JP7437588B2 - プローブ及びプローブカードデバイス - Google Patents

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Description

本開示は、プローブ及びプローブカードデバイスに関し、より詳細には、電子機器を試験するためのプローブ及びプローブカードデバイスに関する。
集積回路チップ(ICチップ)の電気的試験は、製造プロセスにおける重要なステップである。各ICチップは、その電気的機能を保証するために、ウェハレベルとパッケージレベルの両方で試験する必要がある。ICチップの電気的機能を試験するために、プローブカードデバイスを備えた試験機が導入されている。
特に、プローブカードデバイスは複数のプローブ(すなわち、プロービングピン)を有しており、試験機は、プローブカードデバイスのプローブを介して被試験デバイス(DUT)に接触し、試験を行う。しかしながら、プローブ間のピッチを小さくすることができないため、DUTの最小サイズが制限される場合がある。
この「背景技術」セクションは、背景情報としてのみ提供されている。この「背景技術」の記述は、このセクションで開示された主題が本開示の先行技術を構成することを認めるものではなく、この「背景技術」セクションのいかなる部分も、この「背景技術」セクションを含む本願の何らかの部分が本開示の先行技術を構成するということを認めるものとして使用してはならない。
本発明は、電子機器を試験するためのプローブ及びプローブカードデバイスを提供することを課題とする。
本開示の1つの態様は、プローブを提供する。当該プローブは、本体と、この本体の端部とを含む。この本体の端部は、突出部と凹部とを有する。この突出部は、上記端部の第1の側面に配置されている。上記凹部は、上記端部の第2の側面に形成されている。上記凹部の寸法は、突出部の上端部の寸法よりも大きい。
いくつかの実施形態では、上記第1の側面は、上記第2の側面とは反対側にある。
いくつかの実施形態では、上記突出部は、上記端部から離れるように突出し、上記凹部は、上記端部に向かって凹状である。
いくつかの実施形態では、上記凹部の深さは、上記突出部の上端部の厚さよりも大きい。
いくつかの実施形態では、上記凹部の深さは、上記端部の幅の約5%~30%である。
いくつかの実施形態では、上記凹部の開口部の長さは、上記突出部の上端部の長さよりも大きい。
いくつかの実施形態では、上記凹部は、上記端部の外側から上記端部の内側に向かってテーパ状になっている。
いくつかの実施形態では、上記凹部の形状は、台形、円弧又は矩形を含む。
いくつかの実施形態では、上記突出部の形状は、上記凹部の形状に対応している。
本開示の別の態様は、プローブを提供する。当該プローブは、本体と、この本体の端部とを含む。この本体の端部は、突出部と、凹部とを有する。この凹部は、別のプローブの別の突出部を収容するための形状を有する。
いくつかの実施形態では、上記凹部と上記別のプローブの別の突出部は、当該プローブと上記別のプローブとがアレイ状に配置されているときに互いに近接しており、上記凹部の形状は上記別のプローブの別の突出部を収容する。
いくつかの実施形態では、上記凹部の位置は、当該プローブと上記別のプローブがアレイ状に配置されているときの上記別のプローブの別の突出部の位置に対応する。
本開示の別の態様は、プローブカードデバイスを提供する。当該プローブカードデバイスは、第1のプレートと、複数のプローブとを含む。上記複数のプローブは、上記第1のプレートを介して配列され、第1のプローブと第2のプローブとを含む。この第1のプローブは、第1の本体と、第1の本体の端部とを有する。この第1の本体の端部は、第1の凹部と第1の突出部とを有する。上記第2のプローブは、第2の本体と、第2の本体の端部とを有する。第2の本体の端部は、第2の凹部と第2の突出部とを有する。この第2の突出部は、上記第1の凹部の中に延びている。
いくつかの実施形態では、上記第1の本体の端部と上記第2の本体の端部との間の距離は、上記第2の突出部の厚さよりも小さい。
いくつかの実施形態では、上記第2の突出部の形状は、第1の凹部の形状に対応している。
いくつかの実施形態では、上記第2の突出部の位置は、上記第1の凹部の位置に対応する。
いくつかの実施形態では、上記第1の凹部及び上記第2の突出部は、互いに近接している。
いくつかの実施形態では、上記第1のプレートは、上記複数のプローブを受け入れるための複数の第1の貫通孔を有する。
