JP2009534660A - 電子コンポーネントを備えたプローブ構造体 - Google Patents

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Abstract

プローブ装置は基板、基板に取り付けられた接触構造体、及び接触構造体に電気的に接続された電子コンポーネントを含むことができる。電子コンポーネントは接触構造体に取り付けることができる。
【選択図】 なし

Description

本発明の実施形態は、プローブを作成する改良型方法に関し、特に幾つかの実施形態は、1つ又は複数の一体形成された電子コンポーネントでプローブを作成する方法に関する。本発明の実施形態は、またプローブの接触先端部の付近に電子コンポーネントを配置する方法に関する。
物体に接触する(すなわち、検査する)先端部分を含む小型又は微小サイズのプローブ構造体が知られている。例えば、そのようなプローブ構造体は、1つ又は複数の半導体ダイなどの電子デバイスを試験する他の装置と併用することができる。プローブの先端を電子デバイスの入力及び/又は出力端子に押し付けて電子デバイスと電気的に接続することができる。次に、プローブの1つを通して電子デバイスにテストデータを入力し、電子デバイスが生成した応答データを他のプローブを通して電子デバイスから読み出すことができる。
幾つかの実施形態では、プローブ装置は、基板、基板に取り付けられた接触構造体、及び接触構造体に電気的に接続された電子コンポーネントを含むことができる。電子コンポーネントは、接触構造体に取り付けることができる。
本明細書では、本発明の例示的実施形態及び用途について説明する。しかし、本発明は、これらの例示的実施形態にも用途にも限定されない。あるいは例示的実施形態及び用途の作用又は本明細書に記載された方法にも限定されない。更に、図を見やすくし、説明を分かりやすくするため、図は概略図であるか、又は部分的な図の場合があり、図中の要素の寸法は誇張されているか、又は他の点で縮尺どおりではないことがある。更に、本明細書で使用する「上」という用語であるが、1つの物体(材料、層、基板など)が直接他の物体上にあるか、又は1つの物体と他の物体との間に1つ又は複数の介在物体があるかにかかわらず、1つの物体が他の物体上にあると表現している。
図1は、本発明の幾つかの実施形態による取り付けられた電子コンポーネント104を備えた例示的なプローブ構造体102を示す。図1に示すように、プローブ構造体102は、端子106を他の端子(図示せず)又は基板108上若しくは内の他の電気的要素(図示せず)と電気的に接続する導電ビア114を含むことができる基板108の導電端子106に取り付けることができる。代替的に又は追加的に、端子106を、基板108の表面上又は内に配置された導電トレース(図示せず)によって基板108上又は内の他の端子(図示せず)又は他の電気的要素(図示せず)と電気的に接続することができる。基板108は、任意の材料を含むことができる。例えば、基板108は、印刷回路基板材料、セラミック、有機材料、無機材料、プラスチックなどのいずれか又は組合せを含むことができるが、これに限定されるものではない。
また図1に示すように、1つ又は複数の導電材料から作成することができるプローブ構造体102は、片持ち梁110及び接触先端部112を含むことができる。接触先端部112は、電子デバイス(図示せず)の端子(図示せず)に押し付ける構成であってもよい。梁110は、柔軟で弾性があり、電子デバイス(図示せず)の端子(図示せず)に対して先端部112を保持する反力を生成する。こうしてプローブ構造体102は、基板108と電子デバイス(図示せず)との間に電気接続を確立することができる。
上記のように、プローブ構造体102は、電子コンポーネント104を含むことができる。例えば、電子コンポーネント104は、プローブ構造体102を形成する工程でプローブ構造体と一体形成するか又はプローブ構造体に追加する(例えば、別に製作されたディスクリート電子コンポーネントとして)ことができる。それ故、電子コンポーネント104は、プローブ構造体102に組み込むことができる。もちろん、複数の電子コンポーネント104をプローブ構造体102に組み込むか又はこれと一体形成するか、又はプローブ構造体102の製作後にプローブ構造体102に取り付けることができる。
電子コンポーネント104は、任意の電子要素又はコンポーネントであってよい。電子コンポーネント104の非限定的な例としては、1つ又は複数の抵抗、コンデンサ、インダクタ、ダイオード、トランジスタ、駆動回路、集積回路(例えば、半導体材料に組み込まれた回路)などが挙げられる。集積回路の非限定的な例としては、駆動回路、ディジタルプロセッサ、ディジタルメモリ、ディジタル論理回路、アナログ回路、又は上記任意の組合せが挙げられる。更に、図1にはプローブ構造体102は1つしか示されていないが、基板108に複数のプローブ構造体102を取り付けることができる。例えば、基板108上の複数の端子106に複数のプローブ構造体102を取り付けることができる。その場合、1つ又は複数のプローブ構造体102を電子コンポーネント104に電気的に接続することができ、電子コンポーネント104は、プローブ構造体作成の工程中又は工程後にプローブ構造体102と一体形成するか又はプローブ構造体102に取り付けることができる。
図1のプローブ構造体102の構成は、例示としてのものに過ぎず、プローブ構造体102の他の多くの構成が可能である。プローブ構造体102の他の適切な構成の非限定的な例としては、端子106のような導電端子に、基板108のような基板上に接着されたコアワイヤで形成され、米国特許第5,476,211号、米国特許第5,917,707号、及び米国特許第6,336,269号に記載の弾性材料で保護された複合構造が挙げられる。あるいはプローブ構造体102は、米国特許第5,994,152号、米国特許第6,033,935号、米国特許第6,255,126号、米国特許第6,945,827号、米国公開特許出願第2001/0044225号、及び米国公開特許出願第2004/0016119号に開示されたプローブ及びバネ要素などのリソグラフィにより形成された構造であってもよい。プローブ構造体102に適した構造の更に他の非限定的な例としては、米国特許第6,827,584号、米国特許第6,640,432号、米国特許第6,441,315号、及び米国公開特許出願第2001/0012739号に開示されたプローブが挙げられる。他のプローブ構造体102の構成の非限定的な例としては、導電ポゴピン、バンプ、スタッド、打抜バネ、針、座屈梁などが挙げられる。
図1のプローブ構造体102など、プローブ構造体の可能な用途及び使用は多い。本発明の幾つかの実施形態による例示的なプローブカードアセンブリ200を示す図2は、そのような用途又は使用を示す。
図2に示す例示的なプローブカードアセンブリ200は、以下に被試験デバイス又は「DUT」228と呼ぶ1つ又は複数の電子デバイスを試験するために使用することができる。DUT228は、任意の電子デバイス又は被試験デバイスであってもよい。DUT228の非限定的な例としては、個片化されていない半導体ウェーハの1つ又は複数のダイ、ウェーハから個片化された1つ又は複数の半導体ダイ(パッケージあり又はなし)、搬送装置又は他の保持装置内に配置された個片化された半導体ダイのアレイ、1つ又は複数のマルチチップ電子回路モジュール、1つ又は複数の印刷回路基板、又は任意の他のタイプの1つ又は複数の電子デバイスが挙げられる。本明細書で使用するDUTという用語は、そのような1つ又は複数の電子デバイスを意味することに留意されたい。
プローブカードアセンブリ200は、テスタ(図示せず)とDUT228の間のインタフェースの働きをすることができる。コンピュータ又はコンピュータシステムであってよいテスタ(図示せず)は、DUT228の試験を制御することができる。例えば、テスタ(図示せず)は、DUT228に入力するテストデータを生成することができ、テスタ(図示せず)は、テストデータに応答してDUT228によって生成された応答データを受信し評価できる。プローブカードアセンブリ200は、テスタ(図示せず)からの複数の通信チャネル(図示せず)との電気接続を行うことができる電気コネクタ204を含むことができる。また、プローブカードアセンブリ200は、DUT228の入力及び/又は出力端子220に押し付けられ、これと電気的に接触するように構成されたプローブ226を含むことができる。
プローブカードアセンブリ200は、また、コネクタ204とプローブ226を支持し、コネクタ204とプローブ226の間に電気的接続を提供するように構成された1つ又は複数の基板を含むことができる。図2に示す例示的なプローブカードアセンブリ200は、そのような基板を3枚有するが、他の実施態様では、プローブカードアセンブリ200はそれより多い又は少ない数の基板を有することができる。図2には、配線基板202、インターポーザ基板208、及びプローブ基板224が示されている。配線基板202、インターポーザ基板208、及びプローブ基板224は、任意のタイプの基板で作成することができる。適切な基板の例としては、印刷回路基板、セラミック基板、有機又は無機基板などが挙げられるが、これに限定されない。また、上記の組合せも可能である。
コネクタ204から配線基板202を通して導電バネ式インターコネクト構造体206へ導電経路(図示せず)を提供することができる。バネ式インターコネクト構造体206からインターポーザ基板208を通して導電バネ式インターコネクト構造体219へ別の導電経路(図示せず)を提供することができ、バネ式インターコネクト構造体219からプローブ基板224を通してプローブ226へ更に別の導電経路(図示せず)を提供することができる。配線基板202、インターポーザ基板208、及びプローブ基板224を通過する電気経路(図示せず)は、配線基板202、インターポーザ基板208、及びプローブ基板224上の、内の、及び/又はそれらを通過する導電ビア、トレースなどを含むことができる。
配線基板202、インターポーザ基板208、及びプローブ基板224は、ブラケット222及び/又は他の適切な手段で共に保持することができる。図2に示すプローブカードアセンブリ200の構成は例示としてのものにすぎず、図を見やすくし説明を分かりやすくするために簡略化されている。多くの変形、修正、及び追加が可能である。例えば、プローブカードアセンブリ200は、図2に示すプローブカードアセンブリ200より多くの又は少ない基板(例えば、202、208、224)を有することができる。別の例として、プローブカードアセンブリ200は、2つ以上のプローブ基板(例えば、224)を有することができ、そのようなプローブ基板は、各々、独立して調整可能である。複数の基板を備えたプローブカードアセンブリの非限定的な例は、2005年6月24日出願の米国特許出願第11/165,833号に開示されている。プローブカードアセンブリの非限定的な別の例は、米国特許第5,974,622号、米国特許第6,509,751号、及び上記の、2005年6月25日出願の米国特許出願第11/165,833号に記載され、これらの特許及び出願に記載されたプローブカードアセンブリの種々の機能は、図2に示すプローブカードアセンブリ200内に実施することができる。
プローブカードアセンブリ200のプローブ構造体102のようなプローブ226は、図1の電気コンポーネント104などの1つ又は複数の集積電気コンポーネントを含むことができる。プローブカードアセンブリ200のプローブ226に組み込まれるか、又は一体形成される電気コンポーネント104などの1つ又は複数の電気コンポーネントの可能な使用法は数多い。
図3は、そのような使用の一例を示す。図3は、DUT228に電源を供給するための例示的な通信チャネル304を示す。図示のように、駆動回路302は、電源(例えば、5Vの信号)をチャネル304に駆動することができる。図2に関して上述したように、チャネル304は、プローブカードアセンブリ200のコネクタ204に電気的に接続することができ(図2も参照)、プローブカードアセンブリ200のコネクタ204は、DUT228上の電源入力端子220に接触するように構成されたプローブ226に更に接続することができる。別の方法としては、駆動装置302は、チャネル304を通してデータ、試験、制御又は他のタイプの信号を提供することができる。駆動装置302は、テスタ(図示せず)内又は他の位置に配置することができる。図3に示す構成の代替案として、駆動装置302をプローブカードアセンブリ200上に配置することができる。
