JPH10505162A - 回路のメンブレンプローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 柔軟性基板（１０）によって支えられた導電性線（５２）に沿った第１および第２の位置（６２，６３）で電気接続された第１および第２のバンプ（９）はそれぞれ、被テストダイ（２）のパッド（８）およびテスタ構造（１）のパッド（２０）と接触するよう配向される。第２の導電性領域（６６，９８）および第３の導電性領域（６８，１００）はそれぞれ電源および電気デバイスの電力（Ｖｃｃ）および接地（Ｖｓｓ）端子に電気接続される。第２および第３の領域は第１の導電性領域（６８，９１）から間隔をあけて配置されて、電源によって与えられる電力および接地電位から高周波数のノイズ成分をフィルタリングする。

Description

【発明の詳細な説明】 回路のメンブレンプローブ 背景 この発明は、回路のメンブレンプローブに関する。 探査される回路には、集積回路（ＩＣ）の製造プロセスの間シリコンウェハ上 の行および列に配置された「ダイス」の一部として形成されるものが含まれ得る 。各ダイには、ダイ上の回路を外界に接続するためのアルミニウムの入力／出力 （Ｉ／Ｏ）パッドが１００個またはそれ以上も含まれる。パッドは典型的には小 さく、かつパッド間隔は狭く、たとえば中心から中心が１００ミクロンのオーダ （ピッチ）である。 ダイス回路の性能および／または完全性は、ダイスがウェハから切削されて実 装される前にテストされ得る。典型的にテストは、ダイパッドと物理的および電 気的に接触する導電性プローブによって行なわれる。一般的にプローブは、メン ブレン表面上に形成されるハードピン（たとえばタングステン）か、または硬い バンプかのいずれかである。ダイパッドの間隔が狭くなるよう配置するにはプロ ーブはしばしば手によるか、または特殊なビジュアルアライメントシステムを用 いることによって注意深く整列される必要がある。テストの間プローブはパッド と接触するようにされる。 しばしば、プローブの尖った先端がパッドをこすって（パッド上に形成するこ とがある）絶縁アルミニウム酸化 物の薄い層を研磨するか、またはそれをスクラッチ（scratch）してパッドの非 酸化物部分を露出する。このことおよび他のプロセスによってプローブの先端は 汚れるため、研磨紙等の研磨剤で定期的に清浄される。 テストの間プローブはダイとテスタとの間に適当な電力、データおよび他の信 号を伝える。これらのテスト信号が伝えられる周波数（したがってさらにテスト 速度）は少なくとも部分的に、プローブのインダクタンスおよびダイとテスタと の間の電気接続点のインピーダンスによって決まる。 概要 発明の１つの局面において、柔軟性基板によって支えられた導電性線に沿った 第１および第２の位置で電気接続された第１および第２のバンプはそれぞれ、被 テストダイのパッドとテスタ構造のパッドとに接触するよう配向される。 他の利点として、２つのバンプは同じプロセスを用いて同時に製造することが できる。第１のバンプとテスタ構造との間の電気接続は第２のバンプをテスタ構 造のパッドに接触させることによって作られ得る。したがって導電性の線がテス タ構造にはんだづけされたり、またはハード配線される必要はなく、基板とテス タ構造とを電気的にインタフェースする費用を削減し、困難を軽減する。基板お よび特に第２のバンプはテスタ構造に解放可能に装着されて、容易にかつ迅速に 基板を取外すようにしてもよい。したがっていずれかのバンプが摩耗した場合、 基板はすぐに置替 えられる。同様に、適切に配向された第１のバンプを有する基板を代用すると、 同じテスタ構造を用いて異なったパッド配置を有するダイをテストすることがで きる。 この発明の実施例には以下の特徴が含まれ得る。導電性の線によって相互接続 された第１および第２のバンプのグループはそれぞれ、対応するダイパッドおよ びテスタ構造のパッドのグループに接触するよう配向される。基板の、同じ表面 上に露出され得るバンプはダイおよびテスタ構造パッドの表面上のアルミニウム 酸化堆積物に浸透する硬い粒子でめっきされてもよい。第１のグループのバンプ は、基板の中央領域に結合される第１のフレームに収められた開いた領域に広が る基板の一部分上にあってもよい。