IT202000028838A1

IT202000028838A1 - Scheda di misura di grandi dimensioni per il test di dispositivi elettronici e relativo metodo di fabbricazione

Info

Publication number: IT202000028838A1
Application number: IT102020000028838A
Authority: IT
Original assignee: Technoprobe Spa
Priority date: 2020-11-27
Filing date: 2020-11-27
Publication date: 2022-05-27
Also published as: WO2022112479A1; KR20230109753A; US20240012028A1; KR20230109753A9; EP4252011A1; CN116507924A; TW202229883A; JP2023550816A

Description

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione fa riferimento ad una scheda di misura, e ad un relativo metodo di fabbricazione, per il test di dispositivi elettronici integrati su un wafer semiconduttore, in particolare una scheda di misura di grandi dimensioni per il test di dispositivi di memoria (come ad esempio le DRAM), 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 scheda di misura ? un dispositivo elettronico atto a mettere in collegamento elettrico una pluralit? di piazzole di contatto di una microstruttura, quale un dispositivo integrato su un wafer semiconduttore, 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 schede 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.

Generalmente, una scheda di misura comprende una testa di misura a sua volta comprendente una pluralit? di sonde di contatto trattenute da almeno una guida o da almeno una coppia di guide (o supporti) 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, le quali sono alloggiate in modo scorrevole in tali fori guida. La coppia di guide comprende in particolare una guida superiore ed una guida inferiore, entrambe provviste di fori guida entro cui scorrono assialmente le sonde di contatto, normalmente formate da leghe speciali con buone propriet? elettriche e meccaniche.

Il buon collegamento fra le sonde di contatto e le piazzole di contatto del dispositivo da testare ? assicurato dalla pressione della testa di misura sul dispositivo stesso, le sonde di contatto subendo, in occasione di tale contatto premente, una flessione all'interno della zona d'aria tra le guide ed uno scorrimento all?interno dei relativi fori guida. Teste di misura di questo tipo sono comunemente denominate ?a sonde verticali? ed indicate con il termine anglosassone "vertical probe head".

In sostanza, le teste di misura a sonde verticali presentano una zona d'aria in cui avviene una flessione delle sonde di contatto, tale flessione potendo essere aiutata tramite un?opportuna configurazione delle sonde stesse o delle loro guide.

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

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

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

La testa di misura 1 ? una testa di misura a sonde verticali in cui, come visto in precedenza, il buon collegamento fra le sonde di contatto 6 e le piazzole di contatto 8 del dispositivo da testare ? assicurato dalla pressione della testa di misura 1 sul dispositivo stesso, le sonde di contatto 6, mobili entro i fori guida 4 e 5 realizzati nelle guide 2 e 3, subendo, in occasione di tale contatto premente, una flessione all'interno della zona d'aria 10 ed uno scorrimento all?interno di tali fori guida.

In alcuni casi, le sonde di contatto sono vincolate alla testa stessa in corrispondenza del supporto piastriforme superiore in maniera fissa: si parla in questo caso di teste di misura a sonde bloccate.

Pi? frequentemente per? si utilizzano teste di misura con sonde non bloccate in maniera fissa, ma tenute interfacciate ad una cosiddetta board, eventualmente mediante una microcontattiera: si parla di teste di misura a sonde non bloccate. La 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, facendo sempre riferimento alla figura 1, ogni sonda di contatto 6 presenta una ulteriore zona o regione di estremit? che termina con una cosiddetta testa di contatto 11 verso una piazzola di contatto 12 di una pluralit? di piazzole di contatto di uno space transformer 13 della scheda di misura 15 comprendente la testa di misura 1. Il buon contatto elettrico tra sonde di contatto 6 e space transformer 13 viene assicurato mediante la battuta in pressione delle teste di contatto 11 delle sonde di contatto 6 sulle piazzole di contatto 12 di tale space transformer 13 in maniera analoga al contatto tra le punte di contatto 7 con le piazzole di contatto 8 del dispositivo da testare integrato sul wafer 9.

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

Il corretto funzionamento di una scheda 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 di contatto sulle piazzole di contatto.

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

Ulteriormente, in accordo con le soluzioni note, la piastra di supporto 14 ? mantenuta in posizione mediante un irrigiditore o stiffener 16.

