KR102478534B1 - 전자 기기를 테스트하기 위한 장치의 접촉 프로브 및 대응하는 테스트 헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자 기기를 테스트하기 위한 장치의 테스트 헤드의 접촉 프로브(20)로서, 각각의 접촉 패드와의 접촉하는 각각의 단부(20A, 20B) 사이에서 종 방향으로 본질적으로 연장되는 프로브 몸체(20C)와, 상기 프로브 몸체(20C)보다 큰 횡 방향 치수를 가지며 상기 접촉 프로브(20)의 제1 측벽(23a, 23b)에 대하여만 돌출하는 확대부(22)를 포함하는 하나 이상의 단부(20B)를 포함하는 접촉 프로브(20)를 기술한다. 상기 하나 이상의 단부(20B)는, 상기 제1 측벽(23a, 23b)에 대향하는 제2 측벽(23b, 23a)으로부터 돌출하고, 상기 확대부(22)로부터 시작하는 상기 접촉 프로브(20)의 종 방향 축(HH)을 따라 제2 및 대향 벽(23b, 23a)을 향해 연장하는 하나 이상의 돌출부(24)를 더 포함하는 것이 적절하다.

Description

전자 기기를 테스트하기 위한 장치의 접촉 프로브 및 대응하는 테스트 헤드

본 발명은 전자 기기를 테스트하기 위한 장치의 접촉 프로브 및 대응하는 테스트 헤드에 관한 것이다.

본 발명은 특히 웨이퍼 상에 집적된 전자 기기를 테스트하기 위한 장치의 수직 접촉 프로브 및 테스트 헤드에 관한 것이지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 설명은 그 표현을 단순화하기 위한 목적으로 이러한 적용의 분야를 참조하여 이루어진다.

잘 알려진 바와 같이, 본질적으로 프로브 헤드는 그 기능 확인, 특히 전기적인 기능을 확인, 즉 테스트하는 테스트 장비의 대응하는 채널과, 미세 구조(microstructure)의 복수의 접촉 랜드 또는 패드, 특히 웨이퍼 상에 집적된 전자 기기를 전기적으로 연결하기에 적합한 장치이다.

집적 장치에서 수행된 테스트는 특히 제조 단계에서 이미 결함이 있는 장치를 탐지하고 분리하는 데 유용하다. 일반적으로, 프로브 카드는 따라서 칩 컨테인먼트(chip containment) 패키지에서 절단 및 조립되기 전에 웨이퍼 집적 장치를 전기적으로 테스트하는데 사용된다.

테스트 헤드는 본질적으로, 테스트 중인 집적 장치의 접촉 패드 상에 접촉하도록 구성된 하나 이상의 접촉 단부가 구비된 복수의 실질적으로 막대 형상의 접촉 요소 또는 접촉 프로브를 포함한다.

실질적으로 플레이트 형상이고 서로 평행한 적어도 한 쌍의 플레이트 또는 가이드에 의해 유지되는 복수의 접촉 프로브를 포함하는, 소위 수직 프로브 헤드가 당해 분야에서 널리 사용된다. 이러한 가이드는 접촉 프로브의 가능한 변형 및 이동을 위한 자유 구역 또는 공기 영역을 남기기 위해 적당한 구멍을 갖추고 있으며 서로 일정한 거리에 위치한다. 한 쌍의 가이드는 특히 상부 다이(die) 및 하부 다이를 포함하며, 두 가이드 모두 가이드 구멍을 갖추고 있으며, 여기서 접촉 프로브는 축 방향으로 슬라이딩하며, 대체적으로 전기적 및 기계적 특성이 우수한 특수 합금 와이어로 형성된다.

당해 분야에서 일반적으로 사용되는 "상부"와 "하부"라는 용어는 본 명세서에서 도면의 국부 참조 시스템을 참조하여 명확한 설명을 위해 사용되었으며 어떤 식의 제한적인 의미는 없다.

테스트 프로브와 테스트 중인 장치의 접촉 패드 사이의 양호한 연결은 장치 자체 상에서 테스트 헤드의 압력에 의해 보장되며, 상부 및 하부 가이드에 형성된 가이드 구멍 내에서 이동 가능한 접촉 프로브는 이러한 가압 접촉의 경우에 2개의 가이드 사이의 자유 영역 내에서 굽힘을 받고, 이러한 가이드 구멍 내에서 슬라이딩한다.

특히, 도 1a는 하나 이상의 접촉 프로브(1)가 슬라이딩하는 각각의 가이드 구멍(2A, 3A)을 갖는 하나 이상의 하부 플레이트형 지지체 또는 가이드(2) 및 상부 플레이트형 지지체 또는 가이드(3)를 포함하는 테스트 헤드(10)를 도시한다.

접촉 프로브(1)는 테스트 대상 장치(4)의 접촉 랜드 또는 패드(4A) 상에 접촉하여 이러한 테스트 대상 장치(4) 및 그것의 테스트 헤드(10)가 단자 요소를 형성하는 테스트 장치(미도시) 사이의 기계적 및 전기적 접촉을 형성하기 위한 하나 이상의 단부 또는 접촉 팁(1A)을 갖는다.

여기에 표시된 "접촉 팁"이라는 용어는 랜드 또는 접촉 패드와의 접촉을 위한 단부 구역(zone) 또는 영역을 넘어서는 것으로서, 그러한 접촉 구역 또는 영역은 반드시 날카로울 필요는 없다.

경우에 따라, 접촉 프로브는 고정된 방식으로 상부 가이드에 대해 테스트 헤드 자체에 바인딩되고, 이것은 블록된(blocked) 프로브 헤드의 경우이다.

그러나, 보다 빈번하게 테스트 헤드는 고정된 방식으로 결합되지 않고 마이크로 접촉터(microcontacter)를 통해 보드에 접속되는 프로브와 함께 사용되고, 이것은 블록되지 않은 프로브 헤드의 경우이다. 마이크로 접촉터는, 일반적으로 프로브와의 접촉 외에도 테스트 대상 장치 상에 있는 접촉 패드에 대해, 특히 패드 자체의 중심 사이의 거리에 대한 요구 사항을 완화하여 구현된 접촉 패드를 공간적으로 재분배할 수 있기 때문에, “공간 트랜스포머(space transformer)”로 불린다.

이 경우에, 도 1a에 도시된 바와 같이, 접촉 프로브(1)는 이러한 공간 트랜스포머(5)의 접촉 패드(5A)를 향한 추가의 단부 또는 접촉 헤드(1B)를 갖는다. 프로브(1)와 공간 트랜스포머(5) 사이의 양호한 전기 접촉은, 공간 트랜스포머(5)의 접촉 패드(5A) 상에 접촉 프로브(1)의 접촉 헤드(1B)를 접촉 가압함으로써 테스트 대상 장치(4)와의 접촉과 유사한 방식으로 보장된다.

하부 가이드(2)와 상부 가이드(3)는 접촉 프로브(1)의 변형을 허용하는 자유 구역(6)에 의해 적절히 이격되어 있다. 마침내, 가이드 구멍(2A, 3A)은 그들 내에서 접촉 프로브(1)의 슬라이딩을 허용하는 크기로 되어 있다.

소위 "시프트된 플레이트"라는 기술로 구현된 테스트 헤드의 경우, 도 1a에 도시된 예에서와 같이 실질적으로 중심 위치에서 프로브 몸체의 변형을 야기하도록 하부 및 상부 가이드(2, 3) 사이의 시프트를 고려하는 것이 또한 공지되어 있다.

테스트 헤드 제조에서 중요한 파라미터는 테스트 대상 장치의 접촉 패드의 중심 사이의 거리(소위 피치(pitch))이다. 대응하는 제조 기술의 진보와 함께, 집적된 전자 장치의 피치는 실제로 점점 더 작아지고, 테스트 헤드에서 접촉 프로브의 높은 패킹을 강요하며, 프로브 사이의 상호 접촉을 회피하고자 할 때 위치 지정의 문제를 야기한다.

가장 최근의 기술에서, 집적 장치 상의 접촉 패드의 중심 사이의 거리, 즉 피치는 30㎛ 내지 80㎛ 사이의 값으로 감소되었다. 이 피치 감소는 보다 엄밀하게 매트릭스 유형의 패드 구성과 관련된다. 이 경우, 동일한 행(line) 또는 동일한 열(column) 상의 접촉 패드 중심 사이의 거리는 모두 30㎛ 내지 80㎛ 사이의 값을 갖는다.

