FR2465231A1 - Microcircuit test probe head - comprises needle probes held in position by flexible membrane attached to insulating base by bellows - Google Patents

Abstract

The base of the measuring head comprises a plate (12) of a synthetic insulating material and contains a number of guide channels (13) for needle probes (14) which pass through it. The needles have a dia. slightly smaller than that of the channels to reduce friction. Wires (15) are welded to the needles and to an intermediate plate (16) spaced from the base by spacer (17). The needles pass through metallised holes (19) in a flexible membrane (18) attached to the base by a bellows (20). The interior of the assembly is pressurised to ensure the needles contact a microcircuit (9).

Description

La présente invention concerne les appareils de mesures des circuits électroniques, notamment les microcircuits. Elle s'applique plus précisément à la tête de mesure qui, appliquée sur le microcircuit, permet de prendre les contacts électriques sur les plages prévues à cet effet sur le circuit. The present invention relates to devices for measuring electronic circuits, in particular microcircuits. It applies more precisely to the measuring head which, applied to the microcircuit, makes it possible to make the electrical contacts on the ranges provided for this purpose on the circuit.

Essayer un microcircuit électronique est une nécessité d'autant plus impérieuse que le microcircuit est plus complexe, et qu'il ne peut pas être inclus dans un système sans s'être précédemment assuré de son bon fonctionnement, conformément aux spécifications. Cette opération ne ppse pas de problèmes de prises de contacts avec les circuits de grande taille, du type circuits imprimés. Elle n'en pose pas non plus avec les circuits très petits, du type pastilles de circuits intégrés, puisqu'existent des têtes de mesure comportant un jeu de fines aiguilles réglables en position par vis micrométriques. Trying out an electronic microcircuit is a necessity all the more imperative as the microcircuit is more complex, and that it cannot be included in a system without having previously made sure of its good functioning, in accordance with the specifications. This operation does not suggest problems of making contact with large circuits, of the printed circuit type. It also does not pose with very small circuits, of the integrated circuit chip type, since there are measurement heads comprising a set of fine needles adjustable in position by micrometric screws.

Par contre, il existe un réel problème avec les circuits de taille intermédiaire, c'est à dire de la taille des circuits hybrides, trop petits pour que les technologies utilisées avec les circuits imprimés leur soient appliquées, et trop grands pour le champ exploratoire des aiguilles des têtes de mesure de circuits intégrés, et surtout pour lesquels il y a un très grand nombre de points de mesures. On the other hand, there is a real problem with intermediate size circuits, that is to say the size of hybrid circuits, too small for the technologies used with printed circuits to be applied to them, and too large for the exploratory field of needles of the measurement heads of integrated circuits, and especially for which there are a very large number of measurement points.

C'est pour répondre à ces besoins que l'invention s'applique à une tête dont les pointes de test sont positionnées par une plaque d'un matériau rigide et isolant électrique, d'une épaisseur suffisante pour servir de guide aux pointes. Les ressorts utilisés dans les têtes de lecture de plus grandes dimensions, et dont la fonction est d'appliquer les pointes contre les plots de prises de tests sur le circuit, sont de dimensions trop petites pour être réalisables: l'effet mécanique des ressorts est remplacé par un effet de pression, transmis par une membrane. It is to meet these needs that the invention applies to a head, the test tips of which are positioned by a plate of rigid, electrically insulating material, of sufficient thickness to serve as a guide for the tips. The springs used in the larger read heads, and whose function is to apply the tips against the test plugs on the circuit, are too small to be achievable: the mechanical effect of the springs is replaced by a pressure effect, transmitted by a membrane.

De façon plus précise, l'invention concerne une tête de mesure de microcircuits, comportant un jeud'aiguilles dont la fonction est d'établir les contacts électriques avec les microcircuits à mesurer, ces aiguilles coulissant dans des canaux parallèles entre eux pratiqués dans une plaque de base, en matériau isolant, caractérisé en ce que le moyen de pression des aiguilles contre les microcircuits est une membrane souple, élastique, constituant une paroi d'une cavité étanche à l'intérieur de laquelle une variation de pression engendre un déplacement de la membrane. More specifically, the invention relates to a microcircuit measurement head, comprising a set of needles the function of which is to establish electrical contacts with the microcircuits to be measured, these needles sliding in parallel channels between them formed in a plate base, made of insulating material, characterized in that the means of pressing the needles against the microcircuits is a flexible, elastic membrane, constituting a wall of a sealed cavity inside which a variation in pressure generates a displacement of the membrane.

