KR100864916B1 - 피시험 디바이스를 테스트하기 위한 프로브 - Google Patents

피시험 디바이스를 테스트하기 위한 프로브 Download PDF

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Abstract

고주파수에서 집적 회로 또는 다른 마이크로일렉트로닉 디바이스의 전기적 특성을 측정하기 위한 프로브 측정 시스템이 개시되어 있다.
Figure 112004054815450-pct00001
프로브, 피시험 디바이스, 테스트, 고주파수, 전기적 특성, 일렉트로닉 디바이스, 집적 회로, 유전체

Description

피시험 디바이스를 테스트하기 위한 프로브{PROBE FOR TESTING A DEVICE UNDER TEST}
본 발명은 집적회로 또는 기타 마이크로일렉트로닉 디바이스의 특징을 고주파수로 측정하기 위한 프로브 측정 시스템에 관한 것이다.
집적회로 및 기타 유형의 마이크로일렉트로닉 디바이스의 측정에 대해 개발된 여러 유형의 프로빙 어셈블리가 있다. 그중 하나 대표적 유형의 어셈블리는 상부측이 신호 및 접지 라인으로서 기능하는 신장된 형태의 도전 트레이스를 형성한 회로 카드를 사용한다. 중앙 개구가 카드에 형성되고, 하방으로 수렴하는 바늘형상 팁의 방사상으로 뻗는 어레이가 테스트되는 마이크로일렉트로닉 디바이스의 밀접하게 이격된 패드와의 선택적 연결을 위해 어셈블리에 의해 구현되도록 바늘형상 프로브 팁이 개구에 인접하여 각각의 신호 트레이스의 단부에 부착된다. 이러한 유형의 프로브 어셈블리가 예로서 미국특허 제 3,445,770호에 나타나 있다. 이러한 유형의 프로빙 어셈블리는 기가헤르쯔 범위의 마이크로파 주파수를 포함하는 고주파수에서의 사용에 부적절한데 이는 그러한 주파수에서 바늘형상 팁은 유도성 엘리먼트로서 기능하기 때문이고 다소간의 저항 효과를 나타내는 광대역 특성을 발생시키게 되는 방식으로 용량성 효과로 상기 인덕턴스에 적절하게 상쇄할 인접한 엘리먼트가 없기 때문이다. 따라서, 상기한 유형의 프로빙 어셈블리는 바늘형상 팁에서 발생하는 실질적인 유도선 손실 및 고레벨의 신호 반사에 기인하여 마이크로파 주파수에서의 사용에 부적절하다.
상기한 기본적인 프로브 카드 시스템에서 가능한 것 보다 약간 고 주파수에서 디바이스 측정을 행하기 위해, 다양한 관련 프로빙 시스템이 개발되어왔다. 이러한 시스템의 예로는, Evans에 허여된 미국특허 제3,849,728호; Kikuchi에 허여된 일본특허공보 1-209,380호; Sang에 허여된 미국특허 제4,749,942; Lao에 허여된 미국특허 제4,593,243; Shahiary 에 허여된 미국특허 제4,727,319;등이 있다. 기타 관련 시스템의 예로는 바늘형상 팁이 프로브 카드 대신에 동축 케이블형상 구조로부터 뻗는 바늘형상 팁을 갖는 프로브 어셈블리를 설명하는 Kawanabe에 허여된 일본특허공보 60-223,138호가 있다. 이들 시스템의 공통적인 특징은 각각의 바늘형상 프로브 팁의 분리된 부분의 길이가 유도 손실양 및 불연속 영역을 최소화하기 위해 피시험 디바이스를 바로 둘러 싸는 영역에 제한된다는 것이다. 그러나, 이 연구법은 이들 유형의 프로브의 구조에서의 다양한 실제적 제한사항에 기인하여 단지 고 주파수 성능에서의 제한사항으로 되는 결과를 가져왔다. Lao에 허여된 미국특허에서, 예로서, 각각의 바늘형상 프로브 팁의 길이는 각각의 팁과 지지 프로브 카드간의 거리에 이르도록 넓은 도전 블레이드를 사용하여 최소화되고, 이들 블레이드는 스트립라인 유형의 전송 라인 구조를 형성하기 위해 서로에 대해 상대적으로 배열되도록 설계된다. 실제적 방법으로서, 블레이드간의 대면 간격의 적절한 크기를 정밀하게 유지하고 바늘형상 프로브 팁의 단부간의 피치를 정밀하게 보정하 면서 각각의 블레이드의 얇은 수직 에지를 카드상의 대응 트레이스에 결합하는 것이 곤란하다.
그 입력 단자와 프로브 팁사이에 제어된-임피던스 저손실 경로를 제공할 수 있는 한 유형의 프로빙 어셈블리가 Lockwood에 허여된 미국특허 제4,697,143호에 나타나 있다. Lockwood의 특허에서, 스트립 형상 도전 트레이스의 접지-신호-접지 배열은 기판상의 공평면 전송 라인을 형성하기 위해 알루미나 기판의 하부면에 형성된다. 한 단부에서, 접지 트레이스와 대응하는 개재된 신호트레이스의 연관된 각각의 쌍은 동축 케이블 커넥터의 중앙 컨덕터에 각각 연결된다. 이들 트레이스의 타단부에서, 내마모성 도전재 영역은 테스트되는 디바이스의 각각의 패드와의 전기적 연결을 신뢰성있게 성립되도록 하기 위해 제공된다. 페라이트 함유 마이크로파 흡수재의 층은 각각의 접지-신호-접지 트레이스 패턴의 길이의 대부분의 위에서 의사 마이크로파 에너지를 흡수하기 위해 기판에 대해 장착된다. 이러한 유형의 구성에 따라, 제어된 고주파 임피던스(예, 50 오옴)는 프로브 팁에서 피시험디바이스에 주어질 수 있고, 18 기가헤르쯔까지의 범위에 속하는 DC의 광대역신호는 각각의 접지-신호-접지 패턴에 의해 형성된 공평면 전송 라인을 따라 프로브 어셈블리의 한 단부로부터 다른 단부로의 거의 없는 적은 손실로 주행할 수 있다. Lockwood의 특허에 나타난 프로빙 어셈블리는 고 마이크로파 주파수에서 만족스런 전기적 성능을 제공하지 못하고 불균일한 프로브 패드를 조정하기 위해 알맞은 마이크로파 프로빙 기술이 필요하다.
프로브의 팁 컨덕터와 비편평형 디바이스 패드와 표면의 어레이간의 공간적 일치성을 개선하기 위해, 여러 고 주파수 프로빙 어셈블리가 개발되었다. 이러한 어셈블리는 예로서 Drake에 허여된 미국특허 제4,894,612호 ; Coberly에 허여된 미국특허 제4,116,523호 ; Boll에 허여된 미국특허 제4,871,964호에 설명되어 있다. Drake의 특허는 공평면 전송라인을 집합적으로 형성하는 복수의 도전 트레이스가 그 하부에 형성된 기판을 포함한다. 그러나 Drake의 특허의 한 실시예에서 기판의 팁은 각각의 트레이스가 개별 투쓰의 단부로 뻗도록 노치되고 기판은 적절하게 가요성 비세라믹 재료로 이루어진다. 적절하게 가요성을 갖는 기판은, 트레이스의 단부가 테스트 대상 디바이스상의 약간 비평면적인 접촉면에 공간적 일치되어 질 수 있도록 하기 위해, 적어도 제한된 범위까지, 다른 투쓰에 대한 각각의 투쓰의 독립적 휨을 허용한다. 그러나, Drake의 특허에서, 프로빙 어셈블리는 고 주파수에서 불충분한 성능을 갖는다.
