KR20080007612A - 열에 의해 유발된 프로브 카드 조립체의 이동을 관리하는장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

프로브 카드 조립체는 테스트 대상 전자 장치와 접촉하는 프로브를 갖는 프로브 헤드 조립체를 포함할 수 있다. 프로브 헤드 조립체는 배선 기판과 전기적으로 연결되고 보강판에 기계적으로 부착된다. 배선 기판은 테스트 장비에 대한 전기적 접속을 제공할 수 있으며, 보강판은 프로브 카드 조립체를 테스트 장비에 부착시키는 구조물을 제공할 수 있다. 보강판은 배선 기판보다 큰 기계적 강도를 가질 수 있으며, 배선 기판보다 열에 의해 유발되는 이동에 덜 영향받을 수 있다. 배선 기판은 배선 기판의 중앙 위치에서 보강판에 부착될 수 있다. 배선 기판이 보강판에 부착되는 그 밖의 위치에, 배선 기판이 보강판에 대해 팽창 및 수축할 수 있도록 해주는 공간이 제공될 수 있다.
프로브, 카드, 조립체, 테스트, 반도체, 다이, 보강판, 팽창, 수축.

Description

열에 의해 유발된 프로브 카드 조립체의 이동을 관리하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANAGING THERMALLY INDUCED MOTION OF A PROBE CARD ASSEMBLY}
본 발명은 열에 의해 유발된 프로브 카드 조립체의 이동을 관리하는 장치 및 방법
도 1a는 최근에 제조된 반도체 웨이퍼(112) 또는 기타 전자장치상의 다이(미도시)를 테스트하는데에 사용되는 하나의 예시적인 종래기술의 프로빙 시스템을 도시한다. 도 1a의 프로빙 시스템에는 테스트 헤드(104) 및 프로버(102)가 포함된다( 이 프로버(102)는 내부의 일부 모습이 제공되도록 도려낸 부분(126)과 함께 도시되고 있다.) 반도체 웨이퍼(112)의 다이(미도시)를 테스트하기 위하여, 웨이퍼(112)가 도 1a에서 도시된 바와 같이 이동 스테이지(106)상에 위치되고, 웨이퍼(112)의 다이(미도시)상의 단자(미도시)가 프로브 카드 조립체(108)의 프로브(124)와 접촉되도록 스테이지(106)가 이동된다. 이에 따라, 프로브(124)와 테스트 대상 웨이퍼(112)의 다이(미도시)사이에는 임시적인 전기적 접속이 형성된다.
일반적으로, 케이블(110) 또는 기타 통신수단은 테스트기기(미도시)를 테스트 헤드(104)와 연결시켜준다. 전기 커넥터(114)는 테스트 헤드(104)를 프로브 카 드 조립체(108)와 전기적으로 연결시켜준다. 도 1a에서 도시된 프로브 카드 조립체(108)에는 커넥터(114)에서부터 프로브 기판(122)까지 전기적 접속을 제공할 수 있는 배선 보드(120), 및 프로브(124)에 대한 전기적 접속을 제공할 수 있는 프로브 기판(122)이 포함된다.
그러므로, 케이블(110), 테스트 헤드(104), 및 전기 커넥터(114)는 테스트 기기(미도시)와 프로브 카드 조립체(108)사이에 전기적 통로를 제공하며, 프로브 카드 조립체(108)는 이 전기적 통로를 프로브(124)에 까지 연장시킨다. 그러므로, 프로브(124)가 웨이퍼(112)상의 다이(미도시)의 단자(미도시)와 접촉되면서, 케이블(110), 테스트 헤드(104), 전기 커넥터(114), 및 프로브 카드 조립체(108)는 테스트 기기(미도시)와 다이(미도시)사이에 복수개의 전기적 통로를 제공한다. 테스트 기기(미도시)는 이 전기적 통로를 통해 테스트 데이터를 다이(미도시)에 기입하며, 테스트 데이터에 대한 응답으로 다이(미도시)에 의해 발생된 응답 데이터는 이 전기적 통로를 통해서 테스트기기(미도시)로 반송된다.
특정 온도 또는 일정 온도 범위에서 웨이퍼(112)의 다이(미도시)를 테스트하는 것이 종종 유리하다. 이를 위하여, 가열소자 또는 냉각소자(미도시)가 테스트기간동안에 웨이퍼(112)를 가열하거나 냉각시키기위하여 스테이지(106)내에 또는 프로버(102)내의 다른 위치에 포함될 수 있다. 웨이퍼(112)의 (미도시)가 할지라도 열을 발생시킬 수 있다. 가열/냉각소자(미도시) 또는 다이(미도시)의 동작으로부터의 이와 같은 가열 또는 냉각은 웨이퍼(112)와 프로브 기판(122)을 팽창 또는 수축하게 만들어서, 프로브(124)와 웨이퍼(112)상의 단자(미도시)의 위치를 변경시킴에 따라, 도 1a에서 대체로 수평인 평면에서 프로브(124)와 단자(미도시)사이에 정렬 불일치를 야기시킨다. (이 수평면은 도 1a에서 "x, y"로 표기된 방향쪽으로 이동하는데, 이후부터는 "x, y" 이동으로서 호칭한다. 도 1a에서, "x"로 표기된 방향은 페이지에 걸쳐서 수평하며, "y"로 표기된 방향은 페이지를 뚫고 들어오고 나오는 쪽으로 수평하며, "z"로 표기된 방향은 수직하다. 이 방향들은 편의를 위한 상대적인 것들이므로, 이에 한정되는 것으로 이해되서는 안된다.) 만약, "x, y" 정렬 불일치가 과대하게 되면, 프로브(124)는 더이상 모든 단자들(미도시)과 접촉할 수 없게될 것이다.
테스트 기간 중 웨이퍼(112)의 가열 또는 냉각을 목적으로 한 가열소자 또는 냉각소자(미도시)의 사용, 및/또는 테스트 대상 웨이퍼(112)의 다이에 의한 발열은 또한 웨이퍼(112)를 마주보는 프로브 카드 조립체(108)의 측면(이후부터 웨이퍼(112)를 마주보는 프로브 카드 조립체(108)의 측면을 "앞면" 또는 "웨이퍼 면"으로서 호칭함)과 프로브 카드 조립체의 반대쪽 측면(이후부터 프로브 카드 조립체의 반대쪽 측면을 "뒷면" 또는 "테스트기기 면"으로서 호칭함)사이에 열구배(thermal gradient)를 야기할 것이다. 이와 같은 열구배는 프로브 카드 조립체(108)를 구부러지게하거나 휘어지게할 수 있다. 만약, 웨이퍼(112)쪽으로 구부러지면, 프로브 카드 조립체(108)는 매우 큰 힘으로 웨이퍼(112)를 가압할 수 있게되어, 웨이퍼(112) 또는 프로브 카드 조립체(108)를 손상시킬 수 있다. 만약, 웨이퍼(112)의 반대쪽으로 구부러지면, 일부 또는 모든 프로브(124)들이 이동(일반적으로 도 1a과 관련하여 수직방향으로)하여 웨이퍼(112)상의 단자(미도시)와 탈접촉될 수 있다. 만약, 프로브(124)가 단자(미도시)와 비접촉되면, 웨이퍼(112)상의 다이(미도시)에 대한 테스트는 오류로 인하여 실패될 것이다. (웨이퍼(112)쪽으로의 이동 또는 이로부터 멀어지는 이동은 도 1a에서 "z"방향으로 표기되며, 이후부터는 "z" 이동으로서 호칭한다)
종종, 스테이지(106)가 가열된(또는 냉각된) 직후 프로버(102)에 프로브 카드 조립체(108)를 설치하면, 프로브 카드 조립체(108)는 열에 의해 유발된 이동을 겪게될 것이다. 프로브 카드 조립체(108)의 앞면과 뒷면사이가 열적 평형에 충분히 도달된 후에야만 이동은 중단되고 프로브 카드 조립체(108)의 위치는 고정된다. 물론, 상기의 평형은 프로브 카드 조립체(108)의 앞면 온도와 뒷면 온도가 정확하게 동일하게 되는 완전한 평형일 필요는 없고, 단지 프로브 카드 조립체(108) 구조물이 열 이동을 저지할 수 있을 정도로 앞면 온도와 뒷면 온도가 충분하게 비슷할 필요가 있을 뿐이다. 이와 같은 온도 평형 또는 유사 평형에 도달되는데에 요구되는 시간은 종종 "열 평형 시간" 또는 "열 흡수 시간"으로서 호칭되기도 한다.
일반적으로, 프로브 기판(122)은 배선 보드(120)에 직접 부착되기도하고, 또는 프로버(102)상의 테스트 헤드판(121)에 교대로 부착되기도 한다. 도 1b에서 도시된 바와 같이, 테스트 헤드판(121)은 프로버(102)내에 개구(132)를 형성하고, (도 1a에서 도시된 바와 같이) 이 개구(132)내로 프로브 기판(122)이 끼워맞춰진다. 테스트 헤드판(121)은 프로브 카드 조립체(108)를 테스트 헤드판(121)에 고정시키는 볼트를 위한 홀(134)을 포함할 수 있다. (프로브 카드 조립체(108)를 테스트 헤드판(121)에 부착하는데에는 클램핑 또는 볼트연결 이외의 다른 기술들이 이 용될 수 있다) 일반적으로, 배선 보드(120)는 인쇄 회로보드재료로 만들어지는데, 이것은 특히 열에 의해 유발되는 "x", "y", "z" 이동에 영향을 쉽게 받는다. 프로브 카드 조립체의 열에 의해 유발되는 이동("x", "y", "z" 이동을 포함)을 저지하고 열 평형 시간을 단축시키는 개선된 기술이 바람직하다.
프로브 카드 조립체의 일부 실시예들에 따르면, 프로브 헤드 조립체는 프로브 카드 조립체를 프로버에 부착시키도록 구성될 수 있는 금속 보강판에 직접 부착될 수 있다. 배선 기판은 프로브 헤드 조립체에 전기적 접속을 제공할 수 있다. 배선 기판은 보강판에 부착될 수 있으며, 이로써 배선 기판은 보강판에 대하여 팽창 및 수축될 수 있다. 보강판은 배선 기판보다 큰 기계적 강도 및/또는 강성(stiffness)을 가질 수 있으며, 이에 따라 배선 기판보다 열에 의해 유발되는 이동 및/또는 변형에 덜 영향받을 수 있다. 또한 보강판은 배선 기판보다 낮은 열 팽창계수를 가질 수 있다.
프로브 카드 조립체의 일부 실시예들에 따르면, 열에 의해 유발되는 이동에 대해 보강판을 더욱 경화시키고 강화시키기 위하여 트러스(truss) 구조물이 보강판에 부착될 수 있다. 트러스 구조물에 대해 보강판의 배향 및/또는 형태를 조정하기 위하여 조정 메카니즘이 포함될 수 있다.
프로브 카드 조립체의 일부 실시예들에 따르면, 스터드(stud) 구조물이 트러스 구조물에 부착될 수 있다. 프로브 카드 조립체가 프로버에 부착되어 있는 동안, 테스트 헤드상의 그리퍼(gripper)가 스터드 구조물을 움켜잡을 수 있도록 하여, 테스트 헤드의 강도를 트러스 구조물에 부가시킴으로써 프로브 카드 조립체를 열에 의해 유발되는 이동에 대해 한층 더 강화시킬 수 있다.
프로브 카드 조립체의 일부 실시예들에 따르면, 프로브 카드 조립체의 앞면으로부터 프로브 카드 조립체의 뒷면으로의 열 전달을 촉진시키기 위하여 열 싱크가 제공될 수 있다. 팬 또는 열 펌프가 열 싱크에 더하여 또는 이를 대체하여 사용될 수 있다.
프로브 카드 조립체의 일부 실시예들에 따르면, 전자장치의 테스트 기간 중에 프로브 카드 조립체를 가열 및/또는 냉각시키기 위하여 온도 제어장치가 프로브 헤드 조립체내에 제공될 수 있다. 이렇게 함으로써, 프로브 헤드 조립체는 전자장치의 열에 의해 유발된 팽창 또는 수축과 부합하도록 팽창 또는 수축될 수 있다.
도 1a는 종래의 예시적인 프로버, 테스트 헤드 및 프로브 카드 조립체의 측면을 도시한다. 도려낸 부분은 프로버 내부의 일부 모습을 제공한다.
도 1b는 프로브 카드 조립체를 제외한 도 1a의 프로버 및 테스트 헤드의 투시도를 도시한다.
도 2a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 예시적인 프로브 카드 조립체의 윗면을 도시한다.
