JP2568046B2 - バックリングビームテストプローブアセンブリ - Google Patents
バックリングビームテストプローブアセンブリInfo
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- beam test
- test probe
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- G—PHYSICS
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/073—Multiple probes
- G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
- G01R1/07357—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card with flexible bodies, e.g. buckling beams
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はデバイスの電気試験用の
テストプロ−ブアセンブリに関する。更に詳細には、本
発明は、非常に高い接点密度を有するIC、即ち試験さ
れる接点が非常に多数あるIC、を試験するためのバッ
クリングビ−ム型のテストプロ−ブアセンブリに関す
る。
テストプロ−ブアセンブリに関する。更に詳細には、本
発明は、非常に高い接点密度を有するIC、即ち試験さ
れる接点が非常に多数あるIC、を試験するためのバッ
クリングビ−ム型のテストプロ−ブアセンブリに関す
る。
【0002】
【従来の技術】今日、ウェハレベルの電気試験のため
に、いわゆるニ−ドル(針)カ−ド又はメンブレン膜カ
−ドが主として使用される。ニ−ドルカ−ドは、接触さ
れるIC上の試験点に対応して放射状に配列された多数
の弾性ニ−ドルから成る。IC上での接触はこれらのニ
−ドルによって行われる。ICパッドのそれぞれの接点
パタ−ンごとに、カ−ドは別々に製造されなければなら
ない。ニ−ドルの数に応じて、異なる設計が必要であ
る。例えばデバイスを試験するために約300本のニ−
ドルを使用する必要がある場合、1つのリングには特定
数のニ−ドルしか配列できないので、これらのニ−ドル
を最大3つのレベルに配列することが必要である。ニ−
ドルを三次元方向に調整するためには、約5μmのニ−
ドル先端部の高精度のため、多くの手動操作を必要とす
る。更に、ニ−ドルは、比較的短距離のスパーンだけ機
械的に案内されるで、損傷及び調整不良に関して非常に
敏感である。新しいIC世代に要求される接点密度及び
接触量の増大は、ニ−ドルカ−ドの使用をより一層制限
する。試験カ−ドの全領域を接触ニ−ドルでカバ−する
ことは不可能である。現在開発されているいわゆるメン
ブレンカ−ドについても同じことが当てはまる。非常に
密な接点パッド配列を有するICを造り出すことは可能
だが、このようなICを試験するための適切なシステム
は現時点では存在しない。1980年代の終わり頃か
ら、バックリング(buckling)ビ−ムテストプロ−ブアセ
ンブリの開発が行われている。欧州特許第16533号
には、試験システムと被試験デバイスの接点パッドとを
電気接続するための接触プロ−ブ構成が記載されてい
る。ここでは、電気伝導性の高い弾性材料のワイヤが接
触プロ−ブとして使用される。これらの接触プロ−ブは
被試験デバイスの接点パッド上へ配置され、低い接触抵
抗を達成するために軸方向応力下に置かれ、プロ−ブは
横方向にバックリングする(曲がる)。この横方向のバ
ックリングは、被試験デバイス表面上のおうとつに対し
も良好に接触するための手段を提供するので都合がよ
い。バックリング接触プロ−ブは、種々の高さの接点パ
ッドに適合する。米国特許第4、843、315号は、
複数の接触プロ−ブが延出する積層された穿孔プレ−ト
を含む接触プロ−ブ構成を開示する。積層された穿孔プ