いくつかの実施形態では、当該プローブカードデバイスは、第2のプレートをさらに含む。この第2のプレートは、上記第1のプレートと平行であり、上記複数のプローブを受け入れるための複数の第2の貫通孔を有する。
いくつかの実施形態では、同じプローブを受け入れる上記第1の貫通孔と第2の貫通孔とは、第1のプレート及び第2のプレートに垂直な方向から見てオフセットされている。
上記の事柄は、以下の本開示の詳細な説明をよりよく理解するために、本開示の特徴及び技術的利点をかなり大まかに概説したものである。本開示の追加の特徴及び利点は、以下で説明され、本開示の特許請求の範囲の主題を形成する。開示された構想及び特定の実施形態は、本開示の同じ目的を遂行するための他の構造又はプロセスを改変又は設計するための基礎として容易に利用できることが、当業者には理解されるはずである。そのような同等の構造は、添付の特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱しないことも、当業者には理解されるはずである。
本開示のより完全な理解は、図と関連して考慮すると、詳細な説明及び特許請求の範囲を参照することによって導かれる可能性があり、図面では、同様の参照番号は、図全体にわたって同様の要素を指す。
図1Aは、本開示のいくつかの実施形態に係るプローブの模式図である。 図1Bは、本開示の一実施形態に係るプローブの本体の端部の拡大図である。 図1Cは、本開示のいくつかの実施形態に係るプローブのプローブアレイの模式図である。 図2Aは、本開示のいくつかの実施形態に係るプローブの模式図である。 図2Bは、本開示の一実施形態に係るプローブの本体の端部の拡大図である。 図2Cは、本開示のいくつかの実施形態に係るプローブのプローブアレイの模式図である。 図3Aは、本開示のいくつかの実施形態に係るプローブの模式図である。 図3Bは、本開示のいくつかの実施形態に係るプローブのプローブプローブアレイの模式図である。 図3Cは、本開示のいくつかの実施形態に係るプローブの模式図である。 図3Dは、本開示のいくつかの実施形態に係るプローブのプローブアレイの模式図である。 図3Eは、本開示のいくつかの実施形態に係るプローブの模式図である。 図3Fは、本開示のいくつかの実施形態に係るプローブのプローブアレイの模式図である。 図3Gは、本開示のいくつかの実施形態に係るプローブの模式図である。 図3Hは、本開示のいくつかの実施形態に係るプローブのプローブアレイの模式図である。 図4Aは、本開示のいくつかの実施形態に係るプローブカードデバイスの模式図である。 図4Bは、本開示のいくつかの実施形態に係るプローブカードデバイスのプローブの模式図である。 図4Cは、本開示の一部の実施形態に係るプローブの本体の端部の拡大図である。 図4Dは、本開示のいくつかの実施形態に係るプローブカードデバイスの2つの隣接するプローブの模式図である。
本開示の以下の説明は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する、本開示の実施形態を図示する図面を伴うものであるが、本開示はそれらの実施形態に限定されるものではない。加えて、以下の実施形態を適切に統合して別の実施形態を完成させることができる。
「1つの実施形態」、「一実施形態」、「例示的な実施形態」、「他の実施形態」、「別の実施形態」等への言及は、そのように記載された本開示の実施形態(複数可)が特定の特徴、構造、又は特性を含む可能性があるが、すべての実施形態が必ずしもその特定の特徴、構造、又は特性を含むわけではないことを示す。さらに、「実施形態において」、「実施形態では」というフレーズを繰り返し使用することは、必ずしも同じ実施形態を指すわけではないが、その場合もある。
本開示を完全に理解できるようにするために、詳細なステップ及び構造を以下の説明で提供する。当然のことながら、本開示の実施態様は、当業者に知られている特別な詳細を制限するものではない。加えて、本開示を不必要に限定しないように、公知の構造及びステップは詳細に説明されない。本開示の好ましい実施形態は、以下で詳細に説明される。しかしながら、詳細な説明に加えて、本開示は、他の実施形態においても広く実施されてよい。本開示の範囲は、詳細な説明に限定されず、特許請求の範囲によって定められる。