Boll의 특허에 나타난 프로빙 어셈블리에 대해, 접지 컨덕터는 그 후방부가, 동축 케이블의 실린더형 외부 컨덕터와의 전기적 연결을 위해 소형 동축 케이블의 단부에 형성된 직경방향 대향 슬롯내에 수용되는 한 쌍의 리프-스프링 부재를 포함한다. 케이블의 중앙 컨덕터는 케이블의 단부를 넘어 뻗고(즉, 외부 컨덕터와 내부 유전체의 단부에 의해 형성되는 바와 같은) 라운딩된 포인트를 갖는 핀형상 부재를 형성하도록 점진적으로 테이퍼링된다. 이 구성에 따라, 중앙 컨덕터의 핀형상 익스텐션은 리프-스프링 부재의 각각의 전방부사이에 거의 중앙부분에 이격되어 배치되고 이렇게하여 이들 리프-스프링 부재와 조합하여 접지-신호-접지 공평면 전송 라인 구조에 거의 근사하게 된다. 이 특정한 구조의 장점은 케이블의 중앙 컨 덕터의 핀형상 익스텐션과 리프-스프링 부재의 각각의 전방부가 각각 서로에 대해 독립적으로 이동가능하게 되어 이들 각각의 부재의 단부가 피시험 디바이스상의 임의의 비평면 접촉 영역과 공간적으로 일치하는 접촉을 수립할 수 있게된다. 반면에, 리프-스프링 부재와 핀형상 부재간의 가로방향-간격은 강제적으로 이들 부재의 단부가 피시험 디바이스의 접촉 패드에 대해 얼마나 강력하게 가압되는 지에 따라 변동한다. 다른 말로하면, 각각의 팁 부재간의 간격에 종속하는, 이 프로브 구조의 전송 특징은 각각의 프로빙 사이클 동안 특히 고 마이크로파 주파수에서 부적절하게 정의된 방식으로 변동하게 될 것이다.
Burr에게 특허허여된 미국특허 제 5,565,788호는 외부 컨덕터에 의해 동축상으로 둘러싸인 내부 컨덕터를 포함하는 동축 케이블의 지지부를 포함하는 마이크로파 프로브를 개시한다. 마이크로파 프로브의 팁부는 제어된 임피던스 구조를 형성하기 위해 중앙 신호 컨덕터를 갖춘 공통 평면을 따라 통상적으로 서로에 대해 병렬 관계로 배열된 하나이상의 접지 컨덕터 및 하나의 중앙 신호 컨덕터를 포함한다. 신호 컨덕터는, 도 1에 도시된 바와 같이, 내부 컨덕터에 전기적으로 연결되고 접지 컨덕터는 외부 컨덕터에 전기적으로 연결된다. 실드 부재는 팁부의 바닥부상의 신호 컨덕터의 적어도 일부분에서 커버 및 접지 컨덕터와 상호연결된다. 실드 부재는 도전성 핑거의 팁부를 위한 개구를 갖춘 팁을 향해 테이퍼링된다. 신호 컨덕터 및 접지 컨덕터는 각각 실드 부재를 넘어 뻗는 단부를 갖고 이들 단부는 프로빙 디바이스가 비평면 표면을 가질 수 있도록 하기 위해 단부의 공통 평면으로부터 멀어지는 방향으로 및 단부 서로에 대해, 실딩 부재의 존재에도 불구하고, 탄성적으로 휠 수 있다.
다른 실시예에서, Burr의 특허는 도 2A, 2B, 2C에 도시된 바와 같이, 외부 컨덕터에 의해 동축상으로 둘러싸인 내부 컨덕터를 포함하는 동축 케이블의 지지부를 포함하는 마이크로파 프로브를 개시한다. 마이크로파 프로브의 팁부는 프로브 핑거와 내부 컨덕터를 연결하는 유전체 기판의 최상부측을 따라 뻗는 신호 라인을 포함한다. 금속 실드는 유전체 기판의 하부측에 고정될 수 있고 외부 금속 컨덕터에 전기적으로 연결될 수 있다. 접지-연결된 핑거는 유전체 기판을 통해 비아에 의해 금속 실드에 연결되고 신호 라인 컨덕터에 인접하여 배치된다. 신호 컨덕터는 내부 컨덕터에 전기적으로 연결되고 접지 평면은 외부 컨덕터에 전기적으로 연결된다. 신호 컨덕터 및 접지 컨덕터 핑거(비아를 통해 실드에 연결된)는 각각 신호 부재를 넘어서 뻗는 단부를 갖고, 이들 단부는, 프로빙 디바이스가 비편평면을 가질 수 있도록하기 위해 단부들의 공통평면으로부터 멀어지는 방향으로 및 단부 서에 대해, 실딩 부재의 존재에도 불구하고, 탄성적으로 휠 수 있다. Burr의 특허에 의해 개시된 구조가 넓은 주파수 범위의 균등한 결과를 제공할 목적이었지만, 그 구조들은 고 마이크로파 주파수에서 균등하지 못한 응답 특성을 갖는 경향이 있다.
도 1은 현존하는 프로브를 예시하는 도면.
도 2A 내지 도 2C는 다른 현존하는 프로브를 예시하는 도면.
도 3은 프로브의 하나의 실시예를 예시하는 도면.
도 4는 도 3의 프로브의 일부를 예시하는 측단면도.
도 5는 도 3의 프로브의 일부를 예시하는 저면도.
도 6은 프로브의 다른 실시예를 예시하는 도면.
도 7은 프로브의 더 다른 실시예를 예시하는 도면.
도 8은 프로브의 더 다른 실시예를 예시하는 도면.
도 9는 힘에 대한 수직 프로브 변형을 예시하는 그래프.
도 10은 프로브 프리로딩을 예시하는 도면.
도 11은 프로브 프리로딩에 대하여 힘에 대한 수직 프로브 변형을 예시하는 그래프.
도 12는 프로브 콘택트를 예시하는 도면.
도 13은 변형된 프로브 콘택트를 예시하는 도면.
도 14는 접촉 저항을 예시하는 도면.
도 15는 접촉 저항을 예시하는 도면.
본 발명자는 동평면 구성부를 포함하는, Burr의 특허에 개시된 동평면 핑거된 프로빙 디바이스와 구성부로부터 뻗어있는 핑거를 가진 마이크로스트립 구성부를 연구했다. 양자의 경우에, 전자장은 핑거 사이에서 프로빙 동안에 만들어 진다. 이들 전자장은 각각의 핑거를 감싸고, 단일 핑거를 접지 핑거에 전기적으로 연결하고, 그리고 접지 핑거를 서로 전기적으로 연결한다. 프로빙 디바이스가 프로빙을 위해 사용되는 동안, 핑거를 둘러싸는 결과적인 전자장은 웨이퍼 환경과 상 호 작용한다. 웨이퍼의 다른 영역에서 프로빙하는 동안, 핑거를 둘러싸는 전자장과 웨이퍼 사이의 상호 작용은, 전형적으로 알려지지 않은 방식으로 변한다. 상호 작용에서의 중요한 알려지지 않은 변화로, 피시험 디바이스를 프로빙하면서 환경조건을 정확하게 교정하는 것은 불가능하지 않을 지라도, 어려운 일이다.
여러가지 프로브가 웨이퍼의 동일 영역을 프로빙하기 위해 동시에 사용될 때, 프로브 팁은 서로 인접하여 교차하여 프로브 사이에서 추가적인 연결을 야기하는데, 이것을 크로스토크라 한다. 또한, 유전체 기판과 같은 핑거를 위한 서포트와 핑거의 확장된 부분 사이의 영역은 상당한 커패시턴스를 야기하는데, 이것은 고주파 측정을 방해한다.
