KR20200110681A

KR20200110681A - 캔틸레버 콘택 프로브 및 대응 프로브 헤드

Info

Publication number: KR20200110681A
Application number: KR1020207023548A
Authority: KR
Inventors: 리카르도 베토리
Original assignee: 테크노프로브 에스.피.에이.
Priority date: 2018-01-17
Filing date: 2019-01-16
Publication date: 2020-09-24
Also published as: US20200348337A1; SG11202006521VA; TWI814768B; WO2019141716A1; US11307221B2; PH12020551056A1; EP3740765A1; TW201932845A; IT201800001173A1; CN111602063B; CN111602063A; EP3740765B1; JP7361036B2; JP2021511502A

Abstract

캔틸레버 콘택 프로브(31)가 기술되어 있는데, 이것은 하강 프로브 섹션(31b)과 상승 프로브 섹션(31c) 사이에 포함된 프로브 바디(40)를 포함하고, 상기 하강 프로브 섹션(31b)은 상기 콘택 프로브가 캔틸레버 프로브 헤드(30)에 장착될 때 피검 소자들(35)의 웨이퍼의 면에 대응하는 기준면(π)에 대해 기울어지는 소정의 종축(HH)을 따라 연장되고, 이러한 캔틸레버 콘택 프로브(31)는 적어도 하나의 말단부(31a)를 더 포함하되, 상기 말단부(31a)는 상기 하강 프로브 섹션(31b)에 형성되어 있고 상기 종축(HH)에 대해 벤딩되어 있으며 벤딩 포인트(PG1)로부터 시작해서 상기 웨이퍼의 피검 소자(35)의 콘택 패드(35A) 상에 접할 수 있도록 구성된 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)의 콘택 팁(36A)으로 끝난다. 적절하게는, 상기 프로브 바디(40)는 적절히 성형되어 있고 적어도 하나의 베이스부(40a)를 포함하는데, 상기 베이스부(40a)에는 상부(40d)와 탑부(40e)가 제공되어 있고, 상기 상부(40d)는 상기 베이스부(40a)로부터 시작해서 상기 성형 바디(40)의 세로 연장 축(AA)을 따라 상기 기준면(π)에 직각으로 연장되어 있고, 상기 탑부(40e)는 상기 상부(40d)에 연결되어 있고 상기 상부(40d)의 직경(D1)보다 큰 직경(D2)을 가지며, 상기 상부(40d)와 상기 탑부(40e)는 실질적으로 T자 형태를 갖되 상기 상부(40d)가 상기 T자의 세로대이고 상기 탑부(40e)가 상기 T자의 가로대이다.

Description

캔틸레버 콘택 프로브 및 대응 프로브 헤드

본 발명은 캔틸레버 콘택 프로브(cantilever contact probe) 및 대응 프로브 헤드(corresponding probe head)에 관한 것이다.

본 발명은 특히 반도체 웨이퍼 상에 집적된 소자들을 전기적으로 테스트하기 위한 테스트 장치에 장착될 수 있도록 구성된 프로브 헤드에 관한 것이나 이것으로 국한되는 것은 아니며, 아래에서는 이 응용 분야를 참조하여 본 발명을 설명하지만 이것은 단지 설명의 단순화를 위한 목적에 불과하다.

주지된 바와 같이, 프로브 헤드는, 본질적으로, 마이크로 구조의 다수의 콘택 패드들을 그것에 대해 테스트를 수행하는 장치의 대응 채널들에 전기적으로 연결할 수 있도록 구성된 디바이스이다.

집적 회로들에 대해 수행되는 상기 테스트는 결함 회로를 생산 단계에서와 같이 가능한 한 빨리 검출하여 분리해내는데 사용된다. 따라서, 프로브 헤드는 웨이퍼 상에 집적된 회로들을 절단하여 칩 격납 패키지(chip-containing package) 내로 조립하기 전에 이들을 전기적으로 테스트하는데 사용되는 것이 보통이다.

소위 "캔틸레버" 프로브 헤드, 즉 적당한 지지체(support)로부터 출발하여 캔틸레버 방식으로 돌출된 다수의 프로브들을 포함하는 프로브 헤드가 널리 이용되고 있다.

특히, 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 캔틸레버 프로브들을 갖는 프로브 헤드 또는 캔틸레버 프로브 헤드(10)는, 집적 회로 보드 또는 PCB 보드(12)에 결부된, 예를 들어 알루미늄, 세라믹 또는 다른 적당한 물질로 형성된 지지 링(support ring)(11)을 보통 포함한다. 수지(resin)로 보통 형성되는 지지체(support)(13)가 상기 지지 링(11)에 결부되는데, 상기 지지체(13)는 다수의 이동 가능한 콘택 요소들 또는 콘택 프로브들(14)을 그 안에 통합시킬 수 있도록 구성되고, 상기 콘택 프로브들(14)은 일반적으로 우수한 전기적 및 기계적 물성을 갖는 특수 합금 와이어로 구성되며 기준면(reference plane), 특히, 피검 소자(device under test)(15)의 면, 예를 들어 이 콘택 프로브들(14)로 테스트될 집적회로들의 웨이퍼의 면에 대해 적절한 각도(α)로 상기 수지 지지체(13)로부터 빠져 나온다. 이러한 이유로, 이러한 콘택 프로브들(14)은 캔틸레버화된 또는 캔틸레버 프로브들로 사실상 지칭되고 있다.

특히, 캔틸레버 콘택 프로브들(14)은 흔히 후크(hook)(14a)로 불리는 말단부(end portion)를 갖는데, 이것은 프로브 바디(14b)에 대해 적절한 각도로 벤딩되어 있다. 상기 후크(14a)는 피검 소자(15)의 콘택 패드(15A) 상에 접할 수 있도록 구성된 콘택 팁(16A)으로 끝난다. 따라서, 상기 후크(14a)는 프로브 바디(14b)와 후크(14a) 사이에 정의된 벤딩 포인트(14c)에서 벤딩됨으로써 상기 후크(14a)가 상기 피검 소자(15)의 면에 실질적으로 직각이 된다.

따라서, 도 1의 국지적 기준계(local reference)를 이용하면, 상기 후크(14a)는 수직으로 배열됨에 반해 상기 피검 소자(15)는 수평으로 배열되고, 상기 프로브 바디(14b)는 상기 피검 소자(15)의 면에 대해 각도 α로 기울어지게 된다.

상기 캔틸레버 프로브 헤드(10)를 상기 소자 자체에 대해 가압함으로써 상기 캔틸레버 프로브 헤드(10)의 콘택 프로브들(14)의 콘택 팁들(16A)과 상기 피검 소자(15)의 콘택 패드들(15A) 사이에 우수한 접속이 보장되는데, 이때 상기 콘택 프로브들(14)은 상기 소자의 움직임과 반대 방향으로 상기 캔틸레버 프로브 헤드(10)를 향해 수직으로 벤딩되게 된다.

특히, 상기 피검 소자(15)가 상기 후크(14a)로 수직으로 이동할 때(집적회로들의 웨이퍼에 대한 통상의 테스트 작업 중에 발생하게 됨), 대응하는 콘택 프로브(14)가 상기 피검 소자(15)의 면에 실질적으로 직각인 방향으로 벤딩되며, 그것의 벤딩 포인트(14c)는 원호 형상을 그리게 된다.

따라서, 상기 수지 지지체(13)에 대해 상기 피검 소자(15) 방향으로 돌출되어 있는 제1 프로브 섹션(18a)은 그 수직 벤딩 움직임에 있어서 상기 콘택 프로브(14)를 위한 작업 암(working arm)을 정의하며, "자유 길이(free length)"라는 용어로 흔히 지칭된다.

상기 캔틸레버 콘택 프로브들(14)의 후크 형태는, 피검 소자(15)의 콘택 패드들(15A)과의 콘택 중에 그리고 그것의 상방향 이동 또는 미리 정해진 콘택 포인트를 넘어선 "과이동(overtravel)" 중에 상기 후크들(14a)이 상기 콘택 패드들(15A) 상에서 상기 프로브 헤드-피검 소자 시스템의 기하학적 구조에 의해 정의되는 방향으로 움직임으로써 이 콘택 패드들(15A) 상에서 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(14)의 콘택 팁들(16A)의 소위 스크럽(scrub)을 보장할 수 있는 형태이다.

각각의 캔틸레버 콘택 프로브(14)는 상기 수지 지지체(13)로부터 PCB 보드(12) 방향으로 돌출되어 상기 콘택 프로브(13)의 추가 말단(16B)으로 끝나는 제2 프로브 섹션(18b)을 더 포함하는데, 상기 추가 말단(16B)은 용접점(weld)(17)에서 상기 PCB 보드(12)에 용접되는 것이 보통이다.

이 용접점을 형성하기 위해서는, 상기 제2 프로브 섹션(18b)이 적절한 크기, 특히 수 센티미터 정도의 크기를 가져야 하며; 특히, 현미경과 핀셋을 이용하여 수작업으로 프로브 별로 상기 용접점들(17)을 형성하는 것이 보통이다.

그러므로, 용접점(17) 형성을 위한 공간과 따라서 PCB 보드(12)를 향해 돌출된 상기 프로브 섹션(18b)을 위한 공간을 제공할 필요가 있다; 특히, 분리된 콘택들, 따라서 각각의 콘택 프로브(14)를 위한 별개의 용접점들(17)을 형성하기 위해 지지 링(11) 주위에 확보되어야만 하는 공간 때문에 캔틸레버 프로브 헤드(10)의 전체 치수가 증가한다.

칩 또는 다이 형태의 피검 소자(15)의 크기는 약 5mm이지만 상기 제2 프로브 섹션(18b)은 상기 용접점(17) 형성을 위해 심지어 수 센티미터의 길이(최소 10mm=1cm, 즉 다이 크기의 2배)를 가져야만 한다는 것을 특히 염두에 두어야 한다.

각각의 콘택 프로브(14)에 의해 피검 소자(15)의 콘택 패드(15A) 상에 가해지는 힘은 많은 인자들에 의해 결정되는데, 이들 중에서 중요한 것들로는: 콘택 프로브(14)를 형성하는 물질의 종류, 그 형태, 그것이 배열되는 각도(α), 그것의 제1 돌출 섹션(18a) 또는 자유 길이의 길이, 및 피검 소자(15)의 이동 또는 과이동(overtravel)이 있다는 것 또한 유념하여야 한다. 상기 인자들은 콘택 후크(14a)의 콘택 패드(15A) 상에서의 슬라이딩 또는 스크럽의 정도도 역시 결정한다.

콘택 프로브들(14)의 자유 길이의 값을 균일하게 만들고 따라서 이들이 상기 패드들 자체에 가하는 힘의 크기를 균일하게 만듦으로써 캔틸레버 프로브 헤드(10) 전체의 소모 및 거동의 일관성을 보장하기 위하여, 일반적으로 알루미늄, 세라믹 또는 다른 적절한 물질로 형성되며, 테스트가 수행되어야 하는 콘택 패드들(15A)의 세트에 따라 상이한 크기들을 갖는 지지 링들(11)을 사용하는 것도 역시 본 기술분야에서 공지되어 있다.

대안적으로, 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 수직형 기술(vertical technology)로 프로브 헤드를 제조하는 것도 역시 공지되어 있다.

일률적으로 20으로 나타내진 이러한 수직형 프로브 헤드는 본질적으로 다수의 콘택 프로브들(21)을 포함하는데, 이들은 우수한 전기적 및 기계적 물성들을 갖는 특수 합금 와이어로 대개 만들어지고, 실질적으로 플레이트형으로서 서로 평행할 뿐만 아니라 피검 소자(25)(보통은, 위에서 살펴본 바와 같이, 집적회로들의 웨이퍼 형태임)에 의해 정의되는 면에도 평행한 적어도 한 쌍의 지지체들 또는 가이드들에 의해 보유되며, 이 경우에 상기 콘택 프로브들(21)은 상기 피검 소자(25)의 상기 면에 실질적으로 직각인 방향으로 연장된다.

특히, 수직형 프로브 헤드(20)는 "하부 다이(lower die)" 또는 간단히 하부 가이드로도 흔히 지칭되는 적어도 하나의 하부 플레이트형 지지체(22) 및 "상부 다이(upper die)" 또는 간단히 상부 가이드로도 흔히 지칭되는 하나의 상부 플레이트형 지지체(23)를 포함하는데, 이들은 적어도 하나의 콘택 프로브(21)가 슬라이딩 관통하는 가이드 홀들(guiding holes)(22A, 23A)을 각각 갖는다.