L'invention sera mieux comprise grâce à l'explication d'un exemple d'application, laquelle s'appuie sur les figures qui représentent:
- figure 1: une tête de mesure selon l'art connu, en coupe très schématique, pour circuits intégrés ;
- figure 2 : un autre modèle de tête de mesure selon l'art connu, pour circuits hybrides;
- figure 3 : un exemple de réalisation d'une tête de mesure selon l'invention;
- figure 4: une tête de mesure selon l'invention dans une autre réalisation;
- figure 5 : une tête de mesure selon l'invention dans une troisième réalisation;
- figure 6 : une tête de mesure selon l'invention, dans une réalisation comportant un nombre de pointes de test relativement limité.The invention will be better understood thanks to the explanation of an application example, which is based on the figures which represent:
- Figure 1: a measuring head according to the known art, in very schematic section, for integrated circuits;
- Figure 2: another model of measuring head according to the prior art, for hybrid circuits;
- Figure 3: an embodiment of a measuring head according to the invention;
- Figure 4: a measuring head according to the invention in another embodiment;
- Figure 5: a measuring head according to the invention in a third embodiment;
- Figure 6: a measuring head according to the invention, in an embodiment comprising a relatively limited number of test tips.

La figure 1 représente, de façon très simplifiée, une tête de mesure d'un type fréquemment utilisé pour mesurer les pastilles de circuits intégrés. FIG. 1 shows, in a very simplified manner, a measurement head of a type frequently used for measuring the pads of integrated circuits.

Au dessus d'une pastille 1 de circuit intégré, qui comporte des plots métallisés pour tests et soudure des fils est maintenue fermement une plaque 2, percée en son centre d'un orifice. A travers cet orifice passent des aiguilles métalliques 3, maintenues par un dispositif électriquement isolant, muni de vis de réglage micrométriques et/ou de ressorts d'appui : la pointe de chaque aiguille est positionnée sur le plot de contact de la pastille de circuit intégré au moyen des vis de réglage. La pression est en partie obtenue en descendant légèrement la plaque 2, et en jouant sur l'élasticité des aiguilles qui sont très fines, et se présentent avec une inclinaison par rapport à la pastille de circuit intégré. Des fils électriques souples relient les aiguilles à un connecteur d'entrée d'un processeur de données. Above a patch 1 of an integrated circuit, which includes metallized studs for testing and soldering the wires, a plate 2 is firmly held, pierced in its center with an orifice. Through this orifice pass metal needles 3, held by an electrically insulating device, provided with micrometric adjustment screws and / or support springs: the tip of each needle is positioned on the contact pad of the integrated circuit pad by means of the adjustment screws. The pressure is partly obtained by slightly lowering the plate 2, and by playing on the elasticity of the needles which are very fine, and are presented with an inclination relative to the integrated circuit chip. Flexible electrical wires connect the needles to an input connector on a data processor.

Ce type de tête de mesure convient avec les microcircuits, intégrés ou hybrides, dont la surface est relativement plane, à quelques dizaines de microns près, et dont les plots de contacts, d'un nombre ne dépassant pas la cinquantaine, sont répartis sur le pourtour du circuit, de quelques millimètres de côté. This type of measuring head is suitable for microcircuits, integrated or hybrid, whose surface is relatively flat, to within a few tens of microns, and whose contact pads, of a number not exceeding fifty, are distributed over the around the circuit, a few millimeters aside.

En outre, ce type de tête de mesure est surtout utilisé pour les mesures unitaires sur des circuits réalisés en petites séries. In addition, this type of measuring head is mainly used for unit measurements on circuits produced in small series.

La figure 2 représente un autre type de tête de mesure, utilisée de préférence à la précédente pour la mesure des circuits hybrides, et essentiellement en production, pour leur contrôle collectif. FIG. 2 represents another type of measuring head, used in preference to the previous one for measuring hybrid circuits, and essentially in production, for their collective control.

Dans ce second type de tête de mesure, qui constitue un progrès dans le sens de la miniaturisation des têtes de mesure, les aiguilles des pointes de test ne sont plus inclinées par rapport au plan du circuit à mesurer, mais elles lui sont perpendiculaires, c'est à dire parallèles entre elles. Cette disposition des pointes de test permet, en premier lieu, de disposer une ou plusieurs pointes de test à l'intérieur du périmètre du circuit à mesurer, plus facilement qu'avec la tête de mesure précédemment décrite. En effet, les dimensions d'une pastille de circuit intégré sont de l'ordre de 1à 5 mm environ de côté, tandis que les dimensions d'un circuit hybride,mesuré avec la tête de mesure de la figure 2, sont d'au moins 1 cm de côté: il est alors plus facile de positionner une ou plusieurs pointes de test au milieu des autres.En second lieu, la disposition des pointes de test en "fagots" d'aiguilles parallèles entre elles permet de regrouper plusieurs têtes de mesure sur un unique support rigide, pour composer une tête multiple, laquelle rend possible les mesures sur des séries de microcircuits, avec multiplexage des entrées sur le processeur de mesure. In this second type of measuring head, which constitutes progress in the direction of miniaturization of the measuring heads, the needles of the test tips are no longer inclined relative to the plane of the circuit to be measured, but they are perpendicular thereto, c 'is to say parallel between them. This arrangement of the test probes makes it possible, first of all, to have one or more test tips inside the perimeter of the circuit to be measured, more easily than with the previously described measuring head. Indeed, the dimensions of an integrated circuit chip are of the order of approximately 1 to 5 mm per side, while the dimensions of a hybrid circuit, measured with the measurement head of FIG. 2, are at least minus 1 cm side: it is then easier to position one or more test tips in the middle of the others. Second, the arrangement of the test tips in "bundles" of needles parallel to each other allows to group several heads of measurement on a single rigid support, to compose a multiple head, which makes possible measurements on series of microcircuits, with multiplexing of the inputs on the measurement processor.

