JPH055377B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ICウエーハ・プローバのごときミ
ニアチユア回路処理デバイスに関する。

従来の技術とその問題点 ミニアチユア回路処理デバイスおよびそのため
の試験用ヘツドは既存の技術として知られてい
る。そのひとつとしては、カリフオルニア州メン
ロパーク市のエレクトログラス社の製作販売によ
るモデル1034ウエーパ・プローバがある。このよ
うな従来技術におけるミニアチユア回路処理デバ
イステスト・ヘツド、いわゆる「プローブカー
ド」およびこの製造方法については、1976年１月
６日の米国特許第3930809号明細書（発明者アー
サーエバンス）に開示されている。マルチ接触を
形成すべき環境においてプローブを正しく整列さ
せる方法については、1977年10月11の米国特許第
4052793号明細書（発明者カフリン他）に開示さ
れている。また、このようなプローブカードに使
用するためのプローブ手段については1977年７月
22日の米国特許第4035723号明細書（発明者ジヨ
ゼフ・クバタニツク）に開示されている。

しかし、上記の如き既知のミニアチユア回路処
理デバイスおよびプローブカードでは、それに具
備されるテストプローブの数はごく限られてお
り、その大部分はテストプローブがリング形状の
配列で配置されたものである。

これらの既知のテスト・ヘツドのテスト・プロ
ーブの配置形状およびそのプローブ数が少ないと
いうことは、ミニアチユア回路処理デバイスのオ
ペレータが、その処理デバイスの一部を構成する
顕微鏡などを用いて、プローブを直視によつてテ
ストするミニアチユア回路の表面上に位置させる
ことができるという点では便利であるが、ミニア
チユア回路の種類によつては、特にモノリシツク
ICやバイブリツドICのごときミニアチユア回路
で、そのテストポイントがリング状アレーではな
く、小さな面積の中に高密度に並べられている場
合、このようにプローブ数が限定されている既地
のミニアチユア回路処理デバイスは不便であり、
あるいは適さないものであり、ひいてかかる処理
デバイスは当産業界のニーズに充分に応えるもの
とはいえなかつた。

発明の技術的課題、その解決手段及び作用効果の
要点 叙上の事情から、本発明はその原出願である特
願昭57−138079号からの分割による新出願であつ
て、その目的は、既存の技術に比較して、一枚の
テスト・ヘツド内により多くのプローブを有する
マトリクス・テスト・ヘツド装置と協動する新規
なミニアチユア回路処理デバイスを提供すること
である。

発明のもうひとつの目的は、プローブがリング
状的ではなく、二次元のプローブエリア内に配置
されたミニアチユア回路処理デバイスを提供する
ことである。

本発明は、処理デバイスのオペレータがプロー
ブの先端自体を直接見なくてもよいようなミニア
チユア回路処理デバイスを提供することもその目
的の一部とする。

本発明の主な特徴として、そのミニアチユア回
路処理デバイスにおいては、テスト・ヘツドのプ
ローブ先端部が長方形の二次元グリツドのごとき
長方形ポイントマトリクスの一定箇所に配置され
ている、原出願に係るテスト・ヘツド装置を好適
に利用し得る構成を有する。

本発明のもうひとつの特徴としては、そのミニ
アチユア回路処理デバイスに装着されるべきテス
ト・ヘツド装置は、固定テスト・ヘツドの各プロ
ーブのシヤフトが縦方向に配置された複数のプリ
ント回路板上の穴の中に固定されており、このプ
リント回路板にはプローブのシヤフトと適切なリ
ボンケーブルコネクタとを接続するリード導体が
ついているものを効果的に活用できる。

本発明のもうひとつの特徴は、各テスト・ヘツ
ドにはグリツドの如き正確な目盛りが入つた透明
のターゲツトまたは標線（reticle）が少なくとも
ひとつついており、そのすき間の並べ方はプロー
ブ先端部が並べらているクリツドのすき間と同じ
配列となつている。このターゲツトはテスト・ヘ
ツドに固定されていて、対応するプローブアレー
の先端に対して正確に配置されている。

本発明の他の目的に関してはさらにあとで部分
的に直接、間接的に示していく。

従つて、本発明はいくつかの段階から構成さ
れ、これは相互に一定の関連性を有するいくつか
の手段から成り、かつ、その構造上の特徴、構成
要素の組み合わせ、及び、部品の配置方法が具現
化されて構成された装置であり、以下これらにつ
いては具体例を用いて詳細な説明により明らかに
する。

かくして、本発明は、これを要約すると、原特
許出願のような、ミニアチユア回路のテスト点に
接触させるための複数のコンタクト・プローブを
保持する、数枚の固定プリント回路板から構成さ
れるミニアチユア回路用マトリクス・テスト・ヘ
ツド装置を用いて成るミニアチユア回路のテスト
等のための処理デバイスに関するものである。

実施例 第１図は、本発明によるミニアチユア回路処理
デバイスの実施例を、それに装着されたマトリク
ス・テスト・ヘツド１０とともに示す。すなわ
ち、マトリクス・テスト・ヘツド１０は本発明の
特徴のひとつであるウエーハ・プローバ１２にと
りつけられている。

特に注意すべき点は、本発明の実施例で利用し
ているマトリクス・テスト・ヘツドは、ウエー
ハ・プローバのみにとどまらず、ミニアチユア回
路の処理に適用される他の多くのデバイスにも使
えることである。

ここで云う「ミニアチユア回路」とは、モノリ
シツクICのみに限定されず、ハイブリツドIC回
路や、全ての種類の小型化された電子回路デバイ
スの半製品をも含むものである。

ここでいう「処理（プロセシング）」とは組立、
テスト、パツケージングなど、を包含し、さらに
一般的には、ミニアチユア回路の製造、その品質
管理テスト、及び、その使用のための準備などの
全ての方法および手順をも包含するものを意味す
る。

さらに、本発明の範囲は、本発明の原特許出願
によるマトリクス・テスト・ヘツドの使用のため
に適応せしめられたミニアチユア回路処理デバイ
スを含むとともに、また、かかるマトリクス・テ
スト・ヘツド装置等の使用方法と、その使用のた
めに適応せしめられたデバイスの使用方法にも関
連するものとする。

第１図において、IC技術に関して一般的な知
識をもつならば、図中のウエーハ・プローバ１２
が、例えばカリフオルニア州メンロパーク市のエ
レクトログラス社製造販売によるモデル1034ウエ
ーハ・プローバの如き従来のウエーハ・プローバ
に多くの点で似ていることが明らかである。

第１図においてウエーハ・プローバ１２はベー
ス１４、ベース１４にとりつけられた支柱１６
（図で１本しか示されていない）および支柱１６
にとりつけられたプローブ・組立体移送テーブル
１８から構成され、これらは既知のウエーハ・プ
ローブにも見られる構成要素である。

第１図において、ウエーハ・プローブ１２はさ
らに顕微鏡２０を有しており、これは支持コラム
２２にとりつけられ、支持コラム２２自体はよく
知られた方法でベース１４にとりつけられてい
る。

上記のモデル１０３４とは対照的に、本発明で
は顕微鏡２０は交叉ビーム２４上に滑動自在にと
りつけられており、交叉ビーム自体は支持コラム
２２に固定されている。

本発明によるウエーハ・プローバ１２の代表例
では、交叉ビーム２４にはばち形（（dovetail）
溝２６がついており、顕微鏡２０の後面から突出
しているばち形突起がぴつたりとこれに嵌合する
ようになつている。ばち形突起はばち形溝２６に
ぴつたりと嵌合するようになつているために、顕
微鏡２０は交叉ビーム２４の両端のストツパー２
８，３０の間を自由に手で移動させることができ
る。

交叉ビーム２４はさらに一対の顕微鏡固定スタ
ツド３２，３４がついており、この固定スタツド
対は制御部材３６を押下することによつてその固
定位置から引き込められる。すなわち、固定スタ
ツド３２，３４は通常はサンプリングの力でその
作動位置に向けてバイアスされており、制御部材
３６を押下しなければ引き込めることができない
のである。

固定スタツド３２，３４はばち形突起の後面か
ら内側にのびた凹部分と密着して合わされるため
に、顕微鏡２０はその右端又は左端のいずれにも
固定することができ、第１図においては、この顕
微鏡の左端位置を実線で、右側位置を点線で示し
てある。

また第１図において、３８はウエーハ・プロー
バ１２の真空チヤツク（chuck）で、これには後
記するモノシリツクICあるいはシリコン・ウエ
ハ４００がとりつけられる。既知の方法により、
真空チヤツク３８はＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動可能
で、同じく既知のコントロール方法（図示せず）
によつて垂直線に対する角度θも任意に持たせる
ことができる。