レ−トは2種類のプレ−トから成る。第1種類のプレ−
トは、被試験デバイスの接触パッド上へ接触プロ−ブを
垂直に配列できるようにする円形又は正方形の孔を有す
る。第2種類のプレ−トは、楕円形、矩形、正方形、円
形、長円形又は台形の孔を有する。これら第2種類のプ
レ−トに関しては、軸方向応力がかけられた場合に最大
バックリングを規制する孔の壁の一部よりも遠くへ接触
プロ−ブがバックリングできないように互いに整合され
た隣接プレ−トに対して1つおきのプレ−トがオフセッ
トされる。しかしながら、ニ−ドルカ−ドもバックリン
グビ−ム接触プロ−ブ構成も、約180μmピッチ未満
の非常に密な接点パッド配列に個別に接触するという問
題、従って接触プロ−ブの非常に正確に位置決めすると
いう問題、並びに、純粋な電気試験と同時にバ−ンイン
プロセスを実行する可能性の問題を解決しない。更に、
既知のアセンブリは、ワイピング作用の制御が容易では
なく、調整不良の影響を受け易く、且つ損傷を蒙り易い
欠点を有する。
に、いわゆるニ−ドル(針)カ−ド又はメンブレン膜カ
−ドが主として使用される。ニ−ドルカ−ドは、接触さ
れるIC上の試験点に対応して放射状に配列された多数
の弾性ニ−ドルから成る。IC上での接触はこれらのニ
−ドルによって行われる。ICパッドのそれぞれの接点
パタ−ンごとに、カ−ドは別々に製造されなければなら
ない。ニ−ドルの数に応じて、異なる設計が必要であ
る。例えばデバイスを試験するために約300本のニ−
ドルを使用する必要がある場合、1つのリングには特定
数のニ−ドルしか配列できないので、これらのニ−ドル
を最大3つのレベルに配列することが必要である。ニ−
ドルを三次元方向に調整するためには、約5μmのニ−
ドル先端部の高精度のため、多くの手動操作を必要とす
る。更に、ニ−ドルは、比較的短距離のスパーンだけ機
械的に案内されるで、損傷及び調整不良に関して非常に
敏感である。新しいIC世代に要求される接点密度及び
接触量の増大は、ニ−ドルカ−ドの使用をより一層制限
する。試験カ−ドの全領域を接触ニ−ドルでカバ−する
ことは不可能である。現在開発されているいわゆるメン
ブレンカ−ドについても同じことが当てはまる。非常に
密な接点パッド配列を有するICを造り出すことは可能
だが、このようなICを試験するための適切なシステム
は現時点では存在しない。1980年代の終わり頃か
ら、バックリング(buckling)ビ−ムテストプロ−ブアセ
ンブリの開発が行われている。欧州特許第16533号
には、試験システムと被試験デバイスの接点パッドとを
電気接続するための接触プロ−ブ構成が記載されてい
る。ここでは、電気伝導性の高い弾性材料のワイヤが接
触プロ−ブとして使用される。これらの接触プロ−ブは
被試験デバイスの接点パッド上へ配置され、低い接触抵
抗を達成するために軸方向応力下に置かれ、プロ−ブは
横方向にバックリングする(曲がる)。この横方向のバ
ックリングは、被試験デバイス表面上のおうとつに対し
も良好に接触するための手段を提供するので都合がよ
い。バックリング接触プロ−ブは、種々の高さの接点パ
ッドに適合する。米国特許第4、843、315号は、
複数の接触プロ−ブが延出する積層された穿孔プレ−ト
を含む接触プロ−ブ構成を開示する。積層された穿孔プ
レ−トは2種類のプレ−トから成る。第1種類のプレ−
トは、被試験デバイスの接触パッド上へ接触プロ−ブを
垂直に配列できるようにする円形又は正方形の孔を有す
る。第2種類のプレ−トは、楕円形、矩形、正方形、円
形、長円形又は台形の孔を有する。これら第2種類のプ
レ−トに関しては、軸方向応力がかけられた場合に最大
バックリングを規制する孔の壁の一部よりも遠くへ接触
プロ−ブがバックリングできないように互いに整合され
た隣接プレ−トに対して1つおきのプレ−トがオフセッ
トされる。しかしながら、ニ−ドルカ−ドもバックリン
グビ−ム接触プロ−ブ構成も、約180μmピッチ未満
の非常に密な接点パッド配列に個別に接触するという問
題、従って接触プロ−ブの非常に正確に位置決めすると
いう問題、並びに、純粋な電気試験と同時にバ−ンイン
