IT201600127507A1

IT201600127507A1 - Sonda di contatto e relativa testa di misura per un’apparecchiatura di test di dispositivi elettronici

Info

Publication number: IT201600127507A1
Application number: IT102016000127507A
Authority: IT
Inventors: Roberto Crippa; Raffaele Vallauri
Original assignee: Technoprobe Spa
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2018-06-16
Also published as: CN110662969B; US20190293686A1; US11442080B2; JP2020514692A; EP3555636B1; US20210247422A1; US11016122B2; WO2018108675A1; CN110662969A; TW201830024A; TWI700496B; JP2023040298A; EP3555636A1; KR20190103188A; KR102453358B1

Description

TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p-A. (Iscr. Albo n°822 B)

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

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

L'invenzione riguarda in particolare, ma non esclusivamente, una sonda di contatto ed 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 [probe head] è essenzialmente un dispositivo atto a mettere in collegamento elettrico una pluralità di piazzole di contatto di una micro struttura, 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 TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B)

piastniormi 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 [upper die] ed una guida inferiore [lower die], 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 o pad 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, all'interno della zona d'aria tra le due guide ed uno scorrimento aU’intemo di tali fori guida. Teste di misura di questo tipo sono comunemente denominate a sonde verticali ed indicate con il termine anglosassone "vertical probe".

In particolare, in Figura 1 è schematicamente illustrata una testa di misura 10 comprendente almeno un supporto piastriforme o guida inferiore 2 ed un supporto piastriforme o guida superiore 3, aventi rispettivi fori guida 2 A e 3A entro i quali scorre almeno una sonda di contatto 1 .

Si sottolinea che, per comodità qui e nel seguito, si sono utilizzati i termini “superiore” ed “inferiore” in relazione ad un sistema di riferimento locale della figura, senza per questo intenderli in alcun modo limitativi.

TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B)

La sonda di contatto 1 presenta almeno una porzione d’estremità o punta di contatto 1A destinata ad andare in battuta su una piazzola di contatto 4 A di un dispositivo da testare 4, così da realizzare il contatto meccanico ed elettrico fra tale dispositivo da testare 4 ed una apparecchiatura di test (non rappresentata) di cui tale testa di misura 10 forma un elemento terminale.

Con il termine “punta di contatto” si indica qui e nel seguito una zona o regione di estremità di una sonda di contatto destinata al contatto con piazzole o pad di contatto, tale zona o regione di contatto non essendo necessariamente appuntita.

In alcuni casi le sonde di contatto sono vincolate alla testa stessa in corrispondenza della guida superiore in maniera fissa: si parla di teste di misura a sonde bloccate.

Più frequentemente però si utilizzano teste di misura con sonde non bloccate in maniera fissa, ma tenute interfacciate ad una board mediante una microcontattiera: si parla di teste di misura a sonde non bloccate. La microcontattiera è chiamata usualmente "space transformer" dal momento che, oltre al contatto con le sonde, consente anche di ridistribuire spazialmente le piazzole di contatto su di essa realizzate, rispetto alle piazzole di contatto presenti sul dispositivo da testare, in particolare con un allentamento dei vincoli di distanza tra i centri delle piazzole stesse.

In questo caso, come illustrato in Figura 1, la sonda di contatto 1 presenta un'ulteriore porzione di estremità o testa di contatto 1B verso una piazzola o pad di contatto 5A di un tale space transformer TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p-A. (Iscr. Albo n°822 B)

5. Il buon contatto elettrico tra sonde 1 e space transformer 5 viene assicurato in maniera analoga al contatto con il dispositivo da testare 4 mediante la battuta in pressione delle teste di contatto 1B delle sonde di contatto 1 sulle piazzole di contatto 5A dello space transformer 5.

Le guide inferiore 2 e superiore 3 sono opportunamente distanziate da una zona d'aria 6 che consente la deformazione delle sonde di contatto 1. Infine, i fori guida 2A e 3A sono dimensionati in modo da permettere uno scorrimento della sonda di contatto 1 al loro interno.

Più in particolare, in occasione del contatto premente delle punte di contatto 1A e delle teste di contatto 1B delle sonde 1 sui pad di contatto 4A e 5A del dispositivo da testare 4 e dello space transformer 5, rispettivamente, la sonda 1 scorre nei fori guida 2A e 3A e si deforma in corrispondenza della zona d’aria 6.

La forma della deformazione subita dalle sonde e la forza necessaria per produrre tale deformazione sono dipendenti da numerosi fattori, quali le caratteristiche fisiche della lega che compone le sonde ed il valore del disass amento fra fori guida nella guida superiore e corrispondenti fori guida nella guida inferiore.

II corretto funzionamento di una testa di misura è legato fondamentalmente a due parametri: lo spostamento verticale, o overtravel, delle sonde di contatto e lo spostamento orizzontale, o scrub, delle punte di contatto di tali sonde di contatto. È notoriamente importante assicurare un adeguato scrub delle punte di contatto in grado di “grattare” superficialmente le piazzole di contatto togliendo le TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Teehnoprobe S.p.A. (Zscr. Albo n°822 B)

impurità, ad esempio nella forma di un sottile strato o film di ossido, e migliorando così il contatto effettuato dalla testa di misura.

Tutte queste caratteristiche sono da valutare e calibrare in fase di realizzazione di una testa di misura, il buon collegamento elettrico tra sonde e dispositivo da testare dovendo sempre essere garantito. Nel caso di una testa di misura realizzata nella tecnologia detta "a piastre shiftate", le sonde di contatto 1, indicate anche come “buckling bearti”, sono realizzate diritte, con sezione trasversale costante per tutta la loro lunghezza, preferibilmente rettangolare, e in genere appuntite alle estremità a formare le porzioni di estremità di contatto, in particolare la punta di contatto 1A e la testa di contatto 1B rispettivamente, come illustrato in Figura 1. E’ noto quindi prevedere, per questo tipo di teste di misura, un disassamento [shift] tra le guide inferiore 2 e superiore 3 per provocare una deformazione del corpo delle sonde, in una posizione sostanzialmente centrale, come nell Esempio illustrato. Si parla in tal caso di teste di misura a piastre shiftate.

Un parametro critico nella realizzazione di una testa di misura è la distanza (il cosiddetto pitch) tra i centri delle piazzole o pad 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.

Nelle più recenti tecnologie, la distanza tra i centri delle TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B)

piazzale di contatto sui dispositivi integrati, indicato usualmente come pitch, è diminuita fino a valori compresi tra 30pm e 80pm. Questa diminuzione di pitch interessa in maniera ancor più stringente configurazioni di piazzole di tipo matriciale. In tal caso, sono le distanze sia tra i centri di contatto di piazzole su una stessa riga sia tra i centri di contatto di piazzole su una stessa colonna ad essere diminuite fino a valori compresi tra 30gm e 80pm.

