FR2780792A1 - Appareillage de test de puces electroniques - Google Patents
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Abstract
Appareillage de test de puces ou composants électroniques formés dans une plaquette (3) et comprenant chacune une multiplicité de plots de connexion électrique formés à la surface de la plaquette, appareillage comprenant une tête de test (5) présentant une multiplicité de pointes de connexion électrique (11) et des moyens pour déplacer la plaquette à tester par rapport à ladite tête de manière à amener les extrémités desdites pointes en contact avec les plots de chaque puce, successivement, ladite tête de test (5) portant des moyens de chauffage et de régulation de température (16) couplés thermiquement auxdites pointes de connection électrique (11). De préférence, ladite tête de test (5) comprend un bloc métallique (16) couplé thermiquement auxdites pointes de connexion électrique (11), lesdits moyens de chauffage et de régulation de température (18) étant couplés thermiquement à ce bloc métallique.
Description
1 ''2"Appareillage de test de puces électroniques" La présente invention
concerne un appareillage de test de puces ou composants électroniques constituant des circuits intégrés réalisées dans une plaquette et comprenant chacune une multiplicité de plots de connexion électrique formés à la surface de la plaquette. Les appareillages de test connus comprennent en général une tête de test qui présente une multiplicité de pointes de connexion électrique et des moyens, en général un manipulateur, pour déplacer la plaquette à tester par rapport à la tête de manière à amener les extrémités desdites pointes en contact avec les plots de chaque puce, successivement. Lors du contact de l'extrémité des pointes sur les plots d'une puce à tester, les pointes, qui ne s'étendent pas perpendiculairement à la plaquette, se déforment légèrement pour produire un effort de contact et leurs extrémités glissent sur la surface des plots, ce glissement
améliorant la connexion électrique par grattage des oxydes.
Pour améliorer les résultats des tests réalisés, on place les puces électroniques dans des situations proches de celles qu'elles subiront lors de leur utilisation ultérieure. C'est pourquoi certains manipulateurs sont munis, dans leur zone de test, de moyens de chauffage qui permettent de chauffer par en dessous les plaquettes à tester jusqu'à des températures pouvant être comprises entre 80 et . Dans la pratique, quand une plaquetteà tester est amenée dans la zone de test et après qu'elle ait atteint la température souhaitée, on procède successivement au test des puces électroniques qu'elle comporte. Compte tenu notamment de ce que les plaquettes subissent des variations dimensionnelles losqu'elles sont chauffées, de ce que la plaquette chauffée rayonne de façon incontrôlée de la chaleur vers la tête de test et en particulier vers ses pointes de connexion électrique, de ce que les pointes de connexion électrique prennent de la chaleur de la plaquette chauffée lorsqu'elles sont en contact avec sa surface et de ce que les plots de connexion des puces électroniques font en général moins de 100 microns de côté, on rencontre à l'heure actuelle de grandes 1 difficultés pour effectuer le réglage dans l'espace des pointes de connexion électrique de la tête de test et pour programmer les pas de déplacement horizontal du manipulateur permettant de passer d'une puce
électronique à une autre.
De plus, lorsqu'une puce électronique est déclarée défectueuse, on ne peut pas être sûr que ce résultat soit effectivement dû à la puce électronique testée. Ce résultat négatif peut en effet être dû à l'absence de contact entre au moins une des pointes de connexion
électrique et le plot correspondant de la puce électronique testée.
La présente invention a pour but d'améliorer la sécurité et la fiabilité des tests en ce qui concerne en particulier la mise en contact des extrémités des pointes de connexion électrique avec les plots
correspondants des puces électroniques testées.
Selon l'invention, L'appareillage de test de puces ou composants électroniques formés dans une plaquette comprend une tête de test qui porte des moyens de chauffage et de régulation de température couplés thermiquement auxdites pointes de connection électrique. Selon une variante préférée de l'invention, ladite tête de test comprend un bloc métallique couplé thermiquement auxdites pointes, lesdits moyens de chauffage et de régulation de température étant
couplés thermiquement à ce bloc métallique.
Selon l'invention, ladite tête de test peut avantageusement comprendre un plateau ou carte qui porte dans sa partie centrale une bague métallique support desdites pointes de connexion électrique par l'intermédiaire d'un matériau électriquement isolant, cette bague étant munie, à l'opposé desdites pointes de connexion électrique, d'un bloc métallique, de préférence annulaire, auquel sont couplés thermiquement
lesdits moyens de chauffage et de régulation de température.
Selon l'invention, lesdits moyens de chauffage et de régulation de température comprennent de préférence au moins une résistance électrique chauffante couplée thermiquement audit bloc, un détecteur de la température de ce bloc et des moyens d'alimentation électrique et de régulation de cette alimentation de façon à maintenir la température
1 dudit bloc à une valeur déterminée.
La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un appareillage de test de puces électroniques, décrit à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin sur lequel: - la figure 1 représente schématiquement, en perspective, un appareillage de test; - la figure 2 représente, en coupe, la partie centrale de la tête de test de l'appareillage précité; - la figure 3 représente une vue de dessus de la partie centrale de la figure 2; - et la figure 4 représente une coupe partielle agrandie d'un
côté de ladite partie centrale.
L'appareillage de test 1 représenté comprend un manipulateur 2 adapté pour amener une plaquette à tester 3 dans une zone de test 4 située en-dessous d'une tête de test 5 et pour déplacer cette plaquette, horizontalement et verticalement par rapport à la tête de test 5 de manière à placer chacune des puces électroniques 6 qu'elle comporte en
position de test.
La tête de test 5 comprend un plateau horizontal 7 constituant une carte de connexion électrique qui présente un passage central cylindrique 8 dans lequel est fixée une bague 9 par l'intermédiaire d'une couche de colle céramique 10 constituant en outre un isolant électrique
entre le plateau 7 et la bague 9.
