JP6752828B2 - 試験ヘッドのための接触プローブ - Google Patents

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Description

本発明は、試験ヘッドの接触プローブに関する。詳細には、本発明は、ウェハーに統合された電子機器の試験装置の試験ヘッドの接触プローブに関する。以下の記載は、説明を煩雑にしない目的で、適用分野を参考にしている。
よく知られているように、試験ヘッド(プローブヘッド)は、本来、ミクロ構造の複数の接触パッドを、動作テスト、詳細には、電子的なテスト、または一般的なテスト、を実行する試験装置の対応チャネルに電子的に接触するように適応されているデバイス、詳細には、ウェハーに統合されている電子機器である。
統合されたデバイスで実行されるこのテストは、詳細には、製造ステップにおいて、欠陥のあるデバイスを検出し、切り離すために有用である。一般的に、試験ヘッドは、カットし、パッケージを含むチップ内に組み込む前に、ウェハーに統合されているデバイスを、電気的にテストするために使用される。
試験ヘッドは、通常、多数の接触要素、即ち、よい電気的及び機械的特性をもつ特殊合金のワイヤでつくられ、テストされるデバイスの対応する複数の接触パッドへの少なくとも1つの接触部分に備えられる、接触プローブを含む。通常「バーチカルプローブヘッド」と呼ばれる、バーチカルプローブを含む試験ヘッドは、本来、少なくとも一対のプレート、即ち、実質的に板状であり、相互に平行なガイドによって保持される、複数のプローブを含む。これらのガイドは、適切なホールを含み、自由空間、即ち、接触プローブの動き、及び、生じ得る変形のための空隙を残すように、相互に所定の距離をおいて配置されている。一対のガイドは、詳細には、上ガイド及び下ガイドを含み、両ガイドは、接触プローブが軸方向にスライドするガイドホールを、各々含む。プローブは、通常、よい電気的及び機械的特性をもつ特殊合金のワイヤでつくられている。テストされるデバイスの接触プローブと接触パッドとのよい接続は、デバイスの試験ヘッドを押し付けることで保証される。接触プローブは、2つのガイドの間の内部で曲げられて、上ガイド及び下ガイドにつくられたガイドホール内で動くことができ、押し付けることによる接触の間ガイドホール内をスライドする。
さらに、空隙における接触プローブの曲げは、図1に示されるように、プローブの適した構成、または、ガイドによって支援され得る。煩雑にしないために、試験ヘッドに通常含まれる複数のプローブの内、1つの接触プローブだけを示す。示された試験ヘッドは、シフトプレートタイプと呼ばれている試験ヘッドである。
詳細には、図1は、少なくとも、1つの上プレート、即ち、ガイド2、及び、1つの下プレート、即ち、ガイド3を含み、ガイド2は上ガイドホール2Aを有し、ガイド3は下ガイドホール3Aを有し、上ガイドホール2A及び下ガイドホール3Aで、少なくとも1つの接触プローブ4がスライドする。
接触プローブ4は、少なくとも1つの接触端、即ち、接触チップ4Aを有する。用語「端」または「チップ」は端部を意味し、尖っている必要はない。詳細には、接触チップ4Aは、テストされるデバイス5の接触パッド5Aに当接し、デバイスと(図示しない)試験装置との間の機械的及び電気的接触を実現する。試験装置の試験ヘッドは端子要素である。
いくつかの場合、接触プローブは、上ガイドでヘッドにしっかりと固定されている。この場合、試験ヘッドはブロックプローブ試験ヘッドと呼ばれる。代替的に、しっかりと固定されていないプローブを有する試験ヘッドが使用される。これらのプローブは、ミクロ接触ボードによってボードとのインターフェイスをとる。これらの試験ヘッドは、非ブロックプローブ試験ヘッドと呼ばれる。ミクロ接触ボードは、通常、「スペーストランスフォーマ」と呼ばれる。プローブを接触する以外に、テストされるデバイスの接触パッドを、空間的に再配分するためである。詳細には、パッドの中心どうしの間の距離の制限を緩和する。この場合、図1に例示されるように、接触プローブ4は接触チップ4Bも有する。接触チップ4Bは、当該技術分野において、接触ヘッドと呼ばれ、スペーストランスフォーマ6の複数の接触パッド6Aに当接する。プローブとスペーストランスフォーマとの間のよい電気的接触は、接触プローブ4の接触ヘッド4Bを、スペーストランスフォーマ6の接触パッド6Aに押し付けることで、テストされるデバイスとの接触と同様に保証される。
上記したように、上ガイド2及び下ガイド3は、空隙7によって適切に離されている。空隙7によって、接触プローブ4の変形が許容され、テストされるデバイス5の接触パッドとの接触チップの接触、及び、スペーストランスフォーマ6の接触パッドとの接触プローブ4の接触ヘッドの接触が確実とされる。明らかに、上ガイドホール2A及び下ガイドホール3Aは、接触プローブ4のスライド動作を許容する大きさでなければならない。
