JP2011075342A - プローブカードアセンブリ用プローブヘッド制御機構 - Google Patents

Abstract

【課題】プローブカードアセンブリを提供すること。
【解決手段】プローブカードアセンブリは、接触要素を有する第１のプローブヘッドであって、接触要素は対応する電子デバイスの対応する端子との電気的接触を形成するためのそれぞれの表面に配置される、第１のプローブヘッドと、接触要素を有する第２のプローブヘッドであって、接触要素は対応する電子デバイスの対応する端子との電気的接触を形成するためのそれぞれの表面に配置される、第２のプローブヘッドと、第１および第２のプローブヘッドに連結された制御機構であって、それぞれの表面に実質的に垂直の第２の方向よりも、それぞれの表面に実質的に平行な第１の方向に第１および第２のプローブヘッドの移動を制御する、制御機構とを備えている。
【選択図】図１

Description

（発明の詳細な説明）
（背景）
プローブカードアセンブリは典型的には電子デバイスを試験する際にテスタに接続して用いられる装置であり、該電子デバイスはしばしば試験下のデバイス（ｄｅｖｉｃｅ ｕｎｄｅｒ ｔｅｓｔ）またはＤＵＴと呼ばれる。プローブカードアセンブリは、ＤＵＴの複数の端子との弾力性を持ちかつ柔軟な圧力接点を形成する能力のある電気的かつ機械的特性を有する複数の接触要素を含み得る。プローブカードアセンブリはまた、１つ以上の通信リンクを介してテスタに接続されるように適合された若干数のコネクタを含み得る。プローブカードアセンブリは、一方の側のコネクタともう一方の側の接触要素とを接続する相互接続の構造で組み込まれ得る。テスタがプローブカードアセンブリに接続され、該アセンブリの接触要素がＤＵＴの端子に接触させられると、テスタは、試験信号をＤＵＴに送信し、結果として生ずる信号をＤＵＴから受信し得る。結果として生ずる受信された信号は、ＤＵＴのどれに欠陥があるかどうかを決定するために分析され得る。

ＤＵＴの端子とＤＵＴの端子に対応する、プローブカードアセンブリの接触要素との間の相対的な位置は、熱条件により試験中に変化し得る。例えば、ＤＵＴは、試験プロセス中、加熱されるかまたは冷却され得、このことは、今度はプローブカードアセンブリの１つ以上の構成要素の温度を変化させる。ＤＵＴの加熱および冷却は、試験されるＤＵＴの膨張または収縮という結果になり得る。プローブカードアセンブリは典型的には、種々の材料であって、その各々が異なる熱膨張係数および異なる熱伝達率を有する、種々の材料の層で作られるので、温度勾配は、これらの層全体において変化し、異なる大きさで層を膨張または収縮させ得る。その結果、複数の層のうちの１つに結合された接触要素の一部は、損傷されるかまたは接触要素に対応するＤＵＴの端子から離れるように動かされ、それによって、接触要素と端子との間の電気的接触を遮断する。

望まないプローブカードアセンブリの熱による移動に対処する技術のうちの１つは、プローブカードアセンブリを組み立てる構成要素の材料特性を扱うことに関する。この技術は、使用可能な材料特性がばらばらであるので、熱による移動の調整における範囲および精度において制限され得る。

別の技術は、プローブカードアセンブリの構成要素の形状を扱うことに関する。そのような技術は、プローブカードアセンブリの性能を犠牲にし得る。なぜなら、そのような技術が構成要素の公知の良好なデザインを抑え得るからである。

そのように、プローブカードアセンブリの熱による移動に対処する必要がある。

(概要）
本発明の実施形態は、プローブカードアセンブリに関し、該プローブカードアセンブリは、接触要素を有する第１のプローブヘッドであって、該接触要素は電子デバイスの対応する端子との電気的接触を形成するためのそれぞれの表面に配置される、第１のプローブヘッドと、接触要素を有する第２のプローブヘッドであって、該接触要素は対応する電子デバイスの対応する端子との電気的接触を形成するためのそれぞれの表面に配置される、第２のプローブヘッドと、第１および第２のプローブヘッドに連結された制御機構であって、それぞれの表面に実質的に垂直の第２の方向よりも、それぞれの表面に実質的に平行な第１の方向に第１および第２のプローブヘッドの移動をより制御する、制御機構とを含み得る。

本発明の実施形態はまた、プローブカードアセンブリのための制御機構に関する。制御機構は、１つ以上のオーバーパス部材であって、その各々がプローブカードアセンブリの２つの隣接したプローブヘッドの境界線を横切って延びるように適合される１つ以上のオーバーパス部材を有し、オーバーパス部材を介して、プローブヘッドに制御部材を機械的に連結できる連結要素を受容するように適合されている、制御部材を含み得、制御部材がプローブヘッドに連結されているとき、制御部材は、プローブヘッドのそれぞれの表面に実質的に垂直の第２方向よりも、プローブヘッドのそれぞれの表面に実質的に平行な第１の方向にプローブヘッドの移動をより制御できる。

本発明の実施形態はまた、電子デバイスを製造する方法に関する。該方法において、それぞれの表面に配置される接触要素を有する第１のプローブヘッドと、それぞれの表面に配置される接触要素を有する第２のプローブヘッドと、第１および第２のプローブヘッドに連結された制御機構であって、それぞれの表面に実質的に垂直の第２の方向よりも、それぞれの表面に実質的に平行な第１の方向に第１および第２のプローブヘッドの移動をより制御する、制御機構とを有するプローブカードアセンブリが提供される。電気的接触は、第１または第２のプローブヘッドのそれぞれの接触要素と電子デバイスの端子間に形成され得る。電子デバイスは、プローブカードアセンブリによってその間に確立された電気経路を介してテスタによって試験され得る。

例えば、本発明は以下の項目を提供する。

（項目１）
接触要素を有する第１のプローブヘッドであって、該接触要素は対応する電子デバイスの対応する端子との電気的接触を形成するためのそれぞれの表面に配置される、第１のプローブヘッドと、
接触要素を有する第２のプローブヘッドであって、該接触要素は対応する電子デバイスの対応する端子との電気的接触を形成するためのそれぞれの表面に配置される、第２のプローブヘッドと、
該第１および第２のプローブヘッドに連結された制御機構であって、該それぞれの表面に実質的に垂直の第２の方向よりも、該それぞれの表面に実質的に平行な第１の方向に該第１および第２のプローブヘッドの移動を制御する、制御機構と
を備えている、プローブカードアセンブリ。