Come già detto, questa diminuzione del valore di pitch delle configurazioni di piazzole di contatto dei dispositivi da testare di più recente produzione introduce problemi legati al contatto tra sonde adiacenti, ed in particolare tra loro porzioni sporgenti.

Questo problema è maggiormente sentito quando la sonda di contatto 1 presenta almeno una porzione allargata in corrispondenza di una porzione di estremità, in particolare della testa di contatto 1B, utilizzata essenzialmente per assicurare che la sonda non possa sfilarsi dai corrispondenti fori guida realizzati nelle guide superiore o inferiore della testa di misura ed aventi quindi dimensioni maggiori rispetto al resto della sonda di contatto, in particolare almeno un diametro maggiore del diametro del corpo di sonda, intendendo con diametro la dimensione di maggiore estensione di tali sezioni.

Proprio le dimensioni maggiorate delle porzioni allargate delle sonde di contatto esacerbano i sopra menzionati problemi di impaccamento, limitando drasticamente la possibilità di avvicinare sonde adiacenti in corrispondenza proprio di tali porzioni, dove il contatto tra sonde adiacenti è più probabile, rispetto ad una direzione TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p-A. (Iscr. Albo n°822 B)

longitudinale o traversale, rispettivamente, di una distribuzione matriciale delle piazzole del dispositivo integrato da testare.

In altre parole, nella progettazione delle sonde di contatto e della testa di misura che le comprende occorrerà tenere in considerazione anche un valore minimo della distanza che deve intercorrere tra sonde adiacenti, in particolare in corrispondenza delle loro porzioni allargate, ad esempio le porzioni delle teste di contatto. Tale distanza minima, adatta a scongiurare il contatto tra sonde adiacenti, influirà ovviamente sulla distanza o pitch delle piazzole o pad di contatto di un dispositivo che la testa di misura sarà in grado di testare. Sarà inoltre possibile prevedere valori di distanza minima uguali o differenti per la direzione longitudinale o traversale.

E’ altresì noto che le dimensioni in gioco per tali sonde di contatto sono estremamente vincolanti per i metodi di fabbricazione delle sonde di contatto. In particolare, nell’ambito del testing dei circuiti integrati di più recente fabbricazione, la distanza estremamente ridotta tra le piazzole di contatto dei dispositivi da testare e di conseguenza tra le sonde di contatto delle relative teste di misura hanno messo a dura prova i limiti dimensionali dei tradizionali metodo di fabbricazione di sonde di contatto, utilizzanti in particolare tecniche fotolitografiche, di mascheratura, crescita e attacco.

Negli ultimi anni è quindi cresciuto l’interesse verso metodi di fabbricazione di sonde di contatto per teste di misure utilizzanti la tecnologia laser.

In particolare, un metodo di fabbricazione mediante taglio TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B)

laser che permette di ottenere sonde di contatto "ritagliando” un foglio metallico di partenza nella forma finale che si desidera per le sonde comprende usualmente le fasi di:

predisporre un substrato 11 fatto in un materiale conduttore, come illustrato in Figura 2A; e

definire ciascuna sonda di contatto 10 mediante taglio laser secondo un contorno 10C desiderato per tale sonda, come illustrato a tratteggio in Figura 2B.

In particolare, come illustrato in Figura 2C, il metodo prevede la definizione mediante taglio laser di una pluralità di sonde di contatto 10 nel substrato 11, ciascuna dotata di rispettive porzioni di estremità 10A e 10B, intese come porzioni comprendenti una punta di contatto 10A o una testa di contatto 10B della sonda di contatto 10, ed estendentesi secondo una direzione di sviluppo longitudinale del substrato 11, in particolare una direzione verticale Y come indicato in Figura 2C.

La forma illustrata nelle figura per punte di contatto 10A e teste di contatto 10B è assolutamente arbitraria, le stesse potendo avere anche la stessa forma o forme diverse da quelle illustrate.

Usualmente, la fase di definizione realizza ogni sonda di contatto 10 all’interno di una corrispondente cornice 12 in modo da risultare ancorata al substrato 1 1 mediante almeno un relativo ponte di materiale 13, come schematicamente illustrato nella Figura 3A e dell’ingrandimento di Figura 3B.

II metodo comprende quindi una ulteriore fase di separazione TBC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B)

delle sonde di contatto 10 dal substrato 11 mediante rottura dei ponti di materiale 13.

In particolare, neiresempio illustrato nelle Figure 3A e 3B, ogni sonda di contatto 10 ha un solo ponte di materiale 13 che la collega e trattiene al substrato 11 airinterno della corrispondente cornice 12, tale ponte di materiale 13 essendo realizzato in corrispondenza di una porzione della sonda, distinta da una porzione di estremità.

E’ ovviamente possibile realizzare un numero qualsivoglia di ponti di materiale 13, posizionati anche in altri punti della sonda di contatto 10 rispetto a quanto illustrato nelle Figure 3A e 3B, in maniera del tutto arbitraria.

E’ ad esempio possibile, come schematicamente illustrato nelle Figure 4 A e 4B, realizzare ciascuna sonda di contatto 10 in modo da essere ancorata al substrato 11 sempre da un solo ponte di materiale 13, realizzato in tal caso in corrispondenza della sua testa di contatto 10B in posizione preferibilmente laterale. In tal modo, infatti, il ponte di materiale 13 si trova in una posizione della sonda di contatto 10 con dimensioni maggiori rispetto al resto della sonda, ossia in una zona con una migliore tenuta meccanica, in particolare utile al momento della separazione della sonda di contatto 10 dal substrato 11 con rottura del ponte di materiale 13 stesso.

Tale posizionamento del ponte di materiale 13 evita inoltre che vengano lasciati residui ed irregolarità superficiali in porzioni della sonda di contatto 10 che devono scorrere nei fori guida delle guide TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B)

superiore o inferiore durante il funzionamento di una testa di misura che comprende tali sonde di contatto 10, come illustrato in precedenza.

E’ infatti ben noto che la rottura dei ponti di materiale 13 in occasione della separazione della sonda di contatto 10 dal substrato 11 comporta un trattenimento di materiale ancorato alla sonda di contatto 10 in corrispondenza dell’attacco del ponte stesso, denominato residuo ed indicato con 14 in Figura 5. Come detto, è possibile che tale residuo 14 sia in corrispondenza della testa di contatto 10B della sonda di contatto 10, aumentandone di fatto l’ingombro laterale e quindi riducendo le possibilità di impaccare un gran numero sonde così realizzate per non rischiare il contatto tra sonde adiacenti, proprio in corrispondenza di tali residui 14 posizionati delle teste di contatto 10B E’ inoltre consueto realizzare le sonde di contato 10 in modo che presentino almeno due ponti di materiale 13 posizionati simmetricamente ai lati della relativa testa di contatto 10B; la separazione di tali sonde di contato 10 dal substrato 11 lascia quindi residui 14 posizionati da entrambi i lati della testa di contatto 10B.