プロセスを実行する可能性の問題を解決しない。更に、
既知のアセンブリは、ワイピング作用の制御が容易では
なく、調整不良の影響を受け易く、且つ損傷を蒙り易い
欠点を有する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、最小
限の調整手段を利用して接触プロ−ブのワイピング量を
制御している高接点密度デバイスの試験に適したバック
リングビ−ム型のテストプロ−ブアセンブリを提供する
ことである。本明細書中、「ワイピング」とは、弾性材
料の接触プロ−ブの上端部に相対的に加えられる軸方向
の押圧力の増加に従って、接点パッドの表面に接触中の
接触プロ−ブの下部先端が接点パッド表面上を擦りなが
ら軸方向とは交差する方向、即ち横方向、に変位して接
点表面を払拭する動作を意味し、機械的な電気スイッチ
乃至電気接点分野における通常の意義である。
限の調整手段を利用して接触プロ−ブのワイピング量を
制御している高接点密度デバイスの試験に適したバック
リングビ−ム型のテストプロ−ブアセンブリを提供する
ことである。本明細書中、「ワイピング」とは、弾性材
料の接触プロ−ブの上端部に相対的に加えられる軸方向
の押圧力の増加に従って、接点パッドの表面に接触中の
接触プロ−ブの下部先端が接点パッド表面上を擦りなが
ら軸方向とは交差する方向、即ち横方向、に変位して接
点表面を払拭する動作を意味し、機械的な電気スイッチ
乃至電気接点分野における通常の意義である。
【0004】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明のバック
リングビ−ムテストプロ−ブアセンブリは次の構成を有
する。高導電材料の複数本の心線状ファイバ、各ファイ
バの下部先端を露出しそれらの残部を一体に被覆してい
る弾性金属材料のコア、及び該コアの外周を一体に被覆
している高導電材料の外装より構成されている複合材料
の複数本の導電性接触プロ−ブと、前記各接触プロ−ブ
を、各々、自由に嵌挿できる寸法の複数の貫通孔が所定
位置に穿設されている複数枚の穿孔プレ−トを相互に横
方向に変位させて積み重ねた穿孔プレ−ト積層体と、前
記穿孔プレ−ト積層体の下方に配置され、前記各貫通孔
を嵌挿して下方に延出している前記各接触プロ−ブの下
部を自由に嵌挿できる寸法の上部及び下部の各案内チャ
ネルを有する絶縁材料又は半導体材料のストリッパプレ
−トと、より成るバックリングビ−ムテストプロ−ブア
センブリであって、前記下部案内チャネルは、上部案内
チャネルに関して、所定寸法だけ横方向に変位して配置
されており、前記接触プロ−ブに印加される軸方向の押
圧力により前記接触プロ−ブの前記先端が前記所定寸法
及び前記案内チャネルの内径に依存した距離だけ横方向
に変位してワイピングを行なうことを特徴とするバック
リングビ−ムテストプロ−ブアセンブリ。本発明に従う
テストプロ−ブは、より小さい位置関係、即ちより密に
離間された(100μm以下)接触−パッドパタ−ンを
接触及び試験できるようにする。本発明の更なる利点
は、アセンブリが周辺部だけでなくICの全領域を接触
できることである。また更に、高級技術水準のアセンブ
リと比較して、より高い信号伝送速度が達成される。本
発明に従うテストプロ−ブアセンブリの更にもう1つの
利点は、比較的頑丈であり、且つ調整不良及び損傷に対
して敏感でないということである。
リングビ−ムテストプロ−ブアセンブリは次の構成を有
する。高導電材料の複数本の心線状ファイバ、各ファイ
バの下部先端を露出しそれらの残部を一体に被覆してい
る弾性金属材料のコア、及び該コアの外周を一体に被覆
している高導電材料の外装より構成されている複合材料
の複数本の導電性接触プロ−ブと、前記各接触プロ−ブ
を、各々、自由に嵌挿できる寸法の複数の貫通孔が所定
位置に穿設されている複数枚の穿孔プレ−トを相互に横
方向に変位させて積み重ねた穿孔プレ−ト積層体と、前
記穿孔プレ−ト積層体の下方に配置され、前記各貫通孔
を嵌挿して下方に延出している前記各接触プロ−ブの下