図1A及び図1Bを参照されたい。図1Aは、本開示のいくつかの実施形態に係るプローブ11の模式図である。プローブ11は、本体111と、本体111の2つの端部113、115とを含んでもよい。端部113、115は、反対側にあって(対向していて)もよい。端部115は、試験のために集積回路(IC)チップ(図示せず)に触れるための先端部であってもよい。図1Bは、本開示の一実施形態に係る本体111の端部113の拡大図である。端部113は、突出部1131と、凹部1132とを含んでもよい。このような実施形態では、突出部1131及び凹部1132は、矩形の形状を有していてもよい。
詳細には、端部113は、反対側を向く(表裏の関係にある)2つの側面S11及びS12を有していてもよい。突出部1131は、端部113の側面S11に配置され、端部113から離れるように突出していてもよい。凹部1132は、端部113の側面S12に形成され、端部113に向かって凹状であっても(凹んでいても)よい。
いくつかの実施形態では、凹部1132の寸法は、突出部1131の上端部1131Tの寸法よりも大きくてもよい。いくつかの実施態様では、凹部1132の開口部の長さL12は、突出部1131の上端部1131Tの長さL11よりも大きくてもよい。いくつかの実施態様では、凹部1132の深さD1は、突出部1131の上端部1131Tの厚さT1よりも大きくてもよい。
従って、プローブ11がプローブアレイに配置されているとき、プローブ11の凹部1132は、凹部1132の寸法が突出部1131の上端部1131Tの寸法よりも大きいので、別のプローブ11の突出部1131を収容してもよい。
本開示のいくつかの実施形態に係るプローブ11のプローブアレイ11Aの模式図である図1Cを参照されたい。具体的には、プローブ11がプローブアレイ11Aに配置されているとき、凹部1132の位置は、別のプローブ11の突出部1131の位置に対応していてもよく、凹部1132は、別のプローブ11の突出部1131を収容するための形状を有していてもよい。
さらに、凹部1132が別のプローブ11の突出部1131を収容しているとき、凹部1132と別のプローブ11の突出部1131とは互いに近接しており、プローブ11が短絡しないように離間している必要がある。つまり、凹部1132と別のプローブ11の突出部1131とは非接触である。
いくつかの実施形態では、プローブ11の電気的特性が良好に機能するように制御することを目的として、凹部1132の深さD1と端部113の幅W1との比が閾値よりも大きくならないようにしてもよい。
例えば、凹部1132の深さD1は、端部113の幅W1の約5%~30%であってもよい。別の例として、凹部1132の深さD1は、端部113の幅W1の約10%~20%であってもよい。
図2A及び図2Bを参照されたい。図2Aは、本開示のいくつかの実施形態に係るプローブ21の模式図である。プローブ21は、本体211と、本体211の端部213、215とを含んでもよい。端部213及び215は、反対側にあってもよい。端部215は、試験のためにICチップ(図示せず)に触れるための先端部であってもよい。図2Bは、本開示の一実施形態に係る本体211の端部213の拡大図である。端部213は、突出部2131と凹部2132とを含んでいてもよい。このような実施形態では、凹部2132は、端部213の外側から端部213の内側に向かってテーパ状になっていてもよい。
詳細には、端部213は、反対側を向く2つの側面S21及びS22を有していてもよい。突出部2131は、端部213の側面S21に配置され、端部213から離れるように突出していてもよい。凹部2132は、端部213の側面S22に形成され、端部213に向かって凹状であってもよい。
いくつかの実施形態では、凹部2132の寸法は、突出部2131の一部の寸法よりも大きくてもよい。いくつかの実施態様では、凹部2132の開口部の長さL22は、突出部2131の一部の長さL21よりも大きくてもよい。
従って、プローブ21がプローブアレイに配置されているとき、プローブ21の凹部2132は、凹部2132の寸法が突出部2131の一部の寸法よりも大きいので、別のプローブ21の突出部2131の一部を収容してもよい。
プローブ21のプローブアレイ21Aの模式図である図2Cを参照されたい。具体的には、プローブ21がプローブアレイ21Aに配置されているとき、凹部2132の位置は、別のプローブ21の突出部2131の位置に対応していてもよく、凹部2132は、別のプローブ21の突出部2131の一部を収容するための形状を有していてもよい。