Si sottolinea altresì che un eventuale contatto di sonde adiacenti in corrispondenza di tali residui 14, che sono zone ad elevata asperità superficiale, potrebbe al limite portare a indesiderati incastri tra tali sonde, con la perdita definitiva di funzionalità della testa di misura che le comprendesse.

Il problema tecnico della presente invenzione è quello di escogitare una sonda di contatto ed ima corrispondente testa di misura per il collegamento con una apparecchiatura di test di dispositivi TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B)

elettronici, in particolare integrati su wafer, avente caratteristiche strutturali e funzionali tali da consentire di superare le limitazioni e gli inconvenienti che tuttora affliggono i sistemi realizzati secondo l'arte nota, in particolare in grado di ridurre la probabilità di contatto delle sue porzioni allargate, in corrispondenza ad esempio delle teste di contatto delle sonde, cosi da consentire un più grande impaccaroento delle sonde stesse all'interno della testa di misura, anche per configurazioni di piazzole o pad di contatto estremamente ravvicinate, ossia con pitch molto piccolo.

Sommario dell'invenzione

L’idea di soluzione che sta alla base della presente invenzione è quella di realizzare una sonda di contatto dotata di almeno un rientro in corrispondenza di una sua porzione di estremità, in particolare una testa di contatto, di dimensioni maggiori al resto della sonda, in grado di alloggiare un residuo di attacco ad substrato da cui la sonda è stata ricavata, diminuendo il rischio di contatto delle sonde tra loro una volta alloggiare in una relativa testa di misura, anche per configurazioni di piazzole o pad di contatto estremamente ravvicinate di un dispositivo da testare mediante tale testa di misura.

Sulla base di tale idea di soluzione il problema tecnico è risolto da una sonda di contatto per una testa di misura per un’apparecchiatura di test di dispositivi elettronici comprendente un corpo di sonda esteso essenzialmente in direzione longitudinale tra rispettive porzioni di estremità atte a realizzare un contatto con rispettive piazzole di contatto, almeno una porzione di estremità avendo TEC057EIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B)

dimensioni trasversali maggiori rispetto ai corpo di sonda, caratterizzata dal fatto che l’almeno una porzione di estremità comprende un rientro atto ad alloggiare un residuo di materiale presente sulla sonda di contatto dopo una separazione da un substrato in cui la sonda di contatto è stata realizzata.

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

Secondo un altro aspetto deirinvenzione, l’almeno una porzione di estremità può essere una testa di contatto atta ad andare in battuta su una piazzola di contatto di uno space transformer, l’ulteriore porzione di estremità potendo essere una pianta di contatto atta ad andare in battuta su una piazzola di contatto di un dispositivo da testare.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, il rientro può estendersi all’interno della porzione di estremità per una lunghezza con valori compresi tra 5 pm e 15 μιη.

Ulteriormente, la sonda di contatto può comprendere una porzione allargata, aggettante solo in corrispondenza di una prima parete laterale della sonda di contatto.

In particolare, la porzione allargata può definire almeno una parete di sotto squadro atta ad andare in battuta su una corrispondente faccia di una guida di una testa di misura comprendente la sonda di contatto.

Inoltre, ralmeno una estremità può avere un diametro di TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B)

ingombro pari alla somma di un diametro del corpo di sonda e di una lunghezza della parete di sottosquadro, con diametro intendendosi la dimensione di maggiore estensione di corrispondenti sezioni traversali.

Secondo un altro aspetto deirinvenzione, la sonda di contatto può comprendere un’ulteriore porzione allargata, aggettante in corrispondenza di una seconda ed opposta parete laterale della sonda di contatto così da definire rispettive una ulteriore parete di sottosquadro.

In particolare, tale almeno una estremità può avere un diametro di ingombro pari alla somma di un diametro del corpo di sonda e della somma delle lunghezze delle pareti di sotto squadro, con diametro intendendosi la dimensione di maggiore estensione di corrispondenti sezioni traversali.

Ulteriormente, il rientro può estendersi all’interno di almeno una delle porzioni allargate.

La sonda di contatto può altresì comprendere rispettivi rientri che si estendono all’intemo delle porzioni allargate.

In particolare, la parete di sottosquadro e/o l’ulteriore parete di sottosquadro possono avere una lunghezza avente un valore pari al 5-30% del diametro del corpo di sonda.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, i residui di materiale possono essere in corrispondenza di almeno una linea di infragilimento che attraversa un ponte di materiale ed è atta a facilitare la separazione della sonda di contatto dal substrato con rottura dell’integrità del ponte di materiale.

In particolare, l’almeno una linea di infragilimento può essere TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B)

disposta sul ponte di materiale in prossimità della sonda di contatto in corrispondenza del rientro.

La presente invenzione fa altresì riferimento ad una testa di misura a sonde verticali per la verifica di funzionalità di un dispositivo elettronico comprendente almeno una coppia di supporti piastriformi separati tra loro da un’opportuna zona d’aria e dotati di rispettivi fori guida per ralloggiamento scorrevole di una pluralità di sonde di contatto, ciascuna sonda di contatto essendo realizzata come sopra indicato.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, i supporti piastriformi possono essere tra loro opportunamente shiftati in modo da imprimere alle sonde di contatto che scorrono nei rispettivi fori guida una predeformazione in corrispondenza della zona d’aria, l’almeno una porzione allargata della porzione di estremità di ciascuna delle sonde di contatto aggettando a partire da una parete della sonda di contatto, che si appoggia su una parete del foro guida di un supporto piastriforme in prossimità della porzione di estremità.

In particolare, l’almeno una porzione allargata può definire una parete di sottosquadro atta ad andare in battuta su una prima faccia del supporto piastriforme.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, la testa di misura può comprendere sonde adiacenti secondo una direzione longitudinale o trasversale con porzioni allargate aggettanti da una corrispondente parete.

