DE112005003580B4

DE112005003580B4 - Sondenanordnung, Verfahren zu ihrer Herstellung und elektrische Verbindungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112005003580B4
Application number: DE112005003580T
Authority: DE
Inventors: Kiyotoshi Miura; Hidehiro Kiyofuji; Yuji Miyagi; Shinji Kuniyoshi; Hitoshi Sato
Original assignee: Micronics Japan Co Ltd
Current assignee: Micronics Japan Co Ltd
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2013-05-16
Anticipated expiration: 2025-05-24
Also published as: DE112005003580T5; TW200642027A; US20090058440A1; TWI284379B; US7667472B2; WO2006126279A1; MY146719A; JP4704426B2; JPWO2006126279A1

Abstract

Sondenanordnung (18) zur Verwendung bei einer elektrischen Messung eines Bauelements in Prüfung (26), umfassend eine plattenartige Sondengrundplatte (18a) mit einer in einem freien unbelasteten Zustand erzeugten Biegeverformung, sowie eine Mehrzahl von Sonden (18b), die in einer Seite der Sondengrundplatte (18a) ausgebildet sind, um aus der Seite überzustehen, wobei sämtliche der Sondenspitzen auf derselben Ebene positioniert sind, die zu einer gedachten Bezugsebene (P) der Sondengrundplatte (18a) mit der aufrechterhaltenen Verformung parallel ist; wobei auf der anderen Seite der Sondengrundplatte (18a) eine Mehrzahl von Ankerteilen (66) mit Innengewindeöffnungen (64) ausgebildet ist, wobei die Innengewindeöffnungen (64) jeweils Enden von einer Mehrzahl von Außengewindeelementen (52) zur Befestigung der Sondengrundplatte (18a) an vorbestimmten Positionen aufweisen.

Description

FACHGEBIET:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsvorrichtung, wie eine Sondenkarte, zur Verwendung in einer Verbindung zwischen einer elektrischen Schaltung einer integrierten Schaltung, wie einem Bauelement in der Prüfung, und einer elektrischen Schaltung eines Prüfgeräts für eine elektrische Prüfung derselben, eine Sondenanordnung zur Verwendung für die elektrische Verbindungsvorrichtung, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Sondenanordnung.
FACHLICHER HINTERGRUND:
Als konventionelle elektrische Verbindungsvorrichtung dieser Art ist eine elektrische Verbindungsvorrichtung mit einer Sondenanordnung vorgeschlagen worden, bei der eine Sondengrundplatte und eine Mehrzahl von sich aus der Sondengrundplatte erstreckenden Sonden vorgesehen sind (siehe Patentdokument 1). Diese konventionelle elektrische Verbindungsvorrichtung kann aus einem die Sondengrundplatte haltenden Tragelement eine Druck- oder Zugkraft auf einen Teil der Sondengrundplatte ausüben. Selbst wenn eine Biegung in der Sondengrundplatte der Sondenanordnung erzeugt wird, kann die Biegeverformung der Sondengrundplatte durch die Einstellung dieser Einwirkung verändert werden, wodurch die Ebenheit der Sondengrundplatte aufrechterhalten wird.
Selbst wenn daher bei der Herstellung einer Sondenanordnung eine Biegeverformung in der Sondengrundplatte erzeugt wird, wo Sonden vorgesehen werden sollen, ermöglicht es nach dem Einbau der Sondenanordnung in die elektrischen Verbindungsvorrichtung die oben erwähnte Einstelltätigkeit, die Sondengrundplatte eben zu halten, so dass die mehreren Sondenspitzen, die sich aus der Sondengrundplatte erstrecken, auf derselben Ebene gehalten werden können. Dies ermöglicht es, dass sämtliche der Sondenspitzen sicher in Kontakt mit einem elektrischen Verbindungsanschluss treten, der jeder von den oben erwähnten Sonden der elektrischen Schaltung des Bauelements in der Prüfung entspricht, wodurch man einen befriedigenden elektrischen Kontakt dazwischen erhält.
Gemäß dem im Patentdokument 1 beschriebenen Stand der Technik ist es jedoch beim Einbau der Sondenkartenanordnung in die elektrische Verbindungsvorrichtung notwendig, eine Einstellung vorzunehmen, so dass sämtliche der Sondenspitzen auf derselben Ebene angeordnet werden können, und zwar entsprechend der Biegeverformung, die jedes Mal, wenn die Sondenkartenanordnung in die elektrische Verbindungsvorrichtung eingebaut wird, in jede Sondengrundplatte eingebracht wird. Die Einstelltätigkeit, um alle Sondenspitzen richtig mit jedem entsprechenden elektrischen Verbindungsanschluss des Bauelements in der Prüfung in Kontakt treten zu lassen, ist kompliziert und erfordert Geschicklichkeit. Insbesondere bei der Prüfung von zahlreichen, auf einem Halbleiterwafer ausgebildeten integrierten Schaltungen ist es nicht einfach, die Einstellung so vorzunehmen, dass solch zahlreiche Sonden richtig mit jedem entsprechenden Kontaktfleck auf dem Halbleiterwafer in Kontakt treten. Da eine solche Einstellung jedes Mal notwendig ist, wenn Sondenanordnungen ausgetauscht werden, hat außerdem ein starker Wunsch bestanden, auf eine solche Einstellung zu verzichten.
Patentdokument 2 beschreibt eine Sondenkarte, die Mikronadeln aufweist. Die Mikronadeln sind mittels unterschiedlich hoher Sockel auf einer Montagefläche der Sondenkarte befestigt. Die unterschiedlichen Höhen der Sockel gleichen Unebenheiten der Montagefläche aus.
[Patentdokument 1] JP 2003-528459 A
[Patentdokument 2] WO 03/062837 A1 .
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Von der Erfindung zu lösende Probleme
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Sondenanordnung, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und eine elektrische Verbindungsvorrichtung gemäß der unabhängigen Ansprüche bereitzustellen, und insbesondere eine Sondenanordnung, ein Verfahren zu ihrer Herstellung, sowie eine elektrische Verbindungsvorrichtung bereitzustellen, die ungeachtet von irgendeiner Verformung der Sondengrundplatte auf jegliche Einstellung zum Begradigen einer Sondengrundplatte nach dem Einbau einer Sondenanordnung in eine elektrische Verbindungsvorrichtung verzichtet und die eine elektrische Verbindung zwischen Sonden und einem entsprechenden elektrischen Verbindungsanschluss eines Bauelements in der Prüfung einer entsprechenden elektrischen Schaltung sicherstellen kann.
Mittel zum Lösen der Probleme
Die Sondenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Sondenanordnung zur Verwendung bei einer elektrischen Messung eines Bauelements in der Prüfung und umfasst eine plattenartige Sondengrundplatte mit einer in einem freien unbelasteten Zustand erzeugten Beigeverformung, sowie eine Mehrzahl von Sonden, die einer Seite der Sondengrundplatte ausgebildet sind, so dass sie aus der Seite überstehen, und wobei bei aufrechterhaltener Verformung sämtliche der Sondenspitzen auf derselben, zu einer gedachten Bezugsebene der Sondengrundplatte parallelen Ebene angeordnet sind.
Bei der Sondenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung werden die mehreren Sonden so eingestellt, dass sie bei aufrechterhaltener Verformung der Sondengrundplatte auf derselben, zu der gedachten Bezugsebene parallelen Ebene angeordnet sind. Solange die Sondenanordnung bei aufrechterhaltener Biegeverformung der Sondengrundplatte in eine vorbestimmte Position eingebaut wird, können daher sämtliche der Sondenspitzen im Wesentlichen gleichförmig gegen jeden elektrischen Verbindungsanschluss der elektrischen Schaltung angepresst werden, der ein Bauelement in der Prüfung ist, ohne irgendeine komplizierte Tätigkeit zum Begradigen der Sondengrundplatte vorzunehmen. Dies ermöglicht es, sämtliche der Sonden der Sondenanordnung mit dem entsprechenden elektrischen Verbindungsanschluss des Bauelements in der Prüfung zu verbinden.
Die Sondengrundplatte kann von einem Grundplattenelement und einer auf einer Seite des Grundplattenelements ausgebildeten Verdrahtungsschicht sowie einer Verdrahtungsschicht mit einer Mehrzahl von elektrischen Anschluss- oder Verbindungsteilen auf der Oberfläche gebildet werden. In diesem Fall sind die Sonden so in den elektrischen Anschluss- oder Verbindungsteilen der Verdrahtungsschicht ausgebildet, dass sie in der Richtung weg vom Grundplattenelement überstehen.
Für dieses Grundplattenelement kann eine Keramikplatte verwendet werden. Wegen Wärmebeständigkeit und Wärmesicherheit trägt die Keramikplatte die Verdrahtungsschicht in geeigneter Weise.
Die Verdrahtungsschicht kann eine mehrschichtige Verdrahtungsschicht sein. Die mehrschichtige Verdrahtungsschicht dieser Sondengrundplatte ist vorteilhaft, um in der Sondengrundplatte mit hoher Dichte mehrere Sonden anzuordnen, die einer feinen Schaltung, wie einer integrierten Schaltung, entsprechen.
Es ist möglich, auf der anderen Seite der Keramikplatte eine Mehrzahl von Ankerteilen auszubilden, die Innengewindeöffnungen aufweisen, welche jeweils das Ende von mehreren Außengewindeelementen zur Befestigung der Sondengrundplatte an vorbestimmten Positionen aufnehmen, und um die Oberseiten von sämtlichen der Ankerteile auf derselben Platte parallel zu der gedachten Bezugsebene der Sondengrundplatte zu machen, wenn die Verformung aufrechterhalten wird.
