IT201800001170A1

IT201800001170A1 - Testa di misura di tipo cantilever e relativa sonda di contatto

Info

Publication number: IT201800001170A1
Application number: IT201800001170A
Authority: IT
Original assignee: Technoprobe Spa
Priority date: 2018-01-17
Filing date: 2018-01-17
Publication date: 2019-07-17
Also published as: PH12020551091A1; WO2019141633A1; JP2023169352A; EP3740764B1; SG11202006479PA; US11333681B2; JP2021512283A; CN111587377A; KR20200109349A; CN111587377B; TWI815846B; EP3740764A1; TW201932848A; US20200348336A1

Description

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione fa riferimento ad una testa di misura di tipo cantile ver e ad una relativa sonda di contatto.

L'invenzione riguarda in particolare, ma non esclusivamente, una testa di misura atta ad essere installata in una apparecchiatura di test per il testing elettrico di dispositivi integrati su 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 testa di misura è essenzialmente un dispositivo atto a mettere in collegamento elettrico una pluralità di piazzole di contatto di una microstruttura con corrispondenti canali di una macchina di misura che ne esegue il test.

Il test effettuato su circuiti integrati serve a rilevare ed isolare circuiti difettosi già in fase di produzione. Normalmente, le teste 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.

Largamente utilizzate sono le teste di misura cosiddette "cantilever", vale a dire teste di misura comprendenti una pluralità di sonde che si aggettano a sbalzo a partire da un opportuno supporto.

In particolare, come schematicamente illustrato in Figura 1, una testa di misura a sonde a sbalzo o testa di misura cantilever 10 comprende normalmente un anello di supporto 11, ad esempio di alluminio, ceramica o altro materiale idoneo, associato ad una scheda di circuito integrato o scheda PCB 12. Un supporto 13, normalmente in resina, è associato all'anello di supporto 11 ed è atto ad inglobare una pluralità di elementi di contatto mobili o sonde di contatto 14, che sono normalmente costituite da fili di leghe speciali con buone proprietà elettriche e meccaniche e fuoriescono dal supporto in resina 13 con un opportuno angolo a rispetto ad un piano di riferimento, in particolare il piano di un dispositivo da testare 15, ad esempio un wafer di circuiti integrati da testare con tali sonde di contatto 14. Per questo motivo, sonde di contatto 14 siffatte sono indicate appunto come sonde a sbalzo o cantilever.

In particolare, le sonde di contatto cantilever 14 presentano una porzione terminale, denominata usualmente uncino 14 a, che è piegata con una opportuna angolazione rispetto ad un corpo di sonda 14b. L’uncino 14a termina con una punta di contatto 16A atta ad andare in battuta su una piazzola o pad di contatto 15A del dispositivo da testare 15. Gli uncini 14a sono quindi ripiegati in corrispondenza di un punto di piega 14c definito tra il corpo di sonda 14b e l’uncino 14a, in maniera tale che gli uncini 14a risultino sostanzialmente ortogonali al piano del dispositivo da testare 15.

Il buon collegamento fra le punte di contatto 16A delle sonde di contatto 14 della testa di misura cantilever 10 e i pad di contatto 15A del dispositivo da testare 15 è assicurato dalla pressione della testa di misura cantilever 10 sul dispositivo stesso, le sonde di contatto 14 subendo una flessione in verticale in senso opposto al movimento del dispositivo verso la testa di misura cantilever 10.

In particolare, quando il dispositivo da testare 15 si sposta verticalmente contro l'uncino 14a, come avviene nelle normali operazioni di testing di wafer di circuiti integrati, la corrispondente sonda di contatto 14 si flette in direzione sostanzialmente ortogonale al piano di tale dispositivo da testare 15 ed il suo punto di piega 14c percorre un arco di cerchio.

Un primo tratto di sonda 18a sporgente rispetto al supporto in resina 13 in direzione del dispositivo da testare 15 definisce così un braccio di lavoro per la sonda di contatto 14 nel suo movimento di flessione verticale e viene comunemente indicato con il termine "free lenght" .

La forma ad uncino delle sonde di contatto cantilever 14 è tale per cui, durante il contatto con i pad di contatto 15A del dispositivo da testare 15 e la loro escursione verso l'alto o "overtravel" oltre un punto di contatto prestabilito, gli uncini 14a si muovono sui pad di contatto 15A nella direzione determinata dalla geometria del sistema testa di misura-dispositivo da testare, garantendo il cosiddetto scrub delle punte di contatto 16A delle sonde di contatto cantilever 14 su tali pad di contatto 15A,

Ogni sonda di contatto cantilever 14 comprende inoltre un secondo tratto di sonda 18b sporgente dal supporto in resina 13 in direzione della scheda PCB 12 e terminante con una ulteriore estremità 16B della sonda di contatto 14 che è usualmente saldata alla scheda PCB 12 in corrispondenza di una saldatura 17.

Per poter realizzare tale saldatura, il secondo tratto di sonda 18b deve avere una dimensione adeguata, in particolare dell’ordine dei centimetri, ossia almeno il doppio delle dimensioni solite dei dispositivi da testare 15 che sono chip o die di dimensioni pari a 5mm di lato; è infatti usuale realizzare le saldature 17 manualmente, sonda per sonda, con l’ausilio di microscopio e pinzettine.

Si ha quindi la necessità di prevedere dello spazio per realizzare le saldature 17 e quindi per i tratti di sonda 18b sporgenti verso la scheda PCB 12; in particolare, le dimensioni di ingombro della testa di misura cantilever 10 aumentano in virtù dello spazio che occorre prevedere attorno all’anello di supporto 11 per realizzare contatti separati ossia separate saldature 17 per ogni sonda di contatto 14.

Occorre in particolare tener presente che, mentre le dimensioni dei dispositivi da testare 15 in forma di chip o die sono di circa 5mm, il secondo tratto di sonda 18b per realizzare la saldatura 17 deve avere lunghezza anche di centimetri (almeno 10mm=1cm, ossia il doppio della dimensione del die).

È altresì opportuno notare che la forza esercitata da ciascuna sonda di contatto 14 sui pad di contatto 15A del dispositivo da testare 15 dipende da molti fattori, fra i quali i principali sono: il tipo di materiale in cui la sonda di contatto 14 è realizzata, la sua forma, l'angolazione a del suo uncino di contatto 14a, la lunghezza del suo primo tratto 18a sporgente o free lenght e l' overtravel del dispositivo da testare 15. Tali fattori determinano inoltre l'entità dello scivolamento degli uncini di contatto 14a sui pad di contatto 15A, ossia del cosiddetto " scrub".

È altresì noto nel campo utilizzare anelli di supporto 11, realizzati in genere in alluminio, ceramica o altro materiale idoneo, aventi forme differenti, a seconda del set di pad di contatto 15A su cui deve essere effettuato il test, in maniera da uniformare il valore di free lenght delle sonde di contatto 14 e quindi uniformare il valore della forza da esse esercitate sui pad stessi, garantendo così una uniformità di consumo e di comportamento dell'intera testa di misura cantilever 10.

In alternativa, è possibile realizzare una testa di misura con tecnologia verticale, come schematicamente illustrato in Figura 2.

Una tale testa di misura verticale, complessivamente indicata con 20, comprende essenzialmente una pluralità di sonde di contatto 21, normalmente formate da fili di leghe speciali con buone proprietà elettriche e meccaniche e trattenute da almeno una coppia di supporti o guide sostanzialmente piastriformi e paralleli tra loro ed estese in una direzione sostanzialmente ortogonale ad un piano definito da un dispositivo da testare 25, nella forma solitamente di un wafer di circuiti integrati, come visto in precedenza.

