KR20170125070A - 상이한 작동 조건 하에서 각각의 가이드 구멍 내에서 개선된 슬라이드 이동을 하고 테스트 헤드 내에서 프로브를 정확히 유지하는 수직형 프로브를 구비한 테스트 헤드 - Google Patents

상이한 작동 조건 하에서 각각의 가이드 구멍 내에서 개선된 슬라이드 이동을 하고 테스트 헤드 내에서 프로브를 정확히 유지하는 수직형 프로브를 구비한 테스트 헤드 Download PDF

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KR20170125070A
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로베르토 크리파
라파엘 발라우리
에마누엘 베르타렐리
다니엘 페레조
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테크노프로브 에스.피.에이.
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Abstract

테스트중인 장치(28)의 기능 테스트를 위한 수직형 프로브를 구비한 테스트 헤드(20)로서, 상기 테스트 헤드(20)는 적절한 간격(29)에 의해 서로 분리되고 복수의 접촉 프로브(21)를 슬라이드 가능하게 수용하기 위해 각각의 가이드 구멍들(24; 25A, 25B)이 제공된 적어도 한 쌍의 플레이트형 지지부들(22, 23)를 포함하고, 각 접촉 프로브(21)는 제1 및 제2 단부(26, 27) 사이에 미리 설정된 종축(HH)을 따라 연장된 로드형 몸체(21')를 포함하고, 상기 제1 단부는 테스트중인 장치(28)의 접촉 패드(28A) 상에 접촉하도록 구성된 접촉 팁(26)이고, 상기 제2 단부는 공간 트랜스포머(31)의 접촉 패드(31A) 상에 접촉하도록 구성된 접촉 헤드(27)이다. 적절하게는, 하나 이상의 상기 지지부(23)는 서로 평행하고 추가 간격(29')에 의해 분리되고 대응하는 가이드 구멍들(25A, 25B)이 제공된 적어도 한 쌍의 가이드(23A, 23B)를 포함한다. 추가로, 각 접촉 프로브(21)는 그것의 측벽들(32d, 32s) 중 하나로부터 돌출하는 하나 이상의 돌출 부재 또는 스토퍼(30)를 포함하며, 이들 측벽들(32d, 32s)은 상기 가이드들(23A, 23B)의 하나 이상의 상기 가이드 구멍들(25A, 25B)의 하나의 벽(35d, 35s, 36d, 36s)과 접촉한다.

Description

상이한 작동 조건 하에서 각각의 가이드 구멍 내에서 개선된 슬라이드 이동을 하고 테스트 헤드 내에서 프로브를 정확히 유지하는 수직형 프로브를 구비한 테스트 헤드
본 발명은 각각의 가이드 구멍 내에서 개선된 슬라이드 이동을 하고 헤드 자체 내에서 정확히 유지하는 복수의 수직형 프로브를 포함하는 테스트 헤드에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 전자 장치의 기능 테스트를 위한 수직형 프로브를 구비 한 테스트 헤드에 관한 것으로, 테스트 헤드는 적절한 간격으로 서로 분리되어 있고 미끄러지기 쉽게 복수의 접촉 프로브를 수용하기 위해 각각의 가이드 홀이 제공된 적어도 한 쌍의 플레이트형 지지부를 포함하고, 각각의 접촉 프로브는 제1 및 제2 단부 사이에 미리 설정된 종 방향 축을 따라 연장되는 로드(rod)형 몸체를 포함하며, 제1 단부는 테스트 중에 장치의 접촉 패드 상에 접촉하도록 구성된 접촉 팁이고, 제2 단부는 공간 트랜스포머의 접촉 패드 상에 접촉하도록 구성된 접촉 헤드이다.
본 발명은, 특히 반도체 웨이퍼 상에 집적된 전자 장치를 테스트하기 위한 테스트 헤드에 관한 것이지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 이하의 설명은 그 설명을 단순화하기 위한 목적으로 이 분야를 참조하여 이루어진다.
잘 알려진 바와 같이, 테스트 헤드(프로브 헤드)는 미세 구조의 복수의 접촉 패드를, 그 기능 테스트, 특히 전기적 테스트 또는 일반적 테스트를 수행하는 테스트 기계의 대응하는 채널과 전기적으로 연결하도록 구성된 장치이다.
집적 회로에서 수행되는 테스트는, 제조 단계에서 이미 결함이 있는 회로를 감지하고 분리하는 데 특히 유용하다. 따라서 일반적으로 테스트 헤드는 칩 수납 패키지 내부에서 절단 및 조립하기 전에 웨이퍼 상에 직접된 회로를 전기적으로 테스트하는 데 사용된다.
테스트 헤드는, 대체로 플레이트 형상이고 서로 평행한 적어도 한 쌍의 지지부 또는 가이드에 의해 유지되는 복수의 이동 가능한 접촉 부재 또는 접촉 프로브를 필수적으로 포함한다. 이러한 플레이트형 지지부는 적절한 구멍이 마련되어 있으며 접촉 프로브의 이동 및 가능한 변형을 위한 자유 구역 또는 간격을 남기기 위해 서로 일정한 거리를 두고 배치된다. 한 쌍의 플레이트형 지지부는 특히 상부 플레이트형 지지부 및 하부 플레이트형 지지부를 포함하고, 둘 모두 접촉 프로브가 축 방향으로 슬라이드하는 가이드 구멍이 마련되어 있고, 프로브는 보통 양호한 전기적 및 기계적 특성을 갖는 특수 합금의 와이어로 제조된다.
접촉 프로브와 테스트중인 장치의 접촉 패드 사이의 양호한 연결은 장치 자체 상에 테스트 헤드를 가압함으로써 보장되고, 상부 및 하부 플레이트형 지지부에 형성된 가이드 구멍 내에서 움직일 수 있는 접촉 프로브는, 2 개의 플레이트형 지지부 사이의 간격 내부에서의 구부러지고 그 가압 접촉 동안에 그러한 가이드 구멍 내에서 슬라이딩한다. 이러한 유형의 테스트 헤드, 즉 수직 형 프로브를 갖는 테스트 헤드는 일반적으로 "수직형 프로브 헤드"라고 불린다.
본질적으로, 수직형 프로브를 가진 테스트 헤드는 접촉 프로브의 구부러짐이 발생하는 간격을 가지며, 설명의 편의를 위해 일반적으로 테스트 헤드에 포함되는 복수의 프로브 중 단지 하나의 접촉 프로브 만이 도시된, 도 1에서 개략적으로 도시된 바와 같이, 이러한 구부러짐은 프로브 자체 또는 지지부의 적절한 구성에 의해 보조될 수 있다.
특히, 도 1은 적어도 하나의 접촉 프로브(6)가 슬라이드하는 각각의 가이드 구멍들(4 및 5)을 구비하는 적어도 하나의 일반적으로 "하부 다이"로 표시된 하부 플레이트형 지지부(2), 및 일반적으로 "상부 다이"로 표시된, 상부 플레이트형 지지부(3)를 포함하는 테스트 헤드(1)를 개략적으로 도시한다.
접촉 프로브(6)는 테스트중인 장치(10)와 이러한 테스트 헤드가 단자 요소를 형성하는 테스트 장치(미도시) 사이의 기계적 및 전기적 접촉을 달성하기 위해, 테스트중인 장치(10)의 접촉 패드(8) 상에 접촉하도록 의도된 접촉 팁(7)으로 일단에서 종결된다.
본 명세서에서 "접촉 팁"이라는 용어는 테스트 장치 또는 테스트중인 장치와 접촉하도록 설계된 접촉 프로브의 단부 존 또는 영역을 의미하며, 상기 접촉 존 또는 영역은 반드시 날카롭게 될 필요는 없다.
몇몇 경우에는, 접촉 프로브가 상부 플레이트형 지지부에 대응하여 헤드 자체에 고정적으로 매인다: 이러한 테스트 헤드는 "블록된 프로브 테스트 헤드"라고 한다.
그러나 더 빈번하게, 블록되지 않은 프로브, 즉, 고정적으로 매이지 않은 프로브를 가진 테스트 헤드가 사용되며, 이 프로브는 소위 보드, 아마도 미세-접촉 보드를 통해 접속될 수 있다: 이러한 테스트 헤드는 블록되지 않은 프로브 테스트 헤드라고 한다. 미세-접촉 보드는, 프로브를 접촉하는 것 외에도, 테스트중인 장치 상의 접촉 패드에 대해 접촉 패드를 공간적으로 재배치할 수 있으며, 특히 패드 자체의 센터 간의 거리 제한을 완화할 수 있기 때문에 일반적으로 "공간 트랜스포머"라고 불린다.
이 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 접촉 프로브(6)는 공간 트랜스포머(12)의 복수의 접촉 패드 중 패드(11)를 향한 또 다른 접촉 팁(15)을 갖는다. 프로브(6)와 공간 트랜스포머(12) 사이의 양호한 전기적 접촉은 공간 트랜스포머(12)의 접촉 패드(11) 상의 접촉 프로브(6)의 접촉 팁(15)을 가압함으로써 테스트중인 장치(10)와의 접촉과 유사한 방식으로 보장된다.