再び第１図を参照すると、本発明の原特許出願
で提案されたマトリクス・テスト・ヘツド１０
は、テーブル１８の開口部４２に剛体のベース・
プレート４０をひつたりと収容して構成されてい
ることが判るであろう。そして、ベースプレート
４０をテーブル１８の開口部４２内にがつちりと
固定する方法については、発明の経験がなくとも
ICに関して通常の技術をもつた者にはそのよう
な考えが多数、頭に浮ぶであろう。

第２図は第１図の位置にマトリクス・テスト・
ヘツド１０を置いた場合の上から見た平面図で、
ウエーハ・プローバ１２の他の部分は省略してあ
る。

第３図も第１図の位置にマトリクス・テスト・
ヘツド１０を置き、これをその下から見た拡大底
面図である。ウエーハ・プローバ１２の他の部分
は省略してある。

第３図において、ベースプレート４０には一般
に中央の四角形開口部６０と、２つの円形開口部
６２，６４が設けられており、後者はベースプレ
ート４０の側端縁の近くにあけられている。ベー
スプレート４０はさらに４つのタツプ穴６６，６
８，７０，７２が設けられており、各穴に小ネジ
７４，７６，７８，８０が係合される。

第３図にもつともよく示されているように、ベ
ースプレート４０にはさらにその下面に凹部８２
がついており、ここには以下においてターゲツト
プレートと呼ぶ構造材８４がとりつけられてい
る。ターゲツトプレート８４はベースプレート４
０と同様にアルミまたはアルミ合金を機械加工し
て作ることができるが、本発明の処理デバイスで
はターゲツトプレートの材質については特に限定
しない。ターゲツトプレート８４は、例えば小ネ
ジ８６〜１００を使つて凹部８２に固定される。

ターゲツトプレート８４には四角形の中央開口
部１０１と２つの円形開口部（中央部以外）１０
２，１０４がついており、この開口部の機能につ
いては後で説明する。

また、第３図にみられるように、ターゲツトプ
レート８４の下面にはセラミツクプレート１０６
がセメンとまたはその他の適当なクランプ手段１
０８，１１０によつて固着されており、このよう
な手段については発明の経験がなくともICの一
般的技術を有するものであれば考えつくことがで
きる範囲のものである。セラミツクプレート１０
６は、以降においてはセラミツク・パターン１０
６と呼ぶ。セラミツク・パターン１０６内にはプ
ローブ・ガイド孔１１２と呼ばれる複数の小さい
孔が所定の配列１１４で並べられており、この所
定の配列１１４はターゲツトプレート８４内の開
口部１０１と同位置に整列させてある。プロー
ブ・ガイド孔１１２のセラミツク・パターン１０
６とその配列１１４の機能の詳細については後述
する。

第３図において、２つのガラス板１１６，１１
８はターゲツトまたは標線（reticle）などと呼ば
れるものである。本発明の実施例において、ター
ゲツトあるいは標線１１６にはにはレーザー光線
焼付けまたはエツチングによる十文字線１２０，
１２２、ならびに、レーザー光線で焼くか、また
はエツチングされた凹部またはピツト１２６のア
レー１２４が設けられている。

同じ様に、ターゲツトまたは標線１１８にも十
文字線１２８，１３０、および、凹部またはピツ
ト１３４のアレー１３２が設けられている。

ターゲツト１１６の十文字線およびピツトは前
記開口部６２，１０２と整列するように配置さ
れ、ターゲツト１１８の十文字線およびピツトは
前記開口部６４，１０４に整列させて配置されて
いる。

十文字線１２０，１２２，１２８，１３０およ
びピツト・アレー１２４，１３２の機能について
は後述する。

第１図、第２図、第３図において、トツププレ
ート１３８とプリント回路板１４１，１４２，１
４３，１４４は小ネジ７４，７６，７８，８０を
使つてベース４０に取りつけられており、これら
相互間はスペーサ１４８〜１８６で分離されてい
るが、図示が複雑で判りにくくなるため、本願の
図面ではその一部のみを記号を付して示した。ス
ペーサに全部で20個使われており、これらは実質
的には同じ構造のものであつて、例えばアルミな
どから作られている。

小ネジ７４，７６，７８，８０は各々トツププ
レート１３８孔、プリント回路板１４４，１４
３，１４２，１４１上の対応する取付孔、５ケの
スペーサの中央軸方向穴を貫通して配置されてい
る。例えば、小ネジ７８は、トツププレート１３
８の孔１９８、スペーサ１４８の中央穴、プリン
ト回路板１４４（第４図参照）の取付孔２００、
スペーサ１５０の中央穴、プリント回路板１４３
（第５図参照）の取付孔２０２、スペーサ１５２
の中央穴、プリント回路板１４２の取付孔２０４
（第６図参照）、スペーサ１５４の中央穴、プリン
ト回路板１４１の取付孔２０６（第７図参照）、
スペーサ１５６の中央穴を通り、最後にベースプ
レート４０の孔７０のネジ部に到達し係合してい
る。

他の小ネジ８０，７４，７６は同じ様にプリン
ト回路板上の対応する取付孔やスペーサ等の穴を
通つて、ベースプレート４０のタツプ穴に到達
後、全ての小ネジ７４，７６，７８，８０はベー
スプレート４０上の対応する穴のネジ部に完全
に、しつかりと締め付けられ、その結果、マトリ
クス・テスト・ヘツド１０は第１図に示すよう
な、がつちりとした多段固定構造となつている。

当然のこと乍ら、マトリクス・テスト・ヘツド
１０の他の部分は上記に組み立て工程のなかでプ
リント回数板その他に向けて組立てられる。

本発明の実施例に用いられるプリント回路板１
４１〜１４４について詳述する前に、用語につい
て下記の如く定義しておく。

「ポイント・マトリクス」はここでは幾何学的
平面における幾何学的点の所定の配列を意味する
ものとする。

「矩形ポイント・マトリクス」は、ここでは平
面矩形座標系の点のサブセツトを意味するものと
し、そのサブセツトの点の座標は単位距離の整数
倍であるとする。

「ポイント・スクウエア」はここでは正方形上
の矩形ポイント・マトリクスの全ての点を意味
し、その正方形エツジはその原点から等距離のそ
の矩形ポイント・マトリクスの座標軸上の点に等
分されているものとする。

「ｎ−単位ポイント・スクウエア」とは、ここ
ではエツジ等分点がそのポイント・スクウエアの
座標軸の原点から単位距離にあるポイント・スク
ウエアを意味する。

以上から、矩形ポイント・マトリクス内の全て
の点は(1)その点が属するポイント・スクウエアの
ｎ値、(2)コロン（：）、及び、(3)その点と開始点
１として指定されている点の間にあるポイント・
スクウエアの周辺上の点を時計方向に数えて、そ
の数に２を加えた数、の３つから成る合成指示番
号によつて特定することが可能である。図中にポ
イント・スクウエアが示されている場合は、その
ポイント・スクウエアのポイント１はそのポイン
ト・スクウエアの上左端の点であるとする。これ
によると、第８Ａ図におけるポイント135はポイ
ント２：７として特定される。

「ｎ−スクウエア・ポイント・マトリクス」と
は、ここでは、原点と、そのすぐ周囲のｎ−ポイ
ント・スクウエアとから成る矩形ポイント・マト
リクスを意味する。

「〜のポイント・マトリクス」とは、プローブ
案内孔あるいはターゲツト凹部のような特定のエ
レメントについて用いられる場合は、〜と一致す
る幾何学的点の配列、つまりそのエレメントの共
通限定面を有する軸の交差点と各々が一対一で対
応できるものを意味する。

上記の如き定義を考慮すれば、通常の技術を有
する者にとつては、第８Ａ図が矩形ポイント・マ
トリクスの概念図であること、その矩形ポイン
ト・マトリクスの原点が０：０として表現される
点であること、そしてこの矩形ポイント・マトリ
クスには点１：３、１：６、２：７その他が含ま
れていることを容易に理解できるであろう。

同様に、第８Ｂ図はポイント・スクウエア、特
に３単位のポイント・スクウエアの概念図であ
る。さらに、第８Ｃ図は３−スクウエア・ポイン
ト・マトリクスの概念図である。