部を自由に嵌挿できる寸法の上部及び下部の各案内チャ
ネルを有する絶縁材料又は半導体材料のストリッパプレ
−トと、より成るバックリングビ−ムテストプロ−ブア
センブリであって、前記下部案内チャネルは、上部案内
チャネルに関して、所定寸法だけ横方向に変位して配置
されており、前記接触プロ−ブに印加される軸方向の押
圧力により前記接触プロ−ブの前記先端が前記所定寸法
及び前記案内チャネルの内径に依存した距離だけ横方向
に変位してワイピングを行なうことを特徴とするバック
リングビ−ムテストプロ−ブアセンブリ。本発明に従う
テストプロ−ブは、より小さい位置関係、即ちより密に
離間された(100μm以下)接触−パッドパタ−ンを
接触及び試験できるようにする。本発明の更なる利点
は、アセンブリが周辺部だけでなくICの全領域を接触
できることである。また更に、高級技術水準のアセンブ
リと比較して、より高い信号伝送速度が達成される。本
発明に従うテストプロ−ブアセンブリの更にもう1つの
利点は、比較的頑丈であり、且つ調整不良及び損傷に対
して敏感でないということである。
【0005】
【実施例】本発明に従うテストプロ−ブアセンブリは既
知のバックリングビ−ム原理に基づく。図1を参照する
と、本発明のバックリングビ−ムテストプロ−ブアセン
ブリは、穿孔プレ−トの積層体と、その下方に配置され
た案内チャネルを有するストリッパプレ−ト3と、これ
らの穿孔及びチャネルを貫通する接触プロ−ブ4から成
る。穿孔プレ−トは高温安定性のポリマ材料(例えば、
VESPELR 、DELRINR )から製造される。ス
トリッパプレ−ト3もポリマ材料で製造されることがで
きるが、好ましくはシリコン材料から製造される。IC
パッド2(図2及び図3)を試験する場合、試験の質を
高めるためにより高い動作温度にICが加熱される。ス
トリッパプレ−ト3がシリコン材料であると、熱が加え
られた場合にIC(通常、シリコン材料である)と同じ
だけ膨脹する。従って、熱膨張係数の不一致のために接
触プロ−ブ4が試験中に接触中の接点から外れることが
なくなる。更に、接触プロ−ブ4のより一層正確な位置
決めが可能である。何故なら、シリコン材料を使用する
場合に達成され得る典型的な最高精度は2μm未満であ
るが、ポリマが使用される場合にはその値は約10μm
であるからである。勿論、異なる熱膨張係数が重要な役
割を果たさないような範囲で温度が加えられる場合や、
精度があまり高くなくてもよい場合には、ストリッパプ
レ−トはシリコンではなくポリマ材料(VESPELR
、DELRINR )でもよい。接触プロ−ブ4はそれ
ぞれの先端部まで機械的に直接案内されるので、接触ア
センブリは非常に頑丈であり損傷または調整不良に対し
て敏感ではない。既知のバックリングビ−ムプロ−ブと
対照的に、本発明に従う接触プロ−ブ4は、試験の際
に、ストリッパプレ−ト3の全底面がデバイス表面上に
載置され支持されてはいない。支持は、ICパッド2と
同一配列に接触プロ−ブ4と同じ高さで配置された隔離
体(stand-off)5(図2)を介して分散位置においてな
される。ICと接触する際、ストリッパプレ−ト3と接
触プロ−ブ4自身との間で軸方向の動作は全く発生しな
い。従って、接触プロ−ブの摩擦及びそれに続く破片の
発生が少しも起こらず、非常に敏感なICは汚染されな
い。
知のバックリングビ−ム原理に基づく。図1を参照する
と、本発明のバックリングビ−ムテストプロ−ブアセン
ブリは、穿孔プレ−トの積層体と、その下方に配置され
た案内チャネルを有するストリッパプレ−ト3と、これ
らの穿孔及びチャネルを貫通する接触プロ−ブ4から成
る。穿孔プレ−トは高温安定性のポリマ材料(例えば、
VESPELR 、DELRINR )から製造される。ス
トリッパプレ−ト3もポリマ材料で製造されることがで
きるが、好ましくはシリコン材料から製造される。IC
パッド2(図2及び図3)を試験する場合、試験の質を
高めるためにより高い動作温度にICが加熱される。ス
トリッパプレ−ト3がシリコン材料であると、熱が加え
