FR2617290A1 - Device for testing integrated circuits - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE TEST DE CIRCUIT INTEGRE
La présente invention concerne un dispositif de test de circuit intégré pour machine de contrôle de circuits intégrés comprenant des connecteurs pour le couplage électrique entre ledit dispositif et les organes de mesure et de contrôle de ladite machine.INTEGRATED CIRCUIT TEST DEVICE
The present invention relates to an integrated circuit test device for an integrated circuit control machine comprising connectors for the electrical coupling between said device and the measurement and control members of said machine.
Le test des circuits intégrés est, à l'heure actuelle, réalisé habituellement à l'aide de cartes à pointes que l'on fabrique pour chaque type de circuit à tester. Ces cartes conviennent tout à fait pour la mesure des caractéristiques statiques des circuits intégrés, mais présentent par contre des inductances et des capacités parasites importantes lors de tests en haute fréquence. Lorsqu'on atteint le domaine des hyperfréquences ou celui de la logique ultra-rapide, les problèmes de couplage électromagnétique entre les pointes de la carte et les inductances des connexions deviennent en effet tels que les mesures ne sont meme plus significatives. The test of integrated circuits is, at the present time, usually carried out using point cards which are manufactured for each type of circuit to be tested. These cards are perfectly suited for measuring the static characteristics of integrated circuits, but on the other hand have large inductances and parasitic capacitances during high frequency tests. When one reaches the domain of microwaves or that of ultra-fast logic, the problems of electromagnetic coupling between the tips of the card and the inductances of the connections become in fact such that the measurements are not even more significant.
Un dispositif de test de circuit intégré incluant une telle carte à pointes est décrit par exemple dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique US-A-4 161 692. Ce document décrit en fait un dispositif de test de type standard mais sur lequel on a rapporté des supports dont une partie est métallisée. Une extrémité de cette partie métallisée est reliée aux appareils de mesure par l'intermédiaire d'un câble coaxial, et l'autre est reliée au circuit intégré à tester par une aiguille en tungstène dont la pointe établit une connexion électrique avec l'aire de connexion correspondante dudit circuit.Les performances en fréquence d'un tel dispositif restent quand même limitées du fait de l'inductance des aiguilles : ces aiguilles ont en effet une longueur d'au moins 2 à 5 millimètres pour bénéficier d'une souplesse mécanique suffisante, et l'on ne peut dépasser quelques gigahertz. An integrated circuit test device including such a spiked card is described for example in United States patent US-A-4 161 692. This document describes in fact a test device of standard type but on which supports have been reported, part of which is metallized. One end of this metallized part is connected to the measuring devices via a coaxial cable, and the other is connected to the integrated circuit to be tested by a tungsten needle whose tip establishes an electrical connection with the area of corresponding connection of said circuit. The frequency performance of such a device nevertheless remains limited due to the inductance of the needles: these needles indeed have a length of at least 2 to 5 millimeters to benefit from sufficient mechanical flexibility , and you cannot exceed a few gigahertz.
Le but de l'invention est de proposer un dispositif de test de circuit intégré qui, tout en restant relativement simple à mettre en oeuvre et économique, puisse fonctionner à des fréquences très élevées, grâce notamment à des inductances de connexion négligeables. The object of the invention is to propose an integrated circuit test device which, while remaining relatively simple to implement and economical, can operate at very high frequencies, in particular thanks to negligible connection inductances.
