IT201700017061A1 - Scheda di misura perfezionata per applicazioni ad alta frequenza - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione fa riferimento a una scheda di misura per il test di dispositivi elettronici integrati su un wafer semiconduttore 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 scheda di misura, nota anche come probe card, è essenzialmente un dispositivo atto a mettere in collegamento elettrico ima pluralità di piazzole di contatto di una microstruttura, in particolare un dispositivo elettronico integrato su un wafer semiconduttore, con corrispondenti canali di una apparecchiatura di test che ne esegue la verifica di funzionalità, in particolare elettrica, o genericamente il test.

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

Una scheda di misura comprende una testa di misura a sua volta includente essenzialmente ima pluralità di sonde di contatto mobili trattenute da almeno una coppia di supporti o guide sostanzialmente piastriformi e paralleli tra loro. Tali supporti piastriformi sono dotati di appositi fori e sono posti 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, le quali sono normalmente formate da fili di leghe speciali con buone proprietà elettriche e meccaniche.

A titolo esemplificativo, nella figura 1 è schematicamente illustrata una scheda di misura di tipo noto, globalmente indicata con 15 ed includente ima testa di misura 1 comprendente a sua volta almeno un supporto piastriforme o guida superiore 2, usualmente indicato come “upper die”, ed un supporto piastriforme o guida inferiore 3, usualmente indicato come “lower die”, aventi rispettivi fori guida 4 e 5 entro i quali scorre una pluralità di sonde di contatto 6.

Ciascuna sonda di contatto 6 termina ad un’estremità con una punta di contatto 7 destinata ad andare in battuta su una piazzola di contatto 8 di un dispositivo da testare integrato su un wafer 9, così da realizzare il contatto meccanico ed elettrico fra tale dispositivo da testare ed una apparecchiatura di test (non rappresentata) di cui tale scheda di misura 15 forma un elemento terminale.

Come indicato nella figura 1, la guida superiore 2 e la guida inferiore 3 sono opportunamente distanziate da una zona d'aria 10 che consente la deformazione delle sonde di contatto 6.

II buon collegamento fra le sonde di contatto 6 e le piazzole di contatto 8 del dispositivo da testare è assicurato dalla pressione della testa di misura 1 sul dispositivo stesso, le sonde di contatto 6, mobili entro i fori guida 4 e 5 realizzati nelle guide 2 e 3, subendo, in occasione di tale contatto premente, una flessione all'intemo della zona d'aria 10 ed uno scorrimento all’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 head".

In alcuni casi, le sonde di contatto sono vincolate alla testa stessa in corrispondenza del supporto piastriforme superiore in maniera fissa: si parla in questo caso 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 cosiddetta board, eventualmente mediante una microcontattiera: si parla di teste di misura a sonde non bloccate. La micro contattiera 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, facendo sempre riferimento alla figura 1, ogni sonda di contatto 6 presenta una ulteriore zona o regione di estremità che termina con una cosiddetta testa di contatto 1 1 verso una piazzola di contatto 12 di una pluralità di piazzole di contatto di uno space transformer 13 della scheda di misura 15 comprendente la testa di misura 1. Il buon contatto elettrico tra sonde di contatto 6 e space transformer 13 viene assicurato mediante la battuta in pressione delle teste di contatto 11 delle sonde di contatto 6 sulle piazzole di contatto 12 di tale space transformer 13 in maniera analoga al contatto tra le punte di contatto 7 con le piazzole di contatto 8 del dispositivo da testare integrato sul wafer 9.

Ulteriormente, la scheda di misura 15 comprende una piastra di supporto 14, generalmente una scheda a circuito stampato (PCB), collegata allo space transformer 13, tramite la quale la scheda di misura 15 si interfaccia ai apparecchiatura di test.

II corretto funzionamento di una scheda 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 sulle piazzole di contatto.

Tutte queste caratteristiche sono da valutare e calibrare in fase di realizzazione di una scheda di misura, il buon collegamento elettrico tra sonde e dispositivo da testare dovendo sempre essere garantito.

Parimenti importante è garantire che il contatto premente delle punte di contatto delle sonde sulle piazzole di contatto del dispositivo non sia così elevato da provocare la rottura della sonda o della piazzola stessa.

Questa problematica è particolarmente sentita nel caso delle cosiddette sonde corte, ossia sonde con corpo limitato in lunghezza, in particolare con dimensioni inferiori a 5000 pm. Sonde di questo tipo sono utilizzate ad esempio per applicazioni ad alta frequenza, la lunghezza ridotta delle sonde limitando il connesso fenomeno di auto induttanza. In particolare, con il termine “sonde per applicazioni ad alta frequenza” s’intendono sonde in grado di trasportare segnali con frequenze maggiori di 1 GHz.

È ben nota, infatti, la recente esigenza di realizzare schede di misura in grado di trasportare segnali a frequenze sempre più elevate, fino alle radiofrequenze, con una conseguente drastica riduzione della lunghezza delle sonde di contatto per permettere di trasportare tali segnali senza aggiungere rumore, ad esempio dovuto al fenomeno di auto induttanza sopramenzionato.

In tal caso, tuttavia, la ridotta lunghezza del corpo delle sonde aumenta vertiginosamente la rigidità della sonda stessa, il che implica un aumento della forza esercitata dalla rispettiva punta di contatto sulle piazzole di contatto di un dispositivo da testare, cosa che può portare ad una rottura di tali piazzole, con danneggiamento irreparabile del dispositivo da testare, situazione ovviamente da evitare. Ancor più pericolosamente, l’aumento della rigidità della sonda di contatto a causa della riduzione della lunghezza del suo corpo aumenta anche il rischio di rottura delle sonde stesse.

Il problema tecnico della presente invenzione è quello di escogitare una scheda di misura avente caratteristiche funzionali e strutturali tali da consentire di superare le limitazioni e gli inconvenienti che tuttora affliggono le schede di misura realizzate secondo l'arte nota, in particolare in grado di trasportare segnali a frequenza elevata senza aggiungere rumore a tali segnali, garantendo allo stesso tempo un corretto funzionamento di tale scheda in occasione del contatto delle relative sonde di contatto con le piazzole di un dispositivo da testare, eliminando il rischio di rottura di tali sonde di contatto e delle piazzole stesse.

Sommario dell' invenzione

L’idea di soluzione che sta alla base della presente invenzione è quella di realizzare una scheda di misura dotata di micro-sonde per il contatto con un dispositivo di test, ciascuna di tali micro-sonde avendo una porzione di estremità in battuta su un’estremità di un relativo lembo di una pluralità di lembi ritagliati in una membrana flessibile compresa in tale scheda di misura, elementi di contatto di una testa di misura avendo anch’essi una porzione di estremità in battuta su tale estremità dei lembi ma su una faccia opposta della membrana flessibile, agendo in questo modo da elementi di supporto ammortizzanti per le corrispondenti micro- sonde di contatto, tale estremità di tali lembi muovendosi in occasione del contatto delle micro-sonde con il dispositivo di test.

Sulla base di tale idea di soluzione, il suddetto problema tecnico è risolto da una scheda di misura di un<:>'apparecchiatura di test di dispositivi elettronici, comprendente una testa di misura, la quale alloggia una pluralità di elementi di contatto che si estendono lungo un asse longitudinale tra una prima porzione di estremità e una seconda porzione di estremità, ima piastra di supporto, sulla quale la prima porzione di estremità è atta ad andare in battuta, ed una membrana flessibile, la quale comprende una prima faccia ed una seconda e opposta faccia, tale scheda di misura essendo caratterizzata dal fatto che una prima porzione della membrana flessibile è associata ad almeno un supporto e comprende una pluralità di lembi che si estendono tra un’estremità prossimale, collegata alla membrana flessibile, ed un’estremità distale, tale scheda di misura includendo ulteriormente una pluralità di micro-sonde di contatto comprendenti un corpo che si estende lungo l’asse longitudinale tra una prima porzione di estremità ed ima seconda porzione di estremità, la seconda porzione di estremità di ciascun elemento di contatto essendo in battuta sulla prima faccia della membrana flessibile in corrispondenza dell’estremità distale di un relativo lembo e la prima porzione di estremità di ciascuna micro-sonda di contatto essendo in battuta sulla seconda faccia della membrana flessibile in corrispondenza di un relativo elemento di contatto, tale membrana flessibile essendo in collegamento elettrico con la piastra di supporto tramite una sua seconda porzione e tale seconda porzione di estremità delle micro-sonde di contatto essendo atta a contattare piazzole di contatto di un dispositivo da testare.