도 2b는 도 2a의 프로브 카드 조립체의 아랫면을 도시한다.
도 2c는 도 2a의 프로브 카드 조립체의 측단면을 도시한다.
도 3a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 2a의 프로브 카드 조립체의 배 선 보드를 도시한다.
도 3b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 2a의 프로브 카드 조립체의 보강판을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 2a의 프로브 헤드 조립체 및 배선 기판의 개략도이다.
도 5a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 예시적인 프로브 헤드 조립체 및 부착/조정 메카니즘을 도시한다.
도 5b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 5a의 프로브 헤드 조립체의 공간 변형기상의 부착/조정 메카니즘의 예시적인 배열을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 다른 예시적인 프로브 카드 조립체를 도시하는 단순 블럭도이다.
도 7a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 6의 프로브 카드 조립체의 트러스 구조물 및 보강판의 윗면을 도시한다.
도 7b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 6의 프로브 카드 조립체의 트러스 구조물 및 보강판의 측단면을 도시한다.
도 8은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 7a의 트러스 구조물에 대해 보강판의 배향을 자동적으로 조정하는 시스템에 관한 블럭도를 도시한다.
도 9a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 또 다른 예시적인 프로브 카드 조립체를 도시한다. 본 발명의 일부 실시예들에 따른 예시적인 프로버내에 프로브 카드 조립체가 설치되는 것이 도시된다.
도 9b는 도 9a의 스터드 구조물 및 그리퍼에 대한 상세도를 도시한다.
도 10a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 또 다른 예시적인 프로브 카드 조립체의 윗면을 도시한다.
도 10b는 도 10a의 프로브 카드 조립체의 아랫면을 도시한다.
도 10c는 도 10a의 프로브 카드 조립체의 측단면을 도시한다.
도 11a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 또 다른 예시적인 프로브 카드 조립체의 윗면을 도시한다.
도 11b는 도 11a의 프로브 카드 조립체의 아랫면을 도시한다.
도 11c는 도 11a의 프로브 카드 조립체의 측단면을 도시한다.
도 12a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 또 다른 예시적인 프로브 카드 조립체의 윗면을 도시한다.
도 12b는 도 12a의 프로브 카드 조립체의 측단면을 도시한다.
도 13a, 13b, 13c는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 또 다른 예시적인 프로브 카드 조립체 및 테스트 대상 웨이퍼를 구비한 스테이지의 일부 측면을 도시한다.
도 14는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 13a, 13b, 13c의 프로브 카드 조립체와 함께 사용가능한 예시적인 프로브 헤드 조립체를 도시한다.
도 15는 본 발명의 일부 실시예들에 따라 일정 온도범위에서 다이를 테스트하는 동안에 프로브와 다이 단자의 정렬을 모니터링하고 수정하는데에 사용될 수 있는 예시적인 프로세스를 도시한다.
도 16은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 15의 프로세스를 구현할 수 있는 예시적인 시스템을 도시한다.
도 17은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 16의 모니터의 예시를 설명하는 예시적인 프로버, 프로브 카드 조립체 및 웨이퍼를 도시한다.
도 18은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 예시적인 프로브 헤드 조립체를 도시한다.
도 19는 본 발명의 일부 실시예들에 따라 본 명세서내에서 설명된 다른 프로브 카드 조립체로부터의 특징들의 조합을 보여주는 예시적인 프로브 카드 조립체를 도시한다.
본 명세서에서는 본 발명의 예시적인 실시예들 및 응용예들을 설명하고 있지만, 본 발명은 여기서 설명되는 이러한 예시적인 실시예들 및 응용예들, 또는 상기 예시적인 실시예들 및 응용예들이 동작하는 방법으로 한정되는 것은 아니다.
도 2a, 2b, 2c, 3a 및 3b는 본 발명의 일부 실시예들에 따라 "z" 방향 열 이동을 저지하도록 구성된 예시적인 프로브 카드 조립체(200)를 도시한다. (본 명세서내에서 사용되는 이동에는 이동, 변형, 굽힘, 휨 등을 포함한다) 도 2a는 프로브 카드 조립체(200)의 윗면도, 도 2b는 아랫면도, 그리고 도 2c는 측단면도이다. (도 2a 및 도 2b에서, "x" 방향은 페이지에 걸쳐서 수평하며, "y" 방향은 페이지상에서 수직하며, "z" 방향은 비록 약간 경사져 있지만, 페이지에 대해 수직 - 즉, 페이지를 뚫고 들어오고 나옴 - 하다; 도 2c에서, "x" 방향은 페이지에 걸쳐서 수평하며, "y" 방향은 비록 약간 경사져 있지만, 페이지에 대해 수직 - 즉, 페이지를 뚫고 들어오고 나옴 - 하며, "z" 방향은 페이지상에서 수직하다. 이 방향들은 설명과 해설을 위하여 제공되는 것일 뿐으로서, 이에 한정되지는 않는다) 도 3a는 배선 기판(204)만의 윗면을 도시하고, 도 3b는 보강판(202)만의 윗면을 도시한다. 비록, 도 1a 및 도 1b의 프로버(102) 및 테스트 헤드(104)와의 병용에 제한은 없지만, 도 2a, 2b, 2c에서 도시된 예시적인 프로브 카드 조립체(200)가 프로브 카드 조립체(108)를 대체하여 도 1a 및 도 1b의 프로버(102) 및 테스트 헤드(104)내에서 사용될 수 있다.
도 2a, 2b, 2c에서 도시된 바와 같이, 프로브 카드 조립체(200)는 보강판(202), 배선 기판(204) 및 프로브 헤드 조립체(222)를 포함할 수 있다. 도 2b 와 도 2c에서 도시된 바와 같이, 프로브 헤드 조립체(222)는 테스트 대상 반도체 다이(미도시)상의 단자(미도시)와 접촉되도록 구성된, 도 1a에서 도시된 프로브(124)와 동일한 복수개의 프로브(224)를 포함할 수 있다. 프로브(224)(또는 본 명세서내에서 설명된 임의의 프로브)는 탄성회복능력(resilient)을 갖는 도전성 구조물이 될 수 있다. 프로브(224)는 탄성회복능력을 갖는 도전성 구조물이 될 수 있다. 적절한 프로브(224)에 대한 비제한적인 예시로서, 미국 특허 제5,476,211호, 미국 특허 제5,917,707호, 및 미국 특허 제6,336,269호에서 설명된 바와 같은 탄성회복물질로 도포된 것으로서, 프로브 헤드 조립체 (예를 들어, 프로브 헤드 조립체(222)) 상의 도전성 단자(미도시)와 접합되는 코어 배선으로 형성된 복합 구조물이 있다. 대안책으로서, 프로브(224)는 미국 특허 제5,994,152호, 미국 특허 제6,033,935호, 미국 특허 제6,255,126호, 미국 특허 제6,945,827호, 미국 공개특허 제2001/0044225호 및 미국 공개특허 제2004/0016119호에서 개시된 스프링소자 등과 같이, 리소그래픽으로 형성된 구조물이 될 수 있다. 프로브(224)에 대한 비제한적인 다른 예시들이 미국 특허 제6,827,584호, 미국 특허 제6,640,432호, 미국 특허 제6,441,315호, 및 미국 공개특허 제2001/0012739호에 개시되고 있다. 프로브(224)에 대한 비제한적인 또 다른 예시들로서는 도전성 포고(pogo) 핀, 범프, 스터드, 스탬프드 스프링(stamped spring), 봉침, 조임보(buckling beam) 등이 있다.
테스트 대상 다이(미도시)는 비낱개화된 반도체 웨이퍼 (예를 들어, 도 1a의 웨이퍼(112)) 의 다이, 낱개화된 다이 (예를 들어, 캐리어(미도시)내에 보존된 다이), 다중 칩 모듈 형성 다이, 또는 테스트 대상 기타 임의의 구성의 다이일 수 있다. 이후에서 알게되는 바와 같이, 배선 기판(204)은 프로브 헤드 조립체(222)에 전기적 접속을 제공할 수 있고, 보강판(202)은 프로브 헤드 조립체(222)에 기계적 안정성을 제공할 수 있다.
도 2a, 2b, 2c에서 도시된 바와 같이, 배선 기판(204)은 테스트 헤드 커넥터(208)를 포함할 수 있으며, 이 테스트 헤드 커넥터(208)는 전기 커넥터(114)를 수용할 수 있게 됨에 따라 테스트 헤드(104)(도 1a 참조)와 전기적으로 접속하게 만든다. 테스트 헤드 커넥터(208)는, 예를 들어, ZIF(zero insertion force)형 커넥터 또는 포고 핀을 테스트 헤드(104)로부터 맞물리게해주는 포고 패드일 수 있다. 도 4 (프로브 헤드 조립체(222) 및 배선 기판(204)의 개략도를 도시함) 에서 도시된 바와 같이, 전기적 통로(402)가 배선 기판(204)을 관통하여 전기 접속 부(404) 까지 제공될 수 있으며, 이것은 프로브 헤드 조립체(222)를 관통하여 프로브(224) 까지의 전기적 통로(406)에 차례로 연결될 수 있다. 따라서, 전기 접속부(404)와 더불어, 배선 기판(204)과 프로브 헤드 조립체(222)는 테스트 헤드 커넥터(208)와 프로브(224)사이에 복수개의 전기적 통로들을 제공한다.
다시 도 2a, 2b, 2c를 참조하면, 배선 기판(204)은 상술된 전기적 통로 (도 4에서 402) 를 제공하는 능력을 목적으로 선택될 수 있다. 예를 들어, 배선 기판(204)은 본 발명기술분야에서 공지되어 있는 인쇄회로보드재료일 수 있으며, 절연재료의 다중층(미도시)을 포함할 수 있는데, 이 절연재료의 다중층상에는 서로 다른 층의 트레이스(미도시)를 상호연결시키는 비어(via)(미도시)와 함께 도전성 트레이스(미도시)가 형성될 수 있다.
프로브 헤드 조립체(222)는 프로브(224)를 위한 플랫폼으로서 기능하고 프로브(224)까지의 전기적 통로(도 4에서 406)를 제공하는 능력을 위하여 선택될 수 있다. 프로브 헤드 조립체(222)는 전기적 통로(406)을 형성하는 트레이스(미도시)와 비어(미도시)를 갖는 단일 기판과 같이 단순할 수 있다(도 4 참조). 대안책으로서, 프로브 헤드 조립체(222)는 보다 복합적일 수 있다. 예를 들어, 프로브 헤드 조립체(222)는 복수개의 기판들을 포함할 수 있다.
도 5a는 도 2a, 2b, 2c에서 도시된 프로브 카드 조립체(200)와 함께 사용될 수 있는 복합 프로브 헤드 조립체(222)의 예시를 도시한다. 도 5a에서, 프로브 헤드 조립체(222)는 두 개의 공간 변형기(518)와 두 개의 인터포저(520)를 포함할 수 있다. 각각의 공간 변형기(518)는 차동 나사 조립체(502)(이하에서 자세하게 서술 됨)에 의해 보강판(202)(도 5a에서는 일부만이 도시됨)에 기계적으로 부착될 수 있다. 각각의 공간 변형기는 테스트 대상 전자장치(미도시)와 접촉하는 프로브(224)를 포함할 수 있다. 인터포저(520)는 배선 기판(204)과 공간 변형기(518)사이에 전기적 접속을 제공할 수 있다. 각각의 인터포저(520)는 배선 기판(204)(예를 들어, 인쇄회로보드 재료)을 포함할 수 있으며, 인터포저(520)의 양쪽면으로부터 뻗어나온 도전성 스프링소자들(512, 508)과 인터포저(520)를 관통하는 전기적 통로(510)(예를 들어, 도전성 비어)는 배선 기판(204)과 공간 변형기(518)사이에 전기적 접속을 제공한다. 도전성 스프링 소자들(512, 508)은 탄성회복능력을 갖는 도전성 구조물일 수 있다. 예를 들어, 도전성 스프링 소자들(512, 508)은 프로브(224)와 유사할 수 있다.