In particolare, la testa di misura verticale 20 comprende almeno un supporto piastriforme inferiore, usualmente indicato come “lower die” o anche semplicemente guida inferiore 22, ed un supporto piastriforme superiore, usualmente indicato come “upper die” o anche semplicemente guida superiore 23, aventi rispettivi fori guida 22A e 23A entro i quali scorre almeno una sonda di contatto 2 1.

Le sonde e le guide sono alloggiate all’interno di un contenitore o case 24 e sono poste ad una certa distanza fra loro in modo da lasciare una zona libera o zona d'aria 24A per il movimento e l’eventuale deformazione delle sonde di contatto 21; per questo motivo tale zona 24A è indicata anche come zona di flessione.

Ogni sonda di contatto 21 termina ad un’estremità con una punta di contatto 21 A destinata ad andare in battuta su una piazzola o pad di contatto 25A del dispositivo da testare 25, così da realizzare il contatto meccanico ed elettrico fra tale dispositivo da testare 25 ed una apparecchiatura di test (non rappresentata) di cui la testa di misura verticale 20 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 il dispositivo da testare o l’apparecchiatura di test, tale zona o regione di estremità essendo non necessariamente appuntita.

In alcuni casi, le sonde di contatto 21 sono vincolate alla testa stessa in corrispondenza della guida superiore 23 in maniera fìssa: si parla di teste di misura a sonde bloccate.

Più frequentemente però si utilizzano teste di misura con sonde non bloccate in maniera fìssa, ma tenute interfacciate ad una cosiddetta board, eventualmente 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 i pad di contatto su di essa realizzati, rispetto ai pad di contatto presenti sul dispositivo da testare, in particolare con un allentamento dei vincoli di distanza tra i centri dei pad stessi.

In questo caso, come illustrato in figura 2, la sonda di contatto 21 presenta un'ulteriore punta di contatto, indicata come testa di contatto 21B verso una piazzola o pad 26B di una pluralità di pad di contatto di uno space transformer 26. Il buon contatto elettrico tra sonde 21 e space transformer 26 viene sempre assicurato mediante la battuta in pressione delle teste di contatto 21B delle sonde di contatto 21 sui pad di contatto 26B dello space transformer 26, destinato ad interfacciarsi ad una scheda PCB, non illustrata.

Nell’esempio di figura 2, le sonde di contatto 21 comprendono altresì una porzione predeformata 21C, atta ad aiutare una flessione di tali sonde in occasione del contatto premente della testa di misura sul dispositivo da testare 25.

In tal caso, quindi, le teste di contatto 21B delle sonda di contatto 21 sono floating e vanno in contatto premente con i pad di contatto 26B dello space transformer 26, che può essere realizzato mediante diverse metodologie, ad esempio secondo il cosiddetto direct attach, che prevede che lo space transformer sia ricavato direttamente dalla scheda PCB a cui è destinato a collegarsi, oppure secondo una tecnologia filata in cui lo space transformer è fisicamente separato dalla scheda PCB e ad essa collegato mediante fili di bonding.

Il vantaggio principale della tecnologia verticale è poter testare dispositivi con pad di contatto ravvicinati ossia pitch molto stretti e anche di tipo full array, ossia con pad disposti su tutti e quattro i lati.

In realtà, dal momento che nella tecnologia cantile ver le punte hanno una forma rastremata o tapered, le teste di misura cantilever risultano comunque vincenti in termini di pitch, in particolare utilizzando una struttura multilivello per il relativo anello di supporto e sfruttando proprio l’andamento tapered delle punte per contattare pad molto vicini, ossia a pitch ridotto.

In tecnologia verticale, la distanza tra pad risulta limitata dal diametro della sonda e dalla capacità di avvicinare i fori guida realizzati nelle guide. Qui e nel seguito, con la definizione "distanza tra pad” si intende la distanza tra i centri di simmetria di tali pad.

Con le attuali tecnologie, le teste di misura realizzate con la tecnologia verticale non riescono a raggiungere i pitch che si ottengono con le teste di misura cantilever.

Le teste di misura realizzate con tecnologia verticale presentano invece rispetto alle teste cantilever il vantaggio di riuscire a contattare die con alti parallelismi, con punte di contatto che “copiano” la distribuzione dei pad sui dispositivi da testare.

Con le teste di misura realizzate con tecnologia cantilever si ha invece la necessità di prevedere dello spazio per realizzare le saldature e risulta impossibile effettuare il test contemporaneo di tanti die in parallelo, anche se sono noti stratagemmi per ovviare a questo inconveniente ed ottenere parallelismi più elevati del singolo, ad esempio per testare due die vicini, utilizzando gradini per sfalsare le sonde, oppure utilizzando sonde disposte in diagonale, senza tuttavia raggiungere le prestazioni della tecnologia verticale.

Il problema tecnico della presente invenzione è quello di escogitare una testa di misura cantilever, avente caratteristiche strutturali e funzionali tali da superare le limitazioni delle teste realizzate secondo l'arte nota, in particolare in grado di realizzare un testing parallelo di diversi die integrati su wafer.

Sommario dell'invenzione

L'idea di soluzione che sta alla base della presente invenzione è quella di modificare la struttura di una sonda di cantilever in modo da presentare un ulteriore punto di piega nel tratto di sonda sporgente dal supporto in resina verso la scheda PCB per realizzare una zona di contatto ravvicinata al supporto stesso, superando la necessità di prevedere una adeguata lunghezza per realizzare la saldatura della sonda alla scheda PCB.

Sulla base di tale idea di soluzione il problema tecnico è risolto da una testa di misura cantilever comprendente un anello di supporto associato ad una scheda PCB ed una pluralità di sonde di contatto, sporgenti a sbalzo da tale anello di supporto e trattenute da un supporto associato all'anello di supporto, ciascuna sonda di contatto presentando un corpo di sonda sostanzialmente astiforme ed avente un asse longitudinale inclinato rispetto ad un piano di riferimento corrispondente ad un piano di un wafer di dispositivi da testare mediante la testa di misura cantilever, nonché almeno una prima porzione terminale, realizzata in un primo tratto di sonda sporgente dal supporto in direzione del wafer di dispositivi da testare, la prima porzione terminale essendo piegata rispetto all’asse longitudinale a partire da un punto di piega e terminando con una punta di contatto della sonda di contatto atta ad andare in battuta su un pad di contatto di un dispositivo da testare del wafer, caratterizzata dal fatto che ciascuna delle sonde di contatto comprende altresì una seconda porzione terminale realizzata in un secondo tratto di sonda sporgente dal supporto in direzione opposta rispetto al primo tratto di sonda verso una scheda PCB, tale seconda porzione terminale essendo piegata rispetto all’asse longitudinale a partire da un ulteriore punto di piega e terminando con una ulteriore estremità di contatto della sonda di contatto atta ad andare in battuta su un pad di contatto della scheda PCB.

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

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, ciascuna delle sonde di contatto può comprendere ulteriormente almeno una porzione ammortizzante realizzata in corrispondenza del primo e/o secondo tratto di sonda.

Più in particolare, tale almeno una porzione ammortizzante può essere realizzata in corrispondenza del primo tratto di sonda.

Ulteriormente, tale almeno una porzione ammortizzante può essere nella forma essenzialmente di una porzione a pantografo connessa alla prima porzione terminale ed al corpo di sonda in corrispondenza di rispettivi punti di piega.

