IT202000027182A1 - Elemento di contatto perfezionato per una testa di misura per il test di dispositivi elettronici ad elevata frequenza e relativa testa di misura - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione fa riferimento ad un elemento di contatto per una testa di misura per un?apparecchiatura di test di dispositivi elettronici integrati su un wafer semiconduttore, ad esempio dispositivi ad elevata frequenza, e la descrizione che segue ? fatta con riferimento a questo campo di applicazione con il solo scopo di semplificarne l'esposizione.

Arte nota

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

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

Una testa di misura comprende normalmente un elevato numero di elementi di contatto, ad esempio sonde di contatto formate da leghe speciali con buone propriet? elettriche e meccaniche e dotate di almeno una porzione di contatto per una corrispondente pluralit? di piazzole di contatto di un dispositivo da testare.

Una testa di misura del tipo comunemente denominata a sonde verticali ed indicata con il termine anglosassone "vertical probe head" comprende essenzialmente una pluralit? di sonde di contatto trattenute da almeno una coppia di piastre o guide sostanzialmente piastriformi e parallele tra loro. Tali guide sono dotate di appositi fori guida e sono poste ad una certa distanza fra loro in modo da lasciare una zona libera o zona d'aria per il movimento e l?eventuale deformazione delle sonde di contatto. La coppia di guide comprende in particolare una guida superiore ed una guida inferiore, entrambe provviste di rispettivi fori guida entro cui scorrono assialmente le sonde di contatto, normalmente formate da fili di leghe speciali con buone propriet? elettriche e meccaniche.

Il buon collegamento fra le sonde di contatto e le piazzole di contatto del dispositivo in test ? assicurato dalla pressione della testa di misura sul dispositivo stesso, le sonde di contatto, mobili entro i fori guida realizzati nelle guide superiore ed inferiore, subendo, in occasione di tale contatto premente, una flessione all'interno della zona d'aria tra le due guide ed uno scorrimento all?interno di tali fori guida.

Inoltre, la flessione delle sonde di contatto nella zona d?aria pu? essere aiutata tramite un?opportuna configurazione degli elementi stesse o delle loro guide, come illustrato schematicamente in figura 1, dove per semplicit? di illustrazione ? stata rappresentata una sola sonda di contatto della pluralit? di sonde di contatto normalmente comprese in una testa di misura, la testa di misura illustrata essendo del tipo cosiddetto a piastre shiftate.

In particolare, in figura 1 ? schematicamente illustrata una testa di misura 1 comprendente almeno una piastra o guida superiore 2 ed una piastra o guida inferiore 3, aventi rispettivi fori guida superiori 2a ed inferiori 3a entro i quali scorre una sonda di contatto 4.

La sonda di contatto 4 presenta almeno un?estremit? o punta di contatto 4a, con i termini estremit? o punta indicando qui e nel seguito una porzione d?estremit?, non necessariamente appuntita. In particolare, la punta di contatto 4a va in battuta su una piazzola di contatto 5a di un dispositivo da testare 5, effettuando il contatto meccanico ed elettrico fra tale dispositivo ed una apparecchiatura di test (non rappresentata) di cui tale testa di misura forma un elemento terminale.

In alcuni casi le sonde di contatto sono vincolate in maniera fissa alla testa stessa in corrispondenza della guida superiore: si parla, in tal caso, di teste di misura a sonde bloccate. In alternativa, si utilizzano teste di misura con sonde non vincolate in maniera fissa, ma tenute interfacciate ad una scheda mediante una microcontattiera: si parla di teste di misura a sonde non bloccate. La microcontattiera ? chiamata usualmente "space transformer" dal momento che, oltre al contatto con le sonde, consente anche di ridistribuire spazialmente le piazzole di contatto su di essa realizzate, rispetto alle piazzole di contatto presenti sul dispositivo da testare, in particolare con un allentamento dei vincoli di distanza tra i centri delle piazzole stesse.

In questo caso, come illustrato in figura 1, la sonda di contatto 4 presenta un'ulteriore punta di contatto 4b, nella pratica indicata come testa di contatto, verso una pluralit? di piazzole di contatto 6a di un tale space transformer 6. Il buon contatto elettrico tra sonde e space transformer viene assicurato in maniera analoga al contatto con il dispositivo da testare mediante la pressione delle teste di contatto 4b delle sonde di contatto 4 sulle piazzole di contatto 6a dello space transformer 6.

La guida superiore 2 e la guida inferiore 3 sono opportunamente distanziate da una zona d'aria 7 che consente la deformazione delle sonde di contatto 4 e assicura il contatto di punta e testa di contatto delle sonde di contatto 4 con le piazzole di contatto del dispositivo da testare 5 e dello space transformer 6, rispettivamente.

? noto che il corretto funzionamento di una testa di misura ? 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. Queste caratteristiche sono quindi da valutare e calibrare in fase di realizzazione di una testa di misura, il buon collegamento elettrico tra sonde e dispositivo da testare dovendo sempre essere garantito.

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

Questa problematica ? particolarmente sentita nel caso delle cosiddette sonde corte, ossia sonde con corpo limitato in lunghezza, in particolare con dimensioni inferiori a 5000 ?m. 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.

? ben nota, infatti, la recente esigenza di realizzare teste di misura in grado di trasportare segnali a frequenze sempre pi? 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 rigidit? 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 pu? portare ad una rottura di tali piazzole, con danneggiamento irreparabile del dispositivo da testare, situazione ovviamente da evitare. Ancor pi? pericolosamente, l?aumento della rigidit? della sonda di contatto a causa della riduzione della lunghezza del suo corpo aumenta anche il rischio di rottura delle sonde stesse.

Sono noti nel settore anche elementi di contatto nella forma di pogo pin, i quali comprendono essenzialmente un corpo elastico collegato a due porzioni di estremit?, tale corpo elastico comprimendosi in occasione del contatto delle porzioni di estremit? con le piazzole di contatto del dispositivo da testare e dello space transformer. I suddetti problemi si ritrovano anche in questo caso, motivo per cui ? desiderabile escogitare una soluzione generale che permetta il test migliorato ad elevata frequenza.

Il problema tecnico della presente invenzione ? quello di escogitare elementi di contatto per una testa di misura tali da possedere caratteristiche funzionali e strutturali che consentano un loro utilizzo in applicazioni ad alta frequenza diminuendo il rischio di rottura degli stessi e delle piazzole di contatto di un dispositivo da testare con cui essi sono in contatto, senza aggiungere rumore ai segnali da essi trasportati, superando in modo semplice le limitazioni e gli inconvenienti che tuttora condizionano le soluzioni note.

Sommario dell'invenzione

L'idea di soluzione che sta alla base della presente invenzione ? quella di realizzare un elemento di contatto in cui una sua sezione, comprendente una punta di contatto con un dispositivo da testare, ? elettricamente conduttiva e ha una lunghezza inferiore a 1000 ?m, preferibilmente inferiore a 500 ?m. Questa sezione conduttiva ? atta a contattare piste o porzioni conduttive di una guida di una testa di misura in cui l?elemento di contatto ? alloggiato ed ? separato dal resto del corpo conduttivo da una sezione isolante intermedia, il resto del corpo conduttivo avendo funzione ammortizzante ed essendo atto ad andare in battuta, tramite una sua testa di contatto, su una piastra di supporto associata alla testa di misura. L?elemento di contatto pu? essere vantaggiosamente sia un pogo pin (in cui la porzione superiore garantisce l?effetto ammortizzante grazie alla presenza della molla) sia una sonda di contatto verticale (in cui tale soluzione permette di mantenere una sufficiente elasticit?).