? altres? opportuno sottolineare che lo space transformer 13 ha spessori generalmente molto ridotti e presenta quindi rilevanti problemi di planarit?. Per questo motivo, anch?esso viene generalmente associato ad uno stiffener (non illustrato in figura 1), che ? configurato per rendere tutto l?insieme pi? rigido e resistente e consente di ridurre i difetti di planarit?, che risultano spesso inficiare il buon funzionamento delle schede realizzate tramite la suddetta tecnologia.

Generalmente, le metodologie di test richiedono alla scheda di misura di poter sopportare temperature estreme, nonch? di lavorare correttamente a diverse temperature (sia temperature molto basse che temperature molto alte). In tal caso, tuttavia, le dilatazioni termiche degli elementi che compongono la scheda di misura ne possono inficiare il corretto comportamento. Infatti, gli elementi che compongono le schede di misura di tipo noto (come lo stiffener, la PCB e l?interposer) sono usualmente vincolati tramite viti e hanno diversi coefficienti di dilatazione termica, cos? come sono soggetti a temperature differenti. Durante un testing in temperatura, a causa dei diversi coefficienti di dilatazione termica dei materiali che realizzano tali elementi e dei vincoli tra di essi, gli elementi stessi tendono ad inarcarsi, provocando malfunzionamenti della scheda di misura nel suo complesso, al limite il suo mancato contatto con le piazzole di contatto del dispositivo da testare.

Questo problema ? particolarmente sentito nel caso di schede di misura di grandi dimensioni, come ad esempio le schede di misura per il test di dispositivi di memoria quali le DRAM. Per questo tipo di schede di misura, il mancato controllo della dilatazione termica dei componenti comporta infatti notevoli problemi in fase di test.

Il problema tecnico della presente invenzione ? quello di escogitare una scheda di misura per il test di dispositivi elettronici avente caratteristiche funzionali e strutturali tali da consentire di superare le limitazioni e gli inconvenienti che affliggono le soluzioni note, in particolare una scheda di misura di grandi dimensioni che permetta di garantire il corretto svolgimento dei test anche a temperature estreme e di sostenere notevoli variazioni di temperatura, essendo al contempo di facile assemblaggio.

Sommario dell'invenzione

L?idea di soluzione che sta alla base della presente invenzione ? quella di realizzare una scheda di misura tramite una metodologia per la quale l?interposer viene inizialmente vincolato ad uno stiffener nella forma di un monoblocco di materiale e successivamente tagliato in una pluralit? di moduli tra loro separati e indipendenti. In questo modo, l?interposer ? inizialmente associato alla scheda come un unico blocco di materiale, senza la necessit? di eseguire un allineamento dei singoli moduli, i quali poi permettono un controllo migliorato della dilatazione termica della scheda di misura durante il test.

Sulla base di tale idea di soluzione, il suddetto problema tecnico ? risolto da un metodo di fabbricazione di una scheda di misura per la verifica della funzionalit? di dispositivi da testare, comprendente le fasi di predisporre una scheda di interfaccia configurata per interfacciare la scheda di misura ad un?apparecchiatura di test, predisporre uno stiffener, collegare un interposer allo stiffener, tale interposer essendo nella forma di almeno un monoblocco di materiale, tagliare l?almeno un monoblocco dell?interposer secondo un pattern predefinito dopo averlo collegato allo stiffener, definendo una pluralit? di moduli tra loro separati e indipendenti a partire da tale almeno una monoblocco, associare la scheda di interfaccia allo stiffener, e associare all?interposer una testa di misura comprendente una pluralit? di elementi di contatto atti a mettere in collegamento elettrico l?interposer con piazzole di contatto dei dispositivi da testare.

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, lo stiffener pu? comprendere una prima porzione di stiffener e una seconda porzione di stiffener, il metodo comprendendo la fase di disporre la scheda di interfaccia tra la prima porzione di stiffener e la seconda porzione di stiffener, in cui l?interposer ? collegato alla seconda porzione di stiffener, in particolare ad una sua faccia inferiore.

Secondo un aspetto della presente invenzione, il taglio dell?interposer pu? essere eseguito mediante taglio laser o taglio ad acqua o una combinazione degli stessi.

Secondo un aspetto della presente invenzione, il monoblocco di materiale dell?interposer pu? essere realizzato in un materiale organico multistrato.

Secondo un aspetto della presente invenzione, l?interposer pu? essere vincolato allo stiffener tramite viti o tramite colla, preferibilmente tramite viti.