이러한 피치 값의 감소는 돌출부들 사이의 인접한 프로브 사이의 접촉에 대한 문제점을 야기한다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 특히 접촉 헤드(1B)의 단부에 대응하여, 하나 이상의 확대된 부분, 특히 납작해진 부분을 갖는 접촉 프로브(1)를 구현하는 것이 실제로 공지되어 있다. 이러한 접촉 프로브의 확대부분은 특히 프로브가 테스트 헤드의 상부 또는 하부 가이드에 형성된 대응하는 가이드 구멍으로부터 빠져나올 수 없도록 하고, 접촉 프로브의 나머지에 대해 주요 치수, 특히 적어도 상기 프로브 몸체의 직경보다 큰 직경, 즉 이러한 섹션의 더 큰 연장 치수의 직경을 가지도록 보장하는데 사용되며, 접촉 프로브의 이러한 확대부분은 또한 상부 가이드에 형성된 안내 구멍의 직경보다 더 큰 직경을 갖는다.

정밀하게 접촉 프로브의 확대된 부분의 과대 치수가 상술한 패킹 문제를 악화 시키므로, 특히 인접한 프로브 사이의 접촉이 보다 가능성이 있는 그러한 부분에 대하여 인접한 프로브를 더 가깝게 끌 수 있는 가능성을 대폭 제한하고, 접촉 프로브 및 이들을 포함하는 테스트 헤드의 계획에 있어서, 인접한 프로브 사이, 특히 접촉 헤드의 부분과 같은, 그들의 확대된 부분에 대응하여 최소 거리 값을 유지해야 한다는 것도 고려되어야 한다. 인접한 프로브 사이의 접촉을 방지하기 위한 이러한 최소 거리는, 테스트 헤드가 측정할 수 있는 장치의 접촉 패드의 중심의 거리 또는 피치에 확실히 영향을 미친다.

도 1b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 비대칭 측면 치수를 갖는 단부, 특히 접촉 헤드를 갖는 접촉 프로브를 구현하는 것도 공지되어있으며, 이것은 비대칭 접촉 헤드의 경우이다. 이러한 비대칭 접촉 헤드는 실제로 대응 가이드 구멍 내에서 프로브의 그립을 보장 할 수 있어서, 그들 사이에서 프로브의 접촉 위험을 줄여줌으로써, 이러한 프로브를 포함하는 테스트 헤드에 의해 테스트될 수 있는 장치의 접촉 패드의 중심의 거리(피치)의 감소와 함께, 그들을 더 가까이 끌어 당길 수 있게 한다. 비대칭 헤드를 갖는 이러한 접촉 프로브는, 예를 들어 본 출원인을 대신하여 2015년 3월 13일에 등록된 이탈리아 특허 출원 N.MI2015AOOO39O에 기술되어있다.

특히, 접촉 헤드(1B)는, 접촉 프로브(1)의 제1 측벽(11a)에 대응하여 도시된 예에서 도면의 국부 기준에서 프로브 자체의 오른편에 배치된, 접촉 프로브(1)의 측벽에 대하여서만 돌출하는 확대부(12)를 포함한다. 반대로, 제2 및 대향 측벽(11b)에 대하여, 접촉 헤드(1B)는 어떠한 확대 및 돌출부도 갖지 않는다. 이러한 방식으로, 접촉 헤드(1B)는 비대칭 형상을 갖는다.

접촉 프로브(1)의 접촉 헤드(1B)는 확대부(12)에 대응하는 언더컷 벽(12a)을 구비하여, 가이드의 대응면, 특히 상부 가이드(3) 상에 접촉하고, 예를 들어 접촉 프로브(1)가 대응하는 접촉 패드 상에 접촉되지 않고, 도면의 국부 기준을 고려하여 아래로 미끄러지는 경우, 프로브(1)가 가이드로부터, 따라서 테스트 헤드(10)로부터 미끄러지는 것을 방지한다.

그러나, 실제로는, 테스트 헤드(1O)가 테스트 대상 장치(4) 상에 접촉하지 않을 때 프로브가 부상하고, 접촉 프로브(1)는, 특히 가이드 및 가이드 홀에 대해 횡단하는 방향으로 이동할 수 있으며, 확대부(12) 및 대응하는 언더컷 벽(12a)은 프로브의 정확한 유지를 보장하기 위해 접촉해야 하는 가이드의 상부면에 대해 이동한다.

따라서, 접촉 프로브(1)의 접촉 헤드(1B)의 치수, 특히 그의 확대부(12)의 치수를 최소화하는 것의 필요는, 테스트 헤드(10)의 정상 작동 중에 발생하는 것과 같이 테스트 헤드가 접촉하는 테스트 대상 장치가 없는 경우에도 테스트 헤드(10)에서 프로브의 정확한 유지를 확실하게 하는 확실성과 충돌한다는 것이 명백하다.

이러한 문제는 테스트 헤드(10) 및 그 안에 포함된 접촉 프로브(1)의 조립 공정 및 세정 공정 중에 더욱 날카로워지며, 후자는 접촉 프로브(1)의 바람직하지 않은 부상을 야기하는 강력한 공기 제트의 사용을 포함하므로 테스트 헤드의 가이드에서 프로브를 수용하는 가이드 구멍에 대하여 대응하는 접촉 헤드(1B)의 확대부(12)의 언더컷 벽(12a)을 원치 않게 위치시키고, 특히 돌출부(12)의 길이가 특별히 포함될 때 및 특히 이러한 돌출부(12)에 대하여 접촉 헤드(1B)의 치수가 상부 가이드(3)에 형성된 가이드 구멍(3A)의 직경보다 작을 때, 이 경우 접촉 프로브(1)의 유지가 가이드의 기저면(underlying face) 상에 접촉할 수 없는 이러한 돌출부(12)에 의해 실현될 수 없다.
당손 등(DANG SON et al.)의 명칭으로 2010년 9월 16일에 US2010/231249호로 공개된 미국 특허 출원은, 테스트 대상 장치와의 전기적 접촉하기 위한 팁 단부를 갖는 팁 부를 구비한 복수의 테스트 프로브를 포함하고, 만곡된 컴플 라이언트(compliant) 몸체부 및 프로브 헤드 조립체 내의 다른 요소, 예를 들어 공간 트랜스포머와 전기적으로 접촉하기 위한 테일 단부를 갖는 테일부를 포함하는, 테스트 대상 장치를 테스트하기 위한 프로브 헤드 조립체를 기술한다. 보다 구체적으로, 기술된 테스트 프로브는 테스트 프로브를 수용하는 가이드 플레이트의 상부 표면과 접촉할 때 테스트 프로브의 하향 이동량을 제한하도록 팁부에 부착된 단단한 정지 지형지물을 포함한다.
유사하게, 테크노프로브 에스.피.에이.(Technoprobe S.p.A.)의 명칭으로 2009년 10월 21일에 EP2110673(A1)호로 공개된 유럽 특허 출원은, 로드형 몸체 상에 형성되고 로드형 몸체의 미리 결정된 상향 슬라이딩을 따르는, 이에 따라, 접촉 프로브의 중력에 의한 낙하를 방지하는 등, 대응하는 가이드 구멍으로부터 접촉 프로브가 상향으로 빠져 나가는 것을 방지하는 하부 플레이트형 지지대 및 상부 플레이트형 지지대에 접촉하도록 구성된 정지 수단을 포함하는 복수의 수직 접촉 프로브를 포함하는 테스트 헤드를 개시한다.

본 발명의 기술적인 과제는, 오늘날까지, 종래 기술에 따라 구현된 테스트 헤드에 문제를 일으키는 제한 및 한계를 극복할 수 있는 구조적 및 기능적 특성을 갖고, 특히 프로브의 보다 양호한 패킹을 가능하게 하고, 매우 근접한 접촉 패드의 형상에 대해서조차도 인접 프로브 사이의 접촉을 회피하도록, 즉 매우 작은 피치와 동시에, 특히 이러한 테스트 헤드 상에 접촉하는 테스트 대상 장치가 없을 때 및 세정 공정 중에도, 테스트 헤드 내에 프로브의 정확한 유지를 보장할 수 있도록, 특히 웨이퍼 상에 집적된 전자 장치의 테스트 장치와의 접속을 위한 접촉 프로브 및 대응하는 테스트 헤드를 제공하는 것이다.