본 발명자는 Burr 의 특허에 개시된 마이크로스트립이 70GHz를 넘는 초고주파에서 교정 테스트 기판을 양호하게 교정 할 수 없다는 것을 알고 놀랐다. 이러한 교정은 피시험 디바이스의 실제적인 프로빙 동안에 나중에 웨이퍼와 잠재적인 상호 작용과는 독립적이다. 이러한 예기치 않은 비교정 효과의 실험후에, 본 발명자는 이러한 극단적인 주파수에서, 주요한 필드 모드와 다른 "불원 모드(undesired mode)"에서 에너지가 만들어진다는 것을 추측하게 되었다. 이러한 "불원 모드"는 신호 경로로부터 예기치않은 전류 누출을 야기하여 신호의 완전성을 해친다. 더욱이 본 발명자는 이러한 "불원 모드"가 예를 들면, 접지면과 케이블의 외부 사이의 연결, 그리고 접지면에서의 인덕턴스를 포함하는 접지면에서의 불연속의 결과로서 접지면에서의 공진 에너지를 수반한다는 것을 알았다. 이러한 접지면 공진 에너지는 피시험 디바이스에 신호 경로에서의 에너지의 예기치못한 변화를 야기하여, 성 능을 저하시킨다. 이러한 성능 저하는 저주파에서는 나타나지 않아서, 이러한 효과를 감소시키거나 제거하기 위해서 현존하는 프로브 설계를 수정하는 동기가 되지 못한다.
도 3을 참조하면, 반고형 동축 케이블(40)이 (도시안된) 커넥터 후단부에 전기적으로 연결되어 있다. 동축 케이블(40)은 일반적으로, 내부 도체(41), 유전 물질(42), 및 외부 도체(43)를 포함한다. 동축 케이블(40)은 마찬가지로 원하는 경우, 기타의 물질층을 포함할 수 있다. 케이블(40)의 전단부는 바람직하게는 자유로이 매달려있고, 이 상태에서, 프로브의 프로빙 단부의 이동가능한 지지체로서 기능한다.
마이크로스트립형 프로브 팁(80)은 동축 케이블(40)의 단부에 부착되어 있는 유전체 기판(88)을 포함한다. 케이블(40)의 하부측은 잘려서 셀프(85)를 형성하고, 유전체 기판(88)은 셀프(85)에 부착되어 있다. 대안으로, 유전체 기판(88)은 셀프없는 케이블의 단부 또는 케이블로부터 잘려나간 셀프와 위로 접하게 함으로써 지지될 수 있다. 또한 도 4를 참조하면, 바람직하게는 평면형태인, 도전 실드(90)가 기판(88)의 바닥에 고정되어 있다. 도전 실드(90)는, 예컨대, 기판(88)에 고정되어 있는 얇은 도전 물질(또는 다른것)일 수 있다. 일반적으로 낮은 프로파일을 갖는 평면 도전 물질을 사용함으로써 실드(90)는 피시험 디바이스와 우연히 접촉함으로써 피시험 디바이스를 효과적으로 프로빙하는 기능에 간섭하는 것을 줄일 수 있을 것 같다. 도전 실드(90)는 접지면을 형성하기 위해 외부 도체(43)에 전기적으로 연결되어 있다. 다른 도체(43)는 전형적으로 접지에 연결되어 있고, 외부 도체(43)에 임의의 적당한 (DC 또는 AC)전위가 공급될 수 있다고 생각된다. 도전 실드(90)는 바람직하게는 기판(88)의 하부면 전체를 덮는다. 대안으로, 도전 실드(90)는 유전체 기판(88)의 대향측에 있는 도전 신호 트레이스의 길이의 50%, 60%, 70%, 80%, 90%이상, 및/또는 대부분의 길이(또는 그 이상)의 바로 아래의 영역을 덮을 수 있다.
하나 이상의 도전 신호 트레이스(92)는 기판(88)의 상부면에 의해 지지된다. 도전 신호 트레이스(92)는, 예컨대, 임의의 기술을 사용하여 적층되거나, 기판의 상부면에 지지된다. 도전 신호 트레이스(92)는 동축 케이블(40)의 내부 도체(41)에 전기적으로 상호연결된다. 동축 케이블(40)의 내부 도체(41)와 도전 신호 트레이스(92)는 일반적으로 피시험 디바이스로 부터 및 피시험 디바이스에 신호를 전달한다. 유전 물질(88)에 의해 분리된 실드층(90)이 있는 도전 신호 트레이스(92)는 1종의 마이크로스트립 전송 구조를 형성한다. 실드층(90)과 도전 신호 트레이스(92)사이 및/또는, 위아래의 기타층은 원하면, 포함될 수 있다.
상기한 원하지않는 고주파 신호의 열화 효과를 줄이기 위해서, 본 발명가들은 신호 경로가 기판(88)을 통과하는 도전 비아(94)를 포함할 수 있다고 판단하였다. 도전 비아(94)는 기판의 상부면으로부터 기판의 하부면까지 신호 경로를 전달하는 방법을 제공한다. 도전 비아(94)는 확장된 핑거와 기판(88)의 단부간의 상당한 커패시턴스를 일으킬 수 있는, 기판(88)의 단부로부터 뻗어있는 상기 도전성 핑거를 사용할 필요가 없게 한다. 도전 비아(94)는 기판(88)두께의 적어도 대부분에 대하여 도전 비아(94)와 기판(88)사이의 에어갭이 없도록 하는 방식으로 기판(88)의 일 면으로부터 기판(88)의 타 면까지의 경로를 제공한다. 또한, 실드층(90)은 바람직하게는 비아(94)넘어로 뻗어서 부가적인 실딩을 제공한다.
도 5를 참조하면, 기판(88)의 하부면은 프로빙동안 피시험 디바이스와 접촉하는데 사용될 수 있는, 비아(94)와 기판(88)의 하부면아래로 뻗어있는 트레이스(92)와 실드(90)를 도시하고 있다. 도전 실드(90)는 콘택트 "범프"(100)주위의 "패터닝된"부분을 포함하여 실드층(90)과 신호 경로는 전기적으로 상호연결되지 않을 수 있다(예컨대, 실드층(90)은 50%, 75%이상이거나, 몇몇 지점에서 모든 콘택트를 바깥쪽에서 둘러싸고 있을 수 있다). 콘택트는, 예컨대, 범프, 패터닝된 구조, 도전 구조, 니들 구조, 또는 긴 도체와 같은, 임의의 형태를 취할 수 있음을 이해할 것이다. 도전 실드(90)는 외부 전자장에 저항을 증가시키는 도전 범프를 측방향으로 둘러쌀수 있다. 또한, 도전 범프(100)를 넘어서 뻗어있는 도전 실드(90)는 다른 프로브로부터의 혼선을 감소시킨다. 몇몇 프로빙 응용분야에서, 원한다면, 하나 이상의 실드(90) 콘택트(102)가 제공될 수 있다. 실드층과 도전 신호 트레이스는 일반적으로 마이크로스트립 전송선 제어 임피던스 구조를 제공하도록 구성된다. 전형적으로 신호선은 테스트 신호를 갖고 실드는 접지 전위를 갖지만, 두개의 도전 경로는 마찬가지로, 접지에 상관하여 변하는 밸런스 입력과 같은, 임의의 기타의 구성일수도 있다.
도 6을 참조하면, 프로브는 외부 콘 모양의 상부 실드(110)를 사용할 수 있다. 동축 케이블의 외부 도체(43)는 상부 실드(110)에 연결되어 있고 따라서 접지에 전기적으로 연결된다. 이러한 형태는 동축 케이블과 프로브의 단부간에 스무드하게 전이하게 한다. 따라서 프로브는 콘부분의 팁으로 전이될때 실딩된다.