Cette tête de mesure, dont la figure 2 représente une partie latérale, comporte une plaque 4 et une contre-plaque 5, rendues solidaires par des entretoises 6. Plaque et contre-plaque, en matériau isolant électriquement, sont percées de trous 7 qui se correspondent deux à deux - en raison d'une même opération de percage pour les deux plaques -, à travers lesquels passent les aiguilles de pojntes de test 8. Le diamètre des aiguilles 8 est inférieur au diamètre des trous 7, pour laisser une liberté de mouvement longitudinal des aiguilles. Celles-ci sont plus longues que l'intervalle entre plaque et contre-plaque, de façon à permettre, par une extrémité, le contact avec le microcircuit à mesurer 9 et, à l'autre extrêmité, la soudure des fils de liaison avec les connecteurs d'entrée du processeur de mesures.Les aiguilles 8 sont appliquées, contre le microcircuit 9 par l'intermédiaire de ressorts 10, lesquels s'appuient d'une part sur la contre-plaque et d'autre part sur une rondelle 11 ou tout autre épaulement solidaire de l'aiguille. This measuring head, of which FIG. 2 represents a lateral part, comprises a plate 4 and a counter plate 5, made integral by spacers 6. Plate and counter plate, made of electrically insulating material, are pierced with holes 7 which are correspond two by two - due to the same drilling operation for the two plates -, through which the test point needles pass 8. The diameter of the needles 8 is less than the diameter of the holes 7, to allow freedom of longitudinal movement of the hands. These are longer than the interval between plate and counterplate, so as to allow, at one end, contact with the microcircuit to be measured 9 and, at the other end, the soldering of the connecting wires with the input connectors of the measurement processor. The needles 8 are applied against the microcircuit 9 by means of springs 10, which rest on the one hand on the counterplate and on the other hand on a washer 11 or any other shoulder secured to the needle.

Ce sont les ressorts qui constituent le principal inconvénient de ce type de tête de mesure. En effet, les ressorts, qui sont coaxiaux avec les aiguilles, en augmentent le diamètre. Or la tendance actuelle de tous les microcircuits est à l'augmentation de la complexité - donc à l'augmentation du nombre de points de tests -- simultanément à la diminution des dimensions. La limite de diminution des microcircuits est liée à des techniques de fabrication qui vont bien au delà des limites de fabrication des ressorts mécaniques. En sorte que les techniques de mesures ne suivent plus l'évolution des techniques de réalisation des microcircuits. The main disadvantage of this type of measuring head is the springs. Indeed, the springs, which are coaxial with the needles, increase the diameter. However, the current trend of all microcircuits is increasing complexity - therefore increasing the number of test points - simultaneously decreasing dimensions. The microcircuit reduction limit is linked to manufacturing techniques which go well beyond the manufacturing limits of mechanical springs. So that the measurement techniques no longer follow the evolution of techniques for making microcircuits.

Une conséquence de l'encombrement mécanique des ressorts est que, à un microcircuit donné, correspond sa tête de mesure, réalisée spécialement avec juste le nombre de pointes de test nécessaires, positionnées selon les plots de test du microcircuit. La fabrication de têtes de mesure spécifiques de chaque microcircuit est une opération très délicate, assez longue, et donc coûteuse, qui obère d'autant les prix de fabrication. One consequence of the mechanical bulk of the springs is that, for a given microcircuit, corresponds its measuring head, specially produced with just the number of test pins required, positioned according to the test pads of the microcircuit. The manufacture of specific measurement heads of each microcircuit is a very delicate operation, quite long, and therefore costly, which therefore complicates the manufacturing prices.