In alternativa, la testa di misura può comprendere sonde TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B)

adiacenti secondo una direzione longitudinale o trasversale con porzioni allargate aggettanti da rispettive pareti opposte.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, la testa di misura può comprendere una pluralità di sonde di contatto simmetriche, ossia con teste di contatto dotate di porzioni allargate aggettanti da entrambe le pareti laterali della sonda di contatto ed una pluralità di sonde di contatto asimmetriche, ossia con teste di contatto dotate di solo una porzione allargata aggettante da una sola parete laterale della sonda di contatto, tali porzioni allargate comprendendo rispettivi rientri atti ad alloggiare residui di materiale dovuti ad una separazione delle sonde di contatto da un substrato in cui sono state realizzate, tali sonde di contatto simmetriche essendo disposte in battuta su pad di contatto di una prima regione del dispositivo da testare avente pitch maggiore di una seconda regione dove i pad di contatto sono contattati da sonda di contatto asimmetriche.

Le caratteristiche ed i vantaggi della sonda di contatto e della testa di misura secondo rinvenzione 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 testa di misura realizzata secondo Farte nota;

le Figure 2A-2C mostrano schematicamente diverse fasi del metodo di fabbricazione mediante taglio laser;

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le Figure 3A-3B e 4A-4B mostrano schematicamente varianti di realizzazione di una pluralità di sonde di contatto e corrispondenti dettagli relativi ad una singola sonda, rispettivamente, ottenute mediante il metodo delle Figure 2A-2C;

la Figura 5 mostra schematicamente una sonda di contatto realizzata secondo il metodo delle Figure 2A-2C;

le Figure 6A e 6B mostrano schematicamente forme di realizzazione della sonda di contatto secondo rinvenzione;

le Figure 7 A e 7B mostrano rispettive pluralità di sonde ottenute mediante taglio laser e corrispondenti alle forme di realizzazione delle Figure 6A e 6B, rispettivamente;

la Figura 8 mostra una ulteriore variante di realizzazione della sonda di contatto secondo rinvenzione;

le Figure 9A e 9B mostrano rispettive teste di misura secondo la presente invenzione, in particolare a sonde verticali e piastre shiftate, comprendenti sonde di contatto corrispondenti alle forme di realizzazione delle Figure 6B e 8, rispettivamente;

le Figure 10A e 10B mostrano schematicamente diverse disposizioni di una coppia di sonde di contatto adiacenti, realizzate secondo la forma di realizzazione della Figura 8; e

la Figura 11 mostra una testa di misura secondo la presente invenzione, in particolare a sonde verticali e piastre shiftate, comprendenti sonde di contatto corrispondenti sia alla forma di realizzazione di Figura 6B sia alla forma di realizzazione di Figura 8.

Descrizione dettagliata

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Con riferimento a tali figure, ed in particolare alla Figura 6A, con 20 è complessivamente indicata una sonda di contatto per una testa di misura 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 sonda di contatto e della testa di misura secondo rinvenzione 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.

Secondo un aspetto dell’invenzione, la sonda di contatto 20 comprende un cosiddetto corpo di sonda 20C esteso tra rispettive porzioni di estremità, in particolare una punta di contatto 20A ed una testa di contatto 20B. Opportunamente, almeno una porzione di estremità, in particolare la testa di contatto 20B, presenta dimensioni trasversali maggiori rispetto al corpo di sonda 20C. Più in particolare, la testa di contatto 20B presenta una sezione trasversale con almeno un diametro Dt maggiore di un diametro Ds della sezione trasversale del corpo di sonda 2 OC, intendendo con diametro la dimensione di maggiore estensione di tali sezioni.

Come già visto in relazione alla tecnica nota, in tal modo, la testa di contatto 20B consente di assicurare che la sonda di contatto 20 non possa sfilarsi da corrispondenti fori guida realizzati in guide della TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B)

testa di contatto che la comprende, in particolare in assenza di un dispositivo da testare su cui le sonde vanno in battuta.

La punta di contatto 20A della sonda di contatto 20 è rastremata e termina con una porzione di contatto 21A destinata ad andare in battuta su una piazzola di contatto di un dispositivo da testare; analogamente, la testa di contatto 20B presenta una porzione rastremata e terminante con una porzione di contatto 21B destinata ad andare in battuta su una piazzola di contatto di uno space transformer, nel caso di una testa di misura a sonde non vincolate.

Le porzioni di contatto 21A e 21B possono essere conformate in modo da definire un contatto sostanzialmente puntiforme, oppure avere una forma arrotondata oppure ancora avere una forma sostanzialmente piatta, eventualmente di diametro inferiore al resto della porzione di estremità.

Più in particolare, la testa di contatto 20B comprende rispettive porzioni allargate 22A e 22B, aggettanti in corrispondenza di rispettive e opposte pareti laterali della sonda di contatto 20, disposte simmetricamente rispetto ad un asse di sviluppo longitudinale HH della sonda di contatto 20 ed indicate con PLa ed PLb in figura, disposte alla sinistra ed alla destra della sonda stessa, rispettivamente, nel riferimento locale della figura. In tal modo, la testa di contatto 20B ha una configurazione simmetrica, rispetto aitasse di sviluppo longitudinale HH della sonda di contatto 20 .

La testa di contatto 20B presenta in tal modo rispettive pareti di sottosquadro 22as e 22bs, in corrispondenza delle porzioni allargate TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo π°822 B)

22A e 22B, atta ad andare in battuta su una corrispondente faccia di una guida, in particolare una guida superiore, impedendo che la sonda di contatto 20 si sfili dalla guida e quindi dalla testa di misura, ad esempio quando la sonda di contatto 20 non è in battuta su<">una corrispondente piazzola di contatto e tende a scivolare verso il basso, considerando il riferimento locale della figura. Più in particolare, le porzioni allargate 22A e 22B definiscono pareti di sottosquadro 22as e 22bs di pari lunghezza Lex avente un valore uguale al 20-60% del diametro di sonda Ds. In tal modo, la testa di contatto 20B presenta un diametro di ingombro, in particolare un diametro di testa Dt pari alla somma del diametro di sonda Ds e delle lunghezze Lex: Dt = Ds 2*Lex.

Opportunamente secondo la presente invenzione, la testa di contatto 20B della sonda di contatto 20 comprende altresì almeno un rientro 23A disposto in corrispondenza di almeno una della porzioni allargate 22A e 22B, in particolare la porzione allargata 22A, ed atto ad alloggiare almeno un residuo di materiale 24A, derivante dalla rottura di un rispettivo ponte di materiale 24 per il distacco della sonda di contatto 20 da un substrato in cui la sonda è stata ricavata, ad esempio mediante taglio laser.

Opportunamente, tale rientro 23A può estendersi all'interno di tale porzione allargata 22A o 22B per una lunghezza Lr pari al 5-30% della lunghezza Lex, preferibilmente con valori compresi tra 5 μηα e 15 μπι.

