ITMI20110615A1 - Testa di misura per un apparecchiatura di test di dispositivi elettronici - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione fa riferimento ad una testa di misura per un’apparecchiatura di test di dispositivi elettronici.

L'invenzione riguarda in particolare, ma non esclusivamente, una testa di misura per un’apparecchiatura di test di dispositivi elettronici integrati su wafer e la descrizione che segue è fatta con riferimento a questo campo di applicazione con il solo scopo di semplificarne l'esposizione.

Arte nota

Come è ben noto, una testa di misura è essenzialmente un dispositivo atto a mettere in collegamento elettrico una pluralità di piazzole di contatto di una microstruttura, in particolare un dispositivo elettronico integrato su wafer, con corrispondenti canali di una macchina di misura che ne esegue la verifica di funzionalità, in particolare elettrica, o genericamente il test.

Il test effettuato su dispositivi integrati serve in particolare a rilevare ed isolare dispositivi difettosi già in fase di produzione. Normalmente, le teste di misura vengono quindi utilizzate per il test elettrico dei dispositivi integrati su wafer prima del taglio e del montaggio degli stessi all'interno di un package di contenimento di chip.

Una testa di misura comprende essenzialmente una pluralità di elementi di contatto mobili o sonde di contatto {contact probe) trattenute da almeno una coppia di piastre o guide sostanzialmente piastriformi e parallele tra loro. Tali guide sono dotate di appositi fori e poste ad una certa distanza fra loro in modo da lasciare una zona libera o zona d'aria per il movimento e l’eventuale deformazione delle sonde di contatto. La coppia di guide comprende in particolare una guida superiore ed una guida inferiore, entrambe provviste di fori guida entro cui scorrono assialmente le sonde di contatto, normalmente formate da fili di leghe speciali con buone proprietà elettriche e meccaniche.

Il buon collegamento fra le sonde di misura e le piazzole di contatto del dispositivo in test è assicurato dalla pressione della testa di misura sul dispositivo stesso, le sonde di contatto, mobili entro i fori guida realizzati nelle guide superiore ed inferiore, subendo in occasione di tale contatto premente una flessione, alllnterno della zona d’aria tra le due guide ed uno scorrimento aU’interno di tali fori guida. Teste di misura di questo tipo sono comunemente denominate a sonde verticali ed indicate con il termine anglosassone "vertical probe".

Le sonde di contatto presentano in particolare una punta di contatto che va in battuta su corrispondenti piazzole di contatto di un dispositivo da testare, effettuando il contatto meccanico ed elettrico fra detto dispositivo ed una apparecchiatura di test di cui tale testa di misura forma un elemento terminale. Usualmente, le sonde di contatto presentano un'ulteriore punta di contatto (detta anche testa di contatto) verso una pluralità di piazzole di contatto di una microcontattiera detta anche space transformer.

Una testa di misura di questo tipo è schematicamente illustrata in Figura 1, complessivamente indicata con 1. La testa di misura 1 comprende almeno una guida superiore [upper die) 2 ed una guida inferiore [lower die] 3, aventi rispettivi fori guida superiore 4 ed inferiore 5 passanti entro i quali è scorrevolmente impegnata almeno una sonda 6 di contatto.

La sonda 6 di contatto presenta una estremità o punta 7 di contatto. In particolare, la punta 7 di contatto è in contatto meccanico con una piazzola 8 di contatto di un dispositivo 9 da testare, effettuando al contempo il contatto elettrico fra detto dispositivo 9 ed una apparecchiatura di test (non rappresentata) di cui tale testa di misura costituisce un elemento terminale.

Le guide superiore 2 ed inferiore 3 sono opportunamente distanziate da una zona d'aria ZA che consente la deformazione o l'inclinazione delle sonde 6 di contatto durante il normale funzionamento della testa di misura, vale a dire quando tale testa di misura entra in contatto con il dispositivo da testare. Inoltre, i fori guida superiore 4 ed inferiore 5 sono dimensionati in modo da guidare la sonda 6 di contatto.

In Figura 1 è stata indicata schematicamente una testa di misura 1 a sonde non bloccate associata ad una microcontattiera o space transformer, schematicamente indicato con 9A.

In questo caso, le sonde 6 di contatto presentano un'ulteriore punta di contatto 7A verso una pluralità di piazzole 8A di contatto dello space transformer 9A, il buon contatto elettrico tra sonde 6 e space transformer 9A essendo assicurato in maniera analoga al contatto con il dispositivo da testare mediante la pressione delle sonde 6 sulle piazzole 8A di contatto dello space transformer 9A.