られた場合にIC(通常、シリコン材料である)と同じ
だけ膨脹する。従って、熱膨張係数の不一致のために接
触プロ−ブ4が試験中に接触中の接点から外れることが
なくなる。更に、接触プロ−ブ4のより一層正確な位置
決めが可能である。何故なら、シリコン材料を使用する
場合に達成され得る典型的な最高精度は2μm未満であ
るが、ポリマが使用される場合にはその値は約10μm
であるからである。勿論、異なる熱膨張係数が重要な役
割を果たさないような範囲で温度が加えられる場合や、
精度があまり高くなくてもよい場合には、ストリッパプ
レ−トはシリコンではなくポリマ材料(VESPELR
、DELRINR )でもよい。接触プロ−ブ4はそれ
ぞれの先端部まで機械的に直接案内されるので、接触ア
センブリは非常に頑丈であり損傷または調整不良に対し
て敏感ではない。既知のバックリングビ−ムプロ−ブと
対照的に、本発明に従う接触プロ−ブ4は、試験の際
に、ストリッパプレ−ト3の全底面がデバイス表面上に
載置され支持されてはいない。支持は、ICパッド2と
同一配列に接触プロ−ブ4と同じ高さで配置された隔離
体(stand-off)5(図2)を介して分散位置においてな
される。ICと接触する際、ストリッパプレ−ト3と接
触プロ−ブ4自身との間で軸方向の動作は全く発生しな
い。従って、接触プロ−ブの摩擦及びそれに続く破片の
発生が少しも起こらず、非常に敏感なICは汚染されな
い。
【0006】デバイスと確実に接触するためには、通
常、空気中にICパッド表面上に形成されている酸化物
薄膜を貫通して接点金属面に接触することが重要であ
る。しかしながら、従来のバックリングビ−ムプロ−ブ
は、従来の片持ばりニ−ドルカ−ドと比べて比較的高い
押圧力を必要としていた。片持ばりニ−ドルカ−ドを使
用する場合、パッド表面上の酸化物薄膜中の貫通は、ニ
−ドルによるスクラッビング作用、即ちワイピング作
用、によって達成される。従って、接触ニ−ドルは接触
の際接点パッド表面上を擦り、酸化物を払拭する。しか
しながら、ニ−ドルの長さがそれぞれ異なるため、ワイ
ピング量は各ニ−ドル毎に異なる。個々の制御が不可能
なので、この結果、試験中に電気的短絡が起こり得る。
更に、ワイピング距離は接触方向、即ち押し付け方向、
におけるニ−ドルカ−ドの給送量次第であり、最大量を
越えるとパッドが損傷されたり、又はニ−ドルが接触パ
ッドから外れることになる。本発明に従うテストプロ−
ブアセンブリでは、ニ−ドルカ−ドワイピング原理と対
照的に、正確に制御可能なワイピングが達成される。こ
れは、ストリッパプレ−ト3内に形成された接触プロ−
ブ案内チャネルの特別な形状により達成される。ストリ
ッパプレ−ト3の案内チャネルは最下部のセクション1
5においてそのすぐ上のセクション14に関して横方向
にオフセット、即ち変位、される。軸方向の押し付け力
の増加によりプロ−ブの下端は、接点を擦りながら、前
記のオフセットにより規定され許容される量だけ横方向
に変位される。この変位によってワイピングが生じ、こ
れにより絶縁酸化物層を払拭する。接触プロ−ブ案内チ
ャネルの寸法を適切に選択することによってこの変位
(図1のw)を予測することができ、テストプロ−ブア
センブリの軸方向の押し下げ距離に依存しない。ストリ
ッパプレ−ト中の案内チャネルの典型的なオフセット寸
法は5μm乃至10μmである。
常、空気中にICパッド表面上に形成されている酸化物
薄膜を貫通して接点金属面に接触することが重要であ
る。しかしながら、従来のバックリングビ−ムプロ−ブ
は、従来の片持ばりニ−ドルカ−ドと比べて比較的高い
押圧力を必要としていた。片持ばりニ−ドルカ−ドを使
用する場合、パッド表面上の酸化物薄膜中の貫通は、ニ
−ドルによるスクラッビング作用、即ちワイピング作
用、によって達成される。従って、接触ニ−ドルは接触
の際接点パッド表面上を擦り、酸化物を払拭する。しか
しながら、ニ−ドルの長さがそれぞれ異なるため、ワイ
ピング量は各ニ−ドル毎に異なる。個々の制御が不可能
なので、この結果、試験中に電気的短絡が起こり得る。