同様に、第２のグループのバンプは、基板の 一端に結合される第２のフレームに収められた開いた領域に広がる基板の一部分 上にあってもよい。第２のフレームをテスタ構造に結合する解放可能な装着機構 にはばねとクッション（たとえば実質的に剛性な材料の層とカプトンの層との間 のゴムの層）とが含まれてもよく、これらはいずれも基板とプレートとの間にあ る。テスタ構造（たとえばプリント回路基板）の方にプレートを押しつけると、 基板表面に分布荷重が加わり、これにより第２のバンプすべてがほぼ同じ力でそ れらのそれぞれのテスタ構造と接触する。第２のバンプがテスタ構造のパッドと 接触する時、基板はＵ型の断面を有する。 発明の別の局面において、第２および第３の導電性領域はそれぞれ電源および 電気デバイスの電力および接地端子に電気接続される。第２および第３の領域は 第１の導電性領域から間隔をおいて配置され、電源によって与えられる電力およ び接地電位から高周波数ノイズ成分をフィルタリングする。 他の利点として、発明のこの局面は、電源によって与えられる名目上は一定な 電力および接地電位から、電気デバイスの適切な動作に干渉する恐れがある高周 波数ノイズをフィルタリングするか、または減衰する。 発明の実施例には以下の特徴が含まれてもよい。第２および第３の領域は、接 地装置に電気接続される第１の領域の表面から同一の距離をおいて平行に配置さ れてもよい。第１の領域と第２の領域の各々と、第３の領域との間の絶縁材料（ たとえばポリイミド）は領域間に適切な間隔を維持するようにしてもよい。第１ 、第２および第３の領域はすべて実質的に均一の厚さを有する。 発明の他の特徴および利点は以下の説明および請求の範囲から明らかである。 説明 図１ａはテスト装置の断面図である。 図１ｂは、図１ａに示される図の断面ラインに対して垂直な断面ラインに沿っ てとられた、テスト装置の別の断面図である。 図１ｃは、テスト装置の上面図である。 図１ｄは別のテスト装置の断面図である。 図２から図４はそれぞれ図１ａ、図１ｂおよび図１ｃのテスト装置のメンブレ ンプローブカードを斜視的に見た（図３のライン４−４に沿ってとられた）上面 断面図である。 図５はメンブレンプローブカードのメンブレンの一部分の断面図である。 図６は、メンブレンプローブカードのメンブレンアッセンブリの底面図である 。 図７は、メンブレンアッセンブリの上面図である。 図８は、製造の中間段階におけるメンブレンアッセンブリを等縮尺ではなく示 す断面図である。 図９は、メンブレンプローブカードのプリント回路基板の上面図である。 図１０および図１１はそれぞれ、メンブレンアッセンブリをプリント回路基板 に装着するための機構を示す、（図１０のライン１１−１１に沿ってとられた） 破断上面断面図である。 図１２は、それぞれ電源電力、接地電源および接地装置に接続されるメンブレ ンアッセンブリおよびプリント回路基板のＶｃｃ、ＶｓｓおよびＶｒｅｆ領域を 示す概略図である。 図１ａ、１ｂおよび１ｃを参照して、シリコンウェハ２ 上のダイスをテストするためのテスト装置１は、メンブレンアッセンブリ３と圧 力機構４とを含み、これらはいずれもプリント回路基板（ＰＣＢ）５（ＰＣＢ５ は図１ｃには示されていない）に装着される。ねじ６はＰＣＢ５をハウジング７ に装着する。圧力機構４はウェハ２のダイ（図示せず）のパッド８とメンブレン アッセンブリ３のメンブレン１０上に露出した（たとえばニッケル、金または銅 の）導電性バンプ９との間に適切な接触力を維持する。被テストダイのパッド８ の場所に従って配置されたバンプ９はテスタ（図示せず）に電気接続する。ウェ ハ２は真空チャック１１によって固定されて保たれる。テストの前に真空チャッ ク１１はメンブレン１０に対して横方向に移動されてメンブレンバンプ９下のダ イパッド８を整列させる。ウェハ２とメンブレン１０とが適切に配向されると、 真空チャック１１はＰＣＢ５に対して垂直方向に移動してダイパッド８が機械的 および電気的にバンプ９と接触するようにする。その後テスタはダイと信号を交 換し、それに電力を与え、かつその性能を評価する。 圧力機構４はプッシャ１２を含み、このプッシャ１２は玉継手１３を通してね じ山付ロッド１４の底部に接続される。スリーブ１５ａおよび１５ｂはロッド１ ４上にねじで取付けられて皿ばね１６ａおよび１６ｂの中央に装着される。