試験ヘッドの適正な動作は、基本的に、2つのパラメータとリンクされている。接触プローブの縦方向の動き、即ち、オーバートラベル、及び、プローブの接触チップの横方向の動き、即ち、スクラブである。プローブとテストされるデバイスとの間のよい電気的接続は、常に、保証されるべきであるので、これらの特性は、試験ヘッドの製造ステップにおいて評価され、較正されるべきである。サポートから突出している接触プローブを有する試験ヘッドを実現することも可能である。試験ヘッドは、通常、セラミックでつくられ、テストされる機器のパッドと接触している間、適切に曲がることを確実にするように、適合可能に予め形成されている。これらのプローブは、さらに、テストされるデバイスのパッドと接触する際に変形される。
ウェハー上の統合の現代技術によって要求されるプローブのパッキング密度の増大は、詳細には、試験ヘッドが動作し、変形している間に、隣接するプローブが接触する、という問題を生ずる。
プローブの適切な方向、詳細には、曲がった部分の適切な方向、ひいては、変形、の適切な方向を確実にするために、非円形部、詳細には、矩形部、を有する接触ヘッド、及び、非円形部、詳細には、矩形、を有するガイドホールを有するガイドをもつ試験ヘッド、を実現することが知られている。これらによって、テストされるデバイスの接触パッドと接触している間、及び、続いて生じるさらなる変形の間、接触プローブの位置を維持することが可能となる。
詳細には、ガイドホール2A及び3Aでスライドするプローブの部分を含む、接触ヘッドの接触プローブ4の端部及び接触チップ4A及び4Bは、通常、接触パッドでの所望されるスクラブを確実にするために、これらのホールの軸に対して傾きを有する(通常、テストされるデバイスによって画定される平面に直交する)。
ガイドホールの軸に対する接触プローブの端部の傾きは、次に、ホール内のプローブの少なくとも部分的な保持を実現するように、プローブとホールとの間で接触する1つ以上のポイントを生成する。
しかしながら、ガイドホール内でのプローブ、詳細には、プローブの端部の保持は、過剰である場合があり、これにより、プローブのスライドの自由が制限され、全体として、試験ヘッドの適切な動作が影響を受ける。極端な状態では、接触プローブがガイドホールで「スタック」することで、試験ヘッドのあらゆる動作が完全に停止され、試験ヘッドの取り替えが必要となる可能性もある。
関連するガイドホール内でのプローブの適正なスライド、及び、ガイド内でのプローブの位置の適切な保持を確実にし、プローブがスタックすることで、ヘッドを取り替える必要が生じるリスクを最小にするために、接触プローブの他の部分を形成する導電材料よりも極めて硬い導電材料の層で接触プローブ4の端部をコーティングすることが知られている。詳細には、コーティング層は、チップから、ガイドホールの高さまで、対応する端部の端子部分に広がる。
しかしながら、高い硬度を有する導電材料は壊れやすく、厚さを低減した、例えば、0.01ミクロン〜5ミクロンの厚さの、フィルムの形状でしか生成することができない。
例えば、特許文献1からわかるように、端部で、接触プローブの本体から突出した薄いプレートを生成するために、高い硬度を有する導電材料を使用することも可能である。これらのプレートは、極めて耐性が強く、接触パッドを覆うあり得る酸化層を貫通することができる。接触パッドの他の実施例では、これらのプレートは、詳細には、こぶ、即ち、接触部分として、テストされるデバイスから突出した導電要素、との接触を可能とする。
いくつかの場合、接触プローブの中央部分も、プローブの電気的絶縁を改善する傾向を有するアリレンなどの絶縁材料の層でコーティングされている。詳細には、これにより、隣接する接触プローブどうしの間の意図しない接触による回路のショートを回避する。貴金属、詳細には、パラジウム系貴金属、による接触プローブの端部のコーティングも、接触パッドの各々との端部の接触を改善するために使用される。接触プローブを形成する材料は、詳細には、接触プローブを含む試験ヘッドの動作温度が変動することで、実際、接触に問題を有する。
米国特許出願第2012/0286816号
本発明の技術的課題は、接触プローブの本体を形成する導電材料より硬度が高い少なくとも1つの導電材料でつくられた少なくとも1つの端部を有する接触プローブを提供することである。これにより、従来技術によってつくられた試験ヘッドに現在影響を与えている制限及び欠点を解消することができるため、接触パッドの各々と端部との接触を改善することができ、同時に、端部の損傷を回避することができる。
本発明が基礎とする解決案は、接触プローブを形成する導電材料よりも硬度が高い導電材料でつくられたインサートをもつ少なくとも1つの端部を有する接触プローブを実現することである。このインサートは、接触プローブを形成する材料と同じ材料で作られた端部の少なくとも1つのセクションによってサポートされる。