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

Secondo un aspetto dell’invenzione, la membrana flessibile può essere disposta suH’àlmeno un supporto, il quale è dotato di una pluralità di fori guida per l’alloggiamento della pluralità di micro-sonde di contatto.

Ulteriormente, la scheda di misura dell’invenzione può comprendere mezzi di trattenimento atti a tenere in posizione la membrana flessibile.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, i mezzi di trattenimento possono comprendere un ulteriore supporto dotato di una pluralità di ulteriori fori guida per ralloggiamento degli elementi di contatto, la membrana flessibile essendo interposta tra tale supporto e tale ulteriore supporto, tra tale supporto e tale ulteriore supporto essendo definito uno spazio vuoto atto a permettere un movimento della estremità distale dei lembi lungo l’asse longitudinale in occasione del contatto della seconda porzione di estremità delle micro-sonde di contatto con le piazzole di contatto del dispositivo da testare.

In particolare, lo spazio vuoto tra il supporto e l’ulteriore supporto può essere realizzato da un recesso compreso in tale ulteriore supporto. Alternativamente, l’ulteriore supporto può essere suddiviso in un primo elemento piastriforme che comprende un’apertura centrale e in un secondo elemento piastriforme che sormonta tale primo elemento, lo spazio vuoto essendo definito da tale apertura centrale del primo elemento piastriforme.

Ulteriormente, i fori guida del supporto possono comprendere una porzione ribassata che realizza uno spallamento in tale supporto.

Secondo un aspetto della presente invenzione, il supporto può comprendere almeno un primo e un secondo elemento piastriforme sovrapposti e solidali tra loro, tale primo elemento piastriforme essendo dotato di aperture di diametro superiore rispetto a corrispondenti aperture di tale secondo elemento piastriforme, le aperture di tale primo elemento piastriforme essendo concentricamente sovrapposte con le aperture di tale secondo elemento piastriforme, tali aperture sovrapposte formando i fori guida del supporto dotati della porzione ribassata.

Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, restremità distale dei lembi della membrana flessibile può comprendere un’apertura, la prima porzione di estremità delle micro-sonde di contatto comprendendo una porzione sporgente in impegno con tale apertura. Alternativamente, le micro-sonde di contatto possono essere saldate ai lembi della membrana flessibile.

Secondo un altro aspetto della presente invenzione, le microsonde di contatto possono avere una lunghezza inferiore ad una lunghezza degli elementi di contatto, preferibilmente inferiore ad almeno 500 pm, tale lunghezza essendo misurata lungo l’asse longitudinale degli elementi di contatto.

Ulteriormente, la membrana flessibile può comprendere piste conduttive che si estendono a partire dall’estremità distale dei lembi.

Vi è da notare che restremità distale dei lembi può comprendere, sulla seconda faccia, una piazzola di contatto inferiore sulla quale la prima porzione di estremità delle micro- sonde di contatto è in battuta, da tale piazzola di contatto inferiore estendendosi le piste conduttive sopramenzionate.

Inoltre, le piste conduttive della membrana flessibile possono essere in collegamento elettrico con piazzole di contatto della piastra di supporto.

Secondo un altro aspetto della presente invenzione, la membrana flessibile e la piastra di supporto possono essere collegate elettricamente per mezzo di un contatto premente, una gomma conduttiva o una saldatura.

Secondo un altro aspetto ancora della presente invenzione, le piste conduttive possono estendersi lungo la prima e/o seconda faccia della membrana flessibile e/o possono estendersi all’interno della membrana flessibile.

Secondo un altro aspetto ancora della presente invenzione, l’estremità distale dei lembi può comprendere, sulla prima faccia, una piazzola di contatto superiore sulla quale la seconda porzione di estremità degli elementi di contatto è in battuta.

Vi è inoltre da notare che la piastra di supporto può essere una scheda a circuito stampato atta a collegarsi con l’apparecchiatura di test, mentre il supporto può essere realizzato in un materiale ceramico.

Ulteriormente, la scheda di misura dell’invenzione può comprendere ulteriori elementi di contatto, i quali sono atti al trasporto di segnali di alimentazione e/o segnali di massa e/o segnali a bassa frequenza tra un dispositivo da testare e la piastra di supporto. In questo caso, il supporto può comprendere una pluralità di ulteriori fori guida per l’alloggiamento degli ulteriori elementi di contatto.

Secondo un altro aspetto della presente invenzione, gli elementi di contatto della testa di misura possono comprendere un gruppo di elementi di contatto, ciascun elemento di contatto di tale gruppo essendo collegato elettricamente a una corrispondente microsonda di contatto, gli elementi di contatto non compresi in tale gruppo essendo isolati elettricamente dalle micro-sonde di contatto e dagli elementi di contatto di tale gruppo, gli elementi di contatto di tale gruppo essendo atti al trasporto di segnali di alimentazione e/o segnali di massa e/o segnali a bassa frequenza. In particolare, ciascun elemento di contatto di tale gruppo può essere collegato elettricamente ad una corrispondente micro-sonda di contatto mediante piste conduttive di collegamento realizzate nella membrana flessibile, tali piste conduttive di collegamento estendendosi tra la prima faccia e la seconda faccia della membrana flessibile.

Ulteriormente, la testa di misura può comprendere almeno una guida dotata di una pluralità di fori guida entro i quali gli elementi di contatto sono alloggiati scorrevolmente.

Secondo un altro aspetto della presente invenzione, la prima porzione di estremità delle micro-sonde di contatto può comprendere una porzione smussata in corrispondenza di un suo bordo superiore.

Secondo un altro aspetto ancora della presente invenzione, la prima porzione di estremità delle micro- sonde di contatto può avere un diametro, inteso come dimensione trasversale massima, maggiore di un diametro del corpo delle micro-sonde. In particolare, il diametro del corpo può essere variabile lungo l’asse longitudinale, tale corpo essendo astiforme e comprendendo una porzione allargata in cui il diametro ha un valore massimo in corrispondenza della prima porzione di estremità, tale diametro diminuendo in tale porzione allargata lungo l’asse longitudinale in allontanamento dalla prima porzione di estremità ed essendo costante al di fuori della porzione allargata.

Vi è inoltre da dire che la prima porzione della membrana flessibile può essere una porzione centrale della stessa, mentre la seconda porzione della membrana flessibile può essere una porzione periferica della stessa.

Ulteriormente, i lembi possono comprendere una porzione sollevata.

Infine, la scheda di misura dell’invenzione può comprendere lembi di lunghezza differente, tale lunghezza essendo misurata lungo un asse dei lembi.

Le caratteristiche e i vantaggi della scheda 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 scheda di misura realizzata secondo l’arte nota;

- la figura 2 A mostra schematicamente una scheda di misura secondo la presente invenzione;

- la figura 2B mostra schematicamente una scheda di misura secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione;

- la figura 3 mostra una vista schematica dall’alto di una porzione della scheda di misura delle figure 2 A e 2B, mostrando in particolare una porzione di una membrana flessibile disposta su un supporto;

- la figura 4 mostra una vista laterale di un particolare della scheda di misura della figura 2B;

- le figure 5A e 5B mostrano viste differenti di una microsonda di contatto della scheda di misura secondo la presente invenzione;

- la figura 6 mostra una vista dall’alto di una porzione della membrana flessibile della scheda di misura della presente invenzione, in particolare di una sua faccia opposta a quella raffigurata in figura 3;

- la figura 7 mostra schematicamente una scheda di misura realizzata secondo urna forma di realizzazione alternativa della presente invenzione;

- la figura 8 mostra schematicamente una scheda di misura realizzata secondo un’ulteriore forma di realizzazione alternativa della presente invenzione;

- la figura 9 mostra una vista schematica dall’alto di una porzione della scheda di misura della figura 8, mostrando in particolare una porzione della membrana flessibile disposta sul supporto; e

- le figure 10A e 10B mostrano schematicamente il funzionamento della scheda di misura secondo la presente invenzione, in differenti condizioni operative.

Descrizione dettagliata

Con riferimento a tali figure, e in particolare alla figura 2 A, con 20 viene complessivamente e schematicamente indicata una scheda di misura [probe card] realizzata secondo la presente invenzione.

È opportuno notare che le figure rappresentano viste schematiche e non sono disegnate in scala, ma sono invece disegnate in modo da enfatizzare le caratteristiche importanti dell’invenzione.