再び第４図にもどつて説明すると、プリント回
路板１４４には取付孔２０８，２１０，２１２が
ついており、これらの孔の各々は小ネジ７４，７
６，８０を受け入れるようになつている。同じ
く、プリント回路板１４３（第５図）には取付孔
２１４，２１６，２１８が設けてあり、これらの
取付孔はそれぞれ、小ネジ７４，７６，８０を受
け入れる。プリント回路板（第６図）には取付孔
２２６，２２８，２３０がついており、それぞれ
小ネジ７４，７６，８０を受け入れる。またプリ
ント回路板１４１（第７図）には取付孔２２０，
２２２，２２４がついており、それぞれ、小ネジ
７６，７８，８０を受け入れる。

第４図〜第７図を比較すると、４枚のプリント
回路板には各々に２個の大きい円形開口部がつけ
られている。つまりプリント回路板１４１には開
口部２３２，２３４、プリント回路板１４２には
開口部２３６，２３８、プリント回路板１４３に
は開口部２４０，２４２、プリント回路板１４４
には開口部２４４，２４６である。

これらの大きい円形開口部の各々の位置は、前
記の取付孔２００，２０２，２０４，２０８，２
１０等に関してそろえられるようになつており、
前記プリント回路板を前記の方法によつてトツ
プ・プレート１３８とベースプレート４０の間に
固定した場合、円形開口部２３２，２３６，２４
０，２４４は整列せしめられて、その軸は顕微鏡
２０を第１図に示すように左端位置（実線で示
す）に置いた場合、その主光学軸と一致し、ベー
スプレート４０は第１図に示すようにテーブル１
８の開口部４２に固着される。顕微鏡２０が第１
図に示すように右端位置（点線で示す）に置かれ
るときは、開口部２３４，２３８，２４２，２４
６が合致し、その軸は顕微鏡の主光学軸と一致
し、ベースプレート４０は第１図に示すようにテ
ーブル１８の開口部４２に固着される。

第４図において、本発明の実施例におけるプリ
ント回路板１４４には、その中心点２５２に関し
て本質的に対称的な、一般的には正方形の中央開
口部２５０が設けられる。同じく、プリント回路
板１４３（第５図）には中心点２５６に関して本
質的に対称の、一般的には正方形の中央開口部２
５４が設けられ、プリント回路板１４２（第６
図）には中心点２６０に関して対称的な、一般的
に正方形の中央開口部２５８が設けられる。

本発明の実施例において、各々中心点２５２，
２５６，２６０は同じプリント回路板の４ケ所の
取付孔から本質的には等距離に配置され、開口部
２５０，２５４，２５８のエツジは第４図〜第６
図に示すように取付孔の中心を結ぶ線と平行であ
る。このことから、上記のようにプリント回路板
をトツププレート１３８とベースプレート４０の
間に組み立てたとき、中心点２５２，２５６，２
６０はベースプレート４０の上面に対して実質的
に垂直線上に在ることがわかる。

第７図において、プリント回路板１４１には周
知の型式のリボン・ケーブル・コネクタ２６２が
設けられており、これによつてフレキシブル・リ
ボン・ケーブルの個々の導体はプリント回路板１
４１に置かれた印刷導体にそれぞれ接続されるの
である。これらの印刷導体のうちいくつかはプリ
ント回路板１４１の片側に、他はもう一方の側に
配置されている。コネクタ２６２のコンタクト・
ピンの内側の端部は、よく知られた方法で、プリ
ント回路板１４１のめつきスルーホールの中を通
り、かくして、上記コンタクト・ピンの内端と、
これに対応する印刷導体部の間は、その印刷導体
がプリント回路板１４１のどちら側にあるかに関
係なく、プリント回路板１４１の片側からはんだ
によつて接続することができることになる。

同じく、プリント回路板１４２（第６図）に
は、プリント回路板１４２の両側に配置されてい
る印刷導体のうちいくつかと２本のリボン・ケー
ブルの対応する導体の間を接続するための２本の
リボン・ケーブル・コネクタ２６４，２６６が設
けられており、プリント回路板１４３（第５図）
には、その両側に配置されている印刷導体と２本
のリボン・ケーブルの導体のいくつかとの間を接
続するために２本のリボン・ケーブル・コネクタ
２６８，２７０が設けられている。プリント回路
板１４４（第４図）には、その両側に配置されて
いる印刷導体と３本のリボン・ケーブルの導体の
いくつかの間を接続するための３本のリボン・ケ
ーブル・コネクタ２７２，２７４，２７６が設け
られている。

説明を簡単にするために、リボン・ケーブル・
コネクタ２６２〜２７６のうちの特定のリボン・
ケーブル・コネクタに使用するリボン・ケーブル
および関連するメス側コネクタはそのリボン・ケ
ーブル・コネクタを示す番号に１を加えた数字で
表わすことにする。

コネクタ２６２〜２７６の個々のコネクタのコ
ネクタコンタクトピンの内側の端部のアレーはそ
の一部について上に説明した。通常の技術を有す
るものであれば容易に理解できるように、コンタ
クトピンの内側の端部にははんだがついているも
のとはんだをつけていないものがあり、どれには
んだをつけ、どれにはんだをつけないかの選択
は、発明の経験がなくとも、本発明についての明
細書中の開示に従い、通常の技術を有する者であ
ればできるものである。

本発明の実施例において、コネクタ２６２〜２
７６はBerg社製の50ピン雄リボンコネクタNo.
65483−029をよく知られた方法でその関連プリン
ト回路板にとりつけたものである。

本発明において特に注意すべき点は、プリント
回路板１４１（第７図）の開口部２８０は取付孔
２０６，２２０，２２２，２２４に対して、マト
リクス・テスト・ヘツド１０が完全に組み立てら
れた場合、開口部２８０と前記の中心点２５２，
２５６，２６０が共通の直線２８２の上にあるよ
うに配置されることであり、この共通直線は「テ
スト・ヘツド軸」と呼ぶものとする。

同じく、プリント回路板開口部２３２，２３
６，２４０，２４４の中心は共通直線２８４（第
１図、第２図）の上にあり、この共通直線は「顕
微鏡左軸」と呼ぶものとする。

さらに、プリント回路板開口部２３４，２３
８，２４２，２４６の中心は共通の直線２８６
（第１図、第２図）の上にあり、この共通直線は
「顕微鏡右軸」と呼ぶものとする。

マトリクス・テスト・ヘツド１０が完全に組み
立てられたとき、軸２８２，２８４，２８６は本
質的には相互に平行で、ベース・プレート１０の
下面には本質的には垂直である。

第９図において、プリント回路板１４１〜１４
４、トツププレート１３８、ベースプレート４０
にとりつけられたマトリクス・テスト・ヘツド１
０の各部分の構造および動作原理について次にそ
の概略を説明する。

第９図はマトリクス・テスト・ヘツド１０の中
央下部の部分断面図である。第９図の断面にはテ
スト・ヘツド軸２８２および顕微鏡軸２８４，２
８６が含まれる。

ここで注意すべきは、第９図は部分図に過ぎ
ず、本発明の原特許出願によるマトリクス・テス
ト・ヘツドの構造の概略を示すに必要なマトリク
ス・テスト・ヘツド１０の部分、あるいはエレメ
ントしか示していないことである。故に、第１図
に示すマトリクス・テスト・ヘツド１０の部分あ
るいはエレメントの全てが図にも示されているの
ではない。

第９図において、点線２８８はマトリクス・テ
スト・ヘツド１０を用いてテストされるべきミニ
アチユア回路の表面を表わす。

本発明では、表面２８８には複数のプローブ先
端部２９０・１，２９０・２等が接しており、こ
れはプローブ・ワイヤ２９２・１，２９２・２等
の下側の端部となつている。本発明の実施例にお
いて用いるテスト・ヘツド装置では、各プローブ
ワイヤは例えば0.127mm（0.005in）のパラジユウ
ム線であるが、本発明に用いるプローブ・ワイヤ
にはタングステン線、ベリリウム銅線、その他の
材質のものを使うこともできる。

ここでは、ときどき、マトリクス・テスト・ヘ
ツド１０のプローブ先端部を集合的に指摘するの
には、番号２９０を用い、また、特定のプローブ
先端部を個々に指摘するときには、２９０のあと
に参照数字をつけることによつてこれを区別して
表わすことがある。次に説明するプローブ・ワイ
ヤ及びプローブ・ガイド等についても、これと同
様とする。

第９図において、テスト・プローブ・ワイヤ２
９２・１，２９２・２等は各々対応するチユーブ
２９４・１，２９４・２等に入れられている。本
発明において、各テスト・プローブ・ワイヤ２９
２は各々が入れられているチユーブ２９４内で滑
動自在となつている。これらのチユーブ２９４・
１，２９４・２等を「プローブ・ガイド」と呼ぶ
こととする。本発明の実施例で用いるテスト・ヘ
ツド装置においては、プローブ・ガイド２９４は
シームレスのステンレススチール製外科用チユー
ブ（surgical tubing）からできており、外径は
約0.330mm（0.013in）内径は約0.152mm（0.0016in）
である。