（項目２）
接触要素を有する第３のプローブヘッドであって、該接触要素は対応する電子デバイスの対応する端子との電気的接触を形成するためのそれぞれの表面に配置される、第３のプローブヘッドと、
接触要素を有する第４のプローブヘッドであって、該接触要素は対応する電子デバイスの対応する端子との電気的接触を形成するためのそれぞれの表面に配置される、第４のプローブヘッドと
をさらに備え、
第１、第２、第３および第４のプローブヘッドの図心のそれぞれの中心は、周囲温度が変化しても、該図心に対して実質的に静止のままである、上記項目のいずれか１項に記載のプローブカードアセンブリ。

（項目３）
拘束機構は、上記第１および第２のプローブヘッドの平面性の調整を可能にしかつ上記接触要素が上記電子デバイスの接触の有無にかかわらず調整を維持するために、上記第１の方向より上記第２の方向により柔軟性がある、上記項目のいずれか１項に記載のプローブカードアセンブリ。

（項目４）
上記制御機構は、制御部材と、該制御部材を上記第１および第２のプローブヘッドに連結する連結部材とを備えている、上記項目のいずれか１項に記載のプローブカードアセンブリ。

（項目５）
上記制御機構は、１つ以上のアームであって、その各々がその長手方向に上記第１および第２のプローブヘッドの境界線に平行に延びる、アームを備えている、上記項目のいずれか１項に記載のプローブカードアセンブリ。

（項目６）
上記制御機構は、１つ以上のオーバーパス部材であって、その各々が上記第１および第２のプローブヘッドの境界線を横切って延びる、オーバーパス部材を備えている、上記項目のいずれか１項に記載のプローブカードアセンブリ。

（項目７）
上記制御部材は、上記アームを接続するハブを備えている、上記項目のいずれか１項に記載のプローブカードアセンブリ。

（項目８）
上記制御部材は、上記ハブに対する上記アームの遠位端において該アームを接続するフレームを備えている、上記項目のいずれか１項に記載のプローブカードアセンブリ。

（項目９）
上記連結要素は、上記第１および第２のプローブヘッドに関して上記制御部材を拘束するように適合されるような、少なくとも１つの延長要素を備えている、上記項目のいずれか１項に記載のプローブカードアセンブリ。

（項目１０）
上記延長要素は、上記第２の方向よりも上記第１の方向に柔軟性がない、上記第１および第２のプローブヘッド以外のプローブカードアセンブリの構成要素に機械的に連結されるように適合される、上記項目のいずれか１項に記載のプローブカードアセンブリ。

（項目１１）
上記制御機構は、上記第１および第２のプローブヘッドを能動的に制御できるアクチュエータを備えている、上記項目のいずれか１項に記載のプローブカードアセンブリ。

（項目１２）
上記制御機構は、上記第１および第２のプローブヘッドのそれぞれの位置を検出し、上記アクチュエータを制御するために該位置を指示するフィードバック信号を生成するセンサを備えている、上記項目のいずれか１項に記載のプローブカードアセンブリ。

（項目１３）
制御部材であって、１つ以上のオーバーパス部材を有し、該オーバーパス部材の各々はプローブカードアセンブリの２つの隣接したプローブヘッドの境界線を横切って延びるように適合され、該制御部材は、該オーバーパス部材を介して、該プローブヘッドに該制御部材を機械的に連結できる連結要素を受容するように適合されている、制御部材を備え、
該制御部材が該プローブヘッドに連結されているとき、該制御部材は、該プローブヘッドのそれぞれの表面に実質的に垂直の第２方向よりも、該プローブヘッドの該それぞれの表面に実質的に平行な第１の方向に該プローブヘッドの移動をより制御できる、制御機構。

（項目１４）
上記プローブヘッドの平面性の調整を可能にするために、上記第１の方向よりも上記第２の方向に柔軟性がある、上記項目のいずれか１項に記載の制御機構。

（項目１５）
上記制御部材は、１つ以上のアームであって、その各々がその長手方向に上記プローブヘッドの境界線に平行に延びる、アームを備えている、上記項目のいずれか１項に記載の制御機構。

（項目１６）
上記制御部材は、上記アームを接続するハブを備えている、上記項目のいずれか１項に記載の制御機構。

（項目１７）
上記制御部材は、上記ハブに対する上記アームの遠位端において該アームを接続するフレームを備えている、上記項目のいずれか１項に記載の制御機構。

（項目１８）
プローブカードアセンブリを提供することであって、該プローブカードアセンブリは、
それぞれの表面に配置される接触要素を有する第１のプローブヘッドと、
それぞれの表面に配置される接触要素を有する第２のプローブヘッドと、
該第１および第２のプローブヘッドに連結された制御機構であって、該それぞれの表面に実質的に垂直の第２の方向よりも、該それぞれの表面に実質的に平行な第１の方向に該第１および第２のプローブヘッドの移動をより制御する、制御機構と
を備えている、ことと、
該第１または第２のプローブヘッドの該それぞれの接触要素と、電子デバイスの端子間の電気的接触を形成することと、
該プローブカードアセンブリによってその間に確立された電気経路を介して該電子デバイスを試験することと
を包含する、電子デバイスを製造する方法。

（項目１９）
上記第１および第２のプローブヘッドのうちの少なくとも１つの平面性を調整することをさらに包含する、上記項目のいずれか１項に記載の方法。

(摘要）
プローブカードアセンブリは、接触要素を有する第１のプローブヘッドであって、該接触要素は対応する電子デバイスの対応する端子との電気的接触を形成するためのそれぞれの表面に配置される、第１のプローブヘッドと、接触要素を有する第２のプローブヘッドであって、該接触要素は対応する電子デバイスの対応する端子との電気的接触を形成するためのそれぞれの表面に配置される、第２のプローブヘッドと、第１および第２のプローブヘッドに連結された制御機構であって、それぞれの表面に実質的に垂直の第２の方向よりも、それぞれの表面に実質的に平行な第１の方向に第１および第２のプローブヘッドの移動を制御する、制御機構とを含む。

図１は、本発明の一部の実施形態に従う、プローブヘッド制御機構によって実装されるプローブカードアセンブリを含む試験システムの側面図を例示する。 図２は、本発明の一部の実施形態に従う、プローブヘッド制御機構および若干数のプローブヘッドの組立分解図を例示する。 図３は、本発明の一部の実施形態に従う、プローブヘッドに機械的に連結されたプローブヘッド制御機構の断面図を部分的に例示する。 図４は、本発明の一部の実施形態に従う、若干数のプローブヘッドに機械的に連結されたプローブヘッド制御機構の上面図を例示する。 図５は、本発明の一部の実施形態に従う、プローブヘッド制御機構および若干数のプローブヘッドの組立分解図を例示する。 図６は、本発明の一部の実施形態に従う、若干数のプローブヘッドに機械的に連結されたプローブヘッド制御機構の上面図を例示する。 図７は、本発明の一部の実施形態に従う、若干数のプローブヘッドに機械的に連結されたプローブヘッド制御機構の上面図を例示する。