図3に示すように、チャネル304からグランド310へコンデンサ308を電気的に接続することができ、コンデンサ308は、駆動装置302によってチャネル304上に駆動される電力信号のノイズをフィルタリングする大きさにできる。例えば、コンデンサ308は、チャネル304上に駆動される電力信号からDUT228の動作によって起動できる高周波ノイズのフィルタリングが可能なサイズにできる。それ故、コンデンサ308は、減結合コンデンサとして動作することができる。コンデンサ308は、プローブカードアセンブリ200の1つ又は複数のプローブ226に組み込むか又は一体形成することができる。実際、コンデンサ308を2つ以上のプローブ226の形成に組み込んで、コンデンサ308が、DUT228へ電源を提供するように構成された1つ又は複数のプローブ226をDUT228へグランド接続を提供するように構成された1つ又は複数の他のプローブ226と電気的に接続するようにできる。別の方法としては、コンデンサ308を1つ又は複数のプローブ226に取り付ける(例えば、はんだで)ことができる。コンデンサ308がプローブ226の形成に組み込まれているかプローブ226に取り付けられているかにかかわらず、幾つかの実施形態では、減結合コンデンサ308をプローブ226の近くに配置することで寄生効果(例えば、寄生容量)を低減又は解消することができる。実際、一般的に、コンデンサ308がプローブ226の接触先端部に近ければ近いほど、寄生効果は少なくなる。
図4は、プローブカードアセンブリ200のプローブ226に組み込まれたか一体形成された電気コンポーネント104などの1つ又は複数の電気コンポーネントの別の例示的な使用を示す。図示のように、駆動回路402は、通信チャネル404上にテストデータを駆動することができる。チャネル404は、ほぼチャネル304と同様で、図4に示すように、プローブカードアセンブリ200のコネクタ204に電気的に接続することができる。駆動装置402は、テスタ(図示せず)内又は他の位置に配置することができる。図4に示す構成の代替案として、駆動装置402をプローブカードアセンブリ200上に配置することができる。更に別の代替案として、駆動装置402は、チャネル404を通して電源又はグランドを提供することができる。
図4に示すように、駆動装置402によって通信チャネル404上に駆動されたテストデータは、複数の導電分岐406(図示は3つであるがこれより多くても少なくてもよい)を通して複数のプローブ226に提供することができる。こうして、1つのDUT228への入力のためにテスタ(図示せず)によって生成されたテストデータを用いて複数のDUT228(図4では3つであるがこれより多くても少なくてもよい)を試験することができる。
また図4に示すように、各分岐406は、図4に示す1つの端子220でのグランド短絡障害によって他の端子220とグランド間の短絡が発生することを防止する絶縁抵抗412を含むことができる。すなわち、絶縁抵抗412は、分岐406を通して電気的に接続されたプローブ226間の電気的絶縁手段を提供することができる。例えば、図4に示すプローブ226の1つがグランド短絡障害に陥ったDUT228の端子220(すなわち、端子220がグランドと短絡)に接触すると、プローブ226はすべて電気的に相互接続されているため、図4に示すすべてのプローブ226は、グランド側へ引かれる傾向がある。従って、図4に示すプローブ226が接触したDUT228の1つのグランド短絡障害は、すべてのプローブ226にグランドレベル電圧を印加し、実際、DUT228の1つしか不良でないのにすべてのDUT228の試験結果が不良になる可能性がある。絶縁抵抗412は、各プローブ226からの電気的絶縁手段を提供するので、絶縁抵抗412は、とりわけ、1つのプローブ226でのグランド短絡障害が他のプローブ226に悪影響を与えることを防止できる。抵抗412の適切なサイズは、システムとシステムで使用する電圧レベルにより異なる。一般的には、抵抗412は、プローブ226に高い論理レベル電圧が印加されている状態でグランド短絡になっている端子220にプローブ226の1つが接触すると、残りのプローブ226がシステム仕様に従って高い論理レベル電圧と推定できる電圧を維持するようなサイズでなければならない。抵抗412は、プローブカードアセンブリ200の1つ又は複数のプローブ226に組み込むか又は一体形成することができる。代替的に、抵抗412をプローブ226にはんだ付けするか、又は他の方法で結合することもできる。
図3及び図4は、プローブカードアセンブリ200のプローブ226に組み込まれた1つ又は複数の電気コンポーネントの2つの可能な使用法のみを示す。他の可能な使用法もある。例えば、上記のように、電気コンポーネント104(図1を参照)は、1つ又は複数の能動集積回路であってもよい。一例として、電気コンポーネント104は、プロセッサ(図示せず)とプロセッサが実行するソフトウェア(ソフトウェア、ファームウェア、及びマイクロコードを含むが、これに限定されない)を含むメモリ(図示せず)とを含むことができる。そのようなプロセッサは、例えば、通常はテスタ(図示せず)によって実行される、DUT228に入力するテストデータの生成及びテストデータに応答してDUT228が生成した応答データの評価の一部又は全部の機能を実行するようにプログラミングできる。従って、テスタ(図示せず)によって実行される上記の機能の一部又は全部は、電気コンポーネント104を構成する集積プロセッサ及びメモリ回路で実施することができる。更に別の方法として、プローブカードアセンブリ200の別のプローブ226は、異なるタイプの電気コンポーネント104を有していてもよい。
図5A〜図12Cは、本発明の幾つかの実施形態による、各々図1のプローブ構造体102に似た2つのプローブ構造体の形成によって、図1の電気コンポーネント104などの電気コンポーネントを製作する例示的工程を示す図である。図を見れば分かるように、図5A〜図12Cに示す例では、2つのプローブ構造体1100及び1101とコンデンサ704(図12A〜図12Cを参照)が基板502上に製作することができる。図12A〜図12C(図5A〜図12Cの工程によって形成されるプローブ構造体1100及び1101を示す)から分かるように、プローブ構造体1100は、(支柱806を通して)基板502の1つの端子504に電気的に接続することができ、プローブ構造体1101は、(支柱808を通して)基板502の別の端子506に電気的に接続することができる。図12A〜図12Cに示すように、コンデンサ704は、プローブ構造体1100及びプローブ構造体1101を電気的に接続することができる。
プローブ構造体1100は、端子504を通して電源に接続することができ、DUT228へ電源(例えば、5V)を提供することができる。プローブ構造体1101は、端子506を通してグランド(例えば、0V)に接続することができる。こうしてコンデンサ704は、図3の減結合コンデンサ308のような減結合コンデンサとして機能することができる。それにもかかわらず、コンデンサ704以外の電気コンポーネントをコンデンサ704の代わりに、又はそれに追加してプローブ構造体1100と1101との間に配置することができる。例えば、上記のように、抵抗、インダクタ、ダイオード、トランジスタ、駆動回路、集積回路などをコンデンサ704の代わりに、又はそれに追加して形成することができる。
図5A及び図5Bを参照すると、これらの図は、端子504、506を備えた基板502のそれぞれ上面図と横断面図を示す。基板502は、図1の基板108であってもよく、端子504、506は図1の端子106であってもよい。例えば、図5A及び図5Bには示していないが、端子504、506は、基板502上又は内の他の端子(図示せず)又は電気要素(図示せず)に電気的に接続することができる。基板502上又は内のトレース及び/又はバイア(例えば、図1のバイア114)は、図1の端子106に関して一般的に説明してきた接続を提供することができる。
図6A及び図6B(それぞれ上面図と横断面図を示す)に示すように、コンポーネントベース602を端子504、506に隣接して基板502上に形成することができる。図を見れば分かるように、コンポーネントベース602は、コンデンサ704がその上で製作されるか、又は配置されるベースを提供することができる。コンポーネントベース602は、任意の適切な材料でよく、任意の適切な方法で堆積することができる。例えば、コンポーネントベース602は、フォトレジスト材料を含むことができ、基板502の表面の全部又は大部分にわたって堆積することができる。次に、フォトレジスト材料は、選択的に露光でき、一部を取り除いて図6A及び図6Bに示すパターンを残すことができる。コンポーネントベース602を形成することができる材料の他の非限定的な例としては、ポリアミド、有機材料などが挙げられる。
次に、図7A及び図7Bに示すように、コンデンサ704は、コンポーネントベース602上に製作又は配置することができる。図7A及び図7Bでは、コンデンサ704は、概略示されている。実際、コンデンサ704は、コンポーネントベース602に配置されたディスクリート回路要素であってもよい。別の方法としては、コンデンサ704は、コンポーネントベース602上に堆積された複数の材料(例えば、誘電層によって分離された平行な板を形成する2つの導電層)に形成することができる。更に、コンデンサ704の周囲に保護パッケージ(図示せず)を形成又は提供することができる。
図7A及び図7Bに示すように、コンデンサ704は、コンポーネントベース602上に配置することができる導電ベース702、706に接続することができる。例えば、ベース702、706をコンポーネントベース602上に取り付けるか、又は形成することができる。ベース702、706は、コンポーネントベース602に選択的に電気めっきされた、又は他の方法で選択的に堆積された導電材料を含むことができる。図を見れば分かるように、ベース702、706は、支柱802、804が取り付けられるベースを提供し、ベース702、706は、コンデンサ704を支柱802、804に電気的に接続することができる。代替的に、コンデンサ704は、パッケージ(図示せず)又は接続端子(図示せず)を含む他の保護材料を含むことができ、支柱802、804は、コンデンサ704のパッケージに取り付けることができ、コンデンサの接続端子(図示せず)に電気的に接続することができる。一例では、そのようなパッケージ(図示せず)は、コンデンサ704がコンポーネントベース602上に配置された後にコンデンサ704の周囲に形成することができる。代替的に、そのようなパッケージ(図示せず)は、コンデンサ704がコンポーネントベース602上に配置される前のコンデンサ704の一部であってもよい。
図8A及び図8Bに示すように、支柱802,804、806、808をベース702、706及び端子504、506に取り付けることができる。図8Bに部分的に示すように、支柱802,804、806、808は、標準のワイヤボンディング技術を用いてベース702、706及び端子504、506に結合されたワイヤ852を含むことができる。また図8Bに部分的に示すように、支柱802,804、806、808を形成するワイヤ852は、オーバーコート材料854を含むことができる。例えば、支柱802,804、806、808は、米国公開特許出願第2001/0012739号の支柱要素102のようなものであってもよい。すなわち、支柱802,804、806、808は、米国公開特許出願第2001/0012739号の支柱要素102と同一又は類似の材料を含むことができる。
支柱802,804、806、808は、ワイヤを含む必要はない。例えば、各支柱802,804、806、808は、縦に積み重ねた1つ又は複数の柱構造を含むことができる。そのような柱構造は、例えば、柱構造を柱の形状を画定するマスキング材料の開口部内に有する堆積(例えば、電気めっきによる)材料によってリソグラフィにより形成することができる。例えば、そのような支柱は、図30A及び図30Bに示す支柱2906と類似のものであってもよく、図30A及び図30Bのマスキング層2904のようなマスキング材料のリソグラフィによりパターン形成された開口部内に形成することができる。