ここで、図に示されたプローブ・ワイヤとプロ
ーブ・ガイドの組み合わせの個々、あるいはグル
ープを「プローブ」と総称するものとする。例え
ば、プローブ・ワイヤ２９２・１と対応プロー
ブ・ガイド２９４・１の組み合わせを、ここでは
プローブ２９６・１と呼ぶ。

第９図に示すように、プローブ（２９６、例え
ば２９６・１，２９６・２，２９６・３等）はセ
ラミツク・パターン１０６およびプリント回路板
１４１，１４２の片側あるいは両面にとりつけら
れている。本発明の代表例において、プローブ・
ガイド（２９４、例えば２９４・１，２９４・
２，２９４・３等）の下部はプローブガイド孔
（１１２、例えば１１２・１，１１２・２，１１
２・３等）を貫通し、エポキシ・セメント２９８
その他の方法で固定されている。第９図に示すプ
ローブは全てプリント回路板１４１の孔（３０
０、例えば３００・１，３００・２，３００・３
等）を貫通し、はんだによつて固定されている。
プリント回路板１４１の孔（３００、例えば３０
０・１，３００・２，３００・３等）はめつきを
施したスルーホールである。同様に、プローブ２
９６・１，２９６・２はプリント回路板１４２の
めつき処理スルーホール（３０２、例えば３０
２・１，３０２・２等）を貫通し、はんだで固定
されている。

第９図に示すように、各プローブ・ガイド２９
４ははんだ付けによつてプリント回路板１４１，
１４２の一方の印刷導体のひとつに接続されてい
る。例えば、プローブ・ガイド２９４・１ははん
だ付け３０６によつてプリント回路板１４２の印
刷導体３０４と直接電気的に接続されている。プ
ローブ・ガイド２９４・３は、はんだ付け３１０
によつてプリント回路板１４１の印刷導体３０８
と直接電気的に接続されている。

ここで注意すべき点は、これらのはんだは対応
するプローブ・ワイヤとは接していないというこ
とである。本発明の代表例を使つた経験から、プ
ローブ・ワイヤとそのまわりのプローブ・ガイド
の間での接触面が広いためにその間の接続におけ
るインピーダンスは極めて低くプローブ先端部２
９０とその対応する印刷導体の間のインピーダン
スも非常に低いことがわかつている。

本発明の実施例におけるテスト・ヘツド装置で
は、第１図に示すプローブは全ての印刷導体、つ
まり４枚のプリント回路板１４１〜１４４の上下
両面にある印刷導体全体のうちの一つにしか電気
的に接続されていない。

通常の技術を有するものであれば本発明から明
らかなように、プローブ２９６、プリント回路板
１４１〜１４４、コネクター２６２〜２７６、お
よびこれらの印刷導体とその対応プローブおよび
コネクタ・コンタクト・ピンの間のはんだ部は、
リボンケーブルとその対応する雌コネクタ２６３
〜２７７を雄コネクタ２６２〜２７６に接続した
とき、各プローブ先端部２９０はリボンケーブル
導体のうちのひとつにしか直接接続されないよう
な構造と配置になつている。

第９図において、プレート３０９はプリント回
路板１４２の上までのびているプローブ・ワイヤ
２９２・１，２９２・２の上端にのつている。同
じように、プレート３１１は、プリント回路板１
４１の上までのびているプローブ・ワイヤ２９
２・３，２９２・４，２９２・５等の上端にのつ
ている。絶縁プレート３０９，３１１はここで
「コンタクト圧力プレート」とも呼ばれ、本発明
の代表例では固いセラミツク板が使われている。

圧力プレート３１１上に位置づけられ、かつ圧
力プレート３０９の孔３１２を貫通して、シヤフ
ト、またはコラム３１４があり、その上端部はト
ツププレート１３８（第１図）にとりつけられて
いるので、このシヤフトまたはコラム３１４はプ
リント回路板１４１〜１４４に対して上方向に移
動は不可能である。

上記の絶縁性の圧力プレート３０９のすぐ上に
は固定されたプレート３１６があり、このプレー
トは「トラス・プレート」（truss plate）とも呼
ばれる。トラス・プレート３１６にはシヤフト３
１４よりわずかに径が大きい穴３１８がついてい
る。シヤフト３１４にはこれに対して横断する方
向の穴３２０が設けられており、これにはピン３
２２がぴつたりと嵌合させられる。ピン３２２は
穴３２０の両側から外にのびており、切り欠き、
あるいは溝３２４がトラス・プレート３１６の上
面に入り、トラス・プレート３１６がプリント回
路板１４１，１４２等に対して上方向にずれない
ような構造となつている。

第９図の中央部において、シヤフト３１４の下
端には中心の同軸円筒状穴３２６がついておりこ
れにはコイルスプリング３２８の本体が入つてい
る。つまり、コイルスプリング３２８は絶縁圧力
プレート３１１と同軸円筒状穴３２６の内部上面
の間にはさまれた状態となつている。さらに、シ
ヤフト３１４はプリント回路板１４１に対して上
方にずれることができないために、コイルスプリ
ング３２８にはプレート３１１に対して下向きの
力を与え、この力はプローブワイヤ２９２・３，
２９２・４，２９２・５等の上端に伝わり、プロ
ーブ先端部２９０・３，２９０・４，２９０・５
等を押してウエーハ・プローバ１２のミニアチユ
ア回路を上面２８８と電気的接触の状態を生じ
る。（前述したように、プローブワイヤはそれぞ
れの対応するプローブ・ガイドの中を縦方向に滑
動自在である。） 本発明の実施例からわかるように、トラス・プ
レート３１６は円板状で、テスト・ヘツド軸を中
心とし、またこの軸はシヤフト３１４の軸線とも
一致する。トラス・プレート３１６には下向きに
開けられた凹部が多数あり、第９図ではそのひと
つ３３０のみが示されている。

通常の技術を有する者であれば本発明について
の開示からわかるように、トラス・プレート３１
６の下面に位置するこれらの下向き凹部３３０、
その他に入れられたコイル・スプリング３３２他
によつて絶縁圧力プレート３０９はプローグ・ワ
イヤ２９２・１，２９２・２、その他の上端部に
弾力的押圧して重みを加えており、これによりこ
れらのプローブ・ワイヤの先端部２９０・１，２
９０・２、その他はウエーハ・プローバ１２のミ
ニアチユア回路の表面２８８との間に電気的接触
を形成する。

第１図および第９図の比較において、絶縁圧力
プレーと３０９，３１１に加えて、さらに前記の
マトリクス・テスト・ヘツド１０には絶縁圧力プ
レート３３４，３３８が設けられており、これら
の圧力プレートの径は上に行くほど大きくなつて
いることがわかる。さらに、マトリクス・テス
ト・ヘツド１０には、上記トラス・プレート３１
６に加えて、トラス・プレート３３６，３４０が
設けられている。。トラス・プレート３３６，３
４０はともに、トラス・プレート３１６がシヤフ
ト３１４にピン留めされているのと同様の方法に
より、シヤフト３１４のピンに留めされている。
トラス・プレート３３６，３４０には、トラス・
プレート３１６にコイル・スプリング３３０その
他が入れられた下向き凹部が設けられてあるのと
同様に、コイル・スプリングが入れられた下向き
凹部がつけられている。

以上のことから、通常の技術を有する者であれ
ば本発明において、マトリクス・テスト・ヘツド
１０の各プローブ・ワイヤの下端部は、そのプロ
ーブ・ワイヤの上端部に重みを加える圧力プレー
トを下に押圧する１以上のコイル・スプリングに
よつて、ウエハ・プローバ１２でテストするミニ
アチユア回路との間に電気的接触を形成すること
が明らかである。本発明の実施例において、各コ
イル・スプリングの構造および配置は、コイル・
スプリングの数およびコイル・スプリングによつ
て力が加えられるプローブ・ワイヤの数に応じ
て、各プローブ先端部とミニアチユア回路表面２
８８における所定の領域との間の接触力が、その
他の全ての領域に対する接触力と等しくなるよう
なものでなければならないことが理解されるべき
である。