Ulteriormente, nelle figure, i diversi elementi sono rappresentati in modo schematico, la loro forma potendo variare a seconda dell’applicazione desiderata. È inoltre opportuno notare che nelle figure numeri di riferimento identici si riferiscono ad elementi identici per forma o funzione. Infine, particolari accorgimenti descritti in relazione a una forma di realizzazione illustrata in una figura sono utilizzabili anche per le altre forme di realizzazione illustrate nelle altre figure.

Nella sua forma più generale, la scheda di misura 20 è atta a collegarsi con una apparecchiatura (non mostrata nelle figure) per eseguire il test di dispositivi elettronici integrati su un wafer semiconduttore .

La scheda di misura 20 comprende una testa di misura 21, la quale alloggia una pluralità di elementi di contatto 22, quattro di tali elementi di contatto 22 essendo mostrati nella figura 2A solamente a titolo di esempio.

In generale, la testa di misura 21 comprende un corpo principale 21’ destinato ad alloggiare gli elementi di contatto 22, tale corpo principale 2Γ realizzando quindi la struttura di sostegno di tali elementi di contatto 22.

La scheda di misura 20 comprende inoltre una piastra di supporto 23, la quale è preferibilmente una scheda a circuito stampato (PCB) che assicura il collegamento tra tale scheda di misura 20 ed una apparecchiatura di test (non mostrata).

Gli elementi di contatto 22 comprendono un corpo 22b, il quale si estende lungo un’asse longitudinale H-H tra una prima porzione di estremità 24A e una seconda porzione di estremità 24B, la prima porzione di estremità 24A essendo atta ad andare in battuta sulla piastra di supporto 23.

La scheda di misura 20 comprende inoltre una membrana flessibile 25, la quale presenta una prima faccia FI, sulla quale la seconda porzione di estremità 24B degli elementi di contatto 22 è atta ad andare in battuta, ed una seconda faccia F2, opposta alla prima faccia FI, tale seconda faccia F2 essendo una faccia inferiore secondo il riferimento locale della figura 2A, ovvero una faccia rivolta vesto un dispositivo da testare, e tale prima faccia FI essendo una faccia superiore secondo il riferimento locale della figura 2A, ovvero una faccia rivolta verso la testa di misura 2 1 .

Opportunamente, la testa di misura 21 è interposta tra la membrana flessibile 25 e la piastra di supporto 23. Nello specifico, la membrana flessibile 25 comprende una prima porzione o porzione centrale 25A e una seconda porzione o porzione periferica 25B, le quali sono destinate al contatto con la testa di misura 2 1 e con la piastra di supporto 23, rispettivamente.

La membrana flessibile 25 è in collegamento elettrico con la piastra di supporto 23 tramite la sua porzione periferica 25B, tale collegamento elettrico avvenendo ad esempio tramite opportune piazzole di contatto 26 conduttive della piastra di supporto 23 e opportune piazzole di contatto o porzioni conduttive (non illustrate) realizzate sulla membrana flessibile nella sua porzione periferica 25B, come verrà illustrato anche nel seguito.

Come mostrato nella figura 2 A, le piazzole di contatto 26 della piastra di supporto 23 sono realizzate su una sua faccia F rivolta verso la testa di misura 21, tale faccia F essendo una faccia inferiore secondo il riferimento locale della figura 2 A.

In una forma di realizzazione non illustrata nelle figure, la piastra di supporto 23 può comprendere opportune aperture per consentire il passaggio della membrana flessibile 25 attraverso di essa, tale membrana flessibile 25 essendo in questo caso collegata con piazzole di contatto (non illustrate) realizzate su una faccia opposta alla faccia F della piastra di supporto 23, ovvero su una sua faccia superiore secondo il riferimento locale della figura 2A. Alternativamente, la membrana flessibile 25 può essere direttamente collegata airapparecchiatura di test.

In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, porzioni conduttive della membrana flessibile 25 sono collegate alle piazzole di contatto 26 della piastra di supporto 23 mediante un contatto premente. Alternativamente, la membrana flessibile 25 e la piastra di supporto 23 possono essere associate mediante una gomma conduttiva o una saldatura.

Come illustrato nella figura 2 A, mentre la porzione periferica 25B della membrana flessibile 25 è in contatto con la piastra di supporto 23, la sua porzione centrale 25A è associata ad almeno un supporto 28, il quale è preferibilmente piastriforme.

In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, il supporto 28, sul quale la membrana flessibile 25 viene disposta, comprende una pluralità di fori guida 28h in grado di alloggiare in modo scorrevole una pluralità di micro-sonde di contatto 30, le quali sono atte a contattare piazzole di contatto 32 del dispositivo da testare su un wafer semiconduttore 33, tra gli elementi di contatto 22 e tali micro-sonde di contatto 30 essendo interposta la membrana flessibile 25.

Come illustrato in figura 2B, la scheda di misura 20 secondo la presente invenzione comprende ulteriormente opportuni mezzi di trattenimento 29 atti a tenere in posizione la membrana flessibile 25. È così garantito il corretto trattenimento della membrana flessibile 25 nella scheda di misura 20 durante il suo funzionamento, in particolare viene così assicurato che la membrana flessibile 25 sia tenuta sempre tesa e nella posizione corretta sul supporto 28, evitando ad esempio un suo spostamento indesiderato in occasione del contatto tra le microsonde di contatto 30 e le piazzole di contatto 32 del dispositivo di test.

In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione illustrata in figura 2B, i mezzi di trattenimento 29 sono nella forma di un ulteriore supporto, sempre indicato con il riferimento numerico 29, la membrana flessibile 25 essendo interposta tra il supporto 28 e tale ulteriore supporto 29.

L’ulteriore supporto 29 comprende una pluralità di ulteriori fori guida 29h che sono in grado di alloggiare gli elementi di contatto 22. In alternativa, l’ulteriore supporto 29 può comprendere un’unica apertura in corrispondenza di tutti gli elementi di contatto 22.

Le micro-sonde di contatto 30 comprendono un corpo 30C che si estende anch’esso lungo l’asse longitudinale H-H tra una prima porzione di estremità 30A ed una seconda porzione di estremità 30B, tale seconda porzione di estremità 30B essendo atta a contattare le piazzole di contatto 32 del dispositivo da testare integrato sul wafer semiconduttore 33.

Vantaggiosamente secondo la presente invenzione, la membrana flessibile 25 è opportunamente sagomata in modo da comprendere, preferibilmente nella sua porzione centrale 2 5 A, una pluralità di lembi o ritagli 27.

In particolare, come illustrato in maggior dettaglio nella figura 3, i lembi 27 sono sporgenti e si estendono nella porzione centrale 25A della membrana flessibile 25 lungo un asse H’-H’, il quale è sostanzialmente ortogonale all’asse H-H, tra una prima estremità o estremità prossimale 27A, collegata alla membrana flessibile 25, ed una seconda estremità o estremità distale 27B, la quale risulta sporgente e non collegata a nessuna porzione della membrana flessibile 25.

In altre parole, la membrana flessibile 25 presenta almeno un’apertura 25r, preferibilmente realizzata nella sua porzione centrale 25A, in cui si estendono i lembi 27 la cui estremità distale 27B risulta quindi libera, tra lembi adiacenti essendo definito un opportuno spazio vuoto 25v che li separa.

Facendo sempre riferimento alla figura 3, l’estremità distale 27B di ciascun lembo 27 comprende, sulla prima faccia FI rivolta verso la testa di misura 21, una piazzola di contatto superiore 40, preferibilmente realizzata in un materiale metallico, sulla quale la seconda porzione di estremità 24B degli elementi di contatto 22 è in battuta.

Come illustrato in maggior dettaglio nella figura 4, la quale mostra una vista laterale di una porzione della scheda di misura 20 della figura 2B, la seconda porzione di estremità 24B di ogni elemento di contatto 22 è in battuta sulla prima faccia FI della membrana flessibile 25, in corrispondenza dell’estremità distale 27B di un relativo lembo 27. Similmente, la prima porzione di estremità 30A di ogni microsonda di contatto 30 è in battuta sulla seconda faccia F2 della membrana flessibile 25, sempre in corrispondenza di tale estremità distale 27B.