La tête de mesure selon l'invention est conçue pour être réalisée sous forme d'une tête universelle, comportant une matrice de pointes de test réparties selon une grille, et par exemple, dix rangées de dix pointes, sans que ces chiffres soient limitatifs de l'invention. Seules les pointes de test correspondant à un plot de test sur le microcircuit sous mesure sont utilisées. En outre, les pointes de test de la tête de mesure selon l'invention peuvent être plus rapprochées entre elles que celles des têtes de mesure selon l'art connu, parce que le moyen mécanique de pression - les ressorts - qui est encombrant bien qu'à la limite du savoir faire de la fabrication des ressorts, est remplacé par un moyen pneumatique. A titre exemple non limitatif, l'écart entre pointes de tests peut être de l'ordre de 0,735 mm. The measuring head according to the invention is designed to be produced in the form of a universal head, comprising a matrix of test tips distributed according to a grid, and for example, ten rows of ten tips, without these figures being limiting of the invention. Only the test tips corresponding to a test pad on the microcircuit under measurement are used. In addition, the test tips of the measuring head according to the invention can be brought closer together than those of the measuring heads according to the known art, because the mechanical pressure means - the springs - which is bulky although 'at the limit of know-how in the manufacture of springs, is replaced by pneumatic means. By way of nonlimiting example, the difference between test tips can be of the order of 0.735 mm.

De même que la figure 2, les figures suivantes, de 3 à 5, sont limitées à un fragment latéral des têtes de mesure selon l'invention, dans le seul but de simplifier les dessins. En effet, la représentation complète d'une tête de mesure de cent pointes de test sur dix microcircuits mesurés simultanément, soit 1000 aiguilles, loin de faciliter les explications, serait surtout illisible. Par convention donc, les figures 3, 4 et 5 comportent, au minimum, leur symétrique optique par rapport à un axe parallèle aux aiguilles. As in FIG. 2, the following figures, from 3 to 5, are limited to a lateral fragment of the measuring heads according to the invention, for the sole purpose of simplifying the drawings. Indeed, the complete representation of a measurement head of one hundred test points on ten microcircuits measured simultaneously, ie 1000 needles, far from facilitating explanations, would be especially illegible. By convention therefore, FIGS. 3, 4 and 5 comprise, at a minimum, their optical symmetry with respect to an axis parallel to the needles.

La figure 3 représente une vue en coupe fragmentaire d'une tête de mesure selon l'invention. FIG. 3 represents a fragmentary section view of a measuring head according to the invention.

La pièce de base y est constituée par une plaque 12, en matériau isolant tel que par exemple du verre, un verre organique d'un genre polyméthacrylate de méthyle ou encore un polymère la nature du matériau n'est pas critique, il importe qu'il soit rigide, isolant électrique, qutil se prête au percage et ne soit pas rugueux. Cette plaque 12 est suffisamment épaisse - de l'ordre du centimètre - pour que les canaux 13 qui sont percés dans la plaque constituent des guides pour les aiguilles 14 qui les traversent. En effet, la tête de mesure selon l'invention ne comporte plus qu'une seule plaque 12, par opposition aux têtes de mesure selon l'art connu qui comportent - figure 2 - une plaque 4 et une contre plaque 5. The basic part is constituted by a plate 12, made of an insulating material such as for example glass, an organic glass of a polymethyl methacrylate kind or even a polymer the nature of the material is not critical, it is important that it is rigid, electrically insulating, lends itself to drilling and is not rough. This plate 12 is thick enough - of the order of a centimeter - so that the channels 13 which are drilled in the plate constitute guides for the needles 14 which pass through them. In fact, the measuring head according to the invention now has only one plate 12, in contrast to the measuring heads according to the known art which comprise - FIG. 2 - a plate 4 and a counter plate 5.

Les aiguilles 14 sont d'un diamètre légèrement inférieur à celui des canaux 13, de façon à ce que le frottement soit réduit. L'extrêmité supérieure des aiguilles 14 dépasse du bloc 12 d'une longueur suffisante pour permettre le raccordement par soudure avec des fils conductuers 15 souples, isolés extérieurement, qui établissent la jonction entre les aiguilles et un connecteur extérieur, ou une plaque relais 16 étanche et isolante dont les trous métallisés qui reçoivent l'extrémité des fils 15 sont au standard de 2,54 mm par exemple. Ces fils 15 étant très fragile, la plaque relais 16 est rendue solidaire de la plaque de base 12 par une série d'entretoises, ou de préférence par une couronne 17 laquelle assure l'étanchéité de l'ensemble. The needles 14 are of a diameter slightly smaller than that of the channels 13, so that the friction is reduced. The upper end of the needles 14 protrudes from the block 12 by a length sufficient to allow connection by soldering with flexible conductive wires 15, externally insulated, which establish the junction between the needles and an external connector, or a waterproof relay plate 16 and insulating whose metallized holes which receive the end of the wires 15 are standard 2.54 mm for example. These wires 15 being very fragile, the relay plate 16 is made integral with the base plate 12 by a series of spacers, or preferably by a crown 17 which seals the assembly.