解決案に基づいて、技術的問題は、電子機器の試験装置の試験ヘッドの接触プローブであって、接触パッドの各々に接触するように適応されている端部の各々の間で基本的に長手方向に延在する本体を含み、少なくとも1つの端部が、前記接触プローブをつくる第2導電材料より硬度が高い第1導電材料でつくられたインサートを含み、前記インサートが前記端部のセクションでサポートされ、前記セクションが、前記第2導電材料でつくられ、前記インサートを補完する形状を有し、前記インサートの当接面の各々に対向し、接着する当接面を有するように形成されている、接触プローブによって解決される。
より詳細には、本発明は、以下の追加的な特性を、単独で、または、組み合わせて、必要に応じて含む。
本発明の他の態様によれば、インサートは、接触プローブ、詳細には、端部及びセクション、を形成する第2導電材料より硬度が高い第1導電材料でつくられている。第1導電材料は、ロジウム、プラチナ、イリジウム、もしくは、ロジウム、プラチナ、イリジウムの合金、または、パラジウムコバルト合金、パラジウムニッケル合金またはニッケルリン合金から選択される金属または合金、好ましくは、ロジウムであってよい。
第2導電材料は、ニッケル、もしくは、ニッケルマンガン、ニッケルコバルト、ニッケルタングステン合金などのニッケルの合金、銅、もしくは、銅の合金、パラジウム、もしくは、パラジウムの合金から選択される金属または合金、好ましくは、ニッケルタングステンであってよい。本発明の他の態様によれば、インサート及びセクションは、各々、接触プローブの接触領域を形成する自由端面を有し得る。
詳細には、前記インサートは、前記接触プローブの長手方向に沿って、前記接触領域と反対の位置で、前記インサートの底部に配置される少なくとも1つの第1当接面、及び、前記長手方向に直交する横方向に沿って、少なくとも1つの第2横当接面を含むことができ、前記インサートの前記第1及び第2当接面は、前記セクションの第1及び第2当接面の各々と対向し、接触する。
本発明の他の態様によれば、セクションは、インサートに当接する実質的な層または薄板部を含み得る。
さらに、インサートは、接触プローブ、詳細には、セクションの高さに実質的に相当する高さを有し得る。代替的に、インサートは、接触プローブ、詳細には、セクションの高さより低い高さを有し得る。
この場合、前記インサートは、前記接触プローブ、詳細には、前記セクションの高さの20%〜80%の高さ、好ましくは50%の高さを有し得る。本発明の態様によれば、前記インサートは、前記接触プローブの1つの側面だけに対応して、または、前記接触プローブに完全に埋め込まれるように、前記接触プローブの1つのコーナーに配置されていてもよい。
本発明の他の態様によれば、インサート及びセクションは下部を有し得る。詳細には、前記下部は、前記接触プローブの高さの20%〜80%に、前記接触領域の高さを低減することができる。
さらに、本発明の他の態様によれば、少なくとも前記セクション及び前記インサートをカバーするように、前記端部に延在する、少なくとも1つのコーティング層を含み得る。詳細には、前記コーティング層は、内部ストレスが低い導電合金、好ましくはニッケル合金、もしくは、疲労耐性が高い、好ましくはロジウムまたはロジウムの合金、でつくられていてもよい。
本発明の他の態様によれば、接触プローブは、インサート及びセクションの間の当接面に配置された少なくとも1つの接着フィルムを、さらに含む。詳細には、接着フィルムは、ニッケルまたはニッケル合金、もしくは、金、銀、プラチナまたは金、銀、プラチナの合金から選択される金属または合金、好ましくは、金であってよい。
本発明の他の態様によれば、インサート及びセクションは、曲面形状端面を有することができ、自由端面は接触プローブの接触領域を形成する。詳細には、接触領域はインサートだけの自由端面で形成されていてもよい。
さらに、本発明の他の態様によれば、端部は、少なくとも1つの第1及び第2インサートを含むことができ、第1及び第2インサートは、両インサートのサポートを実現するセクションの薄板部の側面に対称的に配置される。詳細には、薄板部は接触プローブの高さより低い高さをもち得る。さらに、薄板部は中央に配置され、実質的に王冠状のインサートで完全に囲まれ、もしくは、接触プローブの1つの面から突出する面を有し、インサートは基本的にU形状であり、もしくは、実質的にL形状のインサートに囲まれ、接触プローブの1つのコーナーに配置されていてもよい。
さらに、本発明の他の態様によれば、接触プローブは、インサート及びセクションの間に配置された少なくとも1つのマテリアルブリッジを含み得る。マテリアルブリッジは、第1導電材料でつくられていてもよい。