通常の技術を有する者であれば本出願の明細
書・図面からわかるように、本発明で用いられる
各マトリクス・テスト・ヘツドは特定の種類ある
いは型式のミニアチユア回路のテスト用として、
特注品として製作するのが一般的であるが、同一
種のミニアチユア回路の多数をテストすることが
望まれる場合のように、同時に複数のウエハ・プ
ローバを使用する際には、マトリクス・テスト・
ヘツドの複製品を製作して使うことも可能であ
る。

さらに、本発明による処理デバイスの実施例に
おいて、マトリクス・テスト・ヘツドのプローブ
先端部が接触せしめられる特定のミニアチユア回
路の領域が同一平面上にない場合、そのマトリク
ス・テスト・ヘツドのプローブ・ワイヤの長さを
変えればよいことがわかる。

第４図において、コネクター２７２のコンタク
ト・ピンの内端はプリント回路板１４４のめつき
されたスルーホール内に突出しており、各々には
次の方法で特定番号をつけて区別するものとす
る。(1)コネクタ自体の参照番号、(2)これに接続す
る印刷導体がプリント回路板１４４の上面に設け
られているか、または、下面に設けられているか
によつてＴ（トツプ）またはＢ（ボトム）（第４図
参照）、(3)そのコンタクト・ピンの内端の位置を
示す番号であつて、この番号はコネクタの片方の
端から、例えば第４図において縦方向に置かれて
いるコネクタの上端、および第４図において横方
向に置かれているコネクタの左端から、それぞれ
スタートする。以上(1)(2)(3)の３つの組み合わせに
よつてコネクタ２７２のコンタクト・ピンの内端
の位置を表わす。例えば、参照番号２７２Ｔ３は
第４図においてコネクタ２７２の上から３番目の
Ｔピンを表わす。同じく２７４Ｂ６は第４図のコ
ネクタ２７４の左端から６番目のピンで、下側の
印刷導体、つまり第４図ではプリント回路板１４
４の裏側にとりつけられ、第４図では点線で示さ
れている印刷導体に接続されたピンを示す。同様
に、プリント回路板１４４の下側の印刷導体に接
続されたコネクタ２７６のコンタクト・ピンで、
第４図に示すようにコネクタ２７６の上から２番
目の一対のピンの一方で内側にある方のピンは２
７６Ｂ２として指定されることが明らかである。

第５図を参照して、上記と同じ表現方法を使え
ば、ピン内端２６８Ｂ４とはコネクタ２６８の上
から４番目の一対のピンの一方で、同じく第５図
においてプリント回路板１４３の裏側に位置する
Ｂまたは下面印刷導体に接続されたピンであるこ
とが明らかである。

第４図〜第７図に示されたコネクタ内のどのコ
ンタクト・ピンの内端も、通常の技術を有する者
であれば前記のような方法で自由自在に指定する
ことができる。

第４図において、開口部２５０の周囲には穴の
アレー３５０が形成されている。ポイント穴アレ
ー３５０は１個の９−単位ポイント・スクウエア
と１個の８−単位ポイント・スクウエアから構成
され、これらのポイント・スクウエアはともに同
じ矩形ポイント・マトリクスに属し、０：０ポイ
ント、つまりこの矩形ポイント・マトリクスの原
点は開口部２５０の中心点２５２と一致し、この
矩形ポイント・マトリクスの座標軸は取付孔２０
０，２０８，２１０，２１２の中心を結ぶ４本の
線のうち一対と平行である。以上から、特に第１
図から明らかなように、これらの穴は全てめつき
を施したスルーホールで、プローブ・ガイドの上
端がぴつたりと入り、そのプローブ・ガイドの上
端とはんだにより接続されている。これらの穴は
ここでは「プローブ・ガイド接続穴」
（connection hole）とも呼ぶことにする。本発明
の実施例のほとんどにおいては、はんだにより固
定されたプローブ・ガイドを含むプローブ・ガイ
ド接続穴と、プローブ・ガイドを含まないプロー
ブ・ガイド・コネクタ穴（connection hole）が
使われている。しかし、実施例によつてはこれら
の穴の全部を使用しない設計のものもあろうが、
一般的には、これら９単位のポイント・スクウエ
アおよび８単位のポイント・スクウエアの中の穴
の全てをドリルしてめつきを施しておく方が便利
で、しかも、経済的であることが判る。第５図に
おいて、開口部２５４の周囲には穴のアレー３５
２が形成され、その外側の２つのスクウエア・リ
ング（正方形環）の一部のみが示されている。穴
アレー３５２のポイント・マトリクスは、９−単
位のポイント・スクウエア、８−単位のポイン
ト・スクウエア、７−単位のポイント・スクウエ
ア、および６−単位のポイント・スクウエアから
構成されており、これらは全ての同一の矩形ポイ
ント・マトリクスに属する。０：０つまりこの矩
形ポイント・マトリクスの原点は開口部２５４の
中心点２５６と一致しており、この矩形ポイン
ト・マトリクスの座標軸は取付穴２０２，２１
４，２１６，２１８の中心を交差する４本の直線
のうちの一対と平行である。

以上から、特に第１図から明らかなように、ア
レー３５２の各々の穴は、穴アレー３５２のポイ
ント・マトリクスの内側の２つのポイント・スク
ウエアの一方のポイントに対応し、これはめつき
を施した、貫通プローブ・ガイド接続穴で、これ
にはプローブ・ガイドがぴつたりと入り、このプ
ローブ・ガイドとははんだにより接続される。こ
れらのプローブ・ガイド接続穴は「プローブ・ガ
イド接続穴アレー３５４」とも総称され、本発明
においてテストするミニアチユア回路の構造によ
つて、プローブ・ガイドが挿入され、はんだによ
つて固定されている穴と、プローブ・ガイドが挿
入されていない穴の両者から成る場合が多い。

穴アレー３５２の各々の穴は穴アレー３５２の
ポイント・マトリクスの外側の２つのポイント・
スクウエアの一方のポイントに対応し、めつき処
理していないプローブ・ガイド・クリアランス・
ホールでプリント回路板１４４の穴アレー３５０
のプローブ・ガイド接続穴のひとつに上端がはん
だによつて固定されたプローブ・ガイドの一本が
ぴつたりと入るものである。

これらのプローブ・ガイド・クリアランス・ホ
ールは「プローブ・ガイド・クリアランス穴アレ
ー３５６」との総称する。

第６図において、開口部２５８の周囲には穴の
アレー３５８が形成されており、図ではその外側
のスクウエア・リングの一部のみを示している。
穴アレー３５８のポイント・マトリクスは１個の
９−単位ポイント・スクウエア、１個の８−単位
ポイント・スクウエア、１個の７−単位ポイント
スクウエア、１個の６−単位ポイント・スクウエ
ア、１個の５−単位ポイント・スクウエア、およ
び１個の４−単位ポイント・スクウエアから構成
され、これらは全て同一の矩形ポイント・マトリ
クスに属し、０：０つまりこの矩形のポイント・
マトリクスの原点は開口部２５８の中心点２６０
と一致し、この矩形ポイント・マトリクスの各座
標軸は取付穴２０４，２２６，２２８，２３０の
中心を結ぶ４本の直線のうちの一対と平行であ
る。

以上に述べたところから、そして特に第１図か
ら明らかなように、穴アレー３５８のポイント・
マトリクスの２つの内側ポイント・スクウエアの
一方の点に対応する穴アレー３５８の各穴は、プ
ローブ・ガイドがぴつたりと入るようになつた、
内部をめつきしたプローブ・ガイド接続穴で、こ
のプローブ・ガイドとはめつきで接続されてい
る。これらのプローブ・ガイド接続穴は「プロー
ブ・ガイド接続穴アレー３６０」とも総称され、
本発明の実施例ではテストするミニアチユア回路
の構造によつて、中にめつきを接続したプロー
ブ・ガイドを含む穴と、プローブ・ガイドを含ま
ない空の穴となつている場合が多い。

穴アレー３５８の残りの穴はめつきされていな
いプローブ・ガイド・クリアランス・穴であつ
て、これらの上端部が、アレー３５２のプロー
ブ・ガイド接続穴のひとつ、またはアレー３５０
のプローブ・ガイド接続穴のひとつにめつき固定
されているプローブ・ガイドのひとつがぴつたり
と入るようになつている。これらのプローブ・ガ
イド・クリアランス・ホールは「プローブ・ガイ
ド・クリアランス穴アレー３６２」と総称され
る。