In altre parole, la seconda porzione di estremità 24B degli elementi di contatto 22 e la prima porzione di estremità 30A delle microsonde di contatto 30 sono entrambe in battuta contro l’estremità distale 27B di uno stesso relativo lembo 27 della membrana flessibile 25, ma da parti opposte di tale lembo 27, vale a dire sulla prima faccia FI e sulla seconda faccia F2 della membrana flessibile 25, rispettivamente. In questo modo, opportunamente, mentre gli elementi di contatto 22 sono in battuta sulla prima faccia FI della membrana flessibile 25 tramite la loro seconda porzione di estremità 24B, in corrispondenza dell’estremità distale 27B di un relativo lembo 27, le micro-sonde di contatto 30 sono in battuta sulla seconda faccia F2 della membrana flessibile 25 tramite la loro prima porzione di estremità 30A, in corrispondenza di un relativo elemento di contatto 22.

Opportunamente, le micro- sonde di contatto 30 hanno una lunghezza molto inferiore rispetto alla lunghezza delle sonde di contatto utilizzate nelle soluzioni note, in particolare esse hanno una lunghezza inferiore ad almeno 500 μπι. Si sottolinea che, nella presente descrizione, con il termine lunghezza si intende una dimensione delle micro-sonde di contatto 30 e degli elementi di contatto 22 misurata in una direzione parallela all’asse longitudinale H-H.

È quindi evidente che le micro-sonde di contatto 30 della scheda di misura 20 della presente invenzione sono adatte per il test di dispositivi ad elevata frequenza, la loro lunghezza essendo tale da evitare svantaggiosi fenomeni di auto induttanza.

Secondo la forma di realizzazione delle figure 2 A, 2B, 3 e 4, ciascun elemento di contatto 22 è in battuta sulla prima faccia FI di un lembo 27 della membrana flessibile 25 in corrispondenza della prima porzione di estremità 30A di una relativa micro- sonda di contatto 30, a sua volta in battuta sulla seconda faccia F2 di tale membrana flessibile 25. In particolare, il numero di elementi di contatto 22 corrisponde in tal caso al numero delle micro -sonde di contatto 30, realizzando in questo modo una corrispondenza uno a uno tra tali elementi di contatto 22 e tali micro-sonde di contatto 30. In Elitre parole, ad ogni microsonda di contatto 30 corrisponde un relativo elemento di contatto 22 in battuta sulla membrana flessibile 25 ma sulla faccia opposta della stessa. Come sarà chiarito nel seguito, gli elementi di contatto 22 agiscono come elementi ammortizzatori per le micro- sonde di contatto 30, le quali realizzano il trasporto di segnali tra la scheda di misura 20 ed il dispositivo da testare integrato sul wafer 33.

Va sottolineato che, in questa forma di realizzazione, gli elementi di contatto 22 sono elettricamente isolati dalle micro-sonde di contatto 30, in particolare grazie alla membrana flessibile 25 interposta tra di essi.

Facendo sempre riferimento alla figura 4, il supporto 28 e l’ulteriore supporto 29 sono tali da permettere un movimento verticale lungo l’asse longitudinale H-H dei lembi 27, in particolare della loro estremità distale 27B.

Nello specifico, tra il supporto 28 e l’ulteriore supporto 29 è definito uno spazio vuoto 31 tale da permettere il movimento deirestremità distale 27B dei lembi 27, in occasione del contatto della seconda porzione di estremità 30B delle micro-sonde di contatto 30 con le piazzole di contatto 32 del dispositivo da testare.

In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, sempre illustrata in figura 4, l’ulteriore supporto 29 comprende un recesso 31’ che realizza lo spazio vuoto 31 tra il supporto 28 e tale ulteriore supporto 29 in cui si muovono i lembi 27.

Di conseguenza, grazie alla presenza dello spazio vuoto 31, le estremità distali 27B dei lembi 27, i quali sono flessibili, sono libere di muoversi sotto la spinta delle micro-sonde di contatto 30 in occasione del loro contatto con le piazzole di contatto 32 del dispositivo da testare.

Il recesso 31’ può essere formato tramite un processo di abbassamento dell’ulteriore supporto 29. Alternativamente, in una forma di realizzazione non illustrata nelle figure, l’ulteriore supporto 29 può essere suddiviso in un primo elemento pias triforme, il quale è a contatto con la membrana flessibile 25 e comprende un’apertura centrale, e in un secondo elemento pias triforme che sormonta tale primo elemento e comprende i fori per ralloggiamento degli elementi di contatto 22, lo spazio vuoto 31 in cui si muovono i lembi 27 essendo in questo caso definito dall’apertura centrale del primo elemento piastriforme.

Durante il contatto delle micro- sonde di contatto 30 con il dispositivo da testare, gli elementi di contatto 22 agiscono da elementi ammortizzanti, regolando la forza di contatto sulle piazzole di contatto 32 di tale dispositivo da testare.

Si sottolinea infatti che gli elementi di contatto 22 della testa di misura 21 hanno una lunghezza generalmente compresa tra 1.5 mm e 10 mm, ovvero una lunghezza molto maggiore di quella delle relative micro-sonde di contatto 30 che, come visto in precedenza, è inferiore a 500 pm, e quindi hanno una capacità di flessione molto maggiore, tale da garantire l’effetto ammortizzante di tali elementi di contatto 22 per le micro -sonde di contatto 30.

Opportunamente, gli elementi di contatto 22 sono altresì realizzati con materiali adatti a massimizzare l’effetto ammortizzante per le relative micro-sonde di contatto 30.

Ulteriormente, si sottolinea che ciascun elemento di contatto 22 si muove in modo indipendente rispetto a quelli adiacenti, così che ciascuna micro -sonda di contatto 30 si muove in modo indipendente rispetto a quelle adiacenti in occasione del contatto con le piazzole di contatto 32 del dispositivo di test. Questo, unitamente alla flessibilità della membrana flessibile 25 interposta, ed in particolare dei suoi lembi 27, consente di compensare efficacemente eventuali differenze di livello del dispositivo da testare, in particolare delle sue piazzole di contatto 32.

Vi è inoltre da notare che gli elementi di contatto 22 fungono altresì da elementi di pre-carico che tengono in pressione la membrana flessibile 25, in particolare l’estremità distale 27B dei lembi 27, contro la prima porzione di estremità 30A delle micro-sonde 30, tali elementi di contatto 22 garantendo quindi anche il corretto accoppiamento meccanico tra le micro-sonde di contatto 30 e la membrana flessibile 25.

Come evidente dalle figure 3 e 4, l’estremità distale 27B dei lembi 27 della membrana flessibile 25 comprende un’apertura 34, così come la prima porzione di estremità 30A delle micro-sonde di contatto 30 comprende una porzione sporgente 35 in impegno con detta apertura 34, permettendo in questo modo un miglior accoppiamento tra micro-sonde di contatto 30 e membrana flessibile 25, tale porzione sporgente 35 essendo realizzata sulla sommità della prima porzione di estremità 30A delle micro-sonde di contatto 30, in particolare in corrispondenza di un bordo superiore della prima porzione di estremità 30A, tale bordo superiore essendo quello maggiormente lontano dalla porzione prossimale 27A dei lembi 27 quando la micro-sonda di contatto 30 è associata al relativo lembo 27.

La porzione sporgente 35, in impegno con l’apertura 34 dei lembi 27, realizza inoltre una barriera o elemento di contenimento di tali lembi 27, permettendo di formare una loro porzione sollevata L. In particolare, il posizionamento delle micro- sonde di contatto 30, le quali sono associate all’estremità distale 27B dei lembi 27, rispetto all’estremità prossimale 27A dei lembi 27 determina la presenza della porzione sollevata L. L’altezza h di tale porzione sollevata L, misurata lungo l’asse H-H rispetto al piano in cui giace la membrana flessibile 25, è opportunamente calibrata in modo che, in fase di movimento verticale o overtravel, l’estremità distale 27B dei lembi 27 si sollevi evitando eccessivi sforzi di trazione per la membrana flessibile 25. A titolo di esempio non limitativo, per un overtravel massimo stimato di 100 μιη, l’altezza h di tale porzione sollevata L è opportunamente calibrata in modo che in fase di overtravel l’estremità distale 27B dei lembi 27 si sollevi di almeno 15 pm.

In una forma di realizzazione alternativa della presente invenzione, non è prevista la porzione sporgente 35 e le micro-sonde di contatto 30, in particolare la superficie superiore della loro prima porzione di estremità 30A, vengono saldate ai lembi 27 della membrana flessibile 25. In questo caso, è inoltre possibile saldare i lembi 27 solamente in corrispondenza di un bordo superiore della prima porzione di estremità 30A, tale bordo superiore essendo preferibilmente quello maggiormente lontano dalla porzione prossimale 27A dei lembi 27. In questa forma di realizzazione, in cui le micro -sonde di contatto 30 sono saldate alla membrana flessibile 25, il supporto 28 può fungere solamente da supporto di tale membrana flessibile 25.