皿ば ね１６ａおよび１６ｂは上面（図１ｃ）から見ると実質的には傘型の丸い形であ り、かつ側面から見るとフ ラスト円錐型である。各ばね１６ａおよび１６ｂの外周は支持ブロック１７に装 着される。ねじ１８は支持ブロック１７のフランジ１９をＰＣＢ５に装着する。 プッシャ１２の端部にある弾性プレート２０はバンプ９の領域でメンブレン１ ０の背面に接触する。ねじ２１はメンブレンアッセンブリ３を支持ブロック１７ に装着する。ダイパッド８がメンブレンバンプ９に接触するようにされると、プ ッシャ１２は玉継手１３の周りをロッド１４に対して回転してメンブレン１０が ウェハ２に対して平行に配向されるようにし、これによりバンプ９のすべてかそ れらのそれぞれのパッド８と接触できるようにする。 テストの間プッシャ１２はさらに、支持ブロック１７に対して垂直に移動して 皿ばね１６ａおよび１６ｂを偏位させる。したがって回転するねじ山付ロッド１ ４によって調整され得るばね１６ａおよび１６ｂのばね定数および予荷重によっ てバンプ９とパッド８との間の接触力が決まる。一般にこの力はバンプ９とパッ ド８との間の、信頼性の高い電気接続を維持するのには十分大きいが、それらの いずれかを損傷させるほど大きくはない。 類似したメンブレンアッセンブリ２３と用いるための別の圧力機構２２が図１ ｄに示される。圧力機構２２の支持ブロック２４は拡張可能な流体チャンバ２５ を収める。メンブレンアッセンブリ２３は支持ブロック２４の下表面に装着され 、流体チャンバ２５の底部にあるプッシングプレ ート２６はバンプ９の領域でメンブレンアッセンブリ２３の背面と接触する。バ ルブライン２７および２８はチャンバ２５に（たとえば液体または気体の）流体 を供給し、かつチャンバ２５から流体を引出す。ＣＰＵはチャンバ２５と流体に よって連通する圧力変換器２９によって発生する信号を監視してライン２７およ び２８のバルブの開閉を行なってチャンバ２５を所望の圧力レベルに維持する。 テストの前にＣＰＵはチャンバ２５の圧力を本質的にゼロに低減する。その後 ウェハ２は、ダイパッド８がメンブレンアッセンブリ２３のメンブレンバンプ３ ０に接触しない程度に近づくまで垂直に移動する。その後チャンバ２５の圧力が 、予め定められたあるレベルまで上げられてバンプ３０をパッド８と接触させる 。これが起こると剛性プッシングプレート２６が回転してバンプ３０がウェハ２ に対して平行に配向し、これによりバンプ３０すべてがパッド８と接触できるよ うにする。 図２から図４を参照して、メンブレンアッセンブリ３はメンブレン１０と、メ ンブレン１０の中央に結合される四角形のプローブフレーム３２と、メンブレン １０の両端に結合される１対の長方形のコネクタフレーム３４とを含む。各々が プローブフレーム３２の各コーナーにある４つの孔４２は、プローブフレーム３ ２を圧力機構４の支持ブロック１７に装着するためのねじ２１（図１ａおよび図 １ｂ）を受入れる。プローブフレーム３２は、ドラムヘッドのよ うにメンブレン１０に広がる開いた領域３３を収める。圧力機構４にメンブレン アッセンブリ３が用いられるときには、圧力機構２２が用いられるときの拡張可 能なチャンバ２５と同じようにプッシャ１２は領域３３にある。コネクタフレー ム３４は同様に、メンブレン１０に広がる開いた領域３５を収める。 図１０および図１１に関して以下に説明されるように、ねじ１１４および上部 圧力プレート１０６は、円形のＰＣＢ５の中央の四角形の孔３８の端縁にコネク タフレーム３４を装着する。（ＰＣＢ５は図２から図４の孔３８よりも小さなス ケールで示される。）したがってプローブフレーム３２は四角形の孔３８のコネ クタフレーム３４の間に吊下げられる。メンブレン１０が柔軟性であり、さらに 孔３４の幅よりも長いので、プローブフレーム３２はコネクタフレーム３４とＰ ＣＢ５に対して垂直に移動することができる。プローブフレーム３２がその移動 うちで最も低い点にあるときにはメンブレン１０の断面はほぼＵ型である。四角 形の孔３８の両側に２つずつある４つの孔４０は支持ブロック１７のフランジ１ ９をＰＣＢ５に装着するためのねじ（図１ｂ）を受入れる。ＰＣＢ５の外周周り に、円周方向に等しく間隔をおいて置かれる孔４１は、ねじ６（図１ａおよび図 １ｂ）を受取ってＰＣＢ５をハウジング７に装着するよう位置づけられる。 図５に示されるように、メンブレン１０のバンプ９の下 表面は粒子４４でめっきされる。