第７図において、プリント回路板１４１には穴
のアレー３６４が配置されており、その穴のひと
つひとつにはプローブ・ガイド２９６が受け入れ
られる。穴アレー３６４のポイント・マトリクス
は９−単位のポイント・マトリクスで０：０、つ
まりこのポイント・マトリクスの原点は中心点２
８０と一致し、その各座標軸は取付孔２０６，２
２０，２２２，２２４を結ぶ直線のうちの一対と
平行である。穴アレー３６４のポイント・マトリ
クスの単位距離は他のプローブ・ガイド穴アレー
３６０，３５２，３５０の全ての共通単位距離と
等しい。穴アレー３６４は内側穴アレー３６６お
よび外側穴アレー３６８とから構成されている。
内側穴アレー３６６のポイント・マトリクスは３
−スクウエア・ポイント・マトリクスである。

穴アレー３６６の穴は貫通めつきされたプロー
ブ・ガイド接続穴で、対応するプローブ・ガイド
２９６がぴつたり中に入り、はんだ付けによりそ
れに接続されている。本発明の実施例において用
いるテスト・ヘツド装置では、内側穴アレー３６
６のこれらのプローブ・ガイド接続穴には、テス
トするミニアチユア回路の構造によつてめつき固
定されたプローブ・ガイドを含んだ穴と、プロー
ブ・ガイドを含まない空の穴とから構成される。

外側穴アレー３６８のポイント・マトリクス
は、内側穴アレー３６６のポイント・マトリクス
の点の外に、穴アレー３６４のポイント・マトリ
クスの点も有する。

外側穴アレー３６８は貫通めつきされておら
ず、「プローブ・ガイド・クリアランス穴アレー
３６８」とも総称される。

プリント回路板１４１，１４２，１２３，１４
４上のプローブ・ガイド穴を、(1)その穴が通つて
いるプリント回路板に対応するそのプリント回路
板参照番号、(2)コロン、及び、(3)その指定された
穴に対応するポイント・マトリクス点の合成表示
番号が成る、対応するプローブ・ガイド穴の表示
番号によつて表示することもある。このとき、そ
の穴を含むポイント・スクウエアの開始点１は、
その指定された穴が位置付けされている図面中に
みられるように、そのポイント・スクウエアの左
上部の穴とする。

例えば、第４図のプリント回路板１４４のプロ
ーブ・ガイド接続穴３７０のポイント・マトリク
ス点は、それが属する９−単位のポイント・スク
ウエアの開始点である。同様に第４図のプロー
ブ・ガイド接続穴３７２のポイント・マトリクス
点は、これが属する８−単位のポイント・スクウ
エアの開始点である。同じ様に、第５図の穴３７
４のポイント・マトリクス点は、これが属する８
−単位ポイント・スクウエアの開始点である。

この表示方法から、第５図のプリント回路板１
４３の穴３７６は穴143：７：28として表示する
ことができることがわかる。同じ方法により、第
４図の穴３７８は穴144：８：８として表示する
ことができる。さらに、第７図の穴３８０は穴１
４１：３：７として表示することができる。

第４図〜第７図において、プリント回路板上の
穴は円ではなく一対の中心線の交点として表示し
てある。例えば、第５図の穴３８２、つまり穴
（143：７：22）は穴の中心線３８４，３８６の交
点として図示されている。

同じ様に、第４図〜第７図のプリント回路板上
のコネクタ・コンタクト・ピン穴、例えば第５図
の穴３８８および第７図の穴３９０は、小円では
なく中心線の交点として示されている。混乱を生
じない範囲において、コネクタ・コンタクト・ピ
ン穴についても、このコネクタに配置されたコネ
クタ・コンタクト・ピンの内端に与えられている
参照番号によつて、これを表示することとする。
つまり、コネクタ・コンタクトピン穴３８８をコ
ネクタ・コンタクト・ピン穴２６８Ｂ７と呼ぶこ
ともある。

さらに、この出願の図面についての理解を容易
にするために、プリント回路板１４１，１４２，
１４３，１４４上の印刷導体の全ては図示されて
いない。むしろ、各プリント回路板における印刷
導体の大体の配置を示すに足る数しか、印刷導体
は図示されていない。すなわち、在る特定のミニ
アチユア回路をテストするのに必要とされる印刷
導体を設けることは、当業者にとつては、本発明
の開示により知らされた範囲内で充分にこれをな
し得るからである。さらに、第４図の線３９２の
ように実線で示された線は第４図〜第７図に示さ
れたプリント回路板上にあるトツプあるいはＴ印
刷導体を示し、第４図の線３９４のように点線で
示された線は第４図〜第７図の示されたプリント
回路板の下にあるボトムあるいはＢ印刷導体を示
す。

第４図〜第７図に示されたプリント回路板上の
各印刷導体は、この他にこれが接続している両側
のエレメントの表示番号の間にハイフンをつけて
表示されることもある。例えば、第５図の印刷導
体３９６は270T23−143：７：39、第７図の印刷
導体３９８は262BD24−141：２：13として表示
される。

第１０図において、透明なガラス板のターゲツ
トあるいは標線１１６の中央部が示されている。

これは第３図にも示されている。第５図および
第３図にも示されているターゲツト１１８はター
ゲツト１１６と本質的には同じである。ターゲツ
ト１１６は透明なガラス製で、ベース・プレート
４０の、第３図に示した位置においてその下面に
装着されている。ターゲツト１１６の表面にある
十字線１２０，１２２とピツト、あるいは凹部１
２６には本質的には同一セツトの十字線と凹部あ
るいはピツトが設けられている。

ここに示した本発明の実施例において、十字線
の直径は0.0127mm（0.0005in）、誤差は0.00254mm
（0.0001in）となつている。

この実施例において、各ピツト、あるいは凹部
の径は0.00508mm（0.0002in）、誤差は0.00254mm
（0.0001in）となつている。この実施例において、
十字線１２０，１２２の一方に平行な２つのピツ
ト１２６の間の距離Ｄは0.508mm（0.0200in）、非
蓄積公差は0.0127mm（0.0005in）である。十字線
は互いに直角である。実施例において、凹部１２
６のアレー１２４は正方形で、端から端のピツト
間の距離は9.144mm（0.3600in）、公差は0.0127mm
（0.0005in）で、ターゲツト自体の形状は正方形
で、その一辺は約25.4mm（1.00in）である。第３
図に示されるように、十字線１２０，１２２は左
側の顕微鏡軸２８４の上で交差する。

ターゲツト１１８の十字線１２８，１３０は右
側の顕微鏡軸２８６の上で交差する。

さらに、第３図において、ターゲツト１１６の
十字線１２２とターゲツト１１８の十字線１３０
は同一線上にあり、これを延長すると２つの顕微
鏡２８４，２８６、そしてさらにテスト・ヘツド
軸２８２とも交わる。

第１１図は、第３図にも示されているセラミツ
ク・パターン１０６の中央部分を示したものであ
る。ここに示す本発明の実施例において、セラミ
ツク・パターン１０６は適切なセラミツク材から
作られ、所定のアレー１１４内に配列された多数
のプローブガイド孔１１２が設けられている。こ
の実施例において、アレー１１４のポイント・マ
トリクスは９−スクウエア・ポイント・マトリク
スの中の予め選ばれた点から成り、アレー１１４
の最も近く隣接する２つのプローブガイド孔、つ
まりこの９−スクウエア・ポイント・マトリクス
の単位距離D′は5.08mm（0.200in）非蓄積公差は
0.0127mm（0.0005in）である。この実施例におい
て、各プローブ・ガイド孔の径は0.3683mm
（0.0145in）、公差は0.127mm（0.005in）である。
第３図に示されるように、アレー１１４の中央プ
ローブ・ガイド孔１１２は０：０点あるいはこの
９−スクウエア・ポイント・マトリクスの原点で
あり、その中心線がテスト・ヘツド軸２８２と一
致するようにバツクプレート４０上に位置する。
この実施例において、アレー１１４の９−スクウ
エア・ポイント・マトリクスの座標軸のひとつを
延長すると顕微鏡軸２８４，２８６と交わる。セ
ラミツク・パターン１０６は、プローブ２９６の
下端をプローブ・ガイド孔１１２と同じ配列、あ
るいはアレー、つまりアレー１１４と同じ配列に
維持している、本発明の実施例に用いられている
マトリクス・テスト・ヘツドを作るとき、アレー
１１４の構成、つまりアレー１１４のガイド孔１
１２が対応する上記の９−スクウエア・ポイン
ト・マトリクスの特定の点はテストするミニアチ
ユア回路、特にマトリクス・テスト・ヘツドがテ
ストの目的のために接触せしめられるその回路上
のコンタクトパツトあるいはコンタクト点の配置
に従つて決定される。