프로브들과 가이드들은 패키지 또는 케이스(24) 내에 수용되어 있으며, 상기 콘택 프로브들(21)의 이동 및 발생 가능한 변형을 위한 자유 구역(free zone) 또는 에어 갭(air gap)(24A)을 남겨두기 위해 서로 일정 거리 이격되어 있다; 이러한 이유로, 상기 구역(24A)은 벤딩 구역(bending zone)으로 지칭되기도 한다.

이 경우에 있어서도 수직형 프로브 헤드(20)가 말단 요소를 형성하는 테스트 장치(미도시)와 피검 소자(25) 사이의 기계적 및 전기적 콘택을 발생시키기 위해, 각각의 콘택 프로브(21)는, 그 일단에서, 상기 피검 소자(25)의 콘택 패드(25A) 상에 접하도록 의도된 콘택 팁(21A)으로 끝난다.

용어 "콘택 팁"은, 여기서 그리고 아래에서, 피검 소자 또는 테스트 장치에 콘택되도록 의도된 콘택 프로브의 말단 구역 또는 영역을 의미하며, 상기 말단 구역 또는 영역은 반드시 날카롭지는 않다.

어떤 경우들에 있어서는, 상기 콘택 프로브들(21)이 상기 상부 가이드(23)에서 상기 헤드 자체에 고정되어 잡혀있다: 차단형 프로브들(blocked probes)을 갖는 프로브 헤드로 지칭된다.

그러나, 고정식으로 차단되어 있지 않고, 각각의 콘택 패드들을 구비한 마이크로-콘택 보드를 통해 소위 보드에 접속되도록 유지되는 프로브들을 갖는 프로브 헤드가 더욱 빈번히 이용된다: 비차단형 프로브들(non-blocked probes)을 갖는 프로브 헤드로 지칭된다. 상기 마이크로 콘택 보드는 흔히 "스페이스 트랜스포머(space transformer)"로 불리는데, 그 이유는, 이것이 상기 프로브들과 콘택할 뿐만 아니라, 그것의 반대 면들 상에 형성되고 상기 스페이스 트랜스포머 내부의 적절한 금속 트랙들을 통해 연결된 콘택 패드들이 공간적으로 재분포될 수 있도록 하기도 하며, 따라서 피검 소자 상에서 허용되는 것에 대한 상기 패드들의 중심들 간의 거리 제약을 완화시킬 수 있기 때문이다. 예시의 편의를 위하여, 도 2에는 콘택 프로브들과 콘택하는 스페이스 트랜스포머의 콘택 패드들만이 도시되어 있다.

특히, 이러한 도 2를 참조하면, 이 경우에 상기 콘택 프로브(21)는 스페이스 트랜스포머(26)의 다수의 콘택 패드들의 패드(26B)를 향하는 콘택 헤드(21B)로 지칭되는 추가 콘택 팁을 갖는다. 도시되지 않은 PCB 보드와 접속될 상기 스페이스 트랜스포머(26)의 콘택 패드들(26B) 상에 상기 콘택 프로브들(21)의 상기 콘택 헤드들(21B)을 가압하여 접하게 함으로써, 프로브들(21)과 스페이스 트랜스포머(26) 사이의 우수한 전기적 콘택이 항상 보장된다.

도 2의 예에서, 상기 콘택 프로브들(21)은 상기 프로브 헤드가 상기 피검 소자(25) 상에 가압 콘택되는 동안 상기 프로브들의 벤딩을 도와줄 수 있도록 구성된 사전 변형 부분(predeformed portion)(21C)을 더 포함한다.

따라서, 이 경우, 상기 콘택 프로브들(21)의 콘택 헤드들(21B)은 차단되지 않고 유동적이며, 상기 스페이스 트랜스포머(26)의 콘택 패드들(26B)에 가압 콘택하게 된다.

또한, 상기 스페이스 트랜스포머(26)는 상이한 방법들, 예를 들어 소위 직접 부착(direct attach) 방법에 따라 또는 와이어 기술(wired technology)에 따라 제조될 수 있는데, 상기 직접 부착 방법에서는 상기 스페이스 트랜스포머가 연결될 PCB 보드로부터 상기 스페이스 트랜스포머가 직접 얻어지고, 상기와이어 기술에서는 상기 스페이스 트랜스포머가 상기 PCB 보드와 물리적으로 분리되어 있으며 본딩 와이어를 통해 상기 PCB 보드에 연결된다.

상기 수직형 기술의 주요 이점은, 가까이 배치된 콘택 패드들, 즉 매우 좁은 피치(pitches) 및 완전 어레이 타입(full array type)의 피치, 즉 4개의 변들(sides) 모두에 배열된 패드들을 갖는 타입의 피치의 콘택 패드들을 구비한 소자들을 테스트할 수 있다는 것이다.

사실, 캔틸레버 기술에서 상기 팁들(tips)이 테이퍼 형태(tapered shape)를 갖기 때문에 상기 캔틸레버 프로브 헤드는 피치 측면에서 그래도 성공적인데, 특히, 대응 지지 링을 위한 다층 구조를 사용하고 매우 가까운, 즉 감소된 피치를 갖는, 패드들과의 콘택을 위해 테이퍼 형태의 팁 패턴을 꼭 맞춰 이용하는 캔틸레버 프로브 헤드의 경우에 특히 그러하다.

상기 수직형 기술에서, 패드들 간의 거리는 프로브 직경에 의해, 그리고 가이드에 형성되는 가이드 홀들을 더욱 근접하게 형성할 수 있는 능력에 의해 제한된다. 여기서 그리고 아래에서, "패드들 간의 거리" 또는 피치의 정의는 상기 패드들의 대칭 중심들 간의 거리를 나타낸다.

현재 기술로서는, 상기 수직형 기술로 제조되는 프로브 헤드는 캔틸레버 프로브 헤드로 얻어지는 피치를 달성하지 못한다.

대신에, 상기 수직형 기술로 제조된 프로브 헤드는, 피검 소자 상의 패드들 분포를 "복사(copy)"한 콘택 팁들을 이용하여 높은 병행성(parallelisms)으로 다이들(dies)에 콘택할 수 있다는, 캔틸레버 헤드 대비 이점을 갖는다.

캔틸레버 기술로 제조된 프로브 헤드에 있어서는, 대신에, 상기 용접점들을 형성할 어느 정도의 공간이 허용되어야 할 필요가 있으며, 수개의 다이들에 대한 테스트를 병행하여 동시에 수행하는 것이 불가능한데 이것은 이러한 단점을 해결하고 단 하나의 다이만을 테스트하는 것에 비해서는 높은 병행성을 얻을 수 있는, 하지만 상기 수직형 기술의 성능은 달성하지 못하는 요령들, 예를 들어 프로브들을 상쇄(offset)하는 단차를 이용하거나 비스듬하게 배열된 프로브들을 이용하여 두 개의 근접 다이들을 테스트하는 요령들이 공지되어 있다고 하더라도 그러하다.

더욱이, 캔틸레버 프로브 헤드의 콘택 프로브들을 배치하는 문제는 수지 지지체의 사용과 관련이 있는데, 상기 수지 지지체는 프로브들 자체를 보유하는 요망 기능을 수행하기는 하지만 바람직하지 않은 변위를 일으키고 캔틸레버 프로브 헤드를 설계하는 자가 그 안에 상이한 프로브들을 배치할 때 적절한 수정을 고려하여야만 하게끔 만드는 소재이기 때문에, 이 프로브들 간의 거리, 특히 그 콘택 팁들 간의 거리, 따라서 그 프로브 헤드를 이용하여 테스트될 수 있는 소자들의 콘택 패드들 간의 피치를 감소시키는데 제약이 있음이 자명하다는 것을 유념하여야 한다.

본 발명의 기술적 과제는, 선행기술에 따라 제조되는 헤드들의 제한들을 극복할 수 있는 구조적 및 기능적 특징들을 가지며, 특히 프로브 헤드 내의 프로브들을 정밀하게 보유할 수 있는 캔틸레버 콘택 프로브 및 그에 대응하는 프로브 헤드를 제공하는 것이다.

본 발명의 근간을 이루는 해결 방안은, 고정용 수지를 사용하지 않은 리지드 지지체(rigid support)에 형성된 시트(seat)에 끼워 맞추기 위해 적어도 하나의 성형 바디(shaped body)를 갖도록 캔틸레버 프로브의 구조를 변경하는 것으로서, 상기 시트는 상기 성형 바디에 적절하게 대응하며 상호 보완적인 형태를 갖는다.

이러한 해결 방안에 기초하여, 상기 기술적 과제는 캔틸레버 테스트 프로브에 의해 해결되는데, 상기 캔틸레버 테스트 프로브는, 하강 프로브 섹션(descending probe section)과 상승 프로브 섹션(ascending probe section) 사이에 개재된 프로브 바디(probe body)를 포함하되, 이러한 하강 프로브 섹션은, 상기 콘택 프로브가 캔틸레버 프로브 헤드에 장착될 때 피검 소자들의 웨이퍼의 면에 대응하는 기준면에 대해 기울어지는 소정의 종축(longitudinal axis)을 따라 연장되고, 상기 캔틸레버 콘택 프로브는 적어도 하나의 말단부를 포함하되, 상기 말단부는 상기 하강 프로브 섹션에 형성되어 있고 상기 종축에 대해 벤딩되어 있으며 벤딩 포인트로부터 시작해서 상기 웨이퍼의 피검 소자의 콘택 패드 상에 접할 수 있도록 구성된 상기 캔틸레버 콘택 프로브의 콘택 팁으로 끝나는, 캔틸레버 테스트 프로브로서, 상기 바디는 적절히 성형되어 있고 적어도 하나의 베이스부(base portion)를 포함하는데, 상기 베이스부에는 상부(upper portion)와 탑부(top portion)가 제공되어 있고, 상기 상부는 상기 베이스부로부터 시작해서 상기 성형 바디의 세로 연장 축을 따라 상기 기준면에 직각으로 연장되어 있고, 상기 탑부는 상기 상부에 연결되어 있고 상기 상부의 직경보다 큰 직경을 가지며, 이 상부와 탑부는 실질적으로 T자 형태를 갖되 상기 상부가 상기 T자의 세로대(stem)이고 상기 탑부가 상기 T자의 가로대(crosspiece)인 것을 특징으로 하는, 캔틸레버 테스트 프로브이다.

더욱 구체적으로, 본 발명은 다음의 추가적 및 선택적 특징들을 개별적으로 또는 필요하다면 조합으로 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 상승 프로브 섹션은 상기 탑부에서 상기 성형 바디와 연결될 수 있고, 상기 하강 프로브 섹션은 상기 베이스부에서 상기 성형 바디와 연결될 수 있다.

또한, 상기 성형 바디의 상기 베이스부는, 상기 베이스부의 서로 반대측 부분들로부터 상기 세로 연장 축에 직각이고 상기 기준면에 평행한 상기 성형 바디의 가로 연장 축(transversal extension axis)을 따라 연장된 적어도 한 쌍의 암들(arms)을 포함할 수 있다.

특히, 상기 암들 각각은, 그로부터 직각으로 출발하여 상기 성형 바디의 상기 세로 연장 축을 따라 상기 탑부 방향으로 연장된 돌출부(projection)를 각각 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 성형 바디의 상기 베이스부는 실질적으로 직사각형 형상의 세로 섹션(longitudinal section)을 가질 수 있고, 상기 가로 연장 축을 따라 상기 상부와 탑부의 상기 직경들보다 큰 최대 가로 치수(maximum transversal dimension)를 가질 수 있다.

또한, 적어도 상기 베이스부, 상기 상부 및 상기 탑부를 포함하는 상기 성형 바디는 일체(single piece)로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 캔틸레버 콘택 프로브는 상기 상승 프로브 섹션에서 상기 성형 바디의 상기 탑부에 근접하게 정의된 추가 벤딩 포인트를 포함할 수 있는데, 이러한 상승 프로브 섹션은 상기 기준면에 실질적으로 직각이며 상기 캔틸레버 콘택 프로브의 추가 콘택 말단으로 끝난다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 성형 바디는 개구(opening)를 포함할 수 있다.