（例示的実施形態の詳細な説明）
本明細書は、本発明の例示的な実施形態および用途を説明する。しかしながら、本発明は、これらの例示的な実施形態および用途、または例示的な実施形態および用途が行なわれるかもしくは本明細書に説明される方法に限定されない。さらに、図は、単純化された図または部分図を示し得、図における要素の寸法は、明快さのために誇張されるか、さもなければ比例していない場合がある。さらに、用語「ｏｎ（〜に、〜の上に）」および「ａｔｔａｃｈｅｄ ｔｏ（〜に取り付けられる）」が本明細書において用いられるように、１つの物体（例えば、材料、層、基板など）は、１つの物体がもう一方の物体の上に直接にあるかもしくは取り付けられるか、または１つの物体ともう一方の物体との間に１つ以上の介在する物体があるかどうかに関わらず、別の物体「に」あり得るかまたは別の物体に「取り付けられ」得る。また、方向（例えば、より上、より下、上部、下部、側、上、下、「ｘ」、「ｙ」、「ｚ」など）は、相対的であり、例としてかつ例示および考察を容易にするためのみに提供されるのであって、限定するために提供されるのではない。さらに、要素のリスト（例えば、要素ａ、ｂ、ｃ）が参照される場合、そのような参照は、リストされた要素のうちの任意の１つだけ、リストされた要素の全てより少ない任意の組み合わせ、および／またはリストされた要素の全ての組み合わせを含むように意図される。

本発明の実施形態は、プローブカードアセンブリにおいて構成要素の移動を制御する制御機構に関し得る。制御される構成要素は複数のプローブヘッドを含み得、プローブヘッドは典型的には基板であり、該基板はＤＵＴの対応する端子との電気的接触を形成するために基板のそれぞれの表面から延びる接触要素を有する。制御機構は、プローブヘッドの表面に実質的に垂直の方向よりも、プローブヘッドのそれぞれの表面に実質的に平行な方向にプローブヘッドの移動を制御し得る。その結果、本発明の一部の実施形態において、制御機構は、プローブヘッドの均熱時間（ｓｏａｋ ｔｉｍｅ）を減少させ得、該プローブヘッドの均熱時間は、プローブヘッドがプローブヘッドの表面に実質的に平行である方向に空間的安定に達するのに必要な時間に関する。本発明の一部の実施形態において、制御機構は、プローブヘッドの表面に平行の方向よりも、プローブヘッドの表面に実質的に垂直の方向に柔軟性があるように構成され得る。つまり、制御機構は、プローブヘッドの平面性を調整するとき、必要に応じて垂直の方向にたわみ得、このことは、今度はプローブヘッド（および従って接触要素）の所望の平面性をもたらす。接触要素の所望の平面性を有することは、接触要素とＤＵＴの端子との間の電気的接触を確立することを容易にする。本発明の一部の実施形態において、制御機構は、プローブヘッドのための公知の良好な材料選択を変更することなくプローブヘッドの熱による移動を制御するために、プローブヘッドの有効熱膨張係数を変化させるように構成され得る。その結果、制御機構をプローブカードアセンブリに追加することによって導入される設計変更は、限定され得る。

図１は、本発明の一部の実施形態に従う、プローブヘッド制御機構２０を伴って実装されるプローブカードアセンブリ１を含む試験システム１００の側面図を例示する。試験システム１００は、テスタ１０２と、複数の通信リンク１０４と、プローブカードアセンブリ１と、複数のＤＵＴ１１０を支持しかつ動かすためのチャック（またはステージ）１１２とを含み得る。８個のＤＵＴ１１０が示されているが、それより多いかまたは少ない数のＤＵＴが試験され得る。また、ＤＵＴは図１において半導体ウェーハ１０８の半導体ダイとして例示されるが、ＤＵＴ１１０は、代わりに他のタイプの電子デバイスであり得る。ＤＵＴ１１０の例は、（図１に示されるように）個片化されない（ｕｎｓｉｎｇｕｌａｔｅｄ）半導体ウェーハ１０８の１つ以上のダイ、（パッケージ化されるかまたはパッケージ化されない）ウェーハから個片化された（ｓｉｎｇｕｌａｔｅｄ）１つ以上の半導体ダイ、キャリアまたは他の保持デバイスに配置される（パッケージ化されるかまたはパッケージ化されない）個片化された半導体ダイスのアレイ、１つ以上のマルチダイ電子モジュール、１つ以上のプリント回路基板、または他のタイプの１つの電子デバイスまたは複数の電子デバイスを含むが、これらに限定されない、試験される任意のタイプの電子デバイスを含む。

テスタ１０２は、１つのコンピュータもしくは複数のコンピュータおよび／またはＤＵＴ１１０の試験を制御するように構成される他の電子要素を含み得る。通信リンク１０４は、テスタ１０２とプローブカードアセンブリ１との間の電気的通信経路を提供し得る。通信リンク１０４は、任意の媒体を介して、電子信号、光信号または他のタイプの信号が通信され得る任意の媒体を備え得る。非限定の例は、同軸ケーブル、光ファイバリンク、無線送信器／受信器、ドライバ、受信器など、または上記の組み合わせを含む。ＤＵＴ１１０を試験するための電力、接地、および試験信号は、テスタ１０２から通信リンク１０４およびプローブカードアセンブリ１を介してＤＵＴに提供され得る。ＤＵＴ１１０によって生成される、結果として生ずる信号は、プローブカードアセンブリ１および通信リンク１０４を介してテスタ１０２に提供され得る。

プローブカードアセンブリ１は、配線基板２を含み得る。通信リンク１０４に接続されるように適合される電気的コネクタ１１は、配線基板２の上部表面３に配置され得る。プローブカードアセンブリ１はまた、接触要素４を含み得、接触要素４は、ＤＵＴ１１０の端子に対して押圧され、従ってＤＵＴ１１０の端子と電気的に接触するように構成され得る。プローブカードアセンブリ１は、電気的コネクタ１１から配線基板２の下部表面５への導電性相互接続構造（図示されていない）を含み得る。電気的コネクタ１１と配線基板２の下部表面５との間の相互接続構造（図示されていない）は、導電性トレース（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｔｒａｃｅ）、ビア（ｖｉａ）、および／または、配線基板２上のかつ／または配線基板２における端子（図示されていない）を備え得る。より詳細に以下に考察されるように、接触要素４は、プローブヘッド９ａおよび９ｂ（３つ以上であり得るが図では２つのみが示されている）と、インタポーザ（ｉｎｔｅｒｐｏｓｅｒ）１０と、配線基板２における相互接続構造（図示されていない）とを経由して電気的コネクタ１１に電気的に接続され得る。従って、プローブカードアセンブリ１は、電気的コネクタ１１と接触要素４との間の電気的経路を提供し得る。従って、プローブカードアセンブリ１は、通信リンク１０４とＤＵＴ１１０の端子との間の電気的インタフェースを提供し得る。