図8Bに最もよく示されるように、支柱802,804、806、808は、不規則な高さであってもよい。すなわち、例えば、製造の不完全性によって、支柱802,804、806、808は、基板502の表面から異なる長さだけ延びることがある。支柱802,804、806、808を平坦化して支柱802,804、806、808を基板502の表面からほぼ同じ長さだけ(許容される誤差の範囲内で)延びるようにできる。図9A及び図9Bは、支柱802,804、806、808を平坦化する例示的な方法を示す。図示のように、封止材902を基板502上の支柱802,804、806、808の周囲に配置することができる。次に、封止材902の外部表面904は、支柱802,804、806、808の端部に沿って平坦化することができる。適切な封止材902の非限定的な例としては、アンダーフィル材料、エポキシモールディング合成物、グロブトップ材料(glob-top materials)、成型用及びラッピング用に設計された材料が挙げられる。表面904を平坦化する方法の非限定的な例としては、これに限定されないが、ダイアモンドベースの研削ツール又はシリコンカーバイドベースの研削ツールの使用を含む機械的研削方法が挙げられる。表面904を平坦化する方法の他の非限定的な例としては、これに限定されないが、スラリー(例えば、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化セシウムなど)又は放電加工機の使用を含む化学的機械的方法が挙げられる。
図10A及び図10Bに示すように、タイバー(tie bars)1002、1004(例えば、足場材)を支柱802,804、806、808(タイバー1002、1004によって隠されていて図10Aでは示されていないが、それでも支柱802,804、806、808は、図10Aでは点線で示されている)の端部に形成するか取り付けることができる。図示のように、一方のタイバー1002を支柱802,806の端部に形成するか取り付けることができ、他方のタイバー1004を支柱804,808の端部に形成するか取り付けることができる。タイバー1002、1004は、導電性で、それ故、導電材料を含むことができる。それ故、とりわけ、タイバー1002は、支柱802を支柱806に電気的に接続することができ、タイバー1004は、支柱804を支柱808に電気的に接続することができる。
タイバー1002、1004は、任意の適切な方法で形成することができる。一例として、タイバー1002、1004を形成する1つ又は複数の材料を封止材902の表面904に堆積されたシード層1006(例えば、導電材料の薄膜)上に電気めっきすることができる。シード層1006は、表面904の全部又は大部分に堆積することができ、パターン形成が可能なマスキング材料の層(例えば、フォトレジスト材料)(図示せず)は、シード層1008とパターン上に堆積してシード層1008まで開口部(図示せず)を有することができる。開口部は、タイバー1002、1004が形成される位置にあってもよく、タイバー1002、1004の所望の形状に整形できる。電気めっき時には、タイバー1002を形成する1つ又は複数の材料は、上記のようにパターン形成が可能なマスキング材料(図示せず)の開口部(図示せず)に対応するシード層1006の露出領域上にのみめっきを行う。次にパターン形成が可能なマスキング材料(図示せず)を除去し、タイバー1002、1004によって覆われていないシード層のすべての部分であるシード層1008の全露出部分も除去することができる。別のオプションとして、シード層1006を封止材902の表面904のタイバー1002、1004を形成する位置にのみ及びタイバー1002、1004の所望の形状に堆積することができる。これは、パターン形成されたマスク(図示せず)を通してシード層1006を堆積し、封止材902の表面904の全部又は大部分にわたってシード層1006を堆積し、次にシード層1006の選択した部分を除去する方法、又は任意の他の適切な方法によって達成することができる。次に、タイバー1002、1004を形成する1つ又は複数の材料をシード層1006上に電気めっきできる。シード層1006は、任意の導電材料(例えば、銅、パラジウム、チタン、タングステン、銀、金及びそれらの合金)を含むことができ、任意の適切な堆積方法(例えば、化学気相成長(CVD)、物理気相成長(PVD)、スパッタ蒸着、電子ビーム蒸着、熱蒸着など)を用いて堆積することができる。
タイバー1002、1004は、シード層1006上に材料を電気めっきすることで形成する必要はない。例えば、タイバー1002、1004を形成する1つ又は複数の材料を、シード層1006を必要とせずに、化学気相成長(CVD)、物理気相成長(PVD)、スパッタ蒸着、電子ビーム蒸着、熱蒸着などによって封止材902の表面904に堆積することができる。更に、タイバー1002、1004を形成する1つ又は複数の材料は、パターン形成された(タイバー1002、1004の所望の形状にパターン形成された)マスクを通して堆積することができる。代替的に、タイバー1002、1004を形成する1つ又は複数の材料は、封止材902の表面904上にブランケット層として堆積することができ、ブランケット層は、ブランケット層の一部を除去し、タイバー1002、1004を残すことでパターン形成することができる。タイバー1002、1004を形成する更に別の方法は、タイバー1002、1004をあらかじめ製作し、次にあらかじめ製作したタイバー1002、1004を支柱802、804、806、808の端部に取り付けるステップを含む。例えば、タイバー1002、1004を薄板から打ち抜き、電鋳し、金型に成形し、離型し、次に支柱802、804、806、808の端部に取り付けることができる。タイバー1002、1004は、はんだ、ろう付け、任意の接着材料の使用などによって支柱802、804、806、808の端部に取り付けることができる。更に、図10A及び図10Bに示すタイバー1002、1004の形状は単に例示としてのものであって、タイバー1002、1004は多くの異なる形状をとることができる。
更に別の代替案として、タイバー1002、1004、支柱802、804、806、808、電子コンポーネント704、及び導電ベース702を含む構造は、最初に別の基板(例えば、犠牲又は着脱可能な基板)上で形成し、次に基板502に取り付け、次に他方の基板(図示せず)から取り外すこともできる。例えば、図5A〜図10Bに示す工程の代替案として、タイバー1002、1004を他方の基板(図示せず)の表面上で形成し、支柱802、804、806、808をタイバー1002、1004に取り付けてもよい。次に電子コンポーネント704及び導電ベース702を支柱802、804上で形成するか又はこれに取り付けることができる。次に、タイバー1002、1004から延びた支柱806、808の端部を基板502の端子504、506に取り付けることができ、それによって図10A及び図10Bに示す構造(ただし、封止材902がない)が得られる。
図11A及び図11Bに示すように、プローブ1102、1108をタイバー1002、1004に取り付けることができる。例えば、プローブ1102をタイバー1002に取り付け、プローブ1108をタイバー1004に取り付けることができる。図11A及び図11Bに示す例では、プローブ1102、1108は、タイバー1002、1004に1122のはんだ付けができる。例えば、はんだ1122をタイバー1002、1004にだけ直接塗布することができ、プローブ1102、1108にだけ直接塗布することができ、又はタイバー1002、1004とプローブ1102、1108の両方に直接塗布することができる。しかし、プローブ1102、1108をタイバー1002、1004に取り付ける他の方法も使用することができる。例えば、プローブ1102、1108は、タイバー1002、1004にろう付けすることができる。別の例として、接着剤を用いてプローブ1102、1108をタイバー1002、1004に取り付けることができる。更に別の例として、プローブ1102、1108をタイバー1002、1004上で製作することができる。
図11A及び図11Bに示す例示的なプローブ1102、1108は、梁1104と先端1106とを含むが、代替的に他のタイプのプローブをタイバー1002、1004に取り付けるか、又はその上で製作することができる。例えば、プローブ1102、1108は、プローブ構造体102に関する上記任意のタイプのプローブであってもよい。
図12A〜図12Cに示すように、封止材902を除去することができる。また図示のように、コンポーネントベース602も除去することができる。例えば、コンポーネントベース602がフォトレジスト材料を含む場合、フォトレジスト材料を除去する周知の工程を用いてフォトレジスト材料を除去することができる。その結果、コンデンサ704によって2つのプローブ構造体1100、1101が電気的に接続される。図示のように、プローブ構造体1100は、タイバー1002に取り付けられたプローブ1102を含み、タイバー1002は、支柱802と支柱806の両方に取り付けられている。支柱806は基板502の端子504に取り付けられ、支柱802はコンデンサ704の第1の端部に取り付けられているため、プローブ構造体1100は、基板502の端子504とコンデンサ704の第1の端部に電気的に接続されている。プローブ構造体1101は、タイバー1004に取り付けられたプローブ1108を含み、タイバー1004は、支柱804と支柱808の両方に取り付けられている。支柱808は基板502の端子506に取り付けられ、支柱804はコンデンサ704の第2の端部に取り付けられているため、プローブ構造体1101は、基板502の端子506とコンデンサ704の第2の端部に電気的に接続されている。図12A〜図12Cには示されていないが、コンポーネントベース602は、基板502から除去する必要はなく、基板502上の所定位置に残しておくことができる。
プローブ構造体1100、1101に似た又は類似の多数のプローブ構造体と他のプローブ構造体を基板502上で作成するか、又はこれに取り付けることができる。次に、基板502を図2のプローブカードアセンブリ200のようなプローブカードアセンブリ内でプローブ基板224として使用することができる。一例として図2、12A、図12B、及び図12Cを参照すると、プローブ基板224の端子504をバネ式インターコネクト219、インターポーザ基板208を通る電気経路(図示せず)、バネ式インターコネクト206、及び配線基板202を通る電気経路(図示せず)を通して電力信号を受信するコネクタ204の一部に電気的に接続することができる。同様に、端子506をプローブカードアセンブリ200を通して電力信号を受信するコネクタ204の一部に電気的に接続することができる。コンデンサ704は、図3のコンデンサ308のように、端子504へ提供される電力信号から高周波ノイズをフィルタリングする減結合コンデンサとして機能することができる。上記のように、幾つかの実施形態では、減結合コンデンサ704を接触先端部1106の近くに配置することで寄生効果(例えば、寄生容量)を低減又は解消することができる。実際、一般的に、コンデンサ704が接触先端部1106に近ければ近いほど、寄生効果は少なくなる。
2つのプローブ構造体1100、1101と1つのコンデンサ704が図4A〜図12Cに示す例示的工程で形成されるが、これより多いか又は少ないプローブ構造体1100、1101を形成することができ、複数のコンデンサ704を形成することもできる。更に、プローブ構造体1100、1101は、多数の接続構成のいずれかのうち1つ又は複数のコンデンサに電気的に接続することができる。更に、コンデンサ704を、これに限定されないが、抵抗、ダイオード、トランジスタ、駆動回路、能動電子回路、集積回路、インダクタなどの1つ又は複数の他の電子コンポーネントに置き換えることもできる。更に、電子コンポーネントは、さまざまな形状及びサイズに形成することができる。
図13A〜図13Eは、本発明の幾つかの実施形態による、図1のプローブ構造体102のようなプローブ構造体の形成と一体に、図1の電子コンポーネント104のような電子コンポーネントを製作する別の例示的工程を示す。図を見れば分かるように、図13D及び図13Eに示す結果的に得られる構成は、駆動回路1313もプローブ1324を含む構造と共に製作されるか、又はこれに取り付けることができるという点を除き、図4に示す構成のような電気的構成を実施することができる。すなわち、図13D及び図13Eの基板1302の端子1314で受信された信号は駆動回路1313で受信することができ、抵抗構造1306を通して1つ又は複数のプローブ1324(3つのプローブ1324が図示されているが、それより多くの又は少ないプローブも使用することができる)に出力することができる。