Un parametro critico nella realizzazione di una testa di misura è la distanza {il cosiddetto pitch) tra i centri delle piazzole di contatto presenti sul dispositivo da testare. Il pitch dei dispositivi elettronici integrati, con il progresso delle relative tecnologie di fabbricazione, è infatti diventato sempre più piccolo, costringendo ad un elevato impaccamento delle sonde di contatto nella testa di misura, e causando problemi di posizionamento quando si voglia evitare il reciproco contatto tra le sonde.

Una distribuzione di piazzole (o pad) di contatto su due lati è ad esempio mostrata schematicamente in Figura 2A. Nelle più recenti tecnologie, la distanza tra i centri delle piazzole di contatto sul dispositivo da testare, ossia il pitch P indicato in figura, è diminuita fino a valori compresi tra 30pm e 80μιη. Questa diminuzione di pitch interessa in maniera ancor più stringente configurazioni di piazzole su quattro lati, come mostrato in Figura 2B. In tal caso, sono le distanze tra i centri di contatto di piazzole su una stessa riga o su una stessa colonna, sempre denominate pitch ed indicate in figura come PI e P2, rispettivamente, ad essere diminuite fino a valori compresi tra 30pm e 80pm.

Le stesse problematiche, ancor più amplificate, si riscontrano nel testing di dispositivi aventi configurazione di piazzole su quattro lati e su più file, come illustrato schematicamente in Figura 2C.

Inoltre, è opportuno ricordare che il testing può coinvolgere anche più dispositivi in parallelo, come illustrato in Figura 2D, i dispositivi essendo separati tra loro da separati tra loro da cosiddette scribe lines SL, il cui spessore, sempre in diminuzione, complica le operazioni di testing delle piazzole dei dispositivi in parallelo che si affacciano su tali scribe lines SL.

Come già detto, la diminuzione del valore di pitch delle configurazioni di piazzole di contatto dei dispositivi da testare di più recente produzione, nonché la necessità di testare più dispositivi in parallelo introduce problemi legati al contatto tra sonde adiacenti.

Nel caso di sonde di contatto del tipo illustrato in Figura 1, è immediato verificare come il pitch minimo dipende sostanzialmente dalle dimensioni delle sonde 6 stesse. Nelle attuali tecnologie verticali, normalmente con sonde a sezione trasversale circolare, una riduzione del valore del pitch viene quindi ottenuta riducendo il diametro delle sonde 6.

E’ altresì noto, ad esempio dal brevetto europeo No. EP 1 243 931 concesso il 17 luglio 2004 a nome della Richiedente, decentrare il contatto tra la punta delle sonde e le corrispondenti piazzole rispetto ad un asse longitudinale delle sonde stesse in modo tale da ridurre il valore del pitch minimo.

In particolare, le sonde di contatto vengono dotate di un braccio rigido aggettante lateralmente ed e stendente si in direzione perpendicolare o inclinata di un opportuno angolo rispetto alla sonda. In altre parole, il braccio rigido ha un asse longitudinale perpendicolare o inclinato rispetto all’asse longitudinale della rispettiva sonda.

Come schematicamente illustrato in Figura 3B in una vista dall’alto, una sonda 15 di contatto comprende un braccio rigido 12 aggettante lateralmente da un corpo 11 della sonda 15 e terminante con una punta 13 di contatto per piazzole 14 di contatto di un dispositivo da testare.

Come descritto nel brevetto No. EP 1 243 931 sopra indicato, il decentramento tra l’asse longitudinale delle sonde e le rispettive punte di contatto unitamente ad un opportuno orientamento delle sonde consentono di collocare le sonde stesse in posizione alternativamente contrapposta, rispetto alle piazzole di contatto, aumentando quindi considerevolmente lo spazio disponibile per i corpi delle sonde, con conseguente diminuzione dei rischi di contatto anche per pitch molto piccoli, come schematicamente illustrato in Figura 3A per una testa 10 di misura comprendente una pluralità di sonde 15 di contatto del tipo illustrato in Figura 3B.

La Figura 4A illustra una disposizione delle sonde 15 di contatto, particolarmente adatta al caso di piazzole 14 di contatto disposte su tutti e quattro i lati del dispositivo da testare.

In particolare, le sonde 15 adiacenti sono disposte in posizione alternativamente contrapposta rispetto alle piazzole 14 di contatto con assi di simmetria inclinati rispetto ad un asse di allineamento delle piazzole 14 di contatto, formando con tale asse un predeterminato angolo, in un esempio preferito di realizzazione pari a 45°.