Sulla base di tale idea di soluzione, il suddetto problema tecnico ? risolto da un elemento di contatto per una testa di misura per un?apparecchiatura di test di dispositivi elettronici, tale elemento di contatto comprendendo un corpo esteso lungo un asse longitudinale tra una prima estremit? di contatto atta a contattare piazzole di contatto di un dispositivo da testare e una seconda e opposta estremit? di contatto, in cui tale corpo comprende una prima sezione che si estende lungo l?asse longitudinale a partire dalla prima estremit? di contatto verso la seconda estremit? di contatto ed ? realizzata in un materiale elettricamente conduttivo, tale prima sezione estendendosi per una distanza inferiore a 1000 ?m, una seconda sezione che si estende lungo l?asse longitudinale a partire dalla seconda estremit? di contatto verso la prima estremit? di contatto ed ? realizzata in un materiale elettricamente conduttivo, e una terza sezione interposta tra la prima sezione e la seconda sezione e realizzata in un materiale elettricamente isolante, in cui tali sezioni si susseguono lungo l?asse longitudinale in modo tale che la prima estremit? di contatto ? inclusa solamente nella prima sezione e la seconda estremit? di contatto ? inclusa solamente nella seconda sezione, e in cui la terza sezione ? configurata per isolare elettricamente la prima sezione dalla seconda sezione.

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

Secondo un aspetto della presente invenzione, la seconda sezione pu? avere una lunghezza da 0,5 mm a 8 mm e la terza sezione pu? avere una lunghezza da 1 ?m a 2 mm.

Secondo un aspetto della presente invenzione, il materiale elettricamente isolante della terza sezione pu? essere scelto tra Al2O3, parylene, silicio.

Secondo un aspetto della presente invenzione, la prima sezione pu? essere configurata per contattare elementi conduttivi di una guida di una testa di misura.

Secondo un aspetto della presente invenzione, l?elemento di contatto pu? comprendere almeno una parete configurata per contattare una corrispondente parete metallizzata di un foro guida della guida della testa di misura in corrispondenza della prima sezione, tale prima sezione essendo configurata per trasmettere segnali dal dispositivo da testare alla parete metallizzata del foro. In una forma di realizzazione, la seconda sezione ? configurata per fornire solamente un supporto meccanico.

Secondo un aspetto della presente invenzione, la prima sezione pu? comprendere elementi sporgenti dal corpo, tali elementi sporgenti definendo superfici di battuta conduttive.

Secondo un aspetto della presente invenzione, l?elemento di contatto pu? essere nella forma di una sonda di contatto verticale di tipo buckling beam.

Alternativamente, l?elemento di contatto pu? essere nella forma di un pogo pin, la seconda sezione comprendendo un elemento elastico atto a comprimersi durante il test, e la terza sezione essendo disposta tra tale elemento elastico e la prima sezione.

La presente invenzione fa altres? riferimento ad una testa di misura per un?apparecchiatura di test di dispositivi elettronici, comprendente almeno una guida dotata di una pluralit? di fori guida per l?alloggiamento di una rispettiva pluralit? di elementi di contatto, tale testa di misura essendo caratterizzata dal fatto che gli elementi di contatto sono realizzati come sopraindicato, tale almeno una guida comprendendo elementi conduttivi atti ad essere elettricamente contattati dalla prima sezione di tali elementi di contatto.

Secondo un aspetto della presente invenzione, l?almeno una guida pu? essere una guida inferiore disposta in corrispondenza della prima sezione degli elementi di contatto.

Secondo un aspetto della presente invenzione, gli elementi conduttivi della guida possono comprendere piste conduttive che si estendono dai fori guida, tali piste conduttive essendo realizzate su una faccia della guida e/o essendo annegate in tale guida.

Secondo un aspetto della presente invenzione, gli elementi conduttivi della guida possono comprendere almeno una porzione conduttiva che include almeno un gruppo dei fori guida ed ? atta a contattare e cortocircuitare, in corrispondenza della prima sezione, un corrispondente gruppo di elementi di contatto alloggiati in tale gruppo di fori e destinati al trasporto di un determinato tipo di segnale.

Secondo un aspetto della presente invenzione, la porzione conduttiva pu? essere realizzata su una faccia della guida o pu? essere annegata in tale guida.

Secondo un aspetto della presente invenzione, la porzione conduttiva pu? essere nella forma di una pluralit? di strati conduttivi, ciascuno di tali strati conduttivi includendo e mettendo in collegamento elettrico un relativo gruppo dei fori guida ed essendo atto a contattare la prima sezione di un corrispondente gruppo degli elementi di contatto, in cui elementi di contatto di ogni relativo gruppo sono atti al trasporto di uno stesso tipo di segnale.

Secondo un aspetto della presente invenzione, almeno una porzione della superficie interna dei fori guida, preferibilmente tutta la parete, pu? essere rivestita da una porzione conduttiva collegata con gli elementi conduttivi della guida, la prima sezione degli elementi di contatto essendo atta a contattare elettricamente la porzione conduttiva dei fori guida.

Secondo un aspetto della presente invenzione, la testa di misura pu? comprendere ulteriori elementi di contatto interamente conduttivi e atti a trasportare un segnale da un dispositivo da testare direttamente ad una piastra di supporto associata alla testa di misura, tali ulteriori elementi di contatto essendo atti al trasporto di segnali di alimentazione e/o segnali di massa e/o segnali a bassa frequenza tra il dispositivo da testare e la piastra di supporto.

Secondo un aspetto della presente invenzione, gli elementi di contatto possono comprendere, in corrispondenza della prima sezione, elementi sporgenti dal corpo, tali elementi sporgenti definendo superfici di battuta conduttive configurate per andare in battuta sugli elementi conduttivi della guida, come ad esempio sulle porzioni conduttive della guida o su piste conduttive, o anche altri elementi conduttivi, come ad esempio una membrana flessibile.

Secondo un aspetto della presente invenzione, la testa di misura pu? comprendere ulteriormente una membrana flessibile disposta su una superfice della guida a guisa di elemento conduttivo della guida, tale membrana flessibile essendo sagomata in modo tale che una sua porzione ? adagiata su una o pi? delle superfici di battuta conduttive della prima sezione ed ? atta ad essere sollevata durante il contatto con il dispositivo di test, tale membrana flessibile comprendendo piste conduttive che si estendono per la ridistribuzione dei segnali trasportati dalla prima sezione.

Secondo un aspetto della presente invenzione, gli elementi conduttivi possono essere nella forma di sonde di contatto verticali di tipo buckling beam, la testa di misura comprendendo una guida inferiore e una guida superiore i cui fori guida sono opportunamente shiftati tra loro, deformando il corpo di tali sonde di contatto.

Alternativamente, gli elementi conduttivi possono essere nella forma di pogo pin, la seconda sezione comprendendo un elemento elastico atto a comprimersi durante il test, e la terza sezione essendo disposta tra tale elemento elastico e la prima sezione.

Le caratteristiche e i vantaggi dell?elemento di contatto e della testa di misura secondo l'invenzione risulteranno dalla descrizione, fatta qui di seguito, di un loro 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 un elemento di contatto secondo la tecnica nota;

- la figura 2 mostra schematicamente un elemento di contatto secondo la presente invenzione;

- la figura 3 mostra schematicamente un elemento di contatto secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

- la figura 4 mostra schematicamente una testa di misura comprendente un elemento di contatto secondo la presente invenzione;

- la figura 5 mostra schematicamente una vista prospettica in sezione di una testa di misura secondo la presente invenzione, in cui una sua guida comprende piste conduttive superficiali e annegate in essa;

- le figure 6 e 7 mostrano schematicamente una testa di misura secondo forme di realizzazione della presente invenzione, in cui una sua guida comprende porzioni conduttive che cortocircuitano elementi di contatto;

- la figura 8 mostra schematicamente una testa di misura secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

- la figura 9 mostra schematicamente una porzione di una testa di misura secondo un?altra forma di realizzazione della presente invenzione; e

- la figura 10 mostra schematicamente una testa di misura secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.