Indem man die Oberseiten der Ankerteile ausrichtet, wird entsprechend der Verformung der Keramikplatte, das heißt, der Verformung der Sondengrundplatte, eine Verteilung der Höhenabmessung von jedem Ankerteil verursacht. Jedoch kann in dem Fall, dass man, zum Beispiel, ein Abstandhalterelement mittels des Außengewindeelements zwischen dem Kopfteil von jedem Anker und einer Montagefläche anordnet, bei aufrechterhaltener Verformung der Sondengrundplatte die Sondenanordnung richtig auf einer ebenen Bezugsmontagefläche der elektrischen Verbindungsvorrichtung montiert werden, indem man die Oberseitenpositionen der Ankerteile durch Verwendung der Abstandhalterelemente von derselben Länge ausrichtet, wie oben erwähnt, so dass unterschiedliche Arten von Abstandhalterelementen, die entsprechend der Verformung der Sondengrundplatte verschiedene Längen aufweisen, entbehrlich sind.
Eine Mehrzahl von Sondenrücken für die Sonden kann in den auf der Oberfläche der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht auszubildenden elektrischen Anschluss- oder Verbindungsteilen ausgebildet werden, um in einer Richtung weg von der Keramikplatte überzustehen. Jede der Sonden erstreckt sich aus der Stirnseite von jedem überstehenden Sondenrücken. Wenn die Verformung der Sondengrundplatte so aufrechterhalten wird, wie sie ist, können die Stirnseiten von sämtlichen der Sondenrücken auf derselben, zu der gedachten Bezugsebene parallelen Ebene positioniert werden. Indem man die Stirnseiten von sämtlichen der Sondenrücken ausrichtet, können daher die Positionen des vorderen Endes von sämtlichen der Sonden auf derselben Ebene ausgerichtet werden, wenn Sonden mit derselben Höhenabmessung, nämlich derselben Längenabmessung, in den Stirnseiten von jeweiligen Sondenrücken ausgebildet werden. Ungeachtet der Verformung der Sondengrundplatte können dementsprechend Sonden von gleicher Länge verwendet werden, statt einer Verwendung von Sonden mit verschiedenen Längen entsprechend der Verformung, wodurch der Herstellungsprozess der Sonden vereinfacht wird.
Das Verfahren zur Herstellung der Sondenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: Ausbilden einer mehrschichtigen Verdrahtungsschicht auf einer der Seiten des Grundplattenelements, sowie Ausbilden einer Mehrzahl von Sondenrücken auf der Oberfläche der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht; geordnetes Ausrichten der Stirnseiten der Sondenrücken in einem Zustand, dass jegliche in das Grundplattenelement eingebrachte Verformung so bewahrt wird, wie sie ist, um ungeachtet von irgendeiner Biegeverformung des Grundplattenelements sämtliche der Stirnseiten der Sondenrücken auf derselben, zu einer gedachten Bezugsebene parallelen Ebene zu positionieren; Ausbilden auf der anderen Seite des Grundplattenelements von einer Mehrzahl von Ankerteilen mit Gewindeöffnungen, in welche die Enden der Außengewindeelemente geschraubt werden können; Ausrichten der Oberseiten der Ankerteile, so dass sie ungeachtet der Biegeverformung des Grundplattenelements auf derselben, zu der gedachten Achse parallelen Ebene angeordnet sind, wenn die Verformung des Grundplattenteils aufrechterhalten wird; und Ausbilden von Sonden von derselben Höhe auf den ausgerichteten Stirnseiten der Sondenrücken.
Bei dem Verfahren zur Herstellung der Sondenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung wird auf einer von den Seiten des Grundplattenelements eine mehrschichtige Verdrahtungsschicht ausgebildet, und die Sondenrücken werden in Beziehung zu der Ausbildung der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht ausgebildet. Auch werden auf der anderen Seite des Grundplattenelements die Ankerteile ausgebildet. Da diese Sondenrücken und Ankerteile auf denselben Ebenen ausgerichtet werden, sind ungeachtet von irgendeiner Biegeverformung des Grundplattenelements, falls vorhanden, die Oberseiten von sämtlichen der Ankerteile sowie sämtliche der Sondenspitzen auf den Ebenen ausgerichtet, die zu der gedachten Bezugsebene parallel sind.
Da die Sondengrundplatte, bei der sämtliche der Sondenspitzen auf derselben Ebene ausgerichtet sind und den Oberseiten der Ankerteile zur Befestigung sämtlich auf derselben Ebene ausgerichtet sind, ungeachtet von irgendeiner Biegeverformung des Grundplattenelements verhältnismäßig einfach hergestellt werden kann, ist folglich eine Einstellung der Ebenheit des Grundplattenelements unnötig, und doch kann die Sondenanordnung, die auf verschiedene Arten von Abstandhaltern mit verschiedener Länge zur Befestigung verzichtet, relativ einfach ausgebildet werden.
Indem man die Stirnseiten der Sondenrücken und die Oberseiten der Ankerteile nach der Ausbildung der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht ausrichtet, können ungeachtet von irgendeiner Biegeverformung des Grundplattenelements die Oberseiten von sämtlichen der Ankerteile und sämtliche der Sondenspitzen auf denselben Ebenen ausgerichtet werden, selbst wenn eine solche Biegeverformung bei dem Prozess der Ausbildung einer mehrschichtigen Verdrahtung an dem zum Beispiel aus einer Keramikplatte bestehenden Grundplattenelement auftritt.
Nach dem Ausbilden der mehreren Sondenrücken auf der Oberfläche der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht in einer gleichen Höhe zueinander, können ihre Stirnseiten so angeordnet werden, dass sie sich nach der Krümmung der Sondengrundplatte richten. Nach dem Ausbilden der Ankerteile auf der anderen Seite der Grundplatte in einer gleichen Höhe ist es auch möglich, die Oberseiten so anzuordnen, dass sie sich nach der Krümmung der Sondengrundplatte richten.
Die Enden der Sondenrücken und der Ankerteile können poliert werden, um die Stirnseiten der Sondenrücken bzw. die Oberseiten der Ankerteile auszurichten. Bei diesem Poliervorgang ist ein chemisch-mechanisches Polieren anwendbar. Für dieses chemisch-mechanische Polieren wird eine Poliermaschine mit z. B. einer ebenen Polierfläche verwendet, die so angetrieben wird, dass sie sich dreht, welche die Oberseiten der Ankerteile und die Stirnseiten der Sondenrücken wirkungsvoll ausrichten kann, indem man die Enden von sämtlichen der Ankerteile oder sämtliche der Sondenrücken gegen diese ebene Polierfläche anpresst.
Für das Grundplattenelement kann eine Keramikplatte verwendet werden, ähnlich wie die oben erwähnte, und die mehrschichtige Verdrahtungsschicht kann ausgebildet werden, indem eine fotolithografische Technik verwendet wird. Indem man die mehrschichtige Verdrahtungsschicht mit der fotolithografischen Technik ausbildet, kann die Sondenanordnung entsprechend der Miniaturisierung eines Bauelements in der Prüfung relativ einfach miniaturisiert werden.
Bei der Verwirklichung der Miniaturisierung ist es von Vorzug, Sonden vom auskragenden Typ unter Verwendung der fotolithografischen Technik auszubilden und die Sonden an den Stirnseiten der Sondenrücken zu befestigen. Ansonsten können als Sonden nadelartige Sonden, wie Wolfram, verwendet werden.
Die elektrische Verbindungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine elektrische Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von einem Prüfgerät und elektrischen Verbindungsanschlüssen eines Bauelements in der Prüfung, das mittels des Prüfgeräts einer elektrischen Prüfung unterzogen werden soll, und umfasst: ein Tragelement, das eine Bezugsebene für die Montage aufweist; eine Verdrahtungsgrundplatte, in der eine mit dem Prüfgerät zu verbindende Verdrahtungsschaltung ausgebildet ist, von der eine Seite so platziert ist, dass sie der Bezugsebene des Tragelements gegenüberliegt, und bei der auf der anderen Seite eine Mehrzahl von Verbindungsanschlüssen der Verdrahtungsschaltung ausgebildet ist; eine Sondenanordnung mit einer plattenartigen Sondengrundplatte mit einer in einem freien unbelasteten Zustand erzeugten Biegeverformung und einer Mehrzahl von auf einer Seite der Sondengrundplatte vorgesehenen Sonden, welche die Spitzenteile mit den Verbindungsanschlüssen des Bauelements in der Prüfung in Kontakt bringen können, wobei die andere Seite der Sondengrundplatte gegenüber von der anderen Seite der Verdrahtungsgrundplatte angeordnet ist; einen elektrischen Verbinder, der zwischen der Sondengrundplatte und der Verdrahtungsgrundplatte angeordnet ist, so dass er die Verbindungsanschlüsse der Verdrahtungsgrundplatte mit der den Verbindungsanschlüssen entsprechenden Sonde verbindet; sowie eine Mehrzahl von Abstandhaltern, die angeordnet werden sollen, um zwischen die andere Seite der Sondengrundplatte und die Bezugsebene des Tragelements zu passen, so dass die Verformung der Sondengrundplatte bewahrt wird, wenn die Sondenanordnung an dem Tragelement befestigt wird, um die Sonden durch den elektrischen Verbinder mit den Verbindungsanschlüssen der Verdrahtungsgrundplatte zu verbinden, wobei die Spitze von jeder Sonde auf derselben Ebene angeordnet ist, wenn die Verformung der Sondengrundplatte aufrechterhalten wird.
Bei der elektrischen Verbindungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Sondenanordnung durch den zwischen die Sondengrundplatte der Sondenanordnung und die Bezugsebene des Tragelements eingesetzten Abstandhalter an der Bezugsebene des Tragelements befestigt, wobei die Verformung sicher aufrechterhalten wird, und in diesem Befestigungszustand sind sämtliche der Sondenspitzen auf derselben Ebene angeordnet.