Nel caso illustrato, le sonde 15 di contatto presentano inoltre un braccio aggettante 12 disposto in maniera non centrata rispetto al corpo 1 1 di sonda. In tal caso, sono definite sonde sinistre 15sx quelle aventi un braccio addossato ad un lato sinistro del corpo 1 1 di sonda e sonde destre 15dx quelle aventi un braccio addossato ad un lato destro del corpo 11 di sonda, come illustrato in Figura 4B.

I termini relativi “destre” e “sinistre” sono usuali nel settore e sono nella presente descrizione utilizzati in relazione ad un sistema di riferimento locale delle figure.

In una forma preferita di realizzazione descritta nel brevetto sopra indicato, le sonde 15 di contatto hanno sezione trasversale non circolare, in particolare rettangolare. In tal caso, anche i corrispondenti fori guida hanno una sezione trasversale rettangolare e le sonde 15 in essi inserite risultano sempre posizionate correttamente rispetto alle piazzole 14 di contatto del dispositivo da testare.

Come indicato nel testo di descrizione del brevetto No. EP 1 243 931 in questione, le sonde a sezione trasversale rettangolare, come illustrato a titolo indicativo nelle Figure 3 A, 3B, 4 A e 4B, permettono una ulteriore riduzione di spazio utilizzato rispetto alle sonde a sezione circolare e quindi una ulteriore riduzione del valore di pitch minimo.

In tal caso l'orientamento delle sonde e l'esatto posizionamento della punta 13 di contatto sulla piazzola 14 di contatto viene assicurato dal preciso orientamento del foro guida a sezione trasversale rettangolare che non permette una rotazione della sonda 15 sempre a sezione rettangolare in esso inserita.

Sebbene vantaggiose sotto molti aspetti, le soluzioni note quali quelle descritte nel brevetto europeo No. EP 1 243 931 sopra indicato, vedono comunque nell’ingombro del corpo di sonda un limite imposto per il pitch minimo delle piazzole di contatto dei dispositivi da testare, soprattutto nel caso di test in parallelo e di dispositivi con pad su più file.

Il problema tecnico che sta alla base della presente invenzione è quello di escogitare una testa di misura dotata di una pluralità di sonde di contatto per il collegamento con una apparecchiatura di test di dispositivi elettronici, in particolare integrati su wafer, avente caratteristiche strutturali e funzionali tali da consentire di superare le limitazioni e gli inconvenienti che tuttora affliggono le teste di misura realizzate secondo l’arte nota, in particolare evitando il contatto tra sonde adiacenti, anche in caso di elevato impaccamento delle sonde di contatto per configurazioni di piazzole di contatto (o pad) estremamente ravvicinate, ossia con pitch molto piccolo e disposte su tutti i lati del dispositivo da testare.

Sommario deH'invenzione

L'idea di soluzione che sta alla base della presente invenzione è quella di realizzare una testa di misura comprendente sonde di contatto aventi bracci aggettanti in grado di decentrare il punto di contatto rispetto ad corpo di tali sonde, tali bracci aggettanti essendo inoltre disposti in modo da avere ingombro laterale eccedente rispetto al corpo di sonda in sostanziale prolungamento di una diagonale della sezione rettangolare del corpo di sonda.

Sulla base di tale idea di soluzione il problema tecnico è risolto da una testa di misura per un’apparecchiatura di test di dispositivi elettronici del tipo comprendente una pluralità di sonde di contatto inserite in fori guida realizzati in almeno una guida superiore ed in una guida inferiore, separate tra loro da una zona d’aria, ciascuna di dette sonde di contatto comprendendo almeno un corpo di sonda a sezione sostanzialmente rettangolare ed un braccio aggettante da detto corpo di sonda e terminante con una punta di sonda per il contatto con una di una pluralità di piazzole di contatto di un dispositivo da testare, caratterizzata dal fatto che detto braccio aggettante si estende al di fuori di detto corpo di sonda in modo da presentare un aggetto rispetto ad entrambe le facce di detto corpo di sonda che convergono in uno spigolo e definendo una punta di sonda decentrata ed esterna rispetto a detto corpo di sonda.

Più in particolare, l’invenzione comprende le seguenti caratteristiche supplementari e facoltative, prese singolarmente o all’occorrenza in combinazione.

Secondo un aspetto dell’invenzione, il braccio aggettante può estendersi a partire da detto spigolo della sezione del corpo di sonda in sostanziale prolungamento di una diagonale della sezione di detto corpo di sonda in modo da eccedere rispetto ad un ingombro laterale di detto corpo di sonda.

Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, il braccio aggettante può estendersi a partire da detto spigolo della sezione del corpo di sonda parallelamente al prolungamento di uno dei lati di tale sezione, al di fuori del corpo di sonda, la punta di sonda essendo situata in prossimità di tale prolungamento.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, il braccio aggettante può avere larghezza inferiore rispetto ad una larghezza del corpo di sonda della sonda di contatto.

Secondo un altro aspetto ancora dell’invenzione, le sonde di contatto possono essere disposte in posizione alternativamente contrapposta rispetto ad un asse di allineamento delle piazzole di contatto del dispositivo da testare, le sonde di contatto avendo assi di simmetria inclinati rispetto a tale asse di allineamento.

Ulteriormente, secondo questo aspetto deH’invenzione, gli assi di allineamento delle piazzole di contatto e gli assi di simmetria delle sonde di contatto possono formare un angolo compreso tra 20° e 60°, preferibilmente 45°.

Sempre secondo tale aspetto dell’invenzione, sonde di contatto contrapposte rispetto all’asse di allineamento delle piazzole di contatto in contatto con piazzole consecutive possono avere bracci aggettanti disposti diametralmente opposti rispetto a tale asse di allineamento, e sonde di contatto adiacenti in uno stesso semipiano definito da tale asse di allineamento possono avere bracci aggettanti disposti in posizione corrispondente rispetto all’asse di allineamento.

Inoltre, secondo un altro aspetto dell’invenzione, le sonde di contatto possono avere sezione sostanzialmente quadrata e possono comprendere ciascuna un braccio aggettante a partire da uno spigolo del corpo di sonda in sostanziale prolungamento di una diagonale (DD) della sua sezione.

Inoltre, secondo questo aspetto dell’invenzione, le sonde di contatto possono essere disposte in posizione alternativamente contrapposta rispetto ad un asse di allineamento delle piazzole di contatto del dispositivo da testare, i bracci aggettanti avendo assi di simmetria paralleli tra loro secondo una ortogonale a tale asse di allineamento.

Infine, secondo un altro aspetto deirinvenzione, le sonde di contatto possono avere lunghezza che varia da ΙΟμηα a 300μηα e larghezza che varia da ΙΟμιη a 300μιη, ed i bracci aggettanti possono avere lunghezza che varia da Ιμπι a 300μηι e larghezza che varia da 3μτη a 300μηι.

Le caratteristiche ed i vantaggi della testa di misura secondo l'invenzione risulteranno dalla descrizione, fatta qui di seguito, di un suo esempio di realizzazione dato a titolo indicativo e non limitativo con riferimento ai disegni allegati.

Breve descrizione dei disegni

In tali disegni:

la Figura 1 mostra schematicamente una forma di realizzazione di una testa di misura secondo l'arte nota;

le Figure 2A-2D mostrano schematicamente configurazioni di piazzole di contatto (pad) di un dispositivo da testare, realizzate secondo la tecnica nota;

le Figure 3A e 4A mostrano schematicamente particolari configurazioni in viste dall'alto di una pluralità di sonde di contatto di una testa di misura realizzata secondo la tecnica nota;

le Figure 3B e 4B mostrano schematicamente in viste dall’alto sonde di contatto utilizzate nelle configurazioni delle Figure 3A e 4A, rispettivamente;

la Figura 5A mostra schematicamente in una vista dal’alto una sonda di contatto di una testa di misura di dispositivi integrati, secondo una prima forma di realizzazione dell’invenzione;

la Figura 5B mostra schematicamente in una vista dall’alto una configurazione di una pluralità di sonde del tipo di Figura 5 A comprese nella testa di misura di dispositivi integrati, secondo la prima forma di realizzazione dell’invenzione;

la Figura 6 mostra schematicamente in una vista dall’alto la configurazione di sonde della figura 5B nel caso di testing di due dispositivi integrati contigui;

la Figura 7A mostra schematicamente in una vista dal’alto una sonda di contatto di una testa di misura di dispositivi integrati secondo una seconda forma di realizzazione dell’invenzione; e

la Figura 7B mostra schematicamente in una vista dall’alto una configurazione di una pluralità di sonde del tipo di Figura 7A comprese nella testa di misura di dispositivi integrati secondo la seconda forma di realizzazione dell’invenzione.

Descrizione dettagliata

Con riferimento a tali figure, ed in particolare alle Figure 5A e 5B, con 20 è complessivamente indicata una testa di misura comprendente una pluralità di sonde 25 di contatto per il test di dispositivi elettronici, in particolare integrati su wafer, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.

E' opportuno notare che le figure rappresentano viste schematiche della testa di misura secondo l’invenzione e non sono disegnate in scala, ma sono invece disegnate in modo da enfatizzare le caratteristiche importanti dell’invenzione.