특히, 상기 개구는 상기 암들 중 다른 암보다 더 길게 연장된 암에 근접하게 형성될 수 있다.

적절하게는, 상기 캔틸레버 콘택 프로브는 상기 하강 프로브 섹션 및/또는 상기 상승 프로브 섹션에 형성된 적어도 하나의 댐핑부(damping portion)를 더 포함할 수 있다.

특히, 상기 적어도 하나의 댐핑부는 상기 하강 프로브 섹션을 따라 형성될 수 있고, 바람직하게는 각각의 벤딩 포인트들에서 상기 말단부와 상기 하강 프로브 섹션에 연결된 팬터그래프 부분(pantograph portion)으로서의 형태를 가질 수 있으며, 실질적으로 평행육면체(parallelepiped)로서 배열되어 있으며 그 안에 빈 공간(empty space)을 정의하는 4개의 변들(sides)을 본질적으로 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 댐핑부는 상기 상승 프로브 섹션에도 형성될 수 있고, 상기 추가 벤딩 포인트에서 상기 성형 바디에 연결된 스프링 부분(spring portion)으로서의 형태를 본질적으로 가질 수 있으며, 상기 캔틸레버 콘택 프로브의 상기 추가 콘택 말단을 포함할 수 있다.

상기 과제는 캔틸레버 프로브 헤드에 의해 해결될 수도 있는데, 상기 캔틸레버 프로브 헤드는, 지지 구조체를 포함하되 상기 지지 구조체는 상기 지지 구조체로부터 피검 소자 상으로 캔틸레버 방식으로 돌출된 다수의 캔틸레버 콘택 프로브들을 수용할 수 있도록 구성된 캔틸레버 프로브 헤드로서, 각각의 캔틸레버 콘택 프로브는 상술한 바에 따라 제조된 것으로서, 적절한 하우징 시트(housing seat) 내로 삽입되도록 의도된 성형 바디(shaped body)를 포함하며, 상기 하우징 시트는 상기 지지 구조체에 형성되어 있고, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들을 상기 캔틸레버 프로브 헤드 내에 정확하게 보유할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는, 캔틸레버 프로브 헤드이다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 지지 구조체는 적어도 하나의 제1 부분과 하나의 제2 부분을 포함할 수 있는데, 이들 모두는 링 형태를 바람직하게 갖고, 서로 중첩하며, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들 각각의 상기 성형 바디의 하우징 시트들을 각각 구비한다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 지지 구조체는, 상기 콘택 프로브들 각각의 상기 성형 바디의 적어도 하나의 암에 위치하며 상기 적어도 하나의 암을 수용할 수 있도록 구성된 움푹부(indentation)를 구비한 적어도 하나의 제3 부분을 더 포함할 수 있다.

특히, 상기 지지 구조체의 상기 제1 부분은 상기 캔틸레버 콘택 프로브들의 상기 성형 바디의 상기 상부 및 탑부의 통과 및 보유를 위한 적어도 하나의 제1 하우징 시트를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 하우징 시트는 상기 성형 바디의 상기 상부 및 탑부의 단면들의 조합과 동일한 단면을 가질 수 있다.

더욱 구체적으로, 상기 지지 구조체의 상기 제1 부분은 상기 성형 바디의 상기 암들의 상기 돌출부들의 단면에 대응하며 상호 보완적인 단면을 갖는 한 쌍의 제2 하우징 시트들을 포함할 수 있는데, 상기 캔틸레버 프로브 헤드의 통상적인 동작 동안에 상기 돌출부들은 상기 제2 하우징 시트들 내에 들어가 있다.

또한, 상기 지지 구조체의 상기 제2 부분은, 상기 제1 하우징 시트에 위치한, 상기 성형 바디의 상기 탑부의 통과를 위한 적절한 개구들을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 캔틸레버 프로브 헤드는 적어도 하나의 지지 플레이트를 더 포함할 수 있는데, 상기 지지 플레이트는 상기 지지 구조체의 상기 제2 부분에 연결되어 있으며, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들의 상기 추가 콘택 말단들이 제공되어 있는 상기 상승 프로브 섹션들이 통과하기에 적절한 홀들을 구비한다.

더욱 구체적으로, 상기 지지 플레이트는 절연 물질로 형성될 수 있고, 상기 지지 구조체의 상기 제2 부분 또는 상기 PCB 보드와 일체화되어 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 지지 플레이트가 제공된 상기 지지 구조체의 상기 제2 부분은 상기 PCB 보드와 가압 콘택되도록 장착될 수 있는데, 상기 상승 프로브 섹션들에 있는 상기 콘택 프로브들의 상기 추가 콘택 말단들은 상기 PCB 보드의 콘택 패드들 상에 접해 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 캔틸레버 프로브 헤드는 다수의 모듈들을 포함할 수 있는데, 상기 모듈들 각각은 지지 구조체를 구비하고, 콘택 팁들과 콘택 말단들로 각각 끝나는 캔틸레버 콘택 프로브들이 상기 지지 구조체로부터 돌출되어 있으며, 상기 모듈들은 단일 피검 소자의 크기에 필적하는 크기를 갖는다.

본 발명의 이 측면에 의하면, 상기 다수의 모듈들은 상기 피검 소자들의 웨이퍼의 면적과 동일한 상기 PCB 보드의 면적을 덮도록 분포되어 있을 수 있다.

더욱 구체적으로, 상기 모듈들 각각은, 적어도 하나의 고정 요소(fixing element)를 수용할 수 있도록 구성된 적어도 하나의 홀을 적절히 구비한 적어도 하나의 콘택부(contact portion)를 포함할 수 있다.

상기 모듈들 각각은 동일 수의 하우징들과 상호 보완적인 적절한 형태들을 갖는 정렬 핀들(alignment pins)을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 캔틸레버 프로브 헤드는, 상기 모듈들을 수용하기 위해 상기 PCB 보드와 결부되어 있으며 상기 모듈들의 상기 정렬 핀들을 위한 상기 하우징들이 구비되어 있는 지지 구조체를 더 포함할 수 있다.

마지막으로, 상기 캔틸레버 프로브 헤드는, 상기 PCB 보드의 상기 콘택 패드들의 분포를 조정하기 위하여, 상이한 크기를 갖는 제2 말단부들을 각각 갖는 콘택 프로브들을 포함할 수 있다.

최종적으로 상기 과제는 상술한 바와 같이 제조된 캔틸레버 프로브 헤드에 다수의 캔틸레버 콘택 프로브들을 조립하는 방법에 의해 해결되는데, 상기 조립 방법은:

상기 캔틸레버 콘택 프로브들 각각의 상기 성형 바디의 상기 상부 및 상기 탑부를 상기 캔틸레버 프로브 헤드의 상기 지지 구조체의 상기 제2 부분에 형성된 상기 개구들을 통과할 때까지 상기 캔틸레버 프로브 헤드의 상기 지지 구조체의 상기 제1 부분에 형성된 상기 제1 하우징 시트보다 큰 직경을 갖는 대응하는 섹션 내로 상기 기준면에 직각인 제1 이동 방향을 따라 삽입함으로써, 그리고 상기 성형 바디의 상기 암들의 상기 돌출부들을 상기 캔틸레버 프로브 헤드의 상기 지지 구조체의 상기 제1 부분에 형성된 대응하는 제2 하우징 시트들 내로 상기 제1 이동 방향을 따라 삽입함으로써, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들 각각을 상기 캔틸레버 프로브 헤드 내로 삽입하는 단계, 및

상기 캔틸레버 콘택 프로브들을 상기 캔틸레버 프로브 헤드 내로 차단(block)하기 위하여, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들 각각의 상기 성형 바디를 상기 기준면에 직각인 제2 이동 방향을 따라 가로 방향으로 이동시킴으로써 상기 캔틸레버 콘택 프로브들을 상기 캔틸레버 프로브 헤드 내로 끼워 맞추는 단계 - 상기 상부는 상기 제1 하우징 시트의 소-직경 섹션(lower-diameter section) 내에 수용되게 됨 -,

를 포함하고,

상기 성형 바디와 상기 캔틸레버 프로브 헤드의 상기 지지 구조체 사이의 기계적 결합을 보장하기 위하여, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들 각각의 상기 프로브 바디의 상기 상부는 상기 지지 구조체의 상기 제2 부분의 두께보다 작거나 그와 동일한 높이를 갖는다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들을 상기 캔틸레버 프로브 헤드 내로 삽입하는 단계는, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들의 상승 섹션들을 각각의 제1 T자형 하우징 시트들 내로 삽입하되, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들 각각의 상기 성형 바디의 상기 탑부의 직경과 동일한 크기를 갖는 상기 T자의 가로대에 삽입하는 단계, 및 상기 상부의 직경과 동일한 크기를 갖는 상기 T자의 세로대에 상기 성형 바디의 상기 상부를 끼워 맞추기 위한 후속의 수평 이동 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 캔틸레버 콘택 프로브 및 캔틸레버 프로브 헤드의 특징들 및 이점들이 그 일 실시예에 대한 아래의 설명으로부터 명확해질 것인데, 상기 실시예는 첨부의 도면들을 참조하여 비제한적 예로서 제시된다.

도면들에서:
도 1: 선행기술에 따라 구현된 캔틸레버 프로브 헤드의 단면을 개략적으로 보여준다.
도 2: 선행기술에 따라 구현된 수직형 프로브 헤드의 단면을 개략적으로 보여준다.
도 3a: 본 발명에 따라 구현된 캔틸레버 콘택 프로브 및 캔틸레버 프로브 헤드의 일 실시예의 단면을 개략적으로 보여준다.
도 3b 및 도 3c: 본 발명에 따라 구현된 캔틸레버 콘택 프로브의 대안적 실시예들의 단면들을 개략적으로 보여준다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따라 구현된 캔틸레버 콘택 프로브의 세부 사항의 대안적 실시예들의 단면들을 개략적으로 보여준다.
도 5a 내지 도 5c: 본 발명에 따라 구현된 캔틸레버 프로브 헤드의 세부 사항의 대안적 실시예들의 상측 평면들을 개략적으로 보여준다.
도 6a 및 도 6b: 본 발명에 따라 구현된 캔틸레버 콘택 프로브의 또 다른 대안적 실시예들의 단면들을 개략적으로 보여준다.
도 7: 적어도 한 쌍의 콘택 프로브들을 포함하는 도 6b의 캔틸레버 프로브 헤드의 단면을 개략적으로 보여준다.
도 8: 본 발명에 따른 캔틸레버 프로브 헤드의 상측 평면을 개략적으로 보여준다.
도 9a 및 9b: 본 발명에 따라 모듈 방식으로 제조된 프로브 헤드의 평면 및 측면을 각각 개략적으로 보여준다.

상기 도면들, 특히 도 3a를 참조하면, 본 발명에 따라 구현된 것으로서 이하 캔틸레버 프로브 헤드로 지칭되며 일률적으로 30으로 나타내지는 캔틸레버 기술의 프로브 헤드가 설명된다.

상기 도면들은 본 발명에 따른 프로브 헤드의 개략도로서 실제 크기로 그려진 것이 아니라 본 발명의 중요한 특징들이 강조되도록 그려진 것임을 유념하여야 한다. 또한, 상기 도면들에서 상이한 구성요소들은 개략적 방식으로 묘사되는데, 이들의 형태는 요망하는 응용에 따라 변경될 수 있다. 상기 도면들에서 동일 도면부호들은 형태 또는 기능 면에서 동일한 구성요소들을 지칭한다는 것 역시도 유념하여야 한다. 마지막으로, 도면들에 예로서 묘사된 본 발명의 상이한 양상들은 자명하게 서로 결합될 수 있으며 실시예들끼리 서로 교환될 수 있다.

더욱 구체적으로, 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)는 다수의 이동 가능한 콘택 요소들 또는 콘택 프로브들(31)을 포함하는데, 이들은 지지 구조체(32)로부터 캔틸레버 방식으로 돌출되어 있고, 상기 지지 구조체(32)는 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)을 서로로부터 소정 거리 관계로 보유할 수 있도록 구성되고 집적회로 보드 또는 PCB 보드(33)와 결부되어 있다. 도 3a의 예에서는, 예시의 단순화를 위하여 오직 하나의 콘택 프로브(31)만이 묘사되어 있다. 각각의 캔틸레버 콘택 프로브(31)는 상기 PCB 보드(33)를 통한 테스트 장치(미도시)에 대한 우수한 전기적 콘택 및 피검 소자(35)에 대한 우수한 전기적 콘택을 보장할 수 있도록 구성된 우수한 전기적 및 기계적 물성들을 갖는 특수 합금 와이어들로 만들어지는 것이 보통이다.