La bague 9 s'étend vers le bas au-delà de la face inférieure du plateau 7 et porte une multiplicité de pointes de connexion électrique 11
par exemple en tungstène.
Chaque pointe 11 présente une partie extérieure 1 la qui s'étend devant et à distance de la face inférieure 8a de la bague 9 et qui est fixée à cette dernière par l'intermédiaire d'une couche de colle céramique 12 constituant un isolant électrique dans laquelle elle est noyée et une partie l lb qui s'étend en porte-à-faux en direction de l'axe de la bague 10 et vers le bas de manière à présenter une extrémité libre 1 lc disposée en-dessous du plan inférieur de la bague 10 et de la couche de colle 12. Des fils de connexion électrique 13 présentent une 1 extrémité soudée sur les pointes de connexion électrique 11 dans la couche de colle 12, leurs autres extrémités étant reliées au circuit
électrique du plateau 7.
Les pointes de connexion électrique 11 sont disposées et formées de manière telle que leurs extrémités 1 la peuvent venir respectivement en contact avec les plots 14 de chaque puce 6 réalisés sur la surface de la plaquette 3 par déplacement vers le haut de cette
plaquette 3 grâce au manipulateur 2.
La tête de test 5 comprend en outre un bloc métallique supérieur 16, de volume nettement supérieur au volume de la bague 9, qui se présente sous la forme d'une bague cylindrique centrée sur la bague 8 et qui présente une partie inférieure en saillie 16a en contact avec la face supérieure 9b de la bague 9. La bague 16 est fixée sur la
bague 9 par l'intermédiaire de quatre vis 17 engagées de haut en bas.
Sur la face supérieure 16b de la bague 16 sont fixés, dans des positions diamétralement opposées, des pavés 18 qui renferment des résistances électriques de chauffage 19, ainsi qu'un capteur de
température 20.
Les résistances électriques 19 et le capteur de température 20 sont reliés à un circuit électrique 21, connu en soi, adapté pour alimenter les résistances électriques 10 de manière à chauffer la bague 16 jusqu'à une température déterminée programmée en tant que valeur
de consigne 22 et à maintenir cette température.
La chaleur de la bague 16 est transmise, essentiellement par conduction, aux pointes de connexion électrique 11 par la bague 9 et au travers de la couche de colle céramique 12 de telle sorte que la température des pointes de connexion électrique 11 peut être amenée et
maintenue à une valeur de consigne.
Ainsi, lorsque la plaquette 3 est chauffée et maintenue à une température déterminée par des moyens inclus dans le manipulateur 2, les pointes de connexion électrique 11 peuvent être également chauffées à une température voisine ou égale de celle de la plaquette 3 grâce aux moyens de chauffage et de régulation de température constitués par la bague 16 à grande inertie de température, dont le chauffage et la 1 régulation de température sont assurés par les résistances électriques 19
et le détecteur 20 sous contrôle du circuit 21.
Compte tenu de ce que les pointes de connexion électrique 11 et la plaquette 3 peuvent être amenées et maintenues à des températures égales ou très voisines, le positionnement et la forme des pointes de connexion électrique 11 peuvent être prédéterminés avec précision à la température désirée et les déplacements de la plaquette 3 réalisés par la manipulateur 2 pour effectuer successivement le test des différentes puces électroniques 6 de la plaquette 3 peuvent être prédéterminés avec justesse pour que les extrémités des pointes de connexion électrique 11 viennent bien en contact avec les plots de chacune des puces
électroniques à tester.
De plus, les puces électroniques 6 d'une même plaquette 3 peuvent être testées sans perte de temps autre que le temps de transfert
d'une puce électronique à une autre.
Bien entendu, on aurait pu prévoir d'autres moyens de
chauffage que des résistances électriques.
Claims (4)
1 REVENDICATIONS
1. Appareillage de test de puces ou composants électroniques (6) formés dans une plaquette (3) et comprenant chacune une multiplicité de plots de connexion électrique (14) formés à la surface de la plaquette, appareillage comprenant une tête de test (5) présentant une multiplicité de pointes de connexion électrique (11) et des moyens (2) pour déplacer la plaquette à tester par rapport à ladite tête de manière à amener les extrémités desdites pointes en contact avec les plots de chaque puce, successivement, caractérisé par le fait que ladite tête de test (5) porte des moyens de chauffage et de régulation de température (16) couplés thermiquement auxdites pointes de connection
électrique (11).
2. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite tête de test (5) comprend un bloc métallique (16) couplé thermiquement auxdites pointes de connexion électrique (11), lesdits moyens de chauffage et de régulation de température (18) étant couplés
thermiquement à ce bloc métallique.
3. Appareillage selon l'une des revendications 1 et 2,
caractérisé par le fait que ladite tête de test (5) comprend un plateau ou carte (7) qui porte dans sa partie centrale une bague métallique (9) support desdites pointes de connexion électrique (11) par l'intermédiaire d'un matériau électriquement isolant (10), cette bague étant munie, à l'opposé desdites pointes de connexion électrique, d'un bloc métallique (16), de préférence annulaire, auquel sont couplés thermiquement lesdits
moyens de chauffage et de régulation de température (18).
4. Appareillage selon l'une des revendications 2 et 3,
caractérisé par le fait que lesdits moyens de chauffage et de régulation de température comprennent au moins une résistance électrique chauffante (19) couplée thermiquement audit bloc (16), un détecteur de la température (20) de ce bloc et des moyens d'alimentation électrique et de régulation de cette alimentation (21) de façon à maintenir la
température dudit bloc à une valeur déterminée.
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Effective date: 20080331 |