상부 실드(110)는 전단부가 태퍼링된 팁이고 후단부가 주위를 따라 외부 동축 도체와 연속적으로 접촉하는 외곽을 갖는 태퍼링된 원주형 부분을 갖고 따라서 외부 도체와 프로브 측정을 유효하게 할 수 있는 프린징 실드를 생성할 수 있는 실드부분간 갭이 없다. 마찬가지로, 원한다면, 다른 모양의 실드(110)가 사용될 수 있다. 또한, 전단부는 바람직하게는 비아를 지나서 뻗어있고 실질적으로 폐영역을 형성하여 전단부에 감소된 프린징 필드가 있다. 실드는 임의의 외부 구조와 기생 연결을 감소시키고 단일 금속편으로 실드를 구성함으로써 어셈블리가 복잡하게되는 것을 줄인다. 실드는 바람직하게는 얇은 호일로 제조되고 제조 프로세스에 의해 형성될 수 있다. 실드는 또한 기타 물질로 적층되거나 제조될 수 있다.
도전 실드(90)는 핑거와 피시험 디바이스를 유지하는 처크사이에서 도전 신호 트레이스아래에 뻗어있다. 따라서 실드는 피시험 디바이스로부터 신호를 간섭하고 열화시킬 수 있는 접지면 공진 모드의 발생을 차단하는 것을 돕는다.
도 7을 참조하면, 대안의 실시예에서 비아와 전기적으로 상호연결되어 있는도전성 핑거(112) 또는 기타의 긴 도전 소자가 제공될 수 있다. 하나 이상의 부가적인 접지 핑거(114)가 하부 실드 물질에 전기적으로 연결될 수 있다. 원한다면, 각각의 핑거는 기판으로부터 벗어나서 뻗어있는 캔틸레버링된 부분을 포함할 수 있다. 캔틸레버링된 부분은 바람직하게는, 케이블상의 각각의 도전체와 피시험 디바이스상의 각각의 패드간에 저손실 천이가 수행될 수 있도록 제어된 임피던스 전송선을 공동 형성하도록 서로 횡으로 이격되어 배치된다.
곡면을 포함하는 상부 실드(110)의 사용으로 신호 보전을 개선시키는 한편, 상부 실드의 구조의 변호로 고주 신호 보전에 몇가지 제한을 일으키고, 따라서 성능을 방해시키는 경향이 있다. 예컨대, 상부 실드의 고도 변화는 신호 도체의 길이를 따라있는 전자장 패턴을 변화시킨다. 또한, 상부 실드의 제조를 보다 복잡하게 한다. 더욱이, 대부분의 경우에 마이크로웨이브 마이크로스트립 전송 구조는, 도전 케이스와 같은 하우징내에 포함되어 있고, 따라서 상부 실드 구조를 포함할 목적을 감소시킨다.
고주파에서 성능을 더 증가시키기 위해 본 발명가들은 기판 물질의 효과를 고려하였다. 많은 경우에 있어서 유전체 기판 물질의 유전율은, Al2O3의 경우 9. 9유전율를 가지는 것 처럼 높다. 고유전율을 갖는 물질은 전자장을 내부로 집중시키는 경향이 있어서, 다른 디바이스에 의해 영향을 받을 수 있는 전자장을 감소시킨다. 또한, 기판의 두께는 기계적 안정성을 위해 전형적으로 250-500미크론이다. 따라서 전자장은 기판내에 집중되는 경향이 있다.
도 8을 참조하면, 이러한 기판을 고려함과 동시에 본 발명가들은 유동멤브레인 기판이 보다 경화된 기판(88)을 대체할 수 있다는 인식을 하게되었다. 멤브레인물질의 예는, 본 명세서에 그 전부가 참조로 첨부되어 있는 미국 특허 제 5,914,613호에 설명되어 있다. 일반적으로, 멤브레인에 기초한 프로브는 프로브위에 지지되어 있는 접촉부와 함께 프로브위에 지지되어 있는 트레이스를 갖는 유동(또는 반유동) 기판을 특징으로 한다. 프로브의 멤브레인부분은 함몰되어 생성되는 대상 기판으로부터 구성될 수 있다. 이러한 함몰부에 도전 물질이 위치하고, 원한다면, 도전 물질위에 트레이스가 위치하고, 유동 유전 물질은 트레이스위 또는 아래에 위치한다. 이후, 대상기판은 제거되어, 프로브 팁, 트레이스, 및 멤브레인 물질을 남긴다. 접촉부는 피시험 디바이스와 접촉하고 트레이스는 일반적으로 비아를 사용하여 접촉부에 연결된 멤브레인의 대향측위에 있다. 많은 경우에, 멤브레인 기술에 의해 멤브레인은, 40, 30, 20, 10, 5, 또는 3 미크론이하와 같이 세라믹 기반의 기판(예컨대 기판(88) 참조)보다 훨씬 얇게될 수 있다. 일반적으로 멤브레인물질의 유전율은 7이하이고, 때때로 사용되는 특정 물질에 따라 6, 5, 또는 4 미만이다. 일반적으로 저 유전율 기판을 사용하는 것이 부적당하지만, 저 유전율 기판과 함께 상당히 얇은 기판을 사용하면 유효 신호 전송의 이론적인 주파수 범위를 수 100GHz대로 높힌다. 상당히 얇은 기판 물질은 낮은 실드 물질을 비교적 두꺼운 세라믹 기판보다 신호 트레이스에 상당히 가깝게 위치되도록 허용하고, 따라서 전자장을 보다 빽빽하게 한정하게 하는 경향이 있다. 멤브레인물질내의 전기장이 빽빽하게 한정됨으로써, 본 발명가들은 멤브레인물질의 고주파 성능은 멤브레인물질위에 상부 실드 물질을 위치시킴으로써 증가될 수 있다고 판단하였다. 더욱이, 상부 실드 물질은 마찬가지로 신호 경로와 상응하여 가깝고, 따라서 이전에 사용된 신호 트레이스로부터 상당한 거리에 위치된 굽은 상부 실드 물질은 일반적으로 충분할 수 없다. 따라서, 실드 물질은 신호 트레이스와 상부 실드 물질간에 유전체를 가지는 멤브레인물질의 정상부위에 패터닝되어야 한다. 많은 경우에 있어서, 신호 트레이스와 신호 트레이스바로위의 상부 실드간의 거리는 신호 트레이스와 하부 실드 물질간의 거리의 10배 이하이어야 한다. 보다 바람직하게는, 상기한 거리는 7, 5, 4, 또는 2배로 하는 것이 바람직할 것이다.
멤브레인에 기초한 프로브가 피시험 디바이스와 접촉할때, 많은 프로브에서처럼, 부가적인 압력이 가해질때 패드를 가로질러 스케이팅하는 경향이 있다. 이러한 스케이팅은 테스트 패드에 대항하는 증가하는 압력아래 있는 동안 각진 프로브 및/또는 동축 케이블이 굽기때문이다. 제한된 양의 스케이팅은, 적어도 부분적으로 적당한 양의 압력 및/또는 스케이팅으로부터 발생하는, 접촉 패드상에 형성될 수 있는 산화물층을 "긁어"내는데 유용하다. 많은 경우에 있어서 테스트 패드는 전형적으로 비교적 작고 다소 많은 압력의 인가로인한 과도한 스케이팅에 의해 프로브가 단순히 테스트 패드를 스케이팅되어 이탈하게 한다. 또한, 과도한 압력이 인가되면 프로브 및/또는 접촉 패드에 손상을 일으킬 수 있다. 따라서, 허용가능한 압력과 스케이팅이 유지되어야한다.