적절하게는, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)의 지지 구조체()32)는 제1 부분(32A) 및 제2 부분(32B)을 각각 포함하는데, 이들은 예를 들어 링 형태를 갖고, 서로 중첩하며, 상기 콘택 프로브의 바디(body)의 하우징 시트들(housing seats)을 각각 구비한다. 상기 콘택 프로브의 바디는 적절하게 성형되어(shaped) 있는데, 이에 대해서는 아래에서 더욱 자세히 설명한다. 도 3a의 실시예에서, 상기 지지 구조체(32)의 상기 제1 및 제2 부분들(32A, 32B)은 실질적으로 플레이트형(plate-like)이다.

더욱 구체적으로, 상기 제1 부분(32A)은 피검 소자(35)를 향하도록, 즉 도 3a의 국지적 기준계에 따르면 아래를 향하도록, 배치되고, 상기 제2 부분(32B)은 PCB 보드(33)를 향하도록, 즉 도 3a의 국지적 기준계에 따르면 위를 향하도록, 배치된다.

상기 지지 구조체(32)의 상기 제1 및 제2 부분들(32A, 32B)은, 캔틸레버 프로브 헤드 제조 분야에서 사용되는 물질들 중에서 선택되는, 특히 알루미늄, 세라믹 또는 다른 적절한 물질 중에서 선택되는, 동일한 또는 상이한 물질들로 제조될 수 있다.

공지의 캔틸레버 프로브 헤드들에 관해 말하면, 캔틸레버 콘택 프로브들(31)은 기준면(π), 특히 피검 소자(35)(예를 들어 테스트되는 집적회로들의 웨이퍼)의 면에 대해 각도 α로 기울어진 종축(HH)을 따라 상기 지지 구조체(32)로부터 빠져 나오며, 각각의 콘택 프로브(31)는 상기 웨이퍼 위로 일종의 낚싯대처럼, 즉 캔틸레버 방식으로 돌출되어 있다. 특히, 상기 각도 α는 0°와 65° 사이의 값, 바람직하게는 8°의 값을 가질 수 있다.

적절하게는, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)은 후크(hook)(31a)로 보통 불리는 말단부를 갖는데, 이것은 상기 종축(HH)을 따라 연장된 하강 프로브 섹션(31b)에 대해 벤딩되어 있다; 특히, 상기 후크(31a)는 바람직하게는 상기 피검 소자(35)의 상기 기준면(π)에 실질적으로 직각이 되도록 벤딩되어 있고, 따라서 이것은, 상기 하강 프로브 섹션(31b)와 함께, 상기 각도 α가 직각(right angle)만큼 증가한 것과 동일한 각도, 즉 90°와 155° 사이의 값, 바람직하게는 98°의 값을 갖는 각도를 형성한다.

상기 후크(31a)는 피검 소자(35)의 콘택 패드(35A) 상에 접할 수 있도록 구성된 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)의 콘택 팁(contact tip)(36A)으로 끝난다.

선행기술과 관련하여 그랬던 것과 같이, 이 경우에 있어서도, 용어 "팁(tip)"은 콘택 프로브의 말단 구역 또는 영역을 의미하는 것으로서 반드시 날카로울 필요는 없다는 점을 지적한다.

특히, 상기 후크(31a)는 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)가 캔틸레버 프로브 헤드(30)에 장착될 때 상기 피검 소자(35) 방향으로 돌출되는 상기 하강 프로브 섹션(31b)에 정의된 벤딩 포인트(PG1)에서 벤딩되어 있고; 따라서, 상기 하강 프로브 섹션(31b)은, 캔틸레버 프로브 헤드(30)가 그 통상의 작동에서 상기 피검 소자(35) 상에 콘택하는 동안[즉, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)의 상기 콘택 팁들(36A)이 상기 피검 소자(35)의 상기 콘택 패드들(35A) 상에 콘택하는 동안] 수직 벤딩 움직임을 하는데 있어 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)를 위한 작업 암(working arm)을 정의하며, 그 길이는 "자유 길이(free length)"라는 용어로 흔히 지칭된다.

사실, 선행기술과 관련하여 설명한 바와 같이, 캔틸레버 프로브 헤드(30)를 피검 소자(35) 상에 가압함으로써 캔틸레버 콘택 프로브들(31)의 콘택팁들(36A)과 피검 소자(35)의 콘택 패드들(35A) 사이의 우수한 접속이 보장되고, 이 콘택 중에, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)은 상기 피검 소자의 움직임에 대해 반대 방향으로, 상기 기준면(π)에 직각인 방향으로(즉, 도 3a에 Z로 표시된 방향으로) 벤딩되게 된다.

또한, 상기 후크(31a)는 테이퍼 형상을 갖는데, 이것은, 특히 다층 구조에서, 피검 소자(35)의 서로 매우 근접한(즉, 감소된 피치를 갖는) 콘택 패드들(35A)에 콘택하는데 이용될 수 있다.

본 기술분야의 당업자들 사이에 주지된 바와 같이, "피치(pitch)" 또는 콘택 패드들 간의 거리는, 관련된 패드들의 대칭 중심들을 의미하는 해당 중심들 간의 거리를 의미한다.

각각의 캔틸레버 콘택 프로브(31)는, 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)가 캔틸레버 프로브 헤드(30)에 장착될 때 상기 지지 구조체(32)로부터 PCB 보드(33) 방향으로 돌출되는 상승 프로브 섹션(31c)을 더 포함한다. 상기 상승 프로브 섹션(31c) 역시도 상기 지지 구조체(32)로부터 종축(KK)을 따라 돌출되는데, 상기 종축(KK)은 상기 하강 프로브 섹션(31b)의 종축(HH)과 실질적으로 일치하거나 또는 평행하다.

상기 하강 프로브 섹션(31b)은 PCB 보드(33)에 콘택될 때까지 계속 이어지며, 상기 PCB 보드(33)에 적절하게 연결되는데, 도 3a의 예에서는 용접점(weld)(34)에 의해 연결된다.

적절하게는, 본 발명에 따른 캔틸레버 콘택 프로브들(31)은 상기 하강 프로브 섹션(31b)과 상기 상승 프로브 섹션(31c)을 연결시키는 바디(40)를 더 포함하는데, 상기 바디(40)는 상기 지지 구조체(32)와 잘 끼워 맞춰질 수 있도록 적절하게 성형됨으로써 전통적인 수지 지지체를 사용하지 않으면서도 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)을 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30) 내에 요망하는 위치에 정밀하게 배치시킬 수 있고, 이것은 아래의 설명에서 명확해질 것이다.

더욱 구체적으로, 상기 성형 바디(40)는 적어도 한 쌍의 암들(arms)(40b1, 40b2)이 제공된 적어도 하나의 베이스부(40a)를 포함하는데, 상기 암들(40b1, 40b2)은 상기 베이스부(40a)의 서로 반대측 부분들로부터 상기 성형 바디(40)의 가로 연장 축(BB)을 따라, 특히 피검 소자(35)에 의해 정의되는 기준면(π)에 평행하게, 즉 도 3a의 기준계에 따르면 X 방향으로, 연장되어 있고; 상기 암들(40b1, 40b2)에는 돌출부들(40c1, 40c2)이 각각 더 제공되는데, 상기 돌출부들(40c1, 40c2)은 이 암들(40b1, 40b2)로부터 시작하여 특히 상기 기준면(π)에 직각인 상기 성형 바디(40)의 세로 연장 축(A)을 따라 직각으로, 즉 도 3a의 기준계에 따르면 Z 방향으로, 연장되어 있다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)가 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30) 내에 배치되어 상기 지지 구조체(32)에 의해 보유될 때, 상기 한 쌍의 암들(40b1, 40b2)은 상기 지지 구조체(32)의 제1 부분(32A)의 면, 특히 상기 피검 소자(35)를 향하는 면에 접하도록 의도된 것이고, 상기 돌출부들(40c1, 40c2)은 상기 제1 부분(32A)에 배열된 적절한 하우징 시트들 내에 수용되도록 의도된 것이며, 이것은 아래에서 더욱 명확해질 것이다.

적절하게는, 상기 성형 바디(40)는 상부(upper portion)(40d) 및 탑부(top portion)(40e)를 더 포함하는데, 상기 상부(40d)는 상기 베이스부(40a)부터 시작해서 상기 성형 바디(40)의 세로 연장 축(A)을 따라 상기 기준면(π)에 직각으로 상기 PCB 보드(33)를 향해, 즉 도 3a의 기준계에 따르면 Z 방향으로, 연장되어 있고, 상기 탑부(40e)는 상기 상부(40d)에 연결되어 있고 상기 상부(40d)의 직경(D1)보다 큰 직경(D2)을 갖는다. 상기 상부(40d)와 상기 탑부(40e)는 실질적으로 T자 형태를 갖되 상기 상부(40d)가 상기 T자의 세로대(stem)이고 상기 탑부(40e)가 상기 T자의 가로대(crosspiece)이다.

상기 성형 바디(40)의 베이스부(40a)는 실질적으로 직사각형 형상의 세로 섹션(longitudinal section)을 갖고 그것의 상기 가로 연장 축(BB)을 따라 상기 상부(40d)와 탑부(40e)의 상기 직경들(D1, D2)보다 큰 최대 가로 치수(maximum transversal dimension)를 갖는다.

바람직한 실시예에서, 상기 성형 바디(40)의 상이한 부분들, 특히 상기 베이스부(40a), 상기 돌출부들(40c1, 40c2)를 구비한 상기 암들(40b1, 40b2), 상기 상부(40d) 및 상기 탑부(40e)는 일체(single piece)로 형성된다.

적절하게는, 상기 상승 프로브 섹션(31c)은 상기 탑부(40e)에서 상기 성형 바디(40)와 연결되고, 상기 하강 프로브 섹션(31b)은 상기 베이스부(40a)에서 상기 성형 바디(40)와 연결된다.

따라서, 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)는, 일률적으로 41로 표시되며 상기 지지 구조체(32)에 형성되어 있는, 상기 성형 바디(40)를 위한 적절한 하우징 시트들(housing seats)을 포함한다.

더욱 구체적으로, 상기 지지 구조체(32)는 그것의 제1 부분(32A)에 형성된 적어도 하나의 제1 하우징 시트(41d)는 물론이고 그것의 제1 부분(32A), 특히 피검 소자(35)를 향하는 그것의 면에 항상 형성되는 한 쌍의 제2 하우징 시트들(41c1, 41c2)을 포함하는데, 상기 제1 하우징 시트(41d)는 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)의 성형 바디(40)의 상부(40d)와 탑부(40e)의 단면들의 조합과 동일한 단면을 갖고(아래에서 더욱 구체적으로 설명될 것임), 상기 제2 하우징 시트들(41c1, 41c2)은 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)의 성형 바디(40)의 암들(40b1, 40b2)의 상기 돌출부들(40c1, 40c2)에 대응하며 상호 보완적인 형태를 갖는다.

유사하게, 지지 구조체(32)의 제2 부분(32B)은 상기 제1 하우징 시트(41a)에 위치한 적절한 개구들(41e)을 포함하는데, 이것들은 상기 성형 바디(40)의 통과를 위한 것이며, 특히 그 탑부(40e)의 통과를 위한 것이다.

이로써, 상기 성형 바디(40)를 통해, 캔틸레버 콘택 프로브(31)를 캔틸레버 프로브 헤드(30) 내에, 특히 그 지지 구조체(32) 내에 정확히 보유하는 것이 가능해지는데, 이때 상기 암들(40b1, 40b2)의 상기 돌출부들(40c1, 40c2)가 상기 제2 하우징 시트들(41c1, 41c2) 내로 삽입됨으로써 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)가 상기 기준면(π)에 평행한 방향, 즉 도 3a의 기준계에 따르면 X 방향으로 움직이지 못하게 되고, 상기 제2 부분(32B) 상에 접하는 상기 탑부(40e)가 그 밑에 위치한 상기 상부(40d)의 직경(D1)보다 큰 직경(D2)을 가짐으로써 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)가 상기 기준면(π)에 직각인 방향, 즉 도 3a의 기준계에 따르면 Z 방향으로 움직이지 못하게 된다.