하부 및 상부 플레이트형 지지부(2 및 3)는 접촉 프로브(6)의 변형을 허용하는 간격(9)에 의해 적절히 이격된다. 마지막으로, 가이드 구멍들(4 및 5)은 접촉 프로브(6)의 슬라이딩을 가능하게 하는 크기이다.
프로브가 겪은 변형의 형태 및 이러한 변형을 만드는 데 필요한 힘은 프로브를 만드는 합금의 물리적 특성 및 상부 플레이트형 지지부에서 가이드 구멍들과 하부 플레이트형 지지부에서 대응하는 가이드 구멍들 사이의 오프셋 값과 같은 많은 요인에 의존한다.
테스트 헤드의 올바른 작동은 기본적으로 접촉 프로브의 수직 이동, 또는 과도 이동 및 이러한 접촉 프로브의 접촉 팁의 수평 이동, 또는 스크럽(scrub)의 두 매개 변수에 연관된다. 알려진 바와 같이, 접촉 패드의 표면을 스크럽할 수 있도록 접촉 팁의 스크럽을 보장하는 것이 중요하다. 이렇게 하여, 예를 들어 얇은 층 또는 산화막의 형태인 불순물을 제거하고, 이를 통해 테스트 헤드에 의해 수행되는 접촉을 향상시킨다.
프로브와 테스트중인 장치 사이의 양호한 전기적 연결이 항상 보장되어야 하기 때문에 이러한 모든 기능은 테스트 헤드의 제조 단계에서 평가 및 조정되어야 한다. 소위 "이동된 플레이트" 기술로 구현된 테스트 헤드의 경우, "좌굴 빔"이라고도 불리는, 접촉 프로브(6)는 길이 전체에 걸쳐 일정한 단면을 갖는 직선형, 바람직하게는 사각형으로 만들어지고, 일반적으로 그들은 도 1에 도시된 바와 같이, 접촉 단부, 특히 접촉 팁(7) 및 접촉 헤드(15) 각각을 형성하기 위해 그 단부에서 날카롭게 된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 실질적으로 중앙 위치에서 프로브 몸체의 변형을 야기하면서, 각 가이드 구멍들을 상호 대응하도록 배치하고, 이 가이드 구멍들에 접촉 프로브를 끼워 맞추고, 소위 간격을 형성하기 위해 플레이트-형 지지부를 간격을 두고, 그 다음 이러한 지지체를 오프셋 또는 이동 시키기 위해 플레이트형 지지부를 겹쳐서 이 유형의 테스트 헤드를 제조하는 것은 알려져 있다. 이러한 테스트 헤드는 또한 "이동된 플레이트 테스트 헤드"라고도 불린다.
"좌굴 빔" 유형의 프로브를 갖는 이러한 테스트 헤드는 각각의 가이드 구멍들 내에서 접촉 프로브의 마찰에 상당한 문제를 가지며, 이로 인해 프로브의 슬라이딩를 어렵게 만들거나 방지할 수 있음이 잘 알려져 있다.
극단적인 경우, 이러한 마찰은 따라서, 예를 들어 테스트중인 장치의 접촉 패드 상의 접촉 팁의 가압 접촉을 위한 프로브의 수직 변위 또는 과도 이동 동안, 프로브가 관련된 가이드 구멍 내에서, 특히 프로브의 측면과 플레이트형 지지부의 가이드 구멍의 벽 사이의 접촉점에 대응하여 프로브를 끼일 수 있게 한다. 따라서 원하지 않게, 테스트 동작 동안, 전체적으로 테스트 헤드에 의해 수행되는 전기적 테스트의 결과적 효율 문제와 함께, 프로브와 접촉 패드 사이의 최적이 아닌 접촉이 얻어진다.
프로브의 이러한 슬라이딩 마찰의 감소는 어떤 경우에는 헤드의 적어도 하나의 플레이트형 지지부를 형성하기 위해 서로 평행한 복수의 플레이트형 가이드, 바람직하게는 2 개의 가이드의 사용 덕분에 달성된다.
그러나, 그러한 경우에는, 특히 테스트 헤드의 정상 동작 중에 프로브가 접촉하는 테스트중인 장치가 없는 동안, 프로브가 테스트 헤드로부터 원하지 않게 벗어나는 것을 방지하기 위한 장치가 보통 제공되어야 한다.
접촉 프로브의 중력에 의한 낙하를 방지하기 위해, 하부 플레이트형 지지부의 가이드 구멍보다 큰 횡 방향 치수를 갖는 코팅을 포함하는 블록되지 않은 프로브를 갖는 테스트 헤드가, 예를 들어, 미국 특허 번호 제6,150,830호인 Schmid 등에 기술된다. 프로브의 다른 유지 시스템은 페인메탈(Feinmetall GmbH)의 독일 특허 출원 번호 제 DE-A-3337915호 및 미국 특허 공보 US 2014/0118016인 브레인링거(Breinlinger) 등뿐만 아니라, 출원인 자체의 명칭인 이탈리아 특허 출원 MI2008A000710에서 기술된다.
여러 측면에서 유리하지만, 공지된 해결책은 몇 가지 결점을 갖는다; 특히, 공지된 기술에 따라 제조된 일부 테스트 헤드는 프로브가 가이드 구멍으로부터 빠져나가는 것을 방지할 수 없고, 반면에 다른 해결책은, 특히 각각의 접촉 팁의 테스트중인 장치와 직교하는 방향으로 이동 중에 프로브가 가이드 구멍 내부에 끼이는 것 때문에 문제를 야기한다. 또 다른 경우에는, 프로브의 전체적 치수가 허용되지 않는 방식으로 증가한다.
따라서, 본 발명의 기술적 과제는, 종래 기술에 따라 제조된 미세 구조를 위한 테스트 헤드에 현재 영향을 미치는 한계 및 결점을 극복하기 위해, 테스트 헤드 내에서 프로브의 올바른 유지를 보장하면서, 접촉 프로브의 측벽과 상부 및 하부 지지부의 대응하는 가이드 구멍의 벽 사이에 존재하는 마찰력을 최소화할 수 있는 기능적 및 구조적 특성을 갖는 미세 구조를 위한 테스트 헤드를 제공하는 것이다.
본 발명에 기초한 해결 아이디어는 각각의 가이드 구멍들 내에서 접촉 프로브의 슬라이딩을 개선하기 쉬운 복수의 평행한 가이드를 포함하는 적어도 하나의 상부 또는 하부 지지부를 갖는 수직형 프로브를 갖는 테스트 헤드를 구현하는 것뿐만 아니라, 이러한 프로브의 몸체로부터 돌출된 적어도 하나의 부재는, 스토퍼라고도 지칭되며, 또한 프로브가 테스트중인 장치 또는 공간 트랜스포머와 가압 접촉이 없는 상태에서도 테스트 헤드로부터 빠져 나가는 것을 방지하기 위해 지지부에 대해 적절하게 위치된다.
이러한 해결책의 아이디어에 기초하여, 기술적인 문제점은 전자 장치의 기능 테스트를 위한 수직형 프로브를 갖는 테스트 헤드에 의해 해결되며, 테스트 헤드는 적당한 간격에 의해 서로로부터 분리되고 복수의 접촉 프로브를 슬라이드 가능하게 수용하기 위한 각각의 가이드 구멍이 마련된 적어도 한 쌍의 플레이트형 지지부를 포함하며, 각 접촉 프로브는 제1 및 제2 단부 사이에서 미리 설정된 종축을 따라 연장되는 로드형 몸체를 포함하고, 상기 제1 단부는 테스트중인 장치의 접촉 패드 상에 접촉하도록 구성된 접촉 팁이고 상기 제2 단부는 스페이스 트랜스포머의 접촉 패드 상에 접촉하도록 구성된 접촉 헤드이며, 상기 지지체 중 적어도 하나는 서로 평행하고 추가의 간격에 의해 분리되며 대응하는 가이드 구멍이 제공되는 적어도 한 쌍의 가이드를 포함하고, 각각의 접촉 프로브는 적어도 하나의 돌출 부재 또는 그의 측벽의 하나로부터 돌출하는 스토퍼를 포함하며, 그 측벽은 가이드의 적어도 하나의 가이드 구멍의 하나의 벽과 접촉한다.
특히, 본 발명은 필요에 따라 단독으로 또는 조합하여 다음과 같은 추가의 선택적 특성을 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 접촉 헤드는 가이드의 가이드 구멍의 직경보다 큰 직경을 가질 수 있고, 따라서 접촉 헤드가 가이드 구멍을 통과하는 것을 방지한다.
특히, 스토퍼는 적어도 하나의 지지부 부근의, 적어도 하나의 지지부와 또 다른 지지부 사이에서 구현될 수 있다.