Tale almeno una porzione a pantografo può comprendere essenzialmente quattro lati a sezione variabile disposti in una forma sostanzialmente parallelepipeda e definenti uno spazio vuoto al loro interno.

Secondo un altro aspetto dellinvenzione, tale almeno una porzione ammortizzante può essere realizzata in corrispondenza del secondo tratto di sonda.

In particolare, tale almeno una porzione ammortizzante può essere nella forma essenzialmente di una porzione a molla connessa al corpo di sonda in corrispondenza dell’ulteriore punto di piega e atta a definire l’ulteriore estremità di contatto della sonda di contatto.

Secondo un altro aspetto dellinvenzione, la testa di misura cantilever può comprendere ulteriormente almeno una piastrina di supporto collegata all’anello di supporto e dotata di fori adatti al passaggio delle seconde porzioni terminali dotate delle ulteriori estremità delle sonde di contatto.

Più in particolare, la piastrina di supporto può essere realizzata in opportuno materiale isolante ed essere saldata all’anello di supporto.

Ulteriormente, secondo un altro aspetto dell’invenzione, la seconda porzione terminale di ciascuna sonda di contatto può essere piegata rispetto all’asse longitudinale in modo da risultare sostanzialmente ortogonale al piano di riferimento corrispondente ad un piano della scheda PCB.

Secondo un altro aspetto ancora dell’invenzione, le prime porzioni terminali delle sonde di contatto possono avere una forma rastremata che ne consente una disposizione su più livelli.

Inoltre, secondo un altro aspetto dell’invenzione, l'anello di supporto, dotato della piastrina di supporto e del supporto può essere montato in contatto premente con la scheda PCB in modo che le ulteriori estremità delle porzioni terminali delle sonde di contatto siano in battuta sui pad di contatto della scheda PCB.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, la testa di misura cantilever può comprendere una pluralità di moduli, ciascuno dotato di un anello di supporto e di un supporto da cui sporgono sonde di contatto, che terminano con prime e seconde porzioni terminali, tali moduli avendo dimensioni comparabili a quelle di un singolo dispositivo da testare.

Più in particolare, tale pluralità di moduli può essere distribuita in modo da coprire un’area della scheda PCB pari a quella del wafer di dispositivi da testare.

Inoltre, ciascuno di tali moduli può comprendere almeno una porzione di contatto), opportunamente dotata di almeno un foro adatto ad alloggiare almeno un elemento di fissaggio.

Ciascuno di tali moduli può comprendere ulteriormente spine di allineamento di opportune forme complementari ad altrettanti alloggiamenti.

Secondo questo aspetto dell’invenzione, la testa di misura cantilever può comprendere ulteriormente una struttura di supporto associata alla scheda PCB per l'alloggiamento dei moduli, dotata degli alloggiamenti per le spine di allineamento dei moduli.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, la testa di misura cantilever può comprendere sonde di contatto aventi rispettivi secondi tratti di sonda sporgenti dal supporto e/o rispettive seconde porzioni terminali con diverso dimensionamento, così da modificare una distribuzione dei pad di contatto della scheda PCB.

Il problema è altresì risolto da una sonda di contatto cantilever comprendente un corpo di sonda di prefissato asse longitudinale destinato ad essere inclinato rispetto ad un piano di riferimento corrispondente ad un piano di un wafer di dispositivi da testare quando la sonda di contatto è montata in un supporto associato ad un anello di supporto di una testa di misura cantilever, tale sonda di contatto cantilever comprendendo altresì almeno una prima porzione terminale, realizzata in un primo tratto di sonda destinata a sporgere dal supporto in direzione del wafer di dispositivi da testare, la prima porzione terminale essendo piegata rispetto all’asse longitudinale a partire da un punto di piega e terminando con una punta di contatto della sonda di contatto cantilever atta ad andare in battuta su un pad di contatto di un dispositivo da testare del wafer, caratterizzata dal fatto di comprendere ulteriormente una seconda porzione terminale realizzata in un secondo tratto di sonda destinata a sporgere dal supporto in direzione opposta rispetto al primo tratto di sonda verso una scheda PCB, la seconda porzione terminale essendo piegata rispetto all’asse longitudinale a partire da un ulteriore punto di piega e terminando con una ulteriore estremità di contatto della sonda di contatto cantilever atta ad andare in battuta su un pad di contatto della scheda PCB.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, la sonda di contatto cantilever può comprendere ulteriormente almeno una porzione ammortizzante realizzata in corrispondenza di tali primo e/o secondo tratto di sonda.

Secondo un altro aspetto dell'invenzione, l'almeno una porzione ammortizzante può essere realizzata in corrispondenza del primo tratto di sonda.

In particolare, tale almeno una porzione ammortizzante può essere nella forma essenzialmente di una porzione a pantografo connessa alla prima porzione terminale ed al corpo di sonda in corrispondenza di rispettivi punti di piega.

Inoltre, tale almeno una porzione a pantografo può comprendere essenzialmente quattro lati a sezione variabile disposti in una forma sostanzialmente parallelepipeda e definenti uno spazio vuoto al loro interno,

Secondo un altro aspetto dell'invenzione, tale almeno una porzione ammortizzante può essere nella forma essenzialmente di una porzione a molla connessa al corpo di sonda in corrispondenza dell’ulteriore punto di piega e atta a definire l’ulteriore estremità di contatto della sonda di contatto.

Ulteriormente, secondo un altro aspetto dell’invenzione, la prima porzione terminale può essere piegata rispetto all’asse longitudinale in modo da risultare sostanzialmente ortogonale al piano di riferimento del wafer di dispositivi da testare quando la sonda di contatto è montata in un supporto associato ad un anello di supporto di una testa di misura cantilever.

Infine, secondo un altro aspetto dell'invenzione, la seconda porzione terminale può essere piegata rispetto all’asse longitudinale in modo da risultare sostanzialmente ortogonale al piano di riferimento corrispondente ad un piano della scheda PCB quando la sonda di contatto è montata in un supporto associato ad un anello di supporto di una testa di misura cantilever.

Le caratteristiche ed i vantaggi della testa di misura e della sonda di contatto cantilever 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 vista in sezione di una testa di misura cantilever realizzata secondo l’arte nota.

La Figura 2: mostra schematicamente una vista in sezione di una testa di misura verticale realizzata secondo l’arte nota

La Figura 3A: mostra schematicamente una vista in sezione di una forma di realizzazione di una testa di misura cantilever realizzata secondo la presente invenzione.

Le Figure 3B e 3C: mostrano schematicamente viste in sezione di varianti di realizzazione di una testa di misura cantilever realizzata secondo la presente invenzione.

La Figura 4: mostra schematicamente una vista in sezione della testa di misura cantilever di Figura 3C comprendente almeno una coppia di sonde di contatto.

La Figura 5: mostra schematicamente una vista in pianta dall’alto della testa di misura cantilever delle Figure 3A-3C o 4.

Le Figure 6A e 6B: mostrano schematicamente rispettive viste in pianta e laterali della testa di misura realizzata secondo la presente invenzione in maniera modulare.

Descrizione dettagliata

Con riferimento a tali figure, ed in particolare alla Figura 3A, viene descritta una testa di misura in tecnologia cantilever realizzata secondo la presente invenzione, denominata nel seguito testa di misura cantilever e complessivamente indicata con 30.