第１２Ａ図〜第１２Ｉ図は第１図の真空チヤツ
ク３８上にとりつけられたシリコン・ウエーハ４
００の各部分を示したものである。

既知の方法により、シリコン・ウエーハ４００
の上面は多数のスクライブ線４０４によつて多数
の角形小片、すなわち、ダイ４０１に分割されて
いる。

第１２Ａ図〜第１２Ｉ図の各ダイ４０１は本発
明の応用例では通常はICチツプで、多数のプリ
ント回路エレメントがのつているが、各ダイ４０
１上の回路エレメントは通常のボンデイングパツ
ドを除き、ここでは示していない。これは本発明
の基本的方法をわかりやすく図示するためであ
る。

さらに、本発明の実施例で用いるマトリクス・
テスト・ヘツド１０および該実施例であるウエー
ハ・プローバ１２はシリコンICの他のミニアチ
ユア回路にも利用することができる。

さらに、第１２Ａ図〜第１２Ｉ図において、図
をわかりやすくするためにダイ４０１のボンデイ
ング・パツド４０２は一部のみを図示し、他は省
略するものとする。

第１２図の両側の行の図、つまり第１２Ａ，
Ｄ，Ｇ図、及び、第１２Ｃ，Ｆ，Ｉ図にはマトリ
クス・テスト・ヘツド１０の対応する透明ガラ
ス・ターゲツト１１８，１１６のピツトまたは凹
部を示す。

第１２図では各ダイ４０１上のコーナー・ボン
デイング・パツド４０２しか図示されていないこ
とが理解されるべきである。

第１２図の右側の行の図面、すなわち、第１２
Ａ，Ｄ，Ｇ図は、第１図において左側（実線）に
顕微鏡２０があるときに、この顕微鏡を通しての
様々な視野を部分的に図示したものである。第１
２図の左側の行の図面、すなわち、第１２Ｃ，
Ｆ，Ｉ図は、第１図において右側（点線）位置に
顕微鏡２０があるときについて、同様にその視野
を図示したものである。

以下で明らかになるであろうが、第１２図の中
央の行の図面、すなわち、第１２Ｂ，Ｅ，Ｈ図
は、シリコン・ウエハ４００における、プローブ
先端部アレー２９０の真下に位置する領域だけ
を、部分的に図示したものであつて、この領域は
ウエハ・プローバ１２のオペレータには見えな
い。

第１２図の上の列の図面、すなわち、第１２
Ａ，Ｂ，Ｃ図は、シリコン・ウエア４００の水平
スクライブ線、すなわち、ストリート４０４が、
真空チヤツク３８のｘトラバース方向に対しての
正の角度、すなわち、時計方向の角度θをなすと
きに得られる状態を表わしていること、そしてま
た、第１２図の下の列の図面、すなわち、第１２
Ｇ，Ｈ，Ｉ図は、シリコン・ウエハ４００のスト
リート４０４が、真空チヤツク３８のｘトラバー
ス方向に対して負の角度、すなわち、時計方向の
角度θをなすときに得られる状態を表わしている
こと、が判るであろう。

また、第１２図の中央列図面、すなわち、第１
２Ｄ，Ｅ，Ｆ図は、シリコン・ウエハ４００が正
確に整列している場合、すなわち、シリコン・ウ
エハ４００の水平ストリート４０４が真空チヤツ
ク３８のｘトラバース方向に整列せしめられたと
きに得られる状態を表わすことが判るであろう。

よく知られている態様において、ウエハ・プロ
ーバ１２には、相互に垂直な３方向、ｘ、ｙ、ｚ
で真空チヤツク３８を選択的に動かすためのサー
ボ機構が設けられている。

第１図において、ｘトラバース方向は図面に対
し水平かつ平行であり、ｙ方向は図面に対して垂
直である。同じく第１図において、ｚトラバース
方向は垂直でかつ図面に平行である。ウエーハ・
プローバ１２にはやはりよく知られているよう
に、真空チヤツク３８をｚ軸に対して時計方向あ
るいはその反対方向に角度θだけ回転させるサー
ボ機構もまた、設けられている。さらに、やはり
よく知られた方向により、ウエーハ・プローバ１
２には、真空チヤツク３８を上記の互いに垂直な
３つの方向に、選択的にかつ独立に制御すること
ができ、さらに真空チヤツク３８の回転角度θを
選択的に、かつ、独立に制御できるようにするた
めの手動操作装置が設けられている。

ターゲツト１１６，１１８の下面上の任意のプ
ローブ先端部２９０の軸からターゲツト１１６ま
たは１１８の対応する点までの距離は50.8mm
（2.000in）、公差は0.00254mm（0.0001in）である。
任意のプローブ先端部２９０の軸とターゲツト１
１６，１１８の対応する点との間の距離は、ウエ
ーハ・プローバ１２にマトリクス・テスト・ヘツ
ド１０が正しく整列してとりつけられている状態
下で、ｘトラバース方向で測定される。

マトリクス・テスト・ヘツド１０をウエーハ・
プローバ１２に調整するには、先づマトリクス・
テスト・ヘツド１０をウエーハ・プローバ１２に
とりつけ、マトリクス・テスト・ヘツド１０によ
つてテストされるシリコン・ウエーハ４００を、
よく知られている方法によつて真空チヤツク３８
にとりつける。

前記サーボ機構の手動操作により、シリコン・
ウエーハ４００を第１図に示された位置にもつて
くる。これによつてシリコン・ウエーハ４００の
「ストリート」およびパツドを顕微鏡２０（左側、
または右側の位置）により見ることができる。

本発明では、本発明の原出願によるマトリク
ス・テスト・ヘツドを用いるミニアチユア回路処
理デバイスには、２つの異なつた光学軸に固定さ
れた２台の顕微鏡か、あるいはここで図示した本
発明のウエーハ・プローバ１２の実施例に示すよ
うな、２つの異なつた光学軸を移動できる一台の
顕微鏡のいずれでも使える。

本発明の原出願によるマトリクス・テスト・ヘ
ツド１０を本発明によるウエーハ・プローバ１２
にとりつけ、このマトリクス・テスト・ヘツド１
０を用いてテストする一定の種類のミニアチユア
回路を多数テストするときの準備調整モードを次
に説明する。

(1) 第１２図に示されたシリコン・ウエーハ４０
０のような特定のタイプのミニアチユア回路デ
バイスを、よく知られた方法によつてウエー
ハ・プローバ１２の真空チヤツク３８上にとり
つける。

(2) よく知られた方法によつてウエーハ・プロー
バ１２の手動ポジシヨニングを使つて操作する
ことにより、シリコン・ウエーハ４００を例え
ば図の中の右側位置（点線）にある顕微鏡によ
つて視野にとられる。

(3) 上記の手動ポジシヨニングをさらに操作し
て、目で選んだ特定の凹部またはピツト１２
６・１が顕微鏡下においてシリコン・ウエーハ
４００の特定の水平ストリート４０４に隣接さ
せ、いくつかの垂直ストリート４０４がその特
定の凹部１２６・１を通過するまでｘトラーバ
ス・コントロールを押し続けてシリコン・ウエ
ーハ４００をその特定の凹部またはピツト１２
６・１を過ぎるまでトラーバスさせた後もその
特定のストリート４０４に隣接したままにして
おく。

(4) 上記(3)の後、ウエーハ・プローバ１２のXY
手動ポジシヨニング・コントロールを少しづつ
操作して、第１２Ｆ図に示したように、４つの
ピツト１２６・１，１２６・２，１２６・３，
１２６・４をストリート交差部分４０８の４つ
の角における所定の位置、あるいはできる限り
この位置に近くもつてくる。

(5) 第１２Ｆ図に示した位置、あるはこれに近い
位置決めが完了後、前記手動ポジシヨニング・
コントロールを操作して、真空チヤツク３８に
装着したシリコン・ウエーハ４００を正確に
50.8mm（2.000in）だけ左に移動させる（第１
図）。この距離50.8mm（2.000in）、公差0.00254
mm（0.0001in）はテスト・ヘツド軸２８２と顕
微鏡軸２８４または２８６の間のｘ方向の距離
である。

(6) 次に、顕微鏡２０を右側位置から左側位置に
手動により移動する。

(7) 上記の(5)および(6)の操作後、４つの凹部１２
６は「ストリート交差部分」の近くにくるが、
顕微鏡２０下では一致していないのが普通であ
る。前記の手動ポジシヨニング・コントロール
を次に操作して、４つの凹部と隣接する「スト
リート交差部分」を第１２Ｆ図に示した関係位
置にもつてくる。

(8) 上記(7)の完了後、前記の手動ポジシヨニン
グ・コントロールを操作して、真空チヤツク３
８に装置したシリコン・ウエーハ４００をＸ方
向に50.8mm（2.000in）だけ右に移動させる。