L'autre extrémité des aiguilles 14 - celle qui se trouve du côté du microcircuit 9 passe à travers une membrane 18, souple, percée de trous 19 dont chacun d'eux correspond en - position à un canal 13 de la plaque de base 12. Les trous i9 sont métallisés sur leurs bords, sur au moins une face de la membrane, sans que les métallisations ne se touchent entre elles, ce qui court-circuiterait les pointes de test. The other end of the needles 14 - that which is on the side of the microcircuit 9 passes through a flexible membrane 18, pierced with holes 19 each of which corresponds in - position to a channel 13 of the base plate 12. The holes i9 are metallized on their edges, on at least one face of the membrane, without the metallizations touching each other, which would short-circuit the test tips.

Les aiguilles 14 sont soudées sur la membrane 18 par l'intermédiaire de rondelles de métallisations autour des trous 19, qui sont ainsi obturés, et-sans fuites.The needles 14 are welded to the membrane 18 by means of metallization washers around the holes 19, which are thus closed, and without leaks.

La membranel8 est réalisée en un matériau polymère organique, du type polyamide ou polyimide par exemple: il est important que le film considéré allie des qualités de souplesse, de résistance au déchirement et d' élasticité. Cependant, une grande souplesse n'est pas une condition impérative: en effet, bien que les aiguilles 14 soient rapprochées entre elles, de moins d'un millimètre, le déplacement longitudinal des aiguilles selon la surface d'un microcircuit est très faible, quelque dizaines de microns au plus. Un procédé particulièrement efficace de réalisation de la membrane 18 consiste à la couler en une résine élastomère, autoadhésive sur les aiguilles 14, qui sont ainsi collées sur la membrane. The membrane 8 is made of an organic polymer material, of the polyamide or polyimide type for example: it is important that the film considered combines qualities of flexibility, tear resistance and elasticity. However, great flexibility is not an imperative condition: in fact, although the needles 14 are brought together, less than a millimeter, the longitudinal displacement of the needles along the surface of a microcircuit is very small, some tens of microns at most. A particularly effective method of producing the membrane 18 consists in pouring it into an elastomeric resin, self-adhesive on the needles 14, which are thus bonded to the membrane.

La membrane 18 est fixée sur son pourtour, par tout moyen convenable tel que soudure sur métallisation, ou pincement, sur un cadre 20, qui est avantageusement un soufflet métallique ou une membrane en polymère, lequel apporte d'une part un complément de souplesse, d'autre part un moyen d'étanchéité. Ainsi est formée, entre la plaque de base 12, la membrane 18 et le soufflet métallique 20, une cavité fermée, dans laquelle est appliquée une légère surpression d'un fluide isolant - air, azote ou huile par exemple- afin d'appliquer les pointes des aiguilles 14 contre les plots de contacts du microcircuit 9. Au contraire, une dépression à l'intérieur de la cavité cause un retrait des pointes de test, et facilite l'échange des microcircuits sous test. The membrane 18 is fixed on its periphery, by any suitable means such as welding on metallization, or pinching, on a frame 20, which is advantageously a metal bellows or a polymer membrane, which brings on the one hand additional flexibility, on the other hand a sealing means. Thus is formed, between the base plate 12, the membrane 18 and the metal bellows 20, a closed cavity, in which is applied a slight overpressure of an insulating fluid - air, nitrogen or oil for example - in order to apply the tips of the needles 14 against the contact pads of the microcircuit 9. On the contrary, a vacuum inside the cavity causes a withdrawal of the test tips, and facilitates the exchange of the microcircuits under test.

Le fait qu'une pression d'un fluide remplace la pression des ressorts dans les têtes de mesure antérieures justifie l'épaisseur de la plaque de base unique 12 : la fuite ou perte de charge est négligeable si les canaux 13 dans la plaque 12 sont suffisamment longs et peu nombreux et si les aiguilles 14 qui passent à travers ces canaux sont suffisamrnent ajustées en diamètre. Le moyen de mise en pression ou en dépression de la cavité est un orifice 21, préférentiellement usiné dans la plaque de base 12, relié, extérieurement à la tête de mesure, à une source de pression et à une source de dépression. The fact that a pressure of a fluid replaces the pressure of the springs in the anterior measuring heads justifies the thickness of the single base plate 12: the leakage or pressure drop is negligible if the channels 13 in the plate 12 are sufficiently long and few and if the needles 14 which pass through these channels are sufficiently adjusted in diameter. The means for pressurizing or vacuuming the cavity is an orifice 21, preferably machined in the base plate 12, connected, externally to the measuring head, to a pressure source and to a vacuum source.