Descrizione dettagliata

Con riferimento a tali figure, viene descritto un elemento di contatto per una testa di misura per un?apparecchiatura di test di dispositivi elettronici integrati su wafer semiconduttore, tale elemento di contatto essendo indicato globalmente e schematicamente con il riferimento numerico 10.

? 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. ? 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.

Come sar? illustrato nel seguito in maggiore dettaglio, l?elemento di contatto 10 ? atto ad essere alloggiato in una testa di misura per il test di dispositivi elettronici ad elevata frequenza.

L?elemento di contatto 10 comprende un corpo che si estende lungo un asse longitudinale H-H tra una prima estremit? di contatto o punta di contatto 10a e una seconda estremit? di contatto o testa di contatto 10b, i termini punta di contatto e testa di contatto indicando qui e nel seguito porzioni di contatto non necessariamente appuntite e di varie forme opportune. La prima estremit? di contatto 10a ? atta a contattare piazzole di contatto di un dispositivo da testare, mentre la seconda estremit? di contatto 10b ? atta ad andare in battuta su una piastra di supporto o in generale su un elemento della testa di misura o di una scheda di misura.

Vantaggiosamente secondo la presente invenzione, l?elemento di contatto 10 ? suddiviso in tre sezioni che si susseguono lungo l?asse longitudinale H-H, tali sezioni avendo differenti caratteristiche di conducibilit? elettrica.

In particolare, in una forma di realizzazione della presente invenzione, l?elemento di contatto 10 comprende una prima sezione S1, la quale si estende lungo l?asse longitudinale H-H a partire dalla prima estremit? di contatto 10a verso la seconda estremit? di contatto 10b ed ? realizzata in un materiale elettricamente conduttivo, e una seconda sezione S2, la quale si estende anch?essa lungo tale asse longitudinale H-H a partire dalla seconda estremit? di contatto 10b verso la prima estremit? di contatto 10a, tale seconda sezione S2 essendo anch?essa elettricamente conduttiva. Come illustrato nelle figure, la prima sezione S1 non raggiunge la seconda estremit? di contatto 10b, cos? come la seconda sezione S2 non raggiunge la prima estremit? di contatto 10a, tra di esse essendo interposta una terza sezione S3 (realizzata in un materiale isolante), come verr? dettagliato nel seguito.

In altre parole, la prima estremit? di contatto 10a dell?elemento di contatto 10 ? inclusa solamente nella prima sezione S1, la quale non include la seconda estremit? di contatto 10b, mentre quest?ultima ? inclusa solamente nella seconda sezione S2, la quale non include la prima estremit? di contatto 10a.

Le sezioni S1 e S2, le quali sono entrambe conduttive, sono preferibilmente realizzate tramite uno stesso materiale conduttivo, anche se ovviamente possono essere utilizzati materiali differenti, laddove ogni materiale conduttivo opportuno pu? essere utilizzato al fine di garantire il desiderato effetto ammortizzante.

La presente invenzione verr? di seguito inizialmente illustrata in modo dettagliato in accordo con un esempio non limitativo in cui l?elemento di contatto ? una sonda di contatto verticale dotata di un corpo che si flette durante il contatto con il dispositivo da testare, anche se tutti gli insegnamenti della presente invenzione si applicano anche ad altri elementi di contatto, come ad esempio pogo pin. A questo proposito, verr? fornita pi? avanti anche una descrizione di una forma di realizzazione in cui gli elementi di contatto sono pogo pin, per i quali valgono tutte le considerazioni che seguono.

La sonda di contatto 10 ha una lunghezza complessiva, intesa nella presente come una dimensione misurata lungo l?asse longitudinale H-H, compresa tra 3 e 10 mm.

Opportunamente, la prima sezione S1 si estende a partire dalla prima estremit? di contatto 10a per una distanza inferiore a 1000 ?m, preferibilmente inferiore a 500 ?m, in modo da rendere la sonda di contatto 10, e la testa di misura che la alloggia, particolarmente adatta per il test di dispositivi ad elevata frequenza. Infatti, la prima estremit? di contatto 10a della sonda di contatto 10 esegue un contatto elettrico e meccanico con le piazzole di contatto del dispositivo da testare, mentre la seconda estremit? di contatto 10b ? atta ad eseguire solamente un contatto meccanico con una piastra di supporto, la seconda sezione avendo funzione ammortizzante. In questo modo, i segnali dal dispositivo da testare vengono trasportati solamente nella prima sezione S1, avente una lunghezza inferiore a 1000 ?m e quindi molto inferiore rispetto alla lunghezza complessiva della sonda di contatto 10, essendo in questo modo adatta al trasporto di segnali ad elevata frequenza, al pari di una singola sonda corta. In particolare, come verr? dettagliato nel seguito, la prima sezione S1 ? configurata per contattare elementi conduttivi, come ad esempio piste o plate conduttive, di una guida di una testa di misura.

In una forma di realizzazione della presente invenzione, la seconda sezione S2 ha una lunghezza sostanzialmente da 0,5 mm a 8 mm, ossia sufficiente a garantire il suddetto effetto ammortizzante.

Come accennato in precedenza, il corpo 10? di sonda comprende ulteriormente una terza sezione S3 interposta tra la prima sezione S1 e la seconda sezione S2, tale terza sezione S3 essendo opportunamente realizzata in un materiale elettricamente isolante in modo da isolare la prima sezione S1 dalla seconda sezione S2. Tale terza sezione S3 non comprende quindi n? la prima estremit? di contatto 10a, n? la seconda estremit? di contatto 10b.

A titolo di esempio, la terza sezione S3 intermedia isolante ? realizzata in Al2O3, parylene, silicio isolante. Ovviamente, la presente invenzione non ? limitata dal particolare materiale isolante, qualunque materiale isolante opportuno, anche semiconduttore, potendo essere utilizzato.

Ulteriormente, in una forma di realizzazione della presente invenzione, la terza sezione S3 ha una lunghezza sostanzialmente da 1 ?m a 2 mm.

In questo modo, le sezioni S1, S2 e S3 si susseguono lungo l?asse longitudinale H-H della sonda in modo tale che la prima estremit? di contatto 10a ? inclusa solamente nella prima sezione S1 e la seconda estremit? di contatto 10b ? inclusa solamente nella seconda sezione S2. Opportunamente, in questa forma di realizzazione, la terza sezione S3 ? configurata per isolare elettricamente la prima sezione S1 dalla seconda sezione S3. In base a questa configurazione, i segnali vengono quindi trasportati solamente nella prima sezione S1 corta, mentre la seconda sezione S2, isolata dalla prima sezione S1 tramite la terza sezione S3, esegue solamente un contatto meccanico; pi? in particolare, tale seconda sezione S2 ha una lunghezza ed ? in un materiale tale da garantire la desiderata flessione della sonda durante il test, scongiurando il rischio di rottura, ossia ? in grado di garantire lo stesso effetto ammortizzante di una sonda tradizionale, la sonda di contatto 10 avendo quindi nel suo complesso prestazioni elettriche superiori a quelle delle sonde di contatto tradizionali e prestazioni meccaniche non inferiori.

Detto in altre parole, la seconda sezione S2, avente una lunghezza molto maggiore di quella della prima sezione S1, garantisce una buona capacit? di flessione per la sonda di contatto 10 durante il suo contatto con le piazzole di contatto del dispositivo da testare, evitando la rottura della stessa e/o delle piazzole di contatto del dispositivo. Opportunamente, per la seconda sezione S2 vengono utilizzati materiali adatti a massimizzare tale effetto ammortizzante durante il contatto con il dispositivo da testare.