대안적으로, 상기 스토퍼는 추가 간격에서 적어도 하나의 지지부의 가이드들 사이에서 구현될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 접촉 프로브는 적어도 하나의 스토퍼가 돌출하는 동일한 벽으로부터 돌출하는 또 다른 스토퍼를 포함할 수 있다.
대안적으로, 접촉 프로브는 적어도 하나의 스토퍼가 돌출하는 벽에 대해 대향하는 벽으로부터 돌출하는 또 다른 스토퍼를 포함할 수 있다.
접촉 프로브는 또한 적어도 세 개의 스토퍼를 추가로 포함할 수 있으며, 이들 네 개의 스토퍼는 접촉 프로브의 벽으로부터 짝지어 돌출하고 종축에 대칭으로 배열되며, 제1 및 제3 스토퍼는 적어도 하나의 지지부와 추가 지지부 사이에 배치되고, 제2 및 제4 스토퍼는 적어도 하나의 지지부의 가이드들 사이에 위치된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 접촉 프로브는 적어도 하나의 스토퍼가 돌출하는 벽에 대향하는 접촉 프로브의 벽에 구현된 노치(notch)를 더 포함할 수 있다.
특히, 노치는 적어도 하나의 스토퍼의 측면 돌출부에 맞먹는 치수를 갖는 접촉 프로브의 로드형 몸체의 리세스(recess)를 구현할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 적어도 하나의 스토퍼는 접촉 프로브의 직경에 맞먹고 바람직하게는 5 내지 40㎛의 치수를 갖는 측면 돌출부를 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 적어도 하나의 스토퍼는 테스트 헤드 외부의 다른 지지부로부터 돌출되는 접촉 팁의 길이와 다른 지지부의 두께의 합보다 적은 거리에 적어도 하나의 지지부로부터 거리를 두고 배치될 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 적어도 하나의 스토퍼는 둥근 형태를 갖는 적어도 하나의 언더컷(undercut) 벽을 더 포함할 수 있다.
특히, 이러한 언더컷 벽은 0.001㎛ 내지 0.1㎛ 사이의 곡률 반경을 가질 수 있다.
상기 기술적 문제는 또한 상기 정의된 테스트 헤드를 조립하는 방법에 의해 해결되며, 상기 방법은 적어도 다음 단계를 포함한다:
- 상부 지지부 및 각각의 가이드 구멍들이 동심원인 상부 지지부의 제1 및 제2 가이드를 중첩시키는 단계;
- 각각의 정렬된 가이드 구멍들에 상기 접촉 프로브를 삽입하는 단계;
- 상부 지지부의 대응하는 가이드 구멍을 통해 상기 스토퍼를 통과시키는, 상기 지지부들에 실질적으로 수직인 제1 방향을 따라 하부 지지부에 대해, 상부 지지부, 특히 가이드들 모두의 제1 상대 이동 단계; 및
- 지지부와 실질적으로 평행한 제 2 방향을 따라 하부 지지부에 대해, 상부 지지부의, 특히 가이드들 모두의 제2 상대 이동 단계.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 방법은 가이드에 평행한, 제3 방향을 따라 서로에 대해 상부 지지부의 제1 및 제2 가이드의 상대 이동의 제 3 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 테스트 헤드의 특성 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 예시적이고 비제한적인 실시 예에 의해 주어진, 다음 실시 예의 설명으로부터 명백해질 것이다.
이러한 도면에서:
도 1은 종래 기술에 따라 구현된 테스트 헤드의 개략도이다.
도 2a-2b는 상이한 작동 조건에서, 본 발명에 따른 테스트 헤드의 실시 예의 개략도이다.
도 3은 도 2a의 테스트 헤드의 상세 확대도이다.
도 4a-4c는 본 발명에 따른 테스트 헤드의 조립의 연속적인 단계를 도시한다.
도 5a-5b, 6a-6b, 7 및 8은 본 발명에 따른 테스트 헤드의 대안적인 실시 예의 개략도이다.
도 9는 바람직한 실시 예에 따른, 도 2a의 테스트 헤드의 상세 확대도이다.
이러한 도면들, 특히 도 2a를 참조하면, 본 발명에 따라 구현된 테스트 헤드가 기술되며, 테스트 헤드는 전체적으로 20으로 표시된다.
도면들은 개략적인 도면을 나타내고 일정한 비율로 그려진 것이 아니라, 본 발명의 중요한 특징을 강조하기 위해 그려져 있음을 알아야 한다.
또한, 도면에서, 상이한 부분들은 원하는 적용에 따라 그 형상이 다양할 수 있기 때문에 개략적으로 도시되어 있다.
종래 기술에 따라 구현되고 도 1에 도시된 테스트 헤드(1)와 유사한 방식으로, 테스트 헤드(20)는 일반적으로 "하부 다이"로 표시된 하부 지지부(22) 및 일반적으로 "상부 다이"로 표시된 상부 지지부(23)을 포함한다; 상기와 같이, 그들은 적절한 간격(29)에 의해 이격되어 있고 복수의 접촉 프로브가 슬라이딩 가능하게 수용되는 각각의 가이드 구멍들이 마련된 플레이트형 지지부이다.
설명을 간단하고 명료하게 하기 위해, 도면에는 하나의 접촉 프로브(21)만이 도시되어 있으며, 상기 프로브(21)는 미리 결정된 종 방향 축(HH)을 갖고 상부(23) 및 하부(22) 지지부의 가이드 구멍에서 축 방향으로 슬라이딩하는 로드형 몸체(21')를 포함하고, 로드형 몸체(21')는 제1 접촉 팁 또는 팁(26)과 제2 접촉 팁 또는 헤드(27)로 끝난다. 보다 구체적으로, 접촉 팁(26)은 테스트중인 장치(28)의 접촉 패드(28A) 상에 접촉하기 쉽다. 도 2a에 도시된 예에서, 테스트 헤드(20)는 블록되지 않은 프로브 테스트 헤드이고, 즉 프로브가 고정적으로 매이지 않으며, 접촉 헤드(27)는 공간 트랜스포머(31)의 접촉 패드(31A) 상에 접촉하기 쉽다.
웨이퍼 상에 집적된 회로를 테스트하기 위한 테스트 헤드의 경우, 2mm 내지 9mm 사이의 길이를 갖는 접촉 프로브를 사용하는 것이 알려져 있다. 다각형 단면, 바람직하게는 직사각형 또는 정사각형 단면을 갖는 프로브를 사용하는 것이 또한 공지되어있고; 단면의 일반적인 값은 10x10 미크론 내지 50x140 미크론 범위이다.
적절하게는, 적어도 하나의 하부 또는 상부 지지부는 각각의 가이드 구멍 내에서 접촉 프로브(21)의 슬라이딩을 용이하게 하고 테스트중인 장치(28)의 접촉 패드(28A) 상에 각각의 접촉 팁(26)의 가압 접촉으로 인한 변위 동안 프로브가 끼이는 문제를 감소시키기 위해, 서로 평행한 복수의 플레이트형 가이드를 포함한다. 도 2a의 예에서, 상부 지지부(23)는, 서로 평행하게 추가 간격(29')에 의해 분리되고 접촉 프로브(21)를 수용하기 위한 대응하는 가이드 구멍들(25A, 25B)을 구비한, 특히 적어도 하나의 제1 및 제2 가이드(23A 및 23B)를 포함한다. 유사하게, 하부 지지부(22)는 접촉 프로브(21)를 수용하기 위한 복수의 가이드 구멍(24)을 포함한다.
상부 지지부(23) 및 하부 지지부(22)는 접촉 프로브(21)의 몸체(21')의 원하는 변형을 구현하기 위해 상호 이동되어 있으며; 또한, 상부 지지부(23)의 제1 가이드(23A) 및 제2 가이드(23B)는 테스트 헤드(20) 내부에서 프로브의 원하는 유지를 달성하기 위해 상호 이동된다. 선행 기술에 관해서 이미 언급 한 바와 같이, 상부 지지부(23)의 가이드들(23A 및 23B)의 상대 변위(이동)에 의해 구현되는 접촉 프로브(21)의 유지는 테스트중인 장치(28) 또는 공간 트랜스포머(31)가 없는 경우에 접촉 프로브(21)가 테스트 헤드(20) 외부로 슬라이딩하는 것을 방지할 수 없다.
또한, 상부 지지부(23) 및 하부 지지부(22)의 이동은 접촉 프로브(21)의 변형 방향을 결정하고, 따라서 도면에서 스크럽 방향(D스크럽)으로 표시된, 테스트중인 장치(28)의 접촉 패드(28A)상의 상대 접촉 팁(26)의 이동 방향을 결정한다.
이러한 이동은 접촉 프로브(21)의 적어도 하나의 제1 벽(32s)이 하부 지지부(22)에 형성된 하부 가이드 구멍(24)의 대응하는 벽(34s)과 접촉하게 하고, 작용은 접촉 프로브(21)의 제2 벽(32d)과 하부 가이드 구멍(24)의 대향하는 벽(34d) 사이에서 정의되고, 작용의 진폭은 접촉 프로브(21)의 직경에 대한 하부 지지부(22)의 가이드 구멍(24)의 크기에 의해 결정되며, 직경이라는 단어는, 또한 비-원형 단면의 프로브의 경우에도 본 명세서에서 최대 가로 치수를 의미한다.