図13Aに示すように、導電支柱1316は、基板1302の導電信号端子1314に取り付けることができる。基板1302は、基板502と類似のものであってもよく(図5A及び図5Bを参照)、端子1314は、基板502の端子504、506のいずれかと類似のものであってもよい。更に、図5A及び図5Bの端子504、506に関して前述したように、端子1314は、基板1302上又は内の他の端子(図示せず)又は電気的エレメント(図示せず)に電気的に接続することができる。図示のように、導電支柱1309は、電源及びグランド端子1311に取り付けることができる。支柱1309、1316は、図8A及び図8Bの支柱806と類似のものであってもよく、支柱806が基板502の端子504に取り付けられているのと同じ方法で端子1311、1314に取り付けることができる。
また図13Aに示すように、抵抗構造1306を基板1302上に配置することができる。(3つの抵抗構造1306が示されているが、他の実施態様ではこれより多いか又は少ない抵抗構造を使用することができる。)各抵抗構造1306は、コンポーネントベース1354、支柱ベース1352、1358、及び抵抗1310を含むことができる。コンポーネントベース1354は、図6A及び図6Bのコンポーネントベース602と類似のものであってもよく、支柱ベース1352、1358は、図7A及び図7Bの支柱ベース702、706と類似のものであってもよい。更に、コンデンサ704が図7A及び図7Bのコンポーネントベース602上に配置又はこの上で製作され、ベース702、706に電気的に接続されるのと同じ方法で、抵抗1310をコンポーネントベース1354上に配置し、支柱ベース1352、1358に電気的に接続することができる。例えば、抵抗1310をベース1354上で製作することができ、又はディスクリート抵抗として別に製作してベース1354に取り付ける(例えば、はんだ付けする)ことができる。
図13Bに示すように、駆動回路1313(集積回路の形の)を支柱1309、1316に取り付ける(例えば、はんだ付けする)か、又はその上で形成することができる。支柱1309は、駆動回路1313の電源及びグランド入力に電気的に接続することができ、支柱1316は、駆動回路1313の入力に電気的に接続することができる。また図13Bに示すように、導電支柱1308、1312を支柱ベース1352,1358に取り付け、抵抗1310に電気的に接続することができる。コンデンサ704が図7A及び図7Bのコンポーネントベース602上に配置又はこの上で製作され、ベース702、706に電気的に接続されるのと同じ方法で、抵抗1310をコンポーネントベース1354上に配置し、支柱ベース1352、1358に電気的に接続することができる。また、導電支柱1315を駆動回路1313に取り付けて駆動回路1313の出力に電気的に接続することができる。支柱1308、1312、1315は、図8A及び図8Bの支柱802と類似のものであってもよく、支柱1312は、図8A及び図8Bの支柱804と類似のものであってもよい。
また図13Bに示すように、支柱1304の組を基板1302に取り付けることができる。3組の支柱1304が示されているが、他の実施態様ではこれより多い又は少ない支柱1304を使用することができる。支柱1304は、図8A及び図8Bのいずれの支柱802、804、806、808と類似のものであってもよい。更に、図13Bには示されていないが、図9A及び図9Bの封止材902のような封止材を基板1302上に堆積して支柱1304、1308、1312、1315を封止することができる。封止材902に関して前述したように、封止材(図13Bには図示せず)の表面は平坦化することができ、それによって支柱1304、1308、1312、1315を平坦化することができる。
次に、図13Cに示すように、導電タイバー1321、1322を支柱1304、1308、1312、1315の端部上で作成するか、又はそれに取り付けることができる。図示のように、タイバー1321は、支柱1315及び1312の端部上に配置することができ、従って、(駆動装置1313の出力に取り付けられ、電気的に接続された)支柱1315を支柱1312の各々に電気的に接続することができる。支柱1312の各組は、抵抗1310の第1の側の1つに電気的に接続されているので、タイバー1321は、駆動回路1313の出力を各抵抗1310の第1の側に電気的に接続することができる。タイバー1322の各々は、一組の支柱1308と一組の支柱1304の端部上に配置することができ、抵抗1310の第2の端部に電気的に接続することができる。タイバー1321、1322は、図10A及び図10Bのタイバー1002、1004と類似のものであってもよく、タイバー1002、1004と同様に製作するか、又は取り付けることができる。
図13Dに示すように、導電プローブ1324は、タイバー1322の各々に取り付けることができる。プローブ1324は、図11A及び図11Bのプローブ1102、1108と類似のものであってもよく、プローブ1102、1108がタイバー112、1004に取り付けられるか、又はその上で製作されるのと同じ方法でタイバー1322に取り付けるか、又はその上で製作することができる。
図13D及び図13Eに示す結果的に得られる構造は、端子1314を通して駆動装置1313に入力される信号(例えば、テスタ(図示せず)から受信したテストデータ)を受信する駆動回路1313を含む。それ故、駆動装置1313は、複数の抵抗1310を通して複数のプローブ1324へこの信号を駆動することができる。多数のこのような構造と他のプローブ構造体を基板1302上で形成するか、又はそれに取り付けることができる。基板1302は、次に図2のプローブカードアセンブリ200のようなプローブカードアセンブリ内のプローブ基板224として使用することができる。例えば、プローブ基板1302の端子1314をバネ式インターコネクト219、インターポーザ基板208を通る電気経路(図示せず)、バネ式インターコネクト206、及び配線基板202を通る電気経路(図示せず)を通して1つのDUT(図示せず)の1つの入力端子(図示せず)のためにテストデータを受信するコネクタ204の一部に電気的に接続することができる。図13D及び図13Eに示す構造は、プローブ1324を通してそのテストデータを3つのDUT(図示せず)の入力端子(図示せず)にそのテストデータを配信することができる。他の実施態様では、テストデータをこれより数が多い又は少ないDUT(図示せず)に配信することができることは言うまでもない。抵抗1310は、図4の絶縁抵抗412と類似の絶縁抵抗として機能することができ、駆動回路1313は、駆動装置1313が抵抗412(例えば、コネクタ204と分岐406との間の)のより近くに配置することができるという点を除き、図4の駆動装置402と同様に機能することができる。
図13D及び図13Eに示すように、タイバー1321は、基板1302上の第1の位置(例えば、端子1314)で受信した信号を基板1302上の1つ又は複数の他の位置(例えば、プローブ1324)へ配信する配信信号層として使用することができることに留意されたい。そのような追加のタイバー(1321のような)を用いて他の信号もそのように配信することができる。
図13A〜図13Eに示す例では、1つの端子1314は1つの駆動回路1313に接続され、駆動回路1313は3つの抵抗1310を通して3つのプローブ1324へ信号を駆動するが、代替的に駆動回路1313は、3つより多い又は少ない抵抗1310を通して3つより多い又は少ないプローブ1324へ接続することもできる。更に、抵抗1310は、これに限定されないが、コンデンサ、ダイオード、トランジスタ、駆動回路、能動電子回路、集積回路、インダクタなどの1つ又は複数の他の電子コンポーネントに置き換えることができる。
図5A〜図12C及び図13A〜図13Eに示す例示的工程は、組み合わせることができる。例えば、図12A〜図12Cに示す構造のような1つ又は複数の構造と図13D及び図13Eに示す構造のような1つ又は複数の構造とを同一の基板(例えば、基板502のような基板)上に形成することができる。また、実際、更に別の工程(図示せず)を用いて基板上に更に別の構造(例えば、プローブ)を形成することができ、そのような基板を図2のプローブカードアセンブリ200のようなプローブカードアセンブリ内のプローブ基板224として使用することができる。
図14A〜図24は、本発明の幾つかの実施形態による電子コンポーネント(例えば、抵抗、コンデンサ、インダクタ、ダイオード、駆動回路、トランジスタ、集積回路など)と、これらの電子コンポーネントに各々が電気的に接続することができる複数のプローブとを製作する例示的工程を示す。しかし、この工程について説明する前に、図23A、図23B及び図24に示す完成した電子コンポーネントとプローブとの一例の概要を述べることが有用であろう。
図23A、図13B,図24は、それぞれ、例示的な完成したコンデンサ2408(電子コンポーネントの1つのタイプの一例にすぎない)と犠牲基板1402上に配置されたプローブ2406a〜hの上面図、横断面図、概略図である。(本明細書で、「犠牲基板」という用語は、任意の犠牲又は着脱可能な基板を意味する。)図示のように、コンデンサ2408は、一般に平行の導電プレート1906、2106を備え、誘電材料2006は、プレート1906、2106の間に配置することができる。また図示のように、各プローブ2406a〜hは、先端1606(図24で犠牲基板1402に取り付けられている)と、ベース1706と、梁1806と、柱及び1つ又は複数のスペーサ要素を含むことができることが図から分かる支柱構造2410とを備えることができる。プローブ2406a〜hは、導電性で、コンデンサ2408のプレート1906、2106の1つに取り付けることができる。図24に示す例では、プローブ2406aと2406hは、コンデンサ2408のプレート1906に電気的に接続することができる。延長部分1910は、プローブ2406aをプレート1906に電気的に接続することができる。(プローブ2406hのプレート1906への接続は、図24には示していない。)更に、プローブ2406b、プローブ2406d、プローブ2406e、及び2406gは、コンデンサ2408のプレート1906に電気的に接続することができる。延長部分2110は、プローブ2406b、プローブ2406d、プローブ2406e、及び2406gをプレート2106に電気的に接続する。プローブ2406cとプローブ2406fは、コンデンサ2408に電気的に接続されていない。図24には1つのコンデンサ2408と8つのプローブ2406a〜hとが示されているが、複数のコンデンサ2408と8つより多い又は少ないプローブ2406a〜hを作成することができる。更に、任意の数のプローブ2406a〜hをコンデンサ2408のプレート1906、2106のいずれかに接続することができる。それ故、図24に示す具体的な構成は例示としてのものであって、図示と説明のために提供されている。他の多くの構成が可能である。更に、プローブ2406a〜hは、プローブ102に関する上述の多くの異なるタイプのプローブを含む多くの異なるタイプのプローブのいずれであってもよい。更に、コンデンサ2408は、製作することができる電子コンポーネントの非限定的な例である。上記のように、幾つかの実施形態によれば、コンデンサ2408は、代替的に又は追加的に、これに限定はされないが、1つ又は複数の抵抗、インダクタ、ダイオード、駆動回路、トランジスタ、集積回路などを含む任意の電子コンポーネントであってもよい。更に、コンデンサ2408は、複数のコンデンサを含むことができる。
図14A〜図23Bは、幾つかの実施形態による図23A,図23B及び図24のコンデンサ2408及びプローブ2406a〜hを形成する例示的工程を示す。図14A及び図14Bは、それぞれ、これに限定はされないが、半導体基板(例えば、シリコンウェーハ)、有機基板、無機基板、セラミック基板などを含む任意の適切な基板である犠牲基板1402の上面図と横断面図である。図14A及び図14Bに示すように、幾つかの実施形態によれば、犠牲基板1402にピット1404をエッチングすることができる。図を見れば分かるように、プローブ2406a〜hの先端1606は、部分的にピット1404内に形成することができる。その結果、ピット1404は、先端1606の所望のパターンに対応するパターンに形成することができる。例えば、プローブ2406a〜hを1つ又は複数のDUT(DUT228のような)の端子(端子220のような)に接触するプローブカードアセンブリ(プローブカードアセンブリ200のような)上のプローブ(プローブ226のような)として使用する場合、ピット1404を1つ又は複数のDUT上の端子のパターンに対応するパターンに配置することができる。更に、ピット1404を整形してプローブ2406a〜hの先端1606の所望の形状に対応させることができる。先端形状の非限定的な例としては、角錐、角錐台、ブレード、突起などが挙げられる。