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

Più in particolare, la testa di misura cantile ver 30 comprende una pluralità di elementi di contatto mobili o sonde di contatto 31, sporgenti a sbalzo, ossia in maniera cantilever, da un anello di supporto 32, ad esempio fatto di alluminio, ceramica o altro materiale idoneo, associato ad una scheda di circuito integrato o scheda PCB 33. Nell’esempio di Figura 3 A, una sola sonda di contatto 31 è rappresentata per semplicità di illustrazione. Ogni sonda di contatto 31 è normalmente realizzata da fili di leghe speciali con buone proprietà elettriche e meccaniche, atte a garantire un buon contatto elettrico verso un’apparecchiatura di test (non illustrata) tramite la scheda PCB 33.

Come descritto in relazione alla tecnica nota, un supporto 34, normalmente realizzato in resina, è associato all’anello di supporto 32 ed è atto ad inglobare le sonde di contatto 31, che fuoriescono dal supporto 34 in resina lungo un asse longitudinale HH inclinato con un primo angolo a rispetto ad un piano di riferimento n, in particolare un piano di un dispositivo da testare 35, ad esempio un wafer di circuiti integrati sottoposti a test, ogni sonda di contato 31 sporgendosi al di sopra di tale wafer come una sorta di canna da pesca, ovvero in maniera cantilever. In particolare, il primo angolo a può avere un valore da 0 a 30 gradi, preferibilmente 15 gradi.

Opportunamente, le sonde di contatto 31 cantilever presentano una porzione terminale, denominata usualmente uncino 3 la, che è piegata con un secondo angolo β rispetto ad un corpo di sonda 3 le che si estende lungo l’asse longitudinale HH. L’uncino 3 la termina con una punta di contatto 36A della sonda di contatto 3 1 atta ad andare in battuta su una piazzola o pad di contatto 35A del dispositivo da testare 35. In particolare, il secondo angolo β può avere un valore da 90 a 120 gradi, preferibilmente 105 gradi.

In una forma preferita di realizzazione, il secondo angolo β viene stabilito in modo che l’uncino 3 la di ogni sonda di contatto 31 risulti sostanzialmente ortogonale al piano di riferimento π del dispositivo da testare 35, ossia β = 90° α, o anche β - a = 90°.

Come fatto in relazione alla tecnica nota, si sottolinea che il termine “punta” indica una zona o regione di estremità di una sonda di contatto non necessariamente appuntita.

L’uncino 3 la è ripiegato in corrispondenza di un punto di piega PG1 definito nel corpo di sonda 3 le stesso, in particolare in un primo tratto di sonda 31b destinato a sporgere dal supporto 34 in resina nella direzione del dispositivo da testare 35 quando la sonda di contatto 31 è montata nella testa di misura cantilever 30; tale primo tratto di sonda 31b definisce quindi un braccio di lavoro per la sonda di contatto 31 cantilever nel suo movimento di flessione verticale durante il contatto della testa di misura cantilever 30 sul dispositivo da testare 35 nel suo normale funzionamento ed è usualmente indicato con il termine "free lenght".

Infatti, come spiegato in relazione alla tecnica nota, il buon collegamento fra le punte di contatto 36A delle sonde di contatto 31 cantilever e i pad di contatto 35A del dispositivo da testare 35 è assicurato dalla pressione della testa di misura cantilever 30 sul dispositivo stesso, le sonde di contatto 31 cantilever subendo in tal caso una flessione in direzione ortogonale al piano di riferimento π (ovvero in una direzione Z come indicato in figura) in senso opposto al movimento del dispositivo.

In particolare, quando il dispositivo da testare 35 si sposta contro l'uncino 3 la, la corrispondente sonda di contatto 31 cantilever si flette ed il suo punto di piega PG1 percorre un arco di cerchio, mentre la punta di contatto 36A con cui termina l’uncino 3 la si muove lungo il piano di riferimento π, in particolare su un rispettivo pad di contatto 35A, garantendo il cosiddetto scrub della superficie di tale pad.

Ulteriormente, l’uncino 3 la presenta una forma rastremata o tapered, che può essere sfruttata, in particolare in una struttura multilivello, per contattare pad di contatto 35A del dispositivo da testare 35 molto vicini, ossia a pitch ridotto.

Come è ben noto per un tecnico del settore, quando si parla di “pitch” o distanza tra pad di contatto si intende la distanza tra i relativi centri, intesi come centri di simmetria dei pad in questione.

Ogni sonda di contatto 31 cantilever comprende inoltre un secondo tratto di sonda 31d sporgente dal supporto 34 in resina in direzione della scheda PCB 33. Anche il secondo tratto di sonda 31d è sporgente dal supporto 34 in resina lungo l’asse longitudinale HH. Nelle tradizionali sonda di contatto 3 1 cantilever, come spiegato in precedente, il tratto di sonda sporgente dal supporto in resina in direzione della scheda PCB prosegue per realizzare una saldatura della sonda stessa.

Opportunamente, la sonda di contatto cantile ver 31 secondo la presente invenzione comprende invece un ulteriore punto di piega PG2 definito nel secondo tratto di sonda 31d, vale a dire il tratto della sonda di contatto 31 destinato a sporgere dal supporto 34 in resina nella direzione della scheda PCB 33 quando la sonda di contatto 31 è montata nella testa di misura cantilever 30, ed atto a definire una porzione terminale 3 le inclinata che termina con una ulteriore estremità 36B, atta a definire una ulteriore punta di contatto della sonda di contatto 31 cantilever. La porzione terminale 3 le forma con l’asse longitudinale HH della sonda di contatto 3 1 un terzo angolo y, che può avere un valore da 15 a 90 gradi, preferibilmente 75 gradi.

In una forma preferita di realizzazione, il terzo angolo y viene stabilito in modo che anche la porzione terminale 3 le sia inclinata sostanzialmente ortogonalmente rispetto al piano di riferimento n, che corrisponde anche ad un piano della scheda PCB 33, usualmente disposta parallelamente al dispositivo da testare 35, ossia y = 90° - a o anche γ a = 90°. In tal modo, anche il secondo tratto di sonda 31d definisce così un braccio di lavoro per la sonda di contatto 3 1 cantilever quando la porzione terminale 3 le viene spinta contro la scheda PCB 33, in particolare in occasione del montaggio della testa di misura cantilever 30.

Si sottolinea che l’ulteriore estremità 36B di contatto delle sonde di contatto 3 1 è in tal caso in grado di funzionare come porzione di estremità di contatto delle sonde, come ad esempio una testa di contatto di una sonda di contatto verticale come descritta in relazione alla tecnica nota. Opportunamente secondo la presente invenzione, come sarà meglio chiarito nel seguito, è così possibile adottare le strategie di contatto tra sonde e scheda PCB tipiche della tecnologia verticale.

Più in particolare, opportunamente secondo la presente invenzione, la testa di misura cantilever 30 comprende altresì una piastrina di supporto 37, dotata di fori 37A adatti al passaggio delle porzioni terminali 3 le dotate delle ulteriori estremità 36B delle sonde di contatto 31 cantilever.

Nell'esempio illustrato in Figura 3A, la piastrina di supporto 37 è realizzata in opportuno materiale isolante, quale ceramica o altro materiale idoneo, e collegata o solidarizzata, ad esempio mediante saldatura, all’anello di supporto 32; più in particolare, la piastrina di supporto 37 si estende a partire daH’anello di supporto 32 in una direzione che sovrasta il secondo tratto 31d delle sonde di contatto 31.

La piastrina di supporto 37 può essere fissata alla scheda PCB 33.