Daher können, ohne irgendeine Einstelltätigkeit zur Begradigung einer Sondengrundplatte, wie bei einer konventionellen Sondengrundplatte, nachdem die Sondenanordnung am Tragelement befestigt ist, sämtliche der Sondenspitzen im Wesentlichen gleichförmig gegen jeden elektrischen Verbindungsanschluss der elektrischen Schaltung angepresst werden, die ein Bauelement in der Prüfung ist. Immer dann, wenn die Sondenanordnungen ausgetauscht werden, wird deswegen eine solche komplizierte Einstellung zur Begradigung unnötig, wodurch eine effiziente elektrische Prüfung verwirklicht wird.
Die Sondengrundplatte kann von einer Keramikplatte und einer mehrschichtigen Verdrahtungsschicht gebildet werden, die auf einer Seite der Keramikplatte ausgebildet ist und an der Oberfläche einen elektrischen Anschluss- oder Verbindungsteil aufweist, und die Sonden können im elektrischen Anschluss- oder Verbindungsteil der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht ausgebildet werden, um in einer Richtung weg von der Keramikplatte überzustehen.
Die Sondengrundplatte kann am Tragelement durch ein Gewindeelement befestigt werden, welches angeordnet ist, um das Tragelement, die Verdrahtungsgrundplatte und den elektrischen Verbinder zu durchsetzen. In diesem Fall kann der Abstandhalter von einer Mehrzahl von Ankerteilen gebildet werden, die auf der anderen Seite der Keramikplatte ausgebildet sind und sich in Richtung der Bezugsebene des Tragelements erheben und die mit ihren Oberseiten auf derselben, zur Bezugsebene parallelen Ebene liegen und Innengewindeöffnungen zur Aufnahme der Enden der Gewindeelemente aufweisen, und eine Mehrzahl von Abstandhalterelementen mit einer gleichförmigen Länge kann zwischen die Oberseiten der Ankerteile und die Bezugsebene eingesetzt werden.
An Stelle dieses Beispiels kann zwischen der Sondengrundplatte und der Verdrahtungsgrundplatte auch eine Abstandhalterplatte, die einen Hindurchtritt des elektrischen Verbinders gestattet, kombiniert mit dem Tragelement und mit einer gleichförmigen Dicke angeordnet werden. Die Sondengrundplatte wird in diesem Fall an der Abstandhalterplatte durch ein Außengewindeelement befestigt, das die Abstandhalterplatte durchsetzend angeordnet ist, und der Abstandhalter wird gebildet von: einer Mehrzahl von Ankerteilen, die auf der anderen Seite der Keramikplatte ausgebildet sind und sich in Richtung der Bezugsebene des Tragelements erheben und die Oberseiten auf derselben, zur Bezugsebene der Sondengrundplatte parallelen Ebene aufweisen, sowie Innengewindeöffnungen, die ausgebildet sind, um die Enden der Außengewindeelemente aufzunehmen; und die Abstandhalterplatte ist zwischen die Oberseiten der Ankerteile und die Bezugsebene eingesetzt. Auch in diesem Fall kann ein Bolzen mit einem zwischen der Verdrahtungsgrundplatte und der Abstandhalterplatte im Abstandhalterelement eingebetteten Kopf verwendet werden.
Es ist auch möglich, an einer zur Bezugsebene des Tragelements entgegengesetzten Ebene einen Wärmeverformungshemmer zu befestigen, wobei der Wärmeverformungshemmer einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der größer ist als derjenige des Tragelements, so dass er eine Biegeverformung des Tragelements beschränkt.
Da bei diesem Wärmeverformungshemmer eine Seite zu einer Montageseite auf dem Tragelement wird, das einen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt, der kleiner ist als derjenige des Wärmeverformungshemmers, und die andere, auf der entgegengesetzten Seite angeordnete Seite zu einer freien Seite wird, so dass eine Spannungsdifferenz zwischen den beiden Seiten des Wärmeverformungshemmers hervorgerufen wird, wenn es durch einen Anstieg der Atmosphärentemperatur zu einer Zunahme der Wärmeverformung kommt. Indem man diese Spannungsdifferenz ausnutzt, kann die Biegeverformung des mittleren Teils des Tragelements, an dem der Wärmeverformungshemmer befestigt ist, beschränkt werden.
[Wirkung der Erfindung]
Gemäß der Sondenanordnung der vorliegenden Erfindung werden die mehreren Sonden, die in der Sondengrundplatte vorgesehen sind, eingesetzt, um sie auf derselben Ebene zu positionieren, die zu einer gedachten Bezugsebene der Sondengrundplatte parallel ist, wenn die Verformung aufrechterhalten wird. Solange die Sondenanordnung in eine vorbestimmte Position eingebaut wird, wobei die Biegeverformung ihrer Sondengrundplatte aufrechterhalten wird, können daher sämtliche der Sondenspitzen im Wesentlichen gleichförmig gegen jeden elektrischen Verbindungsanschluss der elektrischen Schaltung angepresst werden, die ein Bauelement in der Prüfung ist, wobei sämtliche der Sonden richtig mit den elektrischen Verbindungsanschlüssen des entsprechenden Bauelements in der Prüfung in Kontakt gebracht werden können.
Gemäß dem Verfahren zur Herstellung der Sondenanordnung der vorliegenden Erfindung werden auch sämtliche der Sondenspitzen ungeachtet irgendeiner Biegeverformung des Grundplattenelements auf derselben Ebene ausgerichtet, und die Sondengrundplatte, bei der die Oberseiten von sämtlichen der Ankerteile zur Befestigung auf derselben Ebene ausgerichtet sind, kann verhältnismäßig leicht hergestellt werden, so dass eine Einstellung der Ebenheit des Grundplattenelements nicht notwendig ist, und doch kann die Sondenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, die auf verschiedene Arten von Abstandhaltern zur Befestigung verzichtet, relativ leicht ausgebildet werden.
Gemäß der elektrischen Verbindungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ermöglicht es der zwischen die Sondengrundplatte der Sondenanordnung und die Bezugsebene des Tragelements eingesetzte Abstandhalter weiter, dass die Sondengrundplatte an der Bezugsebene des Tragelements befestigt wird, wobei die Verformung sicher aufrechterhalten wird. Nachdem die Sondenanordnung am Tragelement befestigt ist, können folglich sämtliche der Sondenspitzen ohne jegliche Einstelltätigkeit zur Begradigung der Sondengrundplatte, wie bisher, im Wesentlichen gleichförmig gegen die jeweiligen elektrischen Verbindungsanschlüsse der elektrischen Schaltung als Bauelement in der Prüfung angepresst werden. Daher ist jedes Mal, wenn die Sondenanordnungen ausgetauscht werden, eine solche komplizierte Einstelltätigkeit zur Begradigung der Sondengrundplatte, wie bisher, nicht mehr erforderlich, wodurch ein effizienter elektrischer Test ermöglicht wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform der elektrischen Verbindungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einem auseinandergezogenen Zustand zeigt.
2 ist eine Draufsicht von oben auf die in 1 dargestellte elektrische Verbindungsvorrichtung.
3 ist eine Vorderseitenansicht der in 1 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung.
4 ist eine Unterseitenansicht der in 1 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung.
5 ist eine Schnittansicht der Sondengrundplatte, die ein Beispiel einer Beziehung der elektrischen Verbindung innerhalb der Sondengrundplatte der in 1 dargestellten Sondenanordnung zeigt.
6 ist eine Schnittansicht, die einen Teil eines entlang der Linie VI-VI in 2 erhaltenen Schnitts in einem vergrößerten Zustand zeigt.
7 ist eine Schnittansicht, die einen Teil von 6 in einem weiter vergrößerten Zustand zeigt.
8 ist ein schematisches Schaubild, das konzeptionell die Wirkung des in der elektrischen Verbindungsvorrichtung in 1 vorgesehenen Wärmeverformungshemmers erläutert.
Die 9(a) bis 9(g) sind Verfahrensdarstellungen, die Herstellungsverfahren der in 1 dargestellten Sondenanordnung zeigen, wobei 9(a) einen Zustand der Keramikplatte vor der Ausbildung der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht zeigt, 9(b) ein Ausbildungsverfahren der mehrschichtigen Verdrahtung und der Sondenrücken in der Keramikplatte, 9(c) ein Polierverfahren der Sondenrücken, 9(d) ein Ausbildungsverfahren der Ankerteile in der Keramikplatte, 9(e) ein Polierverfahren der Ankerteile, 9(f) einen Zustand nach dem Polieren der Sondenrücken bzw. der Ankerteile und 9(g) ein Montageverfahren der Sonden auf den Sondenrücken.
10 ist eine Ansicht ähnlich 6, die eine andere Ausführungsform der elektrischen Verbindungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist eine Ansicht ähnlich 7, die eine andere Ausführungsform der in 10 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung zeigt.
12 ist eine perspektivische Ansicht des Abstandhalters bei Betrachtung von oben, in den die in 10 dargestellten elektrischen Verbinder eingebaut sind.
13 ist eine perspektivische Ansicht des Abstandhalters bei Betrachtung von unten, in den die in 10 dargestellten elektrischen Verbinder eingebaut sind.
14 ist eine Schnittansicht, die ein Verfahren zur Herstellung der Sondengrundplatte der in 10 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung zeigt.