接触要素４は、ニードルプローブ（ｎｅｅｄｌｅ ｐｒｏｂｅ）、バックリングビームプローブ（ｂｕｃｋｌｉｎｇ ｂｅａｍ ｐｒｏｂｅ）、バンププローブ（ｂｕｍｐ ｐｒｏｂｅ）またはスプリングプローブ（ｓｐｒｉｎｇ ｐｒｏｂｅ）を含むがこれらに限定されない任意のタイプの電気的導体のプローブであり得る。接触要素４は、弾性的導電性構造であり得る。プローブタイプに関わらず、プローブの先端は、角錐、切頭角錐、三角形、刃形（ｂｌａｄｅ）、隆起形（ｂｕｍｐ）、またはＤＵＴの端子と電気的接触を形成するのに適した任意の他の形状であり得る。

試験システム１００は、例えば以下のようにＤＵＴ１１０を試験し得る。図１に示されるように、ＤＵＴ１１０は、可動であり得るチャック１１２上に置かれ得、プローブカードアセンブリ１は、チャック１１２が配置されるハウジングまたは他の装置（図示されていない）と関連づけられた取り付け構造１１４に取り付けられ得る（例えば、ボルトで留められる、留め金で留められるなど）。チャック１１２は、図１に示されるように、ＤＵＴ１１０の端子を接触要素４に接触するように動かし得る。あるいはまたはさらに、プローブカードアセンブリ１は、ＤＵＴ１１０の端子と接触要素４との間の電気的接触を達成するために動かされ得る。テスタ１０２は、試験信号を生成し得、該試験信号は、通信リンク１０４およびプローブアセンブリ１を介してＤＵＴ１１０に提供され得る。試験信号に応答してＤＵＴ１１０によって生成される、結果として生ずる信号は、プローブカードアセンブリ１および通信リンク１０４を介してテスタ１０２に戻るように提供され、テスタ１０２は、結果として生ずる信号を評価し、結果として生ずる信号が予期された通りであるかどうか、従ってＤＵＴが試験に合格したかどうかを決定し得る。

配線基板２は、電気的コネクタ１１を支持し、相互接続構造を基板に含むのに適した任意の基板を備え得る。例えば、配線基板２は、プリント回路基板を備え得る。電気的コネクタ１１は、通信リンク１０４と電気的接続を行なうのに適した任意の電気的コネクタを備え得る。例えば、電気的コネクタ１１は、ポーゴピンパッド（ｐｏｇｏ ｐｉｎ ｐａｄ）、ゼロインサーションフォース（ｚｅｒｏ−ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ−ｆｏｒｃｅ）（ＺＩＦ）などを備え得る。

スティフナ（ｓｔｉｆｆｅｎｅｒ）７は、例えば、周囲温度、温度勾配、機械的負荷などの変化によって、ＤＵＴ１１０の試験中に引き起こされる、概して配線基板２の表面３に垂直の方向への移動、そり、曲がりなどを阻止することを助けるように構成され得る。スティフナ７は、金属板などの任意の硬い構造を備え得る。

制御機構２０は、プローブヘッド９ａおよび９ｂのそれぞれの表面に実質的に平行な方向にプローブヘッド９ａおよび９ｂの移動を制御するように構成され得る。制御機構２０は、少なくとも１つの制御部材２２、ならびにプローブヘッド９ａおよび９ｂに制御部材２２を機械的に連結し、スティフナ７にプローブヘッド９ａおよび９ｂを機械的に連結する若干数の連結要素２４を備え得る。連結要素２４は複数の延長要素１４を備え得、複数の延長要素１４は、プローブヘッド９ａおよび９ｂに制御部材２２を固定し得る。本発明の一部の実施形態に従って、延長要素１４は、外側がねじ切りされ、制御部材２２から上方に延び、スティフナ７および配線基板２にある穴（図示されていない）を通ってスティフナ７から延びるねじ切りされたファスナ１２０と係合し得る。連結要素２４は、例えば種々のねじアセンブリを備え得る。連結要素２４は、プローブヘッド９ａおよび９ｂに制御部材２２を連結しさえすればよい。

連結要素２４は、制御部材２２およびスティフナ７にプローブヘッド９ａおよび９ｂを連結することの他に、機能を有し得る。例えば、連結要素２４は、接触要素４が取り付けられるプローブヘッド９ａおよび９ｂのそれぞれの表面の向きを選択的に調整するように構成され得る。例えば、連結要素２４は、プローブヘッド９ａおよび９ｂ上の様々な位置に押す力または引く力を選択的に加えるように構成され得、それによって、スティフナ７および／または配線基板２に対するプローブヘッド９ａおよび９ｂの平面性（例えば、方向づけ）を選択的に変更し得る。この選択的調整は、プローブカードアセンブリの製造工程または組み立て工程中またはその後に行われ得る。従って、プローブヘッドの平面性の調整は、接触要素が電子デバイスに接触しているか否かに関わらず、維持され得る。一部の実施形態において、プローブヘッドに平行な方向よりプローブヘッドの表面に実質的に垂直な方向に、より柔軟性があり、一部の例においては実質的により柔軟性がある制御機構２０の能力は、プローブヘッド表面の方向づけを調整する能力に実質的に影響を及ぼさないで、平行方向にプローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの熱による移動の制御を可能にし得る。

図２は、本発明の一部の実施形態に従う、プローブヘッド制御機構２０および若干数のプローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの組立分解図を例示する。図１よりもこの図面において良く示されるように、４つのプローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄは、それぞれのプローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの隣接するコーナーにおいて基準点２６の周りに互いに位置を合わせて配列され得る。図２に例示される発明の実施形態において、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄは、類似した大きさまたは同一の大きさの正方形の形状で構成され得る。本発明の一部の他の実施形態において、プローブヘッドの数は、４よりも多いかまたは少なく有り得、プローブヘッドは、三角形、長方形、平行四辺形、正多角形、不等辺多角形、および他の適切な形状などの、正方形以外の形状で構成され得る。

プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄは、プローブヘッドに埋め込まれるかまたはプローブヘッド上に組み立てられる導電性構造を支持する能力のある硬質材料から作られ得る。そのような材料の例は、セラミック、シリコン、および他の適切な材料を含み得る。プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄは複数の接触要素（図には示されていない）を有し、該複数の接触要素は、ＤＵＴの端子（図には示されていない）との、弾性がありしかも柔軟性のある圧力接点を形成する能力があり、底面２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、および２７ｄから延び得る。プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄはまた、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄのそれぞれの上面２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、および２８ｄから延びる若干数のスタッド３０を含み得る。スタッド３０は、例えば、はんだ付け、接着剤、ろう付け、溶接、および他の適切な方法によって、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄに取り付けられ得る。スタッド３０は、外側がねじ切りされ、プローブカードアセンブリの他の構成要素の他のねじ切りされた部分と一致し得る。各プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃまたは９ｄのスタッド３０の数は、同じであり得るかまたは異なり得る。図２に例示される本発明の実施形態において、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃ、および９ｄの各々は、それぞれの表面２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、および２８ｄ上に等しく間隔をあけて置かれる構成で対称的に配置された９つのスタッド３０を含み得る。本発明の一部の他の実施形態において、各プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃまたは９ｄのスタッド３０の数は、９より多いかまたは少なく有り得、スタッド３０は、非対称的構成または不規則な構成で配置され得る。