たとえば金またはロジウムで被覆されたニッケ ルを含む粒子４４は比較的硬く、かつ角張った形をしており、ダイパッドの表面 上のアルミニウム酸化堆積物に浸透するのに適した尖った先端を有する。バンプ ９はメンブレン１０の下表面上のバンプパッド４６に装着され、したがってバン プ９はメンブレン１０の下表面上に露出する。バンプパッド４６は底部誘電層５ ０によって信号および基準層４８から電気的に絶縁される。信号および基準層４ ８の導電性部分は以下に説明される態様で４ミクロンの銅シートから形成される 。誘電層５０はポリイミド等の１０ミクロンのポリマー層である。信号および基 準層４８は信号線５２を含み、この信号線５２は底部誘電層５０を貫通する導電 性ビア５４を通してバンプパッド４６と電気的に相互接続する。信号線５２は一 般に１６ミクロンから２０ミクロンの幅である。中間誘電層５６（たとえば１０ から２０ミクロンのポリイミド層）は信号および基準層４８を電源および接地層 ５８から電気的に絶縁し、その電源および接地層５８の導電性部分が４ミクロン の銅シートから形成される。上部誘電層６０（たとえば１０ミクロンのポリイミ ド層）は電源および接地層５８の上にある。 さらに図６を参照して、バンプパッド４６はプローブフレーム３２の、開いた 領域３３に広がるメンブレン１０の部分上にグループ分けされる。特にバンプパ ッド４６は装 置１においてテストされるダイのパッド８に対応するよう配置される。コネクタ フレーム３４の開いた領域３５に広がるメンブレン１０の部分上に、他の２つの 組のバンプパッド６２および６３が３パッド×３０パッドのマトリクスで配置さ れる。各信号線５２はプローブフレーム３２の中央領域内のバンプパッド４６の すぐ上の点から、コネクタフレーム３４のうち１つの、中央領域内のバンプパッ ド６２および６３のすぐ上の点まで延びる（図５では信号線５２はバンプパッド ４６、６２および６３とは同じ面にはないように見えるが、明瞭にするために信 号線５２は図６では仮想線ではなく実線で示される）。各信号線５２の各端部に あるビア（図６には図示せず）は信号線を、そのすぐ下にある対応するバンプパ ッド４６、６２および６３に接続する。 導電性Ｖｒｅｆ領域６４は層４８の信号線５２の側面にある（Ｖｒｅｆ領域６ ４は信号線５２と同じ面にあるが、明瞭にするために図６では仮想線ではなく実 線で示される）。ビア（図６には図示せず）はそのすぐ下にあるバンプパッド６ ２および６３にＶｒｅｆ領域６４を接続する。したがって図６に示されるように 、Ｖｒｅｆ領域６４の各部分６７ａおよび６７ｂの各端部６５ａ、６５ｂ、６５ ｃおよび６５ｄはそのすぐ下にある９つのバンプパッド６２および６３に接続さ れる。さらに図６に示されるように孔４２はメンブレンアッセンブリ３の下表面 で皿形にされる か、または面取りされる。 図７に示されるように、電力および接地層５８は電力および接地層５８の長さ のおよそ半分にわたって延びる長方形の導電性Ｖｃｃ領域６６と、電力および接 地層５８の長さのおよそのもう一方の半分にわたって延びる導電性Ｖｓｓ領域６ ８とを含む。Ｖｃｃ領域６６をＶｓｓ領域６８から分離する細長い非導電性スト リップ７０を除いて、Ｖｃｃ領域６６およびＶｓｓ領域６８はともに電力および 接地層５８の実質的にすべてを占める。それらが近接していることにより、Ｖｒ ｅｆ領域６４およびＶｃｃ領域６６はともに、Ｖｒｅｆ領域６４およびＶｓｓ領 域６８と同じようにキャパシタとしての役割を果たす。 ビア（図７には図示せず）はＶｃｃ領域６６およびＶｓｓ領域６８を、Ｖｒｅ ｆ領域６４または信号線５２のいずれにも接続されていなかったであろう、その すぐ下にあるそれぞれのバンプパッド６２および６３に接続する。別のビアがＶ ｃｃ領域６６をバンプパッド７１に接続し、その関連バンプ９は被テストダイの 電力パッドに接触するよう配向される。同様にＶｓｓ領域６８がバンプパッド７ ２に接続され、その関連バンプ９は被テストダイの接地パッドに接触するよう配 向される。 図８に示されるように、メンブレンアッセンブリ３を製造するには従来の技術 を用いて０．０５０インチの厚さのアルミニウムウェハ７３等の固体基板の下表 面上にポリイ ミド層６０が第１に形成される。以下に説明されるようにプローブフレーム３２ とコネクタフレーム３４とはアルミニウムウェハ７３から形成される。