Bezugszeichenliste

10: Elektrische Verbindungsvorrichtung
12: Tragelement
14: Verdrahtungsgrundplatte
16: Elektrischer Verbinder
18: Sondenanordnung
18a: Sondengrundplatte
18b: Sonde
24: Wärmeverformungshemmer
26: Bauelement in der Prüfung (Halbleiterwafer)
28: Prüfgerät
34: Grundplattenelement (Keramikplatte)
36: Mehrschichtige Verdrahtungsschicht
36a: Verdrahtungspfad der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht
40: Sondenrücken
64: Innengewindeöffnung
66: Ankerteil (Ankerelement)
68: Abstandhalterelement
168: Abstandhalterplatte

BESTE ART UND WEISE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Die elektrische Verbindungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 1 in einem auseinandergezogenen Zustand dargestellt. Diese elektrische Verbindungsvorrichtung 10 umfasst: ein ebenes plattenartiges Tragelement 12, dessen Unterseite 12a zu einer ebenen Montagebezugsebene wird; eine von der Montageebene 12a des Tragelements gehaltene kreisförmige ebene plattenartige Verdrahtungsgrundplatte 14; eine durch einen elektrischen Verbinder 16 elektrisch mit der Verdrahtungsgrundplatte 14 verbundene Sondenanordnung 18; einen Grundring 20 mit einer zur Aufnahme des elektrischen Verbinders 16 ausgebildeten mittigen Öffnung 20a; und einen Befestigungsring 22 zum sandwichartigen Festhalten des Randteils der Sondenanordnung 18 im Zusammenwirken mit dem Randteil der mittigen Öffnung 20a des Grundrings. Dieser Befestigungsring 22 weist in seinem mittleren Teil eine mittige Öffnung 22a auf, die es gestattet, später erwähnte Sonden 18b der Sondenanordnung 18 freizulegen. In der Darstellung ist am Tragelement 12 ein Wärmeverformungshemmer 24 befestigt, um eine Wärmeverformung des Tragelements 12, das die Verdrahtungsgrundplatte 14 hält, zu beschränken.
Diese Elemente 12–24 werden zu einer Einheit zusammengesetzt, wie in den 2–4 dargestellt, und werden verwendet, um jeden Verbindungskontaktfleck 26a, welches der Verbindungsanschluss der integrierten Schaltung ist, mit der elektrischen Schaltung (nicht dargestellt) eines Prüfgeräts 28 für elektrische Prüfungen einer Mehrzahl von integrierten Schaltungen (nicht dargestellt) zu verbinden, die in einen Halbleiterwafer 26 integriert sind, wie zum Beispiel in 3 dargestellt.
Die Verdrahtungsgrundplatte 14 schließt, in der Darstellung, ein allgemein kreisförmiges plattenartiges Polyimidharzsubstrat ein, zum Beispiel Polyimidharzsubstrat, und eine Mehrzahl von Verbindern 30, die mit der elektrischen Schaltung des Prüfgeräts 28 verbunden werden sollen, ist ringförmig in dem ringförmigen Rand seiner Oberseite 14a ausgerichtet, wie in 2 dargestellt. Im mittleren Teil der Unterseite 14b der Verdrahtungsgrundplatte 14 (siehe 1) ist eine Mehrzahl von Verbindungsanschlüssen 14c, die den Verbindern 30 (siehe 5) entsprechen, wie eine rechteckige Matrix angeordnet. Jeder Verbinder 30 und jeder Verbindungsanschluss 14c kann elektrisch miteinander durch eine nicht dargestellte, aber bereits wohlbekannte Verdrahtungsschaltung verbunden sein, die innerhalb des Polyimidharzsubstrats ausgebildet ist. Wie in 2 dargestellt, ist im mittleren Teil der Oberseite 14a der Verdrahtungsgrundplatte 14 auch eine Mehrzahl von Relais 32 angeordnet, um die Verbinder 30 und die Verbindungsanschlüsse entsprechend dem Inhalt einer Prüfung zusammenzuschalten oder um die Verdrahtungsschaltung im Fall eines Notfalls zu trennen.
Das Tragelement 12 ist ein Rahmenelement, das zum Beispiel aus einer nichtrostenden Platte hergestellt ist, die es gestattet, dass diese Verbinder 30 und die Relais 32 freiliegen, und die Unterseite 12a (siehe 1) ist so platziert, dass sie im Kontakt mit der Oberseite 14a der Verdrahtungsgrundplatte 14 steht. Das Tragelement 12, wie in 2 deutlich dargestellt, weist einen inneren ringförmigen Teil 12c auf, der die Relais 32 umgibt, sowie einen äußeren ringförmigen Teil 12d, und die Verbinder 30 sind im äußeren Rand des äußeren ringförmigen Teils angeordnet.
Der Wärmeverformungshemmer 24 ist ein ringförmiges Element, das angeordnet werden soll, um den äußeren ringförmigen Teil 12d in der Oberseite 12d des Tragelements 12 zu bedecken, und ist aus einem metallischen Material, wie Aluminium, hergestellt.
Wie in 5 dargestellt, schließt die Sondenanordnung 18 im Wesentlichen eine Sondengrundplatte 18a und eine Mehrzahl von Sonden 18b ein, die auf der Unterseite der Sondengrundplatte ausgebildet sind. Die Sondengrundplatte 18a schließt, wie wohlbekannt gewesen ist, zum Beispiel ein aus einer Keramikplatte bestehendes Grundplattenelement 34 und eine auf der Unterseite 34a des Grundplattenelements, d. h. der Keramikplatte, ausgebildete mehrschichtige Verdrahtungsschicht 36 ein. Die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 36 weist, wie wohlbekannt gewesen ist, eine aus einem elektrisch isolierenden, z. B. einem Polyimidharzmaterial hergestellte mehrschichtige Platte und entlang der mehrschichtigen Platte ausgebildete Verdrahtungspfade 36a auf. Jede Sonde 18b ist so ausgebildet, dass sie aus der Unterseite 36b, welches die Oberfläche der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 36 ist, nach unten übersteht. Jede Sonde 18b ist so ausgebildet, dass sie aus der Unterseite 36b, welches die Oberfläche der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 36 ist, nach unten übersteht.
Auf der Keramikplatte 34 ist eine Mehrzahl von in Richtung ihrer Dicke durchgängigen leitenden Pfaden 38 so ausgebildet, dass sie den jeweiligen Verbindungsanschlüssen 14c der Verdrahtungsgrundplatte 14 entsprechen. Auf der Oberseite 34b der Keramikplatte 34, die zur Oberseite der Sondengrundplatte 18a wird, sind an einem Ende von jedem leitenden Pfad 38 ausgebildete Anschluss- oder Verbindungsteile 38a angeordnet und sind mit den entsprechenden Verbindungsanschlüssen 14c der Verdrahtungsgrundplatte 14 durch den elektrischen Verbinder 16 verbunden. Auf der Unterseite 34a der Keramikplatte 34 sind auch die Anschluss- oder Verbindungsteile 38b angeordnet, die am anderen Ende von jedem leitenden Pfad 38 ausgebildet sind. Ein Ende von jedem Verdrahtungspfad 36a der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 36 ist an der Oberseite 36c der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 36 mit dem entsprechenden Anschluss- oder Verbindungsteil 38b jedes leitenden Pfades 38 verbunden, und das andere Ende von jedem Verdrahtungspfad 36a ist mit einem Sondenrücken 40 verbunden, der auf der Unterseite der Sondenanordnung 18, nämlich der Unterseite 36d der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 36, ausgebildet ist. Eine Sonde 18b vom auskragenden Typ ist mit jedem Sondenrücken 40 verbunden, wodurch jede Sonde 18b an der Oberseite 34b der Sondengrundplatte 18a durch den elektrischen Verbinder 16 mit dem entsprechenden Verbindungsanschluss 14c der Verdrahtungsgrundplatte 14 verbunden wird.
Der elektrische Verbinder 16 schließt in dem in 5 dargestellten Beispiel eine Federstiftblockanordnung 16a ein, die aus einem elektrisch isolierenden plattenartigen Element mit einer Mehrzahl von in Richtung der Dicke ausgebildeten Durchgangsöffnungen 42 besteht, sowie ein Paar Federstifte 16b, 16c zur Unterbringung in Reihe innerhalb von jeder Durchgangsöffnung 42, wobei sie in der axialen Richtung der Durchgangsöffnung 42 derart verschiebbar sind, dass jeder Federstift am Herausfallen aus der Durchgangsöffnung 42 gehindert wird. Zwischen jedem Paar von Federstiften 16b und 16c ist eine Schraubenfeder 16d angeordnet, die den beiden Federstiften 16b, 16c eine exzentrische Kraft in einer Richtung weg voneinander verleiht und zu einem leitenden Pfad zwischen den beiden Federstiften wird. In einem zusammengesetzten Zustand der elektrischen Verbindungsvorrichtung 10 wird ein Federstift 16c von jedem Paar von Federstiften 16b, 16c durch die Federkraft der Schraubenfeder 16d des elektrischen Verbinders 16 mit dem Anschluss- oder Verbindungsteil 38a des entsprechenden leitenden Pfades 38 in Andruckverbindung gebracht, während der andere Federstift 16b mit dem entsprechenden Verbindungsanschluss 14c der Verdrahtungsgrundplatte 14 in Andruckverbindung gebracht wird, so dass die in jedem Sondenrücken 40 vorgesehene Sonde 18b mit dem entsprechenden Verbindungsanschluss 14c der Verdrahtungsgrundplatte 14 verbunden wird. Wenn die Spitzen der Sonden 18b mit den Verbindungskontaktflecken 26a des Halbleiterwafers 26 in Kontakt gebracht werden, der ein Bauelement in der Prüfung ist, werden infolgedessen die Verbindungskontaktflecken durch die entsprechenden Verbinder 30 mit dem Prüfgerät 28 verbunden, wodurch eine elektrische Prüfung der elektrischen Schaltung des Halbleiterwafers mittels des Prüfgeräts ermöglicht wird.