대안적 실시예에 의하면, 도 3b에 개략적으로 예시된 바와 같이, 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)는 상기 상승 프로브 섹션(31c)에, 바람직하게는 그 시작점에, 즉 상기 탑부(40e)에 근접한 위치에, 정의된 추가 벤딩 포인트(PG2)를 더 포함함으로써, 상기 상승 프로브 섹션(31c)이 상기 기준면(π)에 평행한 상기 PCB 보드(33)의 면에 실질적으로 직각이 되며, 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)의 추가 말단부가 형성되는데, 상기 추가 말단부는 상기 PCB 보드(33)에 대한 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)의 추가 콘택 팁을 형성하는 추가 콘택 말단(36B)으로 끝난다.

이로써, 상기 하강 프로브 섹션(31b)이 상기 피검 소자(35) 상에 가압 콘택될 때, 즉 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)의 통상적 동작 중에, 상기 하강 프로브 섹션(31)이 작업 암을 정의하듯이, 상기 상승 프로브 섹션(31c)도 역시, 그것이 상기 PCB 보드(33)로 밀어질 때, 특히 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)의 조립 중에, 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)를 위한 작업 암을 정의한다.

이 경우에 있어서 상기 콘택 프로브들(31)의 상기 추가 말단(36B)은 선행기술과 관련하여 설명한 수직형 콘택 프로브의 콘택 헤드처럼 동작할 수 있다는 것을 유념하여야 한다. 적절하게는, 이 대안적 실시예에 의하면, 아래에서 더욱 구체적으로 설명되듯이, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)이 상기 추가 벤딩 포인트(PG2)를 구비하고 따라서 상기 PCB 보드(33)에 직각인 상승 프로브 섹션(31c)을 구비함으로써, 수직형 기술(vertical technology)에 전형적인 프로브들과 PCB 보드 사이의 콘택 전략을 채택하는 것이 가능해진다.

더욱 구체적으로, 본 발명에 따라 적절하게는, 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)는 이 경우에 있어서 지지 플레이트(37)를 더 포함할 수 있는데, 이것은 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)의 상기 추가 말단들(36B)에서 상기 상승 프로브 섹션들(31c)이 통과하는데 적절한 홀들(37A)을 구비한다.

상기 지지 플레이트(37)는 세라믹 또는 다른 적절한 물질과 같은 적절한 절연 물질로 형성될 수 있고, 예를 들어 용접을 통해 상기 지지 구조체(32)의 상기 제2 부분(32B)에 연결 또는 일체화될 수 있으며, 도 3b에 예시된 바와 같이, 상기 지지 구조체(32)는 이 지지 플레이트(37)에서 상기 PCB 보드(33)에 접하는 적어도 일부를 갖도록 적절하게 성형되어 있다.

상기 지지 플레이트(37)는 상기 PCB 보드(33)에 고정될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따라 유리하게는, 상기 콘택 프로브(31)의 추가 말단(36B)이 상기 PCB 보드(33), 특히 그 위에 구현된 적절한 콘택 패드(33A)와 직접적으로 콘택한다는 것을 유념하여야 하는데, 이때, 그에 대응하는 상기 상승 프로브 섹션(31c)은 상기 지지 플레이트(37)의 홀(37A)에 의해 적절하게 안내된다.

이로써, 상기 PCB 보드(33) 상에 접하는 상기 상승 프로브 섹션(31c)과 상기 추가 벤딩 포인트(PG2)를 구비하는 상기 콘택 프로브(31)의 구조 덕분에 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)의 상기 PCB 보드(33)에 대한 용접점(34)을 생략하는 것이 가능하고, 그 대신에, 상기 PCB 보드(33)와의 콘택은 상기 상승 프로브 섹션(31c)에 있는 상기 프로브의 추가 말단(36B)에 의해 제공된다.

다시 말해, 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31), 더욱 구체적으로는 그것의 상기 상승 섹션(31c)이, 수직형 기술에서의 프로브들의 콘택 헤드들과 동일한 방식으로, 홀들(37A)을 구비한 상기 지지 플레이트(37) 내로 슬라이딩되며, 상기 PCB 보드(33)의 콘택 패드들(33A) 상에 가압에 의해 콘택되기에 적합한 추가 말단(36B)을 구비한다.

상기 피검 소자(35)의 각각의 콘택 패드(35A) 위에서 점점 가늘어지고 벤딩되어 있으며 상기 하강 프로브 섹션(31b)으로부터 시작하는 말단부 또는 후크(31a)를 갖는 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)가 상기 지지 구조체(32)에 의해 지지되고 상기 지지 구조체(32)의 상기 성형 바디(40)에서 그것과 끼워 맞춰져 보유됨으로써 상기 프로브와 상기 헤드가 전체적으로 캔틸레버 기반 구조체로 유지될 수 있다는 것도 추가적으로 유념하여야 한다.

이 경우, 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)는 수직형 기술의 소위 "직접 부착(direct attach)"과 유사한 방식으로 상기 PCB 보드(33)에 연결된다.

또한, 그 작동에 있어서, 상기 후크(31a) 및 상기 상승 프로브 섹션(31c)은, 피검 소자(25) 상에 접하고 PCB 보드(33)에 콘택할 때, 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)의 서로 반대측 말단들, 즉 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)의 통상적 작동 중에 각각의 콘택 패드들 상에 접할 수 있도록 구성된 말단들에 위치한 2개의 스프링들에 비유될 수 있다.

도 3c에 개략적으로 예시된 또 다른 대안적 실시예에 의하면, 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)는 그것의 상기 성형 바디(40)에 적어도 하나의 개구(opening)(38)를 더 포함하는데, 이것은 실질적으로 슬롯형(slot-like)이며 상기 성형 바디(40)의 가로 연장 축(BB)에 평행한 축을 따라 배열되어 있고, 특히 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)가 작동하는 동안, 즉 피검 소자(35) 상에 가압 콘택하는 동안 그 안에 내재되어 있는 캔틸레버 콘택 프로브(31)의 후크(31a)와 그에 대응하는 하강 프로브 섹션(31b)이 움직이는 동안, 상기 성형 바디(40) 자체의 탄성을 증가시킬 수 있다. 상기 성형 바디(40), 특히 그것의 상기 베이스부(40a)가 접하는 상기 제1 부분(32A)에 근접한 상기 성형 바디(40)의 부분, 즉 상기 상형 바디(40)와 상기 지지 구조체(32)의 상기 제1 부분(32) 사이의 경계에 근접한 상기 성형 바디(40)의 부분에 상기 개구(38)가 위치하는 것이 바람직하다. 이 개구(38)는 더 길게 연장된 암(40b2)에 가깝게 배열되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)는 상기 지지 구조체(32)의 적어도 하나의 제3 부분(32C)을 포함하는데, 이것은 적어도 하나의 암에, 예를 들어 도 3c의 예에서는 암 40b1에, 위치하고, 상기 암(40b1)을 수용할 수 있도록 구성된 움푹부(indentation)를 적절하게 구비한다. 특히, 상기 암(40b1)은 따라서 상기 지지 구조체(32)의 상기 제2 부분(32B)과 제3 부분(32C) 사이에서 점점 가늘어지는데, 이것은 그 움직임을 방지한다.

상기 제3 부분(32C)을 다른 편 암(40b2)에 형성하거나 상기 암들(40b1, 40b2) 모두에 형성하는 것도 역시 가능하다.

적절하게는, 상기 지지 구조체(32)의 상기 제3 부분(32C)은 상기 콘택 프로브들(31), 특히 그 암들(40b1, 40b2)을 보유하는 기능을 수행하며, 이들이 파손되는 경우 발생 가능한 어떠한 물질 낙하도 방지함으로써, 어떤 물질에 부딪혀 손상될 수 있는 위험을 대비하지 않은 피검 웨이퍼의 안전을 보장할 수 있다.

마지막으로, 상기 암들(40b1, 40b2)의 돌출부들(40c1, 40c2)에 적절한 절흔들(notches)(40f1, 40f2)을 제공하는 것도 가능한데, 상기 절흔들(40f1, 40f2)은 대응하는 하우징 시트들(41c1, 41c2) 내에 수용된 상기 돌출부들(40c1, 40c2)의 부분들에 형성되며 그 돌출부들(40c1, 40c2)의 탄성을 증가시킬 수 있다.

상기 성형 바디(40)의 상이한 실시예들이 도 4a 내지 도 4c에 개략적으로 예시되어 있다.

특히, 도 4a의 예에서 상기 성형 바디(40)는 서로 동일한 길이(L1, L2)를 갖는 암들(40b1, 40b2)을 갖는 반면, 도 4b 및 도 4c의 예들에서는 암들(40b1, 40b2)이 서로 다른 길이(L1, L2)를 갖는데, 이러한 길이는 베이스부(40a)로부터 측정된다.

도 4a 내지 도 4c의 성형 바디(40)의 실시예들에 대응하는 암들(40b1, 40b2)의 돌출부들(40c1, 40c2)의 하우징 시트들(41)이 도 5a 내지 도 5c에 개략적으로 예시되어 있는데, 여기서 제2 하우징 시트들(41c1, 41c2)은 상기 성형 바디(40)의 상기 돌출부들(40c1, 40c2)의 상이한 길이에 대응하여 제1 하우징 시트(41d)에 대해 상이한 거리(E1, E2)로 각각 이격 배치되어 있으며, 상기 거리는 상기 탑부(40e)로부터 시작하여 측정된다.

상기 제1 하우징 시트(41d)는, 상기 성형 바디(40)의 상기 상부(40d)의 단면의 형태와 크기에 대응하며 상호 보완적인 형태와 크기를 갖는 세로대(stem) 및 상기 탑부(40e)의 단면의 형태와 크기에 대응하며 상호 보완적인 형태와 크기를 갖는 가로대(crosspiece)를 구비한 적절한 T자 형태를 가지며, 따라서 상기 제1 하우징 시트(41d)는 상기 상부(40d)와 상기 탑부(40e)의 단면들의 조합에 의해 주어지는 형태를 갖는다.

따라서, 간단하면서도 즉각적인 방식으로, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)을 이들을 포함하는 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)의 상기 지지 구조체(32) 내에 정밀하게 위치시키고 정확하게 보유되도록 하는 것이 가능하다는 것을 유념하여야 한다. 특히, 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)의 성형 바디(40)의 상부(40d)와 탑부(40e)가 상기 지지 구조체(32) 내로, 특히 상기 제1 하우징 시트(41d)의 상기 가로대에서 상기 지지 구조체(32)의 상기 제1 부분(32A) 내로, 도 4a에 표시된 바와 같이 기준면(π)에 직각인 제1 이동 방향(Dir1)을 따라 상기 제1 하우징 시트(41d)에 위치한 개구(41e)까지 삽입되며, 상기 암들(40b1, 40b2)의 돌출부들(40c1, 40c2)이 그들에 대응하는 제2 하우징 시트들(41c1, 41c2)로 들어가 메우게 되고, 따라서, 상기 제1 하우징 시트(41d)의 세로대에 상기 상부(40d)를 수용하고 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)의 움직임을 차단하기 위하여, 도 5a에 표시된 바와 같이 기준면(π)에 직각인 제2 이동 방향(Dir2)을 따라 가로 방향으로(transversally) 이동하게 된다.

적절하게는, 캔틸레버 콘택 프로브(31)의 성형 바디(40)와 캔틸레버 프로브 헤드(30)의 세라믹 지지 구조체(32) 사이의 기계적 결합을 갖기 위하여, 상기 성형 바디(40)의 상기 상부(40d)의 높이는 상기 제2 부분(32B)의 두께보다 작거나 그와 동일하다.

이로써, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)의 상승 섹션들(31c)을 각각의 제1 T자형 하우징 시트들(41d) 내로 삽입하되 상기 탑부(40e)의 직경(D2)과 동일한 크기를 갖는 상기 T자의 가로대에 삽입한 후 상기 성형 바디(40)의 상기 상부(40d)의 직경(D1)과 동일한 크기를 갖는 상기 T자의 세로대에 각각의 상기 성형 바디(40), 특히 그 상부(40d)를 끼워 맞춰(fitting) 상기 상승 섹션들(31c)을 수평 이동시킴으로써, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)이 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30) 내에 장착될 수 있다.

