スプリングは、導電性金属から作られてもよく、また、端子へ／から、ロードボードから／へ電流を伝導してもよい。ある場合には、板スプリングは、ビアを通る唯一の電流キャリアであってよい。他の場合には、板スプリングは、ビアの壁と共に伝導してもよい。なお他の場合には、板スプリングは、ビアの壁は、ビアを通る唯一の導
電体であってよい。
【０１２５】
以下のセクションは、被試験デバイス上の端子に最も近い接点パッド上で使用されてもよい種々の表面パターンを述べる。これらの表面パターンの任意のまたは全ての表面パターンは、端子上に形成されている可能性があるどんな酸化物をもかき落とすのに役立つ可能性があり、したがって、被試験デバイスと試験フィクスチャとの間の電気接触を改善する可能性がある。これらの表面パターンの任意のまたは全ての表面パターンは、上述したスプリング機構、接点パッド構成、およびバンプ構成の任意のものまたは全てと共に使用されてもよい。
図３０は、被試験デバイス（図示せず）の方を向く接点パッド３０１上にテクスチャ化表面を有する試験フィクスチャ３００の一部分の側面図である。テクスチャ化接点パッド３０１は、膜３０３の上部表面に形成される。対応する接点パッド３０４は、膜３０３の底部表面に形成され、その底部表面は、第２の膜またはロードボード上の対応する接点パッドに接触してもよい。上部および底部接点パッド３０１および３０４は、互いに永久的に電気接続状態にあり、膜３０３を通して１つまたは複数のロケーションで電気的に接続されてもよい。
【０１２６】
図３１は、図３０の接点パッド３０１の平面図である。接点パッド３０１は、一連のストライプまたはリッジ３０２を有する。ある場合には、リッジ３０２は、角度の付いた側面および／または鋭角の角を有し、被試験デバイスとの電気接触を改善する可能性がある。
【０１２７】
リッジ３０２は、金属パッド内に通路の一部分をレーザ加工するような方法によって、パッド内に選択的エッチングすることによって、または、任意の他の適した方法によって形成されてもよい。
【０１２８】
図３２は、長方形フィーチャ３２２を有するテクスチャ化表面を有する別の接点パッド３２１の平面図である。ある場合には、長方形は、接点パッド３２１の平面から持上げられてもよくまたは下げられてもよい。他の場合には、長方形は、接点パッドの平面に平行でない複数の部分を有するピラミッドに似た形状を有してもよい。
【０１２９】
図３３は、同心円フィーチャ３３２を有するテクスチャ化表面を有する別の接点パッド３３１の平面図である。長方形の設計の場合と同様に、同心円の１つまたは複数は、接点パッド３３１の平面から持上げられてもよくまたは下げられてもよい。
【０１３０】
図３０〜３３に示す３つのテクスチャ化設計は、例示に過ぎない。実際には、被試験デバイス上の端子に接触する、角度の付いた表面および／または表面上の鋭角を提供する任意の設計が使用されてもよい。
【０１３１】
さらに、テクスチャ化設計の任意のまたは全てのテクスチャ化設計は、バンプを含むパッドおよび導電性リボンの端部上のパッドを含む、先に示した接点パッドの任意のパッドに関して使用されてもよい。
【０１３２】
接点パッドの平面がロードボードにほぼ平行である場合に、角度が付いた接点パッドの部分を設けることに対する代替法として、接点パッド全体に角度を付けることが可能である。これは、コンタクタへの挿入中に、デバイスボールがこすれるようにする表面を提供する。
たとえば、図３４は、角度の付いた接点パッド３４２を含む例示的な試験フィクスチャ３４０の側面図である。試験フィクスチャは、スプリング３４４の作用下で偏向する膜３４１を含む。スプリング３４４の端部は、図２０および２１などの先の図面に示すように平
坦であるのではなく、接点パッド３４３において故意に角度が付けられる。
【０１３３】
別の角度付きパッドの設計は図３５に示される。この例示的な試験フィクスチャ３５０では、膜３５１は、各ビア３５４の領域でわずかに曲がるかまたは変形する。各ビア３５４は、一方の側３５５が、反対の側３５６に比べて被試験デバイスの方にさらに延在するように、わずかに角度が付けられている。実際には、ビア３５４は、底部接点パッド３５３において平坦であるが角度が付いたインタフェースを有してもよく、これは、図３５の断面で示されるだけである。ビア３５４とのインタフェースがこうして角度が付けられる結果として、被試験デバイス（図示せず）上の端子に接触する接点パッド３５２もまた角度が付けられる。他の場合には、ビア上ではなく、膜上の接点パッドの一方の側の厚さを増加させることによって、角度を形成することが可能である。他の組合せもまた可能である。
【０１３４】
こうした角度付きパッドの設計は、材料を除去するようレーザ加工するかまたはエッチングすること、かつ／または、メッキプロセスを使用してビアの他の側に材料を付加することなどによって、ビアの一方の側から材料を除去することによって製造されてもよい。
【０１３５】
図３４および３５の例に示すように、角度付き接点パッドを有することに対して１つまたは複数の利点が存在する可能性がある。たとえば、端子が角度付きパッドに接触すると、接点パッドに沿って「スロープを滑り降りる(sliding down a slope)」ことによって生じる摺動作用またはかき落とし作用が存在する可能性があり、端子上に堆積したどんな酸化物をも貫通する、かつ／または、かき落とすのに役立つ可能性がある。これは、次に、端子における電気接触を改善する。さらに、この自己清浄化ワイピング作用は、接点表面からかき落とされた酸化物を押し出すのに役立つ可能性があり、それにより、上部接点板の平均清浄間隔が増加する。
最後に、本発明者等は、図２２〜２８に最初に示したリボン導体について１つまたは複数の代替物を述べる。図３６は、非圧縮状態のスプリング機構３６０Ａの側面図である。図３７は、圧縮状態の、図３６のスプリング機構３６０Ｂの側面図である。図３８は、図３６および３７のリボン導体３６０の平面図である。