Facendo ancora riferimento alla figura 4, i fori guida 28h del supporto 28 comprendono una porzione ribassata 281 che realizza uno spallamento SI in ciascuno di tali fori guida 28h.

In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, sempre illustrata in figura 4, il supporto 28 comprende almeno un primo ed un secondo elemento piastriforme, indicati rispettivamente come 28A e 28B, i quali sono sovrapposti e solidali tra loro.

Più in particolare, il primo elemento piastriforme 28A è dotato di aperture 2 8 Ah aventi un diametro superiore rispetto a corrispondenti aperture 28Bh del secondo elemento piastriforme 28B, così che quando tali aperture del primo e secondo elemento piastriforme, 28Ah e 28Bh, sono concentricamente sovrapposte, esse formano i fori guida 28h del supporto 28, i quali sono dotati della porzione ribassata 281 menzionata in precedenza.

Si sottolinea che, nella presente descrizione, con il termine diametro si intende una dimensione trasversale massima.

Gli spessori degli elementi piastriformi 28A e 28B possono variare a seconda delle esigenze e/o circostanze. A titolo di esempio, lo spessore del primo elemento piastriforme 28A può variare da 150 a 200 μπι, preferibilmente 150 μπι, mentre lo spessore del secondo elemento piastriforme 28B può variare da 80 a 150 μιη, preferibilmente 100 pm. Lo spessore dell’ulteriore supporto 29, se presente, può invece variare da 200 a 400 pm, preferibilmente 250 pm.

È inoltre possibile realizzare gli elementi piastriformi 28A e 28B con uno stesso materiale o con materiali differenti. Ulteriormente, è possibile considerare un supporto 28 comprendente un numero di elementi piastriformi maggiori di due.

Facendo ora rifermento alla figura 5A, la prima porzione di estremità 30A delle micro-sonde di contatto 30 presenta un diametro DI maggiore del diametro D2 del corpo 30C di tali micro-sonde di contatto 30, in modo da facilitare l’associazione tra l’estremità distale 27B dei lembi 27 e tale prima porzione di estremità 30A.

La prima porzione di estremità 30A delle micro- sonde di contatto 30, la quale ha il diametro DI maggiore del diametro D2 del corpo 30C, definisce una superficie S2 dalla quale sporgono una prima e una seconda porzione sporgente, indicate rispettivamente come 36A e 36B. In altre parole, la prima e la seconda porzione sporgente, 36A e 36B, sono aggettanti dalla superficie S2 della prima porzione di estremità 30A verso lo spallamento SI dei fori guida 28h, senza tuttavia andare in battuta su di esso, un gap calibrato, usualmente di pochi μχη, essendo presente tra la prima e seconda porzione sporgente, 36A e 36B, e tale spallamento S 1.

Ulteriormente, la prima porzione di estremità 30A delle microsonde di contatto 30 comprende una porzione smussata 37 nella sua sommità. In particolare, la porzione smussata 37 è realizzata in corrispondenza di un bordo superiore della prima porzione di estremità 30A, il quale bordo è quello che si trova maggiormente vicino alla porzione prossimale 27A dei lembi 27 quando la micro-sonda di contatto 30 è associata al relativo lembo 27. In altre parole, la porzione smussata 37 è realizzata in corrispondenza del bordo opposto rispetto alla porzione sporgente 35, se presente.

La porzione smussata 37 definisce sulla sommità della prima porzione di estremità 30A una superficie inclinata 37S sulla quale il lembo 27 si adagia durante il contatto delle micro- sonde di contatto 30 con le piazzole 32 del dispositivo di test, vale a dire durante il movimento verticale o overtravel delle micro- sonde di contato 30. In questo modo, grazie alla porzione smussata 37, si evitano danneggiamenti della membrana flessibile 25 durante la fase di overtravel evitando l’appoggio della stessa su uno spigolo vivo.

Ulteriormente, come si osserva dalle figure 5A e 5B, il corpo 30C delle micro-sonde di contatto 30 è un corpo astiforme opportunamente rastremato. In particolare, il diametro D2 del corpo 30C delle micro-sonde di contatto 30 è variabile lungo l’asse longitudinale H-H, così che tale corpo 30C presenta una sezione trasversale non costante lungo tale asse longitudinale H-H.

Ancora più in particolare, in corrispondenza della prima porzione di estremità 30A, il diametro D2 è massimo ed è maggiore di quello dell’apertura 28Bh del secondo elemento piastriforme 28B, tale diametro D2 diminuendo man mano che ci si sposta lungo l’asse longitudinale H-H dalla prima porzione di estremità 30A verso la seconda porzione di estremità 30B, fino ad avere un valore costante. In altre parole, il corpo 30C delle micro-sonde di contatto 30 comprende una porzione allargata 30D, realizzata in una sua porzione vicina alla prima porzione di estremità 30A, in cui il diametro D2 ha un valore massimo in corrispondenza di tale prima porzione di estremità 30A e diminuisce in allontanamento da essa, tale diametro D2 essendo costante al di fuori di tale porzione allargata 3 OD, in particolare inferiore al diametro dell’apertura 28Bh del secondo elemento piastriforme 28B.

II diametro D2 variabile è ottenuto smussando almeno una delle quattro pareti del corpo 30C delle micro-sonde di contatto 30, preferibilmente due pareti. Ad esempio, la porzione allargata 30D, airinterno della quale il diametro D2 è variabile, può comprendere due facce inclinate verso l’interno del corpo astiforme 30C a partire dalla superficie inferiore della prima porzione di estremità 30A, tali facce presentando eventualmente una concavità ed essendo preferibilmente due facce contigue, le rimanenti facce essendo tra loro parallele.

Opportunamente, la forma del corpo 30C delle micro-sonde di contatto 30 da un lato evita un loro incastro all’interno dei fori guida 28h, dall’altro riduce il gioco tra di esse e le pareti di tali fori guida 28h, in particolare le pareti delle aperture 28Bh del secondo elemento piastriforme 28B.

Il trattenimento delle micro-sonde di contatto 30 all’interno dei fori guida 28h è quindi realizzato dalla battuta o appoggio delle facce inclinate della porzione allargata 30D contro i bordi dello spallamento SI. Nel caso di usura di tali facce, il trattenimento è realizzato dalla battuta della prima e seconda porzione sporgente, 36A e 36B, contro lo spallamento SI dei fori guida 28h.

Ulteriormente, la forma del corpo 30C permette alle microsonde di contatto 30 di essere riposizionate, sotto la spinta degli elementi di contatto 22 di pre-carico, nella stessa posizione operativa dopo il contatto con le piazzole di contatto 32 del dispositivo di test.

Si sottolinea che la forma di realizzazione illustrata nelle figure 4, 5 A e 5B è fornita solamente a titolo di esempio non limitativo della presente invenzione, le micro- sonde di contatto 30 potendo avere una qualunque altra forma opportuna.

Facendo ora riferimento alla figura 6, la membrana flessibile 25 comprende opportune piste conduttive 38 per il trasporto e il reindirizzamento dei segnali tra il dispositivo di test e la piastra di supporto 23. Nello specifico, le piste conduttive 38 si estendono a partire dall’estremità distale 27B dei lembi 27, in particolare dal punto dei lembi 27 in corrispondenza del quale la prima porzione di estremità 30A delle micro-sonde di contatto 30 è in battuta.

Di conseguenza, la membrana flessibile 25 provvede al reindirizzamento dei segnali verso la scheda PCB per mezzo delle piste conduttive 38 e quindi svolge anche la funzione generalmente svolta dagli space transformer delle schede di misura note.

È ovviamente possibile prevedere che la scheda di misura 20 comprenda ulteriormente una scheda aggiuntiva con funzione di space transformer, il reindirizzamento dei segnali potendo essere realizzato sia dalle piste conduttive 38 della membrana flessibile 25 sia da tale space transformer.

Opportunamente, l’estremità distale 27B di ciascun lembo 27 comprende, sulla seconda faccia F2, una piazzola di contatto inferiore 39, realizzata in un materiale metallico e sulla quale la prima porzione di estremità 30A delle micro-sonde di contatto 30 è in battuta, da tale piazzola di contatto inferiore 39 estendendosi le piste conduttive 38.