制御機構２０は、制御部材２２と、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄに制御部材２２を機械的に連結する１つ以上の連結要素２４（図には例として１つのみが示される）とを含み得る。図２に例示される本発明の実施形態において、制御部材２２は、若干数のアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃおよび３０ｄを含み得、その各々は、その長手方向（すなわち、幅より長い長さ方向）に、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄのうちの任意の２つの隣接するプローブヘッドの間の境界線に平行に延びる。制御部材２２はまた、若干数のオーバーパス部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃおよび３２ｄを含み得、その各々は、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄのうちの任意の２つの隣接するプローブヘッドの境界線を横切って延びる。制御部材２２はまた、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの隣接するコーナーにおいて基準点２６に位置を合わせてアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃおよび３０ｄを接続するハブ３４を含み得る。制御部材２２は、ハブ３４に対してアームの遠位端においてアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃおよび３０ｄを接続するフレーム３６をさらに含み得る。フレーム３６は、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄのエッジの少なくとも１つと位置が合うように構成され得る。

制御部材２２の形状は、プローブヘッドの様々な有りうる構成と一致するように、修正され得る。図２に例示される本発明の実施形態において、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄは、類似した大きさまたは同一の大きさの正方形の形状で構成され得る。本発明の一部の他の実施形態において、プローブヘッドの数は、４よりも多いかまたは少なく有り得、プローブヘッドは、三角形、長方形、平行四辺形、正多角形、不等辺多角形、および他の適切な形状などの、正方形以外の形状で構成され得る。制御部材２２は、それに従って構成され得る。

制御部材２２は、オーバーパス部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃおよび３２ｄ、ならびにハブ３４に配置される若干数の開口部３８を有し得る。開口部３８の各々は、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄ上のそれぞれのスタッド３０と位置を合わせて構成され得る。開口部３８の各々は、制御部材２２がプローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの上部に置かれ得るように、プローブヘッドのそれぞれのスタッド３０を通過させるほど十分に大きい直径を有し得る。

図２に例示される本発明の実施形態において、開口部３８の数とスタッド３０の数とは同一である。しかしながら、このことは必ずしも常にそうでなければならないということではない。本発明の一部の他の実施形態において、開口部３８の数はスタッド３０の数より大きくあり得る。どのスタッドとも一致しない追加の開口部が、制御部材３６の構造的強度および熱伝導性を変化させるために選択的に形成され得る。

図２に例示される本発明の実施形態において、連結要素２４は、図２において明快さのために延長要素１４およびワッシャ４０の１セットのみが示されているが、延長要素１４およびワッシャ４０の複数のセットを含み得る。延長要素１４およびワッシャ４０の各セットは、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄに制御部材２２を連結するために用いられ得る。プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄに制御部材２２を連結するために延長要素１４およびワッシャ４０を用いる機構は、図３を見てより良く理解され得、図３は、本発明の一部の実施形態に従って、制御機構２０およびプローブヘッド９ａの断面図を部分的に例示する。延長要素１４の各々は、中空の内部部分４２を有し得、中空内部部分４２は、プローブヘッドのそれぞれのスタッド３０の外径と一致する内径およびスタッド３０の一致する部分の長さより長い長さを有し得る。延長要素１４の中空の内部部分４２は、スタッド３０の外側のねじ切りされた部分と一致するようにねじ切りされ得、その結果、延長要素１４は、スタッド３０の上にねじ込まれ、プローブヘッド９ａに制御部材２２を固定し得る。ワシャ４０は、延長要素１４とスタッド３０との間に置かれ、それらの負荷を制御部材２２に分配し得る。このように制御部材２２は、プローブヘッド９ａに対して拘束され得る。

図４は、本発明の一部の実施形態に従って、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄに連結される制御機構２０の上面図を例示する。制御部材２２は、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの表面に実質的に垂直の方向（図においてｚ方向として示される）よりも、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの表面に実質的に平行な方向（図においてｘｙ方向として示される）に堅いように構成され得る。つまり、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄに連結される制御機構２０は、プローブヘッドのそれぞれの表面に実質的に垂直の方向のプローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄのたわみよりも、プローブヘッドのそれぞれの表面に実質的に平行な方向へのプローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの移動をより大きく制御し得る。

プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの望まない移動を制御することは、プローブカードアセンブリ１がＤＵＴ１１０を効果的に試験することにおいて有益であり得る。プローブカード９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの望まない移動は、周囲温度の変化と、プローブカードアセンブリ１全体の温度勾配と、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄへの機械的負荷によって引き起こされ得る。これらの移動は、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの表面に実質的に平行な方向に接触要素４の位置を実質的に変更し得、このことは、今度は接触要素４とそれに対応するＤＵＴ１１０の端子との間の電気的接触を断ち得る。その結果、プローブカードアセンブリ１は、ＤＵＴを試験する上での効果がなくなり得る。

制御機構２０は、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄのそれぞれの表面に実質的に平行な方向への、個々のプローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの移動、ならびにそれらのプローブ間の相対的な移動を制御し得る。例えば、制御部材２２は、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する材料から作られ得る。周囲温度が増加すると、制御部材２２、従って全体としての制御機構２０は、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄのそれぞれの表面に実質的に平行な方向にプローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄよりも熱による移動の影響を受けることが少なく、それによって、平行方向にプローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄを拘束し得る。別の例において、制御部材２２は、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する材料から作られ得る。周囲温度が増加すると、制御部材２２、従って全体としての制御機構２０は、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄのそれぞれの表面に実質的に平行な方向にプローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄよりも熱による移動の影響を受け易く、それによって、平行方向にプローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄを伸ばし得る。さらに、制御機構２０は、周囲温度が変化しても、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの図心の中心を、それらの図心に対して実質的に静止したままに保ち得る。プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄを一緒に連結することによって、制御機構２０は、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄのそれぞれの表面に実質的に平行な方向にプローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの個々の移動を連結して１つにし、それによって、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄを一貫性のあるように動かし得る。

制御機構２０によってインプリメントされるプローブカードアセンブリ１がＤＵＴを試験するために用いられるとき、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄが空間的安定に達するのに要する均熱時間は、制御機構２０またはそれと同等の代替物のないプローブヘッドと比較して、減少され得る。制御機構２０の構成および熱膨張係数などの特性を変化させることが、試験条件の様々な要求を満たすために均熱時間を調整し得る。