도 6a에 개략적으로 예시된 또 다른 대안적 실시예에 의하면, 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)는, 상기 하강 프로브 섹션(31b)에 형성되고 상기 후크(31a)에 연결된 팬터그래프 부분(50)으로서의 형태를 본질적으로 갖는 댐핑부를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)는 도 3c에 예시된 실시예에 대응하는 성형 바디(40)를 포함하지만, 도 4a 또는 도 4c와 같은 성형 바디(40)와 상기 팬터그래프 부분(50)을 구비한 캔틸레버 콘택 프로브들(31)도 역시 고려될 수 있을 것이다. 항상 오직 예로서, 상기 지지 구조체(32)는 상기 암들(40b1, 40b2)을 보유하기 위한 상기 제3 부분(32C)을 포함한다.

더욱 구체적으로, 상기 팬터그래프 부분(50)은 벤딩 포인트들 PG1a 및 PG1b 각각에서 상기 후크(31a)와 상기 하강 프로브 섹션(31b)에 연결된다.

상기 팬터그래프 부분(50)은, 응력(stresses)을 균일하게 분배하기 위해 가변 섹션들(variable sections)을 갖고 실질적으로 평행육면체(parallelepiped)로서 배열되어 있으며 그 안에 빈 공간(empty space)(50e)을 정의하는 4개의 변들(sides)(50a-50d)을 본질적으로 포함한다. 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)의 콘택 팁(36A)이 피검 소자(35)의 콘택 패드(35A) 상에 가압 콘택되는 동안 상기 팬터그래프 부분(50)이 요망되는 댐핑 기능을 수행할 수 있다는 것이 즉각적으로 명확하다.

도 6b에 개략적으로 예시된 바람직한 대안적 실시예에 의하면, 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)는 상기 상승 프로브 섹션(31c)에 형성 스프링 부분(spring portion)(51)으로서의 형태를 본질적으로 갖는 추가 댐핑부를 더 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 스프링 부분(51)은 상기 추가 벤딩 포인트(PG2)에서 상기 성형 바디(40)의 탑부(40e)에 연결되고, 상기 PCB 보드(33)의 콘택 패드(33)와 접촉하는데 적합한 추가 말단(36B)을 정의한다. 위에서와 마찬가지로, 단순히 예로서, 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)는 도 3c에 예시된 실시예에 대응하는 성형 바디(40)를 포함하지만, 도 4a 또는 도 4c와 같은 성형 바디(40)를 구비한 캔틸레버 콘택 프로브들(31)도 역시 고려될 수 있을 것이다; 또한, 상기 지지 구조체(32)는 상기 암들(40b1, 40b2)을 보유하기 위한 상기 제3 부분(32C)을 포함하는 것으로 예시되어 있지만 이것이 결여될 수도 있다.

도 6b에 예시된 예에서, 상기 스프링 부분(51)은 길게 늘려진 N의 형태를 실질적으로 갖는다. 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)의 추가 말단(36A)이 상기 PCB 보드(33)의 콘택 패드(33A) 상에 가압 콘택되는 동안 상기 스프링 부분(51)이 요망되는 댐핑 기능을 제공할 수 있다는 것이 즉각적으로 명확하다.

상기 스프링 부분(51)을 구비하지만 상기 팬터그래프 부분(50)은 구비하지 않는 캔틸레버 콘택 프로브들(31)을 구현하는 것도 가능하다는 것은 자명하다.

상기 콘택 프로브(31)가 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)에 장착될 때 상기 PCB 보드(33) 방향으로 돌출되는 상기 상승 프로브 섹션(31c)에 정의된 상기 추가 벤딩 포인트(PG2)의 존재로 말미암아, 도 3c의 캔틸레버 콘택 프로브들(31)의 실시예를 비제한적 예로서 이용하는 도 7에 개략적으로 예시된 바와 같이, 콘택 프로브들(31)의 추가 말단들(36B)이 특히 PCB 보드(33)의 콘택 패드들(33A)의 공간적 분포에 따라 공간적으로 분포될 수 있다는 것을 유념하여야 한다. 특히, 상기 콘택 팁들(36A)은 단 하나의 줄(row)에 배열되고 상기 팬터그래프 부분들(5)은 도면에서 중첩되어 있는 반면, 상기 스프링 부분들(51)을 갖는 상승 프로브 섹션들(31c) 및 따라서 콘택 프로브들(31)의 콘택 헤드들로서 기능하는 추가 말단들(36B)은 수 개의 줄들(도면에서는 두 줄)에 분포된다.

상기 상승 프로브 섹션들(31c)이 상이한 크기를 갖고 거기에 형성될 수도 있는 상기 스프링 부분들(51)이 상이한 크기를 갖는 덕분에, 상기 PCB 보드(33) 상의 콘택 패드들(33A)의 분포를 심지어 두 줄 이상으로 변경하는 것이 가능하다는 점을 유념하여야 한다. 따라서, 피검 소자(35)의 콘택 패드들(35A)에 대한 상기 PCB 보드(33)의 콘택 패드들(33A)의 피치 제약을 완화시키는 것이 가능하다.

이로써, 수직형 기술에서 전통적으로 발생하는 부가적 구성의 도입, 특히 스페이스 트랜스포머의 도입 없이도, 캔틸레버 콘택 프로브들(31)과 상기 PCB 보드(33)의 콘택 패드들(33A) 사이의 접촉을 형성하는 것이 유리하게도 가능하다.

PCB 보드(33)의 콘택 패드들(33A)의 분포가 피검 소자(35)의 콘택 패드들(35A)의 분포에 비해 훨씬 느슨한 공간적 제약을 갖는다는 것이 사실 알려져 있는데, 이것은, 추가 벤딩 포인트(PG2)를 구비한 상술한 캔틸레버 콘택 프로브들(31)을 포함하는 캔틸레버 프로브 헤드(30)를 통해 부가적 구성을 사용하지 않고도 그대로 카피(copy)될 수 있다.

특히, 도 7에는, 서로에 대해 적절하게 시프트(shift)되어 있어 상이한 위치에 있는 PCB 보드(33)의 콘택 패드들(33A)에 콘택할 수 있는 추가 말단들(36B, 36B')을 각각 정의할 수 있도록 구성된 스프링 부분들(51, 51')에 각각 연결된 벤딩 포인트들(PG2)을 그 상승 섹션들에 각각 구비하는 제1 캔틸레버 콘택 프로브(31) 및 제2 캔틸레버 콘택 프로브(31')를 포함하는 캔틸레버 프로브 헤드(30)가 예시되어 있다. 더욱 구체적으로, 상기 상승 프로브 섹션들의 말단부들, 즉 상기 스프링 부분들(51, 51')의 말단부들은 상기 지지 플레이트(37)의 서로 다른 홀들(37A, 37A')에 적절히 수용되어 있다. 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31, 31')은 도 7의 도면에서 서로 중첩되어 있는 팬터그래프 부분들(50)을 각각 더 구비한다.

콘택 프로브들(31)의 상기 추가 말단들(36B)을 그에 대응하는 콘택 팁들(36A)에 대해 공간적으로 재분포시키는 것이, 도 8에 도시된, PCB 보드(33)가 비쳐 보이는, 캔틸레버 프로브 헤드(30)의 상측 평면도에 의해 더 강조된다. 이 도면에서는, 상기 추가 벤딩 포인트들(PG2)을 구비한 상기 콘택 프로브들(31)의 구성을 통해 제1 거리 또는 피치(P1)를 갖는 피검 소자(35)의 콘택 패드들(35A)을 상기 제1 피치(P1)보다 긴 제2 거리 또는 피치(P2)(P2>P1)를 갖는 PCB 보드(33)의 콘택 패드들(33A)과 연결시킬 수 있고, 따라서 스페이스 트랜스포머와 같은 부가적 구성에 기댈 필요 없이 원하는 공간적 변형을 얻을 수 있음이 특히 분명하다.

상기 지지 구조체(32) 및 상기 지지 플레이트(37)를 조립 단계에서 상기 PCB 보드(33)로 적절하게 가압함으로써, 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)의 통상적 작동 중에 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)의 상승 프로브 섹션(31c), 특히 상기 추가 콘택부(36B)와 상기 PCB 보드(33)의 콘택 패드(33A)의 콘택을 보장할 수 있다는 것 또한 유념하여야 한다. 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)에 장착된 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)의 가압 콘택 중에, 특히 상기 콘택 플레이트(37)가 제공된 상기 지지 구조체(32)가 상기 PCB 보드(33)에 접하게 될 때, 스프링으로 작용할 수 있는 상기 상승 프로브 섹션(31c)을 형성하는 상기 추가 벤딩 포인트(PG2)의 존재 덕분에 상기 가압 조립이 얻어질 수 있다.

도 6b 및 도 7에 예시된 것들과 같이, 스프링 부분(51)을 구비한 캔틸레버 콘택 프로브들(31)의 경우에 이러한 효과가 더 보장된다.

상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)은, 상기 후크들(31a)의 말단을 이루는 콘택 팁들(36A)이 충분한 접촉력(contact force)으로 상기 피검 소자(35)의 콘택 패드들(35A) 상에 콘택하는 것을 보장할 수 있는 적절한 치수를 갖는다는 점도 역시 유념하여야 한다. 특히, 각각의 콘택 프로브(31)에 의해 가해지는 힘(F)은 상기 지지 구조체(32)로부터 돌출된 프로브 부분에 의해 형성되는 암(arm)에 비례하며 다음과 같다:

F = E * D⁴/L³　 (1)

여기서:

E는 영률(Young's modulus)[또는 종탄성계수(longitudinal elastic modulus)]이고;

D는 상기 콘택 프로브(31)의 직경[하강 프로브 섹션(31b)에서 그 단면의 최대 치수를 의미]이며;

L은 암(arm)(또는 자유 길이)을 정의하는 상기 하강 프로브 섹션(31b)의 길이이다.

본 발명에 따라 적절하게는, 상기 콘택 프로브(31)가 그 상승 섹션(31c)에서 압박됨으로써 상기 PCB 보드(33) 상에, 특히 그 콘택 패드들(33A) 상에 유사한 힘이 가해지는데, 설명한 바와 같이 상기 상승 섹션(31c)은 수직형 기술 프로브의 콘택 헤드 부분처럼 실질적으로 작용한다.

유리하게는, 도 6b 및 도 7에 예시된 바람직한 실시예에서, 피검 소자(35)의 콘택 패드들(35A) 상에 그리고 PCB 보드(33)의 콘택 패드들(33A) 상에 가해지는 힘들은, 상기 추가 벤딩 포인트(PG2)를 구비한 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)의 상기 하강 및 상승 프로브 섹션들(31b, 31c)에 각각 형성된 상기 댐핑부들, 특히 팬터그래프 부분(50)과 스프링 부분(51)에 의해 약화된다.

이미 밝혔듯이, 상기 추가 벤딩 포인트(PG2)를 서로 다르게 위치시킴으로써, 적절한 공간적 변형을 창출할 수 있게 되고, 도 8에도 예시된 바와 같이, 특히 상기 PCB 보드(33)의 콘택 패드들(33A)을 이들의 더 큰 치수에 적당한 거리만큼 이격 배치하여 이들을 분포시킬 수 있게 된다.

상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)의 조립 중에 캔틸레버 콘택 프로브들(31)의 상승 프로브 섹션들(31c)이 상기 추가 말단들(36A)에서 PCB 보드(33)의 콘택 패드들(33A)과 콘택하게 됨으로써, 그리고 특히, 지지 플레이트(37)가 제공된 지지 구조체(32)가 PCB 보드(33)에 압력을 가함으로써, 본 발명에 따른 캔틸레버 프로브 헤드(30)가 수직형 기술의 부정적 측면[즉, 수직형 프로브들의 헤드 말단부들과 PCB 보드의 콘택이 유동적이며, 각각의 팁 부분들이 피검 소자의 콘택 패드들 상에 콘택(터치)될 때마다 매번 재현(recreate)되어야 한다는 것]을 극복할 수 있게 한다는 것 역시도 유념하여야 한다.

다시 말해, 본 발명에 따른 캔틸레버 프로브 헤드(30)에서는, 피검 소자(35)의 콘택 패드들(35A)에 후크들(31a)이 각각 콘택하지 않는 경우에도 캔틸레버 콘택 프로브들(31)의 상기 상승 섹션들(31c)과 PCB 보드(33)의 콘택 패드들(33A) 사이의 콘택이 보장될 수 있다.