발명의 기본 해결책은, 단부를 갖는 접촉 프로브, 특히 상기 헤드의 이러한 측면의 치수와 반대 방향으로 하나 이상의 돌출부를 더 구비하는 비대칭 측면의 치수를 갖는 접촉 헤드를 갖는 접촉 프로브를 실현하는 것이고, 헤드는 접촉 프로브의 일부분에 대하여 적절하게 구현되어, 그들 사이의 프로브의 접촉의 위험 없이 대응하는 테스트 헤드 내의 프로브의 그립을 보장할 수 있고, 프로브 사이의 거리와, 따라서 테스트 대상 장치의 접촉 패드의 중심의 거리(피치)를 감소시킨다. 실질적으로, 대응하는 접촉 프로브를 수용하는 가이드 구멍 내에 돌출부의 존재는, 그 측면 이동을 방지하고, 그것의 헤드 단부의 확대부가 항상 기저 가이드부를 갖는 것, 즉 프로브는 테스트 대상 장치가 없을 때도 특히 세정 및 조립 공정 중에 테스트 헤드 상에 접촉하는 테스트 헤드가 미끄러질 수 없는 것을 보장한다.

프로브 사이의 거리는 테스트 헤드 내에서 프로브의 배열, 특히 인접한 프로브의 배열, 즉 집적된 테스트 대상 장치의 대응하는 접촉 패드의 분배 방향에 따라 연속되는 프로브 뿐만 아니라, 종 방향 또는 접촉 패드의 매트릭스 분포의 경우에 횡 방향의 연속적인 프로브의 적절한 배열로 인해 더욱 감소될 수 있다.

이러한 해결책 아이디어의 기초하여, 기술적 과제는, 각각의 접촉 패드와 접촉하는 각각의 단부 사이에서 종 방향으로 실질적으로 확장된 프로브 몸체, 프로브 몸체에 대해 횡 방향 치수가 더 크고 접촉 프로브의 제1 측벽에 대하여서만 돌출하는 확대부를 포함하는 하나 이상의 단부를 포함하는 전자 장치를 테스트하기 위한 장치의 테스트 헤드의 접촉 프로브에 의해 해결되고, 상기 하나 이상의 단부는 적어도 제1 측벽에 대향하고 확대부로부터 시작하여 접촉 프로브의 종 방향 전개 축을 따라 상기 제2 및 대향 벽의 실질적인 연장 부로서 제2 측벽으로부터 돌출하는 하나의 돌출부를 포함한다.

특히, 본 발명은 개별적으로, 또는 필요하다면 서로 조합하여 취해진 다음의 추가적이고 비-필수적인 특성을 포함한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 돌출부는 접촉 프로브를 수용하는 가이드의 가이드 구멍 내에 수용되도록 의도된 접촉 프로브의 일부분에 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 하나 이상의 단부는 공간 트랜스포머의 접촉 패드 상에 접촉하도록 구성된 테스트 헤드일 수 있고, 다른 단부는 테스트 대상 장치의 접촉 패드 상에 접촉하도록 구성된 접촉 팁일 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 확대부는 하나 이상의 언더컷 벽을 정의할 수 있고, 돌출부는 10㎛ 내지 100㎛ 범위의 높이의 언더컷 벽으로부터 먼 주요 측면 연장 점을 가질 수 있다.

특히, 하나 이상의 단부는, 대응하는 횡단면의 더 큰 연장 치수를 의미하는, 프로브 몸체의 직경과 언더컷 벽의 길이에 대응하는 확대부의 제1 측 향 치수의 합과 동일한 치수 직경을 가질 수 있으며, 상기 돌출부는 50% 크거나 작은 차이를 갖는 제1 측면 치수의 값과 동일한 값을 갖는 제2 측면 치수를 가질 수 있다.

본 발명의 이러한 측면에 따르면, 확대부 및 돌출부의 제1 및 제2 측면 치수 각각은 다음 조건을 만족시킬 수 있다:

L1 + L2 + Ds > Df

L1 + Ds < Df, 및

L2 + Ds < Df

여기서, L1은 확대부의 제1 측면 치수, L2는 돌출부의 제2 측면 치수, Ds는 접촉 프로브의 직경, 및 Df는 접촉 프로브를 수용하고 돌출부를 포함하는 가이드 구멍의 직경을 의미한다.

특히, 확대부의 제1 측면 치수는 5㎛ 내지 25㎛ 사이의 값을 가질 수 있고, 돌출부의 제2 측면 치수는 2㎛ 내지 20㎛ 사이의 값을 가질 수 있다.

또한, 프로브의 직경은 20㎛ 내지 150㎛ 사이의 값을 가질 수 있고, 헤드의 직경은 15㎛ 내지 120㎛ 사이의 값을 가질 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 돌출부는 확장부가 돌출하는 제1 측벽에 대향하는 접촉 프로브의 제2 측벽 상의 확대부에 대하여 형성된 리세스(recess)를 더 포함할 수 있다.

특히, 이러한 리세스는 접촉 프로브의 단부 내에서 제2 측벽으로부터 시작하여 50% 크거나 작은 차이를 갖는 확대부의 측면 치수와 동일한 길이로 연장될 수 있다.

또한, 이러한 리세스의 길이는 1㎛ 내지 20㎛ 사이의 값을 가질 수 있다.

또한, 리세스는 단부의 모든 종 방향 치수를 따라 연장될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 접촉 프로브는 돌출부가 돌출하는 제2 측벽에 대향하는 접촉 프로브의 제1 측벽 상의 돌출부에 대하여 접촉 프로브의 단부에 형성된 다른 리세스를 포함할 수 있다.

특히, 이러한 다른 리세스는 접촉 프로브의 단부 내에서 제1 측벽으로부터 시작하여 20% 크거나 작은 차이를 갖는 확대부의 측면 치수와 동일한 길이로 연장 될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 접촉 프로브는 그의 측벽 중 하나로부터 시작하는 하나 이상의 돌출 요소 또는 스토퍼(stopper)를 더 포함 할 수 있다.

본 발명에의 이러한 측면에 따르면, 스토퍼는 단부의 확대부가 돌출하는 제1 측벽으로부터 돌출할 수 있다.

특히, 스토퍼는 프로브 직경의 10-50%와 동일한 치수를 갖는 측면 돌출부에 대해 프로브 몸체로부터 돌출될 수 있다.

또한, 스토퍼의 측면 돌출부의 치수는 5㎛ 내지 25㎛ 사이에 포함될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 스토퍼는 접촉 프로브의 이동을 방해하지 않도록, 정상 작동 중에 접촉 프로브를 포함하는 테스트 헤드의 가이드와 접촉하지 않도록 하는 방식으로 위치될 수 있다.

기술적 과제는 적절한 자유 구역에 의해 분리되고 복수의 접촉 프로브를 슬라이딩 수용하기 위한 각각의 가이드 구멍을 구비한 적어도 한 쌍의 상부 및 하부 가이드를 포함하는, 전자 장치의 기능 테스트를 위한 수직 프로브 헤드에 의해 해결되며, 각각의 접촉 프로브는 상술한 바와 같이 구현된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상부 및 하부 가이드는 서로간에 적절히 시프트되어, 접촉 프로브가 각각의 가이드 구멍에서 슬라이딩하는 공기 구역에 대해 사전 변형을 일으킬 수 있고, 접촉 프로브 각각의 단부의 확대부는 상부 가이드의 가이드 구멍의 벽 상에 놓인 접촉 프로브의 측벽으로부터 돌출할 수 있고, 확대부의 언더컷 벽은 상부 가이드의 제1 면, 특히 테스트 헤드가 접촉하는 공간 트랜ㅅ포머 앞에 놓인 면에 접촉하도록 구성되며, 돌출부는 상부 가이드의 가이드 구멍의 제2 및 대향 벽 상에 놓여지는 주요 측면 연장 점을 가질 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 테스트 헤드는 대응하는 벽으로부터 모두 돌출하는 확대부와 종 방향 또는 횡 방향에 따라 인접한 프로브를 포함할 수 있다.