さらに、凹部2132が別のプローブ21の突出部2131の一部を収容しているとき、凹部2132と別のプローブ21の突出部2131とは互いに近接しており、プローブ21が短絡しないように互いに離間している必要がある。つまり、凹部2132と別のプローブ21の突出部2131は非接触である。
いくつかの実施形態では、プローブ21の電気的特性が良好に機能するように制御することを目的として、凹部2132の深さD2と端部213の幅W2との比が閾値よりも大きくならないようにしてもよい。
例えば、凹部2132の深さD2は、端部213の幅W2の約5%~30%であってもよい。別の例として、凹部2132の深さD2は、端部213の幅W2の約10%~20%であってもよい。
本開示のいくつかの実施形態に係る異なる構造のプローブ31及びプローブアレイ31Aの模式図である図3A~図3Hを参照されたい。特に、プローブ31の各々は、本体311と、本体311の端部313、315とを含んでもよい。端部313及び315は、反対側にあってもよい。端部315は、試験のためにICチップ(図示せず)に触れるための先端部であってもよい。端部313は、突出部3131と凹部3132とを含んでいてもよい。
いくつかの実施形態では、突出部3131の形状は、凹部3132の形状に対応していてもよい。図3A及び図3Bに示すように、突出部3131及び凹部3132の形状は、台形状であってもよい。図3C及び3Dに示すように、突出部3131及び凹部3132の形状は、円弧状であってもよい。
いくつかの実施形態では、突出部3131の形状は、凹部3132の形状とは異なっていてもよい。図3E及び図3Fに示すように、突出部3131は円弧状であってもよく、凹部3132は矩形であってもよい。図3G及び図3Hに示すように、突出部3131は円弧状であってもよく、凹部3132は台形状であってもよい。
突出部3131及び凹部3132の上記の実施形態は、突出部3131及び凹部3132をいずれかの形状に限定することを意図していないことに留意すべきである。本願の技術思想は、プローブの凹部の形状が、プローブアレイのプローブ間のピッチを低減するように、別のプローブの突出部の形状を収容するのに十分なスペースを有してもよいというものである。
本開示のいくつかの実施形態に係るプローブカードデバイス4の模式図である図4Aを参照されたい。プローブカードデバイス4は、複数のプローブ41と、第1のプレート43と、第2のプレート45とを含んでいてもよい。複数のプローブ41は、同じ形状を有していてもよく、第1のプレート43及び第2のプレート45を介して配置されていてもよい。
いくつかの実施形態では、第1のプレート43は、複数のプローブ41を受け入れるための複数の第1の貫通孔430を有してもよい。第2のプレート45は、複数のプローブ41を受け入れるための複数の第2の貫通孔450を有していてもよい。第1のプレート43及び第2のプレート45は、平行であってもよい。
いくつかの実施形態では、同じプローブ41を受け入れる第1の貫通孔430及び第2の貫通孔450は、第1のプレート43及び第2のプレート45に垂直な方向から見てオフセットされていてもよい。つまり、同じプローブ41を受け入れる第1の貫通孔430及び第2の貫通孔450が整列せずに(ずれて)配置されていてもよい。それゆえ、図4Aに示すように、プローブ41は、第1のプレート43及び第2のプレート45を介して配置される際に、曲がっていてもよい。
図4Bを参照されたい。図4Bは、本開示のいくつかの実施形態に係るプローブ41の模式図である。プローブ41は、本体411と、本体411の端部413、415とを含んでもよい。端部413及び415は、反対側にあってもよい。いくつかの実施態様では、端部413は、プローブ41の頭部であってもよく、端部415は、試験のためにICチップ(図示せず)に触れるためのプローブ41の先端部であってもよい。
図4Cを参照されたい。図4Cは、本開示の一実施形態に係る本体411の端部413の拡大図である。端部413は、突出部4131及び凹部4132を含んでもよい。
詳細には、端部413は、反対側を向く2つの側面S41及びS42を有していてもよい。突出部4131は、端部413の側面S41に配置され、端部413から離れるように突出していてもよい。凹部4132は、端部413の側面S42に形成され、端部413に向かって凹状であってもよい。