접촉 프로브(21)의 제1 벽(32s)은 특히 스크럽 방향(D스크럽)에 대하여 프로브 자체의 종축(HH)에 선행하는 벽인 반면, 접촉 프로브(21)의 제2 벽 (32d)은 스크럽 방향(D스크럽)을 따라 이 축(HH)을 뒤따르는 벽이다.
또한, 도 3에 확대하여 도시된 바와 같이, 상부 지지부(23) 및 하부 지지부(22)의 이동뿐만 아니라, 상부 지지부(23)의 제1 가이드(23A) 및 제2 가이드(23B)의 이동 또한, 접촉 프로브(21)의 제1 벽(32s)이 상부 지지부(23)의 제 1 가이드(23A)에 형성된 가이드 구멍(25A)의 벽(35s)에 접촉하고, 접촉 프로브(21)의 제2 벽(32d)이 상부 지지부(23)의 제2 가이드(23B)의 가이드 구멍(25B)의 벽(36d)에 접촉하게 한다.
특히, 접촉 프로브(21)의 제1 벽(32s)은 가이드 구멍(25A)의 벽(35s)과 접촉하고, 벽(35s)은 스크럽 방향 (D스크럽)을 따라 축(HH)에 선행하는 반면, 접촉 프로브(21)의 제2 벽(32d)은 가이드 구멍(25B)의 벽(36d)과 접촉하고, 벽(36d)은 스크럽 방향(D스크럽)을 따라 축(HH)을 뒤따른다.
이 경우에도, 접촉 프로브(21)의 제2 벽(32d)과 상부 지지부(23)의 제1 가이드 프로브(23A)의 가이드 구멍(25A)의 대향하는 벽(35d) 사이에서, 뿐만 아니라 접촉 프로브(21)의 제1 벽(32s)과 상부 지지부(23)의 제2 가이드(23B)의 가이드 구멍(25B)의 대향하는 벽(36s) 사이에서 정의되고, 이러한 작용은 상부 지지부(23)의 제1 및 제2 가이드(23A 및 23B)에 형성된 가이드 구멍들(25A 및 25B)의 크기 및 그 내부에 수용된 접촉 프로브(21)의 직경에 의존하는 진폭을 가진다.
특히, 제1 가이드(23A)의 가이드 구멍(25A)의 벽(35d)은 스크럽 방향(D스크럽)을 따라 축(HH)을 뒤따르는 벽이고, 제2 가이드(23B)의 가이드 구멍(25B)의 벽(36s)은 스크럽 방향(D스크럽)을 따라 축(HH)에 선행하는 벽이다.
본 발명에 따라 바람직하게는, 접촉 프로브(21)는 접촉 프로브(21)의 제1 벽(32s) 또는 제2 벽(32d)에 대응하여, 몸체(21')로부터 돌출하는 적어도 하나의 부재를 더 포함한다. 이 돌출 부재는 테스트중인 장치(28) 또는 공간 트랜스포머(31)가 없는 경우에도 접촉 프로브(21)가 테스트 헤드(20)로부터 이탈하는 것을 방지하기 위해, 접촉 프로브(21)의 정지 수단(또는 접촉 수단)을 구현하기 쉽고, 아래에서 스토퍼(30)와 같이 표시된다. 적절하게는, 스토퍼(30)는 접촉 프로브(21)의 몸체(21')와 일체로 되어있다.
특히, 스토퍼(30)는 대응하는 접촉 프로브(21)의 상향 이동(도 2a의 로컬 기준 시스템에서)을 방지할 수 있다.
도 2에 도시된 바람직한 실시 예에서, 스토퍼(30)는 접촉 프로브(21)의 몸체(21')와 일체형이고 몸체(21')로부터 접촉 프로브(21)의 직경에 맞먹는, 특히 5 내지 40㎛ 사이에 포함되는 크기를 갖는 측면 러그(또는 돌출부)와 같이 돌출하는 이빨 모양을 갖고, 맞먹는 이라는 용어는 이러한 측면 치수와 접촉 프로브(21)의 직경 사이의 간격이 20% 미만이라는 것을 의미한다.
도 2a에 도시된 실시 예에서, 스토퍼(30)는 접촉 프로브(21)의 제2 벽(32d)으로부터 돌출하도록 배치되고, 상부 지지부(23)의 제2 가이드(23B)와 하부 지지부(22) 사이에, 특히 제2 가이드(23B)에 근접하여 배치된다. 보다 구체적으로, 테스트 헤드(20)의 정상 동작 중에, 스토퍼(30)는 대응하는 접촉 프로브(21)의 이동을 방해하지 않도록, 상부 지지부(23)와 접촉하지 않는다. 스토퍼(30)는, 예를 들어 공간 트랜스포머(31)의 제거 및 프로브의 접촉 헤드(27)와 공간 트랜스포머(31)의 접촉 패드(31A) 사이의 바람직하지 않지만 일시적인 "접착"의 경우에, 접촉 프로브(21)의 상향 이동 상황에서만 작용한다.
또한, 접촉 헤드(27)는 상부 지지부(23)에 형성된 가이드 구멍의 직경보다 큰 직경을 가지도록 구현되고, 대응하는 접촉 프로브(21)의 하향 슬라이딩(도 2a의 국부 기준 시스템에서)을 방지한다. 이러한 경우에도, 직경이라는 용어는, 여기에서 그리고 아래에서, 비-원형 구멍의 경우에도 최대 가로 치수를 의미한다.
이와 같이, 스토퍼(30)는 상부 지지부(23)의 제2 가이드(23B)의 가이드 구멍(25B)의 벽(36d)에 배치되고, 벽(36d)은 스토퍼(30)가 돌출하는 접촉 프로브(21)의 제2 벽(32d) 상에 접촉하여, 접촉 헤드(27)와 결합하여 동작중인 장치(28) 또는 공간 트랜스포머(31)가 없는 경우에도 접촉 헤드(20) 내에서 접촉 프로브(21)의 원하는 유지를 보장한다. 특히, 접촉 헤드(27)는 상부 지지부(23)의 가이드들(23A, 23B)에 구현된 가이드 구멍들(25A, 25B)의 직경보다 큰 치수(즉, 그의 직경)를 가지며, 이로써 접촉 헤드(27) 자체가 이들 구멍을 통과하는 것을 방지한다. 또한, 스토퍼(30)는 테스트 헤드(20)의 클리닝 동작 동안 접촉 프로브(21)의 원하지 않는 이동을 방지할 수 있고, 잘 알려진 바와 같이, 클리닝 동작은 특히 접촉 프로브를 이동하는 데 유용한, 강력한 에어 제트에 의해 보통 이루어진다. 마지막으로, 스토퍼(30)의 존재는 공간 트랜스포머(31) 자체의 접촉 패드(31A)에서 접촉 헤드(27)를 유지하는 가능한 산화물의 파손으로 공간 트랜스포머(31)를 제거 할 때에도, 테스트 헤드(20) 내에서 접촉 프로브(21)의 유지를 보장한다.
도 2b에 도시된 대안적인 실시 예에서, 스토퍼(30)는 제1 벽(32s)으로부터 돌출하여 상부 지지부(23)의 제1 가이드(23A) 및 제2 가이드(23B) 사이에, 특히 추가 간격(29')에서 제1 가이드(23A)에 더 가깝게 위치된다. 특히, 접촉 프로브(21)의 원하지 않는 상향 이동의 경우, 예를 들어 공간 트랜스포머(31)의 제거로 인해, 스토퍼(30)는 상부 지지부(23)의 제1 가이드(23A)의 언더컷 벽(33A) 상에 접촉하기 쉽다.
즉, 스토퍼(30)는 상부 지지부(23)의 제1 가이드(23A)의 가이드 구멍(25A)의 제1 벽(35s) 아래에 위치하며, 벽(35s)은 스토퍼(30)가 돌출된 접촉 프로브(21)의 제1 벽(32s) 상에 접촉하고, 접촉 헤드(27)와 결합하여, 테스트중인 장치(28) 또는 공간 트랜스포머(31)가 없는 경우에도 테스트 헤드(20) 내에서 접촉 프로브(21)의 원하는 상태로 유지를 보장할 수 있다.