게다가, 본 발명에 따른 콘택 프로브들 및 캔틸레버 프로브 헤드의 특징들에 기초하여, 특히 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)의 바람직한 실시예로 추가적인 기술적 과제를 해결하는 것이 가능하다.

상기 추가 벤딩 포인트(PG2)를 구비한 캔틸레버 콘택 프로브들(31)의 구성을 통해 그리고 상기 추가 말단(36B)을 PCB 보드(33) 상에 가압 콘택시키는 것을 통해, 프로브 헤드를 모듈 방식으로 제조하는 것이 사실상 가능해진다. 더욱 구체적으로, 이러한 모듈형 프로브 헤드는 PCB 보드(33)와 다수의 모듈들(60)을 포함하는데, 상기 모듈들(60) 각각은 지지 구조체(32)를 구비하고, 상기 지지 구조체(32)로부터 콘택 프로브들(31)이 돌출되어 있고, 상기 콘택 프로브들(31)은 일 측에서는 후크들(31a)로 다른 측에서는 상승 섹션들(31c)로 끝나며, 상기 상승 섹션들(31c)은 상기 지지 구조체(32)와 일체로 형성된 지지 플레이트(37)에 형성된 홀들(37A)에 의해 적절하게 안내된다. 따라서, 각각의 모듈(60)은 상술한 캔틸레버 프로브 헤드(30)의 특징들을 가지면서도 단일 피검 소자(35)의 크기에 필적하는 크기로 제조되되, 특히 오직 약간만 더 크게 제조되는데, 여기서 "필적하는"은, 모듈(60)에 의해 점유되는 면적이 피검 소자(35)에 의해 점유되는 면적과 동일하거나 그보다 50%까지만, 바람직하게는 20%까지만 더 큰 것을 의미한다.

상기 다수의 모듈들(60)이, 피검 소자들을 포함하는 칩 웨이퍼의 면적에 해당하는 면적으로서 PCB 보드의 사용 가능 표면에 상응하는 면적에 걸쳐 연장되도록 특히 배열됨으로써, 더 많은 소자들을 병행적으로 테스트하는데 적합한 모듈형 프로브 헤드가 제공될 수 있다.

더욱 구체적으로, 상기 모듈들(60)을 수용하기 위한 적절한 지지 구조체 또는 금속 하우징이 PCB 보드(33)에 제공된다.

적절하게는, PCB 보드(33)에 결부된 다수의 모듈들(60)을 포함하는 이러한 모듈형 프로브 헤드는 손상의 경우 상기 모듈들을 개별적으로 교체하는 것을 가능하게 한다는 이점이 있는데, 이러한 교체는, 캔틸레버 콘택 프로브들(31)이 와이어 용접을 요구하지 않고 그 추가 말단(36B)에서 수직형 기술의 소위 "직접 부착"과 유사한 방식으로 PCB 보드(33)의 콘택 패드들(33A) 상에 콘택되기 때문에 가능하다.

더욱 구체적으로, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 각각의 모듈(60)은 적어도 하나의 고정 요소(fixing element), 특히 나사(62)를 수용할 수 있도록 구성된 적어도 하나의 홀(61A)(특히, 나삿니가 있는)을 적절하게 구비한 적어도 하나의 콘택부(61)를 포함하는데, 상기 나사(62)를 돌려 조임으로써 상기 모듈(60)이 PCB 보드(33)의 지지 구조체 또는 상기 PCB 보드(33) 자체와 일체화 되거나 그것에 고정된다.

도 9a에 예시된 바람직한 실시예에서, 각 모듈(60)은 지지 플레이트(37)가 제공된 지지 구조체(32)를 따라 배열된, 특히 실질적으로 사각형인 상기 지지 구조체(32)의 대각(opposite angles)에 배열된 적어도 한 쌍의 콘택부들(61)을 구비한다.

도 9b에 개략적으로 도시된 바와 같이, PCB 보드(33)에 대해 각 모듈(60)을 정확히 위치시키고 그 교체를 가능하게 하기 위하여, PCB 보드(33)의 지지 구조체에 미리 배열된 동일 개수의 하우징들(미도시)과 상호 보완적인 적절한 형태들을 갖는 정렬 요소들 또는 정렬 핀들(63)을 각 모듈에 제공하는 것도 역시 가능하다.

더욱 구체적으로, 상기 하우징들과 정렬 필들(63) 사이의 결합을 통해 각 모듈(60)의 정확한 조립을 보장하기 위하여, 상기 정렬 핀들(63)은 지지 구조체(32)로부터 PCB 보드(33) 방향으로 돌출된 작은 실린더 또는 피라미드의 형태를 가질 수 있고, PCB 보드(33)의 지지 구조체의 적절한 하우징들에서 자신들의 위치를 제한된 여유 간격(limited clearance)(예를 들어, 10 마이크론 미만)으로 찾아낼 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 모듈들(60)을 수용하기 위한 상기 지지 구조체 또는 금속 하우징에는 상기 PCB 보드(33)와의 정렬을 위한 콘택 포인트들이 추가적으로 적절하게 제공된다.

다수의 모듈들(60)을 포함하는 모듈형 프로브 헤드는, 예를 들어 손상의 경우, 그 일부만을 교체하는 것을 가능하게 하는 추가 이점을 갖는다는 것을 유념하여야 하는데, 이것은, 지금까지는, 소위 유동(floating) 콘택 프로브들을 가짐으로써 하나 이상의 손상된 프로브들을 간단히 뽑아 내어 교체하는 것이 가능한 수직형 기술의 배타적 이점이었다. 알맞게는, 하나 이상의 모듈들(60)에 대응하는 교체 가능한 부분은 전체 프로브 카드보다 작은 크기를 갖고(즉, 피검 소자들의 웨이퍼의 크기보다 작고), 따라서 프로브 카드 자체의 유지 비용을 감소시킬 수 있는데, 이것은 메모리 테스트 분야와 같은 소위 저비용 또는 대량 생산 분야에서 특히 요망되는 것이다.

예를 들어 나사 조임에 의해 PCB 보드(33)의 지지 구조체에 고정시키는 것을 가능하게는 적절한 콘택부들(61)이 제공된 모듈들(60)을 사용하는 덕분에, 손상된 부분의 교체 작업이 수직형 기술에서 제조된 헤드들의 하나 이상의 프로브들의 교체보다 더 간단해지고, 이러한 모듈(60)의 교체 작업이 상기 프로브 헤드가 장착된 테스트 장치에서 직접 행해질 수 있을 뿐만 아니라 숙련된 작업자를 이용하지 않고 행해질 수 있다.

결론적으로, 상기 성형 바디를 구비한 캔틸레버 콘택 프로브는 그 프로브가 수용되는 캔틸레버 프로브 헤드의 지지 구조체에 형성된 대응 하우징 시트들에 정확하고 정밀한 방식으로 결합할 수 있음을 유념하여야 한다.

이로써, 제조된 프로브 헤드는, 이러한 캔틸레버 콘택 프로브들 덕분에, 전통적인 캔틸레버 기술에서와 같은 보유 수지(retaining resin)의 사용을 요구하지 않는다.

또한, 위에서 설명한 바와 같이 지지 구조체로부터 PCB 보드 방향으로 돌출되도록 의도된 그 상승 섹션들에 적어도 하나의 추가 벤딩 포인트를 구비한 캔틸레버 콘택 프로브들의 경우, 캔틸레버 기술의 기본 구조를 유지하면서도 그 기술의 이점들을, 용접 없이 그리고 그 프로브 헤드의 지지 구조체의 전체 치수에 비해 훨씬 큰 면적을 사용할 필요 없이 콘택이 수행되고 상기 지지 구조체에는 오직 지지 플레이트만이 일체로 형성되는 수직형 기술의 이점들과 결합시킨 캔틸레버 프로브 헤드를 구현하는 것이 가능하다.

특히, 이러한 프로브 헤드는 제조 시와 그 사용 기간 동안 모두에 있어서 확실히 고비용을 유발하지 않는다는 것을 유념하여야 하는데, 제조 시에는 캔틸레버 기술에 전형적인 감소된 비용 덕분에 그렇고, 사용 기간 동안에는 개별적으로 교체 가능한 모듈들의 사용 덕분에 특히 그러하다.

또한, PCB 보드에 실질적으로 직각인 상승 섹션들을 구비한 캔틸레버 콘택 프로브들의 구성 덕분에, PCB 보드 자체의 콘택 패드들의 거리 또는 피치를 쉽게 조정하는 것이 가능하고; 심지어 매우 크고 매우 떨어져 있는 콘택 패드들을 PCB 보드 상에 형성할 수 있도록 하는데 있어서, 상기 추가 콘택 말단들로 끝나는 이 상승 프로브 섹션들을 그 길이를 간단히 조정하여 이들을 "펼치는(fan out)" 것으로 사실 충분하다.

따라서, 상기 캔틸레버 프로브 헤드가 결부된 PCB 보드의 비용을 줄이는 것도 가능한데, 상기 PCB 보드 비용은 사실상 그 패드들의 밀도 또는 피치 그리고 크기와 관련이 있다.

본 발명에 따라 제조된 프로브 헤드는 그 자체가 스페이스 트랜스포머가 된다는 것도 역시 유념하여야 하는데, 이를 통해, 테스트 장치와 가장 관련이 높은 비용으로서 전술한 바와 같이 사실상 콘택 패드들의 밀도 또는 피치 그리고 치수와 관련된 비용인 상기 PCB 보드 비용을 더 감소시킬 수 있게 된다.

또한, 하나 이상의 프로브 섹션들에 댐핑부들이 존재함으로써, 해당 말단부들이 피검 소자의 콘택 패드들 및/또는 PCB 보드의 콘택 패드들 상에 콘택하는 것을 더욱 향상시키는 것이 가능해진다.

마지막으로, 본 발명에 따라 캔틸레버 프로브 헤드를 모듈 방식으로 제조함으로써, 하나 이상의 모듈들에 대응하는 손상된 헤드 부분들만의 교체 가능성이 보장된다.