このよう に、ポリイミド層６０はアルミニウムウェハ７３の表面と、耐久性のある機械結 合を形成する。その後、層６０の露出した表面上に４ミクロンの銅層をスパッタ リングして電力および接地層５８が形成され、その後フォトリソグラフィを用い て不所望な導電性材料を取除いて、Ｖｃｃ領域６６およびＶｓｓ領域６８を形成 する。類似した従来の技術を用いてポリイミド層５０、５６、信号および基準面 ４８、ビア５４およびバンプパッド４６が形成される。その後バンプ９がバンプ パッド４６上の所望の場所に作られて粒子４４でめっきされるが、これはたとえ ば引用によって援用される米国特許第４，８０４，１３２号および第５，０８３ ，６９７号に記載される態様で行なわれる。 メンブレン１０が完全に形成されると、メンブレン１０の下表面は圧力感知テ ープまたはフォトレジストのいずれかまたはそれらの両方によって被覆される。 これにより、その後の製造工程の間、機械的な研磨または化学攻撃からメンブレ ン１０、および特にバンプ９および粒子４４を保護する。 次に、装着穴４２および整列穴７５がアルミニウムウェハ７３を通して掘削さ れる。その後アルミニウムウェハ７３の上表面の中に窪み７６、７８、８０、８ ２および８４ が機械的に加工される。窪み７６および８４はコネクタフレーム３４の開口に対 応し、窪み８０はプローブフレーム３２の開口に対応する。窪み７８および８２ はコネクタフレーム３４とプローブフレーム３２との間のギャップに対応する。 窪み７６、７８、８０、８２および８４は、アルミニウムウェハ７３を通って約 ８０％延在するまで機械加工される。したがって０．０５０インチの基板につい ては窪みはおよそ０．０４０インチの深さまで機械加工される。 窪み７６、７８、８０、８２および８４を機械加工するにはいくつの方法が用 いられてもよい。精密さおよび費用に関する制限に依存して、粉砕、高速ルーチ ング、電子放射機械加工（ＥＤＭ）またはマスクを通してビードブラスティング することはすべて可能な技術である。 窪み７６、７８、８０、８２および８４が機械加工された後、窪みは化学的に エッチングされてアルミニウム基板材料の残りの２０％を取除いてメンブレン１ ０の上表面を露出させる。ポリイミド層６０が化学的に攻撃されないかぎり、い かなる数の化学エッチング液を用いてもよい。典型的にはエッチング温度はエッ チング速度を一定にするよう注意深く調整される。エッチングによって基板材料 のうち２０％しか取除かれないため、エッチング液は等方性エッチング液が用い られるときでも残りの基板材料を実質的には取り除かない。エッチングの後、メ ンブレン１０の下表面上のバンプ９を覆う保護材料が取除かれて、メンブレ ンアッセンブリ３がＰＣＢ５に取付けられる。図９におよそ等縮尺で示されるＰ ＣＢ５には、４つの整列ピン８６が含まれ、これらの４つの整列ピン８６はコネ クタフレーム３４の整列穴７５に据え付けられるようなサイズで置かれる。整列 ピン８６の間で、孔３８に隣接して、３×３０マトリクスの２つのパッド８８お よび８９が置かれる。パッド８８および８９はメンブレンアッセンブリ３のバン プパッド６２および６３に対応するよう配置される。コネクタフレーム３４は図 １０および図１１に関して以下に説明されるようにＰＣＢ５に機械的に装着され 、バンプパッド６２と関連したメンブレンバンプ９はパッド８８と接触し、バン プパッド６３と関連したメンブレンバンプ９はパッド８９と接触する。メンプレ ンバンプ９およびその上にめっきされた粒子４４はパッド８８および８９の表面 上のアルミニウム酸化堆積物に浸透してバンプパッド６２および６３ならびにそ れぞれのパッド８８および８９が容易に電気的に相互接続できるようにする。し たがってメンブレンアッセンブリ３がＰＣＢ５上に適切に据え付けられると、パ ッド８８および８９はメンブレンアッセンブリ３のパッド６２および６３と電気 的にインタフェースする。 Ｖｒｅｆ領域６４に接続されるバンプパッド６２および６３とインタフェース するパッド８８および８９はビアを通して、ＰＣＢ５の下表面を実質的に覆う導 電性の、ＰＣＢのＶｒｅｆ領域９１に電気接続される。絶縁材料により ＰＣＢのＶｒｅｆ領域９１の下表面が覆われる。 Ｖｃｃ領域６６およびＶｓｓ領域６８に接続されるバンプパッド６２および６ ３とインタフェースするパッド８８および８９はビアを通してそれぞれ、導電性 の、ＰＣＢのＶｃｃ領域９８および導電性ＰＣＢのＶｓｓ領域１００に電気接続 される。