추가 간격(29')이 감소된 응력을 갖는 영역이기 때문에, 상부 지지부(23)의 제1 및 제2 가이드(23A 및 23B) 사이의, 즉 추가 간격(29')의 스토퍼(30)의 배치는 특히 유리하고, 간격(29), 즉 상부 지지부(23)의 제2 가이드(23B) 및 하부 지지부(22) 사이에 배치된 접촉 프로브(21)의 부분에 영향을 미치는, 특히 구부러짐으로부터 거의 자유롭다. 이러한 방식으로, 스트레스 지점의 존재를 피할 수 없게 유도하는 접촉 프로브(21)의 벽으로부터 돌출된 형상인 스토퍼 (30)에서 원치 않는 파손을 유발할 위험이 없다. 이 실시 예에 따르면, 스토퍼(30)는 접촉 프로브(21)의 "안정한" 부분, 특히 프로브 자체의 이동 가능성 감소로 인해 제어된 기계적 응력을 갖는 영역에서 만들어진다.
기본적으로, 테스트 헤드(20)는 접촉 프로브(21)의 벽들(32s, 32d)에서 각각 상부 지지부(23)의 적어도 하나의 가이드들(23A, 23B)의 하부에 각각 배치된 적어도 하나의 스토퍼(30)가 마련된 적어도 하나의 접촉 프로브(21)를 포함하고, 상기 프로브의 벽은 가이드에서 각각 구현된 가이드 구멍(25A, 25B)의 대응 벽(35s, 36d)과 각각 접촉한다. 보다 구체적으로, 스토퍼(30)는 접촉 프로브(21)의 벽(32s, 32d)에 대응하여 아래에 위치한 상부 지지부(23)의 각각의 가이드(23A, 23B)의 언더컷 벽(33A, 33B) 상에 접촉하기 쉽고, 프로브의 벽은 제1 및 제2 가이드(23A, 23B)의 각 가이드 구멍(25A, 25B)의 벽(35s, 36d) 상에 접촉한다.
상술한 바와 같이, 스토퍼(30)가 상부 지지부(23)의 제2 가이드(23B)와 하부 지지부(22) 사이에 위치할 때, 그것은 접촉 프로브(21)의 제2 벽(32d)으로부터 돌출되어, 스크럽 방향(D스크럽)을 따라 축(HH)을 뒤따르는, 가이드 구멍(25B)의 벽(36d)에 위치되는 반면, 스토퍼(30)가 상부 지지부(23)의 제1 가이드(23A)와 제2 가이드(23B) 사이에 위치할 때, 그것은 접촉 프로브(21)의 제1 벽(32s)으로부터 돌출하여, 스크럽 방향(D스크럽)을 따라 축(HH)에 선행하는, 가이드 구멍(25A)의 벽(35s)에 위치된다.
상부 지지부(23)의 가이드들(23A 및 23B)에 구현된 가이드 구멍들(25A, 25B)은 스토퍼(30)에 대응하여 접촉 프로브(21)가 통과할 수 있도록 적당한 크기로 되어 있음을 알아야 한다. 도 4a 내지 4c에 개략적으로 도시된 바와 같이, 이러한 방식으로 테스트 헤드(20)를 매우 간단한 방식으로 조립하는 것이 가능하다.
특히, 제 1 조립 단계에서, 하부 지지부(22)와 상부 지지부(23)의 제1 및 제2 가이드(23A, 23B)는 각각의 가이드 구멍들(24, 25A, 25B)이 서로 동심원이 되도록 중첩된다; 이 중첩 후에 각각의 가이드 구멍들에 접촉 프로브(21)가 삽입된다. 특히, 도 4a 내지 4c에 도시된 예에서, 수직 프로브(20) 및 이동된 플레이트를 갖는 테스트 헤드가 고려되며, 여기서 접촉 프로브(21)는 도 4a에 도시된 바와 같이, 임의의 사전 변형을 초기에는 갖지 않는다. 이전에 변형된 프로브의 경우에도 테스트 헤드를 조립하기 위한 다음에 기술된 방법을 사용하는 것이 명백하게 가능하다.
상기 방법은 또한 지지부에, 이어서 테스트중인 장치(미도시)에 실질적으로 수직인 제1 방향(S1)을 따라, 하부 지지부(22) 및 상부 지지부(23)의 상대적 이동의 제1 단계를 포함하고, 그 방향은 도 4b에서 화살표로 표시된다. 특히, 상부 지지부(23), 특히 그것의 가이드들(23A 및 23B)은 함께 방향(S1)에 따라 하부 지지부(22)로부터 제거된다.
이미 지적되었듯이, 상부 지지부(23)의 가이드들(23A, 23B)의 적어도 가이드 구멍들(25A, 25B)은, 스토퍼(30)가 마련된 접촉 프로브(21)의 통로를 허용하기 위해 적합한 크기이다. 보다 구체적으로, 가이드 구멍들(25A, 25B)은 프로세스 허용오차를 고려한 값에 더해, 접촉 프로브(21)의 직경과 스토퍼(30)의 측면 방향 치수의 합에 대응하는 직경으로 구현된다.
마지막으로, 상기 방법은 지지부에, 테스트중인 장치(미도시)에 실질적으로 평행한 제2 방향(S2)을 따라 하부 지지부(22)와 상부 지지부(23)의 상대적 이동 단계를 포함하고, 그 방향은 도 4c에서 화살표로 표시된다. 특히, 상부 지지부(23), 특히 그것의 가이드들(23A 및 23B)는 함께 하부 지지부(22)에 대해 방향(S2)을 따라 이동되어, 접촉 프로브(21)의 몸체(21')의 변형을 야기한다. 도면에 도시 된 방향(S2)에 대해 반대 방향으로 상부 지지부(23) 및 하부 지지부(22)의 이동과 함께 접촉 프로브(21)의 몸체(21')의 상이한, 특히 대향하고 대칭인, 변형을 구현하는 것이 명백하게 가능하다. 이 경우에도, 스토퍼(30)의 위치 설정은, 대응하는 위에 가로놓인 가이드 구멍의 벽과 접촉하는 접촉 프로브(21)의 벽으로부터 돌출하는 방식으로, 대칭이어야 한다.
또한, 상부 지지부(23)의 제1 및 제2 가이드(23A 및 23B)는, 가이드와 항상 평행하고 도 4c의 화살표로 표시된 제3 방향(S3)에 따라 서로 상대적으로 이동된다. 이러한 방식으로, 상부 지지부(23)의 가이드들(23A, 23B)의 가이드 구멍들(25A, 25B) 내에서 접촉 프로브(21)의 국부적인 유지가 보장된다.
그러나, 이미 표시된 바와 같이, 접촉 프로브(21)의 이 국부적인 유지는, 패드가 각각의 접촉 팁(26) 및 접촉 헤드(27)가 접촉하는 테스트중인 장치(28) 또는 공간 트랜스포머(31)가 없는 경우에 접촉 프로브(21)의 위치를 유지하기에 충분하지 않다.
적절하게는, 적어도 하나의 스토퍼(30)는 접촉 프로브(21)의 몸체(21')로부터 돌출하여 제공되고, 상부 지지부(23)의 제 1 가이드(23A)에 형성된 가이드 구멍(25A)의 직경보다 큰 직경을 갖는 접촉 헤드(27)의 크기와 협력하여, 이 접촉 프로브(21)의 접촉 팁(26)과 접촉 헤드(27) 상에 각각 접촉하는 접촉 패드를 갖는 테스트중인 장치(28) 또는 공간 트랜스포머(31)가 없는 경우에도 접촉 프로브가 테스트 헤드(20)로부터 빠져 나오는 것을 방지한다. 이 경우에도, 테스트 헤드(20)의 정상 동작 동안, 스토퍼(30)는 상부 지지부(23)와 접촉하지 않고 접촉 프로브(21)의 움직임을 방해하지 않는다.
도 5a 및 5b에 도시된 대안적인 실시 예에 따르면, 테스트 헤드(20)는 접촉 프로브(21)의 제2 벽(32d)으로부터 돌출하고, 상부 지지부(23)의 제2 가이드(23B)와 하부 지지부(22) 사이에 위치하는 스토퍼(30)를 갖는 적어도 하나의 접촉 프로브(21)를 포함하고, 벽(32d)은 스토퍼(30) 위에 가로놓이는 상부 지지부(23)의 제2 가이드(23B)의 가이드 구멍(25B)의 벽(36d) 상에 접촉하고, 뿐만 아니라 동일한 제2 벽(32d)으로부터 돌출한 추가 스토퍼(30A)가 제공되고 상부 지지부(23)의 제1 가이드(23A) 및 제2 가이드(23B) 사이에 위치한다.
이와 같은 방식으로, 사실, 스토퍼들(30 및 30A) 중 적어도 하나는, 일반적으로 프로브의 조립 각도라고 하는 프로브 자체의 구부러짐에 관계없이, 접촉 프로브(21)의 벽에 접촉하는 가이드 구멍 벽에 대응하기 때문에, 가이드 구멍을 통해 이동하는 것이 방지된다.
특히, 접촉 프로브(21)는 그것의 접촉 팁(26)이 그것의 접촉 헤드(27)에 대해 도 5a의 예에서와 같이, 또는 도 5b의 예에서와 같이, 좌측으로 이동하게 하는 구부러짐을 가질 수 있다; 바꾸어 말하면, 도 2a 및 2b에 도시된 실시 예가 접촉 프로브(21)의 특정 조립 각도에 대해 각각 사용될 수 있는 반면, 본 실시 예는 접촉 프로브(21)의 조립 각도 모두에 대해 사용될 수 있다.