L'invention concerne à cet effet un dispositif de test de circuit intégré caractérisé en ce qu'il comprend
(A) un corps destiné à être fixé sur le plateau de ladite machine de contrôle et à porter d'une part une plaque réalisée en un matériau diélectrique et comportant sur une face une série de lignes microruban d'impédance déterminée et d'autre part une série de connecteurs, en nombre égal auxdites lignes microruban et reliés électriquement à celles-ci
(B) une vignette réalisée sous la forme d'un film souple et portant, sur une face, des lignes microruban en nombre égal à celui des lignes microruban d'impédance déterminée et des connecteurs et, sur l'autre face située en regard du circuit intégré à tester, un plan de masse métallisé, lesdites lignes microruban de la vignette traversant celle-ci dans sa partie centrale jusqu'à des plots situés sur ladite autre face et destinés à établir le contact avec les aires de connexion du circuit intégré à tester, et ces lignes microruban de la vignette étant par ailleurs reliées électriquement aux lignes microruban correspondantes de la plaque pour établir une continuité électrique entre lesdits plots et lesdits connecteurs
(C) des moyens de pressage de la vignette contre le circuit intégré à tester.The invention relates for this purpose to an integrated circuit test device characterized in that it comprises
(A) a body intended to be fixed on the plate of said control machine and to carry on the one hand a plate made of dielectric material and comprising on one face a series of microstrip lines of determined impedance and on the other hand a series of connectors, equal in number to said microstrip lines and electrically connected to them
(B) a sticker produced in the form of a flexible film and carrying, on one side, microstrip lines in number equal to that of microstrip lines of determined impedance and connectors and, on the other side situated opposite the integrated circuit to be tested, a metallized ground plane, said microstrip lines of the sticker passing through the latter in its central part to studs located on said other face and intended to establish contact with the connection areas of the integrated circuit to test, and these microstrip lines of the sticker being also electrically connected to the corresponding microstrip lines of the plate to establish electrical continuity between said pads and said connectors
(C) means for pressing the sticker against the integrated circuit to be tested.
La structure du dispositif de test ainsi proposé est avantageuse à plusieurs titres. D'une part la réalisation de l'interface circuit intégré-dispositif de test en circuit à lignes microruban permet effectivement de rendre minimales les inductances de connexion. Par ailleurs, comme le plan de masse des lignes ;icroruban de la vignette est en regard de la surface du circuit intégré à tester, un blindage efficace desdites lignes microruban par rapport à ce circuit intégré est ainsi obtenu, la traversée nécessaire de la vignette n'intervenant qu'au droit des plots de sortie du circuit intégré, par l'intermédiaire des trous métallisés. En outre, le fait que la vignette soit souple est très utile pour compenser les défauts de planéité de la surface du circuit intégré. The structure of the test device thus proposed is advantageous for several reasons. On the one hand, the realization of the integrated circuit-test device interface in microstrip line circuit effectively makes it possible to minimize the connection inductances. Furthermore, as the ground plane of the lines; microstrip of the sticker is facing the surface of the integrated circuit to be tested, effective shielding of said microstrip lines with respect to this integrated circuit is thus obtained, the necessary crossing of the sticker n 'intervening only in line with the output pads of the integrated circuit, via metallized holes. In addition, the fact that the sticker is flexible is very useful in compensating for the flatness defects of the surface of the integrated circuit.
Les particularités de l'invention apparaîtront maintenant de façon plus détaillée dans la description qui suit et dans les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquels
- la figure 1 montre une vue de profil et en coupe du dispositif selon l'invention, le plan de coupe étant défini par la position de l'axe I-I de la figure 2
- la figure 2 montre une vue de dessus du dispositif selon l'invention, avec coupe partielle selon un plan de coupe défini par l'axe II-II de la figure 1.The features of the invention will now appear in more detail in the following description and in the accompanying drawings, given by way of non-limiting examples and in which
- Figure 1 shows a side view in section of the device according to the invention, the cutting plane being defined by the position of the axis II of Figure 2
- Figure 2 shows a top view of the device according to the invention, with partial section along a section plane defined by the axis II-II of Figure 1.