대안적으로, 테스트 헤드는 각각의 대향 벽으로부터 교대로 돌출하는 확대부와 종 방향 또는 횡 방향에 따라 인접한 프로브를 포함 할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 프로브는 그의 측벽 중 하나로부터 시작하는 하나 이상의 돌출 요소 또는 스토퍼를 포함할 수 있다.

특히, 스토퍼는 자유 영역 내에 위치될 수 있고, 확대부가 돌출하는 측벽으로부터 돌출할 수 있고, 이러한 스토퍼는 상부 가이드 상에 노출되고 확대부의 언더컷 벽이 접하는 면에 대향하는 상부 가이드의 면 상에 접촉하도록 구성된 지지면을 가진다.

마지막으로, 상부 가이드는 서로 평행하고 추가적인 자유 구역에 의해 분리 된 적어도 한 쌍의 지지체를 포함할 수 있으며, 스토퍼는 추가의 자유 구역에서 구현되며, 확대부가 돌출하는 벽 또는 반대 벽에 대응하는 벽으로부터 돌출한다.

본 발명에 따른 접촉 프로브 및 테스트 헤드의 특성 및 이점들은, 첨부된 도면을 참조하여 지시적이고 비제한적인 방식으로 주어지는 실시 예에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1a 및 1b는 종래 기술에 따라 구현된 수직 프로브 헤드의 대안적인 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명에 따라 구현된 수직 접촉 프로브를 개략적으로 도시한다.
도 3a 내지 3f는 도 2의 접촉 프로브의 세부적인 대안적인 실시 예의 확대도를 개략적으로 도시한다.
도 4a 및 4b는, 본 발명에 따른 접촉 프로브의 대안적인 실시 예를 포함하는, 특히 시프트된 플레이트 유형의 테스트 헤드를 개략적으로 도시하며, 단순화를 위해 단지 하나의 프로브만이 표시된다.
도 5a 및 5b는 상이한 배치에서 적어도 한 쌍의 인접한 접촉 프로브를 포함하는 본 발명에 따른 테스트 헤드를 개략적으로 도시한다.
도 6a, 6b, 7a, 7b 및 8은 본 발명에 따른 테스트 헤드의 대안적인 실시 예를 개략적으로 도시한다.

이러한 도면들, 특히 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따라, 특히 웨이퍼 상에 집적된 전자 장치의 테스트를 위한 테스트 헤드에 수용되도록 구성된 접촉 프로브가 전체적으로 참조번호 20으로 표시된다.

도면은 본 발명에 따른 접촉 프로브 및 테스트 헤드의 개략도이며, 일정한 비율로 그려진 것이 아니라, 본 발명의 중요한 특징을 강조하는 방식으로 그려지는 검임을 유의해야 한다.

또한, 도면에 예로서 나타낸 본 발명의 상이한 태양은 명백하게 이들 사이에 결합 가능하고 일 실시 형태에서 다른 실시 형태로 교환 가능하다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 접촉 프로브(20)는 각각의 단부, 특히 접촉 팁(20A)과 접촉 헤드(20B) 사이에서 연장된 소위 프로브 몸체(20C)를 포함한다. 적합하게는, 하나 이상의 단부, 특히 접촉 헤드(20B)는 프로브 몸체(20C)에 대해 더 큰 횡 방향 치수를 갖는다. 특히, 직경은 이러한 단면의 더 큰 연장의 치수를 의미함으로써, 접촉 헤드(20B)는 프로브 몸체(20C)의 횡단면의 프로브 직경(Ds)보다 큰 하나 이상의 헤드 직경(Dt)(Dt> Ds)을 갖는 횡단면을 가진다.

접촉 프로브(20)의 접촉 프로브(20A)는 테이퍼(tapered) 형상으로 되어 있고, 테스트 대상 장치의 접촉 패드에 접촉하는 접촉부(21A)로 마무리된다. 유사하게, 접촉 헤드(20B)는 블록되지 않은 프로브를 갖는 테스트 헤드의 경우, 공간 트랜스포머의 랜드 또는 접촉 패드 상에 접촉하는 접촉부(21B)로 마무리되는 테이퍼부를 갖는다.

접촉부(21A, 21B)는 실질적으로 점형 접촉을 정의하도록 정합될 수 있거나, 또는 원형의 형상을 가질 수 있거나, 또는 가능하게는 단부의 나머지에 대해 보다 작은 직경을 갖는 실질적으로 플레이트 형상을 가질 수 있다.

적절하게는, 본 발명에 따르면, 접촉 헤드(20B)는, 도면의 국부 기준에서 프로브 자체의 우측에 배열된, 접촉 프로브(20)의 제1 측벽(23a)에 대응하여 도시된 예에서, 접촉 프로브(20)의 측면에 대하여서만 돌출하는 확대부(22)를 포함한다. 반대로, 제2 및 대향 측벽(23b)에 대하여, 접촉 헤드(20B)는 확대 및 돌출부를 갖지 않는다. 이러한 방식으로, 접촉 헤드(20B)는 접촉 프로브(20)의 종 방향 전개 축(HH)에 대해 비대칭인 구성을 갖는다.

이러한 방식으로, 접촉 헤드(20B)는 확대부(22)에 대하여 가이드의 대응면 상에 접촉하고, 예를 들어 도면의 국부 기준을 고려하여 접촉 프로브(20)가 대응하는 접촉 패드 상에 접촉하지 않고 아래로 미끄러지려는 때에 접촉 프로브가, 따라서 테스트 헤드가 가이드 밖으로 미끄러지는 것을 방지하는 언더컷 벽(22a)을 가진다는 것이 강조된다. 보다 상세하게는, 확대부(22)는 프로브 직경(Ds)의 20-60%와 동일한 값을 갖는 길이(L1)를 갖는 언더컷 벽(22a)을 정의한다. 이러한 방식으로, 접촉 헤드(20B)는 치수 직경, 특히 프로브 직경(Ds)과 길이(L1)의 합인, Dt = Ds + L1과 같은 헤드 직경(Dt)을 갖는다. 길이(L1)는 또한 제1 측면 치수로서 표시될 것이다.

가장 널리 적용되는 경우, 언더컷 벽(22a)의 제1 측면 치수(L1)는 5㎛ 내지 25㎛ 사이의 값을 가지며, 프로브 직경(Ds)은 20㎛ 내지 150㎛ 사이의 값을 가지고, 헤드 직경(Dt)은 15㎛ 내지 120㎛ 사이의 값을 갖는다.

본 발명에 따라 바람직하게는, 접촉 프로브(20)는 또한 확대부(22)가 돌출하는 벽에 대해 대향하는 프로브 몸체(20C)의 벽에 대하여 돌출하는 하나 이상의 돌출부(24)를 포함한다. 도면에 도시된 예에서, 돌출부(24)는 제2 측벽(23b), 즉 도면의 국부 기준에서 프로브 자체의 좌측의 벽에 대해 돌출한다.

돌출부(24)는 차례로 50% 크거나 작은 차이(L2 = L1±50%)를 갖는, 제1 측면 치수(L1)의 값과 동일한 값의 치수를 갖는 제2 측면 치수(L2)를 정의한다.

제2 측면 치수(L2)의 값은 특히 2㎛ 내지 20㎛에서 변할 수 있다.

또한, 돌출부(24)는 접촉 프로브(20)를 수용하는 가이드(G)에 형성된 가이드 구멍(FG)에 수용되는 접촉 헤드(20B)에 대하여 접촉 프로브(20)의 일부분(20F)에서 적절하게 구현된다.

이러한 방식으로, 돌출부(24)가 접촉 구멍(FG) 내에서의 접촉 프로브(20)의 이동을 방지하여, 가이드 구멍(FG) 자체에 대하여 확대부(22)의 언더컷 벽(22a)을 가져오고, 따라서, 언더컷 벽(22a)은 항상 기저 가이드(G)의 적어도 일부분으로 발견되기 때문에, 테스트 헤드 및 따라서 접촉 프로브(20)가 접촉하는 테스트 대상 장치가 없는 경우에도 대응하는 테스트 헤드에서 접촉 프로브(20)의 올바른 유지를 보장한다.