E’ quindi immediatamente evidente che, anche in presenza di un tale residuo di materiale 24 A, la sonda di contatto 20 secondo la TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B)

presente invenzione ha un diametro di testa Dt uguale a quello delle soluzioni note, a parità di dimensioni coinvolte, tale residuo di materiale 24A non sporgendo rispetto alFingombro dato dalla testa di contatto 20B.

Nelle applicazioni più diffuse, la lunghezza Lex delle pareti di sottosquadro 22as e 22bs ha valori compresi tra 10 μιη e 25 μπι, il diametro di sonda Ds ha valori compresi tra 20 μιη e 90 μιη ed il diametro di testa Dt ha valori compresi tra 30 gm e 120 μιη.

Secondo una variante di realizzazione schematicamente illustrata in Figura 6B, la testa di contatto 20B della sonda di contatto 20 comprende rispettivi rientri 23A e 23B realizzati in corrispondenza di entrambe le porzioni allargate 22A e 22B. Tali rientri 23A e 23B consentono l’alloggiamento di rispettivi residui di materiale 24A in corrispondenza di rispettivi e simmetrici attacchi della testa di contatto 20B a ponti di materiale 24 di aggancio della sonda di contatto 20 da un substrato in cui la sonda è stata ricavata, ad esempio mediante taglio laser.

Anche in tal caso, la presenza dei rientri 23A e 23B garantisce che la sonda di contatto 20 secondo la presente invenzione abbia un diametro di testa Dt uguale a quello delle soluzioni note, a parità di dimensioni coinvolte, anche in presenza di residui di materiale 24A e 24B che non sporgono rispetto all’ingombro dato dalla testa di contatto 20B.

Vantaggiosamente secondo la presente invenzione, è quindi possibile avvicinare tra loro sonde di contatto 20 adiacenti nella testa di TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 Bj

misura 30, garantendo comunque una distanza minima Dm che deve intercorrere tra le porzioni di maggiori dimensioni delle sonde, ossia in corrispondenza delle relative teste di contatto 20B, senza dover introdurre una tolleranza per tener conto dei residui di materiale 24 A; in particolare con distanza minima Dm si intende un valore atto a scongiurare il contatto tra sonde adiacenti, usualmente compreso tra 10 pm e 20 pm.

Risultano in tal modo ravvicinate anche le punte di contatto 20A delle sonda di contatto 20, ossia, risulta possibile avvicinare le piazzole di contatto 26A del dispositivo da testare 26, o meglio i centri di tali piazzole, a valori di pitch analoghi alle soluzioni note, anche in presenza di tale residuo di materiale 24A.

E’ ovviamente possibile realizzare un numero qualsivoglia di ponti di materiale 24, posizionati anche in maniera non centrata e/o non simmetrica della testa di contatto 20B della sonda di contatto 20 rispetto a quanto illustrato nelle Figure 6A e 6B, in maniera del tutto arbitraria.

E’ così possibile realizzare le sonde di contatto 20 secondo la presente invenzione definendole mediante taglio laser a partire da un opportuno substrato 25, realizzato con un materiale adatto alla realizzazione di sonde di contatto appunto. Ciascuna sonda di contatto 20 viene così realizzata in un opportuno smanco sostanzialmente a cornice, indicato semplicemente come cornice 25A, ricavata nel substrato 25 per asportazione di materiale ed atta a circondare la sonda di contatto 20, come schematicamente illustrato in Figura 7A.

TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.À. (Iscr. Albo n°822 B)

Più in particolare, viene realizzata una pluralità di sonde di contatto 20 ancorate al substrato 25 da almeno un ponte di materiale 24 avente un punto di attacco in corrispondenza di rispettivi rientri 23A realizzati nelle teste di contatto 20B di tali sonde di contatto 20, in accordo la forma di realizzazione della Figura 6 A.

In alternativa, come schematicamente illustrato in Figura 7B, è possibile realizzare la pluralità di sonde di contatto 20 nel substrato 25 in modo che abbiamo rispettivi punti di attacco dei ponti di materiale 24 in corrispondenza di rispettivi e simmetrici rientri 23A e 23B realizzati nelle teste di contatto 20B di tali sonde di contatto 20, in accordo la forma di realizzazione della Figura 6B.

Il metodo comprende quindi una ulteriore fase di separazione delle sonde di contatto 20 dal substrato 25 mediante rottura del o dei ponti di materiale 24. Opportunamente secondo la presente invenzione, tale fase di separazione delle sonde di contatto 20 lascia residui di materiale 24A e/o 24B disposti ognuno all’interno di un rispettivo rientro 23A e/o 23B.

Opportunamente, come illustrato nelle Figure 7A e 7B, ogni ponte di materiale 24 può essere dotato di almeno una linea di infragilimento LL che lo attraversa ed è atta a facilitare la separazione della sonda dal substrato 25 con rottura dell’integrità del ponte di materiale 24 stesso.

In particolare, tale linea di infragilimento LL può essere disposta in prossimità della sonda di contatto 20, così che la rottura della stessa in occasione della separazione della sonda di contatto 10 TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.À. (Iscr. Albo n°822 B)

dal substrato 25 comporti un trattenimento della maggior parte del ponte di materiale 24 ancorato al substrato 25.

Opportunamente, le linee di infragilimento LL possono essere ottenute mediante foratura passante del substrato 25, tale foratura potendo avere qualsivoglia forma, ad esempio rotonda, ovale, rettangolare, inclinata, per citarne alcune. In alternativa, le linee di infragilimento LL possono essere realizzate mediante un assottigliamento locale del substrato 25 in loro corrispondenza, secondo una direzione Z ortogonale al piano del substrato 25 stesso.

Secondo una variante di realizzazione della sonda di contatto 20 secondo la presente invenzione, schematicamente illustrata in Figura 8, la testa di contatto 20B comprende una sola porzione allargata 22A, aggettante solo in corrispondenza di una parete laterale della sonda di contatto 20, nell’esempio illustrato in corrispondenza dell parete laterale PLa della sonda di contatto 20, disposta alila sinistra della sonda stessa, nel riferimento locale della figura. Al contrario, in corrispondenza di una seconda ed opposta faccia PLb, la testa di contatto 20B non presenta porzioni allargate e sporgenti. In tal modo, la testa di contatto 20B ha una configurazione asimmetrica, rispetto ad un asse di sviluppo longitudinale HH della sonda di contatto 20.