プローブカードアセンブリの均熱時間の減少の１つの利益は、ＤＵＴの処理量の改善であり得る。プローブカードアセンブリの取り付け、ウェーハ交換、ロット変更およびプローブカードアセンブリのメンテナンス時に、試験温度の再較正が必要である。試験温度の再較正時に、プローブカードアセンブリが空間的安定に達するのに要する均熱時間は、毎日、数百時間の生産性損失に達し得る。従って、プローブカードセンブリの均熱時間が短ければ短いほど、ＤＵＴの処理量は高くなる。

延長要素１４およびスタッド３０は、接触要素がＤＵＴに接触しているか否かに関わらず調整を維持しながら、プローブカードアセンブリ１の構成要素に機械的に連結され、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの平面性の調整を可能にし得る。図１に示されるように、延長要素１４は、延長要素のそれぞれのねじ切りされたファスナ１２０を経由してスティフナ７に連結され得る。図１に例示されるプローブカードアセンブリ１の側面図に示されていないが、スタッド３０はまた、ねじ切りされたファスナ１２０などのデバイスを経由してスティフナ７に直接に連結され得る。ねじ切りされたファスナ１２０を調整することによって、スタッド３０がそのそれぞれのプローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃまたは９ｄに取り付けられる各ポイントとスティフナ７との間の距離は変更され得る。図４に例示される本発明の実施形態に従って、各プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃまたは９ｄ上に９個の取り付けポイントがあるので、スティフナ７に対するプローブヘッドの平面性は、プローブヘッドのそれぞれのねじ切りされたファスナ１２０を調整することによって調整され得る。

制御機構２０は、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの平面性調整を容易にする。制御部材２２は、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄのそれぞれの表面に実質的に垂直の方向よりも、プローブヘッドのそれぞれの表面に実質的に平行な方向に堅いように構成され得、その結果、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの平面性が調整されているとき、制御部材２２は、必要に応じ垂直の方向にたわみ得る。さらに制御機構２０は、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄのそれぞれの表面に実質的に平行な方向にプローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの移動によって引き起こされるせん断応力と共に延長要素１２０によって生成される曲げモーメントを減少させ得る。このことは、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの表面を平面に保つことを助ける。

プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの所望の平面性を維持することは、プローブカードアセンブリ１がＤＵＴを効果的に試験することにおいて重要であり得る。上記に考察されるように、プローブカードアセンブリ１の接触要素４は、ＤＵＴの端子との所望の電気的接触を形成するために正確に位置を決められる必要がある。プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄは、接触要素４の先端がＤＵＴ１１０を含む半導体ウェーハ１０８の表面に一致する平面を形成するように、平面的であるべきである。半導体ウェーハ１０８の表面が平面的ではない一部の場合において、接触要素４の先端は、半導体ウェーハ１０８の輪郭に非平面的に一致するように構成され得る。本発明の一部の実施形態において、各個々の接触要素４は、柔軟性のある特性を有し、例えば、ウェーハ、接触要素、または他の物の製造許容差の変動を考慮し得る、半導体ウェーハ１０８の表面に接触要素４の先端を一致させる際の所望の設計許容差を提供し得、一部の例において、接触弾力性の範囲内の垂直方向への多少の限定された熱による動きを提供し、さらになおもＤＵＴとの電気的接触および圧力接触を提供し得る。制御機構２０は、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの平面性の調整を容易にし得、ＤＵＴ１１０の試験をする際のプローブカードアセンブリ１の効果を改善し得る。

さらに、制御機構２０は、平面性調整機構を設計および組み立てにおいて、構造および構成を単純にし得る。従来、平面性調整機構は、プローブヘッドの平面性のみならず、プローブヘッドの横方向の移動を調整する必要がある。本発明の実施形態において、制御機構２０はプローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄのそれぞれの表面に実質的に平行な方向にプローブヘッドの移動を制御する機能を果たすので、平面性調整機構の構造および構成は、横方向の制御機能なしに設計され得、従って、その製作を単純にする。

制御機構２０はまた、制御部材２２に対してプローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの独立したアセンブリを可能にし得る。この特徴は、プローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄの修理および交換を容易にし得、このことは、時間の節約およびＤＵＴのスループットの改善と解釈され得る。例えば、制御部材２２は延長要素１４を切り離すことによって現場で取り外され得、その結果、欠陥のあるプローブヘッドは、代替のプローブヘッドと交換され得る。一部の実施形態において、延長要素１４によって制御部材２２に加えられる力はまた、要素１４をゆるめるかまたは締めることによって現場で調整され得る。このことは、プローブカードアセンブリ１の停止時間の短縮化に導き得る。

図５は、本発明の一部の実施形態に従う、制御機構４０および若干数のプローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄの組立分解図を例示する。プローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、および４２ｄは、それぞれのプローブヘッドの隣接する中心のコーナーにおける基準点４４の周りに互いに位置を合わせて配置され得る。図４に例示される発明の実施形態において、プローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄは、類似した大きさまたは同一の大きさの五角形の形状で構成され得る。プローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄは、適切な平面性を維持し、かつプローブヘッドに埋め込まれるかまたはプローブヘッド上に組み立てられる導電性構造を支持する能力のある材料から作られ得る。そのような材料の例は、セラミック、シリコン、および他の適切な材料を含み得る。プローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄは複数の接触要素（図には示されていない）を有し得る。プローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄはまた、プローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄのそれぞれの表面から延び、プローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄをプローブカードアセンブリの、例えばスティフナなどの他の要素に連結する若干数のスタッド４６を含み得る。スタッド４６は、はんだ付け、接着剤、ろう付け、溶接、および他の適切な方法によって、プローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄに取り付けられ得る。スタッド４６は、外側がねじ切りされ、他の構成要素の他のねじ切りされた部分と一致し得る。各プローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃまたは４２ｄのスタッド３０の数は、同じであり得るかまたは異なり得る。

制御機構４０は、制御部材４８と、プローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄに制御部材４８を機械的に連結する複数の連結要素５０とを含み得る。制御部材４８は、若干数のアーム５２ａ、５２ｂ、５２ｃおよび５２ｄを含み得、その各々は、その長手方向にプローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄのうちの任意の２つの隣接するプローブヘッドの間の境界線に平行に延びる。制御部材４８はまた、若干数のオーバーパス部材５４ａ、５４ｂ、５４ｃおよび５４ｄを含み得、その各々は、プローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄのうちの任意の２つの隣接するプローブヘッドの境界線を横切って延びる。制御部材４８はまた、プローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄの中心の隣接するコーナーにおける基準点４４に位置を合わせてアーム５２ａ、５２ｂ、５２ｃおよび５２ｄを接続するハブ５６を含み得る。ハブ５６は、中心に制御部材４８の構造的強度を調整するための開口部５３を有し得る。例えば、開口部５３の大きさを増加させることは、プローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄの表面に垂直の方向に制御部材４８をより柔軟性のあるようにさせ得る。