적합하게는, 확대부(22)와 돌출부(24)는 대응하는 후 치수(L1 및 L2)가 접촉 프로브(20)가 그것을 포함하는 테스트 헤드로부터 미끄러져 빠져 나가는 것을 방지하고, 동시에 테스트 헤드 자체의 조립 공정 동안 가이드 구멍으로 통과하는 것을 보장한다.

특히, 확대부(22) 및 상부 가이드(23)는 다음 조건을 만족하도록 구현된다.

L1 + L2 + Ds > Df

L1 + Ds < Df, 및

L2 + Ds < Df

여기서, L1은 확대부(22)의 제1 측면 치수의 길이, L2는 돌출부(24)의 제2 측면 치수의 길이, Ds는 접촉 프로브(20)의 직경 및 Df는 대응하는 가이드 구멍(FG)의 직경을 의미한다.

특히, 돌출부(24)는 접촉 팁(20A)의 방향으로 접촉 프로브(20)의 종 방향 전개 축(22)을 따라 확대부(22)의 실질적인 연장으로서 구현된다. 보다 상세하게는, 돌출부(24)의 주요 측면 연장 점은 확대부(22)의 언더컷 벽(22a)으로부터 10㎛ 내지 100㎛ 사이의 범위의 높이(H*)보다 멀리 떨어져 있다.

상이한 유리한 형상을 갖는 돌출부(24)를 구현하는 것이 가능하며, 이들 중 일부는 도 3a 내지 3f에서 예로서 도시되어 있다.

이러한 돌출부(24)는 도 3a에 개략적으로 도시된 바와 같이, 실질적으로 둥근 형상을 가질 수 있으며, 도시된 제2 측벽(23b) 예에서 돌출부(24)의 측면 치수(L2)는 돌출부(24)가 돌출하는 접촉 프로브(20)의 벽과 그의 피크 지점 중 하나 사이의 거리이다.

대안적으로, 이러한 돌출부(24)는, 도 3b에 도시된 바와 같이 보다 사각 형상 또는 도 3c에 도시된 바와 같이 간단한 팁의 형상을 가질 수 있다.

도 3d에 개략적으로 도시된 바람직한 실시 예에서, 접촉 프로브(20)의 접촉 헤드(20B)는, 도시된 제2 측벽(23b) 예에서, 확대부(22)가 돌출되는 것으로부터 대향하는 접촉 프로브(20)의 벽 및 확대부(22)에 실질적으로 대응하는 리세스(22C)를 더 포함 할 수 있다.

특히, 리세스(22C)는 접촉 프로브(20)의 접촉 헤드(20B) 내에서 50% 크거나 작은(L3 = L2±50%) 차이를 가지고, 벽(23a)으로부터 시작하는 확대부(22)의 제2 즉면 치수(L2)와 동일한 길이(L3)로 제2 측벽(23b)으로부터 시작하여 연장된다. 이러한 방식으로, 이러한 확대부(22)에 대하여, 접촉 헤드(20B)의 직경(Dt*)이 감소된다.

길이(L3)의 값은, 특히 1㎛ 내지 20㎛ 사이에서 변할 수 있다.

도 3e에 도시된 다른 대안적인 실시 예에서, 리세스(22C)는 접촉 헤드(20B)의 모든 종 방향 연장을 따라, 특히 길이(L3)와 동일한 양의 전체 치수를 감소시키는 각각의 접촉부(21B)까지 연장된다.

프로브 직경(Ds)과 제2 측면 치수(L2)의 합(Ds + L2)에 의해 주어지는 전체 치수를 감소시키려는 목적으로, 도 3f에 도시된 바와 같이, 돌출부(24)에 대하여 바로 프로브 직경(Ds)의 감소를 고려하는 것이 가능하며, 도시된 제1 측벽(23a) 예에서, 특히 프로브 몸체에 대해, 특히 돌출부(24)가 돌출하는 접촉 프로브(20)의 벽에 대해 길이(L4)와 동일한 내측의 곡선을 갖는 다른 리세스(24C)를 생성하고; 특히, 추가 리세스(24C)의 길이(L4)는 차이가 20% 크거나 작은(L4 = L2±20%) 제2 측면 치수(L2)의 값과 동일한 치수를 가진다.

상술한 유형의 접촉 프로브는 도 4a 및 4b의 예에서 개략적으로 도시되고, 전체적으로 참조번호 30으로 표시된 테스트 헤드를 만드는데 사용될 수 있다.

특히, 테스트 헤드(30)는 복수의 접촉 프로브(20)를 수용하고, 각각의 가이드 구멍(25A, 26A)이 구비된 하나 이상의 하부 가이드(25) 및 상부 가이드(26)를 포함하며, 여기서 전술된 유형의 접촉 프로브(20)가 슬라이딩한다. 단순화를 위해, 도 4a 및 4b에는 단 하나의 접촉 프로브(20)만이 도시되어 있다.

각각의 접촉 프로브(20)는 테스트 대상 장치(27)의 대응하는 랜드 또는 접촉 패드(27A) 상에 접촉하도록 구성된 접촉 팁(20A) 및 공간 트랜스포머(28)의 랜드 또는 접촉 패드(28A) 상에 접촉하도록 구성된 접촉 헤드(20B)를 갖는다.

도시된 예에서, 테스트 헤드(30)는 수직 프로브의 시프트된 플레이트 유형이고, 도시된 프로브는 상부 가이드(26)와 하부 가이드(25) 사이의 자유 구역(29) 내로 연장되는 프로브 몸체(20C)를 포함한다. 이전과 같이, 편의상 용어 "상부"및 "하부"는 본 발명의 기술 분야에서 전형적으로 사용되고, 본 발명을 위해 어떤 방식의 제한적 의미 없이, 도면의 국부 기준 시스템을 참조하였다.

특히, 하부 및 상부 가이드(25, 26)는, 가이드들 사이의 자유 구역(29)에 대하여 사전 변형하도록 가이드 구멍(25A, 26A) 내에서 미끄러지는 접촉 프로브(20) 상에 누르기 위해, 그들 사이에서 적절하게 시프트되며, 이러한 사전 변형은, 접촉 프로브(20)의 접촉 팁(20A)이 테스트 대상 장치(27)의 접촉 패드(27A) 상에 압착 접촉하고 접촉 프로브(20)가 자유 구역(29)에 대하여 구부러 질 때, 테스트 헤드(30)의 작동 중에 증가한다.

접촉 프로브(20)는, 특히 프로브 몸체(20C)에 대응하는, 테스트 헤드(30)가 적용되는 용도에 따라 선택되는 0.5mils 내지 5mils 범위의 프로브 직경(Ds)을 갖는 섹션을 가지고, 반면에 확대부(22)가 구비된 접촉 헤드(20B)는 0.8 mils 내지 3.5 mils의 범위인 헤드 직경(Dt)을 갖는 섹션을 가지며, 직경은 항상 이러한 비-필수적인 원형 섹션의 최대 치수를 의미한다.

도 4a에 도시된 시프트된 플레이트를 갖는 구성에서, 접촉 프로브(20)는 접촉 프로브(20)의 벽으로부터 시작하여 돌출하는 확대부(22)를 갖도록 테스트 헤드(30) 내에 수용되고, 제1 벽(23a) 예에서 이러한 확대부(22)의 하부에 위치하는 상부 가이드(26)의 가이드 구멍(26A)의 벽에 놓인다.

이러한 방식으로, 확대부(22)의 언더컷 벽(22a)은 상부 가이드(26)의 제1 면(F1), 도면의 국부 기준 항상 사용하여, 특히 상면으로도 표시된 공간 트랜스포머(28)의 전면에 접촉하도록 되어 있으며, 상부 가이드(26)는 또한 하부면으로도 표시되는 제2 및 대향면(F2)을 갖는다.