Die vorangehende elektrische Verbindungsvorrichtung 10 wird mittels Bolzen 44–52 zusammengebaut, die eine Reihe von Außengewindeelementen sind. Das heißt, wie in 6 dargestellt, der Wärmeverformungshemmer 24 wird an der Oberseite 12b des Tragelements 12 mittels des in eine im Tragelement 12 ausgebildete Innengewindeöffnung 54 zu schraubenden Bolzens 44 befestigt. Der elektrische Verbinder 16 wird an diesem Tragelement 12 mit dem Bolzen 46 befestigt, der angeordnet ist, um die Verdrahtungsgrundplatte 14 zu durchsetzen. Der Bolzen 46, dessen Spitze in die im Tragelement 12 ausgebildete Innengewindeöffnung 56 geschraubt wird, hält die Verdrahtungsgrundplatte 14 sandwichartig zwischen dem Federstiftblock 16a des elektrischen Verbinders 16 und dem Tragelement 12 fest.
Auch der Grundring 20 und der Befestigungsring 22 werden miteinander durch den Bolzen 48 verbunden, dessen Spitze in eine im Grundring 20 ausgebildete Innengewindeöffnung 58 geschraubt wird, so dass der Randteil der Sondengrundplatte 18a der Sondenanordnung 18 sandwichartig festgehalten wird. Dieser Grundring 20 wird am Tragelement 12 mittels des Bolzens 50 befestigt, dessen Spitze in eine im Grundring ausgebildete Innengewindeöffnung 60 geschraubt wird. Der Bolzen 50 wird in einen die Verdrahtungsgrundplatte 14 in Richtung ihrer Dicke durchsetzenden Abstandhalter 62 eingeführt. Der Abstandhalter 62 hält den Grundring 20 und den Befestigungsring 22, die den Randteil der Sondengrundplatte 18a sandwichartig festhalten, in einem vorbestimmten Abstand von der Unterseite 12a, die eine Montagefläche des Tragelements 12 ist.
Wie oben erwähnt, wird der Randteil der Sondengrundplatte 18a der Sondenanordnung 18 von dem Grundring 20 und dem Befestigungsring 22 sandwichartig festgehalten. Wenn der leitende Pfad 38 auf der Keramikplatte 34 ausgebildet wird, welches das Grundplattenelement der Sondengrundplatte 18a ist, deren Randteil sandwichartig festgehalten wird, oder wenn zum Beispiel eine mehrschichtige Verdrahtungsschicht 36 ausgebildet wird, wird manchmal durch die Wärme und äußere Kräfte beim Herstellungsprozess eine wellenförmige Biegeverformung in der ebenen Keramikplatte 34 erzeugt. Oder es wird manchmal eine Biegeverformung in der Keramikplatte 34 selbst erzeugt, bevor der leitende Pfad 38 und die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 36 ausgebildet werden. Die Verformung der Sondengrundplatte 18a aufgrund einer solchen Verformung des Grundplattenelements 34 bleibt selbst in einem freien Zustand aufrechterhalten, wo keine äußere Kraft auf die Sondengrundplatte einwirkt.
Bei der Sondenanordnung 18 gemäß der vorliegenden Erfindung werden ungeachtet von irgendeiner Verformung einer solchen Sondengrundplatte 18a die Spitzen von sämtlichen der Sonden 18b vorab so angeordnet, dass sie in einem freien Zustand bei Aufrechterhaltung einer solchen Verformung der Sondengrundplatte 18a auf derselben Ebene P1 ausgerichtet sind. Es ist wünschenswert, diese Ebene P1 parallel zu einer gedachten Ebene P der ebenen Keramikplatte zu machen, die man erhält, wenn in der Keramikplatte 34 als Grundelement keine Verformung erzeugt wird.
Die Sondenanordnung 18 mit den Sonden 18b, deren Spitzen in einer solchen Weise ausgerichtet sind, wird durch eine Mehrzahl von Bolzen 52 auf dem Tragelement 12 gehalten.
Für die Halterung durch diese Bolzen 52, wie in 7 in einem vergrößerten Zustand dargestellt, werden an der Oberseite 34b der Keramikplatte 34 Ankerelemente 66 mit Kleber festgeklebt, von denen jedes eine Innengewindeöffnung 64 aufweist, um die Spitze des Bolzens aufzunehmen.
Die Ankerelemente 66 sind aus einem elektrisch isolierenden Kunststoffmaterial hergestellt. Durch das Festkleben der Ankerelemente 66 werden auf der Oberseite 34b der Sondengrundplatte 18a, welches die Oberseite der Keramikplatte 34 ist, die Ankerteile 66 ausgebildet, in welche die Spitzen der Bolzen 52 geschraubt werden sollen. Wenn die oben erwähnte Biegeverformung aufrechterhalten wird, sind die Oberseiten der jeweiligen Ankerteile 66 auf derselben Ebene P2 ausgerichtet, die in einem freien Zustand der Sondengrundplatte 18a parallel zu der gedachten Ebene P ist. Folglich weisen die jeweiligen Ankerteile 66 verschiedene Höhen auf, und zwar entsprechend den Höhenpositionen, wo die Ankerteile 66 der Sondengrundplatte 18a mit Biegeverformung vorgesehen sind.
In der Verdrahtungsgrundplatte 14 ist eine Durchgangsöffnung 70 zur Aufnahme eines Abstandhalterelements 68 ausgebildet, welche die Verdrahtungsgrundplatte 14 in Entsprechung mit jedem Ankerteil 66 in Richtung der Dicke durchsetzt. Jeder Bolzen 52 ist mit seinem Kopfteil 52a auf der Seite des Tragelements 12 angeordnet, um das Abstandhalterelement 68 zu durchsetzen, und die Spitze des Schaftteils 52b ist in die Innengewindeöffnung des entsprechenden Ankerteils 66 geschraubt.
Die Abstandhalterelemente 68 weisen untereinander eine gleiche Höhenabmessung auf. Das untere Ende jedes Abstandhalterelements 68 liegt gegen die Oberseite der Ebene P2 des entsprechenden Ankerteils 66 an und das obere Ende jedes Abstandhalterelements 68 liegt gegen die Unterseite 12a des Tragelements 12 an, die als Montagebezugsebene dient. Aus diesem Grund wird durch die Befestigung der Bolzen 52 von oberhalb des Tragelements 12 aus die Sondengrundplatte 18a sicher auf dem Tragelement 12 gehalten, wobei die Biegeverformung aufrechterhalten wird, so dass durch die Abstandswirkung der Ankerteile 66, in welche die Bolzenspitzen geschraubt werden, und das auf jedem Ankerteil angeordnete Abstandhalterelement 68 die gedachte Ebene P parallel zur Montagebezugsebene 12a des Tragelements 12 ausgerichtet werden kann.
Da die Spitzen der Sonden 18b der Sondenanordnung 18 so in die elektrische Verbindungsvorrichtung 10 eingebaut werden, dass die Spitzen der Sonden 18b der Sondenanordnung auf der Ebene P1 parallel zu der gedachten Ebene P ausgerichtet sind, können folglich ohne eine solche komplizierte Begradigungstätigkeit der Sondengrundplatte, wie bisher, die Spitzen von sämtlichen der Sonden 18b auf derselben Ebene P1 ausgerichtet werden. Daher ist es möglich, die Spitzen der Sonden 18b entsprechend dem jeweiligen Verbindungskontaktfleck 26a des Halbleiterwafers 26 anzupressen, so dass eine elektrische Prüfung der elektrischen Schaltung des Halbleiterwafers 26, der ein Bauelement in der Prüfung ist, ordnungsgemäß und einfach ausgeführt werden kann.
Um die Spitzen der Sonden 18b auszurichten, ist es auch möglich, wie in 7 deutlich dargestellt, die Höhenabmessungen der in der Richtung graduell weg von der Keramikplatte 34 der Sondengrundplatte 18a überstehenden Sondenrücken 40 entsprechend der Biegeverformung der Sondengrundplatte 18a unterschiedlich zu machen. Jeder Sondenrücken 40 wird in einer solchen Höhe eingestellt, dass entsprechend der Biegeverformung der Sondengrundplatte 18a seine untere Stirnfläche auf einer zur Ebene P1 parallelen Ebene P3 angeordnet ist. Durch Anordnen der unteren Stirnflächen der Sondenrücken 40 auf der Ebene P3 werden daher Sonden 18b mit derselben Höhe, d. h. derselben Länge, an jedem Sondenrücken 40 befestigt, wodurch ungeachtet der Biegeverformung der Sondengrundplatte 18a die Spitzen der Sonden 18b ausgerichtet werden, indem die Sonden 18b mit derselben Abmessung verwendet werden.
Folglich ist es ohne eine Vorbereitung von verschiedenen Arten von Sonden, die untereinander verschiedene, der Biegeverformung der Sondengrundplatte 18a entsprechende Höhenabmessungen haben, möglich, die Spitzen der Sonden 18b auf der Ebene P1 auszurichten, indem man die Sonden 18b mit einer einzigen Höhenabmessung auf den Sondenrücken 40 festklebt.
Indem man die Höhenabmessungen der Ankerteile 66 so einstellt, dass sie gleich sind, während man die Höhenabmessungen der Abstandhalterelemente 68 unterschiedlich macht, ist es gleichfalls möglich, die Sondenanordnung 18 zu montieren, wobei die Verformung der Sondengrundplatte 18a aufrechterhalten wird. In diesem Fall ist es jedoch notwendig, verschiedene Arten von Abstandhalterelementen vorzubereiten, die jeweils optimale, der Verformung der Sondengrundplatte 18a entsprechende Höhenabmessungen aufweisen, so dass es von Vorzug ist, die Abstandhalterelemente 68 mit gleicher Länge zu verwenden, wie oben beschrieben, um auf viele Arten von Abstandhalterelementen zu verzichten und die Herstellung der elektrischen Verbindungsvorrichtung 10 zu vereinfachen.