ピット1404は、これに限定はされないが、化学エッチング処理、打ち抜き、カービング、レーザアブレーション、研磨などを含む任意の適切な手段を用いて形成することができる。適切な化学エッチング剤の非限定的な例としては、これに限定はされないが、酸化カリウム(KOH)を含む酸化物が挙げられる。反応性イオンエッチング技術も使用することができる。
ピット1404は、半導体材料で集積回路を形成する技術のようなリソグラフィ技術を用いて形成することができる。例えば、犠牲基板1402は、シリコンウェーハであってもよく、ピット1404を形成する非限定的な例示的工程は以下の通りである。ウェーハ上に酸化物層を形成する、酸化物層上にマスキング材料(例えば、フォトレジスト)の層を塗布する、マスキング材料に開口部を形成する、ピット1404の所望の位置に対応する酸化物層の一部を露出する、酸化物層の露出部分を除去する(例えば、緩衝酸化物エッチング剤などのエッチング剤を用いたエッチングによって)、ウェーハ上の選択した部分を露出させる、マスキング材料を除去する、及びウェーハの露出部分にピット1404をエッチングする。水酸化カリウム又は他の結晶エッチング剤を用いて、ピット1404などの先細形状のピットを形成することができる。上記又は他のリソグラフィ技術を用いてピット1404、及びその結果生成されるプローブ2406a〜hの先端1606の位置は正確に配置され、先端1606を狭いピッチで形成することができる。例えば、ピット1404(及びプローブ2406a〜hの先端1606)が互いに70ミクロン以下の間隔だけ開いたピッチが、このようなリソグラフィ技術により可能である。ピット1404は、当然ながら70ミクロンより大きいピッチで形成することができる。
図15A及び図15Bに示すように、パターン形成が可能な第1のマスキング材料1504を犠牲基板1402上に堆積し、パターン形成してピット1404を露出する開口部1506を有することができる。第1のマスキング材料1504は、犠牲基板1402上に堆積しパターン形成されて開口部1506を有する任意の材料であってよい。例えば、マスキング材料1504は、フォトレジスト材料であってもよく、フォトレジスト材料は、周知のように基板1402上にブランケット層として堆積(例えば、被覆)することができ、その後、選択した部分(例えば、開口部1506に対応する部分)を除去することができる。代替的に、マスキング材料1504をピット1404内に堆積し、先端1606が所望の形状に整形された犠牲材料(図示せず)の周囲に堆積することができ、その後、犠牲材料(図示せず)を除去することができる。例えば、犠牲材料(図示せず)は、ピット1404内に及び基板1402上に堆積され、その後選択的に除去されて図15A及び図15Bに示す開口部1506に対応する材料を残すフォトレジスト材料であってよい。マスキング材料1504は、基板1402上の導電シード層(図示せず)とフォトレジスト材料(図示せず)の周囲に電気めっきされた金属(例えば、銅)であってよい。次に、フォトレジスト材料(図示せず)を除去して、図15A及び図15Bに示すマスキング材料1504としての金属を残すことができる。上記のように、プローブ2406a〜hの先端1606は、ピット1404内及び開口部1506内に形成することができる。その結果、開口部1506を整形して先端1606の所望の形状に対応させることができる。
図16A及び図16Bに示すように、開口部1506及びピット1404は、1つ又は複数の材料で充填してプローブ2406a〜hの先端1606を形成することができる。開口部1506及びピット1404内に堆積されて先端1606を形成する1つ又は複数の材料は、1つ又は複数の導電材料であってもよい。先端1606に適した材料の非限定的な例としては、パラジウム、金、ロジウム、ニッケル、コバルト、銀、プラチナ、導電性窒化物、導電性カーバイド、タングステン、チタニウム、モリブデン、レニウム、インジウム、オスミウム、ロジウム、銅、耐熱金属、及び上記の組合せを含むそれらの合金が挙げられる。更に、開口部1506及びピット1404内に堆積された1つ又は複数の材料は、これに限定はされないが、電気めっき、化学気相成長(CVD)、物理気相成長(PVD)、スパッタ蒸着、無電解めっき、電子ビーム蒸着、熱蒸着、フレーム溶射コーティング、プラズマ溶射コーティングなどの任意の適切な堆積方法を用いて堆積することができる。1つ又は複数の材料を開口部1506及びピット1404内に電気めっきする場合、シード層を形成する導電材料の薄膜(図示せず)を最初にピット1406の底に堆積することができる。周知のように、そのようなシード層(図示せず)は、電気めっき装置(図示せず)の陰極又は陽極に電気的に接続して電気めっき工程を容易にすることができる。別の代替案として、シード層(図示せず)を基板1402上にブランケット層として堆積することができ、第1のマスキング材料1504をシード層(図示せず)上に堆積することができる。先端1606を形成する1つ又は複数の材料が開口部1506及びピット1404内に堆積されると、マスキング材料1504の外部表面は、先端1606の端部とともに平坦化することができる。代替的に、マスキング材料1504を除去して絶縁保護材料(図示せず)を基板1402上及び先端1606の周囲及び上に堆積することができる。絶縁保護材料(図示せず)の外部表面と先端1606の端部は平坦化することができる。マスキング材料1504(又は絶縁保護材料(図示せず))の外部表面を平坦化することで、開口部1506内に堆積した余分な材料を除去し、先端1606の端部を平坦化することができる。平坦化は、例えば、任意の機械的又は化学的機械的研磨、又はラッピング工程によって達成することができる。
また図16A及び図16bに示すように、第1のマスキング材料1504と先端1606は、第1の層1602を形成することができる。図17A及び図17Bに示すように、第2のマスキング材料1704を第1の層1602上に堆積してパターン形成して開口部(図示せず)を形成することができ、開口部を1つ又は複数の材料で充填してプローブ2406a〜hのベース1706を形成することができる。
図18A及び図18Bに示すように、第2のマスキング材料1704とベース1706とを含む層1702上に第3のマスキング層1804を堆積することができる。第3のマスキング層1804内に開口部(図示せず)をパターン形成してプローブ2406a〜hの梁1806に対応させることができ、1つ又は複数の材料を開口部(図示せず)内に堆積してプローブ2406a〜hの梁1806を形成することができる。
図19A及び図19Bに示すように、(第3のマスキング層1804と梁1806とを含む)層1802上に第4のマスキング材料1904を堆積し、開口部(図示せず)を有するようにパターン形成することができる。開口部には、1つ又は複数の材料を充填して、コンデンサ2408の第1のプレート1906、スペーサ1908、及び接続延長部1910を形成することができる。図19Aで最もよく分かるように、コンデンサ2408の第1のプレート1906は、基板1402上の未使用領域(例えば、プローブ2406a〜hが占有していない領域)を占有することができる。スペーサ1908と接続延長部1910は、各プローブ2406a〜hの柱構造2410の一部を形成し、各接続延長部1910は、プローブ2406a〜hの1つをコンデンサ2408の第1のプレート1906に電気的に接続することができる。
第2のマスキング材料1704、第3のマスキング材料1804、及び第4のマスキング材料1904は、一般に、第1のマスキング材料1504と同一か又は類似のものであり、第1のマスキング材料1504と同じ又は類似の方法で堆積及びパターン形成することができる。代替的に、第2のマスキング材料1704、第3のマスキング材料1804及び第4のマスキング材料1904は第1のマスキング材料1504と異なっていてもよく、第1のマスキング材料1504とは異なる方法で堆積及びパターン形成することもできる。ベース1706、梁1806、第1のプレート1906、スペーサ1908、及び接続延長部1910を形成する1つ又は複数の材料は、先端1606を形成する1つ又は複数の材料と同一か又は類似のものであってもよく、同じ又は類似の方法で堆積及び処理(例えば、平坦化)することができる。代替的に、ベース1706、梁1806、第1のプレート1906、スペーサ1908、及び接続延長部1910を形成する1つ又は複数の材料は、先端1606を形成する1つ又は複数の材料と異なっていてもよく、異なった方法で堆積及び処理(例えば、平坦化)することができる。
図20A及び図20Bに示すように、上述のように、コンデンサ2408のプレート1906、2106間の誘電材料2006であってもよい誘電材料2006は、一般に、第1のプレート1906の上と更にその先に堆積することができる。誘電材料2006は、任意の誘電材料であってもよく、コンデンサ2408の所望の特性に基づいて選択することができる。誘電材料2006は、任意の適切な方法で堆積及びパターン形成することができる。例えば、誘電材料2006は、第4の層1902(第4のマスキング材料1904、第1のプレート1906、及びスペーサ1908を含む)の全部又は大部分にわたってブランケット層として堆積することができ、ブランケット層の選択した部分を除去して図20A及び図20Bに示す誘電材料2006のパターンを残すことができる。例えば、マスキング材料の層(図示せず)を誘電材料のブランケット層の上に堆積してパターン形成し、ブランケット層の残したい部分だけを覆うことができる。次に、ブランケット層の露出部分は、エッチングで除去される。別の例として、マスキング材料の層(図示せず)を最初に堆積して第1のプレート1906に対応する開口部でパターン形成し、その後に誘電材料を開口部(図示せず)内に堆積することができる。ブランケット層として堆積してからパターン形成するか、又はマスキング材料の開口部内に堆積するかにかかわらず、誘電材料を、これに限定はされないが、化学気相成長(CVD)、物理気相成長(PVD)、スパッタ蒸着、電子ビーム蒸着、熱蒸着などを含む任意の適切な方法で堆積することができる。
図21A及び図21Bに示すように、第4の層1902及び誘電材料2006上に第5のマスキング材料2104を堆積してパターン形成して開口部(図示せず)を備えるようにすることができる。開口部を1つ又は複数の材料で充填し、コンデンサ2408の第2のプレート2106、スペーサ2108、及び接続延長部2110を形成することができる。図21Aから最もよく分かるように、コンデンサ2408の第2のプレート2106を第1のプレート1906及び誘電材料2006に対応するように配置し整形することができる。スペーサ2108及び接続延長部2110は、各プローブ2406a〜hの柱構造2410の一部を形成し、各接続延長部2110は、また、プローブ2406a〜hをコンデンサ2408の第2のプレート2106に電気的に接続することができる。
図22A及び図22Bに示すように、第5のマスキング材料2104、第2のプレート2106、スペーサ2108、及び接続延長部2110を含む層2102上に第6のマスキング層2204を堆積することができる。第6のマスキング層2204内に開口部(図示せず)をパターン形成し、開口部(図示せず)内に1つ又は複数の材料を堆積してプローブ2406a〜hの柱2206を形成することができる。柱2206は、スペーサ1908、接続延長部1910、スペーサ2108、及び接続延長部2110は、プローブ2406a〜hの柱構造2410を形成することができる。
第5のマスキング材料2104及び第6のマスキング材料2204,2304は、一般に、第1のマスキング材料1504と同一か又は類似のものであってもよく(又はこれと異なっていてもよく)、第1のマスキング材料1504と同じ又は類似の(又はこれと異なった)方法で堆積及びパターン形成することができる。スペーサ2108、第2のプレート2106、接続延長部2110、及び柱2206を形成する1つ又は複数の材料は、先端1606を形成する1つ又は複数の材料と同一か又は類似のものであってもよく(又はこれと異なっていてもよく)、同じ又は類似の(又はこれと異なった)方法で堆積及び処理(例えば、平坦化)することができる。
図23A、図23B、及び図24に示すように、マスキング材料1504、1704、1804、1904、2104、2204を除去して、複数のプローブ2406a〜h(8つが示されているがこれより多い数又は少ない数も実施することができる)をプローブ2406a〜hが電気的に接続されている犠牲基板1402及びコンデンサ2408にその先端1606で取り付けた状態にしておくことができる。図25に示すように、プローブ2406a〜hは、柱2206で別の基板2402の端子2404に取り付けることができる。柱2206は、任意の適切な手段で端子2404に取り付けることができる。例えば、柱2206は、はんだ(図示せず)、ろう付け(図示せず)、接着剤(図示せず)などによって端子2404に取り付けることができる。次にプローブ2406a〜hを犠牲基板1402から離型し、犠牲基板1402を除去し、プローブ2406a〜hを柱2206で基板2402に取り付けた状態にしておくことができる。