적절하게는, 도 4b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 접촉 프로브(20)는 또한 접촉 프로브(20)의 제1 벽(23a) 또는 제2 벽(23b)에 대하여 각각의 몸체(20C)로부터 돌출하는 하나 이상의 요소를 포함한다. 이러한 돌출 요소는, 테스트 헤드(20B)에 대해 반대 방향으로 테스트 대상 장치(27) 또는 공간 트랜스포머(28)가 없는 경우에도, 접촉 프로브(20)가 테스트 헤드(30) 밖으로 미끄러지는 것을 방지하도록 구성된 접촉 프로브(20)의 정지 수단을 구현하는데 특히 유용하며, 따라서 이러한 정지 수단은 스토퍼(31)로서 작용한다.

스토퍼(31)는 대응하는 접촉 프로브(20)의 상방향 이동(도 4b의 국부 기준에서)을 방지할 수 있다. 스토퍼(31)는 접촉 프로브(20)의 몸체(20C)와 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

도 4b에 도시된 실시 예에서, 스토퍼(31)는 자유 구역(29)에 위치되고 제1 벽(23a), 특히 접촉 헤드(20B)의 확대부(22)가 돌출하는 벽과 동일한 벽으로부터 돌출된다. 이러한 방식으로, 스토퍼(31)는 그 위에 가로 놓인 상부 가이드(26)의 가이드 구멍(26A)의 벽, 즉 도시된 예에서의 제2 측벽(23b)의 벽과 접촉하는 접촉 프로브(20)의 벽으로부터 돌출하는 결과를 낳는다.

보다 상세하게는, 스토퍼(31)는, 상부 가이드(26)에 노출되고 이러한 가이드의 제2 면(F2), 즉 확대부(22)의 언더컷 벽(22a)이 접촉하는 제1 면(F1)에 대향하는 면 상에 접하도록 구성된 지지 영역(31a)을 갖는다. 지지 영역(31a)은 길이(L5)에 대해 접촉 프로브(20)의 제1 측벽(23a)으로부터 돌출하고, 즉, 스토퍼(31)는 특히 프로브 직경(Ds)의 10-50%와 동일한 치수(L5)(L5 = 50% * Ds)를 갖는 측면 돌출부를 갖는다.

특히, 스토퍼(31)의 측면 돌출부는 5㎛ 내지 25㎛ 사이의 치수(L5)를 갖는다.

본 발명에 따라 바람직하게는, 접촉 프로브(20)의 구성으로 인하여, 테스트 헤드(30)에 인접한 접촉 프로브(20)를 그들 사이에 근접하게 끌어 당겨, 프로브의, 즉 도 5a에 개략적으로 도시된 바와 같이, 대응하는 접촉 헤드(20B)에 대하여, 주요 치수의 부분들 사이에 있어야 하는 최소 거리(Dm)를 보장하고, 최소 거리(Dm)는 통상적으로 10㎛ 내지 20㎛ 사이의 인접 프로브들 사이의 접촉을 방지하기에 적합한 값을 의미한다.

분명하게, 또한 접촉 프로브(20)의 접촉 팁(20A)은 이에 따라 근접하게 되고, 따라서 테스트 대상 장치(27)의 접촉 패드(27A)에 더 가깝게, 또는, 특히 집적 회로의 가장 현대적인 집적 및 설계 기술과 호환되는 값으로, 더 양호하게 피치(P1)를 감소시키는 패드의 중심을 더 가까이 당길 수 있다.

도 5b에 개략적으로 도시된 대안적인 실시 예에 따르면, 테스트 헤드(30) 내에서, 종 방향 또는 횡 방향에 따라 인접한 프로브(20, 20')가 대향하는 벽(23b, 23a')으로부터 돌출하는 각각의 확대부(22, 22')를 갖는 방식으로 접촉 프로브(20)를 배치할 수 있다. 이 경우, 제1 프로브(20)는, 하나의 대향 벽(23a ')으로부터 돌출하는 각각의 돌출부(22')를 포함하는 테스트 대상 장치(27)의 패드(27A)의 형상에 따라 종 방향 또는 횡 방향에 따라 제1 프로브(20)에 인접하는, 그 벽(23b) 및 제2 프로브(20') 중 하나로부터 돌출하는 돌출부(22)를 포함하고, 다시 말해, 인접한 프로브(20, 20')는 프로브가 함께 정렬되는 이러한 종 방향 또는 횡 방향에 대해 대향 측면으로부터 돌출된 확대부(22, 22')를 갖는다.

이 방법으로 인접한 프로브를, 특히 접촉 헤드에 대응시켜 더 가까이 당길 수는 있지만, 프로브 사이의 가능한 접촉을 피하도록 구성된 최소 거리(Dm)를 보장할 수 있다. 따라서, 이러한 패드의 중심은 도면에 표시된 대로(P2 <P1), 피치(P2)의 후속 감소와 함께 더 가까이에 당겨진다.

본 발명에 따르면 유리하게도, 제안된 테스트 헤드(30)는 테스트 대상 장치(27)의 피치를 감소시켜, 대응하는 접촉 패드(27A)의 중심을 집적 회로의 가장 현대적인 집적 및 설계 기술에 필요한 요구 사항에 근접할 수 있게 한다는 것에 주목해야 한다.

본 발명에 따른 테스트 헤드(30)의 다른 실시 예가 도 6a 및 6b에 도시되어 있으며, 하나 이상의 지지체에 의해 형성된 하나 이상의 가이드를 포함한다. 보다 상세하게는, 도 6a 및 6b에 도시된 실시 예에서, 상부 가이드(26)는, 서로 평행하고 추가의 자유 구역에 의해 분리되고 접촉 프로브(20)의 수용을 위한 대응하는 가이드 구멍을 구비하는 하나 이상의 제1 및 제2 지지체(261 및 262)를 포함한다. 적절하게는, 이러한 제1 및 제2 지지체(261 및 262)는, 특히 접착 프레임으로서 접착 재료(263)에 의해 함께 결합될 수 있다.

유사하게, 도시된 예에서, 하부 가이드(25)는, 접착 물질(253)에 의해 결합되는 경우, 서로 평행하고 추가의 자유 구역에 의해 분리되며 접촉 프로브(20)의 수용을 위한 대응하는 가이드 구멍이 구비된 적어도 제1 및 제2 지지체(251 및 252)를 포함한다. 테스트 헤드(30)는 한 쌍의 지지체들에 의해서만 형성되는 상부 가이드(26) 또는 하부 가이드(25)를 포함할 수 있음이 명백하며, 나머지 가이드는 단지 하나의 지지체에 의해 형성될 수 있다.

접촉 프로브(20)의 몸체(20C)의 원하는 변형을 구현하기 위해 상부 가이드(26) 및 하부 가이드(25)가 이들 사이에서 이동된다는 것이 강조되어야 한다.

따라서, 도 6a에 도시된 바와 같이 상부 가이드(26)의 제1 지지체(261)의 가이드 구멍에 대하여, 또는 도 6b에 개략적으로 도시된 바와 같이 제2 지지체(262)의 가이드 구멍에 대하여 위치된 하나 이상의 돌출부(24)를 구비하는 방식으로 접촉 프로브(20)를 구현하는 것이 가능하다.

유리하게는, 테스트 대상 장치(27) 또는 공간 트랜스포머(28)가 없는 경우에도, 도 7a 및 7b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 스토퍼(31)의 접촉 프로브(20)를 구비한 테스트 헤드(30)에서 접촉 프로브(20)의 유지력을 향상시킬 수 있다.

도 7a에 도시된 실시 예에서, 스토퍼(31)는 제1 벽(23a)으로부터, 특히 테스트 헤드(20B)의 확대부(22)가 돌출하는 동일한 벽으로부터 돌출된 방식으로 자유 구역(29)에 위치된다. 이러한 방식으로, 스토퍼(31)는, 이러한 스토퍼(31) 위에 가로 놓인 제2 지지체(263)의 가이드 구멍의 벽과 접촉하는 접촉 프로브(20)의 벽으로부터 돌출한다.

대안적으로, 도 7b에 도시된 실시 예에서, 스토퍼(31)는 상부 가이드(26)의 제1 및 제2 지지체(261, 262) 사이에 정의된 추가 자유 영역에 위치되고 접촉 프로브의 제1 벽(23a), 즉 접촉 헤드(20B)의 확대부(22)가 돌출하는 동일한 벽으로부터 시작하여 돌출한다. 이러한 방식으로, 스토퍼(31)는 이러한 스토퍼(31) 위에 가로 놓인 제1 지지체(261)의 가이드 구멍의 벽과 접촉하는 접촉 프로브(20)의 벽으로부터 돌출한다.