更に、ワイピング距離は接触方向、即ち押し付け方向、
におけるニ−ドルカ−ドの給送量次第であり、最大量を
越えるとパッドが損傷されたり、又はニ−ドルが接触パ
ッドから外れることになる。本発明に従うテストプロ−
ブアセンブリでは、ニ−ドルカ−ドワイピング原理と対
照的に、正確に制御可能なワイピングが達成される。こ
れは、ストリッパプレ−ト3内に形成された接触プロ−
ブ案内チャネルの特別な形状により達成される。ストリ
ッパプレ−ト3の案内チャネルは最下部のセクション1
5においてそのすぐ上のセクション14に関して横方向
にオフセット、即ち変位、される。軸方向の押し付け力
の増加によりプロ−ブの下端は、接点を擦りながら、前
記のオフセットにより規定され許容される量だけ横方向
に変位される。この変位によってワイピングが生じ、こ
れにより絶縁酸化物層を払拭する。接触プロ−ブ案内チ
ャネルの寸法を適切に選択することによってこの変位
(図1のw)を予測することができ、テストプロ−ブア
センブリの軸方向の押し下げ距離に依存しない。ストリ
ッパプレ−ト中の案内チャネルの典型的なオフセット寸
法は5μm乃至10μmである。
【0007】次に、図3及び図4を参照して接触プロ−
ブ4の構造について説明する。包括的に言えば、接触プ
ロ−ブ4は、バックリングビ−ムとして作用する弾性コ
ア7、その内部に埋設されている心線状のファイバ8及
びコア7を被覆する外装9から構成されている。コア7
は、実際の弾性バックリングビ−ムを構成し、所望の弾
性特性を呈するためにCu−Be材料であるのが好まし
い。このコアの内部には、高電導性の心線として複数
(好ましくは7本)のAg−Pd材料のファイバ8が埋
入されている。これらのファイバ8は接触プロ−ブ4の
接触特性を改良する。これらのファイバの先端はコアの
先端から僅かに突出し、露出したニ−ドル状のプロ−ブ
先端を形成する(図4)。樹枝状結晶と同様の結晶構造
に形成されたファイバは、その堅さ及び形状のため、I
Cの接点の酸化物を、Cu−Be材料のコアの先端領域
よりも、はるかに容易に貫通し払拭することができる。
ファイバは、直径2〜10μmであるのが好ましい。プ
ロ−ブ4に加わる押圧力はAg−Pd材料のファイバ8
上に集中されるので、所望の接触特性が得られ、ICパ
ッド接点への損傷が徹底的に低減される。高電導性材料
(好ましくは、Cu又はAg)から成る外装9がコアの
まわりを被覆しているため電流搬送断面が拡大され、接
触プロ−ブ全体のオ−ム抵抗が減少する。外装9は、エ
ッチングストップ層として働くニッケル薄層10により
Cu−Be材料のコア7から分離される。この外装9
は、穿孔プレ−ト1の領域12内でニッケル薄層10ま
でエッチングにより剥離され、これらのプレ−トの背後
で領域13に保持される。この設計は、Ag−Pd材料
の心線ワイヤの微小断面のため、接触プローブ先端部の
非常に密な配列を可能にする。接触プロ−ブ全体はポリ
イミド絶縁層11により絶縁される。
ブ4の構造について説明する。包括的に言えば、接触プ
ロ−ブ4は、バックリングビ−ムとして作用する弾性コ
ア7、その内部に埋設されている心線状のファイバ8及
びコア7を被覆する外装9から構成されている。コア7
は、実際の弾性バックリングビ−ムを構成し、所望の弾
性特性を呈するためにCu−Be材料であるのが好まし
い。このコアの内部には、高電導性の心線として複数
(好ましくは7本)のAg−Pd材料のファイバ8が埋
入されている。これらのファイバ8は接触プロ−ブ4の
接触特性を改良する。これらのファイバの先端はコアの
先端から僅かに突出し、露出したニ−ドル状のプロ−ブ
先端を形成する(図4)。樹枝状結晶と同様の結晶構造
に形成されたファイバは、その堅さ及び形状のため、I
Cの接点の酸化物を、Cu−Be材料のコアの先端領域
よりも、はるかに容易に貫通し払拭することができる。
ファイバは、直径2〜10μmであるのが好ましい。プ
ロ−ブ4に加わる押圧力はAg−Pd材料のファイバ8
上に集中されるので、所望の接触特性が得られ、ICパ