いくつかの実施形態では、凹部4132の寸法は、突出部4131の上端部の寸法よりも大きくてもよい。いくつかの実施態様では、凹部4132の開口部の長さL42は、突出部4131の長さL41よりも大きくてもよい。いくつかの実施態様では、凹部4132の深さD4は、突出部4131の上端部の厚さよりも大きくてもよい。
図4Dを参照されたい。図4Dは、本開示のいくつかの実施形態に係るプローブ41の2つの隣接するプローブ41A及び41Bの模式図である。
プローブ41A及び41Bが第1のプレート43を介して配置されているとき、凹部4132Aの寸法が突出部4131Bの上端部の寸法よりも大きいため、プローブ41Bの突出部4131Bは、プローブ41Aの凹部4132A内に延びてもよい。
いくつかの実施形態では、プローブ41Bの突出部4131Bがプローブ41Aの凹部4132A内に延びてもよいため、端部413Aと端部413Bとの間の距離d4は、突出部4131Bの厚さt4よりも小さくてもよい。
さらに、プローブ41Aの凹部4132Aがプローブ41Bの突出部4131Bを収容しているとき、プローブ41Aの凹部4132Aとプローブ41Bの突出部4131Bとは互いに近接しており、プローブ41A及び41Bが短絡しないように離間している必要がある。つまり、プローブ41Aの凹部4132Aとプローブ41Bの突出部4131Bとは非接触である。
本開示及びその利点を詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲によって定められる本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本開示において様々な変更、置換及び改変を行うことができることを理解すべきである。例えば、上述したプロセスの多くは、異なる方法論で実施し、他のプロセスに置き換えることができ、又はそれらの組み合わせが可能である。
さらに、本願の範囲は、本明細書に記載されたプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法及びステップの特定の実施形態に限定されることを意図していない。当業者であれば、本開示から容易に理解できるように、本明細書に記載された対応する実施形態と実質的に同じ機能を実行するか、実質的に同じ結果を達成する、現在存在する、又は後に開発されるプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、又はステップが、本開示に従って利用されてもよい。従って、添付の請求項は、その範囲内にこのようなプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、及びステップを含むことを意図している。
11、21、31、41、41A、41B プローブ
111、211、311、411 本体
11A、31A プローブアレイ
113、115、213、215、313、315、413、415、413A、413B 端部
1131、2131、3131、4131、4131B 突出部
1132、2132、3132、4132、4132A 凹部
S11、S12、S21、S22、S41、S42 側面
1131T 上端部
L11 上端部1131Tの長さ
L12 凹部1132の開口部の長さ
D1 凹部1132の深さ
T1 上端部1131Tの厚さ
W1 端部113の幅
L21 突出部2131の一部の長さ
L22 凹部2132の開口部の長さ
D2 凹部2132の深さ
W2 端部213の幅
4 プローブカードデバイス
43 第1のプレート
45 第2のプレート
430 第1の貫通孔
450 第2の貫通孔
L41 突出部4131の長さ
L42 凹部4132の開口部の長さ
D4 凹部4132の深さ
d4 端部413Aと端部413Bとの間の距離
t4 突出部4131Bの厚さ

Claims (20)

  1. プローブであって、
    本体と、
    前記本体の端部と
    を含み、前記端部の反対側にある前記本体の他の端部は、チップに触れるように構成され、前記端部は、
    前記端部の第1の側面に配置されている突出部と、
    第2の側面から前記端部に向かって、前記端部の前記第2の側面に形成されている凹部と
    を有し、
    プローブ本体の長手方向における凹部の開口部の長さは、プローブ本体の長手方向における前記突出部の上端部の長さよりも大きく、前記プローブが、プレートを介して配置されているとき、前記凹部は、別のプローブの突出部を収容する、プローブ。