도 9를 참조하면, 설명을 위해 프로브에 인가된 힘 대 인가되는 힘의 결과 프로브의 수직 변형에 관한 관계가 나타나있다. 라인(400)은 낮은 강성(stiffness)의 프로브에 대한 것이고 라인(402)는 높은 강성의 프로브에 대한 것이다. 수직선(404)은 프로브가 접촉을 이탈하기전의 최대 스케이팅 거리, 따라서 접촉 패드와 접촉후의 프로브의 최대 과이동 거리를 나타낸다. 수직선(406)은 접촉 패드에 형성될 수 있는 산화물층을 충분히 긁어내기 위한 프로브의 일반적으로 최소 허용 스케이팅 거리, 따라서 접촉 패드와 접촉후의 프로브의 일반적으로 최소 허용 과이동 거리를 나타낸다. 전형적으로 유용한 과이동 범위는 대략 50 내지 200미크론이다. 수평선(408)은 프로브 및/또는 접촉 패드의 손상이 최소화되도록 하는 프로브가 가할 수 있는 최대 허용력을 나타낸다. 수평선(410)은 접촉 패드상에 형성될 수 있는 산화물층을 돌파하기 위한 충분한 압력이 가해지도록 프로브가 가해야 하는 최소 허용력을 나타낸다.
(본 실시예에서) 허용 과이동 및 힘이 접촉 패드에 프로브에 의해 가해지는 직사각형 영역이 있음을 관찰할 수 있다. 낮은 강성의 프로브(400)에 대하여 영역(420)이 허용가능한 프로빙이 일어나는 영역으로 나타난다. 이러한 거리는 수직선(404 및 406)간의 최대 범위보다 작은 범위를 사용하고, 따라서 과이동은 동작자에 의해 주의깊게 제어되어야 함을 관찰할 수 있다. 높은 강성의 프로브(402)에 대하여, 영역(422)이 허용가능한 프로빙이 일어나는 영역을 나타낸다. 이러한 거리는 수직선(404 및 406)사이의 최대 범위 보다 작은 범위를 사용하는 것을 관찰할 수 있고, 따라서 과이동은 동작자에 의해 주의깊게 제어되어야 한다. 따라서, 프로브의 강성은, 어렵지만, 허용가능한 동작 범위를 설정하기 위해, 주의깊게 제어될 필요가 있다. 더욱이, 또한 제어될 수 있는 과이동과 스케이팅 사이에 몇가지 관계가 있음을 주목하게 된다. 거의 스케이팅되지 않게 하는 것은 몇몇 긁기 동작이 접촉 저항을 개선시키고 측방향 움직임이 접촉되었다는 시각적인 확인을 (현미경을 통해)제공하기 때문에 문제가 있다. 많이 스케이팅되게 하는 것은 프로브의 팁이 양호한 접촉 저항을 위한 충분한 힘을 얻기전에 패드를 가로질러 스케이팅되어 이탈하게 되기 때문에 문제가 있다. 프리로드에 의해 프로브의 곡률과 프리로드 위치를 변경함으로써 비를 조절하는 기회를 제공한다.
프로브의 강성과 관련된 고유의 외관적인 제한성을 고려한 후에, 본 발명자들은, 프로브에 의해 인가될 힘의 일부를 프리로딩함과 더불어 상대적으로 플렉시블한 프로브를 사용함으로써, 수용할만한 영역내에서 보다 용이한 수정된 힘-거리 프로파일이 얻어질 수 있다는 것을 인식하게 되었다. 수정된 힘-거리 프로파일은 프로브가 수정되지 않았을 때 달성되는 것보다 보다 많은 수용가능한 프로빙 범위, 즉, 직사각형 영역내의 보다 넓은 프로빙 범위를 포함할 수 있다. 도 10에서, 이러한 프리로딩은 상방향으로 프로브를 플렉싱하도록 스트링(440) 또는 다른 서포트 부재를 사용함으로써 달성될 수 있다. 낮은 강성 프로브(400)가 사용된다면, 수정된 힘 프로파일(444, 도 10 참조)이 얻어질 수 있다. 하위 구부러진 부분(446)이 프로브의 프리 로딩의 결과로서 주목된다. 상위 부분(448)은 자체가 프로브의 결과이고 일반적으로 프리 로딩 없는 프로브와 동일한 힘 경사를 가지고 있다. 이러한 방식으로, 합당한 힘을 유지하면서 보다 많은 유용한 프로빙 범위를 가로질러 확장하기에 적합한 상대적으로 낮은 경사를 갖는 프로브 프로파일이 사용될 수 있다는 것이 관찰될 수 있다. 프리로딩은 최소의 일반적으로 수용가능한 힘 근방의 범위까지 초기 힘을 상승시킨다. 프로파일(444)의 높이는 프리로딩을 조정함으로써 수정될 수 있다. 또한, 프로파일(444)의 경사는 콘택트 패드와 관련하여 프로브의 방위를 수정하거나 보다 플렉시블한 프로브를 선택함으로써 감소될 수 있다. 이러한 프리로딩 시스템은, 특히, 멤브레인 타입의 프로브에 유용하고 마찬가지로 다른 프로빙 기술에 사용된다.
프로브와 피시험 디바이스 사이의 콘택트 저항을 프로빙 측정하는 시점은 중요한 고려사항이다. 프로브의 팁은 에어리어의 효과적인 뷰잉이, 연관된 현미경으 로 프로빙될 수 있도록 하면서 낮은 접촉 저항을 달성하는 방식으로 설계될 수 있다. 프로브 팁(438; 도 12 참조)은 최종 구조가 한쌍의 반대 경사면(450, 452)을 갖는 방식으로 보통 구성되어 있다. 프로브의 팁(454)은 경사면(450, 452)으로부터 확장되는 것이 바람직하다. 프로브 팁의 구성은 안에 오목부가 생성된 희생 기판을 사용하여 이루어질 수 있다. 이러한 오목부내에 도전성 재료가 위치되어 있고, 필요하다면 트레이스가 그 위에 위치되어 있고, 플렉시블 유전재료가 트레이스의 위에 또는 그 아래에 위치되어 있다. 여기에 인용된 모든 인용문과 함께 여기에 언급되어 통합된 미국 특허 5,914,613호를 참조하라. 그후에, 희생 기판은 제거되어 프로브 팁, 트레이스, 및 멤브레인 재료를 남긴다. 프로브 팁(438)은 수용가능하지만, 경사면(450, 452) 때문에 피시험 디바이스와 접촉할 때 영역이 팁(438) 근방에 있는 것을 목격하기는 어렵다.
프로브 동안 팁(438)의 가시성을 향상시키기 위해, 도 13에 도시된 바와 같이, 프로브(454)가 그라운드 백될 수 있거나 프로브의 일부가 제거될 수 있다는 것이 결정되었다. 프로브의 일부의 제거에 의해, 보다 큰 가시성이 도 13에 도시된 바와 같이 피시험 디바이스의 프로빙 동안 달성될 수 있다. 또한, 프로브가 프로브의 일부가 제거될 필요가 없는 방식으로 구성될 수 있음을 이해해야 한다. 팁부(454)는 대략 12㎛×12㎛이고, 약 2-3 밀리미터의 수직 과이동을 가져서, 약 1밀리미터의 길이방향 팁 스트럽을 산출하는 것이 바람직하다. 이와 마찬가지로 프로브는 칩(454)에 대하여 추가적인 구조 서포트를 제공하는 립(460)을 포함할 수 있다. 프로브의 후측(462)은 프로브의 베이스(464)의 평면에 대하여 언더컷될 수도 있다. 대안으로, 프로브의 후측(462)은 프로브의 평면에 대하여 수직방향으로 30 도내에(언더컷이어도 아니어도 좋다) 있을 수 있다.