스토퍼(31)는, 잘 알려진 바와 같이, 일반적으로 강력한 공기 제트에 의해 수행되며, 특히 접촉 프로브를 움직일 수 있는, 테스트 헤드(30)의 세정 공정 중에 접촉 프로브(20)의 원하지 않는 움직임을 방지할 수 있다는 것이 강조되어야 한다. 또한, 스토퍼(31)의 존재는 공간 트랜스포머(28)가 공간 트랜스포머(28) 자체의 접촉 패드(28A)에 접촉 헤드(20B)를 유지하는 가능한 산화물의 파괴로 제거되는 경우에도 테스트 헤드(30) 내에 접촉 프로브(20)의 유지를 보장한다.

도 7b에 도시된 후자의 실시 예에 따르면, 상부 가이드(26)의 제1 및 제2 지지체(261 및 262) 사이에 스토퍼(31)의 위치 설정은, 특히 유도가 감소된 영역, 특히 자유 구역(29)에 배치된 접촉 프로브(20)의 부분을 반대로 포함하는 굽힘으로부터 거의 면제되기 때문에 특히 유리하다. 이러한 방식으로, 불가피하게 응력 축적 점을 유도하는, 실제로 접촉 프로브(20)의 벽으로부터 돌출된 형태의 스토퍼(31)에 대하여 원하지 않는 파손을 유발할 위험이 없다.

또한, 스토퍼(31)의 돌출부는 확대부(22)의 동일한 측면으로부터 이러한 방식으로 전체 프로브의 치수가 감소된다. 특히, 확대부(22)의 언더컷 벽(22a)의 제1 측면 치수(L1)보다 작거나 같은 치수(L5)를 갖는 돌출부를 갖는 스토퍼(31)의 경우, 이러한 스토퍼(31)의 치수는 실제로 접촉 헤드(20B)로부터 감춰진다.

적절하게는, 이 경우에도, 스토퍼(31)는 테스트 헤드(30)의 정상 작동 중에 상부 가이드(26)와 접촉하지 않도록 위치되어, 대응하는 접촉 프로브(20)의 이동을 방해하지 않도록 한다. 스토퍼(31)는, 예를 들어 공간 트랜스포머(28)의 제거 및 프로브의 접촉 헤드(20B) 및 공간 트랜스포머(28)의 접촉 패드(28A) 사이의 원하지 않은 "접착"-얼마나 일시적인지에 관계없이-의 경우, 또는 접촉 프로브(20)를 그 방향으로 미는 세척 공기 제트로 인한 접촉 프로브(20)의 가능한 상향 이동의 경우에만 작용한다.

테스트 헤드(30)의 접촉 프로브(20)의 유지력을 더욱 향상시키기 위해, 도 8에 개략적으로 도시된 바와 같이, 상부 가이드(26)의 제1 및 제2 지지체(261 및 262)는 서로 이동할 수 있다.

도시된 실시 예에서, 스토퍼(31)는 접촉 헤드(20B)의 확대부(22)가 돌출하는 벽에 대해 대향 벽으로부터 돌출하고 자유 구역(29) 내에 위치된다. 이러한 방식으로, 스토퍼(31)는 제1 지지체(261)에 대해 이동된, 그 위에 가로 놓인 제2 지지체(262)의 가이드 구멍의 벽과 접촉하는 접촉 프로브(20)의 벽으로부터 돌출한다.

또한, 여기에 설명되지 않았지만 여전히 본 발명의 목적인 다른 실시 예에 대해서도 고려되며, 예를 들어 하나의 지지체만을 포함하는 상부 가이드 및 적어도 2 개의 지지체를 포함하는 하부 가이드를 갖는 테스트 헤드뿐만 아니라, 상부 가이드 및 하부 가이드 모두가 대칭 또는 비대칭 방식으로 위치되는, 적어도 두 개의 지지체 또는 더 많은 수의 지지체에 의해 그리고 더 많은 스토퍼의 존재에 의해 구현되는 경우이다. 또한, 일 실시 예와 관련하여 사용된 특징을 다른 실시 예에 대해서도 사용할 수 있고, 특징들 중에서도 둘 이상을 조합할 수 있다.

결론적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 접촉 프로브 및 대응하는 테스트 헤드의 형태는 프로브 자체의 높은 패킹을 구현하여 집적 회로의 매우 근접한 접촉 패드의 구성의 테스트를 수행할 수 있게 하며, 프로브를 수용하는 가이드 구멍에 대응하는 돌출부의 존재로 인해 비대칭 헤드를 갖는 공지된 장치에 대해 그들의 확대부에 의해 주어진 한계가 감소된다.

이러한 방식으로, 본 발명에 따라 유리하게도, 집적된 테스트 대상 장치의 피치, 즉 집적 회로의 가장 현대적인 집적 및 설계 기술에 의해 요구되는 필요조건에 이르는 대응하는 접촉 패드의 중심 부근까지 피치를 감소시키는 것이 가능하다.

또한, 스토퍼의 존재는, 예를 들어, 일반적으로 강력한 공기 제트기로 구현되는 테스트 헤드의 세정 공정 중에 접촉 프로브의 원하지 않는 움직임을 방지할 수 있다는 것이 강조되어야 하며, 또한 테스트 헤드 내에서 접촉 프로브의 유지는 공간 트랜스포머의 제거 시에도 보장되며, 상부 가이드의 대응하는 면 상에 스토퍼를 접촉함으로써 구현되는 반력(counterforce)은 공간 트랜스포머 자체의 패드 상에 접촉 헤드를 유지하는 가능한 산화물의 파손을 보장한다.

당업자는 우연하고 특정한 요구 사항을 충족시키기 위해 상술한 프로브 카드에 여러 가지 변경 및 변형을 가할 수 있으며, 이들은 모두 다음 청구 범위에 의해 정의되는 본 발명의 보호 범위 내에 있음이 명백하다.

Claims (26)