  2. 前記第1の側面が前記第2の側面とは反対側を向いている請求項1に記載のプローブ。
  3. 前記突出部が前記端部から離れるように突出し、前記凹部が前記端部に向かって凹状である請求項1に記載のプローブ。
  4. 前記凹部の深さが、前記別のプローブの突出部の一部を前記凹部に収容したときの、前記突出部の上端部の厚さよりも大きい請求項1に記載のプローブ。
  5. 前記凹部の深さが、前記端部の幅の約5%~30%である請求項1に記載のプローブ。
  6. 前記本体の長手方向において、前記凹部の開口部の長さが、前記突出部の前記上端部の長さよりも大きい請求項1に記載のプローブ。
  7. 前記凹部が、前記端部の外側から前記端部の内側に向かってテーパ状になっている請求項1に記載のプローブ。
  8. 前記凹部の形状が、台形状、円弧状又は矩形を含む請求項1に記載のプローブ。
  9. 前記突出部の形状が、前記凹部の形状に対応している請求項1に記載のプローブ。
  10. プローブであって、
    本体と、
    前記本体の端部と
    を含み、前記端部の反対側にある前記本体の他の端部は、チップに触れるように構成され、前記端部は、
    突出部と、
    別のプローブの突出部を互いに近接して収容するための形状を有する凹部を有し、前記凹部は、前記端部の側面から前記端部に向かって形成され、
    プローブ本体の長手方向における凹部の開口部の長さは、プローブ本体の長手方向における前記突出部の上端部の長さよりも大きい、プローブ。
  11. 前記プローブ及び前記別のプローブがアレイ状に配置されているとき、前記凹部及び前記別のプローブの突出部が近接し、前記凹部の形状が前記別のプローブの前記突出部を収容する請求項10に記載のプローブ。
  12. 前記プローブ及び前記別のプローブがアレイ状に配置されているとき、前記凹部の位置が前記別のプローブの前記突出部の位置に対応する請求項10に記載のプローブ。
  13. プローブカードデバイスであって、
    第1のプレートと、
    前記第1のプレートを介して配置された複数のプローブであって、
    第1のプローブと、
    第2のプローブ
    とを含む複数のプローブと
    を含み、前記第1のプローブは、
    第1の本体と、
    前記第1の本体の端部と
    を有し、前記端部の反対側にある前記本体の他の端部は、チップに触れるように構成され、前記端部は、
    前記第1の本体の側面から前記第1の本体の前記端部に向かって形成された第1の凹部と、
    第1の突出部
    とを有し、前記第2のプローブは、
    第2の本体と、
    前記第2の本体の端部と
    を有し、前記第2の本体の前記端部の反対側にある、前記第2の本体の他の端部は、前記チップに触れるように構成され、前記第2の本体の前記端部は、
    前記第2の本体の側面から前記第2の本体の前記端部に向かって形成された第2の凹部と、
    前記第1の凹部内に延びる第2の突出部
    とを有するプローブカードデバイス。
  14. 前記第1の本体の前記端部と前記第2の本体の前記端部との間の距離が、前記第2の突出部の厚さよりも小さい請求項13に記載のプローブカードデバイス。
  15. 前記第2の突出部の形状が、前記第1の凹部の形状に対応している請求項13に記載のプローブカードデバイス。
  16. 前記第2の突出部の位置が、前記第1の凹部の位置に対応している請求項13に記載のプローブカードデバイス。
  17. 前記第1の凹部と前記第2の突出部とが近接している請求項13に記載のプローブカードデバイス。
  18. 第1のプレートが、前記複数のプローブを受け入れるための複数の第1の貫通孔を有する請求項13に記載のプローブカードデバイス。
  19. 前記第1のプレートと平行であり、前記複数のプローブを受け入れるための複数の第2の貫通孔を有する第2のプレートをさらに含む請求項18に記載のプローブカードデバイス。
  20. 同じプローブを受け入れる前記第1の貫通孔と第2の貫通孔とが、前記第1のプレート及び前記第2のプレートに垂直な方向から見てオフセットされている請求項19に記載のプローブカードデバイス。
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