공간 변형기(518)는 세라믹 또는 유기재료로 된 층들(미도시)로 제조될 수 있으며, 공간 변형기(518)를 관통하는 전기적 통로(522)는 서로 다른 층들위의 트레이스들을 연결시켜주는 비어(미도시)를 갖는 층들(미도시)위의 도전성 트레이스(미도시)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 인터포저와 적어도 하나의 공간 변형기를 포함하는 프로브 헤드 조립체의 비제한적인 예시들이 미국 특허 제5,974,662호, 미국 특허 제6,483,328호, 및 미국 특허 제6,509,751호에 개시된다. 다음은 프로브 헤드 조립체(222)로서 사용가능한 프로브 헤드 조립체의 다른 예시들을 개시한다: 미국 특허 제5,806,181호, 미국 특허 제6,690,185호, 미국 특허 제6,640,415호, 미국 공개 특허 제2001/0054905호, 미국 공개 특허 제2002/0004320호, 및 미국 공개 특허 제2002/0132501호. 다른 예시로서, 프로브 헤드 조립체는 복수개의 프로브 헤 드를 포함할 수 있으며, 이 각각의 프로브 헤드는 프로브 어레이를 가지며 커다란 프로브 어레이를 형성하기 위하여 위치된다. 상기 프로브 헤드 조립체에서, 각각의 프로브 헤드는 독립적으로 위치가능하고 조정가능하다. 이와 같은 프로브 헤드 조립체의 비제한적인 예시들이 "Method And Apparatus For Adjusting A Multi-Substrate Probe Structure"라는 제목으로 2005년 6월 24일에 출원된 미국 특허 출원 제11/165,833호에 개시된다.
다시 도 2a, 2b, 2c의 프로브 카드 조립체(200)에 관한 설명으로 돌아가서, 이제부터 도 2a, 2b, 2c에서 도시된 보강판(202)에 의해 제공될 수 있는 기계적 작동에 대해 언급을 하면, 기계적 파스너(fastener)(216)는 프로브 헤드 조립체(222)를 보강판(202)에 기계적으로 부착시킬 수 있다. 도 2c에서 도시된 바와 같이, 기계적 파스너(216)는 배선 기판(204)내의 홀(242)을 관통한다. 그 결과, 프로브 헤드 조립체(222)는 배선 기판(204)에 직접 부착되지 않는다. 이런 식으로, 배선 기판(204)은 프로브 헤드 조립체(222)로부터 열적으로 분리될 수도 있다.
기계적 파스너(216)는 프로브 헤드 조립체(222)를 보강판에 고정시키는 임의의 적절한 수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계적 파스너(216)는 보강판내의 나사홀(도 3b에서 314)을 관통하고 프로브 헤드 조립체(222)내의 나사홀(미도시)과 맞물려지는 (도 2c에서 도시된 바와 같은)나사 또는 볼트(216)와 같이 단순할 수 있다. 대안책으로서, 기계적 파스너(216)는 추가 기능들을 제공하는 보다 복합적인 구조물일 수 있다. 도 5a는 프로브 헤드 조립체(222)를 보강판(202)에 고정시키는 것 뿐만이 아니라 보강판(202)에 대한 프로브 헤드 조립체(222)(및 그 결과로서의 프로브(224))의 배향을 제어할 수 있도록 구성가능한 예시적인 기계적 파스너를 도시한다.
도 5a에서, 프로브 헤드 조립체(222)(도 5a에서 인터포저(520) 및 공간 변형기(518))를 보강판(202)에 고정시키는 기계적 파스너는 차동 나사 조립체들(502)일 수 있다. 각각의 차동 나사 조립체(502)는 보강판(202)내로 그 자체가 끼워져들어간 너트(506)내로 끼워져들어가는 나사(또는 볼트)(504)를 포함할 수 있다. 그러므로, 너트(506)의 내부는 나사(504)를 수용하도록 나사산이 형성되고, 너트(506)의 외부는 너트(506)가 보강판(202)내로 끼워져들어갈 수 있도록 또한 나사산이 형성된다. 도 5a에서 도시된 바와 같이, 나사(504)는 배선 기판(204)내의 홀(242)과 인터포저(520)내의 홀(514)를 관통한다. 나사(504)는 공간 변형기(518)에 부착된 나선형 스터드(516)내로 끼워져들어간다. 배선 기판(204)을 관통한 홀(242)은 여분의 공간을 포함할 수 있으며, 이 여분의 공간은, 이후에 설명되는 바와 같이, 배선 기판(204)이 보강판(202)과 프로브 헤드 조립체(222)에 대해 이동(예를 들어, 팽창 및 수축)가능하도록 해준다.
하나의 조립체(502)에서의 너트(506) 중 하나의 너트를 조정함으로써, 대응 나선형 스터드(516)가 부착된 공간 변형기(518)의 부위는 보강판(202)을 향해 당겨질 수 있거나 또는 보강판(202)으로부터 밀려나갈 수 있다. 공간 변형기(518)의 서로 다른 부위에 각각 부착된 복수개의 상기 차동 나사 조립체(502)를 활용함으로써, 보강판(202)에 대한 공간 변형기(518)의 평면배향이 조정될 수 있다.
도 5b는 아홉 개의 나선형 스터드(516)가 부착가능한 예시적인 공간 변형 기(518)를 도시한다. 도 5b는 또한 아홉 개의 너트(506)와 아홉 개의 스터드(516)내로 끼워져들어가는 아홉 개의 나사(504)를 도시한다. (설명의 간단명료함을 위하여, 보강판(202)과 같은 다른 소자들은 도 5b에서 도시되지 않는다. 그렇지만, 도 5a에서 도시되고 위에서 서술된 바와 같이, 너트(506)는 보강판(202)내로 끼워져들어간다). 너트(506)를 제1방향으로 회전시키면 대응 나선형 스터드(516)가 부착된 공간 변형기(518)의 영역은 보강판(202)쪽으로 당겨진다. 반대로, 너트(506)를 반대방향으로 회전시키면 나선형 스터드(516)가 부착된 공간 변형기(518)의 영역은 보강판(202)으로부터 밀려나간다. 자명한 바와 같이, 프로브(224)가 부착되는 공간 변형기(518)의 평면배향 및 심지어 표면(540)의 형태는 보강판(202)에 대하여 변경될 수 있다. 나사(502)의 피치, 및 너트(506)의 내부 나사산의 대응 피치, 및 너트(506)의 외부 나사산의 피치는 보강판(202)에 대한 스터드(516) 위치의 미세 조정이 가능하도록 선택될 수 있다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 프로브 카드 조립체의 보강판(202)이 프로버(102)의 헤드판(121)에 부착되고 프로브(224)(2차원 어레이로 배치될 수 있다)가 공간 변형기(518)(도 2c에 도시된 프로브 헤드 조립체(222)의 부분을 형성한다)에 부착되기 때문에, 보강판(202)에 대해 공간 변형기(518)의 평면배향과 형태를 조정하는 것은 헤드판(121)에 대해 프로브(222)의 끝단의 평면배향을 조정하고, 이로써 프로브 카드 조립체(200)가 헤드판(121)에 부착되는 동안에 끝단은 테스트 대상 다이의 단자(미도시)에 대해 평탄화될 수 있다.
도 5a 및 도 5b에서 도시된 차동 나사 조립체(502)의 갯수와 배치는 오직 예 시적인 것이다. 더 많거나 더 적은 나사 조립체(502)가 사용될 수 있으며, 나사 조립체(502)는 도 5a에서 도시된 배향 및 도 5b에서 도시된 배향과 다른 패턴으로 배치될 수 있다. 스터드(516)의 갯수 및 공간은 임의의 여러 방법으로 선택될 수 있다. 예를 들어, 스터드(516)의 갯수 및 공간은 민감도 연구를 수행하기 위한 시스템 및 유한요소분석의 입체 모형을 이용하여 선택될 수 있다. 또한, 차동 나사 조립체(502)는 사용할 필요가 없다. 실제로, 프로브 헤드 조립체(222)를 보강판(202)에 고정시키는 다른 메카니즘이 사용될 수 있다. 예를 들어, 분할 너트(split nut) 차동 나사 조립체가 나사 조립체(502)를 대신하여 사용될 수 있다. 분할 너트는 나사산이 프리로딩되도록 해줄 수 있는데, 이것은 역회전을 방지할 수 있다. 다른 예시로서, 나사 조립체(502)의 일부는 공간 변형기(518)를 보강판(202)으로부터 밀려나가게하지만 공간 변형기(518)를 보강판(202)쪽으로 당길 수 없는 조립체로 대체될 수 있다.
다시 도 2a, 2b, 2c의 프로브 카드 조립체(200)에 관한 설명으로 돌아가서, 도 2c에서 도시된 바와 같이, 프로브 카드 조립체(200)에서, 배선 기판(204)이 아닌 보강판(202)이 프로버(102)의 테스트 헤드판(121)(도 1b 참조)에 고정되도록 구성될 수 있다. 도 2a, 2b, 2c에서 도시된 예시적인 프로브 카드 조립체(200)에서, 보강판(202)은 방사상 아암들(210)을 포함할 수 있다. 도 2b 및 도 2c에서 최적으로 도시된 바와 같이, 보강판(202)은 또한 배선 기판(204)내의 슬롯(302)에 배치된 탭(226)을 포함할 수 있다. 방사상 아암들(210)을 관통하는 홀(206, 228)과 탭(226)은 테스트 헤드판(121)(도 1b 참조)내의 홀에 대응하고, 프로브 카드 조립 체(200)는 방사상 아암(210)내의 홀(206, 228) 및 탭(226) 및 테스트 헤드판(121)내의 쓰루홀(134)을 관통하는 볼트(142)에 의해 테스트 헤드판(121)(도 1b 참조)에 부착될 수 있다. (도 2c에서, 프로버 헤드판(121)은 프로브 카드 조립체(200)를 프로버 헤드판(121)에 볼트조여주는 볼트/너트 쌍과 같은 파선으로 도시된다)
따라서, 보강판(202)이 테스트 헤드판(121)에 볼트조임되고 프로브 헤드 조립체(222)가 보강판(202)에 부착되기 때문에, 보강판(202)은 프로브 헤드 조립체(222)에 대해 기계적 안정성을 제공할 수 있음은 자명하다. 보강판(202)은 열 이동을 저지할 수 있는 강도와 능력을 위하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 보강판(202)(및 탭(226))은 금속(예를 들어, 알루미늄)을 포함할 수 있는데, 이것은 배선 기판(204)(예를 들어, 상술된 바와 같이, 배선 기판(204)은 대체로 인쇄회로보드 재료로 제조된다)보다 대체로 더 강하고 이동, 굽힘, 휨 등에 더 저항적이다. 보강판(202)(및 탭(226))의 제조재료의 비제한적인 다른 예시들은 강철, 티타늄, 니켈, 인바, 코바, 흑연 에폭시, 금속 매트릭스 재료, 세라믹 등을 포함할 수 있다. 게다가, 상기 재료들의 임의의 합금 또는 상기 재료들과 다른 재료들과의 임의의 혼합체가 사용가능하다. 보강판(202) 및 탭(226)은 프로브 헤드 조립체(222)를 프로버 헤드판(121)에 부착시키는 금속구조물을 형성할 수 있음은 자명하다.
도 2a, 2b, 2c, 3a 및 3b는 또한 프로브(224)에서 열에 의해 유발된 이동을 감소시키도록 구현될 수 있는 다른 기술을 도시한다. 전술한 바와 같이, 일반적인 배선 기판(204)은 열에 의해 유발된 이동에 영향받기 쉬울 수 있다. 도 2a, 2b, 2c, 3a 및 3b에서 도시된 예시에서, 배선 기판(204)이 보강판(202)에 부착가능함으 로써 배선 기판(204)은 방사상으로 팽창 및 수축할 수 있다. 즉, 배선 기판(204)은 보강판(202)과 프로브 헤드 조립체(222)에 대해 방사상으로 이동할 수 있다. 이것은 주변 온도내의 변화에 대한 응답으로 배선 기판(204)의 팽창 및 수축에 의해 야기된 보강판(202)상의 응력을 감소시킨다.
도 2a 및 도 2c에서 도시된 바와 같이, 배선 기판(204)은 배선 기판(204)의 하나의 위치(예를 들어, 일반적으로 중앙쪽)에서 보강판(202)에 고정될 수 있다. 도 2a, 2c, 3a 및 3b에서 도시된 바와 같이, 나사 또는 볼트(214)는 배선 기판(204)을 보강판(202)에 고정시키는데에 사용될 수 있다, 상기 나사 또는 볼트(214)는 보강판(202)내의 홀(316)(도 3b 참조)을 관통할 수 있고(또는 홀을 통해 끼워져들어감), 배선 기판(204)(도 3a 참조)내의 나선형 홀(또는 나사 인서트)(252)내로 끼워져들어갈 수 있다.