Si sottolinea che, vantaggiosamente secondo la presente invenzione, l’ulteriore estremità 36B di contatto della sonda di contatto 31 entra così direttamente in contatto con la scheda PCB 33, in particolare con opportuni pad di contatto 33A su di essa realizzati, la relativa porzione terminale 3 le essendo opportunamente guidata dai fori 37A della piastrina di supporto 37.

In tal modo, grazie alla struttura della sonda di contatto 31 dotata dell’ulteriore punto di piega PG2 nel secondo tratto di sonda 31d atto a definire la porzione terminale 3 1c di contatto con la scheda PCB 33, è possibile eliminare la saldatura della sonda di contatto 31 alla scheda PCB 33, il contatto con tale scheda PCB 33 essendo invece realizzato dall’ulteriore estremità 36A della sonda di contatto 31 in corrispondenza della porzione terminale 3 le. In particolare, la sonda di contatto 31, e più in particolare la sua porzione terminale 3 le, scorre nella piastrina di supporto 37 dotata di fori 37 A, in maniera equivalente alle teste di contatto delle sonde in tecnologia verticale ed è dotata di una ulteriore estremità 36B adatta al contatto mediante pressione sui pad di contatto 33A della scheda PCB 33.

Si sottolinea altresì che la sonda di contatto 31 opportunamente presenta una porzione terminale o uncino 3 1a rastremata e piegata su un rispettivo pad di contatto 35A del dispositivo da testare 35, è sorretta dall’anello di supporto 32, in particolare metallico, ed è sostenuta dal supporto 34 in resina, ovvero conserva una struttura di base di tipo cantilever, sia per la sonda sia per la testa nel suo complesso.

La testa di misura cantilever 30 risulta in tal caso collegata alla scheda PCB 33 con una metodologia assimilabile al cosiddetto “direct attach” della tecnologia verticale.

Ulteriormente, nel loro funzionamento l’uncino 3 la e la porzione terminale 3 le possono essere assimilati a due molle posizionate in corrispondenza di opposte estremità della sonda di contatto 31 cantilever, ovvero in corrispondenza di estremità atte ad andare in battuta su rispettivi pad di contatto durante il normale funzionamento della testa di misura cantilever 30, quando in battuta su un dispositivo da testare 25 ed in contatto con la scheda PCB 33.

Secondo una variante di realizzazione schematicamente illustrata in Figura 3B, la sonda di contatto 31 cantilever comprende ulteriormente una porzione ammortizzatrice nella forma essenzialmente di una porzione a pantografo 50, realizzata in corrispondenza del primo tratto di sonda 31b.

Più in particolare, la porzione a pantografo 50 è connessa all'uncino 3 la ed al corpo di sonda 3 1e in corrispondenza di rispettivi punti di piega PG1a e PG1b.

La porzione a pantografo 50 comprende essenzialmente quattro lati 50a-50d a sezione variabile per distribuire gli sforzi in modo uniforme, disposti in una forma sostanzialmente parallelepipeda e definenti uno spazio vuoto 50e al loro interno. È immediatamente evidente che la porzione a pantografo 50 è in grado di realizzare una desiderata funzione ammortizzatrice in occasione del contatto premente della punta di contatto 36A della sonda di contatto 31 cantilever sul pad di contatto 35A del dispositivo da testate 35.

Secondo una ulteriore variante preferita di realizzazione, schematicamente illustrata in Figura 3C, la sonda di contatto 31 cantilever può altresì comprendere una ulteriore porzione ammortizzatrice nella forma essenzialmente di una porzione a molla 5 1 , realizzata in corrispondenza del secondo tratto di sonda 3 1c. Più in particolare, la porzione a molla 51 è connessa al corpo di sonda 3 le in corrispondenza dell’ulteriore punto di piega PG2 e definisce l’ulteriore estremità 36B adatta al contatto con i pad di contatto 33A della scheda PCB 33.

Nell’esempio illustrato in Figura 3C, la porzione a molla 51 ha una forma sostanzialmente a N allungata. È immediatamente evidente che la porzione a molla 51 è in grado di realizzare una desiderata funzione ammortizzatrice in occasione del contatto premente dell'ulteriore estremità 36A della sonda di contatto 3 1 cantilever sui pad di contatto 33A della scheda PCB 33.

È ovviamente possibile realizzare sonde di contatto 3 1 cantilever dotate della porzione a molla 51 e non della porzione a pantografo 50.

E’ opportuno notare che, la presenza dell'ulteriore punto di piega PG2 definito nel secondo tratto di sonda 31d che sporge dal supporto 34 in resina nella direzione della scheda PCB 33 quando la sonda di contatto 31 è montata nella testa di misura cantilever 30 consente di distribuire spazialmente le ulteriori estremità 36B delle sonde di contatto 31, in particolare secondo la distribuzione spaziale dei pad di contatto 33A della scheda PCB 33, come schematicamente illustrato nella Figura 4, utilizzando a titolo di esempio non limitativo la forma di realizzazione delle sonde di contatto 31 della Figura 3C. In particolare, i tratti di sonda ascendente 3 le con le porzioni a molla 51 e quindi le ulteriori estremità 36B con funzione di teste di contatto delle sonde di contatto 31 sono così distribuite su più file, due in figura, mentre le punte di contatto 36A restano allineate in un’unica fila, le porzioni a pantografo 50 essendo in sovrapposizione in figura.

Si sottolinea che, grazie al diverso dimensionamento dei secondi tratti di sonda 31d che sporgono dal supporto 34 in resina, dei tratti di sonda ascendenti 3 le ed eventualmente delle porzioni a molla 51 in essi realizzati è possibile modificare la distribuzione dei pad di contatto 33A sulla scheda PCB 33, anche su più di due file. È così possibile allentare i vincoli di pitch per tali pad di contatto 33A della scheda PCB 33 rispetto ai pad di contatto 35A del dispositivo da testare 35.

È in tal modo vantaggiosamente possibile realizzare il contatto tra sonde di contatto 31 e pad di contatto 33A della scheda PCB 33 senza la necessità di introdurre un componente aggiuntivo, in particolare uno space transformer, come tradizionalmente avviene nella tecnologia verticale.

È infatti ben noto che la distribuzione dei pad di contatto 33A della scheda PCB 33 ha vincoli spaziali molto più rilassati rispetto alla distribuzione dei pad di contatto 35A del dispositivo da testare 35, cosa che la testa di misura cantilever 30 comprendente le sonde di contatto 31 cantilever sopra descritte, dotate dellulteriore punto di piega PG2 consente di copiare, senza lutilizzo di componenti aggiuntivi.

In particolare, nella Figura 4, è illustrata una testa di misura cantilever 30 comprendente almeno una prima sonda di contatto 31 ed una seconda sonda di contatto 31’ dotate di rispettivi punti di piega PG2 connessi a rispettive porzioni a molla 51, 51’ atte a definire rispettive ulteriori estremità 36B, 36B’ opportunamente shiftate tra loro e quindi in grado di contattare pad 33 A della scheda PCB 33 in posizioni diverse. Più in particolare, i secondi tratto di sonda, ovvero le porzioni a molla 51, 51', sono opportunamente alloggiate in diversi fori 37A, 37A' della piastrina di supporto 37.