설명된 구조로부터 나타난 접촉 저항은 특히, 텅스텐과 같은 다른 타입의 프로빙 시스템과 비교하여, 극히 낮은 것으로 판명되었다. 도 14에서, 언패터닝된 알루미늄상의 접촉 저항은 5000 접촉 사이클에 대하여 30mΩ보다 적고 이것은 접촉 저항이 약 130mΩ인 종래의 텅스텐 프로브보다 상당히 낮은 값이다. 도 15에서, 프로브가 알루미늄 패드와 접촉되어 유지되어 있는 상태의 접촉 저항이 시간의 함수로서 도시되어 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 5시간의 인터벌동안 오직 10mΩ의 편차만이 관찰되었다. 유사한 테스트에서, 종래의 텅스텐 프로브는 동일한 주기에 대하여 상당한 변화를 보이는데, 보통 접촉 저항이 35mΩ에서 115mΩ로 변화한다.
프로브의 설계에서 또 다른 고려할 사항은 상이한 전송 구조의 특성이다. 동축 케이블은 양호한 고주파수 전송 특성을 제공한다. 동축 케이블에 연결된 멤브레인 구조내에서, 마이크로스트립 구조는 양호한 고주파수 특성을 제공한다. 멤브레인 구조에 연결되어 신호 콘택트 및 한 쌍의 접지 콘택트와 같은 콘택트의 세트가 포함되어 있다. 이 콘택트는 마이크로 스트립 구조 및 동축 케이블보다 적은 대역폭 능력을 가지고 있는 동평면 전송 구조를 제공한다. 수용가능한 대역폭을 달성하기 위해, 본 발명자는 콘택트가 최대 150미크론이어야 한다고 결정하였다. 보다 바람직하게는, 콘택트는 (예를 들어, 평면으로부터의 높이가) 최대 100미크론, 또는 최대 75미크론, 또는 최대 55 미크론이어야 한다.

Claims (117)

  1. a) 유전체 기판;
    b) 상기 기판의 제1 측부에 의해 지지되고 테스트 신호에 전기적으로 상호연결되는 도전 신호 트레이스;
    c) 상기 기판의 제2 측부에 의해 지지되고 접지 신호에 전기적으로 상호연결되어 있고, 상기 도전 신호 트레이스 아래의 영역을 덮는 도전 실드;
    d) 상기 도전 실드와의 전기적 상호접속이 없고, 상기 유전체 기판의 단부와 도전 경로 사이에 에어갭이 생기지 않도록 하여 상기 기판의 상기 제1 측부와 상기 기판의 상기 제2 측부 사이에 위치한 상기 도전 경로; 및
    e) 피시험 디바이스를 테스트하기 위해 상기 도전 경로에 전기적으로 상호연결된 콘택트를 포함하고,
    상기 제1 측부 및 제2 측부는 상기 기판의 양측에 있고, 상기 콘택트는 상기 기판의 상기 제2 측부로부터 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 프로브.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 도전 신호 트레이스는 동축 케이블의 중앙 도체와 전기적으로 상호연결되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 도전 실드는 상기 동축 케이블의 중앙 도체를 감싸는 도체에 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 기판은 상기 동축 케이블에 의해 지지되는 것을 특 징으로 하는 프로브.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 기판은 상기 동축 케이블의 셀프에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 프로브.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 도전 실드는 편평한 것을 특징으로 하는 프로브.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 유전체 기판은 세미-플렉시블한 것을 특징으로 하는 프로브.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 유전체 기판은 멤브레인인 것을 특징으로 하는 프로브.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 유전체 기판은 7미만의 유전율을 가지는 것을 특징으로 하는 프로브.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 유전체 기판은 5미만의 유전율을 가지는 것을 특징으로 하는 프로브.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 유전체 기판은 4미만의 유전율을 가지는 것을 특징으로 하는 프로브.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 유전체 기판은 2미만의 유전율을 가지는 것을 특징으로 하는 프로브.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 접지 신호는 영전압인 것을 특징으로 하는 프로브.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 도전 실드는 상기 기판의 제2 측부의 50%를 초과하여 덮는 것을 특징으로 하는 프로브.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 도전 실드는 상기 기판의 제2 측부의 60%를 초과하여 덮는 것을 특징으로 하는 프로브.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 도전 실드는 상기 기판의 제2 측부의 70%를 초과하여 덮는 것을 특징으로 하는 프로브.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 도전 실드는 상기 기판의 제2 측부의 80%를 초과하여 덮는 것을 특징으로 하는 프로브.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 도전 실드는 상기 기판의 제2 측부의 90%를 초과하여 덮는 것을 특징으로 하는 프로브.
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 도전 실드, 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 기판은 집합적으로 마이크로스트립 전송 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 프로브.
  20. 제 1 항에 있어서, 상기 도전 경로는 상기 기판을 관통하는 비아인 것을 특징으로 하는 프로브.
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 제 1 항에 있어서, 상기 콘택트는 범프 형태인 것을 특징으로 하는 프로브.
  25. 제 1 항에 있어서, 상기 콘택트는 도전성 핑거 형태인 것을 특징으로 하는 프로브.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 핑거는 캔틸레버링되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브.
  27. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 40미크론 미만의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 프로브.
  28. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 30미크론 미만의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 프로브.
  29. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 20미크론 미만의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 프로브.
  30. 제 1 항에 있어서, 상기 도전 신호 트레이스위에 위치한 상부 실드를 더 포함하고, 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 도전 실드의 거리가 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 상부 실드사이의 거리의 10배 미만인 것을 특징으로 하는 프로브.
  31. 제 1 항에 있어서, 상기 도전 신호 트레이스위에 위치한 상부 실드를 더 포함하고, 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 도전 실드의 거리가 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 상부 실드사이의 거리의 7배 미만인 것을 특징으로 하는 프로브.
  32. 제 1 항에 있어서, 상기 도전 신호 트레이스위에 위치한 상부 실드를 더 포함하고, 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 도전 실드의 거리가 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 상부 실드사이의 거리의 5배 미만인 것을 특징으로 하는 프로브.
  33. 제 1 항에 있어서, 상기 도전 신호 트레이스위에 위치한 상부 실드를 더 포함하고, 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 도전 실드의 거리가 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 상부 실드사이의 거리의 4배 미만인 것을 특징으로 하는 프로브.
  34. 제 1 항에 있어서, 상기 도전 신호 트레이스위에 위치한 상부 실드를 더 포함하고, 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 도전 실드의 거리가 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 상부 실드사이의 거리의 2배 미만인 것을 특징으로 하는 프로브.
  35. a) 제1 측부에 도전 신호 트레이스를 지지하고, 제2 측부에 의해 지지되고 상기 도전 신호 트레이스 아래의 영역을 덮는 도전 실드를 지지하는 유전체 기판;
    b) 상기 기판의 주변 영역내에 있는, 상기 기판의 제1 측부와 제2 측부 사이의 도전 경로; 및
    c) 피시험 디바이스를 테스트하기 위해 상기 도전 경로에 전기적으로 상호연결된 콘택트를 포함하고,
    상기 제1 측부 및 제2 측부는 상기 기판의 양측에 있고, 상기 콘택트는 상기 기판의 상기 제2 측부로부터 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 프로브.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 도전 신호 트레이스는 동축 케이블의 중앙 도체에 전기적으로 상호연결되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브.
  37. 제 36 항에 있어서, 상기 도전 실드는 상기 동축 케이블의 중앙 도체를 감싸는 도체에 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브.
  38. 제 35 항에 있어서, 상기 유전체 기판은 플렉시블한 것을 특징으로 하는 프로브.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기 유전체 기판은 멤브레인인 것을 특징으로 하는 프로브.
  40. 제 35 항에 있어서, 상기 유전체 기판은 7미만의 유전율을 가지는 것을 특징으로 하는 프로브.
  41. 제 35 항에 있어서, 상기 유전체 기판은 5미만의 유전율을 가지는 것을 특징으로 하는 프로브.
  42. 제 35 항에 있어서, 상기 유전체 기판은 4미만의 유전율을 가지는 것을 특징으로 하는 프로브.
  43. 제 35 항에 있어서, 상기 유전체 기판은 2미만의 유전율을 가지는 것을 특징으로 하는 프로브.