最後に、インサートは、長手方向に沿って、10μm〜1000μmの間の長さをもち得る。技術的問題は、また、上記のように実現される複数の接触プローブを含む、電子機器の試験装置の試験ヘッドによって解決される。
本発明による接触プローブの特性及び効果は、添付図面を参照する実施例の以下の記載から生じる。実施例の記載は例示であり、本発明は実施例の記載に限定されない。
従来技術によるバーチカルプローブを有する試験ヘッドの接触プローブを示す。 本発明による接触プローブの実施例の透視図を示す。 本発明による接触プローブの実施例の分解図を示す。 本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。 本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。 本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。 本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。 本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。 本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。 本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。 本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。 本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。 本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。 本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。 本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。 本発明による接触プローブの代替的な実施例の透視図を示す。
これらの図面、詳細には、図2Aを参照して、ウェハーに統合された電子機器の試験装置の試験ヘッドの接触プローブについて説明する。接触プローブは、全体を通して、参照符号10で示される。
図面は、本発明の重要な特徴を強調するために、本発明による接触プローブを簡易的に表しているのであり、実物と同様の比率ではない。所望される適用に応じて形状は可変であるため、図面において、様々な要素が簡易に示されている。
詳細には、図2Aは、本質的に、接触プローブ10の端部10Aを示す。端部10Aは、例えば、従来のタイプと同様に図示しない、テストされるデバイスの接触パッドに当接する傾向を有する、少なくとも1つの接触チップを含む。接触プローブ10は、従来技術に関連して図1で例示するような、端部が接触パッドに接触しやすい端部10Aである、バーチカルプローブ試験ヘッドで使用され得る構成を有していてもよいし、当該技術分野で使用される他の任意の形態を有していてもよい。接触パッドは、接触チップの場合と同様に、テストされるデバイスの接触パッドであってもよいし、接触ヘッドの場合と同様に、スペーストランスフォーマの接触パッドであってもよい。端部10Aが接触チップであるとすれば、図1の既知の例で示される接触プローブ10は、さらに、端部、詳細には、接触チップと同様の形状または異なる形状を有する(図示しない)接触ヘッド、を有していてもよい。接触ヘッドは、非ブロックプローブの場合と同様に、スペーストランスフォーマの接触パッドに当接される。代替的に、接触ヘッドは、セラミックサポートに、例えば、サポートから突出するブロックプローブの場合と同様に、固定的に関連付けられ得る。
接触プローブ10は、基本的に、端部どうしの間、詳細には、接触チップと接触ヘッドとの間で、図2AにYで示される、長さ方向に延在する本体10Cを含む。本発明の一態様によれば、接触プローブ10の少なくとも1つの端部10A、例えば、接触チップ、は、端部10Aのセクション21によってサポートされるインサート20を含む。
より詳細には、図2Bの分解図で示されるように、セクション21は、インサート20の第1当接面20Aに当接し接触する、1つの第1当接面21A、及び、インサート20の第2当接面20Bに当接し接触する、1つの第2当接面21Bを、少なくとも有する形状である。セクション21は、インサート20に当接するサポートを形成する、実質的に層状(即ち、薄いプレート部)の部分21’を含む。
インサート20及びセクション21は、図2Aで示される、接触プローブ10の接触領域22を形成する、自由端面22A及び22Bを、各々もつ。