In una forma di realizzazione alternativa e meno preferita della presente invenzione, la seconda sezione S2 pu? anche essere realizzata in un materiale isolante diverso da quello della terza sezione S3, tale seconda sezione S2 avendo in ogni caso una funzione ammortizzante. In questo caso, la terza sezione S3 realizza sostanzialmente una connessione fisica tra le due sezioni S1 e S2, le quali sono separate da essa, ossia realizza un elemento di interfaccia tra tali sezioni. Si avrebbe quindi una sonda suddivisa in tre sezione differenti di cui solo la prima ? conduttiva.

In una forma di realizzazione della presente invenzione, illustrata nella figura 3, la prima sezione S1 comprende elementi sporgenti 15 dal corpo 10? di sonda, tali elementi sporgenti 15 definendo superfici di battuta conduttive CS. Pi? in particolare, gli elementi sporgenti 15 sono in aggetto dal corpo 10? di sonda in direzioni contrapposte, preferibilmente ortogonali all?asse longitudinale H-H. Ciascuna porzione sporgente 15 comprende facce contrapposte rispetto all?asse di aggetto che definiscono le suddette superfici di battuta conduttive CS. In una forma particolare, le porzioni sporgenti 15 sono realizzate in modo che la prima sezione S1 ha una forma sostanzialmente a T, dove tali porzioni sporgenti 15 definiscono la traversa della T.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la prima sezione S1 e la seconda sezione S2 conduttive sono collegate alla terza sezione S3 non conduttiva ad esempio tramite una colla, uno strato adesivo o uno strato metallico localmente saldabile (ad esempio saldabile mediante saldatura laser), oppure in qualunque altro modo adatto.

Come accennato in precedenza, una pluralit? di sonde di contatto 10 del tipo sopradescritto ? alloggiata in una testa di misura per il test di dispositivi elettronici integrati su un wafer semiconduttore, tale testa di misura essendo indicata nella presente con il riferimento numerico 20, come schematicamente illustrato nella figura 4.

Si sottolinea che, per semplicit? di illustrazione, la testa di misura 20 viene rappresentata nelle figure come comprendente un numero limitato di sonde di contatto 10, anche se ovviamente essa pu? comprendere un numero qualsivoglia di sonde di contatto a seconda delle esigenze e/o necessit?, le figure essendo fornite solamente a titolo indicativo e non limitativo della presente invenzione. Come definito in precedenza, la testa di misura 20 viene inizialmente illustrata come comprendente una pluralit? di sonde di contatto verticali, anche se essa pu? comprendere diversi tipi di elementi conduttivi, come ad esempio pogo pin, per i quali valgono le stesse considerazioni.

La prima estremit? di contatto 10a di ciascuna sonda di contatto 10 ? atta ad andare in battuta su piazzole di contatto 11 di un dispositivo da testare integrato su un wafer semiconduttore 12, mentre la seconda estremit? di contatto 10b ? atta ad andare in battuta su una piastra di supporto 13 associata alla testa di misura 20, tale piastra di supporto potendo essere ad esempio una scheda a circuito stampato (PCB), o un qualunque altro supporto adatto.

La testa di misura 20 comprende almeno una guida 21 dotata di una pluralit? di fori guida 22 atti ad alloggiare una corrispondente pluralit? delle sonde di contatto 10.

Vantaggiosamente secondo la presente invenzione, la guida 21 ? una guida inferiore disposta in corrispondenza della prima sezione S1 conduttiva di ciascuna sonda di contatto 10, in modo tale che le pareti interne dei fori guida 22 di tale guida 21 sono in grado di contattare tale prima sezione S1, in particolare tramite mezzi di collegamento elettrico o elementi conduttivi compresi nella guida 21. Ovviamente pu? essere presente anche una guida superiore, i cui fori guida possono essere shiftati rispetto ai corrispondenti fori guida inferiori; possono anche essere previste una coppia di guide inferiori e/o una coppia di guide superiori.

A tal proposito, facendo sempre rifermento alla figura 4, i suddetti elementi conduttivi della guida 21 comprendono opportune piste conduttive 23 che si estendono a partire dai fori guida 22 e sono atte ad estrarre e trasportare il segnale trasportato dalle sonde di contatto 10, in particolare dalla prima sezione S1, tali piste conduttive 23 essendo atte ad essere elettricamente contattate, direttamente o indirettamente, da tale prima sezione S1.

Di conseguenza, la guida 21 provvede al reindirizzamento dei segnali (ad esempio verso la scheda PCB associata alla testa di misura 20) per mezzo delle piste conduttive 23 che in essa si estendono e quindi svolge anche la funzione generalmente svolta dagli space transformer associati alle teste di misura note.

Nella forma di realizzazione della figura 4, il contatto tra la prima sezione S1 della sonda di contatto 10 e la pista conduttiva 23 ? un contatto strisciante, tale contatto strisciante potendo essere garantito dallo spessore della pista conduttiva 23 stessa oppure, preferibilmente, tramite una parete metallizzata del foro guida, come sar? dettagliato nel seguito.

Come illustrato in figura 4, la pista conduttiva 23 ? una pista conduttiva superficiale, ovvero ? realizzata su una faccia della guida 21 (la faccia Fa nell?esempio della figura), tale pista conduttiva 23 emergendo in corrispondenza del foro guida 22 (o della metallizzazione di tale foro guida).

? evidente che, sebbene la figura 4 mostri una pista conduttiva 23 superficiale realizzata sulla faccia Fa della guida 21 (ovvero su una sua faccia superiore secondo il riferimento locale delle figure), tale pista conduttiva 23 potrebbe venire realizzata anche sulla faccia Fb, opposta alla faccia Fa (ovvero su una sua faccia inferiore secondo il riferimento locale delle figure), della guida 21, cos? come su qualunque altra sua faccia.

In forme di realizzazione non illustrate nelle figure, la pista conduttiva 23 pu? anche essere annegata nella guida 21 ed emergere in corrispondenza del foro guida 22.

Come sopra accennato, secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione illustrata in maggior dettaglio in figura 5, almeno una porzione della superficie interna dei fori guida 22 ? rivestita da una porzione conduttiva 22w. Ancora pi? preferibilmente, la superficie interna dei fori guida 22 ? interamente rivestita dalla porzione conduttiva 22w. In questo modo, la prima sezione S1 conduttiva ? in grado di contattare la porzione conduttiva 22w dei fori guida 22, tramite un contatto strisciante, cos? che il segnale trasportato dalla sonda di contatto 10, in particolare da tale prima sezione S1, pu? essere estratto in corrispondenza dei fori guida 22 tramite le piste conduttive 23, le quali sono collegate alle porzioni conduttive 22w, ossia alle pareti metallizzate dei fori, in particolare si estendono a partire da esse.

Detto in altre parole, le sonde di contatto 10 comprendono almeno una parete W (in particolare in corrispondenza della prima sezione S1) configurata per contattare una corrispondente parete metallizzata 22w di un foro guida 22 della guida 21 in corrispondenza della prima sezione S1, tale prima sezione S1 essendo configurata per trasmettere segnali dal dispositivo da testare alla parete metallizzata del foro, e quindi alle piste conduttive 23 e/o ad altri elementi conduttivi della guida 21; la seconda sezione S2 ? invece configurata per fornire solamente un supporto meccanico.

Ulteriormente, si sottolinea che la guida 21 pu? comprendere sia piste conduttive superficiali sia piste conduttive annegate in essa, come schematicamente illustrato in figura 5.

In generale, nei casi in cui numerose piste conduttive 23 si estendono sia sulla faccia Fa e/o Fb della guida 21 sia all?interno di essa, tali piste conduttive 23 possono essere realizzate su diversi livelli a partire dalla superficie della guida 21. Il numero di livelli della guida 21 in cui sono realizzate le piste conduttive 23 pu? variare a seconda delle esigenze e/o circostanze, in particolare a seconda del numero dei segnali da trasportare e quindi a seconda della complessit? del pattern di reindirizzamento da realizzare in tale guida 21. Ad esempio, ? possibile prevedere una configurazione in cui un primo livello comprende piste atte al trasporto di un primo tipo di segnale e un secondo livello comprende piste atte al trasporto di un secondo tipo di segnale.