Inoltre, i diversi aspetti dell’invenzione rappresentati a titolo esemplificativo nelle figure sono ovviamente combinabili tra loro ed intercambiabili da una forma di realizzazione ad un’altra.

La testa 20 di misura alloggia una pluralità di sonde 25 di contatto in maniera del tutto analoga a quanto descritto in relazione alla tecnica nota, in particolare comprendendo almeno una guida superiore ed una guida inferiore, dotate di rispettivi fori guida in cui le sonde 25 di contatto scorrono.

Secondo un aspetto dell’invenzione, una sonda 25 di contatto comprende un cosiddetto corpo 21 di sonda ed è dotata di un braccio aggettante 22 che termina con una punta 23 di sonda per le piazzole 24 di contatto del dispositivo da testare, tale punta 23 di sonda essendo decentrata rispetto al corpo 21 di sonda. In particolare, la testa 20 di misura secondo l’invenzione alloggia una pluralità di sonde 25 di contatto, ciascuna avente un braccio aggettante 22 rispetto ad entrambe le pareti di una sezione del rispettivo corpo 2 1 di sonda.

In particolare, secondo un aspetto dell’invenzione, il braccio aggettante 22 è disposto in modo da eccedere rispetto ad un ingombro laterale del corpo 2 1 di sonda, come evidente dall’illustrazione di Figura 5A. In altre parole, nella vista dall’alto di Figura 5A, l’ombra del braccio aggettante 22 si trova al di fuori dell’ombra del corpo 2 1 di sonda.

In una forma preferita di realizzazione, la sonda 25 di contatto ha sezione sostanzialmente rettangolare, ed il braccio aggettante 22 è disposto in maniera da estendersi parallelamente al prolungamento di uno dei lati di tale sezione rettangolare, al di fuori del corpo 21 di sonda. La punta 23 di sonda risulta in tal modo eccentrica ed esterna rispetto al corpo 21 di sonda, situata in prossimità del prolungamento di un suo lato, in particolare un lato maggiore della sua sezione rettangolare. In altre parole, il braccio aggettante 22 {e quindi la punta 23 di sonda) si estende al di fuori del corpo 21 di sonda sostanzialmente in prolungamento di una direzione DD della sezione rettangolare di tale corpo, come indicato in figura.

II braccio aggettante 22 ha rispetto inferiore rispetto ad una larghezza, ossia ad un lato minore del corpo 2 1 di sonda della rispettiva sonda 25 di contatto.

Più in particolare, per sonde aventi lunghezza che varia da ΙΟμιη a 300μηι e larghezza che varia dal0μm a 300μηι, i bracci aggettanti hanno lunghezza che varia da Ιμιη a 300μιη e larghezza che varia da 3μτη a 300μπι.

Ovviamente, i valori sopra riportati sono solo indicativi come tipici del settore, dal momento che gli stessi dipendono dalle condizioni geometriche di layout del dispositivo. Un tecnico del ramo saprà adattarli alle singole esigenze tenendo conto che tali valori dipendono strettamente dal valore del pitch e dalla distanza tra file di piazzole di dispositivi contigui (e quindi dallo spessore della scribing line che li separa). Inoltre, un tecnico del ramo saprà tener conto di altri parametri critici in tale dimensionamento, quali la capacità di minimizzare le pareti tra fori guida contigui e la necessità di lasciare un “gioco” tra foro guida e sonda in esso alloggiata.

In sostanza, si può affermare che la testa 20 di misura secondo l'invenzione nasce dall’osservazione che corpi di sonda tra loro accostati raggiungono meglio le piazzole di contatto con le rispettive punte di sonda, qualora almeno una punta di sonda sia disposta su un braccio che aggetta da uno spigolo del rispettivo corpo di sonda, così da presentare un aggetto rispetto ad entrambe le facce del corpo di sonda che convergono nello spigolo.

In altre parole la punta 23 di sonda viene a trovarsi, per così dire nel vuoto, in una posizione esterna al corpo 21 di sonda, e precisamente in un quadrante che risulta definito dai piani delle due facce che convergono nello spigolo, indicato con SP nelle figure, opposto al diedro, in solido materiale, definito tra le facce.

Facendo riferimento ad una testa di misura definita dalla tecnica nota, in particolare dal brevetto europeo No. EP 1 243 931 a nome della Richiedente, si osserva come la punta di sonda è esterna ad una faccia, ma abbracciata dalla U definita dalle altre facce, mentre per la testa 20 di misura in accordo con l'invenzione, la punta 23 di sonda è esterna a due facce, ed è abbracciata dalla L definita dalle restanti due facce.