배선 기판(204)이 나사(214)로부터 방사상으로 팽창되어 멀어지거나 또는 나사(214)를 향해 방사상으로 수축되도록 해주기 위하여 공간 및 다른 제공물이 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 2a, 2b 및 2c에서, 추가 볼트(212) 및 너트(232)는 배선 기판(204)이 보강판(202)에 대하여 회전하지 못하도록 해준다. 도 3a에서 최적으로 도시된 바와 같이, 볼트(212)가 관통하게 되는 배선 기판(204)에서의 홀(246)은 배선 기판(204)의 팽창 및 수축을 위한 공간을 제공하도록 연장될 수 있다. 이와 비슷하게 프로브 헤드 조립체(222)를 보강판(202)에 고정시켜주는 기계적 파스너(216)를 관통하는 배선 기판(204)내의 홀(242)에 여분의 공간이 제공될 수 있다. 여분의 공간은 배선 기판(204)이 팽창 및 수축하도록 해준다. 이와 비슷하게 배선 기판(204)의 팽창 및 수축이 가능하도록 배선 기판(204)내의 슬롯(302)에 여분의 공간이 제공될 수 있다. 보강판(202)과 프로브 헤드 조립체(222)에 대하여 배선 기판(204)의 이동이 용이하도록 윤활액, 베어링, 또는 기타 수단(미도시)이 선택적으로 배선 기판(204)의 표면상에 제공될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따라 열 이동을 저지하도록 구성된 다른 예시적인 프로브 카드 조립체(600)에 관한 간단한 블럭도를 도시한다. 프로브 카드 조립체(600)는 대체로 트러스 구조물(604)을 추가로 갖는 것을 제외하고 프로브 카드 조립체(200)와 유사하다. 프로브 카드 조립체(600)의 보강판(202), 배선 기판(204), 및 프로브 헤드 조립체(222)는 프로브 카드 조립체(200)에서와 동일 명칭 및 동일 참조번호로 표기되며, 설명의 간단명료함을 위하여, 프로브 카드 조립체(200)에 관한 상술된 설명 및 세부도없이 블럭도형태로서 도 6에서 도시된다. 도 6(프로브 카드 조립체(600)의 측면을 도시)에서 도시된 바와 같이, 트러스 구조물(604)이 보강판(202)에 고정될 수 있다. 후에 알게 되는 바와 같이, 트러스 구조물(604)은 프로브 카드 조립체(600)가 열에 의해 유발된 "z" 이동 및/또는 기계적 이동을 한층 더 저지시키도록 하는데에 도와주는 추가적인 보강구조물이다.
오직 트러스 구조물(604) 및 보강판(202)만을 도시하는 도 7a 및 도 7b은 트러스 구조물(604)의 예시적인 세부도를 도시한다. (도 7a 는 트러스 구조물(604) 및 보강판(202)의 윗면을, 도 7b는 측단면도를 도시한다.)
도 7a 및 도 7b에서 도시된 바와 같이, 트러스 구조물(604)은 보강판(202)에 고정될 수 있다. 트러스 구조물(604)은 임의의 적절한 수단을 이용하여 보강 판(202)에 고정될 수 있다. 도 7a 및 도 7b에서, 복수개의 나사(또는 볼트)(614)가 트러스 구조물(604)내의 홀(미도시)을 관통하여 보강판(202)내의 대응 홀(미도시)내로 끼워져들어간다. 도 7a 및 도 7b에서 도시된 예시적인 트러스 구조물(604)에서, 일부 나사(614)들은 트러스 구조물(604)의 몸체를 관통하고 일부 나사(614)들은 트러스 구조물(604)의 몸체로부터 뻗어 나온 아암(628)을 관통한다.
트러스 구조물(604)은, 보강판(202)과의 조합으로, 만약 트러스 구조물(604)과 보강판(202)이 단일의 고체구조물이였다면 얻어졌을 중량 당 강성비(stiffness per weight ratio)보다 큰 중량 당 강성비를 갖는 복합 구조물을 생성하도록 설계될 수 있다. 트러스 구조물(604)는 중실형(中實形)이기 보다는 빈 공간들을 포함할 수 있다. 도 7a 및 도 7b에서 도시된 예시적인 트러스 구조물(604)은 복수개의 거의 정방형태의 빈 공간(620) 및 복수개의 거의 직사각형 또는 평면형 타원형태의 빈 공간(618)을 포함할 수 있다. 물론, 빈 공간의 갯수 및 형태는 중요하지 않으며 임의의 빈 공간 갯수 및 형태가 사용될 수 있다. 빈 공간(618, 620)은 기계적 파스너(216)(도 6, 7a 또는 7b 에서는 미도시)에 대한 액세스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 7a에서, 기계적 파스너(216)를 위한 보강판(202)에서의 홀(314)은 일부 정방형태의 빈 공간(620)을 통해 육안으로 확인이 가능하다.
트러스 구조물(604)이 빈 공간(618, 620)을 포함할 수 있기 때문에, 고체 구조물만큼 무겁지않다. 하지만, 기계적 강도 - 즉, 강성 기여도(stiffness contribution) - 는 일반적으로 트러스 구조물(604)의 두께에 관한 함수이다. 그러므로, 트러스 구조물(604)이 빈 공간(618, 620)을 갖는다는 사실은, 주어진 두께에 서, 트러스 구조물(604)이 고체 구조물보다 덜 무겁지만 일반적으로 고체 구조물만큼 동일 양의 기계적 강도를 제공할 수 있다는 것을 의미한다.
트러스 구조물(604)이 프로브 카드 조립체(200)에 강성력을 부가시켜주기때문에, 보강판(202)은 얇게 제조될 수 있다. 일반적으로 말해서, 보강판(202)이 얇을수록, 프로브 카드 조립체(600)의 열 평형 시간은 보다 단축된다. 상술한 바와 같이, 스테이지(106)가 가열된(또는 냉각된) 직후 프로버(예를 들어, 도 1a의 102)에 프로브 카드 조립체를 설치하면, 프로브 카드 조립체는 일반적으로 열에 의해 유발되는 이동을 겪게 된다. 프로브 카드 조립체의 위치는 프로브 카드 조립체의 앞면과 뒷면사이에서 충분한 온도 평형이 도달된 후에야만 안정화된다(즉, 프로브 카드 조립체의 상당한 이동이 중단한다). (도 6에서, 앞면은 690으로, 뒷면은 692로 표기되었다) 이전에서 또한 서술된 바와 같이, 이러한 평형은 프로브 카드 조립체의 앞면 온도와 뒷면 온도가 동일하게 되는 완전한 평형일 필요는 없고, 단지 프로브 카드 조립체의 감지할 수 있을 정도의 이동이 중단될 수 있도록 앞면 온도와 뒷면 온도가 충분하게 비슷할 필요가 있을 뿐이다. 상술한 바와 같이, 이와 같은 온도 평형 또는 유사 평형에 도달되는데에 요구되는 시간은 종종 열 평평 시간 또는 열 흡수 시간으로서 호칭되기도 한다. 보강판(202)이 얇아질수록, 보강판(202)의 열량은 적어지고, 이에 따라, 프로브 카드 조립체(600)의 앞면에서의 온도와 동일 또는 대략적으로 동일하도록 보강판(202)을 가열(또는 냉각)시키는 시간은 보다 단축된다. 따라서, 보강판(202)이 얇아질수록, 열 평형 시간은 보다 단축된다.
프로브 카드 조립체(600)의 열 평형 시간은 보강판(202)과 트러스 구조 물(604)사이에 열 저항 재료(미도시)롤 위치시킴으로써 보다 단축될 수 있다. 열 저항 재료(미도시)는 보강판(202)으로부터 트러스 구조물(604)을 열적으로 격리시켜서 열 평형 시간에 대한 트러스 구조물(604)의 어떠한 기여도 제거하거나 감소시킬 수 있다. 트러스 구조물(604)이 보강판(202)으로부터 열적으로 격리되어 있기 때문에, 오직 보강판(202) - 트러스 구조물(604)은 제외하고 - 만이 프로브 카드 조립체의 앞면(다이 면)과 (상술된 바와 같은) 대략적인 온도 평형에 도달할 필요가 있을 뿐이다.
게다가, 트러스 구조물(604)은 빈 공간(618, 620)을 갖고 있기 때문에, 트러스 구조물(604)은 방열체처럼 행동할 수 있게 되고, 이에 따라 대체로 주변 온도 또는 이와 유사한 온도에서 유지될 수 있다. 이것은 트러스 구조물(604)내의 빈 공간(618, 620)은 공기로 하여금 트러스 구조물(604) 주변을 순환하도록 하고 트러스 구조물(604)내에서 축적된 임의의 과잉의 열을 빼앗아가도록 (또는, 트러스 구조물(604)보다 공기가 따뜻한 경우에서는 트러스 구조물(604)을 데우도록) 하기 때문이다. 이것은 트러스 구조물(604) 그 자신은 감지할 수 있을 정도의 열 유발 이동("z" 또는 "z, y" 방향)을 겪게 되지 않는 것을 의미하는데, 이것은 프로브 카드 조립체(600)의 열 평형 시간에 대해 트러스 구조물(604)이 기여하는 (그 결과 열 평형 시간을 증가시키는) 것을 한층 덜어준다.
다시 도 6을 참조하면, 테스트 도중에, 물론 테스트 대상 전자장치(680)는 프로브 카드 조립체(600)의 앞면(690)에 위치된다. 만약 전자장치(680)가 가열되는 경우, 열원(heat source)(미도시)은 또한 프로브 카드 조립체(600)의 앞면(690)일 수 있다. 따라서, 열구배가 프로브 카드 조립체(600)의 앞면(690)으로부터 뒷면(692)까지 생성될 수 있다. 이와 같은 열구배는 도 6에서 화살표 682에 의해 표시되며, 여기서 화살표의 방향은 온도가 감소되는 것을 가리킨다. 만약, 열구배(682) 값이 알려지거나 또는 추정가능하면, 각각 동일한 양만큼 팽창 또는 감축되도록 프로브 헤드 조립체(222), 보강판(202) 및 트러스 구조물(604)용 재료가 선택될 수 있다. 즉, 프로브 헤드 조립체(222)는 낮은 열팽창 계수를 갖는 재료로 제조되고, 이로써 열구배(682)에서의 예상 온도에 응답하여 대략 특정 거리 "d"만큼 팽창할 수 있다. 프로브 헤드 조립체(222)보다 낮은 온도에 있을 보강판(202)은 높은 열팽창 계수를 갖는 재료로 제조되고, 이로써 열구배(682)에서의 (낮은) 예상 온도에 응답하여 동일한 특정 거리 "d"만큼 팽창할 수 있다. 보강판(202)보다 훨씬 낮은 온도에 있을 트러스 구조물(604)은 매우 높은 열팽창 계수를 갖는 재료로 제조되고, 이로써 열구배(682)에서의 (훨씬 낮은) 예상 온도에 응답하여 동일한 특정 거리 "d"만큼 팽창할 수 있다.
도 7a 및 도 7b에서 도시된 바와 같이, 프로브 카드 조립체(600)는 트러스 구조물(604)에 대해 보강판(202)의 위치를 조정하는 조정 메카니즘(616)을 포함할 수 있다. 도 7a 및 도 7b에서 도시된 조정 메카니즘(616)은 차동 나사 조립체일 수 있으며, 각각은 차동 나사 조립체(502)와 관련하여 전술한 바와 같이 나선형 너트(634)내로 끼워져들어가는 나사(632)를 포함할 수 있는데, 이 나선형 너트(634)는 그 자체가 트러스 구조물(604)내로 끼워져들어간다. 즉, 나사(632)는 보강판(202)에 부착된 나선형 스터드(636)내로 또한 끼워져들어간다. 차동 나사 조립 체(502)와 관련하여 또한 전술한 바와 같이, 너트(634)의 일방향으로의 회전은 나선형 스터드(636)(및, 그 결과 스터드(636)가 부착된 보강판(202)의 부분)를 트러스 구조물(604)쪽으로 당기고, 너트(634)의 반대방향으로의 회전은 나선형 스터드(636)(및, 그 결과 스터드(636)가 부착된 보강판(202)의 부분)를 트러스 구조물(604)로부터 밀려나가게한다. 자명한 바와 같이, 트러스 구조물(604) 및 보강판(202)상의 다양한 위치에서 배치된 상기와 같은 복수개의 조정 메카니즘(616)(예를 들어, 차동 나사)의 사용은 보강판(202)의 평면배향 및 심지어 그 형태가 트러스 구조물(604)에 대하여 조정될 수 있도록 해준다.