또한, 도 4a 내지 4c를 참조하여 도시된 조립 방법을 사용하여 접촉 프로브(21)의 정확한 통과를 보장하기 위해, 스토퍼들(30 및30A)은 동일한 방향으로 측면 돌출부를 도입하여, 이로써 상부 지지부(23)의 가이드들(23A 및 23B)의 가이드 구멍들(25A, 25B)을 구현하는 데 필요한 최소 직경 값을 최소로 할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 5a의 실시 예에서, 접촉 프로브(21)의 가능한 상향 이동 상황에서, 스토퍼(30)는 상부 지지부(23)의 제2 가이드(23B)의 언더컷 벽(33B) 상에 접촉하여 작용하고, 반면에 도 5b의 실시 예에서, 추가 스토퍼(30A)는 상부 지지부(23)의 제1 가이드(23A)의 언더컷 벽(33A) 상에 접촉하여 작용한다.
도 6a 및 6b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 스토퍼(30)에 대해 상이한 벽으로부터 돌출하는 방식으로 추가 스토퍼(30A)를 구현하는 것도 가능하다.
특히, 도 6a의 실시 예에서와 같이, 테스트 헤드(20)는 접촉 프로브(21)의 제2 벽(32d)으로부터 돌출하는 스토퍼(30)와 접촉 프로브(21)의 제1 벽(32s)으로부터 돌출하는 추가 스토퍼(30A)가 제공된 적어도 하나의 접촉 프로브(21)를 포함한다. 특히, 스토퍼(30)는 상부 지지부(23)의 제2 가이드(23B)와 하부 지지부(22) 사이에 배치되고, 반면에 추가 스토퍼(30A)는 상부(23)의 제1 가이드(23A) 및 제2 가이드(23B) 사이에 배치된다.
이러한 구성에서, 스토퍼들(30 및 30A) 모두는 접촉 프로브(21)의 벽, 즉 벽들(32d 및 32s)에 각각 배치되고, 그 다음에 테스트중인 장치(28) 또는 공간 트랜스포머(31)가 없는 경우에도, 테스트 헤드(20) 내에서 접촉 프로브(21)의 개선된 유지를 제공하며, 이들 벽은 그 위의 가이드 구멍(25B, 25A) 각각의 벽(36d, 35s)과 각각 접촉한다.
동일한 실시 예가 반대 스크럽 방향(D스크럽)의 존재 시에 도 6b에 도시된다. 접촉 프로브(21)의 제1 벽(32s)은 스크럽 방향(D스크럽)에 대해 축(HH)에 선행하는 벽이고, 제2 벽(32d)은 스크럽 방향(D스크럽)을 따라 이러한 축(HH)을 뒤따르는 벽인 것을 기억하며, 이 경우에도, 테스트 헤드(20)는 접촉 프로브(21)의 제2 벽(32d)으로부터 돌출하는 스토퍼(30)와 접촉 프로브(21)의 제1 벽(32s)으로부터 돌출하는 추가 스토퍼(30A)가 제공된 적어도 하나의 접촉 프로브(21)를 포함한다. 특히, 스토퍼(30)는 상부 지지부(23)의 제2 가이드(23B) 및 하부 지지부(22) 사이에 배치되고, 반면에 추가 스토퍼(30A)는 상부 지지부(23)의 제1 가이드(23A) 및 제2 가이드(23B) 사이에 배치된다.
이 경우에도, 스토퍼들(30 및 30A) 모두는 접촉 프로브(21)의 벽, 즉 벽(32d, 32s) 각각에 대응하여 배치되고, 이들 벽은 그 위의 가이드 구멍(25B, 25A) 각각의 벽(36d, 35s)과 각각 접촉하여, 따라서 테스트 헤드(20) 내부에서 접촉 프로브(21)의 개선된 유지를 보장한다.
도 6a 및 6b의 실시 예 또한 접촉 프로브(21)의 상이한 조립 각도에 대해 각각 사용될 수 있음은 자명하다.
도 7에 도시된 또 다른 실시 예에 따르면, 접촉 프로브(21)는 접촉 프로브(21)의 벽으로부터 돌출하고 상부 지지부(23)의 가이드들(23A, 23B) 사이, 뿐만 아니라 상부 지지부(23)의 제2 가이드(23B)와 하부 지지부(22) 사이에 배치된 적어도 4개의 스토퍼를 포함할 수 있다. 특히, 접촉 프로브(21)는 접촉 프로브(21)의 제2 벽(32d)으로부터 돌출하고 상부 지지부(23)의 제2 가이드(23B)와 하부 지지부(22) 사이에 위치된 제1 스토퍼(30), 접촉 프로브(21)의 제2 벽(32d)으로부터 돌출하고 상부 지지부(23)의 제1 가이드(23A) 및 제2 가이드(23B) 사이에 위치된 제2 스토퍼(30A)와, 접촉 프로브(21)의 제1 벽(32s)으로부터 돌출하고 상부 지지부(23)의 제2 가이드(23B)와 하부 지지부(22) 사이에 위치된 제3 스토퍼(30B)뿐만 아니라, 접촉 프로브(21)의 제1 벽(32s)로부터 돌출하고 상부 지지부(23)의 제1 가이드(23A) 및 제2 가이드(23B) 사이에 위치된 제4 스토퍼(30C)를 포함한다.
이러한 방식으로, 접촉 프로브(21)는 축(HH)에 대하여 대칭으로 배치된 4개의 스토퍼를 포함하고, 제1 및 제3 스토퍼(30 및 30B)는 상부 지지부(23)와 하부 지지부(22) 사이에 배치되고, 제2 및 제4 스토퍼(30A 및 30C)는 상부 지지부(23)의 가이드들(23A 및 23B) 사이에 배치된다.
이러한 방식으로, 한 쌍의 스토퍼가 상부 지지부(23)의 제1 및 제2 가이드(23A 및 23B)의 언더컷 벽(33A 및 33B) 상에 항상 접촉하기 쉽다는 사실에 기인하여, 프로브 자체의 가능한 상향 이동의 경우에(도면의 국부 기준 시스템에서) 접촉 프로브(21)의 조립 각도를 고려하지 않고, 개선된 유지를 보장할 수 있다.
도 8에 도시된 또 다른 실시 예에 따르면, 테스트 헤드(20)는 그 벽, 특히 제2 벽(32d)으로부터 돌출하는 스토퍼(30)가 제공된 적어도 하나의 접촉 프로브(21), 뿐만 아니라 접촉 프로브(21)의 대향하는 벽, 특히 이러한 스토퍼(30)에 대응하는 제1 벽(32s)에서 구현된 노치(40)를 포함한다. 사실상, 노치(40)는 접촉 프로브(21)의 몸체(21')에 리세스를 생성하고, 상기 리세스는 스토퍼(30)의 측면 돌출부와 맞먹는(특히 20% 미만의 상대적 차이를 갖는) 치수를 갖고, 스토퍼(30) 자체에 의해 도입되는 접촉 프로브(21)의 증가된 치수를 보상하고 이를 통해 지지부들(22, 23)의 상대 변위에 의한 조립의 경우 대응하는 접촉 프로브(21)의 통과를 보장하기 위해, 도 4a 내지 4c를 참조하여 설명된 바와 같이, 상부 지지부(23)의 가이드들(23A 및 23B)에서 구현된 가이드 홀들(25A 및 25B)의 직경을 감소시킬 수 있게 한다.
특히, 전술한 바와 같이, 테스트 헤드(20)의 정상 동작 동안, 스토퍼(30)는 대응하는 접촉 프로브(21)의 이동을 방해하지 않도록, 상부 지지부(23)와 접촉하지 않는다. 적절하게는, 스토퍼(30)는 접촉 프로브(21)의 상향 이동을 방지하도록 작용한다.
특히, 본 발명에 따르면 유리하게도, 스토퍼(30)는 접촉 프로브(21)의 접촉 팁(26)이 하부 지지부(22), 특히 대응하는 가이드 구멍(24)으로부터 빠져 나가는 것을 방지하도록 위치된다. 실제로, 접촉 프로브(21)가 재 위치되었을 때 접촉 팁(26)과 가이드 구멍(24)의 새로운 정렬이 수행될 때까지, 접촉 팁(26) 밖으로 이러한 이동은 접촉 프로브(21)를 포함하는 테스트 헤드(20)를 사용 불가능하게 만든다.
스토퍼(30)는 이어서 상부 지지부(23), 특히 제2 가이드(23B)의 언더컷 벽(33B)으로부터 거리(D)에 배치되고, 거리(D)는 하부 지지부(22)로부터 테스트 헤드 외부로(이어서 간격(29) 외부로) 돌출하는 접촉 팁(26)의 길이(Lp)와 특히 각각의 가이드 홀(24)의 높이에 대응하는 하부 지지부(22) 자체의 두께(Sp)와의 합보다 작은 값, 즉 D < Sp + Lp, 을 갖는다.