Claims

하강 프로브 섹션(descending probe section)(31b)과 상승 프로브 섹션(ascending probe section)(31c) 사이에 개재된 프로브 바디(probe body)(40)를 포함하는 캔틸레버 콘택 프로브(31)로서,
상기 하강 프로브 섹션(31b)은, 상기 콘택 프로브가 캔틸레버 프로브 헤드(30)에 장착될 때 피검 소자들(35)의 웨이퍼의 면에 대응하는 기준면(π)에 대해 기울어지는 소정의 종축(longitudinal axis)(HH)을 따라 연장되고,
상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)는 적어도 하나의 말단부(31a)를 포함하되, 상기 말단부(31a)는 상기 하강 프로브 섹션(31b)에 형성되어 있고 상기 종축(HH)에 대해 벤딩되어 있으며 벤딩 포인트(PG1)로부터 시작해서 상기 웨이퍼의 피검 소자(35)의 콘택 패드(35A) 상에 접할 수 있도록 구성된 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)의 콘택 팁(36A)으로 끝나는,
캔틸레버 콘택 프로브(31)에 있어서,
상기 바디(40)는 적절히 성형되어 있고(shaped) 적어도 하나의 베이스부(base portion)(40a)를 포함하는데, 상기 베이스부(40a)에는 상부(upper portion)(40d)와 탑부(top portion)(40e)가 제공되어 있고, 상기 상부(40d)는 상기 베이스부(40a)로부터 시작해서 상기 성형 바디(shaped body)(40)의 세로 연장 축(longitudinal extension axis)(A)을 따라 상기 기준면(π)에 직각으로 연장되어 있고, 상기 탑부(40e)는 상기 상부(40d)에 연결되어 있고 상기 상부(40d)의 직경(D1)보다 큰 직경(D2)을 가지며, 상기 상부(40d)와 상기 탑부(40e)는 실질적으로 T자 형태를 갖되 상기 상부(40d)가 상기 T자의 세로대(stem)이고 상기 탑부(40e)가 상기 T자의 가로대(crosspiece)인 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 콘택 프로브(31).
제1항에 있어서,
상기 상승 프로브 섹션(31c)은 상기 탑부(40e)에서 상기 성형 바디(40)와 연결되고, 상기 하강 프로브 섹션(31b)은 상기 베이스부(40a)에서 상기 성형 바디(40)와 연결되는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 콘택 프로브(31).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 성형 바디(40)의 상기 베이스부(40a)는, 상기 베이스부(40a)의 서로 반대측 부분들로부터 상기 세로 연장 축(AA)에 직각이고 상기 기준면(π)에 평행한 상기 성형 바디(40)의 가로 연장 축(transversal extension axis)(BB)을 따라 연장된 적어도 한 쌍의 암들(arms)(40b1, 40b2)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 콘택 프로브(31).
제3항에 있어서,
상기 암들(40b1, 40b2) 각각은, 그로부터 직각으로 출발하여 상기 성형 바디(40)의 상기 세로 연장 축(AA)을 따라 상기 탑부(40e) 방향으로 연장된 돌출부(projection)(40c1, 40c2)를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 콘택 프로브(31).
선행하는 청구항들 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 성형 바디(40)의 상기 베이스부(40a)는 실질적으로 직사각형 형상의 세로 섹션(longitudinal section)을 갖고 상기 가로 연장 축(BB)을 따라 상기 상부(40d)와 탑부(40e)의 상기 직경들(D1, D2)보다 큰 최대 가로 치수(maximum transversal dimension)를 갖는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 콘택 프로브(31).
선행하는 청구항들 중 하나 이상의 항에 있어서,
적어도 상기 베이스부(40a), 상기 상부(40d) 및 상기 탑부(40e)를 포함하는 상기 성형 바디(40)는 일체(single piece)로 형성된 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 콘택 프로브(31).
선행하는 청구항들 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)는 상기 상승 프로브 섹션(31c)에서 상기 성형 바디(40)의 상기 탑부(40e)에 근접하게 정의된 추가 벤딩 포인트(PG2)를 포함하고, 상기 상승 프로브 섹션(31c)은 상기 기준면(π)에 실질적으로 직각이며 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)의 추가 콘택 말단(36B)으로 끝나는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 콘택 프로브(31).
선행하는 청구항들 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 성형 바디(40)는 개구(opening)(38)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 콘택 프로브(31).
제3항 및 제8항에 있어서,
상기 개구(38)는 상기 암들(40b1, 40b2) 중 다른 암보다 더 길게 연장된 암에 근접하게 형성된 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 콘택 프로브(31).
선행하는 청구항들 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)는 상기 하강 프로브 섹션(31b) 및/또는 상기 상승 프로브 섹션(31c)에 형성된 적어도 하나의 댐핑부(damping portion)(50, 51)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 콘택 프로브(31).
제10항에 있어서,
상기 적어도 하나의 댐핑부(50)는 상기 하강 프로브 섹션(31b)을 따라 형성되고, 바람직하게는 각각의 벤딩 포인트들(PG1a, PG1b)에서 상기 말단부(31a)와 상기 하강 프로브 섹션(31b)에 연결된 팬터그래프 부분(pantograph portion)으로서의 형태를 가지며, 실질적으로 평행육면체(parallelepiped)로서 배열된 가변 섹션들(variable sections)을 갖고 그 안에 빈 공간(empty space)(50e)을 정의하는 4개의 변들(sides)(50a-50d)을 본질적으로 포함하는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 콘택 프로브(31).
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 적어도 하나의 댐핑부(51)는 상기 상승 프로브 섹션(31c)에 형성되고, 상기 추가 벤딩 포인트(PG2)에서 상기 성형 바디(40)에 연결된 스프링 부분(spring portion)으로서의 형태를 본질적으로 가지며, 상기 캔틸레버 콘택 프로브(31)의 상기 추가 콘택 말단(36B)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 콘택 프로브(31).
지지 구조체(32)를 포함하는 캔틸레버 프로브 헤드(30)로서,
상기 지지 구조체(32)는 상기 지지 구조체(32)로부터 피검 소자(35) 상으로 캔틸레버 방식으로 돌출된 다수의 캔틸레버 콘택 프로브들(31)을 수용할 수 있도록 구성된,
캔틸레버 프로브 헤드(30)에 있어서,
각각의 캔틸레버 콘택 프로브(31)는 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 따라 구현된 것으로서, 대응하는 하우징 시트(housing seat)(41) 내로 삽입되도록 의도된 성형 바디(shaped body)(40)를 포함하며,
상기 하우징 시트(41)는 상기 지지 구조체(32)에 형성되어 있고, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)을 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30) 내에 정확하게 보유할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 프로브 헤드(30).
제13항에 있어서,
상기 지지 구조체(32)는 적어도 하나의 제1 부분(32A)과 하나의 제2 부분(32B)을 포함하되, 이들 모두는 링 형태를 바람직하게 갖고, 서로 중첩하며, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31) 각각의 상기 성형 바디(40)의 하우징 시트들(housing seats)(41)을 각각 구비하는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 프로브 헤드(30).
제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 지지 구조체(32)는, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31) 각각의 상기 성형 바디(40)의 적어도 하나의 암(40b1, 40b2)에 위치하며 상기 적어도 하나의 암(40b1, 40b2)을 수용할 수 있도록 구성된 움푹부(indentation)를 구비한 적어도 하나의 제3 부분(32C)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 프로브 헤드(30).
제14항에 있어서,
상기 지지 구조체(32)의 상기 제1 부분(32A)은 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)의 상기 성형 바디(40)의 상기 상부(40d) 및 탑부(40e)의 통과 및 보유를 위한 적어도 하나의 제1 하우징 시트(41d)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 프로브 헤드(30).
제16항에 있어서,
상기 제1 하우징 시트(41d)는 상기 성형 바디(40)의 상기 상부(40d) 및 탑부(40e)의 단면들의 조합과 동일한 단면을 갖는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 프로브 헤드(30).
제16항 또는 제17항에 있어서,
상기 지지 구조체(32)의 상기 제1 부분(32A)은 상기 성형 바디(40)의 상기 암들(40b1, 40b2)의 상기 돌출부들(40c1, 40c2)의 단면에 대응하며 상호 보완적인 단면을 갖는 한 쌍의 제2 하우징 시트들(41c1, 41c2)을 포함하고, 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)의 통상적인 동작 동안에 상기 돌출부들(40c1, 40c2)은 상기 제2 하우징 시트들(41c1, 41c2) 내에 들어가 있는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 프로브 헤드(30).
제16항, 제17항 또는 제18항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 지지 구조체(32)의 상기 제2 부분(32B)은, 상기 제1 하우징 시트(41a)에 위치한, 상기 성형 바디(40)의 상기 탑부(40e)의 통과를 위한 적절한 개구들(41e)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 프로브 헤드(30).
제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)는 적어도 하나의 지지 플레이트(37)를 더 포함하되, 상기 지지 플레이트(37)는 상기 지지 구조체(32)의 상기 제2 부분(32B)에 연결되어 있으며, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)의 상기 추가 콘택 말단들(36B)이 제공되어 있는 상기 상승 프로브 섹션들(31c)이 통과하기에 적절한 홀들(37A)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 프로브 헤드(30).
제20항에 있어서,
상기 지지 플레이트(37)는 절연 물질로 형성되고, 상기 지지 구조체(32)의 상기 제2 부분(32B) 또는 상기 PCB 보드(33)와 일체화된 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 프로브 헤드(30).
제20항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지 플레이트(37)가 제공된 상기 지지 구조체(32)의 상기 제2 부분(32B)은 상기 PCB 보드(33)와 가압 콘택되도록 장착되고, 상기 상승 프로브 섹션들(31c)에 있는 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)의 상기 추가 콘택 말단들(36B)은 상기 PCB 보드(33)의 콘택 패드들(33A) 상에 접하는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 프로브 헤드(30).
제13항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)는 다수의 모듈들(60)을 포함하고, 상기 모듈들(60) 각각은 지지 구조체(32)를 구비하고, 콘택 팁들(36A)과 콘택 말단들(36B)로 각각 끝나는 캔틸레버 콘택 프로브들(31)이 상기 지지 구조체(32)로부터 돌출되어 있으며, 상기 모듈들(60)은 단일 피검 소자(35)의 크기에 필적하는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 프로브 헤드(30).
제23항에 있어서,
상기 다수의 모듈들(60)은 상기 피검 소자들(35)의 웨이퍼의 면적과 동일한 상기 PCB 보드(33)의 면적을 덮도록 분포되어 있는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 프로브 헤드(30).
제23항 또는 제24항에 있어서,
상기 모듈들(60) 각각은, 적어도 하나의 고정 요소(fixing element)(62)를 수용할 수 있도록 구성된 적어도 하나의 홀(61A)을 적절히 구비한 적어도 하나의 콘택부(contact portion)(61)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 프로브 헤드(30).
제23항 내지 제25항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 모듈들(60) 각각은 동일 수의 하우징들과 상호 보완적인 적절한 형태들을 갖는 정렬 핀들(alignment pins)(63)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 프로브 헤드(30).
제23항 내지 제26항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)는, 상기 모듈들(60)을 수용하기 위해 상기 PCB 보드(33)와 결부되어 있으며 상기 모듈들(60)의 상기 정렬 핀들(63)을 위한 상기 하우징들이 구비되어 있는 지지 구조체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 프로브 헤드(30).
선행하는 청구항들 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 PCB 보드(33)의 상기 콘택 패드들(33A)의 분포를 조정하기 위하여, 상이한 크기를 갖는 제2 말단부들(31c)을 각각 갖는 콘택 프로브들(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
캔틸레버 프로브 헤드(30).
제13항 내지 제28항 중 어느 한 항에 따른 캔틸레버 프로브 헤드(30)에 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따라 구현된 다수의 캔틸레버 콘택 프로브들(31)을 조립하는 방법으로서, 상기 조립 방법은:
상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31) 각각의 상기 성형 바디(40)의 상기 상부(40d) 및 상기 탑부(40e)를 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)의 상기 지지 구조체(32)의 상기 제2 부분(32B)에 형성된 상기 개구들(41e)을 통과할 때까지 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)의 상기 지지 구조체(32)의 상기 제1 부분(32A)에 형성된 상기 제1 하우징 시트(41d)보다 큰 직경을 갖는 대응하는 섹션 내로 상기 기준면(π)에 직각인 제1 이동 방향(Dir1)을 따라 삽입함으로써, 그리고 상기 성형 바디(40)의 상기 암들(arms)(40b1, 40b2)의 상기 돌출부들(40c1, 40c2)을 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)의 상기 지지 구조체(32)의 상기 제1 부분(32A)에 형성된 대응하는 제2 하우징 시트들(41c1, 41c2) 내로 상기 제1 이동 방향(Dir1)을 따라 삽입함으로써, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31) 각각을 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30) 내로 삽입하는 단계, 및
상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)을 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30) 내로 차단(block)하기 위하여, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31) 각각의 상기 성형 바디(40)를 상기 기준면(π)에 직각인 제2 이동 방향(Dir2)을 따라 가로 방향으로(transversally) 이동시킴으로써 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)을 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30) 내로 끼워 맞추는(fitting) 단계 - 상기 상부(40d)는 상기 제1 하우징 시트(41d)의 소-직경 섹션(lower-diameter section) 내로 수용되게 됨 -,
를 포함하고,
상기 성형 바디(40)와 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30)의 상기 지지 구조체(32) 사이의 기계적 결합을 보장하기 위하여, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31) 각각의 상기 프로브 바디(40)의 상기 상부(40d)는 상기 지지 구조체(32)의 상기 제2 부분(32B)의 두께보다 작거나 그와 동일한 높이를 갖는,
조립 방법.
제29항에 있어서,
상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)을 상기 캔틸레버 프로브 헤드(30) 내로 삽입하는 단계는,
상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31)의 상승 섹션들(31c)을 각각의 제1 T자형 하우징 시트들(41d) 내로 삽입하되, 상기 캔틸레버 콘택 프로브들(31) 각각의 상기 성형 바디(40)의 상기 탑부(40e)의 직경(D2)과 동일한 크기를 갖는 상기 T자의 가로대(crosspiece)에 삽입하는 단계, 및
상기 상부(40d)의 직경(D1)과 동일한 크기를 갖는 상기 T자의 세로대(stem)에 상기 성형 바디(40)의 상기 상부(40d)를 끼워 맞추기(fitting) 위한 후속의 수평 이동 단계
를 포함하는,
조립 방법.