조정 메카니즘(616)으로서 차동 나사 조립체를 사용하는 것은 오직 예시적인 것이며, 트러스 구조물(604)에 대해 보강판(202)의 평면 배향을 조정하는 다른 메카니즘이 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 차동 나사 조립체(예를 들어, 616)는 오직 보강판(202)을 트러스 구조물(604)로부터 밀어내기만 하는 메카니즘으로 교체될 수 있다. 예를 들어, 나선형 스터드(636)는 제거될 수 있고, 이에 따라 나사(632)가 보강판(202)을 가압하거나 또는 나사(632)와 보강판(202)사이에 배치된 기계소자(예를 들어, 금속볼)를 가압한다. 이와 같은 구성에서, 나사(632)를 제1방향으로 회전시키면 나사(632)는 보강판(202)을 가압하고 이에 따라 보강판(202)이 트러스 구조물(604)로부터 멀리 밀려나가게된다. 하지만, 나사(632)를 반대방향으로 회전시키면 보강판(202)을 당기는 것 없이 간단히 나사(632)가 보강판(202)으로부터 빠져나온다. 스프링 로드형 메카니즘(미도시)이 보강판(202)을 트러스 구조물(604)쪽으로 치우쳐있도록 하기위하여 제공될 수 있다. 사용된 조정 메 카니즘(616)의 종류에 상관없이, 도 7a 및 도 7b에서 도시된 것보다 많거나 적은 조정 메카니즘(616)이 사용될 수 있다.
조정 메카니즘(616)이, 프로브 카드 조립체(600)의 제조 후 및/또는 다이(미도시)를 테스트하는 프로브 카드 조립체(600)의 사용간에, 트러스 구조물(604)에 대하여 보강판(202)의 평면 배향 및/또는 형태를 조정하는데에 사용될 수 있다. 게다가, 조정 메카니즘(616)은, 프로브 카드 조립체(600)를 프로버(102)의 테스트 헤드판(121)에 대해 볼트조임 하기 이전에, 프로브 카드 조립체(600)가 테스트 헤드판(121)에 대해 볼트조임되는 동안, 또는 프로브 카드 조립체(600)를 테스트 헤드판(121)으로부터 제거한 후에 보강판(202)을 조정하는데에 사용될 수 있다.
조정 메카니즘(616)은 또한 열에 의해 유발된 보강판(202)(또는 프로브 카드 조립체(600)의 임의의 부분)의 이동을 저지하기 위하여 다이(미도시)의 테스트 동안에 보강판(202)을 조정하도록 하는데에 사용될 수 있다. 다이(미도시)의 테스트 동안에 탐지된 프로브(224)의 이동에 대한 응답으로, 조정 메카니즘(616)은 탐지된 이동을 저지하기 위하여 (상술된 바와 같은) 보강판(202)의 선택된 영역을 당기거나 또는 밀어내도록 선택적으로 구동될 수 있다(즉, 프로브(224)가 자신의 원래 위치로 다시 이동하도록 보강판(202)을 이동시킴).
프로브(224)의 이동에 대한 탐지는 임의의 적절한 방법으로 직접 또는 간접적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 이와 같은 이동을 탐지하는데에 센서를 사용할 수 있다. 도 7a 및 도 7b에서 도시된 예시에서, 스트레인 게이지(strain gauge)(622)가 보강판(202)상에 배치될 수 있으며, 보강판(202)상의 특정 위치에서 의 변형도를 모니터링하기 위하여 공동(638)을 포함할 수 있다. 상기의 센서(622)가 도 7a에서 도시되고 있지만, 보다 많거나 또는 보다 적은 센서(622)가 사용될 수 있다. 프로브 헤드 조립체(222)가 직접 보강판(202)에 부착되기때문에, 보강판(202)상에서의 변동의 모니터링은 프로브(224)의 이동을 간접적으로 모니터링한다. 만약, 보강판(202)상에서 충분한 변동이 탐지되어 프로브가 이동했거나 또는 이동할 것임을 나타내는 경우, 조정 메카니즘(616)은 탐지된 변동 및/또는 예상 이동을 저지하도록 선택적으로 구동될 수 있다. 물론, 스트레인 게이지 이외에 센서(622)가 사용될 수도 있다. 센서에 관한 다른 예시로서 프로브(224)의 이동 또는 프로브 카드 조립체(600)의 다른 부분의 이동을 모니터링하는 레이저 기반 센서 및 프로브(224)와 다이(미도시)사이의 접촉접속점의 전기저항을 모니터링하는 센서가 포함된다.
도 8은 보강판(202)의 이동 또는 변형을 모니터링하고 이러한 이동 또는 변형을 저지하도록 보강판(202)을 조정하는 시스템을 도시한다. 센서(622)(예를 들어, 스트레인 게이지)로부터의 출력(706)은 프로세서(704)에 의해 처리될 수 있고, 그 결과값은 디스플레이(702)에 출력된다(708). 프로세서(704)는 예를 들어, 마이크로프로세서 또는 소프트웨어(비제한적인 예시로서 펌웨어 또는 마이크로코드를 포함함) 제어 운용 제어기일 수 있으며, 디스플레이(702)는 일반적인 컴퓨터 디스플레이일 수 있다. 운영요원은 디스플레이(702)를 지켜보고, 보강판(202)이 이동 또는 변형하에 있음을 판단한 후에, 이러한 이동 또는 변형을 저지하기 위하여 조정 메카니즘(616)을 조작할 수 있다. 도 8은 또한 다른 대안책을 도시하는데, 여기 서는 보강판(202)을 조정하기 위하여 프로세서(704)가 제어신호(710)를 출력하여 너트(634)를 회전시키는 액추에이터(712)를 구동시킨다. 예를 들어, 상기 액추에이터(712)는 정밀 스텝퍼 모터(미도시)일 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 또 다른 예시적인 프로브 카드 조립체(900)(프로버(802)에서 도시됨)를 도시한다. 프로브 카드 조립체(900)는 프로브 카드 조립체(600)와 대체로 유사할 수 있으며, 프로브 카드 조립체(600)에서와 동일 명칭 및 동일 참조번호로 표기될 수 있는 프로브 헤드 조립체(222), 배선 기판(204), 보강판(202) 및 트러스 구조물(604)을 포함할 수 있다. 도 9a에서 도시된 바와 같이, 프로브 카드 조립체(900)는 또한 트러스 구조물(604)에 고정될 수 있는 스터드 구조물(820)을 포함할 수 있다. 이동 그리퍼(822)는 테스트 헤드(804)에 부착될 수 있으며, 이 테스트 헤드(804)는 다른 점이 없는 한 도 1a에서의 테스트 헤드(104)와 유사할 수 있다(예를 들어, 케이블(810) 또는 기타 통신매체는 테스트 헤드(804)를 테스트기기(미도시)에 연결한다). 프로버(802)는 또한 도 1a의 프로버(102)와 유사할 수도 있다. 도 9a에서 도시된 바와 같이, 프로브 카드 조립체(900)는 볼트(842)를 통해 도 1a에서의 프로버 헤드판(121)과 유사할 수 있는 프로버 헤드판(834)에 볼트조임될 수 있다. 도 9a는 프로브 헤드 조립체(222)와 다이(912)를 구비한 스테이지(906)를 공개하는 도려낸 부분(850)을 포함한다. 스테이지(906)는 도 1a와 같은 스테이지(106)일 수 있으며, 테스트 대상 다이(912)는 비낱개화된 반도체 웨이퍼(예를 들어, 도 1a의 웨이퍼(112))의 다이, 낱개화된 다이(예를 들어, 캐리어(미도시)내에 보존된 다이), 다중 칩 모듈 형성 다이, 또는 테스트 대상 기타 임의의 구 성의 다이일 수 있다.
도 9a에서 또한 도시된 바와 같이, 프로브 카드 조립체(900)가 프로버 헤드판(834)에 볼트조임되면(842), 그리퍼(822)는 스터드 구조물(820)을 움켜잡을 수 있다. 그리퍼(822)는 테스트 헤드(804)에 부착될 수 있으며, 이에 따라 테스트 헤드(804)의 강도를 가함으로써 열에 의해 유발되는 프로브 카드 조립체(900)의 이동을 저지시킨다. 도 9a에서 도시된 바와 같이, 그리퍼(822)는 강봉, 판, 또는 테스트 헤드(804)내에 내장되는 기타 구조물(874)에 부착될 수 있다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 스터드 구조물(820)은 스터드(830) 및 볼트, 용접, 또는 기타 임의의 적절한 수단(미도시)에 의해 트러스 구조물(604)에 부착가능한 부착대(832)를 포함할 수 있다. 그리퍼(822)는 (도 9b와 관관하여)수직으로 이동하고 또한 수평 및/또는 회전 이동이 가능한 액추에이터(824)를 포함할 수 있다. 강판(825)은 액추에이터(824)에 부착될 수 있고, 이동 아암(826)은 강판(825)에 부착될 수 있다. 각각의 이동 아암(826)은 그리퍼 패드(828)를 포함할 수 있다.
도 9b에서의 파선 890에 의해 도시된 바와 같이, 초기에, 액추에이터(824)는 그리퍼(822)를 멀리 떨어져 있도록 위치시킬 수 있다. 프로브 카드 조립체(900)가 프로버 헤드판(834)에 볼트조임(842)된 후(도 9a에서 프로브 카드 조립체(900)는 프로버 헤드판(834)에 볼트조임(842)된 것으로 도시됨), 액추에이터(824)는 그리퍼(822)를 도 9b에서 파선 890에 의해 도시된 바와 같이 스터드(830)와 정렬시킬 수 있다. 그런 후, 액추에이터(824)는 도 9b에서 파선 892에 의해 도시된 바와 같이, 강판(825)이 스터드(830)에 접하도록 그리퍼(822)를 이동시킨다. 그런 다음, 도 9a 및 도 9b에서 실선에 의해 도시된 바와 같이, 그리퍼 패드(828)가 스터드(830)를 움켜잡도록 이동 아암(826)이 이동될 수 있다. 상술한 바와 같이, 이에 따라 테스트 헤드(804)의 강도는 열에 의해 유발된 프로브 카드 조립체(900)의 "z" 이동을 견뎌내도록 해준다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 또 다른 예시적인 프로브 카드 조립체(1000)를 도시하며, 도 10a, 도 10b 및 도 10c에서 도시된 프로브 카드 조립체(1000)는 프로브 카드 조립체(200)에서와 동일 명칭 및 동일 참조번호로 표기될 수 있는 프로브 헤드 조립체(222), 배선 기판(204) 및 보강판(202)을 포함할 수 있다. 도 10b 및 도 10c에서 도시된 바와 같이, 프로브 카드 조립체(1000)는 또한 프로브 카드 조립체(1000)의 앞면상에 배치된 열 싱크(1002)를 포함할 수 있다. 프로브 헤드 조립체(222)를 위한 개구(1004)를 포함할 수 있는 열 싱크(1002)는 높은 열전도성을 갖는 제료로 만들어질 수 있으며, 높은 열전도성을 또한 갖는 부착소자(1006)를 이용하여 보강판(202)에 부착될 수 있다. 도 10c에서 도시된 예시에서, 각각의 부착소자(1006)는 열 싱크(1002)상의 나사형 스터드(1014)내로 끼워져들어가는 나사(1008)를 포함할 수 있다. 나사(1008)는 보강판(202)내의 나사 홀(미도시) 및 배선 기판(204)내의 홀(1012)을 관통한다. 배선 기판(204)내의 홀(1012)은 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 관련하여 상술한 바와 같이 배선 기판이 팽창 및 수축하도록 해주는 여분의 공간을 포함한다. 나사형 스터드(1014)는 보강판(202)에 접할 수 있으며, 스터드(1014) 및 나사(1008)는 열전도성 재료로 만들어질 수 있다.