La ridistribuzione spaziale delle ulteriori estremità 36B delle sonde di contatto 31 rispetto alle corrispondenti punte di contatto 36A è ulteriormente evidenziata dalla vista in pianta dall'alto della testa di misura cantilever 30, con la scheda PCB 33 in trasparenza, mostrata in Figura 5. È in particolare evidente in tale figura che la configurazione delle sonde di contatto 31 dotate degli ulteriori punti di piega PG2 consente di collegare i pad di contatto 35A del dispositivo da testare 35 aventi una prima distanza o pitch P1 con i pad di contatto 33 A della scheda PCB 33 aventi una seconda distanza o pitch P2, maggiore del primo pitch P1 (P2>P1), realizzando quindi una desiderata trasformazione spaziale senza dover ricorrere a componenti aggiuntivi come uno space transformer.

Si sottolinea altresì che l'insieme dell'anello di supporto 32, dotato della piastrina di supporto 37, e del supporto 34 in resina sono opportunamente premuti contro la scheda PCB 33 in fase di montaggio, così da garantire un contatto della porzione terminale 3 le, ed in particolare della ulteriore porzione di contatto 36B, delle sonde di contatto 31 con i pad di contatto 33A della scheda PCB 33 durante il normale funzionamento della testa di misura 30. Tale montaggio in pressione può essere realizzato grazie alla presenza dell’ulteriore punto di piega PG2 che forma la porzione terminale 3 le, in grado di agire come una molla durante il contatto premente delle sonde di contatto 3 1 montate nella testa di misura 30, in particolare quando l'anello di supporto 32 dotato della piastrina di contatto 37 va in battuta contro la scheda PCB 33.

Tale effetto è ulteriormente garantito in caso di sonde di contatto 3 1 dotate della porzione a molla 5 1 , come quelle illustrate nella Figura 3C.

Si sottolinea altresì che le sonde di contatto 31 vengono opportunamente dimensionate in modo da garantire una sufficiente forza di contatto delle relative punte di contatto 36A con cui terminano gli uncini 3 la sui pad di contatto 35A del dispositivo da testare 35. In particolare, la forza F esercitata da ogni sonda di contatto 31 è proporzionale al braccio realizzato dalla porzione di sonda sporgente dal supporto 34 in resina ed è pari a:

F = E * D<4>/L<3 >(1)

dove:

E è il modulo di Young (o modulo di elasticità longitudinale); D è il diametro della sonda di contatto 31, intesa come la dimensione massima della sua sezione trasversale; e

L è la lunghezza del primo tratto di sonda 31b, che ne definisce il suo braccio (o/ree length ).

Opportunamente secondo la presente invenzione, una analoga forza viene impartita sulla scheda PCB 33 dalla compressione della sonda di contatto 31 anche in corrispondenza della porzione terminale 3 1c, che, come detto, agisce sostanzialmente come una porzione di testa di contatto di una sonda in tecnologia verticale.

Vantaggiosamente, nella forma di realizzazione preferita illustrata nella Figura 3C, le forze impartite sui pad di contatto 35A del dispositivo da testare 35 e sui pad di contatto 33A della scheda PCB 33 sono ammortizzate grazie alle porzioni ammortizzanti, in particolare la porzione a pantografo 50 e la porzione a molla 51, realizzate in corrispondenza dei primi e secondi tratti di sonda 31b e 31d delle sonde di contatto 31 cantilever dotate del secondo punto di piega PG2.

Come già indicato, il diverso posizionamento del secondo punto di piega PG2 consente inoltre di realizzare una opportuna trasformazione spaziale e di distribuire i pad di contatto 33A della scheda PCB 33, in particolare posizionandoli a distanze adeguate alle loro maggiori dimensioni, come illustrato anche in Figura 5.

Si sottolinea altresì che, grazie al contatto tra le porzioni terminali 3 le delle sonde di contatto 31, in corrispondenza delle ulteriori estremità 36B, e i pad di contatto 33A della scheda PCB 33 realizzato in occasione del montaggio della testa di misura cantilever 30 e in particolare grazie alla pressione dell’anello di supporto 32 dotato della piastra di supporto 37 sulla scheda PCB 33, la testa di misura cantilever 30 secondo la presente invenzione consente altresì di superare un aspetto negativo della tecnologia verticale, ossia il fatto che il contatto delle porzioni terminali di testa delle sonde verticali con la scheda PCB è floating e deve essere ogni volta ricreato, ad ogni contatto (touch) delle rispettive porzioni di punta sui pad di contatto del dispositivo da testare.

In altre parole, nella testa di misura cantilever 30 secondo la presente invenzione il contatto tra le porzioni terminali 3 le delle sonde di contatto 31 sui pad di contatto 33A della scheda PCB 33 è garantito anche in assenza di un contatto dei rispettivi uncini 3 la sui pad di contatto 35A del dispositivo da testare 35.

Inoltre, partendo dalle caratteristiche delle sonde di contatto e della testa di misura cantilever secondo la presente invenzione, è possibile rispondere ad un problema tecnico supplementare, in particolare con una forma di realizzazione preferita della testa di misura cantilever 30.

La configurazione delle sonde di contatto 31 cantilever dotate dell’ulteriore punto di piega PG2 e il contatto in pressione dell'ulteriore estremità 36B sulla scheda PCB 33 consente infatti di realizzare una testa di misura in maniera modulare. Più in particolare, una tale testa di misura modulare comprende una scheda PCB 33 ed una pluralità di moduli 40, ciascuno dotato di un anello di supporto 32 e di un supporto 34 in resina da cui sporgono le sonde di contatto 31, che terminano da un lato con gli uncini 3 la e dall’altro con le porzioni terminali 3 1c, queste ultime essendo in particolare opportunamente guidate dai fori 37A realizzati nella piastrina di supporto 37 solidarizzata all’anello di supporto 32. Ogni modulo 40 presenta quindi le caratteristiche di una testa di misura cantilever 30 come sopra descritto, ma viene realizzato con dimensioni comparabili, in particolare solo leggermente maggiori, a quelle di un singolo dispositivo da testare 35, con comparabili intendendo che l’area occupata da un modulo 40 è uguale dell’area occupata da un dispositivo da testare 35 o maggiore di essa per un valore fino al 50% superiore, preferibilmente pari al 20% superiore.

La pluralità di moduli 40 viene in particolare disposta in modo da estendersi per un’area corrispondente ad un’area di un wafer di chip comprendente i dispositivi da testare, equivalente ad una superficie utile della scheda PCB, realizzando così una testa di misura modulare adatta al testing parallelo di più dispositivi.

Più in particolare, la scheda PCB 33 viene dotata di una opportuna struttura di supporto o housing metallico per l’alloggiamento dei moduli 40.

Opportunamente, una tale testa di misura modulare, comprendente la pluralità di moduli 40 associati alla scheda PCB 33, presenta il vantaggio di consentire la sostituzione dei moduli singolarmente, in caso di danneggiamento, sostituzione consentita grazie al contatto effettuato dalle sonde di contatto 31 in corrispondenza dalla loro ulteriore estremità 36B sui pad di contatto 33A della scheda PCB 33 senza bisogno di fili di saldatura, in una modalità assimilabile al cosiddetto “direct attach” delle tecnologie verticali.

Più in particolare, come illustrato nelle Figure 6 A e 6B, ciascun modulo 40 comprende almeno una porzione di contatto 41, opportunamente dotata di almeno un foro 41 A, in particolare filettato, adatto ad alloggiare almeno un elemento di fissaggio, in particolare una vite 42, grazie all’avvitamento della quale il modulo 40 viene solidarizzato o fissato alla struttura di supporto della scheda PCB 33 o direttamente alla scheda PCB 33 stessa.