Più in particolare, le piazzole di contatto 39 e 40 della membrana flessibile 25 sono realizzate nella sua porzione centrale 25A, la quale definisce quindi un’area di contatto di tale membrana flessibile 25, tale area di contatto corrispondendo sostanzialmente ad un’area del dispositivo da testare integrato sul wafer 33 comprendente le piazzole di contatto 32, la porzione periferica 25B della membrana flessibile 25 essendo una porzione esterna a tale area di contatto.

Le piazzole di contatto inferiori 39 e le piazzole di contatto superiori 40 servono ulteriormente a rinforzare i lembi 27 della membrana flessibile 25, in particolare sono atte ad attutire la battuta della seconda porzione di estremità 24B degli elementi di contatto 22 e della prima porzione di estremità 30A delle micro- sonde di contatto 30 sulla membrana flessibile 25, agendo in sostanza da struttura protettiva di tale membrana flessibile 25 in corrispondenza dei lembi 27, in particolare della loro estremità distale 27B. Nel caso delle piazzole di contatto inferiori 39, esse permettono inoltre il passaggio dei segnali dalle micro-sonde di contatto 30 alle piste conduttive 38, come osservato in precedenza.

Nelle forme di realizzazione illustrate nelle figure 2A-2B, 3, 4 e 6, gli elementi di contatto 22 non sono atti al trasporto di segnali, ma sono inclusi solamente a guisa di elementi ammortizzanti della scheda di misura 20, così da superare il problema dovuto alla rigidezza delle micro-sonde di contatto 30 ed evitare la rottura delle stesse in occasione del contatto con le piazzole 28 del dispositivo da testare.

Alternativamente, in una forma di realizzazione della presente invenzione illustrata in figura 7, anche un gruppo 22' degli elementi di contatto 22 è atto al trasporto di segnali tra il dispositivo di test e apparecchiatura di test. Ciascun elemento di contatto di tale gruppo 22’ è quindi collegato elettricamente ad una corrispondente microsonda di contatto 30 mediante piste conduttive di collegamento 38’ nella membrana flessibile 25, tali piste conduttive di collegamento 38’ estendendosi tra la prima faccia FI e la seconda faccia F2 di tale membrana flessibile 25. In altre parole, le piste conduttive di collegamento 38’ sono atte a mettere in collegamento le opposte facce FI e F2 della membrana flessibile 25, tali piste essendo realizzate ad esempio riempiendo di materiale conduttivo opportuni fori passanti o percorsi passanti realizzati in tale membrana flessibile 25.

Gli elementi di contatto del gruppo 22’ svolgono quindi una duplice funzione, cioè da un lato fungono da elementi ammortizzanti della scheda di misura 20, in particolare delle sue micro-sonde di contatto 30, dall’altro trasportano segnali verso la piastra di supporto 23. In questa forma di realizzazione, gli elementi di contatto non compresi nel gruppo 22’ sono isolati elettricamente dalle micro-sonde di contatto 30 e anche dagli altri elementi di contatto, mantenendo solamente la funzione di elementi ammortizzanti. Vi è inoltre da dire che gli elementi di contatto del gruppo 22’ atti sono al trasporto di segnali di alimentazione e/o segnali di massa e/o segnali a bassa frequenza tra un dispositivo da testare e tale piastra di supporto 23.

In questa forma di realizzazione, la piastra di supporto 23 comprende ulteriori piazzole di contatto conduttive (non mostrate nelle figure) in corrispondenza della prima porzione di estremità 24 A’ degli elementi di contatto del gruppo 22’, sulle quali tali porzioni di estremità vanno in battuta per l’effettivo trasporto dei segnali verso l’apparecchiatura di test.

Le piste conduttive di collegamento 38’ possono essere tali da collegare la piazzola inferiore 39 della faccia FI e la piazzola superiore 40 della faccia F2, oppure è possibile realizzare un’unica piazzola conduttiva che attraversa la membrana flessibile 25 e affiora su tali facce FI ed F2.

In ogni caso, le piste conduttive 38 si estendono dalla porzione centrale 25A della membrana flessibile lungo i lembi 27 fino alla porzione periferica 25B, così da collegarsi alla piastra di supporto 23. In particolare, le piste conduttive 38 sono in collegamento elettrico, ad esempio tramite contatto premente o saldate, con le piazzole di contatto 26 della piastra di supporto 23.

Facendo nuovamente riferimento alla figura 6, le piste conduttive 38 si estendono lungo la seconda faccia F2 della membrana flessibile 25 a partire dalla relativa micro-sonda di contatto 30, in particolare a partire dalla relativa piazzola inferiore 39.

Le piste conduttive 38 possono anche estendersi sulla prima faccia FI della membrana flessibile 25, se la configurazione lo richiede.

Ulteriormente, le piste conduttive 38 possono estendersi anche all’interno della membrana flessibile 25 (ovvero possono essere annegate in essa). In questo caso, è possibile realizzare una membrana flessibile 25 in cui le piste conduttive 38 sono realizzate su diversi livelli a partire dalla seconda faccia F2. Il numero di livelli della membrana flessibile 25 in cui sono realizzate le piste conduttive 38 può variare a seconda delle esigenze e/o circostanze, in particolare a seconda del numero dei segnali da trasportare e quindi a seconda della complessità del pattern di reindirizzamento da realizzare su tale membrana flessibile 25. A titolo di esempio, è possibile prevedere una configurazione in cui un primo livello comprende piste atte al trasporto del segnale di alimentazione e un secondo livello comprende piste atte al trasporto del segnale di massa.

Le micro-sonde di contatto 30, le quali sono atte a contattare le piazzole di contatto 32 del dispositivo da testare integrato sul wafer semiconduttore 33, sono realizzate in un materiale conduttivo o tramite un’opportuna lega.

La membrana flessibile 25 è realizzata mediante materiali dielettrici, preferibilmente poliammide, in grado di fornire la desiderata flessibilità e il desiderato isolamento elettrico, mentre le piste conduttive 38 sono realizzate in materiale metallico conduttivo, preferibilmente in rame.

La piastra di supporto 23 ha una configurazione analoga a quella delle schede PCB della tecnica nota, con la differenza che le sue piazzole di contatto 26 sono preferibilmente realizzate su una sua porzione periferica, in modo tale che le stesse possano contattare elettricamente le piste conduttive 38 (o eventuali piazzole della membrana) in corrispondenza della porzione periferica 25B della membrana flessibile 25.

Ulteriormente, il supporto 28 e l’ulteriore supporto 29, se presente, sono preferibilmente realizzati in un materiale ceramico.

Si sottolinea inoltre che la lunghezza dei lembi 27, ovvero la loro dimensione misurata lungo l’asse H’-H’, può variare a seconda delle esigenze e/o circostanze. A titolo di esempio, la lunghezza dei lembi 27 può essere molto piccola, di poco superiore ad una dimensione massima delle piazzole inferiori 39, così da ridurre il percorso ad esempio di alcuni segnali di massa. Preferibilmente, la membrana flessibile 25 comprende sia lembi la cui lunghezza è di poco superiore alle piazzole inferiori 39, sia lembi di estensione maggiore.

In una forma di realizzazione alternativa della presente invenzione, illustrata in figura 8, la testa di misura 21 della scheda di misura 20 comprende ulteriori elementi di contatto 22bis atti al trasporto di segnali di alimentazione e/o segnali di massa e/o segnali a bassa frequenza tra un dispositivo da testare e tale piastra di supporto 23.

In particolare, il supporto 28 comprende in questo caso ulteriori fori 28h’ per il passaggio degli ulteriori elementi di contatto 22bis, i quali sono ad esempio destinati al trasporto di segnali che non necessitano di essere trasportati da sonde corte. Nel caso in cui sia presente anche l’ulteriore supporto 29, come illustrato nella figura 8, quest’ultimo comprende una pluralità di fori guida secondari 29h’, concentrici agli ulteriori fori guida 28h’, per il passaggio degli ulteriori elementi di contatto 22bis.

Come illustrato in figura 9, gli ulteriori fori 28h’ sono realizzati nel supporto 28 in una sua area che corrisponde sostanzialmente all’apertura 25r della membrana flessibile 25, così da non dover forare ulteriormente tale membrana flessibile 25.