Secondo un aspetto della presente invenzione, il metodo pu? comprendere la fase di associare la scheda di interfaccia allo stiffener mediante elementi di collegamento con gioco alloggiati flottanti in una pluralit? di rispettive sedi realizzate in tale piastra di supporto, in modo da realizzare un?associazione flottante di tale piastra di supporto a tale stiffener.

Secondo un aspetto della presente invenzione, il metodo pu? comprendere la fase preliminare di definire nella seconda porzione di stiffener una pluralit? di sedi di alloggiamento, tali sedi di alloggiamento essendo in un numero identico a quello dei moduli della pluralit? di moduli dell?interposer, i quali sono disposti in corrispondenza di rispettive sedi di alloggiamento.

Secondo un aspetto della presente invenzione, il metodo pu? comprendere la fase preliminare di sagomare il monoblocco di materiale dell?interposer formando in esso una pluralit? di sporgenze da alloggiare in corrispondenti sedi di alloggiamento della seconda porzione di stiffener prima del taglio di tale monoblocco di materiale.

Secondo un aspetto della presente invenzione, il metodo pu? comprendere la fase di inserire una pluralit? di elementi di connessione elettrica nelle sedi di alloggiamento, tali elementi di connessione elettrica essendo configurati per collegare elettricamente ciascun modulo della pluralit? di moduli dell?interposer con la scheda di interfaccia.

Secondo un aspetto della presente invenzione, il metodo pu? comprendere la fase di scegliere il materiale dello stiffener tra Invar, Kovar, Alloy 42 o leghe FeNi, Titanio o sue leghe, Alluminio o sue leghe, Acciaio, Ottone, Macor.

Secondo un aspetto della presente invenzione, la testa di misura pu? essere realizzata tramite almeno le seguenti fasi:

- predisporre un elemento di contenimento per l?alloggiamento almeno parziale degli elementi di contatto;

- disporre una guida inferiore in corrispondenza di una faccia inferiore dell?elemento di contenimento, la quale faccia inferiore, durante il test, ? rivolta verso i dispositivi da testare;

- disporre una guida superiore in corrispondenza di una faccia superiore dell?elemento di contenimento, tale faccia superiore essendo opposta alla faccia inferiore, in cui l?elemento di contenimento ? interposto tra la guida inferiore e la guida superiore, e in cui tali guide sono nella forma di almeno una singola piastra collegata all?elemento di contenimento, il metodo comprendendo ulteriormente la fase di tagliare almeno una tra la guida inferiore e la guida superiore definendo una pluralit? di porzioni di guida tra loro separate e indipendenti.

Secondo un aspetto della presente invenzione, il metodo pu? comprendere la fase preliminare di incollare la guida inferiore e la guida superiore all?elemento di contenimento, il metodo comprendendo ulteriormente la fase di realizzare nelle guide rispettivi fori guida per l?alloggiamento degli elementi di contatto prima di tale fase di incollaggio e di taglio. Alternativamente, i fori guida possono essere realizzati dopo l?incollaggio e il taglio.

La presente invenzione fa altres? riferimento ad una scheda di misura per la verifica della funzionalit? di dispositivi da testare, comprendente uno stiffener, una scheda di interfaccia associata allo stiffener e configurata per interfacciare la scheda di misura ad un?apparecchiatura di test, e un interposer collegato allo stiffener, tale interposer comprendendo una pluralit? di moduli tra loro separati e indipendenti, in cui i moduli dell?interposer sono ottenuti tagliando almeno un monoblocco di materiale inizialmente collegato allo stiffener, tale scheda di misura comprendendo ulteriormente una testa di misura comprendente una pluralit? di elementi di contatto atti a mettere in collegamento elettrico l?interposer con piazzole di contatto dei dispositivi da testare.

Secondo un aspetto della presente invenzione, lo stiffener pu? comprendere una prima porzione di stiffener e una seconda porzione di stiffener, la scheda di interfaccia essendo disposta tra la prima porzione di stiffener e la seconda porzione di stiffener, l?interposer essendo collegato alla seconda porzione di stiffener.

Secondo un aspetto della presente invenzione, l?interposer pu? essere realizzato in un materiale multistrato organico.

Secondo un aspetto della presente invenzione, gli elementi di contatto possono comprendere un corpo che si estende lungo un asse longitudinale tra una prima estremit? ed una seconda e opposta estremit?, tale prima estremit? essendo atta a contattare le piazzole di contatto dei dispositivi da testare, tale seconda estremit? essendo atta a contattare l?interposer in modo non fisso, ossia non sono vincolate ad esso in modo rigido ma sono in battuta su di esso.