ＰＣＢのＶｃｃ領域９８をＰＣＢのＶｓｓ領域１００から分離する細長 い被導電性ストリップ１０２を除いて、ＰＣＢのＶｃｃ領域９８およびＰＣＢの Ｖｓｓ領域１００はともに、実質的にＰＣＢ５の上表面全体を覆う。メンブレン アッセンブリ３と同様に、それらが近接しているためにＰＣＢのＶｒｅｆ領域９ １およびＰＣＢのＶｃｃ領域９８はともに、ＰＣＢのＶｒｅｆ領域９１およびＰ ＣＢのＶｓｓ領域１００と同様にキャパシタとしての役割を果たす。パッド１０ ４はＰＣＢのＶｃｃ領域９８に電気接続され、パッド１０５はＰＣＢのＶｓｓ領 域１００に電気接続され、さらにパッド１０７はＰＣＢのＶｒｅｆ領域９１に電 気接続される。 信号線５２に接続されるバンプパッド６２および６３とインタフェースするパ ッド８８および８９は、導電性のＰＣＢ線９０を通してパッド９２に電気接続さ れる。ＰＣＢのＶｓｓ領域１００およびＰＣＢのＶｃｃ領域９８の上表面に置か れた絶縁材料はＰＣＢのＶｓｓ領域１００およびＰＣＢのＶｃｃ領域９８からＰ ＣＢ線９０を絶縁する。 コネクタブロック／リボンケーブルアッセンブリ９４ （図２から図４には図示せず）は各組のパッド９２に電気接続されるだけでなく 、さらにＰＣＢ５とテスタとの間の電力、データおよび他の信号を中継するパッ ド１０４、１０５、および１０７にも電気接続する。特に（ＰＣＢ５およびイン ストールされたメンブレンアッセンブリ３の両方のＶｃｃ領域６６に電気接続さ れるに）パッド１０４はテスタ内の電源（図示せず）の正の端子に接続される。 （ＰＣＢ５およびインストールされたメンブレンアッセンブリ３の両方のＶｓｓ 領域６８および１００に電気接続される）パッド１０５はテスタ内の電源の負の 端子に接続される。（ＰＣＢ５およびインストールされたメンブレンアッセンブ リ３の両方のＶｒｅｆ領域６４および９０に電気接続される）パッド１０７はシ ステム、すなわちテスタの接地であるシャシに接続される。 図１０および図１１に示されるように、パッド８８および８９に対する、バン プパッド６２および６３の横方向の整列はＰＣＢ５の整列ピン８６であって、コ ネクタフレーム３４の整列穴７５に置かれるものによって維持される。パッド８ ８および８９に対してバンプ９を押しつけるために、コネクタフレーム３４およ びＰＣＢ５が上部圧力プレート１０６と下部圧力プレート１０８との間に挟まれ 、これらの圧力プレートはいずれもステンレススチールといった剛性材料で構成 される。圧力ばね１１０および圧力均一クッション１１２がメンブレン１０と上 部圧力プレート１ ０６との間に置かれる。クッション１１２は（たとえばゴムの）コンプライアン ト（compliant）層１１１を含み、このコンプライアント層１１２はステンレス スチール層１１３と（たとえばカプトン（kapton）の）プラスチック材料１１５ の層との間に挟まれる。クッション１１２はコネクタフレーム３４の開口７６に 置かれ、ステンレススチール層１１３はばね１１０に隣接して配置され、さらに カプトン層１１５はメンブレン１０の上表面に隣接して置かれる。（ＰＣＢ５の 孔１１６を通る）圧力ねじ１１４が固定され、圧力プレート１０６および１０８ が互いに密接になるようにされる。結果として生じた負荷は、メンブレン１０の 表面にわたってばね１１０および圧力均一クッション１１２によって均一に分配 されて、バンプ９が実質的に均一な力で確実にパッド８８、９６および１０４を 係合するようにする。 バンプ９、粒子４４またはメンブレンアッセンブリ３の他の部分が摩耗した場 合、図１０および図１１に示される解放可能な装着機構を簡単に分解し、使用済 のアッセンブリを取外し、孔３８の端縁の整列ピン８６上に新しいメンブレンを 配向して機構を再度組立てることによって、メンブレンアッセンブリ３を新しい アッセンブリと置換えることができる。 動作において、シリコンウェハ２がテスト装置１に位置づけられた後、真空チ ャック１１が活性化されてウェハ２ を固定して保持する。その後真空チャック１１がメンブレン１０に対して横方向 に移動してダイパッドをメンブレンバンプ９に整列させる。ダイパッドが適切に 配向されると、真空チャック１１は垂直方向に移動してダイパッドをバンプ９と 電気的に接触させて、コネクタブロック／リボンケーブルアッセンブリ９４に電 気接続されたテスタとダイパッドとの間に複数の連続した電流経路を提供する。 