制御部材４８は、オーバーパス部材５４ａ、５４ｂ、５４ｃおよび５４ｄ、ならびにハブ５６に配置される若干数の開口部５８を有し得る。開口部５８の各々は、プローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄ上のそれぞれのスタッド４６と位置を合わせて構成され得る。開口部５８の各々は、制御部材４８がプローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄの上部に置かれ得るように、プローブヘッドのそれぞれのスタッド４６を通過させるほど十分に大きいが、プローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄが制御部材４８に対して明らかであるほど大きく動き得るほどには大きくはない直径を有し得る。

図５に例示される本発明の実施形態において、開口部５８の数とスタッド４６の数とは同一である。しかしながら、このことは必ずしも常にそうでなければならないということではない。本発明の一部の他の実施形態において、開口部５８の数はスタッド４６の数より大きくあり得る。どのスタッドとも一致しない追加の開口部が、制御部材４８の構造的強度および熱伝導性を変化させるために選択的に形成され得る。

連結要素５０は、延長要素６０およびワッシャ６２の複数のセットを含み得る。延長要素６０およびワッシャ６２の各セットは、プローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄに制御部材４８を連結するために用いられ得る。延長要素６０およびワッシャ６２を用いて、プローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄに制御部材４８を連結する機構は、図３を参照して上記に説明される機構に類似し得る。

図６は、本発明の一部の実施形態に従って、プローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄに連結される制御機構４０の上面図を例示する。上記のように、制御機構４０は、プローブヘッドのそれぞれの表面に実質的に垂直の方向のプローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄのたわみよりも、プローブヘッドのそれぞれの表面に実質的に平行な方向へのプローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄの移動をより大きく制御し得る。制御機構４０はまた、プローブヘッドの表面に実質的に平行な方向にプローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄよりも熱による移動の影響を受けることが少ないように構成され得る。上記に考察されるように、制御機構４０は、プローブヘッドのそれぞれの表面に実質的に平行な方向にプローブヘッド４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄの均熱時間を減少させ、プローブヘッドの平面性の調整を容易にし、平面性調整機構の構成および製作を単純にし、プローブヘッドの独立したアセンブリを可能にし得る。

図７は、本発明の一部の実施形態に従って、プローブヘッド７２ａ、７２ｂ、７２ｃおよび７２ｄに連結される制御機構７０の上面図を例示する。制御機構７０は、例えば、制御機構７０がプローブヘッド７２ａ、７２ｂ、７２ｃおよび７２ｄに１つ以上の制御部材７６を連結する１つ以上の連結要素７４も含むという意味において、上記の制御機構に類似し得る。制御機構７０は、制御部材７６が、プローブヘッド７２ａ、７２ｂ、７２ｃおよび７２ｄのうちの２つの隣接するプローブヘッドの間の境界線を横切るオーバーパス部材の若干数の別々の部品に含まれ得るという意味において、上記の制御機構とは異なり得る。上記のように、制御機構７０は、プローブヘッドのそれぞれの表面に実質的に垂直の方向のプローブヘッド７２ａ、７２ｂ、７２ｃおよび７２ｄのたわみよりも、プローブヘッドのそれぞれの表面に実質的に平行な方向へのプローブヘッド７２ａ、７２ｂ、７２ｃおよび７２ｄの移動をより大きく制御し得る。制御機構７０はまた、プローブヘッドの表面に実質的に平行な方向にプローブヘッド７２ａ、７２ｂ、７２ｃおよび７２ｄよりも熱膨張の影響を受けることが少ないように構成され得る。本発明の一部の実施形態において、非均一の熱場がプローブカードアセンブリ１に存在するとき、異なる材料の制御部材７６の個々の部品は、プローブヘッド図心の均一の動作を可能にするように選択され得る。上記に考察されるように、制御機構４０は、プローブヘッドの表面に実質的に平行な方向にプローブヘッド７２ａ、７２ｂ、７２ｃおよび７２ｄの均熱時間を減少させ、プローブヘッドの平面性の調整を容易にし、平面性調整機構の構成および製作を単純にし、プローブヘッドの独立したアセンブリを可能にし得る。

本発明の一部の実施形態において、制御部材７６は、アクチュエータなどの能動素子であり得、該能動素子は、プローブヘッド７２ａ、７２ｂ、７２ｃおよび７２ｄをプローブヘッドのそれぞれの位置に押しそして引き、プローブヘッドが一旦位置を決められると、プローブヘッド７２ａ、７２ｂ、７２ｃおよび７２ｄの表面に実質的に平行な方向にプローブヘッドを制御し得る。１つ以上のセンサ（図に示されていない）が、プローブカードアセンブリにおいてインプリメントされ、プローブヘッド７２ａ、７２ｂ、７２ｃおよび７２ｄの位置を決定し得る。１つ以上の制御器（図に示されていない）が、プローブカードアセンブリにおいて実装され、センサからのプローブヘッド７２ａ、７２ｂ、７２ｃおよび７２ｄの位置を示すフィードバック信号に応答してアクチュエータを制御し得る。上記のように、能動素子は、プローブヘッドのそれぞれの表面に実質的に垂直の方向のプローブヘッド９ａ、９ｂ、９ｃおよび９ｄのたわみよりも、プローブヘッドのそれぞれの表面に実質的に平行な方向へのプローブヘッド７２ａ、７２ｂ、７２ｃおよび７２ｄの移動をより大きく制御し得る。能動素子はまた、プローブヘッド７２ａ、７２ｂ、７２ｃおよび７２ｄの表面に実質的に平行な方向にプローブヘッド７２ａ、７２ｂ、７２ｃおよび７２ｄよりも熱による移動の影響を受けることが少ないように構成され得る。上記に考察されるように、能動素子は、プローブヘッドの表面に実質的に平行な方向にプローブヘッド７２ａ、７２ｂ、７２ｃおよび７２ｄの均熱時間を減少させ、プローブヘッドの平面性の調整を容易にし、平面性調整機構の構成および製作を単純にし、プローブヘッドの独立したアセンブリを可能にし得る。