In un’ulteriore forma di realizzazione non illustrata, la membrana flessibile 25 può venire ulteriormente sagomata o ritagliata in modo opportuno per consentire il passaggio degli ulteriori elementi di contatto 22bis in qualunque sua porzione.

Ovviamente, gli elementi di contatto 22 e gli ulteriori elementi di contatto 22bis sono progettati in modo che tali ulteriori elementi di contatto 2 2 bis e le micro- sonde di contatto 30 esercitino forze sostanzialmente identiche sulle piazzole di contatto 32 del dispositivo di test in fase di overtravel, così come scubs comparabili.

Facendo ora riferimento alle figure 10A e 10B, viene mostrato il funzionamento della scheda di misura 20 secondo la presente invenzione, in differenti condizioni operative. In particolare, a partire da una posizione di riposto (figura 10 A) in cui i lembi 27 della membrana flessibile 25 sono adagiati sul supporto 28, in occasione del contatto della seconda porzione di estremità 30B delle micro-sonde di contatto 30 con il dispositivo di test (figura 10B), i lembi 27 della membrana flessibile 25 vengono sollevati e si muovono lungo l’asse longitudinale H-H, gli elementi di contatto 22 garantendo sempre la corretta pressione di tali micro-sonde di contatto 30 sulle piazzole di contatto 32 del dispositivo di test, nonché la corretta pressione della membrana flessibile 25 sulla prima porzione di estremità 30A di tali micro-sonde di contatto 30. Si nota inoltre che la porzione sollevata L dei lembi 27 è tale da evitare sfavorevoli sforzi di trazione.

A tal proposito, si rimarca nuovamente che la pressione che gli elementi di contatto 22 esercitano sulle micro-sonde di contatto 30 è opportunamente calibrata in modo tale che, da un lato, la membrana flessibile 25 sia sempre spinta contro la prima porzione di estremità 30A delle micro-sonde di contatto 30, e che, dall’altro, sia sempre garantito un corretto contatto meccanico ed elettrico delle micro- sonde di contatto 30 con il dispositivo di test, ovvero è calibrata tenendo conto sia della pressione di pre-carico, sia della pressione di lavoro.

Infine, si sottolinea che in una forma di realizzazione della presente invenzione non illustrata nelle figure, il corpo principale 21’ della testa di misura 21 comprende almeno una guida, dotata di una pluralità di fori guida entro i quali gli elementi di contatto 22 sono alloggiati scorrevolmente.

In conclusione, la presente invenzione fornisce una scheda di misura dotata di micro- sonde per il contatto con un dispositivo da testare, ciascuna di tali micro-sonde avendo una porzione di estremità in battuta su un’estremità di un relativo lembo di una pluralità di lembi ritagliati in una membrana flessibile compresa in tale scheda di misura, elementi di contatto di una testa di misura avendo anch’essi una porzione di estremità in battuta su tale estremità dei lembi ma su una faccia opposta della membrana flessibile, agendo in questo modo da elementi di supporto ammortizzanti per le relative micro-sonde di contatto, tale estremità di tali lembi muovendosi in occasione del contatto delle micro-sonde con il dispositivo di test.

Vantaggiosamente secondo la presente invenzione, la scheda di misura proposta è particolarmente performante in applicazioni a radiofrequenza, grazie alle dimensioni ridotte delle micro-sonde di contatto in essa comprese, aventi una lunghezza inferiore a quella degli elementi di contatto ed in particolare inferiore a 500 pm.

La presenza degli elementi di contatto della testa di misura interposta tra la membrana flessibile e la PCB, i quali funzionano in sostanza da singoli elementi ammortizzanti per ciascuna micro-sonda di contatto (ovvero sono atti ad ammortizzare il contatto tra la micro-sonda di contatto e le piazzole di contatto di un dispositivo da testare) consente di ovviare alla rigidezza di tali micro- sonde di contatto di lunghezza ridotta, riducendo drasticamente le possibilità di rottura delle micro-sonde stesse e garantendo al contempo un’adeguata riduzione della pressione da esse esercitata, scongiurando eventuali rotture delle piazzole di contatto dei dispositivi da testare su cui le micro-sonde vanno in battuta.

Si sottolinea infatti che gli elementi di contatto della testa di misura, grazie alla lunghezza maggiore rispetto alle relative micro- sonde di contatto, hanno una capacità di flessione molto maggiore.

Di conseguenza, la scheda di misura della presente invenzione permette da un lato il test di dispositivi elettronici ad elevata frequenza, dall’altro permette di evitare la rottura delle sue micro-sonde di contatto e/o delle piazzole di contatto del dispositivo da testare, risolvendo quindi il problema tecnico della presente invenzione.

Le micro- sonde della scheda di misura della presente invenzione hanno opportunamente una vita utile molto lunga, tali micro-sonde essendo in ogni caso facilmente sostituibili.

Ciò che rende la presente soluzione particolarmente attrattiva rispetto alle soluzioni note è la presenza di una pluralità di elementi di contatto discreti in battuta sull’estremità distale dei lembi della membrana flessibile, ciascuno di tali elementi di contatto realizzando un supporto per una corrispondente micro-sonda di contatto in maniera completamente indipendente dagli altri elementi di contatto e dalle altre micro-sonde di contatto, in grado quindi di compensare ogni eventuale mancanza di uniformità nella scheda di misura, in termini di livelli, altezze e forza esercitata sulle piazzole.

In questo modo, si ha una completa indipendenza del movimento di una micro-sonda di contatto rispetto a quelle adiacenti, proprio grazie airindipendenza del movimento dei singoli elementi di contatto che fungono da ammortizzatori di tali micro- sonde e alla presenza dei diversi lembi flessibili indipendenti della membrana stessa.

La scheda di misura della presente invenzione funziona quindi correttamente anche in caso di problemi di planarità degli elementi che la compongono o del wafer e dei dispositivi da testare in esso compresi.

Gli elementi di contatto fungono inoltre da elementi di precarico delle micro-sonde di contatto, garantendo che tali micro-sonde siano sempre associate al relativo lembo flessibile della membrana, la quale realizza inoltre vantaggiosamente il desiderato sbroglio dei segnali aH’interno della scheda di misura.

Ulteriormente, la possibilità di adottare una configurazione ibrida, in cui ulteriori elementi di contatto sono atti al trasporto di specifici segnali, semplifica notevolmente lo sbroglio dei segnali da parte della membrana flessibile, soprattutto nel caso di numerosi segnali da trasportare attraverso la scheda di misura. Ad esempio, tramite tali ulteriori elementi di contatto è possibile trasportare segnali di alimentazione e/o segnali di massa, cioè segnali che non necessitano di sonde di contatto particolarmente corte, mentre i segnali ad elevata frequenza, che richiedono sonde corte per evitare problemi di auto induttanza, sono trasportati dalle micro-sonde di contatto associate alla membrana flessibile.

Si sottolinea infine che i numerosi vantaggi della scheda di misura della presente invenzione sono raggiunti sfruttando la tecnologia delle teste di misura a sonde verticali, senza quindi complicare eccessivamente il suo processo di realizzazione.

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

Claims (29)