テスタを活性化すると、Ｖｃｃ領域６６および９８（およびしたがってパッド ７１）にパッド１０４を通して典型的に＋５ボルトＤＣ（ＶＤＣ）の電力が供給 される。さきに注目したとおり、Ｖｓｓ領域６８および１００（およびしたがっ てパッド７２）ならびにＶｒｅｆ領域６８および９１はそれぞれ接地電源（すな わち０ＶＤＣ）および接地装置に、パッド１０５および１０７を通して電気接続 される。電源がオンに切換えられた後、テスタは一般的にはダイのテスト速度を 上げる高周波数でテスト信号をダイに与える。結果としてダイにおけるトランジ スタが高周波数で切換わることにより、ダイが需要する電力がそれに対応して高 周波数および低振幅で変動する。Ｖｒｅｆ領域６８および９１、Ｖｃｃ領域６６ および９８、ならびにＶｓｓ領域６８および１００は図１２に概略的に示される ようなＶｃｃとＶｓｓとの間の一連のキャパシタネットワークとしての役割を果 たすため、これらの電力需要の変動によってＶｃｃおよびＶｓｓの電圧レベルは 実質的に変動しない。 したがって導電性Ｖｃｃ、ＶｓｓおよびＶｒｅｆ領域の配置はＶｃｃおよびＶｓ ｓ領域を互いにＡＣ結合して、名目上は一定の電力および接地信号から高周波数 ノイズをフィルタリングまたは減衰する。 他の実施例は請求の範囲内である。 たとえばメンブレンアッセンブリ３はプリント回路基板に装着されて示され、 かつ述べられてきたが、フレームまたは他の固定物等のいかなる適切なインタフ ェース構造が用いられてもよい。さらに圧力均一クッション１１２はメンブレン １０と直接接触するが、装着機構はその代わりにコネクタフレーム３４に直接力 を加えてバンプ９を、ＰＣＢ５のパッド８８、９６および１０４に接触させても よい。さらにバンプ９は粒子４４でめっきされる必要はない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 モティ，ロバート・ジョン アメリカ合衆国、95129 カリフォルニア 州、サン・ホセ、ラッセン・アベニュ、 5295 (72)発明者 フセイン，シード・エイ アメリカ合衆国、95035 カリフォルニア 州、ミルピタス、ストラットフォード・ド ライブ、2022

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．テスタ構造のパッドに被テストダイのパッドから導電性経路を提供するため の装置であって、前記装置は、 表面を有し、かつ導電性線を支持する柔軟性基板と、 前記表面のうち１つに露出し、かつ前記導電性線に沿った第１の位置に電気接 続される第１の導電性バンプと、 前記表面のうち１つに露出し、かつ前記導電性線に沿って第２の位置で電気接 続される第２の導電性バンプと、 前記被テストダイの前記パッドと接触するよう配向される前記第１のバンプと 、 前記被テスト構造の前記パッドと接触するよう配向される前記第２のバンプと を含む、装置。 ２．前記第１のバンプおよび前記第２のバンプが、前記表面のうち１つの同じ表 面上に露出される、請求項１に記載の装置。 ３．前記第１のバンプが、前記第１のバンプよりも硬い粒子でめっきされる、請 求項１に記載の装置。 ４．前記基板に結合されるフレームをさらに含む、請求項１に記載の装置。 ５．前記フレームが、前記基板の一部分に広がる開いた領域を収める、請求項４ に記載の装置。 ６．前記第１のバンプが、前記基板の前記部分上にある、請求項５に記載の装置 。 ７．前記第２のバンプが、前記基板の前記部分上にある、 請求項５に記載の装置。 ８．前記フレームを前記テスタ構造に結合するための装着機構をさらに含む、請 求項７に記載の装置。 ９．前記装着機構が、前記基板に力を加えるためのプレートを含む、請求項８に 記載の装置。 １０．前記装着機構が、前記プレートと前記基板との間にクッションを含む、請 求項９に記載の装置。 １１．前記クッションが、前記剛性材料の層とカプトンの層との間にゴムの層を 含む、請求項１０に記載の装置。 １２．前記装着機構が、前記クッションと前記プレートとの間に少なくとも１つ のばねを含む、請求項１０に記載の装置。 １３．前記装着機構が解放可能である、請求項９に記載の装置。 １４．複数の前記フレームをさらに含む、請求項５に記載の装置。 １５．