Si sottolinea che, anche in tal caso, la testa di contatto 20B presenta in tal modo una parete di sottosquadro 22as, in corrispondenza della porzione allargata 22A, atta ad andare in battuta su una corrispondente faccia di una guida, in particolare una guida superiore, impedendo che la sonda di contatto 20 si sfili dalla guida e TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B)

quindi dalla testa di misura, ad esempio quando la sonda di contatto 20 non è in battuta su una corrispondente piazzola di contatto e tende a scivolare verso il basso, considerando il riferimento locale della figura. Più in particolare, la porzione allargata 22A definisce una parete di sottosquadro 22as che può avere una lunghezza Lex con un valore pari al 20-60% del diametro di sonda Ds.

In tal modo, opportunamente secondo tale variante di realizzazione, la testa di contatto 20B presenta un diametro di ingombro, in particolare un diametro di testa Dt pari alla somma del diametro di sonda Ds e della lunghezza Lex: Dt = Ds Lex, inferiore, a parità di dimensioni coinvolte, rispetto al diametro di testa Dt delle forme di realizzazione illustrate nelle Figure 6A e 6B e quindi anche a quello delle soluzioni note.

Anche in tal caso, la testa di contatto 20B della sonda di contatto 20 comprende altresì almeno un rientro 23A disposto in corrispondenza della porzione allargata 22 A, ed atto ad alloggiare almeno un residuo di materiale 24 A, derivante dalla rottura di un rispettivo ponte di materiale 24 per il distacco della sonda di contatto 20 da un substrato in cui la sonda è stata ricavata, ad esempio mediante taglio laser, senza incremento del suo ingombro, in particolare del diametro di testa Dt.

Sonde di contatto del tipo descritto possono essere utilizzate per realizzare una testa di misura, come schematicamente illustrato nelle Figure 9A e 9B, complessivamente indicata con 30.

In particolare, la testa di misura 30 alloggia una pluralità di TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p_A. (Iscr. Albo n°822 B)

sonde di contatto 20 e comprende almeno una guida inferiore 26 ed una guida superiore 27, dotate di rispettivi fori guida 26A e 27A in cui le sonde di contatto 20 del tipo precedentemente illustrato scorrono. Per semplicità, nelle Figure 9A e 9B è rappresentata solo una sonda di contatto 20, rispettivamente del tipo illustrato nelle Figure 6B e 8.

Ogni sonda di contatto 20 ha la punta di contatto 20A atta ad andare in battuta su una corrispondente piazzola di contatto 28A di un dispositivo da testare 28 e la testa di contatto 20B atta ad andare in battuta su una piazzola di contatto 29 A di uno space transformer 29.

Nell’esempio illustrato, la testa di misura 30 è del tipo a sonde verticali e piastre shiftate; la sonda illustrata comprende il corpo di sonda 20C che si estende in una zona d’aria ZA, tra la guida superiore 27 e la guida inferiore 26. Come in precedenza, per comodità, si sono utilizzati i termini “superiore” ed “inferiore” in relazione ad un sistema di riferimento locale della figura, senza per questo intenderli in alcun modo limitativi per l’invenzione.

In particolare, le guide inferiore e superiore, 26 e 27, vengono tra loro opportunamente shiftate in modo da imprimere alle sonde di contatto 20 che scorrono nei loro fori guida una predeformazione in corrispondenza della zona d’aria ZA tra le guide, tale predeformazione aumentando durante il funzionamento della testa di misura 30, quando le punte di contatto 20A delle sonde di contatto 20 sono in contatto premente sulle piazzole di contatto 28A del dispositivo da testare 28 e le sonde di contatto 20 flettono in corrispondenza della zona d’aria ZA.

Le sonde di contatto 20 hanno sezioni, in particolare in TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n<n>822 B)

corrispondenza del corpo di sonda 20C, con diametro che varia da 0,8 mils a 3 mils, scelto in dipendenza dalle applicazioni a cui la testa di misura 30 è destinata, mentre le teste di contatto 20B, dotate delle porzioni allargate 22A e/o 22B, hanno sezioni con diametro che varia da 1 mils a 3,5 mils, dove con diametro si intende sempre una dimensione massima di tali sezioni non necessariamente circolari.

Si sottolinea che, nella configurazione a piastre shiftate illustrata in Figura 9B, le sonde di contatto 20 vengono alloggiate nella testa di misura 30 in modo da presentare la porzione allargata 22A che aggetta a partire da una parete della sonda di contatto 20, nell’esempio la parete PLa, che si appoggia su una parete del foro guida 27A della guida superiore 27 ad essa sottostante.

In tal modo, la parete di sottosquadro 22as della porzione allargata 22A è atta ad andare in battuta su una prima faccia della guida superiore 27, in particolare la faccia che si trova di fronte allo space transformer 29, indicata come faccia superiore 27s, sempre utilizzando il riferimento locale della figura; la guida superiore 27 presenta inoltre una seconda e opposta faccia, indicata come faccia inferiore 27i.

Vantaggiosamente secondo la presente invenzione, grazie alla configurazione della sonda di contatto 20 della variante di realizzazione illustrata in Figura 8, è possibile avvicinare tra loro sonde di contatto 20 adiacenti nella testa di misura 30, garantendo comunque una distanza minima Dm che deve intercorrere tra le porzioni di maggiori dimensioni delle sonde, ossia in corrispondenza delle relative teste di contatto 20B, TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.pA (Iscr. Albo η°822 B)

come schematicamente illustrato in Figura 10 A, dove con distanza minima Dm si intende sempre un valore atto a scongiurare il contatto tra sonde adiacenti, usualmente compreso tra 10 gm e 20 gm.

Ovviamente, risultano in tal modo ravvicinate anche le punte di contatto 20A delle sonda di contatto 20, ossia, risulta possibile avvicinare le piazzole di contatto 26A del dispositivo da testare 26, o meglio i centri di tali piazzole riducendo il pitch PI*; in altre parole, è in tal modo vantaggiosamente possibile testare un dispositivo con un pitch PI* inferiore rispetto alle forme di realizzazione della sonda di contatto 20 illustrate nelle Figure 6 A e 6B e quindi anche alle soluzioni note.

Secondo una variante di realizzazione, schematicamente illustrata in Figura 10B, all’interno della testa di misura 30, è altresì possibile disporre le sonde di contatto 20 in modo che sonde adiacenti 20, 20’ secondo una direzione longitudinale o trasversale presentino porzioni allargate 22A, 22Ά aggettanti da pareti opposte PLa, PL’b. In tal caso, una prima sonda 20 comprende una porzione aggettante 22 A che si aggetta da una sua prima parete PLa ed una seconda sonda 20’, adiacente alla prima sonda 20 secondo una direzione longitudinale o trasversale, comprende una rispettiva porzione aggettante 22Ά che si aggetta da una sua seconda e opposta parete PL’b; in altre parole, le sonde adiacenti 20, 20’ hanno porzioni allargate 2 2 A, 22 ’A aggettanti da parti opposte rispetto a tale direzione longitudinale o trasversale di affìancamento delle sonde.