열 싱크(1002) 및 열전도성 부착소자(1006)는 프로브 카드 조립체(1002)의 앞면으로부터 보강판(202)(프로브 카드 조립체(1002)의 뒷면)까지 높은 열전도성을 갖는 복수개의 통로를 제공할 수 있다. 프로브 카드 조립체(1000)가 프로버내로 볼트조임되는 동안(예를 들어, 도 9a에서의 프로브 카드 조립체(900), 이에 따라 열 싱크(1002)는 테스트 대상 다이(미도시)를 보존하는 스테이지(예를 들어, 도 9a에서 906)와 마주보게된다. 만약, 스테이지가 가열 또는 냉각되거나, 또는 다이(미도시)가 테스트 동안에 상당한 열을 발생시키거나 또는 방열시키면, 열 싱크(1002) 및 부착소자(1006)는 이에 따라 프로브 카드 조립체(1000)의 앞면으로부터 프로브 카드 조립체(1000)의 뒷면까지 또는 뒷면으로부터 앞면까지 열이 전도되도록 낮은 열 저항을 갖는 복수개의 통로를 제공할 수 있다. 이것은 프로브 카드 조립체(1000)의 앞면 및 뒷면이 온도 평형에 도달하는데에 요구되는 시간을 단축시킬 수 있게되고, 이에 따라 프로브 카드 조립체(1000)의 열 평형 시간을 단축시키게 된다. 또한, 이것은 테스트 기간동안에 프로브 카드 조립체(1000)의 앞면 및 뒷면사이에 온도 평형을 유지하도록 도와준다. 프로브 헤드 조립체(222)를 보강판(202)에 부착시키는 기계적 파스너(216)(도 2c 참조)는 또한 열전도성 재료를 포함할 수 있으며, 이에 따라 프로브 헤드 조립체(222)(프로브 카드 조립체(1000)의 앞면)에서 보강판(202)(프로브 카드 조립체(1000)의 뒷면)까지 열을 전도시키는 낮은 열 저항을 갖는 추가적인 통로를 제공한다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c에서는 도시되고 있지 않지만, 열 절연재료(미도시)가 보강판(202)주변에 위치되어 상술한 열전도 통로(예를 들어, 열 싱크(1002), 열도전성 부착소자(1006) 및/또는 프로브 헤드 조립체(222) 및 기계적 파스 너(216))를 통해 보강판(202)까지의 열 전달을 늦추게하거나 또는 전달된 열이 보강판(202)주변의 주변 공기로 손실되지 않도록 해준다. 만약, 트러스 구조물(604)이 보강판(202)에 부착되면(도 6에서 도시된 바와 같이), 열 절연재료(미도시)가 또한 트러스 구조물(604) 주변에 위치될 수 있다. 도 10a, 도 10b 또는 도 10c에서는 도시되고 있지 않지만, 열 다이오드가 열 싱크(1002)와 보강판(202)사이의 열전도 통로내에 위치되어 열전도 통로를 차단하도록 구성될 수 있으며, 이에 따라 프로브 카드 조립체(1000)의 앞면과 뒷면사이의 온도 평형(또는 다른 소정의 조건)이 도달되는 동안에 열 에너지 전도를 중단시킨다.
도 11a, 도 11b 및 도 11c에서 도시된 예시적인 프로브 카드 조립체(1100)는 열 싱크(1002)에 대안 대안책을 도시한다. 예시적인 프로브 카드 조립체(1100)에서, 팬(1102)이 프로브 카드 조립체(1100)의 앞면에서 프로브 카드 조립체(1100)의 뒷면까지 공기를 끌어낸다. 도 11a, 도 11b 및 도 11c에서 도시된 바와 같이, 팬(1102)이 배선 기판(204) 및 보강판(202)에서의 통로들(1104, 1106)를 통해 프로브 카드 조립체(1100)의 앞면에서 프로브 카드 조립체(1100)의 뒷면까지 공기를 끌어낸다. (화살표 1110은 공기 흐름 방향을 도시한다) 다시, 이것은 프로브 카드 조립체(1100)의 앞면 및 뒷면이 온도 평형에 도달하는데에 요구되는 시간을 단축시킬 수 있게되고, 이에 따라 프로브 카드 조립체(1100)의 열 평형 시간을 단축시키게 된다. 또한, 이것은 테스트 기간동안에 프로브 카드 조립체(1100)의 앞면 및 뒷면사이에 온도 평형을 유지하도록 도와주게 되고, 다이(미도시)의 테스트 기간동안에 열에 의해 유발되는 프로브 카드 조립체(1100)의 이동을 제거하거나 또는 적어도 감소시켜줄 수 있게된다. 물론, 각각의 통로들(1104, 1106)은 복수의 소규모 통로들로 교체될 수 있다. 이에 따라, 팬(1102)과 통로들(1104, 1106)은 프로브 카드 조립체(1100)의 앞면에서 프로브 카드 조립체(1100)의 뒷면까지 또는 뒷면에서 앞면까지 열을 전도시킬 수 있게 된다.
도 12a 및 도 12b는 팬(1102)이 덮개(1202)에 위치된 팬(1204)으로 교체될 수 있는 점을 제외하고 도 11a, 도 11b 및 도 11c의 프로브 카드 조립체(1100)와 대체로 유사할 수 있는 프로브 카드 조립체(1200)를 도시한다. 즉, 덮개(1202)가 도 12b에서 도시된 바와 같은 공동(1206)을 형성하면서 보강판(202)에 부착될 수 있다. 팬(1204)은 배선 기판(204)과 보강판(202)내의 통로들(1104, 1106)을 통해 프로브 카드 조립체(1200)의 앞면으로부터 공기를 끌어당긴다. 도 12b에서 도시된 바와 같이, 공기는 또한 공동(1206)을 통과하며, 보강판(202)을 또한 지나친다. (공기흐름은 화살표 1210에 의해 도시된다) 다시, 이것은 프로브 카드 조립체(1200)의 앞면 및 뒷면이 온도 평형에 도달하는데에 요구되는 시간을 단축시킬 수 있게되고, 이에 따라 프로브 카드 조립체(1200)의 열 평형 시간을 단축시키게 된다. 또한, 이것은 테스트 기간동안에 프로브 카드 조립체(1200)의 앞면 및 뒷면사이에 온도 평형을 유지하도록 도와주게 되고, 다이(미도시)의 테스트 기간동안에 열에 의해 유발되는 프로브 카드 조립체(1200)의 이동을 제거하거나 또는 적어도 감소시켜줄 수 있게된다. 팬(1204)과 통로들(1104, 1106)은 프로브 카드 조립체(1200)의 앞면에서 프로브 카드 조립체(1200)의 뒷면까지 또는 뒷면에서 앞면까지 열을 전도시킬 수 있게 된다. 각각의 통로들(1104, 1106)은 복수의 소규모 통로 들로 교체될 수 있다.
도 13a, 도 13b 및 도 13c는 다른 예시적인 프로브 카드 조립체(1300)를 도시한다. 프로브 카드 조립체(1300)는 탑재/배선구조물(1302) 및 프로브(224)와 대체로 동일할 수 있는 프로브(프로브(1324a-d가 도시됨)를 갖는 프로브 헤드 조립체(1322)를 포함할 수 있다. 탑재/배선구조물(1302)(도 13a, 도 13b 및 도 13c에서는 일부만이 도시됨)은 프로브 헤드 조립체(1322)까지의 전기배선 및 프로브 헤드 조립체(1322)로부터의 전기배선과, 프로버에 대한 탑재구조물 모두를 제공할 수 있다. 탑재/배선구조물(1302)은 프로브 헤드 조립체(1322)에 대한 배선을 제공하고 프로버에 대한 탑재구조물을 모두 제공하는 임의의 적절한 구조물이 나타날 수 있도록 의도되고 있기 때문에 이 탑재/배선구조물(1302)은 도 13a, 도 13b 및 도 13c에서 포괄적으로 도시된다. 예를 들어, 탑재/배선구조물(1302)은 도 1a의 배선 기판(120)처럼, 표준의 배선 기판과 같이 단순할 수 있다. 대안책으로서, 탑재/배선구조물(1302)은 도 2a, 도 2b 및 도 2c의 배선 기판(204)과 보강판(202), 도 7a 및 도 7b의 트러스 구조물(604) 및 도 9a 및 도 9b의 스터드 구조물(820)처럼 구성되고 이와 유사한 배선 기판, 보강판, 트러스 구조물 및 스터드 구조물 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 또 다른 예시로서, 탑재/배선구조물(1302)은 동축 케이블 인터페이스(미도시) 또는 테스트기기(미도시)와 인터페이싱해주는 이와 같은 다른 커넥터를 포함할 수 있다. 동축 케이블 인터페이스(미도시)의 예시가 미국 특허 출원 공개 제2002/0195265호에 개시된다.
프로브 헤드 조립체(1322)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c에서의 프로브 헤드 조립 체(222)와 대체로 유사할 수 있으며, 프로브(1324a-d)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c에서의 프로브(224)와 유사할 수 있다. 도 13a, 도 13b 및 도 13c에서 도시된 바와 같이, 프로브 헤드 조립체(1322)는 추가적으로 하나 또는 그 이상의 온도제어장치(1340)를 포함할 수 있다.
때때로 반도체 다이를 작동온도 범위내에서 테스트하는 것이 바람직하다. 즉, 테스트 동안 신호가 프로브 카드 조립체를 경유하여 다이로 그리고 다이로부터 전달될 수 있는 동안, 다이의 온도는 낮은 온도에서부터 높은 온도(또는 이와 반대로)로 변경된다. 하지만, 여기에는 잠재적인 문제점이 있다. 다이와 프로브 헤드 조립체는 일반적으로 서로 다른 열팽창계수를 갖는 서로 다른 재료로 만들어질 수 있기 때문에, 다이와 프로브 헤드 조립체는 온도 변화에 응답하여 서로 다른 속도로 팽창 또는 수축한다. 예를 들어, 프로브 헤드 조립체는 다이의 일반적인 재료인 실리콘보다도 높은 열팽창계수를 가질 수 있는 세라믹 재료로 만들어질 수 있다.
도 13a 및 도 13b는 이러한 문제점을 도시한다. 도 13a에서, 프로브 카드 조립체(1300)의 프로브(1324a-d)는 테스트 대상 하나 또는 그 이상의 다이(1312)의 단자(1344)와 접촉하게 될 수 있다. (다이(1312)는 비낱개화된 반도체 웨이퍼(예를 들어, 도 1a의 웨이퍼(112))의 다이, 낱개화된 다이(예를 들어, 캐리어(미도시)내에 보존된 다이), 다중 칩 모듈 형성 다이, 또는 테스트 대상 기타 임의의 구성의 다이일 수 있다.) (도 13a 및 도 13b에서, 탑재/배선구조물(1302), 반도체 다이(1312), 및 스테이지(1306)는 부분적으로 도시된다. 상술한 바와 같이, 프로브 카드 조립체(1300)는 프로버(미도시)내에 탑재될 수 있으며, 스테이지(1306)는 프 로버내에 있을 수 있다) 이 예시에서, 다이(1312)의 온도는 상승하는데, 이로 인하여 다이(1312)와 프로브 카드 조립체(1322)가 상승한 온도에 응답하여 팽창하게 된다. 하지만, 다이(1312)는 프로브 헤드 조립체(1322)보다도 빠른 속도로 팽창하고, 그 결과, 도 13b에서 도시된 바와 같이, 프로브(1324a-d)는 더이상 다이(1312)의 단자(1344)와 정렬되지 않는다. 도 13b의 예시에서, 프로브(1324d)는 대응하는 단자(1344)와 정렬불일치 되고 그래서 프로브(1324d)와 단자(1344)사이의 접촉은 손실된다. (프로브 헤드 조립체(1322)에 대한 다이(1312)의 순 팽창은 화살표 1330에 의해 도 13b에서 표시된다)
프로브 헤드 조립체(1322)의 온도제어장치(1340)는 프로브(1324a-d)와 단자(1344)의 정렬불일치를 교정하도록 구동될 수 있다. 즉, 온도제어장치(1340)는 프로브 헤드 조립체(1322)를 가열하여 다이(1312)만큼 팽창하거나 또는 이만큼 대략적으로 팽창하도록 구동될 수 있다. 도 13c에서, 온도제어장치(1340)에 의해 야기된 프로브 헤드 조립체(1322)의 추가적인 팽창이 화살표 1332에 의해 표시된다. 도 13c에서 도시된 바와 같이, 이러한 팽창은 프로브(1324a-d)로 하여금 단자(1344)와 재정렬되도록 해준다.
물론, 온도제어장치(1340)는 이와 달리 주어진 테스트 온도 범위내에서 프로브(1324a-d)가 다이(1312)의 다이 단자(1344)와 정렬을 유지하도록하는데에 냉각이 필요한 경우 프로브 헤드 조립체(1322)를 냉각시킬 수 있다. 사실, 다이(1312)의 온도와 무관하게 프로브 헤드 조립체(1322)의 온도를 제어함으로써, 다이(1312)는 프로브(1324a-d)와 다이 단자(1344)와의 정렬을 계속유지시키면서 이렇게 하지 않 았을때 보다 넓은 온도범위내에서 테스트받을 수 있게 된다. 그러므로, 온도제어장치(1340)는 다이(1312)의 테스트 동안에, 프로브(1324a-d)의 위치(예를 들어, 횡방향 위치)를 제어하는데에 사용될 수 있다.