先端1606は、任意の適切な方法で犠牲基板1402から離型することができる。例えば、基板1402は、基板1402をエッチングするが先端1606をほとんどエッチングしないエッチング剤を用いて除去することができる。別の例として、先端1606を形成する1つ又は複数の材料を堆積する前に離型材料(図示せず)の層をピット1404内に堆積することができる。先端1606は、離型層をエッチングするが先端1606をほとんどエッチングしないエッチング剤を用いて離型層(図示せず)をエッチングで切り離すことで犠牲基板1402から離型することができる。シード層(図示せず)が上記ピット1404内に堆積されている場合、シード層も離型層の働きをする。
次に、プローブ2406a〜hの先端1606を電子デバイス(図示せず)の端子に押し付け、プローブ2406a〜hを通して電子デバイス(図示せず)の端子と基板2402との間に電気的接続を形成する。1つの非限定的な例として、基板2402は、図2のプローブ基板224のようなプローブ基板であってもよく、これにより基板2402を図2のプローブカードアセンブリ200のようなプローブカードアセンブリで使用することができる。このような構成では、プローブ2406a〜hは、図2のプローブ226と類似のものであってもよく、図2のDUT228のような1つ又は複数のDUTの端子220のような端子に接触するように配置することができる。こうしてコンデンサ2408は、図3のコンデンサ308のような減結合コンデンサとしての働きをすることができる。
図26A〜図30Bは、本発明の幾つかの実施形態による、1つの電子コンポーネント(例えば、コンデンサ3008(図30Bを参照))と、2つ以上が電子コンポーネントに電気的に接続することができる複数のプローブ3006(図30Bを参照)を製作する別の例示的工程を示す図である。図を見れば分かるように、プレート2606、2806及び誘電材料2706から形成されるコンデンサ3008がスペーサ2506によってプローブ3006の上方にある点を除き、図26A〜図30Bに示す工程は、一般に、図14A〜図24に示す工程と類似である。図27A〜図29Bから分かるように、コンデンサ3008を形成するプレート2606、2806及び誘電材料2706、従って、コンデンサ3008は、図14A〜図24に示す工程で作成されるコンデンサ2408よりも基板1402の広い領域を覆うように構成することができる。(例えば、図19Aの第1のプレート1906を図27Aの第1のプレート2006と比較されたい。)図14A〜図24の工程では、図26A〜図30Bに示す工程を用いてコンデンサ以外の電子コンポーネントを作成することができる。例えば、コンデンサ3008は、1つ又は複数の抵抗、インダクタ、ダイオード、トランジスタ、駆動回路、集積回路などと置き換えが可能であり、これらの追加も可能である。別の例として、コンデンサ3008は、複数のコンデンサを含むことができる。例えば、コンデンサ3008は、直列接続、並列接続、又は直列及び並列接続を含む回路網の形で接続された複数のコンデンサを含むことができる。更に、このような複数のコンデンサは、同じ又は異なる平面内に配置することができる。
図26A〜図30Bに示す工程について更に詳細に説明する。図26A及び図26Bは、図14A〜図18Bに関して前述した、犠牲基板1402、第1のマスキング材料1504の開口部(図示せず)内に形成された先端1606を含む第1の層1602、第2のマスキング材料1704の開口部(図示せず)内に形成されたベース1706を含む第2の層1702、及び第3のマスキング材料1804の開口部(図示せず)内に形成された梁1806を含む第3の層1802を示す図である。それ故、図26A〜図30Bに示す工程は、図14A〜図24に示す工程と同じ用に開始する。より具体的には、図26A〜図30Bは、図14A〜図18Bに示す内容で開始する、しかし、図18A及び図18Bの後は、図26A〜図26Bに示すように、図26A〜図30Bの工程は分岐することがある。具体的には、図26A及び図26Bに示すように、第3のマスキング材料1804と梁1806とを含む層1802上に第4のマスキング層2504を堆積することができる。第4のマスキング層2504内には、開口部(図示せず)をパターン形成することができ、開口部(図示せず)内に1つ又は複数の材料を堆積してスペーサ2508を形成することができる。図を見れば分かるように、スペーサ2508は、各プローブ3006の柱構造3010の一部を形成することができる。(例えば、図30Bを参照。)更に、スペーサ2508は、コンデンサ3008を梁1806の上方の十分高い位置まで持ち上げてプローブ3006の圧縮時に梁1806が第1のプレート2608と衝突することを防止するサイズにすることができる。
その後、第1の導電プレート2606、導電スペーサ2608、及び接続延長部2610を第5のマスキング材料2604の開口部(図示せず)内に形成することができ(図27A及び図27Bを参照)、第1のプレート2606上に誘電材料2706を形成することができ(図28A及び図28Bを参照)、第6のマスキング材料2804内に第2の導電プレート2806、導電スペーサ2808、及び接続延長部2810を形成することができ(図29A及び図29Bを参照)、第7のマスキング材料2904の開口部(図示せず)内に導電柱2906を形成することができる(図30A及び図30Bを参照)。
第4のマスキング層2504、第5のマスキング層2604、第6のマスキング層2804、及び第7のマスキング層2904は、上記のマスキング層1504、1704、1804、1904、2104、2204のいずれかと同一か又は類似のものであってもよく、同じ又は類似の方法で堆積及び処理(例えば、形成)することができる。同様に、先端1606、ベース1706、梁1806、スペーサ2506、第1のプレート2606、スペーサ2608、接続延長部2610、スペーサ2708、第2のプレート2806、スペーサ2808、接続延長部2810、及び柱2906を形成する材料は、図14A〜図24の同様の名称の要素を形成する材料と同一か又は類似のものであってもよく、同じ又は類似の方法で堆積及び処理(例えば、平坦化)することができる。同様に、誘電材料2706は、誘電材料2006と同一か又は類似のものであってもよく、同じ又は類似の方法で堆積及びパターン形成することができる。
第1のプレート2606、誘電材料2706、及び第2のプレート2806は、コンデンサ3008を形成するが、コンデンサ3008は、幾つかの点で図24のコンデンサ2408と類似のものであることは明らかである。接続延長部2610は、複数のスペーサ2506の2つ以上、すなわち、複数のプローブ3006をコンデンサ3008の第1のプレート2606に電気的に接続し、接続延長部2810は、複数のプローブ3006をコンデンサ3008の第2のプレート2806に電気的に接続する。また、スペーサ2506、接続延長部2610及びスペーサ2608、スペーサ2708、接続延長部2810及びスペーサ2808、及び柱2906がプローブ3006の柱構造3010を形成することも明らかである。
図示はしていないが、マスキング層1504、1704、1804、2504、2604、2804、2904を除去して複数のプローブ3006を複数のプローブ3006が電気的に接続されている犠牲基板1402及びコンデンサ3008にその先端1606で取り付けた状態にしておくことができる。実際、コンデンサ3008がスペーサ2508によってプローブ3006の上方に持ち上げられ、コンデンサ3008がコンデンサ2408よりも広い領域を占めることができるという点を除いて、結果として得られるプローブ3006及びコンデンサ3008は、図24に示すプローブ2406a〜h及びコンデンサ2408とほぼ同様である。
図示はしていないが、図25に一般的に示すように、プローブ3006は、基板2402のような基板の端子2404のような端子に柱2906で取り付けることができる。先端1606は、犠牲基板1402から離型することができ、犠牲基板1402は、除去してプローブ3006を基板2402の端子2404に柱2906で取り付けた状態にしておくことができる。柱2906は、柱2410が端子2404に取り付けられるのと同じ方法で端子2404に取り付けることができる。例えば、柱2906は、はんだ(図示せず)、ろう付け(図示せず)、導電接着剤(図示せず)などによって端子2404に取り付けることができる。上記のように、基板2402は、プローブ基板であってよく、図2のプローブカードアセンブリ内のプローブ基板224として使用することができる。こうして、図2のプローブ226と同様に、プローブ3006を使用してDUT228のような1つ又は複数のDUTの220のような端子に接触できる。コンデンサ3008は、図3のコンデンサ308と同様の働きをすることができる。
本発明はそれほど制約されていないが、幾つかの実施形態では、コンデンサ、抵抗、トランジスタ、ダイオード、及び集積回路(例えば、駆動回路)などの電子コンポーネントは、基板上に配置して基板上及び/又は基板を通過する電気的接続を通して接触構造体に接続する代わりに、基板上の接触構造体(図2に示すプローブ基板224上のプローブ226のような)と直接電気的に接続することができる。周知のように、幾つかの用途では、電子コンポーネントがプローブの接触先端部の近くにあればあるほど、電子コンポーネントの性能は良好になる。例えば、図3の減結合コンデンサ308がプローブ226の近くにあればあるほど、電子コンポーネントと接触構造体の間の電気経路の寄生効果(例えば、容量性及び/又は誘導性効果)が低減される。別の例として、図13D及び図13Eの駆動回路1313がプローブ1324の近くにあればあるほど、プローブ1324にのみ現れる駆動負荷は小さく又は大きくなる。
本明細書では、本発明の具体的な実施形態及び用途について説明してきたが、本発明は、これらの例示的実施形態及び用途又は例示的実施形態及び用途の本明細書での動作又は記述の態様に限定されない。例えば、支柱802、804、806、808、1304、1308、1312、1316は図中では支柱の対を含むように示されているが、2つの支柱でなく1つの支柱も使用することができ、3つ以上の支柱も代替的に使用することができる。上記のように、別の例として、幾つかの実施形態で電子デバイスとしてのコンデンサの製作について説明してきたが、本明細書の実施形態の教示を適用してタイプ、構成、及び/又は構造が同じか又は異なる他の電子コンポーネントを作成することができることは当業者には明らかであろう。別の例として、本明細書に記載する電子コンポーネントのいずれも、本明細書に記載の実施形態の多くで、代わりに製作し、代替的に、個別のあらかじめ作成された電子コンポーネントとして提供し所定位置に取り付けることができる。