(9) 上記(8)の完了後、シリコン・ウエハー４００
のひとつのチツプは顕微鏡２０下において十字
線１２０，１２２の交差点２８４との位置関係
が決定し、同じ様にプローブ先端部２９０の下
にあるチツプの位置関係も決定される。あとは
前記手動ポジシヨニング・コントロールを操作
して、十字線１２０，１２２の交差点２８４
と、その下のチツプの中心を示すインデツクス
マークの位置関係を決定して、プローブ先端部
２９０とその下のチツプの適切なパツドあるい
はその他のコンタクト点との位置関係を決定
し、よく知られた方法でウエーハ・プローバ１
２に接続したテスト用コンピユータによるチツ
プのテストを行なう。

上記(1)から(9)までの完了後、ウエーハ・プロー
バ１２のオペレータは次にテストするシリコン・
ウエーハの作業表に従つて、ウエーハ・プローバ
１２をその下にあるチツプを自動的にテストし、
さらに同じシリコン・ウエーハ上の他の全てのチ
ツプを順にテストするようにプログラムすること
ができる。

通常の技術を有する者であればわかるように、
新しいシリコン・ウエーハをテストする毎に上記
(1)〜(9)を実施する必要はない。ウエーハ・プロー
バ内の本発明によるマトリクス・テスト・ヘツド
を変えない限り、新しいシリコン・ウエーハまた
はその他のミニアチユア回路デバイスを真空チヤ
ツク３８に装着後は、その新しいシリコン・ウエ
ーハ上の前記インデツクス・マークと交差点２８
４を合わせるだけで充分である。もつとも、イン
デツクス・マークと交差点２８４とを必ずしも合
わせなくてもよい場合もある。

上記の説明から、本発明の目的は充分に理解す
ることが可能で、本発明の範囲内で上記の構成を
変更することも可能であるので、上記の説明中あ
るいは図面に示された全ての事項は本発明の例示
であつて、決してこれを限定するものではない。

さらに、ここでは本発明は４枚のプリント回路
板１４１，１４２，１４３，１４４から構成され
たマトリクス・テスト・ヘツドとして実施されて
いるが、本発明は４枚以外の数のプリント回路
板、あるいは１枚のプリント回路板をも含むもの
である。さらに、本特許願では個々の導体をプリ
ント回路板を介して個々のプローブ・ガイドに接
続したものとして示してあるが、本発明はこのよ
うにプリント回路板を介した接続方法によるミニ
アチユア回路処理デバイスのみには限定されない
ものとする。

さらに、ここでは本発明をウエーハ・プローバ
の形で示しているが、本発明は他のミニアチユア
回路テストデバイスにも同様に応用できるもので
ある。

さらに、ここでは本発明は２つの光学軸の間を
移動可能な顕微鏡をもつウエーハ・プローバから
成るものとして示されているが、本発明は２つの
光学軸の間を移動可能な顕微鏡をミニアチユア回
路テストデバイスに含むものとの限定はしていな
い。本発明において、移動することができない顕
微鏡を一台しか使わないミニアチユア回路テスト
デバイスや、２台または３台の顕微鏡を使つたミ
ニアチユア回路テストデバイスを含んだものとす
ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるミニアチユア回路処理デ
バイス、すなわちウエーハ・プローバー実施例の
立面図で、これは本発明の原特許出願によるマト
リクス・テスト・ヘツド装置を取付けたものであ
る。第２図は第１図に示したマトリクス・テス
ト・ヘツド装置の平面図である。第３図は第１図
に示したマトリクス・テスト・ヘツド装置の底面
図である。第４図〜第７図は第１図に示した本発
明の原特許出願のマトリクス・テスト・ヘツド装
置の主要部分であるプリント回路板を図示するも
のである。第８Ａ図から第８Ｃ図は第１図に示し
た本発明の原特許出願のマトリクス・テスト・ヘ
ツド装置のプリント回路板の特徴の説明に用られ
る用語法を図式的に解説するためのものである。
第９図は第１図に示した本発明のマトリクス・テ
スト・ヘツド装置の中心部の部分的拡大詳細図で
あり、かつ、それと本発明の処理デバイスの実施
例との関連部分を示す図でもある。第１０図は第
１図に示した本発明の実施例の処理デバイスに装
着されているマトリクス・テスト・ヘツド装置に
ついて、その目視ターゲツトに用いられる標線パ
ターンを示したものである。第１１図は第１図に
示されているマトリクス・テスト・ヘツド装置に
おけるセラミツク・プローブ先端部の配列パター
ンを示す。第１２Ａ図から第１２Ｉ図はターゲツ
ト線をミニアチユア回路のアラインメントを、第
１図に示す本発明のウエーハ・プローバの顕微鏡
を通して見た図で、ミニアチユア回路のテスト中
の状態を示す。 第１図において：１０……マトリクス・テス
ト・ヘツド装置、１２……ウエーハ・プローバ、
すなわち、ミニアチユア回路処理デバイス、１４
……ベース、１６……支柱、１８……プローブ組
立体移送テーブル、２２……支持コラム、２０…
…顕微鏡、２４……交叉ビーム、２６……ばち形
溝、２８，３０……ストツパー、３２，３４……
顕微鏡固定スタツド、３６……制御部材、３８…
…真空チヤツク、４００……ICあるいはシリコ
ン・ウエーハ等、４０……ベースプレート、４２
……開口部、第９図において：２８８……ミニア
チユア回路の表面、２９０・１，２９０・２等…
…プローブ先端部、２９２・１，２９２・２、等
……テスト・プローブ・ワイヤー、２９４・１，
２９４・２、等……プローブ・ガイド（チユー
ブ）、２９６・１，２９６・２、等……テスト・
プローブ、１０６……セラミツク・パターン、１
４１，１４２……プリント回路板、１１２・１，
１１２・２、等……プローブ・ガイド孔、２９８
……エポキシセメント、３００・１，３００・
２、等……スルーホール、３０４，３０８……印
刷導体、３０６，３０１……ハンダ付部、３０
９，３１１……絶縁プレート（コンタクト圧力プ
レート）、３１４……シヤフト、３１２……開口
部、３１６……トラス・プレート、３２２……ピ
ン、３２６，３３０……下向き凹部、３２８，３
３２……コイル・スプリング、３２０……穴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記(A)〜(G)を含んで成るミニアチユア回路処
   理デバイス： (A) ベースプレート； (B) 前記ベースプレートの真下に配置されてお
   り、そして、検査されるために、隣接して配置
   され、かつ、規則正しく間隔が置かれたミニア
   チユア回路の順序付けられた配列を有するシリ
   コン・ウエハまたは他の装置を保持するように
   なつているチヤツク； (C) 前記のチヤツクを前記のベースプレートに関
   して位置決めするためのサーボメカニズム手
   段； (D) 前記のサーボメカニズム手段の動作を制御す
   るための手動制御手段； (E) 前記のベースプレートによつて担持され、か
   つ前記ミニアチユア回路の中心から中心間の間
   隔の整数倍の距離だけ精密に分離されてテスト
   ヘツド軸の両側に位置している第１及び第２の
   光学軸を規定する、第１及び第２の整列手段； (F) 前記ベースプレートによつて担持され、か
   つ、前記チヤツク上に配置され、そして、多数
   の導電性テストプローブ手段を含み、該導電性
   テストプローブの各々は第１の先端部と第２の
   先端部を有し、前記第１の先端部は絶縁圧力プ
   レートに位置し前記第２の先端部は前記第１及
   び第２の光学軸の中間に位置するテストヘツド
   軸のまわりに配列された所定のアレイに配置さ
   れており、また、テストされるべきミニアチユ
   ア回路の所定の領域と電気的接触を形成するよ
   うになされたものであり、さらに前記テストプ
   ローブ手段の１つを滑動自在に受け入れ、か
   つ、摩擦力により係合してそれとの電気的接触
   を与えるようになされたチユーブ手段より成る
   多数の細長いテストプローブ・ガイド手段を含
   んで成る、テストヘツド； (G) 前記光学軸にそつて前記ミニアチユア回路を
   観察するための光学的手段であつて、それによ
   つて、第１のミニアチユア回路上の特定の点と
   前記光学軸の１との整列、ならびに、他方の光
   学軸とそれに対応する第２のミニアチユア回路
   との整列が、前記テストヘツド軸及び前記プロ
   ーブ手段を、テストされるべき第３のミニアチ
   ユア回路と所定の態様で整列されるようにする
   前記光学的手段。