詳細には、第1当接面20Aは、接触プローブ10の接触領域22を開始点として、長さ方向Yに沿ったインサート20の底面であり、一方、インサート20の第2当接面20Bは、図2AのXで常に示される横方向に沿った側面であり、詳細には、図のローカルリファレンスシステムによれば、右側面である。
インサート20は、長さ方向Yに沿って長さL、10μm〜1000μm、であり、図2Aに示すように、直交方向Zに沿って高さH1、接触プローブ10の高さHと等しく、20μm〜100μm、である。図2Aの例において、インサート20は、詳細には、接触プローブ10のコーナーの1つに位置し、さらされた面、詳細には、図のローカルリファレンスシステムによれば、上面、下面、及び、左側面、をもつ。
インサート20は、接触プローブ10、詳細には、本体10C及び端部10A、より詳細には、セクション21がつくられている第2導電材料よりも硬度が高い第1導電材料でつくられている。
第1導電材料は、金属または合金であり、ロジウム、プラチナ、イリジウムまたはこれらの合金、パラジウムコバルト合金、パラジウムニッケル合金、または、ニッケルリン合金であってよい。本発明の好ましい実施形態では、第1導電材料はロジウムである。
また、第2導電材料は、金属または合金であり、例えば、ニッケルまたは、ニッケルマンガン合金、ニッケルコバルト合金、またはニッケルタングステン合金などのニッケルの合金、銅またはその合金、パラジウムまたはその合金であってよい。本発明の好ましい実施形態では、第2導電材料はニッケルタングステンである。
詳細には、形状及び使用されている材料によって、端部10Aのセクション21は、インサート20への機械的なサポートを実現している。セクション21の第2導電材料は、インサート20の第1導電材料よりも壊れやすくない。セクション21は、インサート20を補完する形状を有している。
図に例示されている実施例において、接触プローブ10は実質的に矩形のセクションである。接触プローブ10が任意の角柱の形状を有していてもよいことは明らかである。
図3に示されるように、接触プローブ10は、少なくともセクション21およびインサート20をカバーするように、端部10Aで広がる少なくとも1つのコーティング層23を含む。実施例によれば、コーティング層23は、接触プローブ10の接触領域22、即ち、インサート20の自由端面22A及びセクション21の自由端面22Bが出るように行われていてもよい。
コーティング層23は、ニッケル合金などの内部ストレスが低い導電合金でつくられていてもよい。これにより、接触プローブ10の端部10Aの機械的性能を向上させることができる。コーティング層23は、セクション21の当接面21Aに当接する当接面20A及びセクション21の当接面21Bに当接する当接面20Bをもつインサート20の位置を維持するように適応されている。実際には、コーティング層23は、インサート20及びセクション21の保持ソックとして機能する。
さらに、硬度が高いコーティング層23を使用することで、プローブの動作寿命を伸ばすことができる。したがって、接触プローブ10の端部10Aがテストされるデバイスの接触パッドに押し付けられて接触しているテスト動作が多数行われ、通常、研磨布を含むクリーニング及び再形成が多数行われた場合でも、適正な動作を保証することができる。さらに、コーティング層23は、耐摩耗性が高い、詳細には、硬度が高い導電合金でつくられていてもよい。これにより、試験ヘッドの下ガイド、詳細には、接触プローブが軸方向にスライドするガイドホール、の摩耗を抑制することができる。この場合、コーティング層23は、下ガイドの厚さ全体に、即ち、試験ヘッド、詳細には空隙、の面まで、広がるように形成される。研磨布で行われるクリーニングは、接触領域22に対応するコーティング層23を除去することができ、インサート20の自由端面22A及びセクション21の自由端面22Bを出させる。代替的な実施例によれば、接触プローブ10は、接触プローブ10の端部10Aのインサート20及びセクション21の間の、当接面20A及び20B、及び21A及び21Bに配置される、少なくとも1つの接着フィルム24を、さらに含む。
詳細には、接着フィルム24は、セクション21へのセクション20の接着を向上させるように、ニッケルなどの金属またはニッケル合金などの金属合金でつくられていてもよい。代替的に、接着フィルム24は、金、銀、プラチナ、または、金属合金、好ましくは金の金属合金でつくられていてもよい。
当該分野で知られているように、用語「フィルム」は、0.01μm〜0.5μmの厚さを有する層を表す。
図2A、2B及び図3に例示される実施例において、例として、インサート20は、接触プローブ10及び接触プローブ10をサポートするセクション21、詳細には、薄いプレート部2、の高さHに実質的に対応する高さH1を有する。
代替的に、図4A〜図4Cに例示するように、インサート20は、接触プローブ10の1つよりも低い高さH2をもつ。