스토퍼(30)의 이러한 적절한 위치 설정은 좌굴 빔 유형의 접촉 프로브의 사용시 특히 유리하다는 것이 강조된다; 이러한 경우에, 실제로, 하부 지지부(22)의 가이드 구멍(24)으로부터 접촉 프로브(21)의 접촉 팁(26)의 가능한 미끄러짐은 프로브 자체의 즉각적인 교정을 유도하여, 프로브를 재 위치시키는 시도를 방지한다.
또한, 스토퍼(30)는 이러한 스토퍼(30)가 접촉 프로브(21)를 포함하는 테스트 헤드(20)의 정상 작동을 방해하지 않도록 보장하기 위해, 5~10㎛와 같은 최소값보다 큰 거리(D)에 위치된다. 임의의 간섭 문제를 피하기 위해, 거리(D)는 바람직하게는 100㎛ 초과, 보다 바람직하게는 150㎛ 초과로 설정된다.
마지막으로, 도 9의 확대도에 개략적으로 도시된, 본 발명의 바람직한 실시 예에서, 스토퍼(30)는 특히 둥근 형상을 갖는 언더컷 벽, 특히 0,001㎛ 내지 0.1㎛ 사이의 값을 갖는 곡률 반경(rc)을 갖는 적어도 하나의 벽(30sq)을 포함한다.
적합하게는, 둥근 형상을 갖는 이 벽(30sq) 덕분에, 도 4a 내지 4c를 참조하여 도시된 조립 방법을 이용할 때, 스토퍼(30)는 상부 지지부(23)의 가이드들(23A 및 23B)에 형성된 가이드 구멍들(25A 및 25B)에서 접촉 프로브(21)의 통과를 용이하게 한다.
특히, 스토퍼(30)의 이러한 바람직한 형상은 상부 지지부(23)가, 특히 그 가이드들(23A 및 23B)과 함께 하부 지지부(22)로부터 방향(S1)(도 9에도 표시된)을 따라 이동될 때, 도 4b에 도시된 바와 같이, 하부 지지부(22) 및 상부 지지부(23)의 상대적 이동의 제1 단계 동안 특히 유리하다.
특히, 스토퍼(30)의 둥근 벽(30sq)은 도면에서 화살표(Fc)로 표시된 방향을 따라, 그 벽을 따라 가이드 구멍의 슬라이딩을 용이하게 하는 표면을 생성한다.
본 발명에 따라 구현된 테스트 헤드는 매우 높은 작동 성능을 갖도록 도시된다. 바람직하게는, 접촉 프로브의 벽과 이들을 포함하는 지지부의 가이드 구멍의 벽 사이에 존재하는 마찰력은, 적어도 하나의 지지부, 특히 상부 지지부를 형성하는 적어도 두 개의 가이드들의 사용 덕분에 상당히 감소되나, 적어도 하나의 스토퍼의 존재는 테스트 헤드의 적절한 기능, 특히 그 안에 포함 된 접촉 프로브의 작동 측정 조건에서의 위치 설정 및 유지를 보장한다.
고려 사항은 여기에 설명되지 않았지만 여전히 본 발명의 목적인, 예를 들어, 하나의 가이드를 포함하는 상부 지지부 및 적어도 두 개의 가이드를 포함하는 하부 지지부를 갖는 테스트 헤드, 상부 지지부 및 하부 지지부 모두가 적어도 두 개의 가이드 또는 더 많은 수의 가이드에 의해 구현되는 경우의 테스트 헤드와 같이 다른 실시 예에 대해서도 유효하다. 또한, 일 실시 예와 관련하여 채택된 방편은 다른 실시 예에도 사용될 수 있으며 2보다 큰 수에서도 서로 자유롭게 결합될 수 있다.
테스트 헤드 내부의 마찰력의 감소는 동일한 구성 요소의 향상된 기능을 야기하고, 개별 구성 요소의 수명이 연장되므로, 결과적으로 경제적 절약이 가능하며, 채택된 구성은 각각의 가이드 구멍들로부터 접촉 프로브의 우발적인 이탈을 방지한다.
적합하게는, 각각의 접촉 프로브의 접촉 헤드는 상부 지지부의 제1 가이드에 형성된 가이드 구멍의 직경보다 더 큰 치수를 가지도록 크기가 정해지고, 이로써 접촉 헤드 자체가 이들 구멍을 통과하는 것을 방지한다. 게다가, 스토퍼의 존재는 테스트 헤드의 클리닝 작업 시 접촉 프로브의 바람직하지 못한 이동을 방지 할 수 있는데, 클리닝 작업은(일반적으로 잘 알려진 바와 같이) 일반적으로 특히 접촉 프로브를 이동시킬수 있는 강력한 에어 제트에 의해 만들어지며, 공간 트랜스포머 제거의 경우에도 테스트 헤드 내부에 접촉 프로브의 유지를 보장하기 위해, 상부 지지부의 가이드의 대응하는 언더컷 벽 상에 스토퍼의 접촉에 의해 생성된 반력은 공간 트랜스포머 자체의 패드에 접촉 헤드를 유지하는 가능한 산화물을 파괴하게 한다.
테스트 헤드의 정상 동작 동안, 스토퍼는 상부 지지부와 접촉하지 않으며, 따라서 접촉 프로브의 이동을 방해하지 않는다는 점에 유의해야 한다. 적합하게는, 스토퍼는 접촉 프로브의 상향 이동을 방지하도록 작용한다.
일 실시 예에서, 스토퍼는 접촉 프로브의 접촉 팁이 하부 지지부, 특히 상대적 가이드 구멍으로부터 빠져나가는 것을 방지하도록 위치되고, 이는 테스트 헤드가 특히 좌굴 빔 기술의 경우에 사용 불가능하게 만든다. 보다 구체적으로, 스토퍼는 상부 지지부로부터 최대 거리에 위치되고, 상기 거리는 테스트 헤드 외부의 하부 지지부로부터 돌출된 접촉 팁의 길이와 하부 지지부의 가이드 구멍의 높이의 합과 동일하다.
적합하게는, 테스트 헤드의 지지부 중 적어도 하나를 구현하는 적어도 두 개의 가이드의 조합된 사용, 이러한 가이드에서 구현된 가이드 구멍에 대한 접촉 헤드의 적절한 크기 설정 및 적어도 하나의 스토퍼의 사용은 테스트 헤드의 적절한 기능, 특히 가능한 클리닝 작업 도중뿐 아니라, 테스트중인 장치 또는 공간 트랜스포머가 없는 경우에도, 프로브가 테스트 헤드 내에서 유지될 뿐 아니라 프로브가 끼이는 문제가 없음을 보장할 수 있다.
제안된 실시 예들은 상이한 동작 조건들에서 이용 가능한 상이한 접촉 프로브들을 구현할 수 있게 하는데, 특히 다음과 같다:
- 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, 하나의 조립 각도에서만 사용 가능한 접촉 프로브; 이 실시 예는 특히 간단하며 어떠한 경우에도 테스트중인 장치 또는 공간 트랜스포머가 없는 경우에도 테스트 헤드에 프로브를 적절하게 유지할 수있다; 또한, 스토퍼가 적어도 하나의 지지부에 포함된 가이드들 사이에 위치 될 때, 즉 이들 사이에 형성된 추가 간격에서, 스토퍼가 감소된 응력을 가진 영역에서 구현되기 때문에 스토퍼에 상응하는 원하지 않는 파손을 유발할 위험을 감소시킬 수 있고, 그 영역은, 특히 굴곡이 거의 없으며 어떠한 경우에도 프로브 자체의 감소된 이동 가능성 덕분으로 제어된 기계적 응력을 갖는다;
- 도 5a 및 5b에 도시된 바와 같이, 적어도 한 쌍의 스토퍼를 제공하는 프로브의 두 개의 대향하는 조립 각도에 대해 사용 가능한 접촉 프로브; 접촉 프로브의 상향 이동 시에 적어도 하나의 스토퍼의 가이드 구멍을 통한 이동이 방지되고, 스토퍼는 가이드 홀의 벽에 대응하고, 벽은 프로브의 조립 각도에 관계없이 접촉 프로브의 벽과 접촉한다; 또한 이 실시 예는 특히 간단하며 어떠한 경우에도, 테스트중인 장치 또는 공간 트랜스포머가 없을 때도 테스트 헤드에서 프로브의 적절한 유지를 보장한다; 또한, 접촉 프로브의 동일한 벽으로부터 돌출하는 방식으로 스토퍼의 위치 설정은 프로브 자체의 전체적인 치수를 감소시킬 수 있다;
- 도 6a 및 6b에 도시된 바와 같이, 접촉 프로브의 종 축에 대해 대칭인 구성에서 접촉 프로브의 양측 벽으로부터 돌출하는 스토퍼의 사용 덕분으로, 프로브의 향상된 유지를 갖는 단일 조립 각도에 사용 가능한 접촉 프로브이다;
- 도 7에 도시된 바와 같이, 접촉 프로브의 양 벽으로부터 돌출하고 상부 지지부의 가이드들 사이 및 완전히 대칭인 구성에서 상부 지지부 및 하부 지지부 사이에 배치된 4개의 스토퍼들의 사용 덕분에, 프로브의 향상된 유지를 갖는 두 개의 조립 각도들 모두에 사용 가능한 접촉 프로브이다; 이 실시 예에 따르면, 한 쌍의 스토퍼는 접촉 프로브의 조립 각도에 관계없이, 상부 지지부의 제1 및 제2 가이드의 언더컷 벽 상에 접촉 프로브의 원하지 않는 상향 이동의 경우에 항상 접촉하기 쉽다;
- 도 8에 도시 된 바와 같이, 스토퍼에 형성된 노치의 사용으로 인해, 스토퍼에 대응하여 프로브의 치수가 감소되면서 단지 하나의 조립 각도에 대해 사용 가능하고 스토퍼 자체에 의해 도입된 접촉 프로브의 치수의 증가를 보상하기 쉬운 접촉 프로브를 구현할 수 있다.