ッド接点への損傷が徹底的に低減される。高電導性材料
(好ましくは、Cu又はAg)から成る外装9がコアの
まわりを被覆しているため電流搬送断面が拡大され、接
触プロ−ブ全体のオ−ム抵抗が減少する。外装9は、エ
ッチングストップ層として働くニッケル薄層10により
Cu−Be材料のコア7から分離される。この外装9
は、穿孔プレ−ト1の領域12内でニッケル薄層10ま
でエッチングにより剥離され、これらのプレ−トの背後
で領域13に保持される。この設計は、Ag−Pd材料
の心線ワイヤの微小断面のため、接触プローブ先端部の
非常に密な配列を可能にする。接触プロ−ブ全体はポリ
イミド絶縁層11により絶縁される。
【0008】本発明により提案されたシステムにより、
非常に高い(GHZ 範囲内)試験信号速度及び周波数が
それぞれ可能になる。本発明に従うテストプロ−ブアセ
ンブリは、所定領域(即ち、20×20mm)内でプロ
−ブの全配列をそれぞれの区画に収容する能力と共に設
計される。配列の典型的な間隔は約100μmである。
これにより、40,000個の接触が可能になる。しか
しながら、それぞれのICを試験するのに必要な区画の
みが、プロ−ブで占有される。この原理は図5及び図6
に示される。理論上は、20×20mmのサイズを有
し、40,000個の接触パッドを含むICを試験する
ことができる。現在、この値の約1/20の密度を有す
るICのみが製造されるので、20番目ごとの区画のみ
が占有されなければならない。区画を占有する場合、試
験されるパッド中心に最も近くにあるものが選択される
(図5)。従って、全てのICに対して基本的にただ1
つのタイプのテストアセンブリが製造されなければなら
ない。このテストプロ−ブアセンブリはそれぞれの占有
により「個別化」される。
非常に高い(GHZ 範囲内)試験信号速度及び周波数が
それぞれ可能になる。本発明に従うテストプロ−ブアセ
ンブリは、所定領域(即ち、20×20mm)内でプロ
−ブの全配列をそれぞれの区画に収容する能力と共に設
計される。配列の典型的な間隔は約100μmである。
これにより、40,000個の接触が可能になる。しか
しながら、それぞれのICを試験するのに必要な区画の
みが、プロ−ブで占有される。この原理は図5及び図6
に示される。理論上は、20×20mmのサイズを有
し、40,000個の接触パッドを含むICを試験する
ことができる。現在、この値の約1/20の密度を有す
るICのみが製造されるので、20番目ごとの区画のみ
が占有されなければならない。区画を占有する場合、試
験されるパッド中心に最も近くにあるものが選択される
(図5)。従って、全てのICに対して基本的にただ1
つのタイプのテストアセンブリが製造されなければなら
ない。このテストプロ−ブアセンブリはそれぞれの占有
により「個別化」される。
【0009】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のテストプ
ロ−ブアセンブリにより、被試験デバイスの接点密度を
実質的に増大することが可能になる。
ロ−ブアセンブリにより、被試験デバイスの接点密度を
実質的に増大することが可能になる。
【図1】本発明に従うテストプローブアセンブリの略図
である。
である。
【図2】被試験デバイス上での隔離体によるテストプロ
ーブアセンブリの支持を示す図である。
ーブアセンブリの支持を示す図である。
【図3】本発明に従う典型的な接触プローブの断面図で
ある。
ある。
【図4】図3の典型的な接触プローブのより詳細な図で
ある。
ある。
【図5】特別のデバイスを試験するために必要とされる
特定区画が占有された占有図である。
特定区画が占有された占有図である。
【図6】本発明に従う完成アセンブリの平面図である。