本発明の幾つかの実施形態による取り付けられた作成済みの電子コンポーネントを備えた例示的なプローブ構造体を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態による例示的なプローブカードアセンブリを示す図である。 本発明の幾つかの実施形態による通信チャネル及び減結合コンデンサの簡単な概略図である。 本発明の幾つかの実施形態による複数の分岐及び各分岐内の絶縁抵抗を備えた通信チャネルの簡単な概略図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブ構造体がプローブ構造体を電気的に接続するコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブ構造体がプローブ構造体を電気的に接続するコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブ構造体がプローブ構造体を電気的に接続するコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブ構造体がプローブ構造体を電気的に接続するコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブ構造体がプローブ構造体を電気的に接続するコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブ構造体がプローブ構造体を電気的に接続するコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブ構造体がプローブ構造体を電気的に接続するコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブ構造体がプローブ構造体を電気的に接続するコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブ構造体がプローブ構造体を電気的に接続するコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブ構造体がプローブ構造体を電気的に接続するコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブ構造体がプローブ構造体を電気的に接続するコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブ構造体がプローブ構造体を電気的に接続するコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブ構造体がプローブ構造体を電気的に接続するコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブ構造体がプローブ構造体を電気的に接続するコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブ構造体がプローブ構造体を電気的に接続するコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブ構造体がプローブ構造体を電気的に接続するコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブ構造体がプローブ構造体を電気的に接続するコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態による端子を複数のプローブに電気的に接続するタイバーが絶縁抵抗で形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態による端子を複数のプローブに電気的に接続するタイバーが絶縁抵抗で形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態による端子を複数のプローブに電気的に接続するタイバーが絶縁抵抗で形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態による端子を複数のプローブに電気的に接続するタイバーが絶縁抵抗で形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態による端子を複数のプローブに電気的に接続するタイバーが絶縁抵抗で形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される例示的工程を示す図である。 図14A〜図23Bの工程で形成された犠牲基板上のプローブ及びコンデンサの斜視図である。 図14A〜図23Bの工程で形成されたプローブの基板への取り付けを示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される別の例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される別の例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される別の例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される別の例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される別の例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される別の例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される別の例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される別の例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される別の例示的工程を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態によるプローブが犠牲基板上のコンデンサで形成される別の例示的工程を示す図である。

Claims (34)

  1. 基板と、
    前記基板に取り付けられた接触構造体と、
    前記接触構造体に電気的に接続された電子コンポーネントと
    を備え、
    前記電子コンポーネントが前記接触構造体に電気的に接続され、かつ、前記基板から離間しているコンポーネント、プローブ装置。
  2. 複数の接触構造体をさらに含み、
    各接触構造体が、前記接触構造体を前記基板に取り付けるための取り付け部と、前記基板から離れて配置され被試験電子デバイスに接触するように構成された接触部と
    を含む、請求項1に記載の装置。
  3. 前記電子コンポーネントが、コンデンサ、抵抗、トランジスタ、ダイオード、駆動回路及び集積回路のいずれか1つを含む、請求項2に記載の装置。
  4. 前記電子コンポーネントが、コンデンサを含む、請求項2に記載の装置。
  5. 前記接触構造体が、前記基板上に数列配置され、
    前記コンデンサが、前記列の2つの間に配置されたプレートを含む、請求項4に記載の装置。
  6. 前記コンデンサが、各接触構造体の前記取り付け部と前記接触部との間に配置されたプレートを含み、複数の前記接触構造体が、前記複数の接触構造体を前記コンデンサのプレートに電気的に接続する材料を含む、請求項4に記載の装置。
  7. 前記コンデンサが、複数のプレートを含み、少なくとも前記複数のプレートの1つが前記接触構造体の少なくとも1つと一体形成されている、請求項4に記載の装置。
  8. 前記電子コンポーネントが、前記接触構造体の少なくとも2つを電気的に接続する、請求項3に記載の装置。
  9. 前記電子コンポーネントが、別の前記接触構造体が電気的に接続された導電構造体に前記接触構造体の1つを電気的に接続する、請求項3に記載の装置。
  10. プローブカードアセンブリを含む、請求項3に記載の装置。
  11. 基板上で接触構造体を作成する方法であって、
    前記基板に取り付けるベース構造体を構成するステップと、
    前記ベース構造体に取り付ける本体を構成するステップと、
    前記本体に電気的に接続し前記基板から離間している電子コンポーネントを構成するステップと、
    を含む、方法。
  12. 前記ベース構造体を構成するステップが、前記基板上で前記ベース構造体を製作するステップを含む、請求項11に記載の方法。
  13. 前記ベース構造体を構成するステップが、あらかじめ製作されたベース構造体として前記ベース構造体を提供し、前記基板に前記あらかじめ製作されたベース構造体を取り付けるステップを含む、請求項11に記載の方法。
  14. 前記本体を構成するステップが、前記ベース構造体上で前記本体を製作するステップを含む、請求項11に記載の方法。
  15. 前記本体を構成するステップが、あらかじめ製作された本体として前記本体を提供し、前記ベース構造体に前記あらかじめ製作された本体を取り付けるステップを含む、請求項11に記載の方法。
  16. 前記電子コンポーネントを構成するステップが、前記基板上で前記電子コンポーネントを製作するステップを含む、請求項11に記載の方法。
  17. 前記電子コンポーネントを構成するステップが、ディスクリート電子コンポーネントとして前記電子コンポーネントを提供するステップを含む、請求項11に記載の方法。
  18. 前記ベース構造体が、
    前記基板に取り付けられた複数の支柱と、
    前記支柱に取り付けられた結合構造体と、
    を含む、請求項11に記載の方法。
  19. 前記ベース構造体が、ポストを含む、請求項11に記載の方法。
  20. 前記電子コンポーネントが、コンデンサ、抵抗、トランジスタ、ダイオード、駆動回路及び集積回路のいずれか1つを含む、請求項11に記載の方法。
  21. 基板上に第1の接触構造体を形成するステップを含み、
    前記第1の接触構造体が、被試験電子デバイスに接触するように構成された接触部と、前記第1の接触構造体に取り付けられた電子コンポーネントとを含み、前記電子コンポーネントが、前記第1の接触構造体に電気的に接続されかつ前記基板から離間している、プローブ装置の作成方法。
  22. 前記第1の接触構造体を形成するステップが、
    前記基板に取り付ける第1のベース構造体を構成するステップと、
    着脱式ベース上に配置する前記電子コンポーネントを前記基板上で構成するステップと、
    前記電子コンポーネントに取り付ける第2のベース構造体を構成するステップと、
    前記第1のベース構造体と前記第2のベース構造体に取り付ける結合構造体を構成するステップと、
    を含む、請求項21に記載の方法。
  23. 前記第1の接触構造体を形成するステップが、前記着脱式ベースを前記基板から除去するステップをさらに含む、請求項22に記載の方法。
  24. 前記第1のベース構造体が、前記基板の端子に結合された少なくとも1つのワイヤ又は前記基板の前記端子に取り付けられた少なくとも1つのリソグラフィにより形成されたポストを含み、
    前記第2のベース構造体が、前記電子コンポーネントに結合された少なくとも1つのワイヤ又は前記電子コンポーネントに取り付けられた少なくとも1つのリソグラフィにより形成されたポストを含む、請求項23に記載の方法。
  25. 前記第1の接触構造体を形成するステップが、前記結合構造体に梁構造体を取り付けるステップをさらに含み、前記接触部が前記梁構造体を構成する、請求項22に記載の方法。
  26. 前記第1の電子コンポーネントが、コンデンサ、抵抗、トランジスタ、ダイオード、駆動回路及び集積回路のいずれか1つを含む、請求項21に記載の方法。
  27. 前記第1の電子コンポーネントが、コンデンサを含む、請求項21に記載の方法。
  28. 前記第1の接触構造体が、被試験電子デバイスに電源を提供するように構成され、前記コンデンサが減結合コンデンサである、請求項27に記載の方法。
  29. 前記基板上で複数の第2の接触構造体を形成するステップをさらに含み、前記第2の接触構造体の各々が被試験電子デバイスに接触するように構成された接触部を含む、請求項21に記載の方法。
  30. 前記第1の電子コンポーネントが、前記第1の接触構造体を前記第2の接触構造体の1つに電気的に接続する、請求項29に記載の方法。
  31. 前記基板を他の要素と共に組み立ててプローブカードアセンブリを形成するステップをさらに含む、請求項29に記載の方法。
  32. 前記第1の接触構造体と前記第2の接触構造体とを試験デバイスへ搬送するステップと、
    前記基板から前記第1の接触構造体と前記第2の接触構造体とを離型するステップと、
    前記試験デバイスを他の要素と共に組み立ててプローブカードアセンブリを形成するステップと、
    をさらに含む、請求項29に記載の方法。
  33. 前記基板の信号端子上に前記基板から突き出す第1の台座を形成するステップと、
    関連する第2の電子コンポーネントを備えた少なくとも1つの第2の接触構造体を前記基板上で製作するステップと、
    前記第1及び第2の電子コンポーネントの各々の第1の端子上に前記基板から突き出す複数の第2の台座を形成するステップと、
    前記第1及び第2の電子コンポーネントの各々の第2の端子上に前記基板から突き出す複数の第3の台座を形成するステップと、
    前記第1の台座を第2の台座の各々に接続する第1の結合構造体を形成するステップと、
    各々が前記第3の台座の1つを前記第1の接触構造体の1つ又は前記少なくとも1つの第2の接触構造体の1つに接続する複数の第2の導電結合構造体を形成するステップと、
    をさらに含む、請求項21に記載の方法。
  34. 前記第1及び第2の電子コンポーネントが抵抗を含む、請求項33に記載の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013127408A (ja) * 2011-12-19 2013-06-27 Micronics Japan Co Ltd プローブ構造体ユニットの配線及び製造方法