Dans le mode de réalisation préférentiel de l'ìn- vention, décrit sur les figures, il est prévu tout d'abord un corps métallique 10, muni de deux tenons Il formant saillie de part et d'autre du corps 10 et destinés à permettre la fixation du corps dans les glissières du plateau de la machine de contrôle. Un évidement dans l'une des faces (qu'on appellera face inférieure) du corps 10 permet d'y loger une plaque 12 réalisée en un matériau diélectrique, par exemple de l'alumine. La face inférieure de cette plaque, c'est-à-dire celle qui n'est pas au contact du corps 10 au fond de l'évidement, porte toute une série de lignes microruban 13 d'impédance 50 ohms, réalisées de préférence selon la technique coplanaire et placées selon une disposition radiale. In the preferred embodiment of the invention, described in the figures, there is first provided a metal body 10, provided with two studs II protruding on either side of the body 10 and intended to allow fixing the body in the slides of the control machine's platform. A recess in one of the faces (which will be called the underside) of the body 10 makes it possible to accommodate a plate 12 made of a dielectric material, for example alumina. The underside of this plate, that is to say that which is not in contact with the body 10 at the bottom of the recess, carries a whole series of microstrip lines 13 of impedance 50 ohms, preferably made according to coplanar technique and placed in a radial arrangement.
La face supérieure du corps 10 porte en correspondance aux lignes 13 des connecteurs 14 qui sonten nombre égal à celui des lignes microruban 13 et qui sont en général répartis selon une disposition circulaire. Comme indiqué sur la figure 1, ces connecteurs sont de préférence inclinés par rapport à l'axe central du dispositif, d'un angle suffisant pour permettre un raccordement plus facile des câbles sur ces connecteurs. Cette disposition, intéressante mais pas indispensable, a pour autre avantage de dégager au centre du dispositif un espace suffisant, pour la mise en place d'un microscope par exemple. Une liaison coaxiale 15 est prévue entre chacune des lignes 13 et chacun des connecteurs 14. The upper face of the body 10 carries in correspondence to the lines 13 connectors 14 which are in number equal to that of the microstrip lines 13 and which are generally distributed in a circular arrangement. As indicated in FIG. 1, these connectors are preferably inclined relative to the central axis of the device, at an angle sufficient to allow easier connection of the cables to these connectors. This arrangement, which is interesting but not essential, has the further advantage of freeing up sufficient space in the center of the device, for placing a microscope for example. A coaxial link 15 is provided between each of the lines 13 and each of the connectors 14.
Au-dessous de la plaque 12 est fixée une vignette 20 réalisée sous la forme d'un film souple et transparent, par exemple en polyimide. Cette vignette 20 comprend sur sa face inférieure un plan de masse métallisé 21 et, sur sa face supérieure, des lignes microruban 22 en nombre égal à celui des lignes microruban 13 d'impédance 50 ohms et alignées avec elles, et des connecteurs 14. Dans sa partie centrale, les lignes microruban 22 traversent la vignette 20, par leintermé- diaire de trous métallisés 23, afin d'établir une liaison avec des plots 24 solidaires de la face inférieure de la vignette. Below the plate 12 is fixed a sticker 20 produced in the form of a flexible and transparent film, for example made of polyimide. This sticker 20 comprises on its underside a metallized ground plane 21 and, on its upper face, microstrip lines 22 in number equal to that of the microstrip lines 13 of impedance 50 ohms and aligned with them, and connectors 14. In its central part, the microstrip lines 22 pass through the sticker 20, via metallized holes 23, in order to establish a connection with studs 24 secured to the underside of the sticker.
Ces plots 24 en métal dur, par exemple en nickel déposé par voie électrochimique, sont destinés à établir le contact avec les aires de connexion 31 du circuit intégré 30 à tester.These pads 24 of hard metal, for example nickel deposited electrochemically, are intended to establish contact with the connection areas 31 of the integrated circuit 30 to be tested.