도시된 모든 실시 예는 도 4a 내지 4c를 참조하여 기술된 간단한 조립 방법의 사용을 허용한다
스토퍼가 프로브 몸체와 일체형이며 종래의 포토리소그래피 기술에 의해 몰드로부터 직접 만들어지거나, 또는 MEMS(Micro Electro-Mechanical System) 기술을 사용하거나, 레이저 기술에 의해 만들어 지는 각각의 스토퍼를 갖는, 접촉 프로브가 절감된 비용으로 간단한 방법으로 구현된다는 사실에 관련된 장점에 또한 주목해야 한다.
스토퍼가 접촉 프로브 몸체의 아주 작은 길이에 영향을 미치고 특히 감소 된 치수(특히 그 두께)로 구현될 수 있다는 점을 마지막으로 지적해야 한다.
명백하게, 당업자는, 특정 요구 및 사양을 중촉시키기 위해, 다음의 청구 범위에 의해 정의된 본 발명의 보호 범위에 포함되는 상술한 테스트 헤드에 대한 많은 변경 및 변형을 수행할 수 있다.

Claims (15)

  1. 전자 장치의 기능 테스트를 위한 수직형 프로브를 구비한 테스트 헤드(20)로서,
    적절한 간격(29)에 의해 서로 분리되고 복수의 접촉 프로브(21)를 슬라이드 가능하게 수용하기 위해 각각의 가이드 구멍들(24; 25A, 25B)이 제공된 한 쌍 이상의 플레이트형 지지부들(22, 23)을 포함하고,
    각 접촉 프로브(21)는 제1 및 제2 단부(26, 27) 사이에 미리 설정된 종축(HH)을 따라 연장된 로드형 몸체(21')를 포함하고,
    상기 제1 단부는 테스트중인 장치(28)의 접촉 패드(28A) 상에 접촉하도록 구성된 접촉 팁(26)이고, 상기 제2 단부는 공간 트랜스포머(31)의 접촉 패드(31A) 상에 접촉하도록 구성된 접촉 헤드(27)이고,
    하나 이상의 상기 지지부(23)는 서로 평행하고 추가 간격(29')에 의해 분리되고 대응하는 가이드 구멍들(25A, 25B)이 제공된 한 쌍 이상의 가이드들(23A, 23B)을 포함하고,
    각 접촉 프로브(21)는 그것의 측벽들(32d, 32s) 중 하나로부터 돌출하는 하나 이상의 돌출 부재 또는 스토퍼(30)를 포함하며,
    상기 측벽들(32d, 32s)은 상기 가이드들(23A, 23B)의 하나 이상의 상기 가이드 구멍들(25A, 25B)의 하나의 벽(35d, 35s, 36d, 36s)과 접촉하는, 테스트 헤드(20).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 접촉 헤드(27)는 상기 가이드들(23A, 23B)의 상기 가이드 구멍들(25A, 25B)의 직경보다 큰 직경을 갖고, 이로써 상기 접촉 헤드(27)가 상기 가이드 구멍들(25A, 25B)을 관통하는 것을 방지하는, 테스트 헤드(20).
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 스토퍼(30)는 상기 하나 이상의 지지부(23) 근처에, 상기 하나 이상의 지지부(23)와 상기 추가 지지부(22) 사이에 구현되는, 테스트 헤드(20).
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 스토퍼(30)는 상기 추가 간격(29')에서 상기 하나 이상의 지지부(23)의 상기 가이드들(23A, 23B) 사이에서 구현되는, 테스트 헤드(20).
  5. 청구항 1 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 프로브(21)는 상기 하나 이상의 스토퍼(30)를 돌출시키는 동일한 벽(32d, 32s)으로부터 돌출하는 추가 스토퍼(30A)를 포함하는, 테스트 헤드(20).
  6. 청구항 1 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 프로브(21)는 상기 하나 이상의 스토퍼(30)를 돌출시키는 상기 벽들(32d, 32s)에 대해 대향하는 벽들(32s, 32d)으로부터 돌출하는 추가 스토퍼(30A)를 포함하는, 테스트 헤드(20).
  7. 청구항 1 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 프로브(21)는 적어도 추가 3개의 스토퍼들(30A, 30B, 30C)을 포함하고,
    상기 4개의 스토퍼들은 상기 접촉 프로브(21)의 상기 벽들(32d, 32s)로부터 쌍을 이루어 돌출하고, 상기 종축(HH)에 대칭적으로 배치되며,
    상기 제1 및 제3 스토퍼(30, 30B)는 상기 하나 이상의 지지부(23)와 상기 추가 지지부(22) 사이에 배치되고,
    상기 제2 및 제3 스토퍼(30A, 30C)는 상기 하나 이상의 지지부(23)의 상기 가이드들(23A, 23B) 사이에 배치되는, 테스트 헤드(20).
  8. 청구항 1 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 프로브(21)는 상기 하나 이상의 스토퍼(30)를 돌출시키는 상기 벽(32d)에 대향하는 상기 접촉 프로브(21)의 벽(32s)에 구현되는 노치(40)를 더 포함하는, 테스트 헤드(20).
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 노치(40)는 상기 하나 이상의 스토퍼(30)의 측면 돌출부에 필적하는 치수를 갖는 상기 접촉 프로브(21)의 상기 로드형 몸체(21')에 리세스를 실현하는, 테스트 헤드(20).
  10. 청구항 1 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 스토퍼(30)는 상기 접촉 프로브(21)의 직경에 필적하는 치수, 바람직하게는 5 내지 40㎛ 사이의 치수를 갖는 측면 돌출부를 가지는, 테스트 헤드(20).
  11. 청구항 1 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 스토퍼(30)는 상기 하나 이상의 지지부(23)로부터 상기 테스트 헤드(20) 외부에서 상기 추가 지지부(22)로부터 돌출하는 접촉 팁(26)의 길이(Lp)와 상기 추가 지지부(22)의 두께(Sp)의 합보다 작은 거리(D)에 배치되는, 테스트 헤드(20).
  12. 청구항 1 내지 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 스토퍼(30)는 둥근 형태를 갖는 하나 이상의 언더컷 벽(30sq)을 포함하는, 테스트 헤드(20).
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 언더컷 벽(30sq)은 0.001㎛ 및 0.1㎛ 사이의 곡률 반경(rc)을 갖는, 테스트 헤드(20).
  14. 청구항 1 내지 11항 중 어느 한 항에 따른 테스트 헤드(20)를 조립하기 위한 방법으로서,
    서로 동심원을 이루는 상기 각각의 가이드 구멍들(24, 25A, 25B)을 갖는 상부 지지부(23)의 제1 및 제2 가이드(23A, 23B)와 하부 지지부(22)를 중첩시키는 단계;
    상기 각각의 정렬된 가이드 구멍들(24, 25A, 25B)에 상기 접촉 프로브(21)를 삽입하는 단계;
    상기 스토퍼(30)를 상기 상부 지지부(23)의 상기 대응하는 가이드 구멍들(25A, 25B)을 관통하여, 상기 상부 지지부(23)의, 특히 상기 가이드들(23A, 23B)과 함께, 상기 지지부들에 실질적으로 수직인 제1 방향(S1)을 따라 상기 하부 지지부(22)에 대해 제1 상대 이동 단계; 및
    상기 지지부들에 실질적으로 평행한, 제2 방향(S2)을 따라 상기 하부 지지부(22)에 대해, 상기 상부 지지부(23)의, 특히 상기 가이드들(23A, 23B) 과 함께 제2 상대 이동 단계를 포함하는, 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 가이드들에 평행한, 제3 방향(S3)을 따라 서로에 대해 상기 상부 지지부(23)의 상기 제1 및 제2 가이드(23A, 23B)의 상대 이동의 제3 단계를 더 포함하는, 방법.
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