1. RIVENDICAZIONI 1. Scheda di misura (20) di un 'apparecchiatura di test di dispositivi elettronici, comprendente una testa di misura (21), la quale alloggia una pluralità di elementi di contatto (22) che si estendono lungo un asse longitudinale (H-H) tra una prima porzione di estremità (24A) e una seconda porzione di estremità (24B), una piastra di supporto (23), sulla quale detta prima porzione di estremità (24 A) è atta ad andare in battuta, ed una membrana flessibile (25), la quale comprende una prima faccia (FI) ed una seconda e opposta faccia (F2), detta scheda di misura (20) essendo caratterizzata dal fatto che una prima porzione (2 5 A) di detta membrana flessibile (25) è associata ad almeno un supporto (28) e comprende una pluralità di lembi (27) che si estendono tra un’estremità prossimale (27A), collegata a detta membrana flessibile (25), ed un’estremità distale (27B), detta scheda di misura (20) includendo ulteriormente una pluralità di micro- sonde di contatto (30) comprendenti un corpo (30C) che si estende lungo detto asse longitudinale (H-H) tra una prima porzione di estremità (30A) ed una seconda porzione di estremità (30B), detta seconda porzione di estremità (24B) di ciascun elemento di contatto (22) essendo in battuta su detta prima faccia (FI) di detta membrana flessibile (25) in corrispondenza di detta estremità distale (27B) di un relativo lembo (27) e detta prima porzione di estremità (30A) di ciascuna micro-sonda di contatto (30) essendo in battuta su detta seconda faccia (F2) di detta membrana flessibile (25) in corrispondenza di un relativo elemento di contatto (22), detta membrana flessibile (25) essendo in collegamento elettrico con detta piastra di supporto (23) tramite una sua seconda porzione (25B) e detta seconda porzione di estremità (30B) di dette micro-sonde di contatto (30) essendo atta a contattare piazzole di contatto (32) di un dispositivo da testare.
2. 2. Scheda di misura (20) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta membrana flessibile (25) è disposta su detto almeno un supporto (28), il quale è dotato di una pluralità di fori guida (28h) per l’alloggiamento di detta pluralità di micro- sonde di contatto (30).
3. 3. Scheda di misura (20) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto di comprendere ulteriormente mezzi di trattenimento (29) atti a tenere in posizione detta membrana flessibile (25).
4. 4. Scheda di misura (20) secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di trattenimento (29) comprendono un ulteriore supporto dotato di una pluralità di ulteriori fori guida (29h) per Tallo ggiamento di detti elementi di contatto (22), detta membrana flessibile (25) essendo interposta tra detto supporto (28) e detto ulteriore supporto (29), tra detto supporto (28) e detto ulteriore supporto (29) essendo definito uno spazio vuoto (31) atto a permettere un movimento di detta estremità distale (27B) di detti lembi (27) in occasione del contatto di detta seconda porzione di estremità (30B) di dette micro-sonde di contatto (30) con dette piazzole di contatto (32) di detto dispositivo da testare.
5. 5. Scheda di misura (20) secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detto spazio vuoto (31) tra detto supporto (28) e detto ulteriore supporto (29) è realizzato da un recesso (31<*>) compreso in detto ulteriore supporto (29), oppure dal fatto che detto ulteriore supporto (29) è suddiviso in un primo elemento pias triforme che comprende un’apertura centrale ed in un secondo elemento piastriforme che sormonta detto primo elemento, detto spazio vuoto (31) essendo definito da detta apertura centrale di detto primo elemento piastriforme.
6. 6. Scheda di misura secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti fori guida (28h) di detto supporto (28) comprendono una porzione ribassata (281) che realizza uno spallamento (SI) in detto supporto (28).
7. 7. Scheda di misura secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detto supporto (28) comprende almeno un primo ed un secondo elemento piastriforme (28A, 28B) sovrapposti e solidali tra loro, detto primo elemento piastriforme (28A) essendo dotato di aperture (2 8 Ah) di diametro superiore rispetto a corrispondenti aperture (28Bh) di detto secondo elemento piastriforme (28B), dette aperture (28Ah) di detto primo elemento piastriforme (28A) essendo concentricamente sovrapposte con dette aperture (28Bh) di detto secondo elemento piastriforme (28B), dette aperture (28Ah, 28Bh) sovrapposte formando detti fori guida (28h) di detto supporto (28) dotati di detta porzione ribassata (281).
8. 8. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta estremità distale (27B) di detti lembi {27) di detta membrana flessibile (25) comprende un’apertura (34), detta prima porzione di estremità (30A) di dette micro- sonde di contatto (30) comprendendo una porzione sporgente (35) in impegno con detta apertura (34).
9. 9 Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzata dal fatto che dette micro-sonde di contatto (30) sono saldate a detti lembi (27) di detta membrana flessibile (25).
10. 10. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che dette micro-sonde di contatto (30) hanno una lunghezza inferiore ad una lunghezza di detti elementi di contatto (22), preferibilmente inferiore ad almeno 500 gm, detta lunghezza essendo misurata lungo detto asse longitudinale (H-H).
11. 11. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta membrana flessibile (25) comprende piste conduttive (38) che si estendono a partire da detta estremità distale (27B) di detti lembi (27).
12. 12. Scheda di misura (20) secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che detta estremità distale (27B) di detti lembi (27) comprende, su detta seconda faccia (F2), una piazzola di contatto inferiore (39) sulla quale detta prima porzione di estremità (30A) di dette micro- sonde di contatto (30) è in battuta, da detta piazzola di contatto inferiore (39) estendendosi dette piste conduttive (38).
13. 13. Scheda di misura (20) secondo la rivendicazione 11 o 12, caratterizzata dal fatto che dette piste conduttive (38) di detta membrana flessibile (25) sono in collegamento elettrico con piazzole di contatto (26) di detta piastra di supporto (23).
14. 14. Scheda di misura (20) secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che detta membrana flessibile (25) e detta piastra di supporto (23) sono collegate elettricamente per mezzo di un contatto premente, una gomma conduttiva o ima saldatura.
15. 15. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 14, caratterizzata dal fatto che dette piste conduttive (38) si estendono lungo detta prima e/o seconda faccia (FI, F2) di detta membrana flessibile (25) e/o si estendono all 'interno di detta membrana flessibile (25).
16. 16. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta estremità distale (27B) di detti lembi (27) comprende, su detta prima faccia (FI), una piazzola di contatto superiore (40) sulla quale detta seconda porzione di estremità (24B) di detti elementi di contatto (22) è in battuta.
17. 17. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta piastra di supporto (23) è una scheda a circuito stampato atta a collegarsi con l’apparecchiatura di test.
18. 18. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto supporto (28) è realizzato in un materiale ceramico.
19. 19. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere ulteriori elementi di contatto (22 bis), i quali sono atti al trasporto di segnali di alimentazione e/o segnali di massa e/o segnali a bassa frequenza tra un dispositivo da testare e detta piastra di supporto (23).
20. 20. Scheda di misura (20) secondo la rivendicazione 19 quando dipendente dalla rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto supporto (28) comprende una pluralità di ulteriori fori guida (28h’) per l’alloggiamento di detti ulteriori elementi di contatto (22bis).
21. 21. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti elementi di contatto (22) di detta testa di misura (21) comprendono un gruppo (22<*>) di elementi di contatto, ciascun elemento di contatto di detto gruppo (22) essendo collegato elettricamente a una corrispondente micro-sonda di contatto (30), gli elementi di contatto non compresi in detto gruppo (22) essendo isolati elettricamente da dette micro-sonde di contatto (30) e dagli elementi di contatto di detto gruppo (22), detti elementi di contatto di detto gruppo (22) essendo atti al trasporto di segnali di alimentazione e/o segnali di massa e/o segnali a bassa frequenza.
22. 22. Scheda di misura (20) secondo la rivendicazione 21, caratterizzata dal fatto che ciascun elemento di contatto di detto gruppo (22) è collegato elettricamente ad una corrispondente micro-sonda di contatto (30) mediante piste conduttive di collegamento (38’) realizzate in detta membrana flessibile (25), dette piste conduttive di collegamento (31’) estendendosi tra detta prima faccia (FI) e detta seconda faccia (F2) di detta membrana flessibile (25).
23. 23. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta testa di misura (21) comprende almeno una guida dotata di una pluralità di fori guida entro i quali detti elementi di contatto (22) sono alloggiati scorrevolmente .
24. 24. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta prima porzione di estremità (30A) di dette micro-sonde di contatto (30) comprende una porzione smussata (37) in corrispondenza di un suo bordo superiore.
25. 25. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta prima porzione di estremità (30A) di dette micro-sonde di contatto (30) ha un diametro (DI), inteso come dimensione trasversale massima, maggiore di un diametro (D2) di detto corpo (30C).
26. 26. Scheda di misura (20) secondo la rivendicazione 25, caratterizzata dal fatto che detto diametro (D2) di detto corpo (30C) è variabile lungo detto asse longitudinale (H-H), detto corpo (30C) essendo astiforme e comprendendo una porzione allargata (3 OD) in cui detto diametro (D2) ha un valore massimo in corrispondenza di detta prima porzione di estremità (30A), detto diametro (D2) diminuendo in detta porzione allargata (30D) lungo detto asse longitudinale (H-H) in allontanamento da detta prima porzione di estremità (30A) ed essendo costante al di fuori di detta porzione allargata (30D).
27. 27. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta prima porzione (25 A) di detta membrana flessibile (25) è una porzione centrale della stessa, mentre detta seconda porzione (25B) di detta membrana flessibile (25) è una porzione periferica della stessa.
28. 28. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti lembi (27) comprendono una porzione sollevata (L) .
29. 29. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere lembi (27) di lunghezza differente, detta lunghezza essendo misurata lungo un asse (H’-H’) di detti lembi (27).