E’ in tal modo possibile ulteriormente avvicinare sonde adiacenti, in particolare in corrispondenza delle loro teste di contatto, TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B)

pur garantendo la distanza minima Dm atta ad evitare eventuali contatti tra le sonde. Sono così ulteriormente ravvicinati anche i centri di tali piazzole, con conseguente ulteriore riduzione del pitch PI*, come indicato in figura.

Si sottolinea che, vantaggiosamente secondo l’invenzione, la testa di misura proposta consente di diminuire il pitch PI* del dispositivo da testare 28, vale a dire avvicinare i centri delle relative piazzole di contatto 28A, fino ai requisiti richiesti dalle più moderne tecnologie di integrazione e di design dei circuiti integrati.

Una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa della testa di misura 30 secondo la presente invenzione è schematicamente illustrata in Figura 11.

La testa di misura 30 comprende in particolare una pluralità di sonde di contatto 20 con teste di contatto 20B dotate di porzioni allargate 22A e 22B aggettanti da entrambe le pareti laterali della sonda, come nelle forme di realizzazione delle Figure 6A e 6B (quest’ultima essendo quelle illustrata in Figura 11 a titolo esemplificativo), indicate nel seguito come sonde di contatto 20 simmetriche, unitamente ad una pluralità di sonde di contatto, indicate con 20” con teste di contatto 20”B dotate di solo una porzione allargata 22”A aggettante da una sola parete laterale, in particolare la prima parete PL”a, indicate nel seguito come sonde di contatto 20” asimmetriche.

Come in precedenza, le porzioni allargate 22A e/o 22B e 22”A comprendono rispettivi rientri 23A e/o 23B e 23”A atti ad alloggiare i TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B)

residui di materiale 24A, 24”A dovuti alla separazione delle sonde di contatto 20, 20” da un substrato 25 in cui sono state realizzate.

Nell’esempio illustrato in figura, la testa di misura 20 è del tipo a piastre shiftate e comprende quindi la guida inferiore 26 e la guida superiore 27, planari e parallele tra loro e dotate di ulteriori rispettivi fori guida, 26B e 27B, entro i quali sono alloggiate in modo scorrevole le sonde di contatto 20” asimmetriche.

Più in particolare, ogni sonda di contatto 20” asimmetrica comprende una testa di contatto 20”B atta ad andare in battuta su ulteriori piazzole o pad di contatto 29B dello space transformer 29, nonché una punta di contatto 20”A atta ad andare in battuta su ulteriori piazzole o pad di contatto 28B del dispositivo da testare 28.

Si sottolinea che le sonde di contatto 20” asimmetriche hanno un ingombro massimo, in particolare un diametro di testa Dt i inferiore ad un corrispondente diametro di testa delle sonde di contatto 20 simmetriche. Risulta in tal modo così possibile, con una stessa testa di misura 30 realizzata come illustrato in Figura 11, testare dispositivi integrati aventi regioni a pitch differenti.

E’ infatti noto che le più recenti evoluzioni della tecnologia per realizzare circuiti integrati hanno consentito di realizzare dispositivi con array bidimensionali di piazzole o pad di contatto che presentano distante relative o pitch diverso in diverse regioni del dispositivo stesso. Più in particolare un tale dispositivo comprende una prima regione, indicata come regione a grande pitch, in cui i pad di contatto hanno una distanza tra i relativi centri maggiore rispetto ad una seconda TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B)

regione, indicata come regione a piccolo pitch, in cui i pad sono più più ravvicinati tra loro. Si parla in tal caso di dispositivi multi- pitch.

Opportunamente, la testa di misura 30 secondo la presente invenzione come illustrata in Figura 1 1 consente di effettuare il testing di tali dispositivi, in particolare utilizzando le sonde di contatto 20 simmetriche nella prima regione a grande pitch e le sonde di contatto 20” asimmetriche nella seconda regione a piccolo pitch per il testing dei dispositivi multi-pitch.

Le considerazioni fatte sono valide anche per forme di realizzazione diverse qui non esplicitate ma comunque oggetto della presente invenzione, come, ad esempio, una testa di misura avente una guida superiore e/o una guida inferiore comprendente più supporti. Inoltre, gli accorgimenti adottati in relazione ad una forma di realizzazione sono utilizzabili anche per altre forme di realizzazione e liberamente combinabili tra loro anche in numero maggiore di due.

In conclusione, la conformazione della sonda di contatto e la relativa testa di misura secondo le forme di realizzazione delhinvenzione consentono di realizzare un elevato impaccamento delle sonde stesse e quindi di effettuare il testing di configurazioni di piazzole (o pad) di contatto anche fortemente ravvicinate, il limite dato dalle loro porzioni allargate di testa non dovendo tener conto di eventuali residui di materiale lasciati dalla separazione delle sonde da un substrato dove sono state realizzate.

In tal modo, vantaggiosamente secondo l’invenzione, è possibile realizzare le sonde utilizzando le più moderne tecniche laser, TECOS7BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°S22 Bj

superando i limiti raggiunti da altre tecnologie anche nei caso di dispositivi integrati da testare con pitch molto piccolo, vale a dire con i centri delle relative piazzole di contatto molto ravvicinati, in particolare fino ai requisiti richiesti dalle più moderne tecnologie di integrazione e di design dei circuiti integrati.

Nella variante di realizzazione con teste di contatto asimmetriche, è addirittura possibile aumentare rimpaccamento di tali sonde, grazie al ridotto ingombro delle relative porzioni di testa che presentano porzioni allargate aggettanti solo da una parete laterale della sonda.

Non da trascurare è il vantaggio legato al fatto che le sonde di contatto sono realizzate in maniera semplice e con costi contenuti, in particolare con tecnologia laser.

In una forma preferita di realizzazione, la testa di misura secondo la presente invenzione consente inoltre di effettuare il testing di dispositivi multi-pitch.