하나의 실시예에서, 프로브(1324a-d)가 탑재되는 프로브 헤드 조립체 부분(1322)은 세라믹 재료가 포함되고, 다이(1312)는 실리콘을 포함한다. 다이(1312)와 프로브 헤드 조립체(1322)모두가 다이(1312)의 다이(미도시)가 테스트 대상 온도 범위내에서 최고 온도에 있을지라도, 프로브(1324a-d)는 다이(1312)상의 단자(1344)와 정렬을 이루도록 하기 위하여 프로브 헤드 조립체(1322)상에 위치될 수 있다. 그러므로, 다이(1312)의 다이(미도시)를 테스트하는 동안에, 최고 높은 테스트 온도에서, 프로브 헤드 조립체(1322)의 온도를 변경할 필요없이 프로브(1324a-d)는 자연스럽게 다이 단자(1344)와 정렬할 것이며, 어떠한 낮은 온도에서일지라도, 프로브(1324a-d)가 다이 단자(1344)와 정렬이 되도록 하기 위하여 프로브 헤드 조립체(1322)는 온도제어장치(1340)(따라서 이것은 가열장치일 수 있다)에 의해 가열될 수 있다.
일부 실시예에서, 프로브 헤드 조립체(1322)는 하나 또는 그 이상의 절연재료층들사이에 배치된 하나 또는 그 이상의 도전성재료층들을 포함하는 다층기판을 포함할 수 있다. 도 14는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 이러한 다층기판의 예시를 도시한다. 도시된 바와 같이, 프로브 헤드 조립체(1322)는 전기절연재료(예를 들어, 세라믹)의 복수층들(1410, 1412)을 포함할 수 있다. (비록 두 개의 층들(1410, 1412)이 도시되고 있지만, 보다 많거나 또는 보다 적은 층들이 사용될 수 있다) 도전성 패드 또는 트레이스(1402, 1404, 1426)는 절연층(1410, 1412)사이에 그리고 이층들위에 배치될 수 있으며, 서로 다른 층들상에 있는 패드 또는 트레이스를 전기적으로 연결시키기 위하여 도전성 비어(미도시)가 하나 또는 두 개의 층들(1410, 1412)을 관통하여 제공될 수 있다. 도 14에서 도시된 바와 같이, 프로브(1324a-d)는 패드(1404)에 부착될 수 있으며, 패드(1404)는 탑재/배선구조물(1302)(도 13c 참조)에 대한 전기접속을 제공할 수 있다. 층(1410)을 관통하는 비어(미도시), 트레이스(예를 들어, 층(1410, 1412)사이의 1426, 및 층(1412)을 관통하는 비어(미도시))는 패드(1402)와 패드(1404)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.
온도제어장치(1340)는 층(1410, 1412)사이에 매립된 하나 또는 그 이상의 도전성 트레이스(1426)를 포함할 수 있다. 즉, 하나 또는 그 이상의 도전성 트레이스(1426)는 전류가 자신을 통과하는 것에 응답하여 발열하게되는 재료를 포함할 수 있다. 이와 다른 경우에서는 사용되지 않게 되는(예를 들어, 프로브(1324a-d)를 갖는 패드(1404)와 전기적으로 연결되지 않은 경우) 하나 또는 그 이상의 패드(1404)를 통해 이와 같은 히터를 형성하는 하나 또는 그 이상의 트레이스(1426)에 전류가 제공될 수 있다. 전류는 패드(1404) 이외의 전기 접속을 통해 온도제어장치(1426)에 제공될 수 있다. 상술한 바와 같이, 어떻게 전류가 온도제어장치(1426)에 제공되는지와 상관없이, 다이(1312)의 온도가 테스트 동안에 변동될 때에, 테스트 대상 다이(1312)의 단자(1344)와 프로브(1324a-d)를 충분히 정렬유지시키기 위하여 프로브 헤드 조립체(1322)를 가열하는데에 필요한 양의 전류가 인가될 수 있다(도 13a - 도 13c 참조).
전류가 자신을 통과할때에 발열을 하게 되는 도전성 재료는 온도제어장치(1340)의 단지 하나의 예시이다. 다른 예시에서, 온도제어장치(1340)는 가열되거나 또는 냉각된 액체 또는 기체가 통과하는 튜브를 포함할 수 있다. 또한 온도제어장치(1340)는 프로브 헤드 조립체(1322)의 외부에 배치될 수 있다.
도 15는 다이의 테스트 기간중 다이의 온도가 변동될 때 프로브 카드 조립체의 프로브와 다이의 단자의 정렬을 모니터링하고, 임의의 탐지된 정렬불일치를 교정할 필요에 따라 프로브 헤드 조립체의 온도를 조정하는 프로세스(1500)를 도시한다. 도 16은 도 15의 프로세스를 구현하는 시스템(1600)의 단순화된 블럭도를 도시하며, 도 17은 도 15의 프로세스를 사용할 수 있는 예시적인 테스트 헤드(1704) 및 프로버(1704)를 도시한다.
도 15에서 도시된 바와 같이, 프로세스(1500)는 프로버(1502)내에 프로브 카드 조립체의 설치로 시작할 수 있다. 도 17에서 도시된 예시를 참조하면,프로브 카드 조립체(1300)(상술한 바와 같이, 탑재/배선구조물(1302)과 프로브 헤드 조립체(1322)를 포함할 수 있다)는 프로버(1702)의 프로버 헤드판(1732)에 볼트조임될 수 있다. 도 15를 참조하면, 그런 다음, 프로브 카드 조립체의 프로브는 테스트 대상 다이의 단자와 접촉된다(1504). 예를 들어, 도 17에서 도시된 바와 같이, 다이(1312)는 프로버(1702)내의 스테이지(1706)상에 위치될 수 있으며, 스테이지(1706)는 다이(1312)의 다이(미도시)의 단자(1321)를 이동시켜 프로브 카드 조립체(1300)의 프로브(1324)와 접촉되도록 한다. 도 15의 1506에서, 다이는 테스트받을 수 있게 된다. 도 17에서 도시된 예시에서, 테스트기기(미도시)는, 케이 블(1710)을 경유하여 테스트 헤드(1704)에 전송되고 프로브 카드 조립체(1300)를 통해 다이(1312)의 다이(미도시)에 전송될 수 있는 테스트 데이터를 발생시키고, 다이(미도시)에 의해 발생된 응답 데이터는 프로브 카드 조립체(1300), 테스트 헤드(1704), 및 케이블(1710)을 통해 테스트기기(미도시)로 반송된다. (비록 도시되지는 않았지만, 도 1a에서 114 와 같은 접속부가 존재하여 테스트 헤드(1704)를 프로브 카드 조립체(1300)에 연결시킬 수 있다) 도 15의 508에서, 다이가 1506에서 테스트받을 때에, 다이의 온도는 변동될 수 있다. 예를 들어, 도 17에서의 스테이지(1706)은 다이(1312)를 가열 및/또는 냉각시켜주는 히터 및/또는 냉각기를 포함할 수 있다. 1506에서 다이를 테스트하고, 1508에서 다이의 온도를 변동시키는 동안, 1510에서 도 15의 프로세스는 프로브와 다이 단자가 여전히 적절하게 정렬되어 있는지를 판단한다. 만약 그렇다면, 1506에서 도 15의 프로세스(1500)는 다이를 계속 테스트하고, 1508에서 다이의 온도를 변동시키며, 그리고 1510에서 프로브와 다이 단자의 정렬을 모니터링한다. 하지만 만약, 1510에서 프로브와 다이 단자가 더이상 적절한 정렬상태에 놓여있지 않으면, 1512에서 프로세스(1500)는 프로브 헤드 조립체의 온도를 변화시키고, 그런 후, 도 15에서 도시된 바와 같이 프로브와 단자가 다시 정렬될 때 까지, 1510에서 정렬을 재점검한다. (도시되지는 않았지만, 1506에서 다이의 테스트가 완료된 후, 프로브와 단자를 성공적으로 정렬시키는 것 없이 1512 및 1510을 수회 반복한 후, 또는 기타의 이유를 원인으로 하여, 도 15의 프로세스(1500)를 종결하는 규정이 제공될 수 있다)
도 16은 도 15의 1510 및 1512를 구현하는 예시적인 시스템을 도시한다. 도 16에서 도시된 바와 같이, 시스템(1600)은 메모리(1604)내에 저장된 소프트웨어(비제한적인 예시로서 마이크로코드 또는 펌웨어를 포함함)에 따라 동작하는 프로세서(1604)를 포함할 수 있다. 프로세서(1604)는 모니터(1606)로부터 입력(1610)을 수신할 수 있고, 모니터(1606)로부터의 입력(1610)이 프로브와 다이 단자가 정렬불일치에 있음을 나타내는지(도 15의 1510)를 판단할 수 있고, 만일 그런 경우, 제어 신호(1612)를 프로브 헤드 조립체내의 온도 제어 장치(1608)에 출력할 수 있다(도 15의 1512). 온도 제어 장치(1608)는 도 13a-13c 및 도 14a-14d와 관련하여 상술된 임의의 온도 제어 장치일 수 있다.
모니터(1606)는 프로브가 다이 단자와 정렬불일치한 것을 직접 또는 간접적으로 판단내리는 임의이 장치 또는 시스템일 수 있다. 도 17은 이와 같은 하나의 예시적인 모니터(1606)를 도시한다. 도 17에서, 정렬 표시(1724)가 프로브 헤드 조립체(1322)상에 위치될 수 있다. 대응 정렬 표시(1726)는 다이(1312)상에 위치될 수 있다. 프로브 헤드 조립체(1322)상의 정렬 표시(1724)가 다이(1312)상의 대응 정렬 표시(1726)와 정렬되는 동안, 프로브(1324)는 다이 단자(1321)와 알맞게 정렬된다. 프로버(1702)내의 카메라(1720, 1722)는 프로브 헤드 조립체(1322)상의 정렬 표시(1724)가 다이(1312)상의 대응 정렬 표시(1726)와 정렬되는지를 판단하는데에 사용될 수 있다. 따라서, 도 17의 모니터(1606)는 카메라(1720, 1722)를 포함할 수 있으며, 프로세스(1604)에 대한 입력(1610)은 카메라(1720, 1722)에 의해 산출된 영상 데이터를 포함할 수 있다.
물론, 카메라(1720, 1722)는 단지 도 16의 시스템(1600)과 함께사용될 수 있 는 모니터(1606)의 하나의 예시이다. 다른 예시로서, 정렬 표시(1724, 1726)는, 프로브 헤드 조립체(1322) 또는 다이(1312) 중 하나 위의 프로브와 프로브 헤드 조립체(1322) 또는 다이(1312) 중 다른 하나 위의 타켓 패드와 교체될 수 있으며, 여기서 타켓 패드는 타겟 패드상의 프로브의 위치에 대응하는 신호를 출력하고, 이 신호는 다이(1312)에 대한 프로브 헤드 조립체(1322)의 상대적인 이동을 나타낸다.
도 15에서 도시된 피드백 제어 프로세스(1500)에 대한 대안책으로서, 도 17의 시스템은 피드백 제어없이 작동할 수 있다. 즉, 도 17의 시스템은 1510에서 프로브(1324)와 다이 단자(1726)의 정렬을 모니터링하는 것 없이 작동할 수 있다. 대신에, 1512에서 프로브 헤드 조립체(1322)의 온도는, 1508에서의 다이(1312)의 다이 온도의 변동에 따라 변동될 수 있다. 상기와 같이 단순화된 도 15의 프로세스(1500)는 프로브(1324)의 위치와 다이(1312)의 온도사이의 관계가 알려져있고 예측가능한 경우에 특히 유용할 수 있다.
도 18은 예시적인 프로브 헤드 조립체(1322)를 도시하며,이것은 도 13a, 13b, 13c에서 도시된 프로브 헤드 조립체(1322)의 구현에 관한 다른 예시이다. 도 18에서 도시된 바와 같이, 프로브 헤드 조립체(1322)는 복수개의 프로브 기판(1808)을 포함한다(두 개의 기판이 도시되었지만, 두 개를 넘는 수의 기판이 포함될 수 있다). 복수개의 프로브(1812)(프로브(224)와 동일할 수 있음)는 각각의 프로브 기판(1808)에 부착될 수 있고, 테스트 대상 다이(미도시)의 단자와 접촉하도록 구성될 수 있다. 각각의 프로브 기판(1808)은 부착구조물(1802)에 부착될 수 있는데, 무엇보다도 도 13a에서 도시되고 상술된 바와 같은 탑재/배선구조물(1302) 에 부착된다. 프로브 기판(1808)은 비제한적인 예시로서 볼트, 나사, 클램프, 접착제 등의 이용을 포함한 임의의 적절한 방법으로 부착구조물(1802)에 부착될 수 있다.