Während ein Beispiel der von oberhalb des Tragelements 12 eingeführten und mit ihren Spitzen in die Ankerteile 66 der Sondengrundplatte 18a geschraubten Bolzen 52 angegeben ist, ist es stattdessen möglich, Bolzen (nicht dargestellt) zu benutzen, welche die Sondengrundplatte, den Federstiftblock 16a und die Verdrahtungsgrundplatte 16 von der Unterseite der Grundplatte 18a her durchsetzen, um die Bolzenspitzen in die im Tragelement 12 ausgebildeten Innengewindeöffnungen schrauben zu können. In diesem Fall werden an Stelle der Ankerteile 66 und der Abstandhalterelemente 68 Abstandhalter verwendet, welche dieselbe Höhenabmessung wie diejenige der beiden Elemente 66, 68 aufweisen.
Obwohl an Stelle der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 36 eine Verdrahtung in einer einzigen Schicht verwendet werden kann, ist es wünschenswert, eine mehrschichtige Verdrahtungstechnik zu verwenden, um die Verdrahtungspfade 36 mit einer hohen Dichte anzuordnen, um die jeweiligen Verdrahtungspfade 36a für die mehreren Sonden 18b anzuordnen.
In der elektrischen Verbindungsvorrichtung 10 dient das Tragelement 12 auch dazu, die auf der Unterseite 12a gehaltene Verdrahtungsgrundplatte 14 zu verstärken, obwohl bei einer Prüfung unter einer Hochtemperaturumgebung eine Tendenz besteht, dass der mittleren Teil aufgrund der Wärmeverformung, die einen Temperaturanstieg begleitet, und den Gewichten der elektrischen Verbinder 16 und der Sondenanordnung 18 in eine konvexe Form nach unten verformt wird.
Der Wärmeverformungshemmer 24 liegt jedoch durch den Bolzen 44 (siehe 6) gegen die Oberseite 12b des Tragelements 12 an und ist durch diesen am Tragelement 12 befestigt. Auch wird der Wärmeverformungshemmer 24 zum Beispiel von Aluminium (A5052: Wärmeausdehnungskoeffizient = 23,8 PPM/°C) gebildet, was ein metallisches Material mit einem größeren Koeffizienten als demjenigen des Tragelements 12 ist, das aus nichtrostendem Stahl (SUS 410: Wärmeausdehnungskoeffizient = 9,9 PPM/°C) hergestellt ist. Unter einer Hochtemperaturumgebung neigt daher, wie in dem schematischen Schaubild in 8 dargestellt, der Wärmeverformungshemmer 24 dazu, sich stärker auszudehnen als das Tragelement 12, jedoch wird seine Ausdehnung durch das Tragelement 12 eingeschränkt, dessen Unterseite 24a einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als denjenigen des Wärmeverformungshemmers 24 aufweist. Aus diesem Grund neigt die als freie Ebene wirkende Oberseite 24b dazu, sich stärker auszudehnen als die einer Einschränkung unterworfene Unterseite 24a, so dass aufgrund der Spannungsdifferenz der mittlere Teil der freien Ebene dazu neigt, sich allgemein in eine konvexe Form auszudehnen, so dass er sich vom Tragelement weg bewegt. Die Einwirkungskraft aufgrund dieser Spannungsdifferenz dient als Kraft, um eine konvexe Verformung nach unten zu im mittleren Teil des oben erwähnten Tragelements 12 einzuschränken.
Infolgedessen wird durch Einbau des Wärmeverformungshemmers 24 eine Durchbiegung des Tragelements nach unten aufgrund der Wärmeausdehnungsverformung in einer Hochtemperaturumgebung eingeschränkt, wodurch eine diese Durchbiegung des Tragelements 12 begleitende Biegeverformungen der Sondenanordnung 18 eingeschränkt wird.
9(a) bis 9(g) zeigen Verfahren zur Herstellung der in 1 dargestellten Sondenanordnung.
Als Grundplattenelement der Sondengrundplatte 18a für die Sondenanordnung 18 wird zum Beispiel die Keramikplatte 34 vorbereitet. Die Keramikplatte 34 weist allgemein eine im Wesentlichen gleiche Dicke auf. Wie in Verbindung mit 5 erläutert, wird in dieser Keramikplatte 34 jeder leitende Pfad 38 ausgebildet. Zur maschinellen Bearbeitung, um diese leitenden Pfade 38 auszubilden, wird eine allgemein wellenförmige Biegeverformung bezüglich ihrer gedachten Ebene P eingebracht. Es erweist sich, dass die Differenz zwischen dem am tiefsten gelegenen Teil und dem am höchsten gelegenen Teil in der Unterseite der Keramikplatte 34 aufgrund dieser Verformung zum Beispiel fünfzig oder sechzig um bis 100 μm beträgt.
Indem man eine Fotolithografie verwendet, wie sie bei einem Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltung benutzt wird, wird auf einer Seite 34 der Keramikplatte 34 mit Biegeverformung die mehrschichtige Verdrahtungsschicht 36 ausgebildet, wie diejenige, die in 5 dargestellt ist. In einer vorbestimmten Position des auf der Oberfläche der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 36 freiliegenden Verdrahtungspfades 36a werden durch die Fotolithografie, wie oben erwähnt, oder durch Galvanisierung für die Sonde 18b die Sondenrücken 40 ausgebildet, die untereinander eine gleiche Höhenabmessung besitzen.
Die unteren Stirnflächen dieser Sondenrücken 40 sind, wie in 9(c) dargestellt, auf der Ebene P3 parallel zu der gedachten Ebene P ausgerichtet. Um die unteren Stirnflächen der Sondenrücken 40 auszurichten, wird zum Beispiel eine chemisch-mechanische Politur (CMP) benutzt. Dies bewirkt, dass die unteren Stirnflächen der Sondenrücken 40 mit einem Fehler von zum Beispiel weniger als 10 μm auf der Ebene P3 ausgerichtet sind.
Wie in 9(d) dargestellt, werden die zum Beispiel aus einem synthetischen Harzmaterial hergestellten Ankerelemente 66 an vorbestimmten Teilen der Oberseite 34b der Keramikplatte 34 befestigt. Die Ankerelemente 66 haben die Innengewindeöffnungen 64, wie oben erwähnt, und eine untereinander gleiche Höhenabmessung. Da die Ankerelemente 66 dieselbe Höhe besitzen, unterscheiden sich die Höhenpositionen der Oberseiten dieser Ankerteile 66 entsprechend der Verformung der Keramikplatte 34. Beim Poliervorgang werden die Höhenpositionen der Ankerteile 66 auf der zur gedachten Ebene P parallelen Ebene P2 ausgerichtet, wie in 9(e) dargestellt. Zum Beispiel wird eine mechanische Politur verwendet, um die Oberseiten der Ankerelemente 66 auf der Ebene P2 auszurichten. Durch diese mechanische Politur werden die Oberseiten der Ankerelemente 66 wie im Fall der unteren Stirnflächen der Sondenrücken 40 mit einem Fehler von zum Beispiel weniger als 10 μm auf der Ebene P2 ausgerichtet.
Es ist möglich, die Ausbildung und den Poliervorgang der Ankerteile 66, die in 9(d) und 9(e) dargestellt sind, vor der Ausbildung der Sondenrücken 40 und der oben erwähnten mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 36 durchzuführen.
Es gibt jedoch eine Befürchtung, dass während des Erhitzens beim Ausbildungsvorgang der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 36 und der Sondenrücken 40 eine weitere Biegeverformung in die Keramikplatte 34 eingebracht werden kann. Um Unregelmäßigkeiten der Oberseiten der Ankerteile 66 aufgrund der durch die Ausbildung der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht und der Sondenrücken 40 in die Keramikplatte 34 eingebrachten Biegeverformung sicher zu vermeiden, ist es von Vorzug, wie in 9(b) bis 9(e) dargestellt, den Poliervorgang der Ankerteile 66 nach der Ausbildung der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht 36 sowie der Ausbildung und dem Poliervorgang der Sondenrücken 40 durchzuführen.
In jedem Fall wird durch die Politur der Sondenrücken 40 und die Politur der Ankerteile 66, wie in 9(f) dargestellt, die Sondengrundplatte 18a gebildet, welche die Ankerteile 66 mit ihren auf der Ebene P2 ausgerichteten Oberseiten und die Sondenrücken 40 mit ihren auf der Ebene P3 ausgerichteten Stirnflächen aufweist. Wie in 9(g) dargestellt, werden danach dementsprechend die Sonden 18b mit derselben Länge an den unteren Stirnflächen der jeweiligen Ankerteile 66 festgeklebt, indem ein leitender Kleber, wie Lot, verwendet wird, wodurch ungeachtet der Biegeverformung der Sondengrundplatte 18a die Sondenanordnung 18 mit den auf der Ebene P1 ausgerichteten Spitzen gebildet wird.
Da in der Sondenanordnung 18 die Oberseiten der Ankerteile 66 auf der Ebene P2 ausgerichtet sind, ist es möglich, die Spitzen der jeweiligen Sonden 18b innerhalb eines vorbestimmten zulässigen Fehlers auf derselben Ebene P1 auszurichten, ohne dass die Biegeverformung der Sondengrundplatte 18a eingestellt wird, indem zum Beispiel die Abstandhalterelemente 68 mit derselben Länge verwendet werden, die mit einem Fehler der Höhlenabmessung von weniger als 10 μm ausgebildet sind, sowie die Bolzen 52 zum Einführen in die Abstandhalterelemente, so dass sie, wie oben erwähnt, auf dem Trageelement 12 abgestützt sind.
Daher kann man ohne eine komplizierte Begradigungseinstellung der Sondengrundplatte 18a eine zufriedenstellende elektrische Verbindung zwischen sämtlichen der Sonden 18b und den entsprechenden Verbindungskontaktflecken 26a der elektrischen Schaltung des Halbleiterwafers 26 erhalten.
Auch kann durch das oben erwähnte Herstellungsverfahren die Sondenanordnung 18 gemäß der vorliegenden Erfindung relativ leicht hergestellt werden.