Si osserva quindi che per definire l'offset della punta 23 di sonda occorrono le due distanze dalle due rispettive facce convergenti nello spigolo SP, indicate con E1 ed E2 in Figura 5A.

E’ opportuno notare che la presenza del braccio aggettante 22 come sopra descritto definisce sonde sinistre 25sx quelle aventi un braccio aggettante 22 addossato ad un lato sinistro del corpo 21 di sonda e sonde destre 25dx quelle aventi un braccio aggettante 22 addossato ad un lato destro del corpo 21 di sonda, come illustrato in Figura 5A.

I termini relativi “destre” e “sinistre” sono usuali nel settore e sono nella presente descrizione utilizzati in relazione ad un sistema di riferimento locale delle figure. Tali termini sono solo di ausilio al lettore per comprendere la conformazione delle sonde di contatto secondo le forme di realizzazione deirinvenzione e non sono da intendersi in alcun modo limitativi delle stesse.

E’ in tal modo possibile disporre le sonde 25 in posizione alternativamente contrapposta, rispetto alle piazzole 24 di contatto, aumentando quindi considerevolmente lo spazio disponibile per i corpi 21 delle sonde, con conseguente diminuzione dei rischi di contatto anche per pitch molto piccoli, come schematicamente illustrato in Figura 5B per una testa 20 di misura secondo una prima forma di realizzazione deirinvenzione.

La Figura 5B illustra in particolare una disposizione delle sonde 25 di contatto particolarmente adatta al caso di piazzole 24 di contatto disposte su tutti e quattro i lati del dispositivo da testare.

In particolare, le sonde 25 adiacenti sono disposte in posizione alternativamente contrapposta rispetto alle piazzole 24 di contatto con assi di simmetria inclinati rispetto ad un asse di allineamento delle piazzole 24 di contatto, formando con tale asse un predeterminato angolo, in un esempio preferito di realizzazione pari a 45°. In figura, è stato indicato con XX l'asse di allineamento delle piazzole 24 di contatto e con YY l'asse di simmetria delle sonde 25 di contatto, tali assi formando un angolo a di 45°.

Inoltre, opportunamente secondo questa forma di realizzazione, sonde contrapposte rispetto a tale asse XX di allineamento delle piazzole 24 di contatto per il contatto con piazzole consecutive sono di uno stesso tipo, in particolare sonde sinistre, e presentano assi di simmetria montati in modo da formare angoli di 45° e -135° rispettivamente, sonde adiacenti in uno stesso semipiano come definito da tale asse XX di allineamento, le quali non contattano piazzole 24 di contatto consecutive, essendo montate con assi formanti uno stesso angolo. Analogamente, le sonde contrapposte rispetto all’asse ortogonale YY rispetto all’allineamento delle piazzole 24 di contatto per il contatto con piazzole consecutive sono di uno stesso tipo, in particolare sonde destre, e presentano assi di simmetria montati in modo da formare angoli di 45° e -135° rispettivamente.

Si intendono sonde “adiacenti” quelle consecutive secondo la direzione di distribuzione delle corrispondenti piazzole 24 di contatto, nonché quelle consecutive sia secondo una direzione longitudinale sia secondo una direzione trasversale nel caso di una distribuzione su quattro lati delle piazzole 24 di contatto.

E’ immediato verificare che la distribuzione delle sonde 25 di contatto della testa 20 di misura secondo la prima forma di realizzazione dell’invenzione consente di ulteriormente diminuire il pitch della piazzole 24 di contatto da contattare, dal momento che i bracci aggettanti 22 delle sonde hanno larghezza inferiore rispetto alla larghezza delle sonde 25, in particolare dei corpi 2 1 di sonda, e possono quindi essere maggiormente ravvicinati tra loro senza pericolo di contatto.

Si verifica tuttavia, nel caso di una distribuzione su quattro lati delle piazzole 24 di contatto, che la testa 20 di misura secondo la prima forma di realizzazione dell’invenzione non consente il testing di più chip adiacenti e ravvicinati, come è nel caso delle più recenti tecnologie. In tal caso, infatti, i corpi 21 di sonda delle sonde 25 di contatto posizionate lungo le piazzole 24 di contatto di un lato di un primo dispositivo risultano al di sopra delle piazzole 24 di contatto di un lato contrapposto di un secondo dispositivo, impedendone di fatto il contatto con altre sonde comunque posizionate, come schematicamente illustrato in Figura 6. In sostanza, i corpi 21 delle sonde 25 di contatto di un primo dispositivo, indicato con chipl in Figura 6, oscurano un’area A corrispondente ad ulteriori piazzole 24 di contatto di un secondo dispositivo, indicato con chip2 in Figura 6. Sebbene sia possibile miniaturizzare la sezione delle sonde di contatto utilizzate, si verifica ovviamente che esiste un limite a tale miniaturizzazione, nonché allo spessore delle pareti tra fori di sonde contigue.