Dans l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit, la tête de mesure selon l'invention comporte une membrane souple située entre la plaque de base 12 et le microcircuit à mesurer 9 : la membrane 18 "tire" sur les aiguilles 14 pour les appliquer contre le microcircuit. In the embodiment which has just been described, the measuring head according to the invention comprises a flexible membrane situated between the base plate 12 and the microcircuit to be measured 9: the membrane 18 "pulls" on the needles 14 to apply them against the microcircuit.

La figure 4 représente une autre forme de réalisation de tête de mesure selon l'invention. FIG. 4 shows another embodiment of a measuring head according to the invention.

Dans cette seconde forme, le fait que les fils souples de liaison 15 sont d'un diamètre inférieur à celui des aiguilles 14 est mis à profit pour placer la membrane souple 18 du côté des connecteurs, par rapport à la plaque de base 12. Dans ces conditions, la membrane 18 "pousse" les aiguilles 14 au contact du microcircuit. La membrane n'y est plus percée que de trous très petits, métallisés sur leurs deux faces: l'aiguille est soudée sur une face de la membrane, le fil de liaison soudé sur l'autre face de la membrane, et le diamètre du trou doit seulement être suffisant pour qu'un contact électrique s'établisse entre les deux faces, par la soudure qui obture le trou dans la membrane. In this second form, the fact that the flexible connecting wires 15 are of a diameter smaller than that of the needles 14 is used to place the flexible membrane 18 on the connector side, relative to the base plate 12. In these conditions, the membrane 18 "pushes" the needles 14 in contact with the microcircuit. The membrane is no longer pierced there except by very small holes, metallized on their two faces: the needle is welded on one face of the membrane, the connecting wire welded on the other face of the membrane, and the diameter of the hole must only be sufficient for an electrical contact to be established between the two faces, by the weld which closes the hole in the membrane.

Cette forme de réalisation présente deux avantages. En particulier, les fils de liaison 15 étant de diamètre plus petit que celui des aiguilles 14, qui doivent être rigides, les trous 19 dans la membrane 18 sont eux aussi d'un diamètre plus petit, ce qui renforce la solidité de la membrane 18. Ce détail prend toute son importance si l'on considère qu'une tête de mesure collective sur dix microcircuits par exemple, avec une grille de cent pointes de test par microcircuit, doit être réalisée à partir d'une membrane fine et souple comportant mille trous, donc rendue déchirable. This embodiment has two advantages. In particular, the connecting wires 15 being of smaller diameter than that of the needles 14, which must be rigid, the holes 19 in the membrane 18 are also of a smaller diameter, which reinforces the solidity of the membrane 18 This detail becomes very important if we consider that a collective measurement head on ten microcircuits for example, with a grid of one hundred test points per microcircuit, must be produced from a thin and flexible membrane comprising one thousand holes, therefore made tearable.

En second lieu, lorsque la membrane souple 18 se trouve du côté du microcircuit, elle est exposée à des détériorations par coups ou chocs accidentels. Au contraire, si elle est disposée entre la plaque de base 12 et les connecteurs de raccordement au processeur de données, la membrane 18 se trouve protégée par la plaque de base et par le capotage de la tête, lequel sert également de support mécanique aux connecteurs. Secondly, when the flexible membrane 18 is on the side of the microcircuit, it is exposed to damage by accidental knocks or shocks. On the contrary, if it is placed between the base plate 12 and the connectors for connection to the data processor, the membrane 18 is protected by the base plate and by the cover of the head, which also serves as mechanical support for the connectors. .

La figure 5 représente une variante de réalisation de la figure 4: alors que, dans le cas précédent, la membrane 18 est d'abord perforée, métallisée localement puis soudée sur les têtes des aiguilles 14, dans le cas de la figure 5, cette membrane est réalisée in situ par coulée. Elle adhère parfaitement le long des aiguilles. Le mouvement de la membrane est causé soit par une pression sur une face de la membrane, soit par une dépression sur l'autre face: la solution retenue dépend de la précision dans la réalisation, et donc du taux de fuites entre les aiguilles et la plaque 12. FIG. 5 represents an alternative embodiment of FIG. 4: whereas, in the previous case, the membrane 18 is first perforated, locally metallized then welded to the heads of the needles 14, in the case of FIG. 5, this membrane is made in situ by casting. It adheres perfectly along the needles. The movement of the membrane is caused either by pressure on one side of the membrane, or by a depression on the other side: the solution chosen depends on the precision in the production, and therefore on the rate of leakage between the needles and the plate 12.

La figure 6 représente un quatrième exemple de réalisation de la tête de mesure selon l'invention. FIG. 6 shows a fourth embodiment of the measuring head according to the invention.