Andere Ausführungsformen sind in den 10 bis 14 dargestellt. In den 10 bis 14 werden für Komponenten mit derselben Funktion wie bei den in den 1 bis 9 dargestellten Ausführungsformen dieselben Bezugszeichen verwendet.
Bei den in den 10 und 11 dargestellten Beispielen ist die Sondenanordnung 18 selbst identisch mit derjenigen bei den oben erwähnten Ausführungsformen, während sich die Arten der Befestigung am Tragelement 12 bezüglich der elektrischen Verbinder 16 von denjenigen unterscheiden, die in den 6 und 7 dargestellt sind. Das heißt, bei den in den 10 und 11 dargestellten Beispielen ist eine Abstandsplatte 168 mit einer gleichförmigen Dickenabmessung zwischen der Verdrahtungsgrundplatte 14 und den Grundring 20 angeordnet. Wie in den 12 und 13 dargestellt, ist in der Abstandsplatte 168 eine Mehrzahl von Öffnungen 168a ausgebildet, welche die Platte in Richtung der Dicke durchsetzen, um eine Mehrzahl von elektrischen Verbindern 16 aufzunehmen. Wie in 11 dargestellt, besitzt jeder elektrische Verbinder 16 einen Federstiftblock 16a, wie einen oben erwähnten, das Paar von Federstiften 16b, 16c und die Schraubenfeder 16d, um den Paaren von Federstiften 16b, 16c eine exzentrische Kraft zu verleihen. Der Federstiftblock 16a von jedem elektrischen Verbinder 16 wird in die entsprechende Öffnung 168a eingeführt. Durch dieses Einführen kann, wie in 13 dargestellt, der Federstift 16b von jedem Paar von Federstiften 16b und 16c aus der Unterseite 168b der Abstandsplatte 168 überstehen. Auch kann, wie in 12 dargestellt, der andere Federstift 16c aus der Oberseite 168c der Abstandsplatte 168 überstehen.
Wie in 11 deutlich dargestellt, wird die Abstandsplatte 168 durch einen in die Innengewindeöffnung 160 geschraubten Bolzen 50 zwischen der Verdrahtungsgrundplatte 14 und dem Grundring 20 befestigt, so dass jeder einzelne Federstift 16b gegen den Anschluss- oder Verbindungsteil 38a (siehe 5) auf der Keramikplatte anliegt, während der andere Federstift 16c gegen die Verbindungsanschlüsse 14c der Verdrahtungsgrundplatte 14 anliegt (siehe 5). Der Abstand zwischen der Unterseite 12a des Tragelements 12 und der Oberseite 168c der Abstandsplatte 168 wird durch den Abstandhalter 62 festgelegt.
Auch wird der Grundring 20, der im Zusammenwirken mit dem Befestigungsring 22 den Randteil der Sondengrundplatte 18a sandwichartig festhält, an der Abstandsplatte 168 mit dem Bolzen 148 befestigt. Der Bolzen 148 wird von der Oberseite 168c der Abstandsplatte 168 her in eine Durchgangsöffnung 168d eingeführt, und seine Spitze wird in die Innengewindeöffnung 158 des Grundrings 20 geschraubt. Der Befestigungsring 22 wird wie in dem oben erwähnten Beispiel mittels des Bolzens 48 mit dem Grundring 20 verbunden.
Auch ist in der Abstandsplatte 168 eine Durchgangsöffnung 170 ausgebildet, um einen Hindurchtritt des Schaftteils 52b des in den entsprechenden Ankerteil 66 der Sondengrundplatte 18a zu schraubenden Bolzens 52 zu gestatten, während in der Oberseite 168c der Abstandsplatte 168 eine Vertiefung 170a zur Aufnahme des Kopfteils 52a des Bolzens 52 so ausgebildet ist, dass sie jeder Durchgangsöffnung 170 entspricht.
Vor dem Zusammenfügen der Abstandsplatte 168, in welche die elektrischen Verbinder 16 eingebaut sind, mit dem Tragelement 12 mittels des Bolzens 50 ist es daher möglich, den Bolzen 52 durch die Durchgangsöffnung 170 der Abstandsplatte 168 in die Innengewindeöffnung 64 des Ankerteils 66 zu schrauben und den Bolzen 52 zu befestigen, so dass die Oberseite des Kopfs 52a vollständig in der Vertiefung aufgenommen werden kann, ohne dass sie aus der Vertiefung 170a übersteht. Hinsichtlich der Befestigung des Bolzens 52 dienen die Ankerteile 66 und die Abstandsplatte 168 als Abstandhalter, um die Verformung der Sondengrundplatte 18a zu bewahren. Die Befestigung des Bolzens 52 ermöglicht es daher, die Sondenanordnung 18 auf der Abstandhalterplatte 168 zu halten, in welche die elektrischen Verbinder 16 eingebaut sind, wobei eine ordnungsgemäße elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Verbindern 16 und der Sondenanordnung 18 aufrechterhalten wird. Folglich ist es möglich, die Sondengrundplatte 18a durch die Abstandsplatte 168 ordnungsgemäß auf dem Tragelement 12 zu halten, wobei die Verformung der Sondengrundplatte 18a aufrechterhalten wird.
Indem man die Abstandsplatte 168, auf der die Sondengrundplatte 18a montiert ist, mittels des Bolzens 50 mit dem Tragelement 12 zusammenfügt.
Da die Spitzen von sämtlichen Sonden 18b ohne eine komplizierte Begradigungstätigkeit der Sondengrundplatte, wie bisher, auf derselben Ebene P1 ausgerichtet werden können, kann die elektrische Prüfung der elektrischen Schaltung des Halbleiterwafers 26, die ein Bauelement in der Prüfung ist, richtig und leicht ausgeführt werden.
Wie in 11 deutlich dargestellt, fallen auch bei dem Beispiel der Verwendung der Abstandsplatte 168 die Höhenpositionen (die Ebene P2) der Oberseiten der Ankerteile 66 mit der Oberseite 20b des Grundrings 20 zusammen, der gegen die Unterseite 168b der Abstandsplatte 168 anliegt. Indem man, wie in 14 dargestellt, die beiden Ringe 20 und 22 mittels des Bolzens 48 zusammenfügt, so dass der Grundring 20 und der Befestigungsring den Randteil der Sondengrundplatte 18a der Sondenanordnung 18 sandwichartig festhalten können, ist es daher möglich, sie bei dem in 9(e) dargestellten Poliervorgang der Ankerteile 66 als Halter der Sondenanordnung 18 zu verwenden und die Oberseite 20b des Grundrings 20 beim Poliervorgang der Ankerteile 66 als Bezugsebene der Oberseite zu verwenden.

Claims

Sondenanordnung (18) zur Verwendung bei einer elektrischen Messung eines Bauelements in Prüfung (26), umfassend eine plattenartige Sondengrundplatte (18a) mit einer in einem freien unbelasteten Zustand erzeugten Biegeverformung, sowie eine Mehrzahl von Sonden (18b), die in einer Seite der Sondengrundplatte (18a) ausgebildet sind, um aus der Seite überzustehen, wobei sämtliche der Sondenspitzen auf derselben Ebene positioniert sind, die zu einer gedachten Bezugsebene (P) der Sondengrundplatte (18a) mit der aufrechterhaltenen Verformung parallel ist; wobei auf der anderen Seite der Sondengrundplatte (18a) eine Mehrzahl von Ankerteilen (66) mit Innengewindeöffnungen (64) ausgebildet ist, wobei die Innengewindeöffnungen (64) jeweils Enden von einer Mehrzahl von Außengewindeelementen (52) zur Befestigung der Sondengrundplatte (18a) an vorbestimmten Positionen aufweisen.
Sondenanordnung (18) nach Anspruch 1, bei der die Sondengrundplatte (18a) ein Grundplattenelement (34) einschließt, sowie eine Verdrahtungsschicht (36), die auf einer Seite des Grundplattenelements (34) ausgebildet ist und eine Mehrzahl von elektrischen Anschluss- oder Verbindungsteilen (38b) auf der Oberfläche der Verdrahtungsschicht (36) aufweist, und wobei die Sonden (18b) in den elektrischen Anschluss- oder Verbindungsteilen 38b) ausgebildet sind, so dass sie in eine Richtung weg von dem Grundplattenelement (34) überstehen.
Sondenanordnung nach Anspruch 2, bei der das Grundplattenelement (34) der Sondengrundplatte (18a) eine Keramikplatte (34) ist.
Sondenanordnung (18) nach Anspruch 2, bei der die Verdrahtungsschicht (36) eine mehrschichtige Verdrahtungsschicht (36) ist.
Sondenanordnung nach Anspruch 3, wobei die Oberseiten von sämtlichen der Ankerteile (66) auf derselben Ebene positioniert sind, die zu der gedachten Bezugsebene (P) der Sondengrundplatte (18a) mit der aufrechterhaltenen Verformung parallel ist.
Sondenanordnung (18) nach Anspruch 4, bei der eine Mehrzahl von Sondenrücken (40) für die Sonden (18b) in den auf der Oberfläche der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht (36) ausgebildeten elektrischen Anschluss- oder Verbindungsteilen (38b) ausgebildet sind, so dass sie in eine Richtung weg von der Keramikplatte (34) überstehen, wobei sich jede Sonde (18b) aus einer überstehenden Stirnfläche von jedem Sondenrücken (40) erstreckt, und wobei die Stirnflächen von sämtlichen der Sondenrücken (40) auf derselben Ebene positioniert sind, die zu der gedachten Bezugsebene (P) der Sondengrundplatte (18a) mit der aufrechterhaltenen Verformung parallel ist.