In una forma preferita di realizzazione, illustrata in Figura 6A, ciascun modulo 40 è dotato di almeno una coppia di porzioni di contatto 41 disposte lungo Fanello di supporto 32 dotato della piastrina di supporto 37, in particolare in corrispondenza di contrapposti angoli di tale anello di supporto 32 sostanzialmente quadrato.

È altresì possibile, come schematicamente illustrato in Figura 6B, dotare ciascun modulo di elementi o spine di allineamento 43, di opportune forme complementari ad altrettanti alloggiamenti (non illustrati) predisposti nella struttura di supporto della scheda PCB 33, così da garantire un corretto posizionamento di ogni modulo 40 rispetto alla scheda PCB 33 e da facilitarne la sostituzione.

Più in particolare, tali spine di allineamento 43 possono essere nella forma di cilindretti o piramidi sporgenti dall’anello di supporto 32 in direzione della scheda PCB 33, atti a prendere posto in opportuni alloggiamenti della struttura di supporto della scheda PCB 33 con un gioco limitato, ad esempio inferiore a 10 micron, così da garantire un montaggio preciso di ogni modulo 40, grazie all’accoppiamento tra alloggiamenti e spine di allineamento 43.

La struttura di supporto o housing metallico è altresì opportunamente dotato di opportuno punti di contatto per l’allineamento con la scheda PCB 33.

Si sottolinea che una testa di contatto modulare comprendente la pluralità di moduli 40 presenta l’ulteriore vantaggio della possibilità di sostituire solo una porzione della stessa, ad esempio in caso di danneggiamento, finora esclusivo vantaggio della tecnologia verticale che, avendo sonde di contatto cosiddette floating, permette una sostituzione dì una o più sonde danneggiate per semplice sfilaggio. Opportunamente, la porzione sostituibile, corrispondente ad uno o più moduli 40, risulta così di dimensioni inferiori all’intera probe card ossia alle dimensioni di un wafer di dispositivi da testare, riducendo quindi i costi di manutenzione della probe card stessa, cosa particolarmente desiderata in settori cosiddetti low cost o di mass production come il testing di memorie.

L’utilizzo dei moduli 40 dotati di opportune porzioni di contatto 41 che consentono un fissaggio, ad esempio per avvitamento, alla struttura di supporto della scheda PCB 33 rende le operazioni di sostituzione di una porzione danneggiata addirittura più semplice della sostituzione di una o più sonde delle teste realizzate in tecnologia verticale.

In conclusione, la testa di contatto realizzata grazie alle sonde di contatto cantilever dotate di almeno un ulteriore punto di piega in una porzione del corpo di sonda destinata a sporgere dall’anello di supporto in direzione della scheda PCB come sopra spiegato consente di unire i vantaggi delle tecnologia cantilever, mantenendone la struttura di base, a quelli della tecnologia verticale, con contatti effettuati senza saldature e senza bisogno di disporre di aree molto maggiori rispetto all'ingombro complessivo dell’anello di supporto, a cui viene solamente solidarizzata la piastrina di supporto.

In particolare, si sottolinea che una testa di misura siffatta risulta sicuramente poco costosa, sia al momento della fabbricazione, grazie ai costi ridotti della tecnologia cantilever, sia durante la vita della testa dì misura, grazie all’utilizzo di moduli singolarmente sostituibili. Ulteriormente, grazie alla configurazione delle sonde di contatto, è possibile modificare facilmente la distanza o pitch dei pad di contatto della scheda PCB; è infatti sufficiente “aprire” a ventaglio i secondi tratto di sonda terminanti con le porzioni terminali e con le ulteriori estremità, semplicemente modificandone la lunghezza, per poter realizzare sulla scheda PCB pad di contatto anche molto grandi e molto distanti.

Di conseguenza, è possibile diminuire anche il costo della scheda PCB, che è proprio legato alla densità o pitch e dimensione dei suoi pad.

Si sottolinea altresì che la testa di misura realizzata secondo la presente invenzione diventa essa stessa uno space transformer, cosa che consente di ridurre ulteriormente il costo della scheda PCB, il costo più rilevante per le apparecchiature di test e legato, come detto, proprio alla densità o pitch e dimensioni dei pad di contatto.

Ulteriormente, la presenza di porzioni ammortizzanti in corrispondenza di uno o più tratti di sonda terminali consente di migliorare il contatto delle relative porzioni di estremità sui pad di contatto del dispositivo da testare o della scheda PCB.

Infine, la realizzazione della testa di misura cantilever secondo la presente invenzione in modo modulare garantisce la possibilità di sostituire solo le porzioni danneggiate della testa, corrispondenti ad uno o più moduli.

Ovviamente alla testa di misura ed alle sonde di contatto 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