Come accennato in precedenza, il contatto tra la sonda di contatto 10, in particolare la sua prima sezione S1, e le pareti dei fori guida 20, preferibilmente dotate della porzione conduttiva 22w (ossia preferibilmente metallizzate, ancora pi? preferibilmente interamente metallizzate), ? un contato strisciante che garantisce il collegamento elettrico tra tale prima sezione S1 e tale porzione conduttiva 22w (o eventualmente direttamente con la pista conduttiva 23).

Opportunamente, facendo sempre riferimento alla figura 5, in una forma di realizzazione, le piste conduttive 23 (in particolare una loro estremit? opposta all?estremit? in corrispondenza dei fori guida 22) sono collegate a rispettive piazzole di contatto 25, le quali sono realizzate su una faccia della guida 21 (la faccia Fa nell?esempio della figura 5). In questo modo, ? possibile estrarre un rispettivo segnale dalla testa di misura 20 e trasportarlo ad esempio ad una scheda PCB collegata a tale testa di misura 20 (ad esempio tramite fili o sonde appositamente dedicate).

Ulteriormente, nel caso di piste conduttive 23 annegate nella guida 21, le estremit? di contatto di tali piste conduttive 23 sono affioranti su una sua faccia, cos? da permettere il collegamento elettrico tra tali piste conduttive 23 e le relative piazzole di contatto 25.

Facendo ora riferimento alla figura 6, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la testa di misura 20 comprende una porzione conduttiva 24 a guisa elemento conduttivo che include e mette in collegamento elettrico un gruppo 22? dei fori guida 22 che alloggia un corrispondente gruppo di sonde di contatto 10, tale porzione conduttiva 24 potendo essere utilizzata in aggiunta o in alternativa alle piste conduttive 23.

In questo modo, almeno due sonde di contatto 10 possono essere messe in collegamento elettrico dalla porzione conduttiva 24 della guida 21, tale porzione conduttiva 24 ricoprendo un?area della guida 21 che include il gruppo 22? di fori guida che alloggiano le sonde di contatto che devono essere cortocircuitate.

Detto in altre parole, una porzione conduttiva 24 racchiude in gruppo di fori (preferibilmente metallizzati) che alloggia un corrispondente gruppo di sonde, cos? che tali sonde sono cortocircuitati da tale porzione conduttiva 24, che realizza un piano conduttivo comune.

Nel caso in cui vi sia la necessit? di cortocircuitare solamente due sonde di contatto 10, ? preferibile utilizzare una pista conduttiva 23 come mezzo di collegamento elettrico tra di esse, mentre nel caso in cui vi sia la necessit? di cortocircuitare una pluralit? di sonde di contatto 10, ? preferibile utilizzare una porzione conduttiva 24 come mezzo di collegamento elettrico tra di esse, tale porzione conduttiva 24 realizzando un piano conduttivo comune (di massa o di potenza) per tali sonde di contatto 10. La presenza di un piano conduttivo comune ? utile per ridurre rumori nella testa di misura, dovuti ad esempio ad un difficile controllo dell?impedenza dovuta alla presenza di numerosi elementi di contatto, tale piano conduttivo comune cortocircuitando numerosi elementi di contatto. In questo modo, quando si utilizza la porzione conduttiva 24 per mettere in collegamento elettrico una pluralit? di sonde di segnale o di massa, vengono migliorate le prestazioni in frequenza della testa di misura 20, con riduzione del rumore nei segnali trasportati.

La possibilit? di mettere in collegamento elettrico differenti sonde di contatto di segnale (mediante le piste conduttive 23 o anche tramite le porzioni conduttive 24), in particolare la possibilit? di mettere in collegamento elettrico la prima sezione S1 di differenti sonde di contatto di segnale, ? particolarmente vantaggiosa nel caso in cui vi sia la necessit? di cortocircuitare due o pi? piazzole di contatto del dispositivo da testare, in quanto ? possibile realizzare una configurazione di tipo loop-back accorciando notevolmente il percorso dei segnali, che non percorrono tutte le sonde di contatto da e verso l?apparecchiatura di testa ma si fermano alla pista conduttiva o al piano conduttivo comune, con conseguenti vantaggi in termini di prestazioni in frequenza della testa di misura 20 nel suo complesso.

Facendo sempre riferimento alla figura 6, la porzione conduttiva 24 ? disposta su una porzione superficiale della guida 21, in particolare sulla sua faccia Fa (anche se potrebbe essere disposta sulla sua faccia opposta Fb), oppure, in una forma di realizzazione non illustrata, essa pu? essere disposta su entrambe le facce Fa e Fb, ad esempio quando si desidera cortocircuitare gruppi di sonde diversi (massa e potenza, oppure differenti domini di massa e potenza). Come esempio non limitativo della presente invenzione, la figura 6 mostra una testa di misura 20 comprendente una porzione conduttiva 24 superficiale che cortocircuita tra loro due sonde di contatto alloggiate nel gruppo di fori 22?.

Alternativamente, secondo una forma di realizzazione non illustrata nelle figure, la porzione conduttiva 24 pu? essere annegata nella guida 21, realizzando un piano conduttivo all?interno di tale guida 21.

Ovviamente, la presente invenzione non ? limitata ad una particolare configurazione delle metallizzazioni, la quale pu? variare a seconda delle esigenze e/o circostanze.

Ulteriormente, secondo una forma di realizzazione illustrata nella figura 7, la porzione conduttiva 24 ? nella forma di una pluralit? di strati conduttivi 24a-24n sovrapposti, ciascuno dei quali include e mette in collegamento elettrico un relativo gruppo 22a-22n dei fori guida 22. In questo modo, ciascuno strato conduttivo 24a-24n ? atto a contattare un corrispondente gruppo delle sonde di contatto 10 secondo la presente invenzione, in particolare la loro prima sezione S1, in cui sonde di contatto di ogni relativo gruppo sono atte al trasporto di uno stesso tipo di segnale.

In questo caso, la guida 21 ? un multistrato comprendente una pluralit? di strati non conduttivi, preferibilmente un multistrato ceramico, gli strati conduttivi 24a-24n essendo disposti su tali strati non conduttivi, i quali isolano elettricamente uno strato conduttivo dal successivo.

In particolare, ciascuno degli strati conduttivi 24a-24n ? disposto su una faccia di un relativo strato non conduttivo della guida 21 e ha un?area inferiore ad un?area di tale faccia.

Alternativamente, ciascuno degli strati conduttivi 24a-24n ricopre una faccia di un relativo strato non conduttivo ad eccezione di aree in cui sono realizzati fori guida che alloggiano sonde di contatto che non devono essere cortocircuitate.

Ovviamente, gli strati conduttivi 24a-24n possono comprendere anche strati superficiali realizzati su almeno una delle facce esposte Fa e Fb della guida 21 oppure possono essere solamente annegati in tale guida 21, come illustrato in figura 7.

Nel caso in cui le sonde di contatto da cortocircuitare si trovano vicine (ad esempio alternate) a sonde di contatto da non cortocircuitare, la porzione conduttiva 24 (o in alternativa ciascuno strato conduttivo 24a-24n) ? localmente interrotta da zone non conduttive in modo da non mettere in collegamento elettrico sonde di contatto destinate al trasporto di segnali differenti. Di conseguenza, le zone non conduttive impediscono localmente il collegamento elettrico tra sonde di contatto adiacenti destinate al trasporto di segnali differenti.

Ad esempio, nel caso della presenza di una pluralit? di strati conduttivi 24a-24n, le zone non conduttive di uno specifico strato conduttivo sono realizzate in corrispondenza dei fori guida che alloggiano elementi di contatto che non devono essere cortocircuitati da tale specifico strato conduttivo, mentre tale specifico strato ricopre almeno parzialmente le pareti dei fori guida che alloggiano elementi di contatto che devono essere cortocircuitate da esso.