Les trois exemples de réalisations décrits précédemments sont relatifs à des têtes de mesure universelles dont chacune comporte une matrice de pointes de test réparties selon une grille régulière: c'est ce grand nombre de pointes de test qui, pratiquement oblige à sortir par des fils souples situés dans le prolongement des aiguilles. The three examples of embodiments described above relate to universal measurement heads, each of which comprises a matrix of test probes distributed according to a regular grid: it is this large number of test probes which, practically requires exiting by flexible wires. located in line with the needles.

En fait, dans les cas de fabrications en très grandes séries, des têtes de mesure réalisées sur spécifications du microcircuit à mesurer trouvent une justification économique. Dans un tel cas, le nombre de pointes de tests nécessaires aux mesures peut également être limité, par exemple, à quelques 2 ou 3 pointes à l'intérieur du périmétre du microcircuit, les autres pointes étant réparties sur le pourtour du microcircuit. In fact, in the case of very large series manufacturing, measuring heads produced to specifications of the microcircuit to be measured find an economic justification. In such a case, the number of test tips necessary for the measurements can also be limited, for example, to some 2 or 3 tips inside the perimeter of the microcircuit, the other tips being distributed around the periphery of the microcircuit.

Ce cas simplifié par le nombre assez limité de pointes de test permet une réalisation originale, illustrée en figure 6. This case simplified by the fairly limited number of test tips allows an original embodiment, illustrated in Figure 6.

La soudure des fils de liaison 15, est faite, non plus sur l'extrêmité libre des aiguilles 14, mais par une boucle de fil autour des aiguilles 14, avec sortie dans un plan perpendiculaire à l'axe des aiguilles. Cette disposition est applicable au cas de la figure 3, dans laquelle la membrane souple 18 se trouve sur une face extérieure de la tête de mesure. Mais elle est plus intéressante dans le cas représenté en figure 6, où la membrane est placée entre plaque de base et connecteurs, car alors il n'est plus nécessaire de percer la membrane pour le passage des fils de liaison. Il est cependant très avantageux de maintenir les plages de métallisation sur la membrane, sur la face intérieure à la cavité, afin de rendre par soudure les aiguilles 14 solidaires de la membrane 18 dans ses mouvements.Les fils de liaison 15 se trouvent, dans cet exemple de réalisation, à l'intérieur de la cavité de pression/dépression. Il est aisé de les en faire sortir, pour rejoindre les connecteurs, soit à travers la plaque de base, soit à travers le soufflet métallique latéral. Une goutte de résine ou de colle polymérisable sert alors à empêcher les fuites de fluide par l'orifice, qu'il n'est pas nécessaire de rendre rigoureusement étanche pulsqu'une légère fuite existe au niveau des canaux de passage des aiguilles à travers la plaque de base. The welding of the connecting wires 15 is made, no longer on the free end of the needles 14, but by a wire loop around the needles 14, with exit in a plane perpendicular to the axis of the needles. This arrangement is applicable to the case of FIG. 3, in which the flexible membrane 18 is located on an external face of the measuring head. But it is more advantageous in the case represented in FIG. 6, where the membrane is placed between base plate and connectors, because then it is no longer necessary to pierce the membrane for the passage of the connecting wires. It is however very advantageous to maintain the metallization areas on the membrane, on the inside of the cavity, in order to make the needles 14 integral with the membrane 18 in its movements by welding. The connecting wires 15 are, in this exemplary embodiment, inside the pressure / vacuum cavity. It is easy to bring them out, to join the connectors, either through the base plate, or through the lateral metal bellows. A drop of polymerizable resin or glue then serves to prevent leakage of fluid through the orifice, which it is not necessary to tightly seal as a slight leak exists at the level of the channels for passage of the needles through the base plate.

Le principal avantage de cette solution, réservée aux cas où le nombre de pointes de test est assez limité, est que la membrane souple n'est percée d'aucun trou, et donc n'est pas fragilisée. La limite d'application de ce cas dépend des dimensions des microcircuits à mesurer, et de l'écartement entre pointes de test, puisque les faisceaux de fils doivent cheminer entre les aiguilles. The main advantage of this solution, reserved for cases where the number of test tips is quite limited, is that the flexible membrane is not pierced with any hole, and therefore is not weakened. The limit of application of this case depends on the dimensions of the microcircuits to be measured, and on the spacing between test tips, since the wire bundles must travel between the needles.