インサート20の高さH2は、例えば、接触プローブ10の高さHの20%〜80%に等しく、好ましくは、50%に等しい。より詳細には、高さH2は3μm〜50μmの値をもつ。
接触プローブ10の1つのコーナーに配置されたインサート20について検討する。この場合、インサート20及びインサート20をサポートするセクション21は、図4Aに示されるように、相互に接着している第3当接面20C及び21Cを少なくとも有する。詳細には、インサート20の第3当接面20Cは、図のローカルリファレンスシステムにおいて、上面である。
代替的に、インサート20は、接触プローブ10の1つの側面だけに配置され得る。この場合、インサート20及びインサート20をサポートするセクション21は、図4Bに示すように第4当接面20D及び21D及び第5当接面20E及び21Eを少なくとも有する。図のローカルリファレンスシステムにおいて、詳細には、インサート20の第4当接面20Dは、下面であり、インサート20の第5当接面20Eは左側面である。
さらに、インサート20は、接触プローブ10に完全に埋め込まれるように、配置されていてもよい。この場合、インサート20及びインサート20をサポートするセクション21は、図4Cに示されるように、第3当接面20C、第4当接面20D、第5当接面20Eを有する。
何れの場合でも、インサート20は、接触プローブ10の接触領域22に対応して出ている、少なくとも1つの自由端面22Aをもつ。
図5に例示される代替的な実施例によれば、インサート20及びセクション21は、接触プローブ10の接触領域22の面積を低減する下部25を有する。この場合、接触領域22よりも大きい面積を有する断面をもつ接触プローブ10を使用することができ、後方は、例えば、詳細には、テストされるデバイスの接触パッドの大きさに限定され、もしくは、接触プローブ10の第1当接面20Aがパッドで行う接触によって限定される。
底部25において、接触領域22は、接触プローブ10の高さより低い高さH3をもつ。詳細には、接触領域22の高さH3は接触プローブ10の高さHの20%〜80%であり、好ましくは、50%である。より詳細には、高さH3は3μm〜50μmの範囲の値であってよい。
接触プローブ10の高さHと等しい高さH1を有するインサート20(図6A)、及び下部25(図6B)を含む接触プローブ10の場合、接触プローブ10、詳細には、その端部10Aを、図6A及び図6Bに例示するように、少なくともその周囲で接触領域22を尖鋭にするためのラッピング操作の対象としてもよい。この場合、接触領域22を形成するインサート20の自由端面22A及びセクション21の自由端面22Bは、ラッピング操作により、曲面形状を有する。ラッピング操作は、試験ヘッドの接触プローブ及び/またはその構成要素の製造の最後に実行され得る。例えば、端部の丸められた形状または尖鋭形状を「更新」するために、及び、当該部分に蓄積され得る不純物を取り除くために、プローブが挿入される試験ヘッドの寿命が尽きるまで、接触プローブ10の端部の1つもしくは複数のラッピング操作を実行することも可能である。
図6Cに例示される代替的な実施例によれば、ラッピング操作は、詳細には、接触領域22のセクション21の自由端面22Bの面積を削減することで、インサート20のセクション21をより薄くすることができる。これにより、インサート20の自由端面22Aだけで、接触領域22が形成される。端部10Aは、この場合、図6Dに示すように、下部25を含み得る。
インサート20がつくられている材料の壊れやすさが問題とならないように、セクション21によって実現されるサポートで、「消耗」端部10Aを実現するように適応された大きさ、詳細には、長さLで、インサート20を実現することができる。詳細には、インサート20の長さ方向のサイズに限定される。これにより、既知のプローブに影響する問題を解消する。
図7Aに示されるように、インサートのサポートを実現する中央薄板部21’を有するセクション21の側面に、対称的に配置される、少なくとも第1インサート20’及び第2インサート20”を含むように、端部10Aを実現することができる。このような場合であっても、接触プローブ10の端部10Aは、図7Bに示されるように、下部25を有していてもよい。
さらに、セクション21の削減された、詳細には、プローブの高さHより低い高さH4をもつ薄板部21”を実現することができる。
削減された薄板部21”の高さH4は、接触プローブ10の高さHの20%〜80%であり、好ましくは、50%である。より詳細には、高さH4は3μm〜50μmの範囲の値をもち得る。図8に例示されるように、削減された薄板部21”は、この場合、実質的に王冠形状である、インサート20によって完全に囲まれ、中央に配置される。接触プローブ10の面の少なくとも1つの出ている面を有するように、削減された薄板部21”を実現することができる。この場合、インサート20は、薄板部21”の3つの側面を囲むように、実質的にU字形状である。さらに、削減された薄板部21”は、実質的にL形状であるインサート20によって囲まれる、接触プローブ10の1つのコーナーで実現され得る。図5、図6A〜図6D、図7A、図7Bに例示される実施形態のインサートは、図4A〜図4Cに例示される代替的な実施形態によるように、図5、図6A〜図6D、図7A、図7Bで例示される位置とは異なる位置に配置され得る。