前記柔軟性基板によって支えられた多数の導電性線と、 前記被テストダイの多数のパッドと接触するよう配向された多数の第１のバン プとをさらに含み、前記第１のバンプの各々は前記導電性線のうち１つに沿った 第１の位置で電気接続され、さらに、 前記テスタ構造の多数のパッドと接触するよう配向された多数の前記第２のバ ンプを含み、前記第２のバンプの各 々は前記導電性線のうち１つに沿った第２の位置で電気接続される、請求項１に 記載の装置。 １６．前記第２のバンプが前記テスタ構造の前記パッドと接触するときに前記基 板がＵ型の断面を有する、請求項１に記載の装置。 １７．被テストダイのパッドとテスタ構造のパッドとの間に電気的インタフェー スを提供するための装置であって、前記装置は、 長方形の柔軟性メンブレンと、 前記被テストダイの前記パッドと接触するよう前記メンブレンの中央領域上に 配向された第１の導電性バンプのアレイと、 前記メンブレンの両端で結合される１対のフレームとを含み、前記フレームの 各々は前記メンブレンの一部分に広がる開いた領域を収め、さらに前記装置は、 前記テスタ構造の前記パッドと接触するよう前記メンブレンの前記部分の各々 上に配向された第２の導電性バンプのアレイを含み、前記第２のバンプは前記第 １のバンプに電気接続される、装置。 １８．被テストダイのパッドからテスタ構造のパッドに導電性経路を提供するた めの装置を製造するための方法であって、前記方法は、 柔軟性基板によって支持された導電性線を形成するステップと、 前記基板の表面上に第１の導電性バンプを置くステップとを含み、前記第１の バンプは前記被テストダイの前記パッドと接触するよう配向され、さらに 前記基板の前記表面上に第２の導電性バンプを置くステップを含み、前記第２ のバンプは前記テスタ構造の前記パッドと接触するよう配向され、さらに 前記導電性線に沿った第１の位置で前記第１のバンプを電気接続するステップ と、 前記導電性線に沿った第２の位置で前記第２のバンプを電気接続するステップ とを含む、方法。 １９．電源の電力および接地端子と、電気デバイスのそれぞれの電力および接地 端子との間に電力および接地電位を提供するための装置であって、前記装置は、 第１の連続した導電性の領域と、 前記電源の前記電力端子および前記電気デバイスの前記電力端子に電気接続す るための第２の導電性領域と、 前記電源の前記接地端子および前記電気デバイスの前記接地端子に電気接続す るための第３の導電性領域とを含み、 前記第２の導電性領域および前記第３の導電性領域は前記第１の導電性領域か ら間隔をおいて配置されて、前記電力および接地電位から高周波数ノイズ成分を フィルタリングする、装置。 ２０．前記第１の領域が、接地装置に電気接続するためのものである、請求項１ ９に記載の装置。 ２１．前記第２の導電性領域および前記第３の導電性領域が前記第１の導電性領 域に対して平行である、請求項１９に記載の装置。 ２２．前記第２の導電性領域および前記第３の導電性領域が前記第１の導電性領 域から、等しい距離をおいて間隔をあけられる、請求項２１に記載の装置。 ２３．前記第２の導電性領域および前記第３の導電性領域が前記第１の導電性領 域の、同じ表面に隣接する、請求項２２に記載の装置。 ２４．前記第１の導電性領域と前記第２の導電性領域との間に絶縁材料をさらに 含む、請求項２３に記載の装置。 ２５．前記第１の導電性領域と前記第３の導電性領域との間に絶縁材料をさらに 含む、請求項２３に記載の装置。 ２６．前記絶縁材料がポリイミドを含む、請求項２４に記載の装置。 ２７．前記第１の導電性領域、前記第２の導電性領域および前記第３の導電性領 域が実質的に均一の厚さである、請求項１９に記載の装置。 ２８．電源の電力および接地端子と、電気デバイスのそれぞれの電力および接地 端子との間に電力および接地電位を提供するための装置であって、前記装置は、 柔軟性基板と、 前記柔軟性基板によって保持される第１および第２のキャパシタとを含み、 前記第１のキャパシタは、前記基板の第１の面にある共通の電極と、前記電源 の前記電力端子と前記デバイスの前記電力端子とに電気接続するための前記基板 の第２の面にある対面電力電極と含み、 前記第２のキャパシタは、前記共通の電極と、前記電源の前記接地端子と前記 電気デバイスの前記接地端子とに電気接続するための、前記第２の面にある対面 接地電極とを含む、装置。