スプリング機構３６０Ａおよび３６０Ｂは、スプリング機構の機械的特性を提供するコイルスプリング３６１、ならびに、スプリング機構３６０Ａおよび３６０Ｂの上部から底部へ導電性経路を提供するリボン導体３６２を含む。
リボン導体３６２は、（ロードボードに隣接する）コイルスプリングの底部においてコイルスプリング３６１の外側にあり、底部端の近くのコイルスプリング３６１の空間を通して蛇行し、コイルスプリング３６１の残りの長さの間、コイルスプリング３６１の内部に留まる。接点パッド３６３は、図３６および２７に示すように、スプリング３６１内の上部コイルを通して外側に出てもよく、または別法として、図２８に示すように、スプリング３６１の上部コイルの周りで内側に出てもよい。
一般に、被試験デバイスに隣接する、上部接点パッドの構成は、ボールを有するＢＧＡデバイスあるいはパッドまたは平坦リードを有するＱＦＮまたはＳＯＰデバイスなど、どんな種類のデバイスが試験されるかに依存する。
【０１３６】
リボン導体３６２は、その上部表面上の接点パッド３６３に電気的に接続し、接点パッド３６３は、使用中に、被試験デバイスの端子に接触する。接点パッド３６３は、任意選択で、１つまたは複数のバンプまたはテクスチャ３６４を含んでもよく、そのバンプまたはテクスチャは、電気接触を増大させる可能性があり、また、望ましくは、普通なら良好な電気接続を妨げることになる端子上のどんな酸化物層をもかき落とすのに役立つ可能性がある。リボン導体３６２はまた、その底部表面上の１つまたは複数の接点パッド３６７に電気的に接続し、接点パッド３６７は、使用中に、ロードボード上の接続パッドに接触する。
【０１３７】
接点パッド３６３および３６７は、導体３６２の対向する側にあることに留意されたい。接点パッド３６３および３６７は、導体３６２を通して、１つまたは複数のビア３６９を通して電気的に接続されてもよい。ビアは、任意選択で、導体３６２内の応力低減エリアに位置してもよく、それは、望ましくは、導体３６２の寿命を長くする可能性がある。
【０１３８】
リボン導体３６２は、腕部またはストランド３６８の任意のものまたは全てにおいて、かつ／または、ベース３７１において制御されたインピーダンスを有してもよいことに留意されたい。ある場合には、この制御されたインピーダンスは、隣接する電気コンポーネントのインピーダンスに整合する可能性があり、それにより、反射損失が低減され、したがって、導体３６２の電気性能が改善される可能性がある。
【０１３９】
導体３６２は、それぞれが、方位方向に９０度離れている４つの腕部３６８を有するものとして、図３８に描かれている。あるいは、２つ、３つ、５つ、６つ、７つ、８つ、または９以上の腕部３６８が存在してもよい。
【０１４０】
ある場合には、各腕部３６８は、ベース３７１で示す導電性部分と、その周辺エリアと、非隣接エリア３６６で示す絶縁エリアとを有してもよい。ある場合には、一対の対向する腕部は、使用中にスプリング３６２が圧縮されると、対向する腕部が実際に接触する場合、対向する腕部の導電性エリア３７１が互いに接触しないように、互いに関して横オフセットを有してもよい。この横オフセットを有する腕部の場合、一方の腕部の導電性エリアは、著しく悪い影響がない状態で、対向する腕部の絶縁性エリアに接触する可能性がある。
【０１４１】
ある場合には、導体または膜３６２は、ワンピースとして作られる。他の場合には、導体は、複数のストリップとして作製され、複数のストリップは、底部上でスプリング３６１の対向端に固着されて、膜基板の最大撓みを可能にする。
【０１４２】
ある場合には、膜は、大電流印加のために完全にメッキされうる、または、被試験デバイスに整合する設計された制御インピーダンスラインであり得る。ある場合には、膜の上部部分は、被試験デバイスの端子との電気接触を増大させる可能性がある溝を含み得る。こうした増大は、酸化物を除去するワイプ機能を含んでもよい。溝は、酸化物を除去する鋭いベベルを提供するために、膜に切込まれてもよく、または、膜内の梁としてメッキ加工されてもよい。
【０１４３】
このリボン導体３６２は、スプリング３６２の圧縮レベルによらず、同じ電気経路長を維持することに留意されたい。導体３６２の電気的特性がスプリング３６２の圧縮レベルによって変動しないため、これは、スプリング自体を通して電流を流すことに比較して有利である。
【０１４４】
ある場合には、膜の面上でのメッキが、より大きな電流能力を付加するかまたはシールドを提供するために使用され得る。２つまたは複数のストリップが、使用され、互いにまたは導電性スプリングに結合されない場合、２つの別個の経路が、ケルビン（力またはセンス）用途のためにデバイスからロードボードへ生成され、別個のロードボードパッドに接触することになる。
【図１】
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【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２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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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３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【国際調査報告】
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