1 上部プレート 2 ICパッド 3 ストリッパプレート 4 接触プローブ 5 隔離体 7 コア 8 ファイバ 9 外装 10 ニッケル薄層 11 ポリイミド絶縁層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベルンド マルクアルト ドイツ連邦共和国、71093 ヴァイル イム ショーエンブーク、シラーストラ ーセ 32 (72)発明者 ロランド アール. ストエー ドイツ連邦共和国、71145 ヌフリンゲ ン、クニービーズヴェク 2 (56)参考文献 特開 昭63−255671(JP,A) 特開 平2−281165(JP,A)
Claims (11)
- 【請求項1】高導電材料の複数本の心線状ファイバ、各
ファイバの下部先端を露出しそれらの残部を一体に被覆
している弾性金属材料のコア、及び該コアの外周を一体
に被覆している高導電材料の外装より構成されている複
合材料の複数本の導電性接触プロ−ブと、 前記各接触プロ−ブを、各々、自由に嵌挿できる寸法の
複数の貫通孔が所定位置に穿設されている複数枚の穿孔
プレ−トを相互に横方向に変位させて積み重ねた穿孔プ
レ−ト積層体と、 前記穿孔プレ−ト積層体の下方に配置され、前記各貫通
孔を嵌挿して下方に延出している前記各接触プロ−ブの
下部を自由に嵌挿できる寸法の上部及び下部の各案内チ
ャネルを有する絶縁材料又は半導体材料のストリッパプ
レ−トと、 より成るバックリングビ−ムテストプロ−ブアセンブリ
であって、 前記下部案内チャネルは、上部案内チャネルに関して、
所定寸法だけ横方向に変位して配置されており、前記接
触プロ−ブに相対的に印加される軸方向の押圧力の増加
により前記接触プロ−ブの前記先端が試験対象接点の表
面上を擦りながら前記所定寸法及び前記案内チャネルの
内径に依存した距離だけ横方向に変位することによりワ
イピングを行なうことを特徴とするバックリングビ−ム
テストプロ−ブアセンブリ。 - 【請求項2】前記ストリッパプレ−トは、上部案内チャ
ネルを有する上板と下部案内チャネルを有する下板とを
備え、前記下板は前記上板に関してオフセットされるこ
とを特徴とする請求項1に記載のバックリングビ−ムテ
ストプロ−ブアセンブリ。 - 【請求項3】前記穿孔プレ−ト及び前記ストリッパプレ
−トはポリマ材料から製造されることを特徴とする請求
項1又は請求項2に記載のバックリングビ−ムテストア
センブリ。 - 【請求項4】前記ストリッパプレ−トの材料がシリコン
材料であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記
載のバックリングビ−ムテストプロ−ブアセンブリ。 - 【請求項5】前記ストリッパプレ−トの前記上部及び下
部案内チャネル内に位置している前記接触プロ−ブ下部
は、そのコア外周の前記外装がエッチングより除去され
ていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の
バックリングビ−ムテストプロ−ブアセンブリ。 - 【請求項6】前記コアの弾性材料がCu−Be合金であ
ることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のバッ
クリングビ−ムテストプロ−ブアセンブリ。 - 【請求項7】前記接触プロ−ブの前記外装の材料が銅又
は銀であることを特徴とする請求項1に記載のバックリ
ングビ−ムテストプロ−ブアセンブリ。 - 【請求項8】前記コアがAg−Pd材料から成る複数の
心線ファイバを含むことを特徴とする請求項1に記載の
バックリングビ−ムテストプロ−ブアセンブリ。 - 【請求項9】前記コアはエッチング停止層により被覆さ
れていることを特徴とする請求項1又は請求項5に記載
のバックリングビ−ムテストプロ−ブアセンブリ。 - 【請求項10】前記ストリッパプレートが被試験デバイ
ス上に隔離体を介して支持されることを特徴とする請求
項1に記載のバックリングビ−ムテストプロ−ブアセン
ブリ。 - 【請求項11】前記隔離体は、被試験デバイスと同一配
列に、接触プロ−ブと同一の高さで配置されることを特
徴とする請求項10に記載のバックリングビ−ムテスト
プロ−ブアセンブリ。
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