Ulteriormente, secondo una forma di realizzazione non illustrata nelle figure, le metallizzazioni di due fori guida, o anche due porzioni conduttive 24, a contatto con la prima sezione S1 delle sonde 10, possono essere messe in collegamento elettrico tramite un componente circuitale, quale ad esempio un condensatore di filtraggio, cos? da ottimizzare la tecnica del loop-back, dato che tale condensatore di filtraggio risulta cos? posizionato il pi? possibile vicino alle punte di contatto delle sonde.

Ovviamente il componente circuitale pu? anche essere un qualunque altro componente circuitale adatto ad esigenze specifiche, come ad esempio un induttore o un resistore o anche un rel?.

Come menzionato in precedenza, si osserva inoltre che la testa di misura 20 pu? comprendere anche pi? di una guida in aggiunta alla guida inferiore 21, ad esempio una guida intermedia e/o una guida superiore (non illustrate nelle figure), secondo soluzioni note nel settore.

La testa di misura 20, oltre alle sonde di contatto 10 secondo la presente invenzione, pu? comprendere anche sonde di contatto 10bis realizzate in accordo con la tecnica nota (ovvero realizzate interamente in un materiale conduttivo), tali sonde di contatto 10bis essendo alloggiate in rispettivi fori guida 22bis, come illustrato nella figura 8. Di conseguenza, la testa di misura 20 comprende generalmente un primo gruppo di sonde di contatto 10 secondo la presente invenzione e un secondo gruppo di sonde di contatto 10bis secondo la tecnica nota.

Mentre le sonde di contatto 10 sono preferibilmente atte al trasporto di segnali ad elevata frequenza grazie alla lunghezza ridotta della loro prima sezione S1 conduttiva, le sonde di contatto 10bis sono generalmente atte al trasporto di segnali di massa o di alimentazione o anche di segnali di ingresso/uscita a bassa frequenza, ovvero segnali che possono essere trasportati anche da sonde di tipo noto senza incorrere in problemi di auto induttanza, in ogni caso semplificando notevolmente lo sbroglio dei segnali da parte della guida 21.

In questo caso, le sonde di contatto 10bis sono quindi atte a trasportare il segnale dal dispositivo da testare direttamente alla piastra di supporto 13, la quale comprende opportune piazzole conduttive 14 contro le quali le teste di contatto di tali sonde 10bis sono atte ad andare in battuta.

Si sottolinea infine che quanto sopra affermato per le sonde di contatto 10 secondo la presente invenzione vale anche per le sonde di contatto 10bis di tipo noto, ovvero anche per esse ? possibile prevedere porzioni conduttive che cortocircuitano tali sonde di contatto 10bis di tipo noto.

Come precedentemente illustrato, in una forma di realizzazione della presente invenzione, le sonde di contatto 10 comprendono, in corrispondenza della prima sezione S1, elementi sporgenti 15 dal corpo 10?, i quali definiscono superfici di battuta conduttive CS configurate per andare in battuta su elementi conduttivi della guida, come piste conduttive, eventualmente collegate a piazzole conduttive in corrispondenza dei fori guida per garantire un migliore contatto con le superfici di battuta conduttive CS della sonda, e/o su porzioni conduttive.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione illustrata nella figura 9, la testa di misura 20 comprende inoltre una membrana flessibile 26, la quale presenta una prima faccia F1 e una seconda faccia F2, opposta alla prima faccia F1, tale seconda faccia F2 essendo una faccia inferiore secondo il riferimento locale della figura 9, ossia una faccia rivolta verso il dispositivo da testare, e tale prima faccia F1 essendo una faccia superiore.

La membrana flessibile 26 ? disposta su una superfice della guida 21, in particolare sulla sua faccia Fa, tale membrana flessibile 26 essendo sagomata in modo da comprendere una pluralit? passaggi (tagli) per il passaggio e collegamento degli elementi di contatto 10, a cui tale membrana flessibile 26 ? collegata ad esempio in corrispondenza delle porzioni sporgenti 15. I passaggi nella membrana flessibile 26 sono realizzati almeno in corrispondenza dei fori della guida 21. La membrana flessibile comprende piste conduttive (non illustrate nei disegni) che si estendono dai passaggi, ossia dal punto di contatto con le sonde, per il reindirizzamento dei segnali trasportati dalla prima sezione S1 delle sonde. Le piste conduttive possono essere realizzate su una faccia della membrana flessibile e/o essere annegate in essa.

In una forma di realizzazione, i tagli nella membrana flessibile 26 sono tali che essa comprende una pluralit? di lembi collegati agli elementi di contatto 10, in particolare alla loro prima sezione S1 conduttiva. I lembi possono essere sporgenti ed estendersi tra una prima estremit? o estremit? prossimale, collegata alla membrana flessibile 26, ed una seconda estremit? o estremit? distale, la quale risulta sporgente e non collegata a nessuna porzione della membrana flessibile 26 e che viene collegata alla sonda. In altre parole, la membrana flessibile 26 pu? comprendere almeno un?apertura, preferibilmente realizzata nella sua porzione centrale, in cui si estendono i lembi la cui estremit? distale risulta quindi libera, tra lembi adiacenti essendo definito un opportuno spazio vuoto che li separa.

Nella forma di realizzazione della figura 9, una porzione della membrana flessibile 26, ad esempio un?estremit? di un suo lembo, ? adagiata in battuta su una superficie di battuta conduttiva CS della prima sezione S1, tale membrana flessibile 26 comprendendo opportune piste conduttive che si estendono da tale punto di battuta per la ridistribuzione dei segnali trasportati in detta prima sezione S1, tale membrana flessibile sollevandosi in occasione del contatto con il dispositivo di test. Possono essere previste porzioni pre-sollevate per facilitare il sollevamento della membrana flessibile 26, riducendo lo sforzo a cui ? soggetta la membrana. Nel caso in cui sono presenti lembi, le estremit? di tali lembi, i quali possono comprendere una porzione pre-sollevata per ridurre lo sforzo, si muovono in occasione del contatto sonde con il dispositivo di test.

Anche in questa forma di realizzazione la seconda sezione S2, separata dalla prima sezione S1 tramite la terza sezione S3, agisce solamente da elemento di supporto ammortizzante della testa di misura 20.

Come precedentemente osservato, nelle figure 1-9 gli elementi di contatto 10 sono nella forma di sonde di contatto del tipo ?buckling beam?. In un?ulteriore forma di realizzazione alternativa e vantaggiosa della presente invenzione, rappresentata in figura 10, gli elementi di contatto della testa di misura 20 sono nella forma di pogo pin, sempre rappresentati con il riferimento 10. Come sopra anticipato, tutte le caratteristiche tecniche vantaggiose descritte per le sonde di contatto vengono trasferite in modo ovvio anche ai pogo pin, i quali risultano anch?essi suddivisi in tre sezioni, in cui la prima sezione S1 ? corta (inferiore a 1000 ?m) e conduttiva e atta a contattare porzioni conduttive di una guida della testa di misura. Allo stesso modo, anche tutte le caratteristiche descritte in relazione alla testa di misura 20 valgono in questa forma di realizzazione, con i dovuti accorgimenti tecnici ben noti ad un tecnico del ramo.

In questa forma di realizzazione, la testa di misura 20 comprende la guida inferiore 40 e generalmente anche una guida superiore 50 separata da una zona d?aria. In ogni caso la presente invenzione non ? limitata dal numero di guide.

Opportunamente, in questa forma di realizzazione, la seconda sezione S2 comprende un elemento elastico 34 (preferibilmente conduttivo anche se, come visto sopra si possono prevedere anche altri materiali, anche isolanti) atto a comprimersi durante il test, la terza sezione S3 isolante essendo disposta tra tale elemento elastico 34 e la prima sezione S1. I materiali possono essere gli stessi definiti sopra. E? preferibile un materiale conduttivo per l?elemento elastico, anche se nulla vieta di utilizzare anche altri materiali, dove l?importante ? garantire il desiderato effetto ammortizzante.