  44. 제 35 항에 있어서, 상기 도전 실드는 상기 기판의 제2 측부의 50%를 초과하여 덮는 것을 특징으로 하는 프로브.
  45. 제 35 항에 있어서, 상기 도전 실드는 상기 기판의 제2 측부의 60%를 초과하여 덮는 것을 특징으로 하는 프로브.
  46. 제 35 항에 있어서, 상기 도전 실드는 상기 기판의 제2 측부의 70%를 초과하여 덮는 것을 특징으로 하는 프로브.
  47. 제 35 항에 있어서, 상기 도전 실드는 상기 기판의 제2 측부의 80%를 초과하여 덮는 것을 특징으로 하는 프로브.
  48. 제 35 항에 있어서, 상기 도전 실드는 상기 기판의 제2 측부의 90%를 초과하여 덮는 것을 특징으로 하는 프로브.
  49. 제 35 항에 있어서, 상기 도전 실드, 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 기판은 집합적으로 마이크로스트립 전송 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 프로브.
  50. 제 35 항에 있어서, 상기 기판은 40미크론 미만의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 프로브.
  51. 제 35 항에 있어서, 상기 기판은 20미크론 미만의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 프로브.
  52. 제 35 항에 있어서, 상기 기판은 10미크론 미만의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 프로브.
  53. 제 35 항에 있어서, 상기 도전 신호 트레이스위에 위치한 상부 실드를 더 포함하고, 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 도전 실드의 거리가 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 상부 실드사이의 거리의 10배 미만인 것을 특징으로 하는 프로브.
  54. 제 35 항에 있어서, 상기 도전 신호 트레이스위에 위치한 상부 실드를 더 포함하고, 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 도전 실드의 거리가 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 상부 실드사이의 거리의 7배 미만인 것을 특징으로 하는 프로브.
  55. 제 35 항에 있어서, 상기 도전 신호 트레이스위에 위치한 상부 실드를 더 포함하고, 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 도전 실드의 거리가 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 상부 실드사이의 거리의 5배 미만인 것을 특징으로 하는 프로브.
  56. 제 35 항에 있어서, 상기 도전 신호 트레이스위에 위치한 상부 실드를 더 포함하고, 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 도전 실드의 거리가 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 상부 실드사이의 거리의 4배 미만인 것을 특징으로 하는 프로브.
  57. 제 35 항에 있어서, 상기 도전 신호 트레이스위에 위치한 상부 실드를 더 포함하고, 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 도전 실드의 거리가 상기 도전 신호 트레이스 및 상기 상부 실드사이의 거리의 2배 미만인 것을 특징으로 하는 프로브.
  58. 프로브에 있어서,
    (a) 유전체 기판;
    (b) 상기 기판의 제1 측부에 의해 지지되고 테스트 신호에 전기적으로 상호연결되는 도전 신호 트레이스;
    (c) 상기 기판의 제2 측부에 의해 지지되고 접지 신호에 전기적으로 상호연결되어 있고, 상기 도전 신호 트레이스 아래의 영역을 덮는 도전 실드;
    (d) 상기 기판의 상기 제1 측부 및 상기 기판의 상기 제2 측부 사이에 위치하고 상기 도전 실드와의 전기적 상호연결이 없는 도전 경로; 및
    (e) 피시험 디바이스를 테스트하기 위해 상기 도전 경로에 전기적으로 상호연결된 콘택트;를 포함하고,
    (f) 상기 기판은 40미크론 미만의 두께를 가지며 7미만의 유전율을 갖고,
    상기 제1 측부 및 제2 측부는 상기 기판의 양측에 있고, 상기 콘택트는 상기 기판의 상기 제2 측부로부터 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 프로브.
  59. 제 58 항에 있어서, 상기 제1 측부와 상기 제2 측부 사이의 상기 도전 경로가, 상기 기판의 단부와 도전 경로 사이에 에어갭이 없는 것을 특징으로 하는 프로브.
  60. 제 58 항에 있어서, 상기 도전 신호 트레이스가 동축케이블의 중앙도체에 전기적으로 상호연결되는 것을 특징으로 하는 프로브.
  61. 제 60 항에 있어서, 상기 도전 실드가, 상기 동축케이블의 상기 중앙도체를 둘러싸는 도체에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 프로브.
  62. 제 61 항에 있어서, 상기 기판이 상기 동축케이블에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 프로브.
  63. 제 62 항에 있어서, 상기 기판이 상기 동축케이블의 셀프에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 프로브.
  64. 제 58 항에 있어서, 상기 도전 실드가 편평한 것을 특징으로 하는 프로브.
  65. 제 58 항에 있어서, 상기 유전체 기판이 세미-플렉시블한 것을 특징으로 하는 프로브.
  66. 제 65 항에 있어서, 상기 유전체 기판이 멤브레인인 것을 특징으로 하는 프로브.
  67. 제 58 항에 있어서, 상기 유전체 기판이 5미만의 유전율을 갖는 것을 특징으로 하는 프로브.
  68. 제 58 항에 있어서, 상기 유전체 기판이 4미만의 유전율을 갖는 것을 특징으로 하는 프로브.
  69. 제 58 항에 있어서, 상기 유전체 기판이 2미만의 유전율을 갖는 것을 특징으로 하는 프로브.
  70. 제 58 항에 있어서, 상기 접지 신호가 영접압인 것을 특징으로 하는 프로브.
  71. 제 58 항에 있어서, 상기 도전 실드가 상기 기판의 상기 제2 측부의 50% 를 초과하여 덮는 것을 특징으로 하는 프로브.
  72. 제 58 항에 있어서, 상기 도전 실드가 상기 기판의 상기 제2 측부의 60% 를 초과하여 덮는 것을 특징으로 하는 프로브.
  73. 제 58 항에 있어서, 상기 도전 실드가 상기 기판의 상기 제2 측부의 70% 를 초과하여 덮는 것을 특징으로 하는 프로브.
  74. 제 58 항에 있어서, 상기 도전 실드가 상기 기판의 상기 제2 측부의 80% 를 초과하여 덮는 것을 특징으로 하는 프로브.
  75. 제 58 항에 있어서, 상기 도전 실드가 상기 기판의 상기 제2 측부의 90% 를 초과하여 덮는 것을 특징으로 하는 프로브.
  76. 제 58 항에 있어서, 상기 도전 실드, 상기 도전 신호 트레이스, 및 상기 기판이 집합적으로 마이크로스트립 전송구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 프로브.
  77. 제 58 항에 있어서, 상기 도전 경로가 상기 기판을 통과하는 비아인 것을 특징으로 하는 프로브.
  78. 삭제
  79. 삭제
  80. 삭제
  81. 제 58 항에 있어서, 상기 콘택트가 범프 형태인 것을 특징으로 하는 프로브.
  82. 제 58 항에 있어서, 상기 콘택트가 도전성 핑거 형태인 것을 특징으로 하는 프로브.
  83. 제 58 항에 있어서, 상기 기판이 30미크론 미만의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 프로브.
  84. 제 58 항에 있어서, 상기 기판이 20미크론 미만의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 프로브.
  85. 프로브에 있어서,
    (a) 제1 측부에 도전 신호 트레이스를 지지하고, 제2 측부에 의해 지지되고 상기 도전 신호 트레이스 아래의 영역을 덮는 도전 실드를 지지하는 유전체 기판;
    (b) 상기 기판의 상기 제1 측부 및 상기 기판의 상기 제2 측부 사이의 도전 경로;
    (c) 피시험 디바이스를 테스트하기 위해 상기 도전 경로에 전기적으로 상호연결된 콘택트;를 포함하고,
    (d) 상기 기판은 40미크론 미만의 두께를 가지며 7미만의 유전율을 갖고,
    상기 제1 측부 및 제2 측부는 상기 기판의 양측에 있고, 상기 콘택트는 상기 기판의 상기 제2 측부로부터 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 프로브.