明らかに、インサート20とセクション21との間に配置された接着フィルム、及び、少なくともセクション21及びインサート20をコーティングするように、端部10Aに延在するコーティング層をもつ、図4A〜図4C、図5、図6A〜図6D、図7A、図7Bの実施例を提供することができる。
最後に、図9に例示される代替的な実施例によれば、接触プローブ10は、インサート20とセクション21との間に、少なくともマテリアルブリッジ30を含み得る。マテリアルブリッジ30は、インサート20からセクション21に延在する複数のマテリアルブリッジ30であってよい。
より詳細には、マテリアルブリッジ30は、インサート20がつくられている第1導電材料によって実現され得、セクション21におけるインサートの保持を改善する。
第1導電材料で満たされるのに適したブラインドホールによってマテリアルブリッジをつくってもよい。
最後に、腐食剤から接触プローブを保護する外層をもつ、接触プローブ10、詳細には端部10Aをコーティングしてもよい。試験ヘッドは、接触プローブ10の複数のタイプのプローブを含む。詳細には、試験ヘッドは、空隙を画定するように相互に間隔を空けて配置された上ガイド及び下ガイドを含み得、接触プローブがスライドする上ガイドホール及び下ガイドホールを含み得る。代替的に、試験ヘッドは、板状サポート、詳細には、セラミック板サポートを含み得、複数の接触プローブが、プローブのヘッドで、しっかりとサポートに固定される。一方、テストされるデバイスの対応する複数の接触パッドに当接するように板状サポートから、プローブのチップが自由に突出している。
実際には、接触プローブ10の他の部分を形成する材料より硬度が高い材料でつくられたインサート20を含む接触プローブ10は、テストされるデバイスまたはスペーストランスフォーマのパッドとの接触が改善される。「消耗」チップを実現するように適応された大きさをもつ端部10A、インサート20及びセクション21の少なくとも2つの当接面に対応した固定によって、相互に対向し、接触するインサート20の適切なサポートを提供するセクション21の構造を実現することができる。第1導電材料でつくられているインサート20、実際の接触に提供する、第2導電材料でつくられているセクション21は、テストされるデバイスのパッドの酸化層を貫通することが可能である。
明らかに、上記接触プローブに対して、当業者は、特定の必要性及び仕様に適合するように、いくつかの変更を実行することができる。

Claims (23)

  1. 電子機器の試験装置の試験ヘッドの接触プローブ(10)であって、
    接触パッドの各々に接触するように適応されている端部の各々の間で基本的に長手方向(Y)に延在し、前記長手方向(Y)に直交する方向(Z)に高さ(H)を有する本体を含み、
    少なくとも1つの端部(10A)が、前記接触プローブ(10)をつくる第2導電材料より硬度が高い第1導電材料でつくられたインサート(20)を含み、
    前記インサート(20)が前記端部(10A)のセクション(21)でサポートされ、
    前記セクション(21)が、前記第2導電材料でつくられ、前記インサート(20)を補完する形状を有し、前記インサート(20)の当接面(20A、20B)の各々に対向し、接着する当接面(21A、21B)を有するように形成され、
    前記インサート(20)及び前記セクション(21)は、前記接触プローブ(10)の接触領域(22)を形成する自由端面(22A、22B)の各々を有する、
    接触プローブ。
  2. 前記第1導電材料は、ロジウム、プラチナ、イリジウム、もしくは、ロジウム、プラチナ、イリジウムの合金、または、パラジウムコバルト合金、パラジウムニッケル合金またはニッケルリン合金から選択される金属または合金である、
    請求項1に記載の接触プローブ。
  3. 前記第2導電材料は、ニッケル、もしくは、ニッケルマンガン、ニッケルコバルト、ニッケルタングステン合金などのニッケルの合金、銅、もしくは、銅の合金、パラジウム、もしくは、パラジウムの合金から選択される金属または合金である、
    請求項1に記載の接触プローブ。
  4. 前記インサート(20)は、前記接触プローブ(10)の前記長手方向(Y)に沿って、前記接触領域(22)と反対の位置で、前記インサート(20)の底部に配置される少なくとも1つの第1当接面(20A)、及び、前記長手方向(Y)に直交する横方向(X)に沿って、少なくとも1つの第2横当接面(20B)を含み、