De même, sur la périphérie de la vignette 20, d'autres trous métallisés 25 permettent de relier électriquement aux zones appropriées de la face supérieure de la vignette le plan de masse métallisé 21. La vignette 20 est fixée par exemple par collage à la plaque 12. Les lignes microruban 13 d'impédance 50 ohms de la plaque 12 et les lignes microruban 22 de la vignette 20 sont soudées entre elles, de même que les plans de masse entre eux. Ainsi une liaison électrique continue est établie entre chaque aire de connexion du circuit intégré 30 et les connecteurs 14 sur lesquels seront raccordés les équipements de contrôle des circuits intégrés. Likewise, on the periphery of the sticker 20, other metallized holes 25 make it possible to connect electrically to the appropriate zones of the upper face of the sticker the metallized ground plane 21. The sticker 20 is fixed for example by gluing to the plate 12. The microstrip lines 13 of 50 ohm impedance of the plate 12 and the microstrip lines 22 of the sticker 20 are welded together, as are the ground planes between them. Thus a continuous electrical connection is established between each connection area of the integrated circuit 30 and the connectors 14 to which the control equipment for the integrated circuits will be connected.
Pour l'établissement des contacts entre les plots 24 et les aires de connexion 31 du circuit à tester, un bloc de pressage 40 de la vignette 20 contre ledit circuit est prévu au centre du dispositif de test. Ce bloc de pressage 40 est réalisé en un matériau élastique et transparent, par exemple du Rhodorsil ou du Silastène (marques déposées), et est fixé à une lame 41 transparente et rigide, en verre par exemple. Cet ensemble 40,41 est lui-même solidaire d'une vis centrale 42 déplaçable axialement par rapport au corps 10. Par réglage de la position de la vis 42, on peut donc déformer la vignette 20, de façon modérée pour permettre la réversibilité de cette déformation mais cependant suffisante pour établir un bon contact électrique entre les plots 24 et le circuit intégré. For establishing contacts between the pads 24 and the connection areas 31 of the circuit to be tested, a pressing block 40 of the sticker 20 against said circuit is provided in the center of the test device. This pressing block 40 is made of an elastic and transparent material, for example Rhodorsil or Silastene (registered trademarks), and is fixed to a transparent and rigid blade 41, for example of glass. This assembly 40, 41 is itself secured to a central screw 42 which can be moved axially relative to the body 10. By adjusting the position of the screw 42, it is therefore possible to deform the sticker 20, in a moderate manner to allow the reversibility of this deformation but however sufficient to establish good electrical contact between the pads 24 and the integrated circuit.
La table de support de la plaquette de circuit intégré est équipée de moyens de déplacement en X et Y (non représentés), et en général en Z également (déplacement vertical, selon la figure 1), pour permettre des tests successifs en différentes parties de cette plaquette.The support table of the integrated circuit board is equipped with displacement means in X and Y (not shown), and in general also in Z (vertical displacement, according to FIG. 1), to allow successive tests in different parts of this brochure.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel des variantes peuvent être proposées sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Of course, the present invention is not limited to the embodiment described above and shown, from which variants can be proposed without departing from the scope of the invention.
Par exemple, on a vu que, pour une adaptation correcte aux entrées et sorties haute fréquence du circuit intégré, les lignes microruban 22 de la vignette 20 devaient avoir une impédance caractéristique de 50 ohms. Cette condi tion n'est à l'évidence plus satisfaisante lorsque l'impédance d'entrée ou de sortie du circuit intégré est différente de 50 ohms, ce qui.est notamment le cas si le transistor d'entrée du circuit intégré est du type à effet de champ, avec une impédance de grille très élevée. Pour éviter la désadaptation qui provoquerait des réflexions indésirables, on doit alors par exemple ajouter une résistance entre l'entrée et la masse. For example, we have seen that, for a correct adaptation to the high frequency inputs and outputs of the integrated circuit, the microstrip lines 22 of the label 20 must have a characteristic impedance of 50 ohms. This condition is obviously no longer satisfactory when the input or output impedance of the integrated circuit is different from 50 ohms, which is particularly the case if the input transistor of the integrated circuit is of the type field effect, with a very high gate impedance. To avoid the mismatch that would cause unwanted reflections, we must for example add a resistance between the input and the ground.
Cette opération peut être réalisée par exemple en effectuant un dépôt de métal résistant, tel que du nichrome, sur la vignette 20, dans la zone séparant les plots 24 du plan de masse 21.This operation can be carried out for example by depositing a resistant metal, such as nichrome, on the sticker 20, in the zone separating the studs 24 from the ground plane 21.