L'ensemble du montage mécanique représenté sur les figures 3, 4, 5, 6, comportant notamment la plaque de base, les aiguilles, la membrane, les fils de jonction et les connecteurs, est capoté par un boitier en tôlerie, qui sert également de support de fixation mécanique, pour positionner la tête de mesure par rapport aux circuits à mesurer. The entire mechanical assembly shown in FIGS. 3, 4, 5, 6, comprising in particular the base plate, the needles, the membrane, the connecting wires and the connectors, is covered by a sheet metal case, which also serves mechanical fixing support, to position the measuring head in relation to the circuits to be measured.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1. Tête de mesure de microcircuits, comportant un jeu d'aiguilles (14) dont la fonction est d'établir les contacts électriques avec les microcircuits à mesurer, ces aiguilles coulissant dans des canaux (13) parallèles entre eux pratiqués dans une plaque de base (12), en matériau isolant, caractérisée en ce que le moyen de pression des aiguilles contre les microcircuits est une membrane (18) souple, élastique, constituant une paroi d'une cavité étanche à l'intérieur de laquelle une variation de pression engendre un déplacement de la membrane (18). 1. Microcircuit measurement head, comprising a set of needles (14) whose function is to establish electrical contacts with the microcircuits to be measured, these needles sliding in channels (13) parallel to each other formed in a plate base (12), of insulating material, characterized in that the means of pressing the needles against the microcircuits is a flexible, elastic membrane (18), constituting a wall of a sealed cavity inside which a variation in pressure causes displacement of the membrane (18). 2. Tête de mesure de microcircuits selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cavité étanche est comprise entre la membrane souple (18), la plaque de base (12) et un moyen souple (20) de fermeture. 2. Microcircuit measurement head according to claim 1, characterized in that the sealed cavity is between the flexible membrane (18), the base plate (12) and a flexible closure means (20). 3. Tête de mesure de microcircuits selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cavité étanche est comprise entre la membrane souple (18), la plaque (16) de relais de connexion des fils de liaison (15) et une couronne d'étanchéité (17). 3. Microcircuit measurement head according to claim 1, characterized in that the sealed cavity is between the flexible membrane (18), the plate (16) of connection relay for connecting wires (15) and a crown of sealing (17). 4. Tête de mesure de microcircuits selon la revendication 1, caractérisée en ce que les aiguilles (14) traversent la membrane (18) et y sont fixées par soudure sur le bord métallisé des trous (19) pratiqués dans la membrane. 4. microcircuit measurement head according to claim 1, characterized in that the needles (14) pass through the membrane (18) and are fixed there by welding on the metallized edge of the holes (19) made in the membrane. 5. Tête de mesure de microcircuits selon la revendication 1, caractérisée en ce que les aiguilles (14) traversent la membrane (18) et y sont fixées par collage dans la résine autoadhésive de coulée de la membrane. 5. microcircuit measurement head according to claim 1, characterized in that the needles (14) pass through the membrane (18) and are fixed there by gluing in the self-adhesive resin for casting the membrane. 6. Tête de mesure de microcircuits selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fils de liaison (15) traversent la membrane (18) et sont fixés par soudure sur le bord métallisé des trous (19) et sur l'extrémité libre des aiguilles. 6. microcircuit measurement head according to claim 1, characterized in that the connecting wires (15) pass through the membrane (18) and are fixed by welding on the metallized edge of the holes (19) and on the free end of the needles. 7. Tête de mesure de microcircuits selon la revendication 1, caractérisée en ce que les aiguilles (14) sont soudées sur des pastilles métallisées sur la membrane (18), les fils de liaison (15), soudés sur chacune des aiguilles, sortant de la cavité comprise entre la plaque de base (12) et la membrane par des orifices latéraux. 7. microcircuit measurement head according to claim 1, characterized in that the needles (14) are welded on metallized pads on the membrane (18), the connecting wires (15), welded on each of the needles, coming out of the cavity between the base plate (12) and the membrane by lateral orifices. 8. Tête de mesure de microcircuits selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen souple qui referme la cavité comprise entre la plaque de base (12) et la membrane (18) est un soufflet. 8. microcircuit measurement head according to claim 1, characterized in that the flexible means which closes the cavity between the base plate (12) and the membrane (18) is a bellows. 9. Tête de mesure de microcircuits selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen souple qui referme la cavité comprise entre la plaque de base (12) et la membrane (18) est un ruban d'un polymère doté d'élasticité. 9. microcircuit measurement head according to claim 1, characterized in that the flexible means which closes the cavity between the base plate (12) and the membrane (18) is a ribbon of a polymer endowed with elasticity. 10. Tête de mesure de microcircuits selon l'une quelconque des revendicatinos 1 à 6, caractérisée en ce que les aiguilles sont disposées selon un quadrillage régulier, ce qui lui confère un caractère de tête de mesure universelle. 10. Measuring head of microcircuits according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the needles are arranged in a regular grid, which gives it the character of a universal measuring head. 11. Appareil de mesure de microcircuits, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une tête de mesure selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.  11. Microcircuit measuring device, characterized in that it comprises at least one measuring head according to any one of claims 1 to 10.