Detto in altre parole, il corpo 10pp del pogo pin 10 comprende l?elemento elastico 34 (ad esempio una molla) che realizza almeno una parte della seconda porzione S2 conduttiva, elettricamente isolata dalla prima sezione S1 tramite la terza sezione isolante S3. In una forma di realizzazione, la terza sezione S3 risulta collegata ad un estremit? dell?elemento elastico 34, in particolare l?estremit? dell?elemento elastico 34 pi? vicina alla prima sezione S1.

In particolare, una prima estremit? inferiore dell?elemento elastico 34 ? collegata alla terza sezione S3, la quale pu? essere analoga alla terza sezione S3 illustrata con riferimento alle figure 2-9, tale terza sezione S3 essendo quindi collegata ad un?estremit? superiore della prima sezione S1, la quale realizza effettivamente il contatto con il dispositivo da testare e con gli elementi conduttivi della guida. In altre parole, la prima sezione S1 realizza l?elemento di punta del pogo pin e pu? avere una qualunque forma opportuna. La seconda estremit? dell?elemento elastico 34 pu? essere direttamente collegata ad un supporto superiore, la presente invenzione non essendo limitata da una particolare conformazione. La prima sezione S1 ? quindi inserita nei fori guida della guida inferiore ed ? atta ad andare in battuta sulle piazzole 11 del dispositivo da testare tramite la punta di contatto 10a, mentre la seconde sezione S2, tramite l?elemento elastico 34, garantisce il desiderato effetto ammortizzante e non trasporta segnale.

In una forma di realizzazione non limitativa della presente invenzione, il corpo 10pp del pogo pin 10 include un involucro 33 che racchiude a sua volta almeno una porzione dell?elemento elastico 34. L?involucro 33 di ciascun pogo pin ha forma preferibilmente cilindrica, ma ovviamente anche altre forme sono possibili, cos? come ? possibile prevedere forme di realizzazione in cui detto involucro non ? previsto ed ? presente solo l?elemento elastico 34.

Opportunamente, la guida inferiore e/o la guida superiore comprendono, esattamente come visto in precedenza, elementi conduttivi per l?estrazione del segnale trasportato dalla prima sezione. Detto in altre parole, il contatto con il dispositivo da testare ? eseguito dalla prima sezione S1, esattamente come visto prima in relazione alle sonde verticali. L?effetto ammortizzante ? poi garantito dall?elemento elastico 34, che rappresenta la seconda sezione S2 che ? separata dalla prima sezione S1 tramite la terza sezione S3 in analogia con quanto visto prima.

Questa forma di realizzazione garantisce un minor stress meccanico tra le interfacce S3/S2 e S3/S1 ed ? quini vantaggiosa.

In conclusione, la presente invenzione fornisce un elemento di contatto in cui una sua sezione, comprendente una punta di contatto con un dispositivo da testare, ? elettricamente conduttiva e ha una lunghezza inferiore a 1000 ?m, preferibilmente inferiore a 500 ?m. Questa sezione conduttiva ? atta a contattare piste o porzioni conduttive di una guida di una testa di misura in cui l?elemento di contatto ? alloggiato ed ? separato dal resto del corpo da una sezione isolante intermedia, il resto del corpo conduttivo avendo funzione ammortizzante ed essendo atto ad andare in battuta, tramite una sua testa di contatto, su una piastra di supporto associata alla testa di misura o in generale su altri supporti opportuni. L?elemento di contatto pu? essere vantaggiosamente sia un pogo pin (in cui la porzione superiore garantisce l?effetto ammortizzante grazie alla presenza della molla) sia una sonda di contatto verticale (in cui tale soluzione permette di mantenere una sufficiente elasticit?).

Vantaggiosamente, grazie all?elemento di contatto della presente invenzione, la testa di misura proposta ? particolarmente performante in applicazioni ad alta frequenza, grazie alle dimensioni ridotte della sezione conduttiva degli elementi di contatto destinata al trasporto dei segnali, tale sezione avendo una lunghezza inferiore a 1000 ?m e quindi molto inferiore a quella degli elementi di contatto secondo la tecnica nota.

Il segnale viene quindi trasportato solamente tramite tale sezione conduttiva corta verso piste conduttive (o porzioni conduttive) realizzate sulla guida inferiore della testa di misura o su una membrana disposta su tale guida, il resto del corpo conduttivo dell?elemento di contatto essendo separato tramite la sezione intermedia non conduttiva e fungendo solamente da supporto meccanico che garantisce un contatto con una piastra di supporto (sia essa una PCB o un qualunque altro supporto) e la desiderata flessione (in caso di sonde verticali) o in generale l?effetto ammortizzante del contatto, evitando al contempo che tale rimanente porzione dell?elemento di contatto funzioni da antenna o stub, in quanto il segnale non ? trasportato in essa.

In altre parole, la sezione conduttiva destinata al trasporto di segnale dell?elemento di contatto secondo la presente invenzione agisce come una sonda molto corta e quindi elimina lo svantaggioso problema di autoinduttanza che si ha nelle soluzioni note, l?elemento di contatto funzionando inoltre al contempo perfettamente dal punto di vista meccanico grazie alla presenza della rimanente seconda sezione superiore, elettricamente isolata dalla prima sezione conduttiva, che non trasporta segnale, tale rimanente sezione essendo realizzata infatti in un materiale, ad esempio preferibilmente un opportuno materiale conduttivo, adatto a garantire il desiderato effetto ammortizzante (ad esempio come avviene nelle sonde lunghe tradizionali), risolvendo quindi il problema tecnico della presente invenzione. L?utilizzo di un materiale conduttivo per la seconda sezione garantisce infatti un effetto ammortizzante ottimale.

La soluzione proposta consente quindi di effettuare efficacemente il test di dispositivi ad elevata frequenza ovviando alla rigidezza delle sonde corte, riducendo drasticamente le possibilit? di rottura degli elementi di contatto stessi e garantendo al contempo un?adeguata riduzione della pressione da essi esercitata, scongiurando eventuali rotture delle piazzole di contatto dei dispositivi da testare su cui tali elementi di contatto vanno in battuta. Come detto sopra, tutto questo ? facilitato dal fatto che la seconda sezione non destinata al trasporto dei segnali ? comunque realizzata in un materiale conduttivo che, come nelle soluzioni tradizionali, garantisce un ottimo effetto ammortizzante (ad esempio una flessione ottimale nel caso di sonde verticali).

La possibilit? 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 guida, la quale in accordo con la presente invenzione agisce come uno space transformer. Questo ? utile soprattutto nel caso di numerosi segnali da trasportare attraverso la testa di misura. Ad esempio, tramite tali ulteriori elementi di contatto ? possibile trasportare segnali di alimentazione e/o segnali di massa, cio? segnali che non necessitano di elementi di contatto particolarmente corti, mentre i segnali ad elevata frequenza, che richiedono sonde corte per evitare problemi di auto induttanza, sono trasportati nella prima sezione conduttiva corta degli elementi di contatto secondo la presente invenzione.

Infine, la forma di realizzazione in cui gli elementi di contatto sono pogo pin ? vantaggiosa poich? sono ridotti gli stress meccanici tra le varie porzioni dell?elemento di contatto. Infatti, i pogo pin lavorano in verticale senza shift tra le guide, con conseguente riduzione degli stress tra l?interfaccia isolante S3 e le sezioni S1 e S2. Vi ? infatti la problematica ulteriore di garantire una buona adesione tra tali diverse interfacce, le quali, nel caso di una testa di misura a sonde verticali, sono sottoposte ad uno sforzo di taglio a causa dell?offset tra le guide, in particolare durante l?overtravel. Tale problema si annulla con un elemento di contatto di tipo pogo pin in cui la sezione S2 comprende un elemento elastico (ad esempio una molla) che lavora verticalmente.