    前記インサート(20)の前記第1当接面及び第2当接面(20A、20B)は、前記セクション(21)の第1及び第2当接面(21A,21B)の各々と対向し、接触する、
    請求項1に記載の接触プローブ。
  5. 前記セクション(21)は前記インサート(20、20’、20”)に当接する薄板部(21’、21”)を含む、
    請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の接触プローブ。
  6. 前記インサート(20)は前記接触プローブ(10)、詳細には、セクション(21)の前記高さ(H)に対応する高さ(H1)を有する、
    請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の接触プローブ。
  7. 前記インサート(20)は、前記接触プローブ(10)、詳細には、セクション(21)の前記高さ(H)より低い高さ(H2、H4)を有する、
    請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の接触プローブ。
  8. 前記インサート(20)は、前記接触プローブ(10)、詳細には、前記セクション(21)の高さ(H)の20%〜80%の高さ(H2、H4)を有する、
    請求項7に記載の接触プローブ。
  9. 前記インサート(20)及び前記セクション(21)は下部(25)を含むことで、前記接触プローブ(10)の前記高さ(H)の20%〜80%に、前記接触領域(22)の高さ(H3)を低減する、
    請求項1〜請求項8の何れか1項に記載の接触プローブ。
  10. 少なくとも前記セクション(21)及び前記インサート(20)をカバーするように、前記端部(10A)に延在する、少なくとも1つのコーティング層(23)を、さらに含む、
    請求項1〜請求項9の何れか1項に記載の接触プローブ。
  11. 前記コーティング層(23)は、ニッケル合金から選択される導電合金、もしくは、ロジウムまたはロジウムの合金、でつくられている、
    請求項10に記載の接触プローブ。
  12. 前記インサート(20)と前記セクション(21)との間の前記当接面に配置されている、少なくとも1つの接着フィルム(24)を、さらに含む、
    請求項1〜請求項11の何れか1項に記載の接触プローブ。
  13. 前記接着フィルム(24)は、ニッケルまたはニッケル合金、もしくは、金、銀、プラチナまたは金、銀、プラチナの合金から選択される金属または合金である、
    請求項12に記載の接触プローブ。
  14. 前記自由端面(22A、22B)は曲面形状である、
    請求項1〜請求項13の何れか1項に記載の接触プローブ。
  15. 前記端部(10A)は、少なくとも1つの第1インサート(20’)及び1つの第2インサート(20”)を含み、少なくとも1つの第1インサート(20’)及び1つの第2インサート(20”)は、前記インサート(20’、20”)の両方のサポートを実現する、前記セクション(21)の薄板部(21’)の側面に対称的に配置されている、
    請求項1〜請求項14の何れか1項に記載の接触プローブ。
  16. 前記薄板部(21”)は前記接触プローブ(10)の前記高さ(H)より低い高さ(H4)を有する、
    請求項15に記載の接触プローブ。
  17. 前記薄板部(21”)は中央に配置され、王冠状のインサート(20)で完全に囲まれている、
    請求項16に記載の接触プローブ。
  18. 前記薄板部(21”)は、前記接触プローブ(10)の1つの面から突出する面を有し、
    前記インサート(20)はU形状である、
    請求項16に記載の接触プローブ。
  19. 前記薄板部(21”)は、前記接触プローブ(10)の1つのコーナーに配置され、L形状のインサート(20)に囲まれている、
    請求項16に記載の接触プローブ。
  20. 前記インサート(20)及び前記セクション(21)の間に配置されている少なくとも1つのマテリアルブリッジ(30)を含む、
    請求項1〜請求項19の何れか1項に記載の接触プローブ。
  21. 前記マテリアルブリッジ(30)は、第1導電材料でつくられている、
    請求項20に記載の接触プローブ。
  22. 前記インサート(20)は、前記長手方向(Y)に沿って、10μm〜1000μmの間の長さ(L)を有する、
    請求項1〜請求書21の何れか1項に記載の接触プローブ。
  23. 請求項1〜請求項22の何れか1項に記載の接触プローブ(10)を複数含む、
    電子機器の試験装置の試験ヘッド。
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