Una seconda forma di realizzazione della testa 20 di misura secondo l’invenzione è illustrata in Figura 7A. Come sarà chiarito nel seguito della descrizione, la testa 20 di misura secondo questa seconda forma di realizzazione consente di eseguire contemporaneamente il testing di più dispositivi adiacenti, anche ravvicinati.

Secondo un aspetto dell'invenzione, una sonda 25 di contatto comprende un corpo 21 di sonda di sezione sostanzialmente quadrata, tale da ridurre l’ingombro dei corpo stesso e consentire il testing da parte della testa 20 di misura di due dispositivi adiacenti, come schematicamente illustrato in Figura 7B nel caso di un primo ed un secondo dispositivo indicati con chipl e chip2 in figura. Quando descritto in relazione al testing contemporaneo dei due dispositivi chipl e chip2 è ovviamente estendibile anche al caso di altri dispositivi, ad esempio affiancati a tali chipl e chip2 e con piazzole 24 di contatto affacciate ad essi secondo la linea di allineamento verticale delle piazzole 24 di contatto, utilizzando il riferimento locale della Figura 7A.

In particolare, ogni sonda 25 di contatto è anche in tal caso dotata di un braccio aggettante 22 che termina con una punta 23 di sonda per le piazzole 24 di contatto del dispositivo da testare, tale punta 23 di sonda essendo decentrata rispetto al corpo 21 di sonda. Il braccio aggettante 22 è disposto sostanzialmente in prolungamento della diagonale DD della sezione quadrata del corpo 2 1 di sonda, in modo da eccedere rispetto all’ingombro laterale di tale corpo 21 di sonda, come evidente dall’illustrazione di Figura 7A.

Più in particolare, secondo questa forma di realizzazione, il braccio 22 aggetta a partire da uno spigolo SP del corpo 21 di sonda a sezione sostanzialmente quadrata, in sostanziale prolungamento della diagonale DD della sezione del corpo 2 1 di sonda.

E’ opportuno notare come secondo questa forma di realizzazione, grazie alla diminuzione delfingombro del corpo di sonda, in particolare della sua lunghezza, è possibile utilizzare bracci aggettanti 22 di lunghezza limitata, in particolare inferiore rispetto alla lunghezza dei bracci aggettanti 22 della testa 20 di misura secondo la prima forma di realizzazione deirinvenzione illustrata nelle figure 5A e 5B.

Più in particolare, per sonde aventi sezioni quadrate con lato da ΙΟμπι a 300μηι, i bracci aggettanti hanno lunghezza che varia da Ιμπι a 300μιη e larghezza che varia da 3μπι a 300μτη.

In tal caso, le sonde 25 sono tutte uguali, con un braccio 22 aggettante a 45° da uno spigolo SP del corpo 21 di sonda, e sono semplicemente ruotate di 90°, come illustrato in Figura 7A. Si ottiene in tal modo un notevole vantaggio dal punto di vista costruttivo e industriale.

In una forma preferita di realizzazione, illustrata in Figura 7B, le sonde 25 di contatto sono disposte in posizione alternativamente contrapposta nei semipiani definiti da un asse XX di allineamento delle piazzole 24 di contatto, con i bracci aggettanti 22 con assi di simmetria YY paralleli tra loro secondo una ortogonale all’asse XX di allineamento. Più in particolare, le sonde 25 di contatto delle piazzole 24 di contatto adiacenti di due diversi dispositivi, in particolare il chipl ed il chip2 della Figura 7B hanno distribuzione corrispondente, sonde allineate secondo l’ortogonale all’asse XX di allineamento essendo ugualmente disposte.

E’ in tal modo possibile non solo contattare correttamente piazzole 24 di contatto anche con pitch molto piccoli, ma anche eseguire contemporaneamente il testing di dispositivi adiacenti.

In conclusione, la testa di misura secondo le forme di realizzazione deirinvenzione consente un elevato impaccamento delle sonde di contatto ed il testing di configurazioni di piazzole (o pad) di contatto anche fortemente ravvicinate, il limite essendo dato dalla larghezza dei bracci aggettanti delle sonde di contatto e non dalle dimensioni delle sonde stesse, in particolare dei corpi di sonda, come avviene per i dispositivi noti.