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

Claims (20)

RIVENDICAZIONI

1. Elemento di contatto (10) per una testa di misura per un?apparecchiatura di test di dispositivi elettronici, detto elemento di contatto (10) comprendendo un corpo (10?, 10pp) esteso lungo un asse longitudinale (H-H) tra una prima estremit? di contatto (10a) atta a contattare piazzole di contatto (11) di un dispositivo da testare e una seconda e opposta estremit? di contatto (10b), in cui detto corpo (10?, 10pp) comprende:

- una prima sezione (S1) che si estende lungo l?asse longitudinale (H-H) a partire dalla prima estremit? di contatto (10a) verso la seconda estremit? di contatto (10b) ed ? realizzata in un materiale elettricamente conduttivo, detta prima sezione (S1) estendendosi per una distanza inferiore a 1000 ?m;

- una seconda sezione (S2) che si estende lungo l?asse longitudinale (H-H) a partire dalla seconda estremit? di contatto (10b) verso la prima estremit? di contatto (10a) ed ? realizzata in un materiale elettricamente conduttivo; e

- una terza sezione (S3) interposta tra detta prima sezione (S1) e detta seconda sezione (S2) e realizzata in un materiale elettricamente isolante,

in cui dette sezioni (S1, S2, S3) si susseguono lungo l?asse longitudinale (H-H) in modo tale che la prima estremit? di contatto (10a) ? inclusa solamente nella prima sezione (S1) e la seconda estremit? di contatto (10b) ? inclusa solamente nella seconda sezione (S2), e in cui la terza sezione (S3) ? configurata per isolare elettricamente detta prima sezione (S1) da detta seconda sezione (S2).

2. Elemento di contatto (10) secondo la rivendicazione 1, in cui la seconda sezione (S2) ha una lunghezza da 0,5 mm a 8 mm e la terza sezione (S3) ha una lunghezza da 1 ?m a 2 mm.

3. Elemento di contatto secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il materiale elettricamente isolante della terza sezione (S3) ? scelto tra Al2O3, parylene, silicio.

4. Elemento di contatto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima sezione (S1) ? configurata per contattare elementi conduttivi di una guida di una testa di misura.

5. Elemento di contatto (10) secondo la rivendicazione 4, comprendente almeno una parete (W) configurata per contattare una corrispondente parete metallizzata di un foro guida della guida della testa di misura in corrispondenza della prima sezione (S1), detta prima sezione (S1) essendo configurata per trasmettere segnali dal dispositivo da testare alla parete metallizzata del foro e detta seconda sezione (S2) essendo configurata per fornire solamente un supporto meccanico.

6. Elemento di contatto (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima sezione (S1) comprende elementi sporgenti (15) dal corpo (10?), detti elementi sporgenti (15) definendo superfici di battuta conduttive (CS).

7. Elemento di contatto (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui esso ? nella forma di una sonda di contatto verticale di tipo buckling beam.

8. Elemento di contatto (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui esso ? nella forma di un pogo pin, la seconda sezione (S2) comprendendo un elemento elastico (34) atto a comprimersi durante il test, e la terza sezione (S3) essendo disposta tra detto elemento elastico (34) e la prima sezione (S1).

9. Testa di misura (20) per un?apparecchiatura di test di dispositivi elettronici, comprendente almeno una guida (21) dotata di una pluralit? di fori guida (22) per l?alloggiamento di una rispettiva pluralit? di elementi di contatto (10), detta testa di misura (20) essendo caratterizzata dal fatto che detti elementi di contatto (10) sono realizzati secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, detta almeno una guida (21) comprendendo elementi conduttivi atti ad essere elettricamente contattati dalla prima sezione (S1) di detti elementi di contatto (10).

10. Testa di misura (20) secondo la rivendicazione 9, in cui detta almeno una guida (21) ? una guida inferiore disposta in corrispondenza di detta prima sezione (S1) di detti elementi di contatto (10).

11. Testa di misura (20) secondo la rivendicazione 9 o 10, in cui gli elementi conduttivi della guida (21) comprendono piste conduttive (23) che si estendono da detti fori guida (22), dette piste conduttive (23) essendo realizzate su una faccia (Fa, Fb) di detta guida (21) e/o essendo annegate in detta guida (21).

12. Testa di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 11, in cui gli elementi conduttivi della guida (21) comprendono almeno una porzione conduttiva (24) che include almeno un gruppo (22?) di detti fori guida (22) ed ? atta a contattare e cortocircuitare, in corrispondenza di detta prima sezione (S1), un corrispondente gruppo di elementi di contatto alloggiati in detto gruppo (22?) di fori e destinati al trasporto di un determinato tipo di segnale.

13. Testa di misura (20) secondo la rivendicazione 12, in cui la porzione conduttiva (24) ? realizzata su una faccia (Fa, Fb) di detta guida (21) o ? annegata in detta guida (21).

14. Testa di misura (20) secondo la rivendicazione 12, in cui la porzione conduttiva (24) ? nella forma di una pluralit? di strati conduttivi (24a-24n), ciascuno di detti strati conduttivi (24a-24n) includendo e mettendo in collegamento elettrico un relativo gruppo (22a-22n) di detti fori guida (22) ed essendo atto a contattare detta prima sezione (S1) di un corrispondente gruppo di detti elementi di contatto (10), in cui elementi di contatto di ogni relativo gruppo sono atti al trasporto di uno stesso tipo di segnale.

15. Testa di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 14, in cui almeno una porzione della superficie interna di detti fori guida (22) ? rivestita da una porzione conduttiva (22w) collegata con gli elementi conduttivi della guida (21), detta prima sezione (S1) di detti elementi di contatto (10) essendo atta a contattare elettricamente detta porzione conduttiva (22w) di detti fori guida (22).

16. Testa di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 15, comprendente ulteriori elementi di contatto (10bis) interamente conduttivi e atti a trasportare un segnale da un dispositivo da testare direttamente ad una piastra di supporto (13) associata a detta testa di misura (20), detti ulteriori elementi di contatto (10bis) essendo atti al trasporto di segnali di alimentazione e/o segnali di massa e/o segnali a bassa frequenza tra detto dispositivo da testare e detta piastra di supporto (13).

17. Testa di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 16, in cui gli elementi di contatto (10) comprendono, in corrispondenza della prima sezione (S1), elementi sporgenti (15) dal corpo (10?), detti elementi sporgenti (15) definendo superfici di battuta conduttive (CS) configurate per andare in battuta sugli elementi conduttivi della guida (21).

18. Testa di misura secondo la rivendicazione 17, comprendente ulteriormente una membrana flessibile (26) disposta su una superfice della guida (21) a guisa di elemento conduttivo di detta guida (21), detta membrana flessibile (26) essendo sagomata in modo tale che una sua porzione ? adagiata su una o pi? delle superfici di battuta conduttive (CS) della prima sezione (S1) ed ? atta ad essere sollevata durante il contatto con il dispositivo di test, detta membrana flessibile (26) comprendendo piste conduttive che si estendono per la ridistribuzione dei segnali trasportati da detta prima sezione (S1).

19. Testa di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 18, in cui gli elementi conduttivi (10) sono nella forma di sonde di contatto verticali di tipo buckling beam, detta testa di misura (20) comprendendo una guida inferiore e una guida superiore i cui fori guida sono opportunamente shiftati tra loro.

20. Testa di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 16, in cui gli elementi conduttivi (10) sono nella forma di pogo pin, la seconda sezione (S2) comprendendo un elemento elastico (34) atto a comprimersi durante il test, e la terza sezione (S3) essendo disposta tra detto elemento elastico (34) e la prima sezione (S1).