Ovviamente alla sonda di contatto e alla testa di misura sopra descritte 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

TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B) RIVENDICAZIONI 1. Sonda di contatto (20) per una testa di misura per un’apparecchiatura di test di dispositivi elettronici comprendente un corpo di sonda (20C) esteso essenzialmente in direzione longitudinale tra rispettive porzioni di estremità (20A, 20B) atte a realizzare un contatto con rispettive piazzole di contatto, almeno una porzione di estremità (20B) avendo dimensioni trasversali maggiori rispetto a detto corpo di sonda (2 OC), caratterizzata dal fatto che detta almeno una porzione di estremità (20B) comprende almeno un rientro (23A) atto ad alloggiare un residuo di materiale (24A) presente su detta sonda di contatto (20) dopo una separazione da un substrato (25) in cui detta sonda di contatto (20) è stata realizzata.
2. Sonda di contatto (20) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta almeno una porzione di estremità (20B) è una testa di contatto (20B) atta ad andare in battuta su una piazzola di contatto (29A) di uno space transformer (29), l’ulteriore porzione di estremità (20A) essendo una punta di contatto (20A) atta ad andare in battuta su una piazzola di contatto (28A) di un dispositivo da testare (28).
3. Sonda di contatto (20) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detto rientro (23 A) si estende all’interno di detta porzione di estremità (20B) per una lunghezza (Lr) con valori compresi tra 5 μπι e 15 pm.
4. Sonda di contatto (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere una TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B) porzione allargata (22A), aggettante solo in corrispondenza di una prima parete laterale (PLa, PLb) di detta sonda di contatto (20).
5. Sonda di contatto (20) secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detta porzione allargata (22A) definisce almeno una parete di sotto squadro (22as) atta ad andare in battuta su una corrispondente faccia di una guida di una testa di misura comprendente detta sonda di contatto (20) .
6. Sonda di contatto (20) secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detta almeno una estremità (20B) ha un diametro di ingombro (Dt) pari alla somma di un diametro (Ds) di detto corpo di sonda (2 OC) e di una lunghezza (Lex) di detta parete di sottosquadro (22as), con diametro intendendosi la dimensione di maggiore estensione di corrispondenti sezioni traversali.
7. Sonda di contatto (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 6, caratterizzata dal fatto di comprendere un’ulteriore porzione allargata (22B), aggettante in corrispondenza di una seconda ed opposta parete laterale (PLb, PLa) di detta sonda di contatto (20) così da definire rispettive una ulteriore parete di sottosquadro (22bs).
8. Sonda di contatto (20) secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detta almeno una estremità (20B) ha un diametro di ingombro (Dt) pari alla somma di un diametro (Ds) di detto corpo di sonda (20C) e della somma delle lunghezze (Lex) di dette pareti di sottosquadro (22as, 22bs), con diametro intendendosi la dimensione di maggiore estensione di corrispondenti sezioni traversali. TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B)
9. Sonda di contatto (20) secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detto rientro (23A) si estende all’interno di almeno una di dette porzioni allargate (22A, 22B).
10. Sonda di contatto (20) secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto di comprendere rispettivi rientri (23 A, 23B) che si estendono airinterno di dette porzioni allargate (22A, 22B).
11. Sonda di contatto (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 10, caratterizzata dal fatto che detta parete di sottosquadro (22a) e/o detta ulteriore parete di sottosquadro hanno una lunghezza (Lex) avente un valore pari al 5-30% di detto diametro (Ds) di detto corpo di sonda (20C).
12. Sonda di contatto (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti residui di materiale (24A) sono in corrispondenza di almeno una linea di infragilimento (LL) che attraversa un ponte di materiale (24) ed è atta a facilitare la separazione di detta sonda di contatto (20) da detto substrato (25) con rottura dell’integrità di detto ponte di materiale (24).
13. Sonda di contatto (20) secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che detta almeno una linea di infragilimento (LL) è disposta su detto ponte di materiale (24) in prossimità di detta sonda di contatto (20) in corrispondenza di detto rientro (23A, 23B).
14. Testa di misura (30) a sonde verticali per la verifica di funzionalità di un dispositivo elettronico comprendente almeno una coppia di supporti piastriformi (26, 27) separati tra loro da un’opportuna zona d’aria (ZA) e dotati di rispettivi fori guida (26A, 27A) TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B) per Tallo ggiamento scorrevole di una pluralità di sonde di contatto (20), ciascuna sonda di contatto (20) essendo realizzata secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
15. Testa di misura (30) secondo la rivendicazione 14, in cui detti supporti pias triformi (26, 27) sono tra loro opportunamente shiftati in modo da imprimere a dette sonde di contatto (20) che scorrono in detti rispettivi fori guida (26A, 27A) una predeformazione in corrispondenza di detta zona d’aria (ZA), caratterizzata dal fatto che detta almeno una porzione allargata (22A) di detta porzione di estremità (20B) di ciascuna di dette sonde di contatto (20) aggetta a partire da una parete (PLa) di detta sonda di contatto (20), che si appoggia su una parete di detto foro guida (27A) di un supporto pias triforme (27) in prossimità di detta porzione di estremità (20B).
16. Testa di misura (30) secondo la rivendicazione 14, caratterizzata dal fatto che detta almeno una porzione allargata (22) definisce una parete di sottosquadro (22as) atta ad andare in battuta su una prima faccia (27 s) di detto supporto piastriforme (27).
17. Testa di misura (30) secondo la rivendicazione 15 o 16, caratterizzata dal fatto di comprendere sonde adiacenti (20, 20<7>) secondo una direzione longitudinale o trasversale con porzioni allargate (22A, 22Ά) aggettanti da una corrispondente parete (PLa, PL’a).
18. Testa di misura (30) secondo la rivendicazione 15 o 16, caratterizzata dal fatto di comprendere sonde adiacenti (20, 20<*>) secondo una direzione longitudinale o trasversale con porzioni allargate (22A, 22Ά) aggettanti da rispettive pareti opposte (PLa, PL3⁄4). TEC057BIT Ing. Barbara Ferrari Technoprobe S.p.A. (Iscr. Albo n°822 B)
19. Testa di misura (30) secondo una delle rivendicazioni da 14 a 17, caratterizzata dal fatto di comprendere una pluralità di sonde di contatto (20) simmetriche, ossia con teste di contatto (20B) dotate di porzioni allargate (22A, 22B) aggettanti da entrambe dette pareti laterali (PLa, PLb) di detta sonda di contatto (20) ed una pluralità di sonde di contatto (20”) asimmetriche, ossia con teste di contatto (20”B) dotate di solo una porzione allargata (22”A) aggettante da una sola parete laterale (PI/ a) di detta sonda di contatto (20”), dette porzioni allargate (22A, 22B; 22”A) comprendendo rispettivi rientri (23A, 23B; 23”A) atti ad alloggiare residui di materiale (24A, 24” A) dovuti ad una separazione di dette sonde di contatto (20, 20”) da un substrato (25) in cui sono state realizzate, dette sonde di contatto (20) simmetriche essendo disposte in battuta su pad di contatto (28A) di una prima regione di detto dispositivo da testare (28) avente pitch maggiore di una seconda regione dove pad di contatto (28B) sono contattati da dette sonda di contatto (20”) asimmetriche.