図２〜図７の連結要素が延長要素およびワッシャを含むように例示されているが、連結要素が様々な他の構成で設計され得ることは注意される。例えば、ワッシャはオプションの要素であり得る。本発明の一部の実施形態において、連結要素は、様々な機構を用いて、プローブヘッドに制御部材を連結するように構成され得る。例えば、連結要素は、摩擦によってプローブヘッドに制御部材を連結するクラッチであり得る。プレスばめ機構もまた、プローブヘッドに制御部材を連結するために用いられ得る。本発明の他の実施形態において、ピン、リベット、クランプ、キーインツーキーウェー（ｋｅｙ ｉｎｔｏ ｋｅｙ ｗａｙ）、磁石、接着剤、はんだ付け、ろう付け、溶接、他の適切な手段およびこれらの組み合わせが、プローブヘッドに制御部材を連結するために用いられ得る。連結機構はプローブヘッドに制御部材を連結することで十分である。本発明の特定の実施形態および用途が本明細書において説明されたが、本発明がこれらの例示的実施形態および用途または例示的実施形態および用途が動作するかまたは本明細書に説明される方法に限定されることは意図されない。上記に説明される方法でプローブヘッドの移動を制御することが可能である任意の均等の構造は、本発明の精神および範囲内に入る。例えば、制御部材は、多くの形状を取りかつ／または多くの部品を取り入れ得、そして受動構成要素または能動構成要素であり得る。連結要素は、上記に説明されるような任意の機構、またはプローブヘッドに制御部材を連結するのに適した任意の機構の均等物であり得る。

Claims (19)

1. 接触要素を有する第１のプローブヘッドであって、該接触要素は対応する電子デバイスの対応する端子との電気的接触を形成するためのそれぞれの表面に配置される、第１のプローブヘッドと、
   接触要素を有する第２のプローブヘッドであって、該接触要素は対応する電子デバイスの対応する端子との電気的接触を形成するためのそれぞれの表面に配置される、第２のプローブヘッドと、
   該第１および第２のプローブヘッドに連結された制御機構であって、該それぞれの表面に実質的に垂直の第２の方向よりも、該それぞれの表面に実質的に平行な第１の方向に該第１および第２のプローブヘッドの移動をより制御する、制御機構と
   を備えている、プローブカードアセンブリ。
2. 接触要素を有する第３のプローブヘッドであって、該接触要素は対応する電子デバイスの対応する端子との電気的接触を形成するためのそれぞれの表面に配置される、第３のプローブヘッドと、
   接触要素を有する第４のプローブヘッドであって、該接触要素は対応する電子デバイスの対応する端子との電気的接触を形成するためのそれぞれの表面に配置される、第４のプローブヘッドと
   をさらに備え、
   第１、第２、第３および第４のプローブヘッドの図心のそれぞれの中心は、周囲温度が変化しても、該図心に対して実質的に静止のままである、請求項１に記載のプローブカードアセンブリ。
3. 拘束機構は、前記第１および第２のプローブヘッドの平面性の調整を可能にしかつ前記接触要素が前記電子デバイスの接触の有無にかかわらず調整を維持するために、前記第１の方向より前記第２の方向により柔軟性がある、請求項１に記載のプローブカードアセンブリ。
4. 前記制御機構は、制御部材と、該制御部材を前記第１および第２のプローブヘッドに連結する連結部材とを備えている、請求項１に記載のプローブカードアセンブリ。
5. 前記制御機構は、１つ以上のアームであって、その各々がその長手方向に前記第１および第２のプローブヘッドの境界線に平行に延びる、アームを備えている、請求項４に記載のプローブカードアセンブリ。
6. 前記制御機構は、１つ以上のオーバーパス部材であって、その各々が前記第１および第２のプローブヘッドの境界線を横切って延びる、オーバーパス部材を備えている、請求項４に記載のプローブカードアセンブリ。
7. 前記制御部材は、前記アームを接続するハブを備えている、請求項６に記載のプローブカードアセンブリ。
8. 前記制御部材は、前記ハブに対する前記アームの遠位端において該アームを接続するフレームを備えている、請求項７に記載のプローブカードアセンブリ。
9. 前記連結要素は、前記第１および第２のプローブヘッドに関して前記制御部材を拘束するように適合されるような、少なくとも１つの延長要素を備えている、請求項４に記載のプローブカードアセンブリ。
10. 前記延長要素は、前記第２の方向よりも前記第１の方向に柔軟性がない、前記第１および第２のプローブヘッド以外のプローブカードアセンブリの構成要素に機械的に連結されるように適合される、請求項９に記載のプローブカードアセンブリ。
11. 前記制御機構は、前記第１および第２のプローブヘッドを能動的に制御できるアクチュエータを備えている、請求項１に記載のプローブカードアセンブリ。
12. 前記制御機構は、前記第１および第２のプローブヘッドのそれぞれの位置を検出し、前記アクチュエータを制御するために該位置を指示するフィードバック信号を生成するセンサを備えている、請求項１１に記載のプローブカードアセンブリ。
13. 制御部材であって、１つ以上のオーバーパス部材を有し、該オーバーパス部材の各々はプローブカードアセンブリの２つの隣接したプローブヘッドの境界線を横切って延びるように適合され、該制御部材は、該オーバーパス部材を介して、該プローブヘッドに該制御部材を機械的に連結できる連結要素を受容するように適合されている、制御部材を備え、
    該制御部材が該プローブヘッドに連結されているとき、該制御部材は、該プローブヘッドのそれぞれの表面に実質的に垂直の第２方向よりも、該プローブヘッドの該それぞれの表面に実質的に平行な第１の方向に該プローブヘッドの移動をより制御できる、制御機構。
14. 前記プローブヘッドの平面性の調整を可能にするために、前記第１の方向よりも前記第２の方向に柔軟性がある、請求項１３に記載の制御機構。
15. 前記制御部材は、１つ以上のアームであって、その各々がその長手方向に前記プローブヘッドの境界線に平行に延びる、アームを備えている、請求項１３に記載の制御機構。
16. 前記制御部材は、前記アームを接続するハブを備えている、請求項１５に記載の制御機構。
17. 前記制御部材は、前記ハブに対する前記アームの遠位端において該アームを接続するフレームを備えている、請求項１６に記載の制御機構。
18. プローブカードアセンブリを提供することであって、該プローブカードアセンブリは、
    それぞれの表面に配置される接触要素を有する第１のプローブヘッドと、
    それぞれの表面に配置される接触要素を有する第２のプローブヘッドと、
    該第１および第２のプローブヘッドに連結された制御機構であって、該それぞれの表面に実質的に垂直の第２の方向よりも、該それぞれの表面に実質的に平行な第１の方向に該第１および第２のプローブヘッドの移動をより制御する、制御機構と
    を備えている、ことと、
    該第１または第２のプローブヘッドの該それぞれの接触要素と、電子デバイスの端子間の電気的接触を形成することと、
    該プローブカードアセンブリによってその間に確立された電気経路を介して該電子デバイスを試験することと
    を包含する、電子デバイスを製造する方法。
19. 前記第１および第２のプローブヘッドのうちの少なくとも１つの平面性を調整することをさらに包含する、請求項１８に記載の方法。

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