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7557592B2 (en) 2006-06-06 2009-07-07 Formfactor, Inc. Method of expanding tester drive and measurement capability
JP4916893B2 (ja) * 2007-01-05 2012-04-18 株式会社日本マイクロニクス プローブの製造方法
US8058887B2 (en) * 2008-01-23 2011-11-15 Sv Probe Pte. Ltd. Probe card assembly with interposer probes
US8441272B2 (en) * 2008-12-30 2013-05-14 Stmicroelectronics S.R.L. MEMS probe for probe cards for integrated circuits
TW201111798A (en) * 2009-09-29 2011-04-01 Hermes Testing Solutions Inc Structure for test probe card of integrated circuits
US9702904B2 (en) * 2011-03-21 2017-07-11 Formfactor, Inc. Non-linear vertical leaf spring
TW201239365A (en) * 2011-03-22 2012-10-01 Mpi Corp High frequency coupling signal adjustment manner and test device thereof
TWI453423B (zh) * 2012-04-25 2014-09-21 探針阻抗匹配方法
TWI454709B (zh) * 2012-09-07 2014-10-01 Mpi Corp The method of leveling the probe card structure
US9086433B2 (en) * 2012-12-19 2015-07-21 International Business Machines Corporation Rigid probe with compliant characteristics
US9252138B2 (en) * 2014-05-27 2016-02-02 General Electric Company Interconnect devices for electronic packaging assemblies
JP6796596B2 (ja) * 2015-03-31 2020-12-09 テクノプローベ エス.ピー.エー. フィルタリング特性を強化した、電子機器の試験装置のプローブカード
US10101367B2 (en) * 2015-04-10 2018-10-16 Intel Corporation Microelectronic test device including a probe card having an interposer
TWI617811B (zh) * 2016-04-22 2018-03-11 新特系統股份有限公司 探針卡
CN106226614B (zh) * 2016-07-04 2019-03-26 京东方科技集团股份有限公司 一种测试系统及其测试方法
US11973301B2 (en) 2018-09-26 2024-04-30 Microfabrica Inc. Probes having improved mechanical and/or electrical properties for making contact between electronic circuit elements and methods for making
US11768227B1 (en) 2019-02-22 2023-09-26 Microfabrica Inc. Multi-layer probes having longitudinal axes and preferential probe bending axes that lie in planes that are nominally parallel to planes of probe layers
US11761982B1 (en) 2019-12-31 2023-09-19 Microfabrica Inc. Probes with planar unbiased spring elements for electronic component contact and methods for making such probes
US11867721B1 (en) 2019-12-31 2024-01-09 Microfabrica Inc. Probes with multiple springs, methods for making, and methods for using
US11774467B1 (en) 2020-09-01 2023-10-03 Microfabrica Inc. Method of in situ modulation of structural material properties and/or template shape
KR102551965B1 (ko) * 2022-12-02 2023-07-06 주식회사 피엠티 다단구조 접촉팁이 형성된 프로브 시트 및 그 제조 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08226934A (ja) * 1995-02-22 1996-09-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> プローブ

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4747784A (en) * 1986-05-16 1988-05-31 Daymarc Corporation Contactor for integrated circuits
US4894612A (en) * 1987-08-13 1990-01-16 Hypres, Incorporated Soft probe for providing high speed on-wafer connections to a circuit
JPH0653277A (ja) * 1992-06-04 1994-02-25 Lsi Logic Corp 半導体装置アセンブリおよびその組立方法
US5347226A (en) * 1992-11-16 1994-09-13 National Semiconductor Corporation Array spreading resistance probe (ASRP) method for profile extraction from semiconductor chips of cellular construction
US5748002A (en) * 1996-01-26 1998-05-05 Phase Dynamics Inc. RF probe for montoring composition of substances
JP3565893B2 (ja) * 1994-02-04 2004-09-15 アジレント・テクノロジーズ・インク プローブ装置及び電気回路素子計測装置
US5491426A (en) 1994-06-30 1996-02-13 Vlsi Technology, Inc. Adaptable wafer probe assembly for testing ICs with different power/ground bond pad configurations
US5565788A (en) * 1994-07-20 1996-10-15 Cascade Microtech, Inc. Coaxial wafer probe with tip shielding
JP3576677B2 (ja) * 1996-01-19 2004-10-13 キヤノン株式会社 静電アクチュエータ及び、該アクチュエータを用いたプローブ、走査型プローブ顕微鏡、加工装置、記録再生装置
US5734176A (en) * 1996-02-26 1998-03-31 Wiltron Company Impedance controlled test fixture for multi-lead surface mounted integrated circuits
US6046599A (en) * 1996-05-20 2000-04-04 Microconnect, Inc. Method and device for making connection
US5841982A (en) * 1996-06-17 1998-11-24 Brouwer; Derek J. Method and system for testing the operation of an electronic mail switch
US6477132B1 (en) * 1998-08-19 2002-11-05 Canon Kabushiki Kaisha Probe and information recording/reproduction apparatus using the same
US6491968B1 (en) * 1998-12-02 2002-12-10 Formfactor, Inc. Methods for making spring interconnect structures
JP2001244308A (ja) * 2000-02-25 2001-09-07 Mitsubishi Electric Corp 高周波信号用のプローブ
US6811406B2 (en) 2001-04-12 2004-11-02 Formfactor, Inc. Microelectronic spring with additional protruding member
KR100418881B1 (ko) * 2001-05-23 2004-02-19 엘지전자 주식회사 Afm 용 고감도 압전저항 캔틸레버
US6729019B2 (en) * 2001-07-11 2004-05-04 Formfactor, Inc. Method of manufacturing a probe card
US6724205B1 (en) * 2002-11-13 2004-04-20 Cascade Microtech, Inc. Probe for combined signals
US7265562B2 (en) * 2003-02-04 2007-09-04 Microfabrica Inc. Cantilever microprobes for contacting electronic components and methods for making such probes
DE202004021093U1 (de) * 2003-12-24 2006-09-28 Cascade Microtech, Inc., Beaverton Aktiver Halbleiterscheibenmessfühler
US20060038576A1 (en) * 2004-08-19 2006-02-23 Pooya Tadayon Sort interface unit having probe capacitors

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08226934A (ja) * 1995-02-22 1996-09-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> プローブ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013127408A (ja) * 2011-12-19 2013-06-27 Micronics Japan Co Ltd プローブ構造体ユニットの配線及び製造方法
TWI564566B (zh) * 2011-12-19 2017-01-01 日本麥克隆尼股份有限公司 探針構造體單元之配線及製造方法

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