Verfahren zur Herstellung einer Sondenanordnung (18), umfassend die Schritte: Ausbilden einer mehrschichtigen Verdrahtungsschicht (36) auf einer Seite eines Grundplattenelements (34) und Ausbilden einer Mehrzahl von Sondenrücken (40) auf der Oberfläche der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht (36); Ausrichten von Stirnflächen der Sondenrücken (40) bei Aufrechterhaltung einer in das Grundplattenelement (34) eingebrachten Verformung, so dass sämtliche der Stirnflächen der Sondenrücken (40) auf derselben, zu einer gedachten Bezugsebene (P) des Grundplattenelements (34) parallelen Ebene positioniert werden, und zwar ungeachtet von dessen Biegeverformung; nach dem Ausbilden der mehrschichtigen Verdrahtung (36) Ausbilden auf der anderen Seite des Grundplattenelements (34) von einer Mehrzahl von Ankerteilen (66), die Schraubenöffnungen (64) aufweisen, um es zu ermöglichen, die Enden von Außengewindeelementen (52) einzuschrauben; Ausrichten der Oberseiten der Ankerteile (66), um sie ungeachtet der Biegeverformung des Grundplattenelements (34) auf derselben, zu der gedachten Ebene parallelen Ebene (P) zu positionieren; und Ausbilden von Sonden (18b) mit einer gleichen Höhenabmessung auf den Stirnflächen der ausgerichteten Sondenrücken (40).
Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 7, bei dem die Stirnflächen der Sondenrücken (40) und die Oberseiten der Ankerteile (66) gemacht werden, nachdem die mehrschichtige Verdrahtungsschicht (36) ausgebildet worden ist.
Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 7, bei dem die Stirnflächen der Sondenrücken (40) ausgerichtet werden, nachdem die Mehrzahl von Sondenrücken (40) auf der Oberfläche der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht (36) ausgebildet worden ist, um untereinander eine gleiche Höhenabmessung zu besitzen, während die Oberseiten der Ankerteile (66) ausgerichtet werden, nachdem die Mehrzahl von Ankerteilen (66) auf der anderen Seite des Grundplattenelements (34) ausgebildet worden ist, um untereinander eine gleiche Höhenabmessung zu besitzen.
Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 9, bei dem die Enden der Sondenrücken (40) und der Ankerteile (66) jeweils poliert werden, so dass die Stirnflächen der Sondenrücken (40) und die Oberseiten der Ankerteile (66) ausgerichtet werden.
Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 7, bei dem eine Keramikplatte (34) für das Grundplattenelement (34) verwendet wird.
Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 7, bei dem die mehrschichtige Verdrahtungsschicht (36) unter Verwendung einer Fotolithografietechnik ausgebildet wird.
Verfahren zur Herstellung nach Anspruch 7, bei dem die Sonden (18b) durch Fotolithografie ausgebildete und durch Haftung an den Oberseiten der Ankerteile (66) festgeklebte Sonden (18b) vom auskragenden Typ sind.
Elektrische Verbindungsvorrichtung (10), in die eine Sondenanordnung (18) nach Anspruch 1 eingebaut ist, zum Verbinden eines Prüfgeräts (28) und elektrischen Verbindungsanschlüssen (26a) eines Bauelements (26), das einer elektrischen Prüfung durch das Prüfgerät (28) unterzogen werden soll, weiter umfassend: ein Tragelement (12), das eine Montagebezugsebene aufweist; eine Verdrahtungsgrundplatte (14), in der eine mit dem Prüfgerät (28) zu verbindende Verdrahtungsschaltung so angeordnet ist, dass eine Seite der Bezugsebene des Tragelements (12) gegenüberliegt; eine Mehrzahl von Abstandhaltern, die zwischen der anderen Seite der Sondengrundplatte (18a) und der Bezugsebene des Tragelements (12) angeordnet sind, so dass die Verformung der Sondengrundplatte (18a) aufrechterhalten wird; wobei die Sondenspitzen bei aufrechterhaltener Verformung der Sondengrundplatte auf derselben Ebene angeordnet sind; wobei die Sondenplatte (18a) am Tragelement (12) durch ein Außengewindeelement befestigt ist, das angeordnet ist, um das Tragelement (12), die Verdrahtungsgrundplatte (14) und den elektrischen Verbinder (16) zu durchsetzen, und wobei der Abstandhalter einschließt: eine Mehrzahl von Ankerteilen (66), die auf der anderen Seite der Sondengrundplatte (18a) ausgebildet sind und sich zur Bezugsebene des Tragelements (12) hin erheben, wobei die Ankerteile (66) Innengewindeöffnungen (64) zur Aufnahme von Enden der Außengewindeelemente (52) aufweisen und die Höhenabmessungen der Ankerteile (66) gleich sind; sowie eine Mehrzahl von Abstandhalterelementen (68), die zwischen die Oberseiten der Ankerteile (66) und die Bezugsebene eingesetzt sind und unterschiedliche Höhenabmessungen besitzen.
Elektrische Verbindungsvorrichtung (10), in die eine Sondenanordnung (18) nach Anspruch 1 eingebaut ist, zum Verbinden eines Prüfgeräts (28) und elektrischen Verbindungsanschlüssen (26a) eines Bauelements (26), das einer elektrischen Prüfung durch das Prüfgerät (28) unterzogen werden soll, weiter umfassend: ein Tragelement (12), das eine Montagebezugsebene aufweist; eine Verdrahtungsgrundplatte (14), in der eine mit dem Prüfgerät (28) zu verbindende Verdrahtungsschaltung so angeordnet ist, dass eine Seite der Bezugsebene des Tragelements (12) gegenüberliegt, während die andere Seite eine Mehrzahl von Verbindungsanschlüssen (14c) der Verdrahtungsschaltung aufweist; elektrische Verbinder (16), die zwischen der Sondengrundplatte (18a) und der Verdrahtungsgrundplatte (14) angeordnet sind, um die Verbindungsanschlüsse (14c) der Verdrahtungsgrundplatte (14) mit den Sonden (18b) zu verbinden, die den Verbindungsanschlüssen (14c) entsprechen; sowie eine Mehrzahl von Abstandhaltern, die zwischen der anderen Seite der Sondengrundplatte (18a) und der Bezugsebene des Tragelements (12) angeordnet sind, so dass die Verformung der Sondengrundplatte (18a) aufrechterhalten wird; wobei die Sondenspitzen bei aufrechterhaltener Verformung der Sondengrundplatte (18a) auf derselben Ebene angeordnet sind.
Elektrische Verbindungsvorrichtung (10) nach Anspruch 15, bei der die Sondengrundplatte (18a) eine Keramikplatte (34) einschließt, sowie eine mehrschichtige Verdrahtungsschicht (36), die auf einer Seite der Keramikplatte (34) ausgebildet ist und eine Mehrzahl von elektrischen Anschluss- oder Verbindungsteilen (38b) auf der Oberfläche der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht (36) aufweist, und wobei die Sonden (18b) in den elektrischen Anschluss- oder Verbindungsteilen (38b) ausgebildet sind, um in einer Richtung weg von der Keramikplatte (34) überzustehen.
Elektrische Verbindungsvorrichtung (10) nach Anspruch 15, bei der die Sondenplatte (18a) am Tragelement (12) durch ein Außengewindeelement (52) befestigt ist, das angeordnet ist, um das Tragelement (12), die Verdrahtungsgrundplatte (14) und den elektrischen Verbinder (16) zu durchsetzen, und wobei der Abstandhalter einschließt: eine Mehrzahl von Ankerteilen (66), die auf der anderen Seite der Keramikplatte (34) ausgebildet sind und sich zur Bezugsebene des Tragelements (12) hin erheben, wobei die Ankerteile (66) Oberseiten auf derselben, zu der Bezugsebene parallelen Ebene und Innengewindeöffnungen (64) zur Aufnahme von Enden der Außengewindeelemente (52) aufweisen; sowie eine Mehrzahl von Abstandhalterelementen (68), die zwischen die Oberseiten der Ankerteile (66) und die Bezugsebene eingesetzt sind und eine gleichförmige Längenabmessung besitzen.
Elektrische Verbindungsvorrichtung (10) nach Anspruch 16, bei der eine Abstandhalterplatte (168) mit einer gleichförmigen Dicke, die einen Hindurchtritt der elektrischen Verbinder (16) und ein Zusammenfügen mit dem Tragelement (12) gestattet, zwischen der Sondengrundplatte (18a) und der Verdrahtungsgrundplatte (14) angeordnet, ist, wobei die Sondengrundplatte (18a) an der Abstandhalterplatte (168) durch ein Außengewindeelement (52) befestigt ist, das angeordnet ist, um die Abstandhalterplatte (168) zu durchsetzen, wobei der Abstandhalter eine Mehrzahl von Ankerteilen (66) einschließt, die auf der anderen Seite der Keramikplatte (34) ausgebildet sind und sich zur Bezugsebene (P) hin erheben, wobei die Ankerteile (66) Oberseiten auf derselben, zur Bezugsebene parallelen Ebene aufweisen und Innengewindeöffnungen (64) aufweisen, die ausgebildet sind, um die Enden der Außengewindeelemente (52) aufzunehmen, und wobei die Abstandshalterplatte (168) zwischen die Oberseiten der Ankerteile (66) und die Bezugsebene (P) eingesetzt ist.
Elektrische Verbindungsvorrichtung (10) nach Anspruch 18, bei der die Außengewindeelemente (52) Bolzen (52) sind, die einen im Abstandhalterelement zwischen der Verdrahtungsgrundplatte (14) und der Abstandhalterplatte (168) eingebetteten Kopf (52a) aufweisen.
Elektrische Verbindungsvorrichtung (10) nach Anspruch 15, bei der ein Wärmeverformungshemmer (24), der einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als denjenigen des Tragelements (12) besitzt, auf der zur Bezugsebene des Tragelements (12) entgegengesetzten Seite angeordnet ist, um eine Biegeverformung des Tragelements (12) einzuschränken.