도 18에서 도시된 바와 같이, 각각의 프로브 기판(1808)은 도 13a, 13b, 13c과 관련하여 전체적으로 상술된 바와 같이 프로브 기판(1808)을 팽창 및 수축하게 하는 온도 제어 장치(1810)를 포함할 수 있다. 도 18에서 도시된 바와 같이, 부착구조물(1802)은 또한 도 13a, 13b, 13c과 관련하여 상술된 동일한 일반적인 방법으로 부착구조물(1802)을 팽창 및 수축하게 하는 온도 제어 장치(1804)를 포함할 수 있다. 프로브 기판(1808)이 부착구조물(1802)에 부착되기 때문에, 부착구조물(1802)을 팽창하거나 수축하게하면 프로브 기판(1808)의 위치에 영향을 미친다. 따라서, 도 13a에서의 온도 제어 장치(1340)와 대체로 유사할 수 있는 온도 제어 장치(1804, 1810)는 테스트 대상 다이(미도시)상의 다이 단자(미도시)에 대해 프로브(1812)를 위치시키는 두 가지 레벨의 제어를 제공한다: 부착구조물(1802)에서의 온도 제어 장치(1804)는 프로브 기판(1808)의 위치에 영향을 미치며, 각각의 프로브 기판(1808)에서의 온도 제어 장치(1810)는 프로브 기판(1808)에 부착된 프로브(1812)의 위치에 영향을 미친다.
도 13a, 13b, 13c에 도시된 온도 제어 장치(1340)(또는 도 14c 및 도 14d에서 도시된 온도 제어 장치(1426)) 에 대한 대안책으로서, 프로브 헤드 조립체(1322)를 확장 또는 압축시키기 위하여 물리적인 힘을 프로브 헤드 조립체(1322)에 가함으로써, 프로브 헤드 조립체(1322)가 (도 13a, 13b, 13c에서 개괄적으로 도 시된 바와 같이) 테스트하에 있는 다이(1312)의 팽창 또는 수축에 부합하는 팽창 또는 수축을 하도록 할 수 있다. 예를 들어, 나사형 스터드(미도시)가 프로브 헤드 조립체(1322)의 주변단부에 부착될 수 있고, 나사형 액추에이터(미도시)를 사용하여 인장력 또는 압축력을 프로브 헤드 조립체(1322)에 가함으로써, 프로브 헤드 조립체(1322)를 각각 확장 또는 압축시킬 수 있다. 예를 들어, 도 13b에서부터 도 13c까지의 변천에서 도시된 바와 같이(도 13c에서 화살표 1332에 의해 나타나있다) 프로브 헤드 조립체(1322)를 확장(팽창)시키기 위하여 상기 인장력이 프로브 헤드 조립체(1322)에 가해질 수 있다. 또 다른 대안책으로서, 온도 제어 장치(1340)와 물리적 힘을 프로브 헤드 조립체(1322)에 가하는 기계장치 모두는 프로브 헤드 조립체(1322)를 팽창시키거나 또는 수축시키는데에 사용될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 부착구조물(1802)에 물리적 힘을 가하는 기계장치(미도시) 및 도 18의 프로브 기판(1808)은 도 18의 온도 제어 장치(1804, 1810)를 대신하여 또는 이와 함께 사용될 수 있다.
본 명세서에서 서술된 다양한 기술들은 다양한 조합으로 함께 사용될 수 있다. 도 19는 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 관련하여 상술된 배선 기판(204) 및 보강판(202)을 포함할 수 있는 예시적인 프로브 카드 조립체(1800)를 도시한다. 프로브 카드 조립체(1800)는 또한 도 6, 도 7a 및 도 7b와 관련하여 상술된 트러스 구조물(604)을 포함할 수 있다. 도 9a 및 도 9b와 관련하여 서술된 스터드 구조물과 같은 스터드 구조물(820)이 트러스 구조물(604)에 부착될 수 있다. 프로브 카드 조립체(1800)는 또한 도 10a, 도 10b 및 도 10c와 관련하여 상술된 열 싱크(1002)를 포 함할 수 있다. 프로브 카드 조립체(1800)는 도 13a, 도 13b, 도 13c, 도 14a, 도 14b, 도 14c 및 도 14d와 관련하여 상술된 온도 제어 장치(1340)를 구비한 프로브 헤드 조립체(1322)를 포함할 수 있다. 따라서, 도 19의 프로브 카드 조립체(1800)는 프로브 카드 조립체(200, 600, 900, 1000 및 1300)으로부터의 특징들을 결합한다.
다른 조합도 가능하다. 예를 들어, 프로브 카드 조립체(1800)는 열 싱크(1002)를 대신하여 또는 이에 더하여 팬(1102 또는 1204)과 같은 팬 및 공기 통로(1104 또는 1106)와 같은 공기 통로를 프로브 카드 조립체(1100 및 1200)내에 포함할 수 있다. 다른 예시로서, 트러스 구조물(604)이 프로브 카드 조립체(900)로부터 제거될 수 있으며, 스터드 구조물(820)이 보강판(202)에 부착될 수 있다. 또 다른 예시로서, 트러스 구조물(604)이 (도 7a 및 도 7b에서 도시된 바와 같은) 프로브 카드 조립체(1000, 1100 또는 1200)의 보강판(202)에 부착될 수 있다. 또 다른 조합도 가능하다.
본 명세서에서는 본 발명의 예시적인 실시예들 및 응용예들을 설명하고 있지만, 본 발명은 여기서 설명되는 이러한 예시적인 실시예들 및 응용예들, 또는 상기 예시적인 실시예들 및 응용예들이 동작하는 방법으로 한정되는 것을 의도하지는 않는다. 오히려, 상기 예시적인 실시예들에 대한 많은 변화와 변형이 가능하다. 예를 들어, 각각의 실시예들은 반도체 다이를 테스트하는 환경하에서 서술되었지만, 본 발명은 상기와 같이 한정되는 것이 아니라, 장치를 프로빙함으로써 상기 장치를 테 스트하거나 모니터링하는 임의의 장비, 시스템 또는 시나리오에 적용가능하다.
다른 예시로서, 본 명세서에서 도시되고 설명된 예시적인 프로브 카드 조립체들 중 일부는 하나의 프로브 헤드 조립체(예를 들어, 여러 도면들 중에서 도 2c에서 도시된 222)를 구비하는 것으로서 도시되고 있으며, 상기 프로브 카드 조립체 중 어느 것도 프로브 세트를 각각 포함하는 하나 보다 많은 프로브 헤드 조립체를 갖도록 구성될 수 있으며, 프로브 헤드 조립체는 각각의 프로브 헤드 조립체상에 프로브 세트를 포함하는 커다란 프로브 어레이를 형성하도록 배치될 수 있다. 복수개의 프로브 헤드 조립체를 갖는 비제한적인 프로브 카드 조립체의 예시가 "Method And Apparatus For Adjusting A Multi-Substrate Probe Structure"라는 제목으로 2005년 6월 24일에 출원된 미국 특허 출원 제11/165,833호에 개시된다. 상기 프로브 카드 조립체는 각각의 프로브 헤드 조립체들이 다른 프로브 헤드 조립체와는 관계없이 개별적인 이동가능하도록 구성될 수 있다.

Claims (31)

  1. 테스트 장비에 부착되도록 구성된 보강 구조물;
    테스트 대상 전자장치와 접촉하도록 배치된 복수개의 프로브를 포함하는 프로빙 구조물; - 상기 보강 구조물이 상기 프로빙 구조물의 이동을 저지시키도록 상기 프로빙 구조물은 상기 보강 구조물에 고정부착됨 - 및
    상기 보강 구조물에 이동가능하게 부착되며, 상기 프로빙 구조물에 전기적 인터페이스를 제공하도록 구성된 배선 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 보강 구조물은 상기 배선 기판보다 큰 기계적 강도를 갖는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 보강 구조물은 금속 구조물인 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 프로빙 구조물은 상기 보강 구조물에 기계적으로 직접 부착되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 배선 기판은 상기 보강 구조물에 부착된 위치로부터 방사상으로 팽창 또는 수축할 수 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 배선 기판이 상기 보강 구조물에 부착된 상기 위치는 상기 배선 기판의 중앙 위치인 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 보강 구조물에 부착된 트러스 구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 트러스 구조물에 대하여 상기 보강 구조물의 배향을 선택적으로 변경시키도록 구성된 조정 메카니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 조정 메카니즘은 차동 나사 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 조정 메카니즘은 상기 보강 구조물의 형태를 선택적으로 변경시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 보강판에 대하여 상기 프로빙 구조물의 배향을 선택적으로 변경시키도록 구성된 조정 메카니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프 로브 카드 조립체.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 조정 메카니즘은 차동 나사 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 조정 메카니즘은 상기 보강판의 형태를 선택적으로 변경시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 프로브 카드 조립체의 한쪽면에서부터 상기 프로브 카드 조립체의 반대쪽면으로의 열 전달을 촉진시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 프로빙 구조물이 상기 보강 구조물에 부착되는 동안 상기 보강 구조물에 대해 상기 프로빙 구조물의 위치를 조정하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 전자 장치는 반도체 다이를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 프로빙 구조물은 상기 프로브가 부착되는 표면을 갖 는 프로브 기판을 포함하며, 상기 보강 구조물은 상기 프로브 기판의 상기 표면에 대해 대체로 수직인 방향으로의 상기 프로빙 구조물의 이동을 저지하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 프로빙 구조물은 상기 프로브가 부착되는 표면을 갖는 프로브 기판을 포함하며, 상기 배선 기판은 상기 보강 구조물에 대하여 상기 프로브 기판의 상기 표면에 대해 대체로 평행인 방향으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 프로빙 구조물은 상기 프로브가 부착되는 표면을 갖는 프로브 기판을 포함하며, 상기 프로브 카드 조립체는 상기 표면과 대체로 평행인 방향으로 상기 프로빙 구조물을 선택적으로 열적 팽창 및/또는 수축시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  20. 제 1 항에 있어서, 상기 프로브의 횡방향 위치를 선택적으로 제어하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  21. 제 1 항에 있어서, 상기 프로빙 구조물의 온도를 변경시키도록 구성된 열 제어소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  22. 제 1 항에 있어서, 상기 프로빙 구조물의 이동을 저지하기 위하여 상기 테스트 장비의 구조적 구성요소에 의해 맞물리도록 구성된 스터드 구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  23. 제 1 항에 있어서, 상기 보강 구조물의 외부는 상기 테스트 장비에 부착되도록 구성되고, 상기 프로브 카드 조립체는 상기 보강 구조물의 내부의 이동을 저지하기 위하여 상기 테스트 장비의 구조적 구성요소에 의해 맞물리도록 구성된 스터드 구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체.
  24. 프로브 카드 조립체를 제조하는 방법으로서, 상기 방법은:
    테스트 장비에 부착되도록 구성된 보강 구조물을 제공하는 단계;
    상기 보강 구조물이 프로빙 구조물의 이동을 저지시키도록 상기 프로빙 구조물을 상기 보강 구조물에 고정부착시키는 단계; - 상기 프로빙 구조물은 테스트 대상 전자장치와 접촉하도록 구성된 복수개의 프로브를 포함함 - 및,
    상기 프로빙 구조물과 상기 테스트 장비사이에 전기적 인터페이스를 제공하는 배선 기판이 상기 보강 구조물에 대해 이동가능하도록 상기 배선 기판을 상기 보강 구조물에 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체를 제조하는 방법.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 보강 구조물은 상기 인터페이스 구조물보다 큰 기 계적 강도를 갖는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체를 제조하는 방법.
  26. 제 24 항에 있어서, 상기 보강 구조물은 금속 구조물인 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체를 제조하는 방법.
  27. 제 24 항에 있어서, 상기 배선 기판이 상기 보강 구조물에 부착된 위치로부터 방사상으로 팽창 또는 수축할 수 있도록 상기 배선 기판을 상기 보강 구조물에 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체를 제조하는 방법.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 위치는 상기 배선 기판의 중앙 위치인 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체를 제조하는 방법.
  29. 제 24 항에 있어서, 상기 보강 구조물에 트러스 구조물을 부착시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체를 제조하는 방법.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 프로브 카드 조립체의 한쪽면에서부터 상기 프로브 카드 조립체의 반대쪽면으로의 열 전달 도관을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체를 제조하는 방법.
  31. 제 24 항에 있어서, 상기 전자 장치는 반도체 다이를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 조립체를 제조하는 방법.
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