In tal modo, vantaggiosamente secondo l’invenzione, è possibile diminuire il pitch del dispositivo integrato da testare, vale a dire avvicinare i centri delle relative piazzole di contatto fino ai requisiti richiesti dalle più moderne tecnologie di integrazione e di design dei circuiti integrati.

Ulteriormente, la testa di misura secondo la seconda forma di realizzazione dell’invenzione consente di eseguire contemporaneamente il testing di dispositivi adiacenti, anche ravvicinati.

Ovviamente alla testa di misura sopra descritto un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti, tutte comprese nell'ambito di protezione dell'invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Testa di misura per un’apparecchiatura di test di dispositivi elettronici del tipo comprendente una pluralità di sonde di contatto (25) inserite in fori guida realizzati in almeno una guida superiore ed in una guida inferiore, separate tra loro da una zona d’aria, ciascuna di dette sonde di contatto (25) comprendendo almeno un corpo di sonda (21) a sezione sostanzialmente rettangolare ed un braccio aggettante (22) da detto corpo di sonda (21) e terminante con una punta di sonda (23) per il contatto con una di una pluralità di piazzole di contatto (24) di un dispositivo da testare, caratterizzata dal fatto che detto braccio aggettante (22) si estende al di fuori di detto corpo di sonda (21) in modo da presentare un aggetto rispetto ad entrambe le facce di detto corpo di sonda (21) che convergono in uno spigolo (SP) e definendo una punta di sonda (23) decentrata ed esterna rispetto a detto corpo di sonda (21).
2. 2. Testa di misura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta detto braccio aggettante (22) si estende a partire da detto spigolo (SP) della sezione di detto corpo di sonda (21) in sostanziale prolungamento di una diagonale (DD) della sezione di detto corpo di sonda (21) in modo da eccedere rispetto ad un ingombro laterale di detto corpo di sonda (21).
3. 3. Testa di misura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta detto braccio aggettante (22) si estende a partire da detto spigolo (SP) della sezione di detto corpo di sonda (21) parallelamente al prolungamento di uno dei lati di detta sezione, al di fuori di detto corpo di sonda (21), detta punta di sonda (23) essendo situata in prossimità di detto prolungamento.
4. 4. Testa di misura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto braccio aggettante (22) ha larghezza inferiore rispetto ad una larghezza di detto corpo di sonda (21) di detta sonda di contatto (25).
5. 5. Testa di misura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che dette sonde di contatto (25) sono disposte in posizione alternativamente contrapposta rispetto ad un asse di allineamento (XX) di dette piazzole di contatto (24) di detto dispositivo da testare, dette sonde di contatto (25) avendo assi di simmetria (YY) inclinati rispetto a detto asse di allineamento (XX).
6. 6. Testa di misura secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detti assi di allineamento (XX) di dette piazzole di contatto (24) e detti assi di simmetria (YY) di dette sonde di contatto (25) formano un angolo (a) compreso tra 20° e 60°, preferibilmente 45°.
7. 7. Testa di misura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 5 o 6, caratterizzata dal fatto che sonde di contatto (25) contrapposte rispetto a detto asse di allineamento (XX) di dette piazzole di contatto (24) in contatto con piazzole consecutive hanno bracci aggettanti (22) disposti diametralmente opposti rispetto a detto asse di allineamento (XX), e sonde di contatto (25) adiacenti in uno stesso semipiano definito da detto asse di allineamento (XX) hanno bracci aggettanti (22) disposti in posizione corrispondente rispetto a detto asse di allineamento (XX).
8. 8. Testa di misura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che dette sonde di contatto (25) hanno sezione sostanzialmente quadrata e comprendono ciascuna un braccio aggettante (22) a partire da uno spigolo (SP) di detto corpo di sonda (21) in sostanziale prolungamento di una diagonale (DD) della sua sezione.
9. 9. Testa di misura secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che dette sonde di contatto (25) sono disposte in posizione alternativamente contrapposta rispetto ad un asse di allineamento (XX) di dette piazzole di contatto (24) di detto dispositivo da testare, detti bracci aggettanti (22) avendo assi di simmetria (YY) paralleli tra loro secondo una ortogonale a detto asse di allineamento (XX).
10. 10. Testa di misura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che dette sonde di contatto (25) hanno lunghezza che varia da 10pm a 300gm e larghezza che varia da 10gm a 300gm, e detti bracci aggettanti (22) hanno lunghezza che varia da lpm a 300pm e larghezza che varia da 3pm a 300gm.