Inversement, l'impédance des connexions destinées aux signaux de polarisation doit être aussi faible que pos sible, et l'on donnera donc aux lignes réalisant ces connexions une largeur aussi importante que possible. Conversely, the impedance of the connections intended for the polarization signals must be as low as possible, and the lines making these connections will therefore be given as large a width as possible.
D'autre part, le bloc de pressage 40 et la lame 41 sont réalisés en un matériau transparent dans le cas présent, mais ce n'est pas le seul mode de réalisation possible. On the other hand, the pressing block 40 and the blade 41 are made of a transparent material in the present case, but this is not the only possible embodiment.
Il s'agit cependant du mode de réalisation nécessaire lorsqu'on veut mettre en place dans la zone centrale du corps 10 un microscope par exemple. Dans ce cas, il est avantageux, mais non indispensable, que les connecteurs -14 soient inclinés vers l'extérieur du corps 10, pour permettre un raccordement plus facile des câbles coaxiaux tout en dégageant au maximum l'espace nécessaire pour la mise en place du microscope.However, this is the embodiment necessary when it is desired to place a microscope, for example, in the central region of the body 10. In this case, it is advantageous, but not essential, for the connectors -14 to be inclined towards the outside of the body 10, to allow easier connection of the coaxial cables while freeing up as much space as possible for the installation. of the microscope.
L'utilisation d'un bloc de pressage pour l'application de la vignette 20 contre le circuit intégré à tester est la solution préférable lorsqu'on veut exercer une pression importante sur celui-ci. D'autres solutions peuvent cependant être retenues, et notamment celle qui consiste à comprimer un fluide (air, ou liquide) enfermé dans une cavité située audessus de la vignette, ladite compression étant réalisée à l'aide d'une source de fluide à pression contrôlée. Une pression élevée permet d'établir le contact avec le circuit intégré, la séparation du film et du circuit intégré étant au contraire obtenue avec une pression nulle ou négative. Une telle réalisation permet de s'affranchir du mouvement vertical Z de la table de support de la plaquette de circuit intégré, mouvement qui doit, sinon, être prévu en plus du mouvement X, Y. The use of a pressing block for the application of the sticker 20 against the integrated circuit to be tested is the preferable solution when it is wished to exert significant pressure thereon. Other solutions can however be retained, and in particular that which consists in compressing a fluid (air, or liquid) enclosed in a cavity situated above the sticker, said compression being carried out using a source of fluid under pressure controlled. A high pressure makes it possible to establish contact with the integrated circuit, the separation of the film and the integrated circuit being on the contrary obtained with zero or negative pressure. Such an embodiment makes it possible to overcome the vertical movement Z of the support table of the integrated circuit board, movement which must, if not, be provided in addition to the movement X, Y.
Enfin, des évidements peuvent être pratiqués dans le plan de masse 21 de la vignette 20, entre les lignes microruban 22. Cette disposition permet une meilleure vision de la plaquette de circuit intégré à tester. Finally, recesses can be made in the ground plane 21 of the sticker 20, between the microstrip lines 22. This arrangement allows a better view of the integrated circuit board to be tested.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8709042A FR2617290B1 (en) | 1987-06-26 | 1987-06-26 | INTEGRATED CIRCUIT TEST DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8709042A FR2617290B1 (en) | 1987-06-26 | 1987-06-26 | INTEGRATED CIRCUIT TEST DEVICE |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2617290A1 true FR2617290A1 (en) | 1988-12-30 |
| FR2617290B1 FR2617290B1 (en) | 1989-12-29 |
Family
ID=9352567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8709042A Expired FR2617290B1 (en) | 1987-06-26 | 1987-06-26 | INTEGRATED CIRCUIT TEST DEVICE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2617290B1 (en) |
Cited By (2)
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1987
- 1987-06-26 FR FR8709042A patent/FR2617290B1/en not_active Expired
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|---|---|
| FR2617290B1 (en) | 1989-12-29 |
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