RIVENDICAZIONI 1. Testa di misura cantilever (30) comprendente un anello di supporto (32) associato ad una scheda PCB (33) ed una pluralità di sonde di contatto (31), sporgenti a sbalzo da detto anello di supporto (32) e trattenute da un supporto (34) associato a detto anello di supporto (32), ciascuna sonda di contatto (31) presentando un corpo di sonda (3 le) sostanzialmente astiforme ed avente un asse longitudinale (HH) inclinato rispetto ad un piano di riferimento (n) corrispondente ad un piano di un wafer di dispositivi da testare (35) mediante detta testa di misura cantilever (30), nonché almeno una prima porzione terminale (3 1a), realizzata in un primo tratto di sonda (31b) sporgente da detto supporto (34) in direzione di detto wafer di dispositivi da testare (35), detta prima porzione terminale (3 1a) essendo piegata rispetto a detto asse longitudinale (HH) a partire da un punto di piega (PG1) e terminando con una punta di contatto (36 A) di detta sonda di contatto (31) atta ad andare in battuta su un pad di contatto (35 A) di un dispositivo da testare (35) di detto wafer, caratterizzata dal fatto che ciascuna di dette sonde di contatto (31) comprende altresì una seconda porzione terminale (3 1c) realizzata in un secondo tratto di sonda (3 1d) sporgente da detto supporto (34) in direzione opposta rispetto a detto primo tratto di sonda (31b) verso una scheda PCB (33), detta seconda porzione terminale (31c) essendo piegata rispetto a detto asse longitudinale (HH) a partire da un ulteriore punto di piega (PG2) e terminando con una ulteriore estremità (36B) di contatto di detta sonda di contatto (31) atta ad andare in battuta su un pad di contatto (33A) di detta scheda PCB (33).
2. Testa di misura cantilever (30) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascuna di dette sonde di contatto (31) comprende ulteriormente almeno una porzione ammortizzante (50, 51) realizzata in corrispondenza di detto primo e/o secondo tratto di sonda (31b, 31d).
3. Testa di misura cantilever (30) secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta almeno una porzione ammortizzante (50) è realizzata in corrispondenza di detto primo tratto di sonda (31b).
4. Testa di misura cantilever (30) secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detta almeno una porzione ammortizzante (50) è nella forma essenzialmente di una porzione a pantografo connessa a detta prima porzione terminale (3 1a) ed a detto corpo di sonda (31e) in corrispondenza di rispettivi punti di piega (PG1a, PG1b).
5. Testa di misura cantilever (30) secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detta almeno una porzione a pantografo (50) comprende essenzialmente quattro lati (50a-50d) a sezione variabile disposti in una forma sostanzialmente parallelepipeda e definenti uno spazio vuoto (50e) al loro interno.
6. Testa di misura cantilever (30) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5, caratterizzata dal fatto che detta almeno una porzione ammortizzante (51) è realizzata in corrispondenza di detto secondo tratto di sonda (31d).
7. Testa di misura cantilever (30) secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detta almeno una porzione ammortizzante (51) è nella forma essenzialmente di una porzione a molla connessa a detto corpo di sonda (3 le) in corrispondenza di detto ulteriore punto di piega (PG2) e atta a definire detta ulteriore estremità (36B) di contatto di detta sonda di contatto (31), 3.
Testa di misura cantilever (30) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere ulteriormente almeno una piastrina di supporto (37) collegata a detto anello di supporto (32) e dotata di fori (37A) adatti al passaggio di dette seconde porzioni terminali (3 1c) dotate di dette ulteriori estremità (36B) di contatto di dette sonde di contatto (31).
9. Testa di misura cantilever (30) secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detta piastrina di supporto (37) è realizzata in opportuno materiale isolante ed è saldata a detto anello di supporto (32).
10. Testa di misura cantilever (30) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta seconda porzione terminale (3 1c) di ciascuna sonda di contatto (31) è piegata rispetto a detto asse longitudinale (HH) in modo da risultare sostanzialmente ortogonale a detto piano di riferimento (n) corrispondente ad un piano di detta scheda PCB (33),
11. Testa di misura cantilever (30) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che dette prime porzioni terminali (3 la) di dette sonde di contatto (31) hanno una forma rastremata che ne consente una disposizione su più livelli.
12. Testa di misura cantilever (30) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto anello di supporto (32), dotato di detta piastrina di supporto (37) e di detto supporto (34) è montato in contatto premente con detta scheda PCB (33) in modo che dette ulteriori estremità (36B) di contatto di dette porzioni terminali (3 1c) di dette sonde di contatto (31) siano in battuta su detti pad di contatto (33A) di detta scheda PCB (33).
13. Testa di misura cantilever (30) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere una pluralità di moduli (40), ciascuno dotato di un anello di supporto (32) e di un supporto (34) da cui sporgono sonde di contatto (31), che terminano con prime e seconde porzioni terminali (31a, 3 1c), detti moduli (40) avendo dimensioni comparabili a quelle di un singolo dispositivo da testare (35).
14. Testa di misura cantilever (30) secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che detta pluralità di moduli (40) è distribuita in modo da coprire un’area di detta scheda PCB (33) pari a quella di detto wafer di dispositivi da testare (35).
15. Testa di misura cantilever (30) secondo la rivendicazione 13 o 14, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti moduli (40) comprende almeno una porzione di contatto (41), opportunamente dotata di almeno un foro (41 A) adatto ad alloggiare almeno un elemento di fissaggio (42).
16. Testa di misura cantilever (30) secondo una delle rivendicazioni da 13 a 15, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti moduli (40) comprende ulteriormente spine di allineamento (43) di opportune forme complementari ad altrettanti alloggiamenti.
17. Testa di misura cantilever (30) secondo una delle rivendicazioni da 13 a 16, caratterizzata dal fatto di comprendere ulteriormente una struttura di supporto associata a detta scheda PCB (33) per lalloggiamento di detti moduli (40), dotata di detti alloggiamenti per dette spine di allineamento (43) di detti moduli (40).
18. Testa di misura cantilever (30) secondo una delle qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere sonde di contatto (31) aventi rispettivi secondi tratti di sonda (31d) sporgenti da detto supporto (34) e/o rispettive seconde porzioni terminali (3 le) con diverso dimensionamento, così da modificare una distribuzione di detti pad di contatto (33A) di detta scheda PCB (33).
19. Sonda di contatto cantilever (31) comprendente un corpo di sonda (3 le) di prefissato asse longitudinale (HH) destinato ad essere inclinato rispetto ad un piano di riferimento (π ) corrispondente ad un piano di un wafer di dispositivi da testare (35) quando detta sonda di contatto è montata in un supporto (34) associato ad un anello di supporto (32) di una testa di misura cantilever (30), detta sonda di contatto cantilever (31) comprendendo altresì almeno una prima porzione terminale (3 la), realizzata in un primo tratto di sonda (3 lb) destinata a sporgere da detto supporto (34) in direzione di detto wafer di dispositivi da testare (35), detta prima porzione terminale (3 la) essendo piegata rispetto a detto asse longitudinale (HH) a partire da un punto di piega (PG1) e terminando con una punta di contatto (36A) di detta sonda di contatto cantilever (31) atta ad andare in battuta su un pad di contatto (35A) di un dispositivo da testare (35) di detto wafer, caratterizzata dal fatto di comprendere ulteriormente una seconda porzione terminale (3 1c) realizzata in un secondo tratto di sonda (31 d) destinata a sporgere da detto supporto (34) in direzione opposta rispetto a detto primo tratto di sonda (31b) verso una scheda PCB (33), detta seconda porzione terminale (3 1c) essendo piegata rispetto a detto asse longitudinale (HH) a partire da un ulteriore punto di piega (PG2) e terminando con una ulteriore estremità (36B) di contatto di detta sonda di contatto cantilever (31) atta ad andare in battuta su un pad di contatto (33A) di detta scheda PCB (33).
20. Sonda di contatto cantilever (31) secondo la rivendicazione 19, caratterizzata dal fatto di comprendere ulteriormente almeno una porzione ammortizzante (50, 51) realizzata in corrispondenza di detto primo e/o secondo tratto di sonda (31b, 31d).
21. Sonda di contatto cantilever (31) secondo la rivendicazione 20, caratterizzata dal fatto che detta almeno una porzione ammortizzante (50) è realizzata in corrispondenza di detto primo tratto di sonda (31b).
22. Sonda di contatto cantilever (31) secondo la rivendicazione 2 1 , caratterizzata dal fatto che detta almeno una porzione ammortizzante (50) è nella forma essenzialmente di una porzione a pantografo connessa a detta prima porzione terminale (3 1a) ed a detto corpo di sonda (31e) in corrispondenza di rispettivi punti di piega (PG1a, PG1b).
23. Sonda di contatto cantilever (31) secondo la rivendicazione 22, caratterizzata dal fatto che detta almeno una porzione a pantografo (50) comprende essenzialmente quattro lati (50a-50d) a sezione variabile disposti in una forma sostanzialmente parallelepipeda e definenti uno spazio vuoto (50e) al loro interno.
24. Sonda di contatto cantilever (31) secondo una delle rivendicazioni da 20 a 23, caratterizzata dal fatto che detta almeno una porzione ammortizzante (51) è nella forma essenzialmente di una porzione a molla connessa a detto corpo di sonda (31e) in corrispondenza di detto ulteriore punto di piega (PG2) e atta a definire detta ulteriore estremità (36B) di contatto di detta sonda di contatto (31).
25. Sonda di contatto cantilever (31) secondo una delle rivendicazioni da 19 a 24, caratterizzata dal fatto che detta prima porzione terminale (3 la) è piegata rispetto a detto asse longitudinale (HH) in modo da risultare sostanzialmente ortogonale a detto piano di riferimento (n) di detto wafer di dispositivi da testare (35) quando detta sonda di contatto è montata in un supporto (34) associato ad un anello di supporto (32) di una testa di misura cantilever (30).
26. Sonda di contatto cantilever (31) secondo una delle rivendicazioni da 19 a 25, caratterizzata dal fatto che detta seconda porzione terminale (3 le) è piegata rispetto a detto asse longitudinale (HH) in modo da risultare sostanzialmente ortogonale a detto piano di riferimento (n) corrispondente ad un piano di detta scheda PCB (33) quando detta sonda di contatto è montata in un supporto (34) associato ad un anello di supporto (32) di una testa di misura cantìlever (30).