1. 전자 기기의 기능 테스트를 위한 수직 프로브를 구비한 테스트 헤드(30)로서,
   공기 구역(29)에 의해 분리되고, 복수의 접촉 프로브(20)를 슬라이딩 수용하기 위한 각각의 가이드 구멍(25A; 26A)을 구비하는 하나 이상의 쌍의 하부 및 상부 가이드(25, 26)를 포함하고,
   각각의 접촉 프로브(20)는 각각의 접촉 패드와의 접촉하는 두 개의 단부(20A, 20B)와, 두 개의 단부(20A, 20B) 사이에서 종 방향으로 연장되는 프로브 몸체(20C)를 포함하며,
   상기 두 개의 단부 중 하나의 단부(20B)는, 상기 프로브 몸체(20C)보다 큰 횡 방향 치수를 가지며, 상기 접촉 프로브(20)의 제1 측벽(23a)에 대하여만 돌출하는 확대부(22)를 포함하는 상기 두 개의 단부 중 하나의 단부(20B)를 포함하고,
   상기 하나의 단부(20B)는, 상기 제1 측벽(23a)에 대향하는 제2 측벽(23b)으로부터 돌출하고, 상기 확대부(22)로부터 상기 접촉 프로브(20)의 종 방향 축(HH)을 따라 상기 제2 측벽(23b)을 연장하는 하나 이상의 돌출부(24)를 포함하고,
   상기 돌출부(24)는 상기 각각의 가이드 구멍(25A, 26A) 중 하나에 수용되는 상기 접촉 프로브(20)의 일부분(20F)에 형성되고,
   상기 접촉 프로브(20)는 상기 각각의 가이드 구멍(25A, 26A) 중 하나의 제1 벽 상에 놓이고,
   상기 돌출부(24)는 상기 각각의 가이드 구멍(25A, 26A) 중 하나의 제2 측벽 상에 놓이는 최대 측면 연장 점을 가지며, 다음 조건을 만족하는, 테스트 헤드(30).
   L1 + L2 +Ds > Df
   L1 + Ds < Df, 및
   L2 + Ds < Df
   여기서, L1은 상기 확대부(22)의 제1 측면 치수, L2는 상기 돌출부(24)의 제2 측면 치수, Ds는 상기 접촉 프로브(20)의 상기 프로브 몸체(20C)의 직경, 및 Df는 상기 접촉 프로브(20)를 수용하고 상기 돌출부(24)를 포함하는 상기 각각의 가이드 구멍(25A, 26A) 중 하나의 직경을 의미함.
2. 제1항에 있어서,
   상기 접촉 프로브(20)의 상기 하나의 단부는 공간 트랜스포머(28)의 접촉 패드(28A) 상에 접촉하도록 구성된 접촉 헤드(20B)이고,
   나머지 단부는 테스트 대상 장치(27)의 접촉 패드(27A) 상에 접촉하도록 구성된 접촉 팁(20A)인, 테스트 헤드(30).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 접촉 프로브(20)의 상기 확대부(22)는 하나 이상의 언더컷 벽(22a)을 구비하고,
   상기 접촉 프로브(20)의 상기 돌출부(24)는 10㎛ 내지 100㎛ 사이의 범위인 값을 갖는 상기 언더컷 벽(22a) 및 상기 최대 측면 연장 점 사이에 정의된 높이(H*)를 갖는, 테스트 헤드(30).
4. 제3항에 있어서,
   상기 접촉 프로브(20)의 상기 하나의 단부(20B)는, 상기 프로브 몸체(20C)의 직경(Ds)과 상기 언더컷 벽(22a)의 길이와 동일한 상기 확대부(22)의 상기 제1 측면 치수(L1)의 합과 동일한 풋프린트(footprint) 직경(Dt)을 갖고, 직경은 대응하는 단면의 최대 연장 치수를 의미하며,
   상기 접촉 프로브(20)의 상기 돌출부(24)의 상기 제2 측면 치수(L2)는 상기 제1 측면 치수(L1)와 50% 크거나 작은 차이의 값과 동일한 값을 갖는, 테스트 헤드(30).
5. 제1항에 있어서,
   상기 접촉 프로브(20)의 상기 확대부(22)의 상기 제1 측면 치수(L1)는 5㎛ 내지 25㎛ 사이의 값을 갖고,
   상기 접촉 프로브(20)의 상기 돌출부(24)의 상기 제2 측면 치수(L2)는 2㎛ 내지 20㎛ 사이의 값을 갖는, 테스트 헤드(30).
6. 제4항에 있어서,
   상기 프로브 몸체(20C)의 직경(Ds)은 20㎛ 내지 150㎛ 사이의 값을 갖고,
   상기 풋프린트 직경(Dt)은 15㎛ 내지 120㎛ 사이의 값을 갖는, 테스트 헤드(30).
7. 제1항에 있어서,
   상기 접촉 프로브(20)의 상기 하나의 단부(20B)는 상기 접촉 프로브(20)의 상기 확대부(22)가 돌출하는 상기 제1 측벽(23a)에 대향하는 상기 접촉 프로브(20)의 상기 제2 측벽(23b) 상에서 상기 확대부(22)에 대하여 형성된 리세스(22C)를 더 포함하는, 테스트 헤드(30).
8. 제7항에 있어서,
   상기 리세스(22C)는, 1㎛ 내지 20㎛ 사이의 값을 갖는 길이(L3)로 상기 제2 측벽(23b)으로부터 시작하는 상기 접촉 프로브(20)의 상기 하나의 단부(20B) 내에서 연장되는, 테스트 헤드(30).
9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
   상기 접촉 프로브(20)의 상기 리세스(22C)는 상기 하나의 단부(20B)의 전체 종 방향 치수를 따라 연장되는, 테스트 헤드(30).
10. 제1항에 있어서,
    상기 접촉 프로브(20) 각각은, 상기 돌출부(24)가 돌출하는 상기 제2 측벽(23b)에 대향하는 상기 접촉 프로브(20)의 상기 제1 측벽(23a) 상에 상기 돌출부(24)에 대하여 상기 접촉 프로브(20)의 상기 하나의 단부(20B) 내에 형성된 다른 리세스(24C)를 포함하는, 테스트 헤드(30).
11. 제3항에 있어서,
    상기 접촉 프로브(20)는 제1, 제2 측벽(23a, 23b)으로부터 시작하는 하나 이상의 돌출 요소 또는 스토퍼(31)를 더 포함하는, 테스트 헤드(30).
12. 제11항에 있어서,
    상기 스토퍼(31)는, 상기 하나의 단부(20B)의 상기 확대부(22)가 돌출하는 상기 제1 측벽(23a)로부터 돌출하는, 테스트 헤드(30).
13. 제11항에 있어서,
    상기 스토퍼(31)는 상기 프로브 몸체(20C)의 직경(Ds)의 10-15%와 동일한 치수(L5)를 갖는 측면 돌출부를 갖는 상기 프로브 몸체(20C)로부터 돌출하는, 테스트 헤드(30).
14. 제13항에 있어서,
    상기 스토퍼(31)의 상기 측면 돌출부의 상기 치수(L5)는 5㎛ 내지 25㎛ 사이의 값을 갖는, 테스트 헤드(30).
15. 제11항에 있어서,
    상기 스토퍼(31)는, 상기 접촉 프로브(20)의 움직임을 방해하지 않기 위해, 그 정상 동작 동안 상기 접촉 프로브(20)를 수용하는 상기 테스트 헤드의 상기 상부 가이드(26)와 접촉하지 않도록 위치되는, 테스트 헤드(30).
16. 제11항에 있어서,
    상기 하부 및 상부 가이드(25, 26)는 상기 각각의 가이드 구멍(25A, 26A) 내에서 슬라이딩하는 상기 접촉 프로브(20)에 상기 공기 구역(29)에 대한 사전 변형을 생성하도록 서로간에 시프트되고,
    상기 접촉 프로브(20) 각각의 상기 하나의 단부(20B)의 상기 확대부(22)는 상기 상부 가이드(26)의 상기 가이드 구멍(26A)의 제1 벽 상에 놓인 상기 접촉 프로브(20)의 상기 제1 측벽(23a)으로부터 돌출하고,
    상기 확대부(22)의 언더컷 벽(22a)은 상기 상부 가이드(26)의, 상기 테스트 헤드(30)가 접촉하는 공간 트랜스포머(28)를 향하는, 제1 면(F1)면 상에 접촉하도록 구성되고,
    상기 돌출부(24)는 상기 상부 가이드(26)의 상기 가이드 구멍(26A)의 제2 측벽 상에 놓이도록 최대 측면 연장 점을 갖는, 테스트 헤드(30).
17. 제1항에 있어서,
    모두 대응하는 제1 측벽(23a)으로부터 돌출하는 확대부(22)를 갖는 동일한 방향을 따라 인접하는 접촉 프로브(20, 20')들을 포함하는, 테스트 헤드(30).
18. 제2항에 있어서,
    서로 반대쪽의 제1 측벽(23a') 및 제2 측벽(23b)으로부터 각각 교대로 돌출하는 확대부(22, 22')를 갖는, 상기 테스트 대상 장치(27)의 접촉 패드(27A)의 형태에 따라 종 방향 또는 횡 방향을 따라 인접하는 접촉 프로브(20, 20')들을 포함하는, 테스트 헤드(30).
19. 제16항에 있어서,
    상기 스토퍼(31)는 상기 공기 구역(29) 내에 위치되고, 상기 확대부(22)가 돌출하는 측벽으로부터 돌출하고,
    상기 스토퍼(31)는, 상기 상부 가이드(26)를 향하는 지지 영역(31a)을 구비하고, 상기 확대부(22)의 상기 언더컷 벽(22a)이 접촉하는 상기 제1 면(F1)에 대향하는 상기 상부 가이드(26)의 제2 면(F2) 상에 접촉하도록 구성되는, 테스트 헤드(30).
20. 제19항에 있어서,
    상기 상부 가이드(26)는 서로 평행하고 추가의 자유 공기 구역에 의해 분리되는 하나 이상의 쌍의 지지체(261, 262)를 포함하고,
    상기 스토퍼(31)는, 상기 추가의 자유 구역에 구현되고, 상기 확대부(22)가 돌출하는 벽(23a) 또는 제2 측벽(23b)에 대응하는 벽(23a, 23b)로부터 돌출하는, 테스트 헤드(30).
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