  86. 삭제
  87. 제 85 항에 있어서, 상기 도전 신호 트레이스가 동축케이블의 중앙도체에 전기적으로 상호연결되는 것을 특징으로 하는 프로브.
  88. 제 87 항에 있어서, 상기 도전 실드가 상기 동축케이블의 상기 중앙도체를 둘러싸는 도체에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 프로브.
  89. 제 85 항에 있어서, 상기 유전체 기판이 플렉시블한 것을 특징으로 하는 프로브.
  90. 제 89 항에 있어서, 상기 유전체 기판이 멤브레인인 것을 특징으로 하는 프로브.
  91. 제 85 항에 있어서, 상기 유전체 기판이 5미만의 유전율을 갖는 것을 특징으로 하는 프로브.
  92. 제 85 항에 있어서, 상기 유전체 기판이 4미만의 유전율을 갖는 것을 특징으로 하는 프로브.
  93. 제 85 항에 있어서, 상기 유전체 기판이 2미만의 유전율을 갖는 것을 특징으로 하는 프로브.
  94. 제 85 항에 있어서, 상기 도정성 부재가 상기 기판의 상기 제2 측부의 50% 를 초과하여 덮는 것을 특징으로 하는 프로브.
  95. 제 85 항에 있어서, 상기 도전 실드가 상기 기판의 상기 제2 측부의 60% 를 초과하여 덮는 것을 특징으로 하는 프로브.
  96. 제 85 항에 있어서, 상기 도전 실드가 상기 기판의 상기 제2 측부의 70% 를 초과하여 덮는 것을 특징으로 하는 프로브.
  97. 제 85 항에 있어서, 상기 도전 실드가 상기 기판의 상기 제2 측부의 80% 를 초과하여 덮는 것을 특징으로 하는 프로브.
  98. 제 85 항에 있어서, 상기 도전 실드가 상기 기판의 상기 제2 측부의 90% 를 초과하여 덮는 것을 특징으로 하는 프로브.
  99. 제 85 항에 있어서, 상기 도전 실드, 상기 도전 신호 트레이스, 및 상기 기판이 집합적으로 마이크로스트립 전송구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 프로브.
  100. 제 85 항에 있어서, 상기 기판이 30미크론 미만의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 프로브.
  101. 제 85 항에 있어서, 상기 기판이 20미크론 미만의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 프로브.
  102. RF 프로브에 있어서,
    (a) 유전체 기판으로서, 상기 기판의 제1 측부 위의 도전 신호 트레이스, 및 상기 기판의 제2 측부에 의해 지지된 도전 실드를 지지하는 유전체 기판;
    (b) 상기 기판의 제1 측부와 상기 기판의 제2 측부 사이의 도전 경로;
    (c) 피시험 디바이스를 테스트하기 위해 상기 도전 경로에 전기적으로 상호연결된 콘택트;
    (d) 상기 유전체 기판에 상호연결된 동축케이블을 포함하고,
    상기 동축케이블은, 상기 콘택트가 상기 피시험 디바이스와 맞물려 있지 않은 경우에, 인장 상태로 유지되고,
    상기 제1 측부 및 제2 측부는 상기 기판의 양측에 있고, 상기 콘택트는 상기 기판의 상기 제2 측부로부터 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 RF 프로브.
  103. 제 102 항에 있어서, 상기 기판이 40미크론 미만의 두께를 가지며 7미만의 유전율을 갖는 것을 특징으로 하는 RF 프로브.
  104. 제 102 항에 있어서, 상기 도전 경로는 상기 기판 주변 영역내에 있는 것을 특징으로 하는 RF 프로브.
  105. 제 102 항에 있어서, 상기 도전 신호 트레이스가 동축케이블의 중앙도체에 전기적으로 상호연결되는 것을 특징으로 하는 RF 프로브.
  106. 제 102 항에 있어서, 상기 도전 실드가 상기 동축케이블의 상기 중앙도체를 둘러싸는 도체에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 RF 프로브.
  107. RF 프로브에 있어서,
    (a) 도전 신호 트레이스를 지지하는 유전체 기판;
    (b) 피시험 디바이스를 테스트하기 위해 상기 도전 신호 트레이스에 전기적으로 상호연결된 프로빙 소자; 및
    (c) 상기 유전체 기판에 상호연결된 동축케이블을 포함하고,
    상기 동축케이블은, 상기 콘택트가 상기 피시험 디바이스와 맞물려 있지 않고 증가하는 압력이 상기 동축 케이블에 의해 상기 피시험 디바이스에 인가될 때에 인장 상태로 유지되고,
    상기 증가하는 압력은 증가하는 힘의 제1 경사에 이은 증가하는 힘의 제2 경사를 포함하고, 상기 증가하는 힘의 제2 경사는, 접촉 패드상에 형성될 수 있는 산화물층을 돌파하기 위해 충분한 힘이 인가되도록 프로브가 가해야 하는 최소 허용력과 프로브 또는 접촉 패드의 손상이 최소화되도록 하는 프로브가 가할 수 있는 최대 허용력 사이의 프로빙 힘의 범위에서, 상기 증가하는 힘의 제1 경사보다 작은 것을 특징으로 하는 RF 프로브.
  108. 제 107 항에 있어서, 상기 인장 상태는, 충분한 압력이 상기 프로빙 소자와 상기 피시험 디바이스 사이에 가해질 때, 해제되는 것을 특징으로 하는 RF 프로브.
  109. 제 107 항에 있어서, 상기 기판이 40미크론 미만의 두께를 가지며 7미만의 유전율을 갖는 것을 특징으로 하는 RF 프로브.
  110. 제 107 항에 있어서, 상기 도전 신호 트레이스가 동축케이블의 중앙도체에 전기적으로 상호연결된 것을 특징으로 하는 RF 프로브.
  111. 프로브에 있어서,
    (a) 유전체 기판으로서, 상기 기판의 제1 측부 위의 도전 신호 트레이스, 및 상기 기판의 제2 측부에 의해 지지된 도전 실드를 지지하는 유전체 기판;
    (b) 상기 기판의 제1 측부와 상기 기판의 제2 측부 사이의 도전 경로;
    (c) 피시험 디바이스를 테스트하기 위해 상기 도전 경로에 전기적으로 상호연결된 콘택트;를 포함하고,
    (d) 상기 콘택트는 상기 기판의 상기 제2 측부로부터 뻗어 있고 150미크론 미만의 상기 유전체 기판의 인접면에 상대적인 높이를 갖고,
    상기 제1 측부 및 제2 측부는 상기 기판의 양측에 있는 것을 특징으로 하는 프로브.
  112. 제 111 항에 있어서, 상기 콘택트가 150미크론 미만의 상기 유전체 기판의 인접면에 상대적인 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 프로브.
  113. 제 111 항에 있어서, 상기 콘택트가 100미크론 미만의 상기 유전체 기판의 인접면에 상대적인 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 프로브.
  114. 제 111 항에 있어서, 상기 콘택트가 75미크론 미만의 상기 유전체 기판의 인접면에 상대적인 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 프로브.
  115. 제 111 항에 있어서, 상기 콘택트가 55미크론 미만의 상기 유전체 기판의 인접면에 상대적인 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 프로브.
  116. 제 111 항에 있어서, 상기 유전체 기판에 상호연결된 동축케이블을 더 포함하고, 상기 동축케이블은, 상기 콘택트가 상기 피시험 디바이스와 맞물려 있지 않은 경우에, 인장 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 프로브.
  117. 제 111 항에 있어서, 상기 기판이 40미크론 미만의 두께를 가지며 7미만의 유전율을 갖는 것을 특징으로 하는 프로브.
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