Secondo un aspetto della presente invenzione, la scheda di interfaccia pu? essere una scheda a circuito stampato.

Secondo un aspetto della presente invenzione, l?interposer pu? comprendere un numero di moduli da 50 a 150.

Secondo un aspetto della presente invenzione, lo stiffener pu? essere realizzato in almeno uno tra Invar, Kovar, Alloy 42 o leghe FeNi, Titanio o sue leghe, Alluminio o sue leghe, Acciaio, Ottone, Macor.

Secondo un aspetto della presente invenzione, la scheda di misura pu? comprendere elementi di collegamento con gioco per il collegamento della piastra di supporto allo stiffener, tali elementi di collegamento con gioco essendo alloggiati flottanti in una pluralit? di rispettive sedi realizzate in tale piastra di supporto, tali elementi di collegamento con gioco essendo configurati per associare la piastra di supporto allo stiffener in modo flottante.

Secondo un aspetto della presente invenzione, la seconda porzione di stiffener pu? comprendere una pluralit? di sedi di alloggiamento, e in corrispondenza di ciascuna di tali sedi di alloggiamento pu? trovarsi un corrispondente modulo della pluralit? di moduli dell?interposer.

Secondo un aspetto della presente invenzione, la scheda di misura pu? comprendere una pluralit? di elementi di connessione elettrica alloggiati nelle sedi di alloggiamento e configurati per collegare elettricamente l?interposer e la scheda di interfaccia tra loro.

Secondo un aspetto della presente invenzione, ciascun modulo pu? comprendere una sporgenza inserita in una rispettiva sede di alloggiamento della pluralit? di sedi di alloggiamento della seconda porzione di stiffener.

Secondo un aspetto della presente invenzione, ciascun modulo della pluralit? di moduli pu? essere vincolato alla seconda porzione di stiffener mediante almeno due viti.

Secondo un aspetto della presente invenzione, la testa di misura pu? comprendere un elemento di contenimento che alloggia almeno parzialmente gli elementi di contatto, una guida inferiore disposta in corrispondenza di una faccia inferiore dell?elemento di contenimento, la quale faccia inferiore, durante il test, ? rivolta verso i dispositivi da testare, e una guida superiore disposta in corrispondenza di una faccia superiore dell?elemento di contenimento, tale faccia superiore essendo opposta alla faccia inferiore, in cui tale elemento di contenimento ? interposto tra la guida inferiore e la guida superiore, e in cui almeno una delle guide ? suddivisa in una pluralit? di porzioni di guida tra loro separate e indipendenti, tali porzioni di guida essendo ottenute tagliando almeno una singola piastra collegata a detto elemento di contenimento.

Secondo un aspetto della presente invenzione, l?elemento di contenimento pu? essere in realizzato in almeno uno tra Invar, Kovar, Alloy 42 o leghe FeNi, Titanio o sue leghe, Alluminio o sue leghe, Acciaio, Ottone, Macor, e le guide possono essere realizzate in un materiale ceramico.

Secondo un aspetto della presente invenzione, l?elemento di contenimento pu? comprendere una pluralit? di sedi di alloggiamento definite da bracci interni.

Le caratteristiche e i vantaggi del metodo e della scheda 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 una scheda di misura secondo l?arte nota;

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

- la figura 3 ? un diagramma di flusso che illustra fasi del metodo della presente invenzione;

- la figura 4 mostra una vista schematica dall?alto di una faccia di uno stiffener in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione;

- le figure 5A e 5B mostrano rispettivamente una vista prospettica di una porzione di una faccia di un interposer prima del taglio dello stesso, e una vista prospettica di una porzione di un?opposta faccia dell?interposer dopo il taglio dello stesso;

- la figura 6 illustra una scheda di misura secondo una forma di realizzazione della presente invenzione; e

- la figura 7 mostra una vista schematica dall?alto di un elemento di contenimento di una testa di misura della scheda di misura della figura 6.

Descrizione dettagliata

Con riferimento a tali figure, ed in particolare alla figura 2, con 20 ? globalmente e schematicamente indicata una scheda di misura per il test di dispositivi elettronici integrati su un wafer semiconduttore realizzata secondo la presente invenzione.

? 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 pezzi 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.

Si osserva inoltre che, a meno che non sia espressamente indicato, le fasi di metodo possono anche essere invertite all?occorrenza.

Come sar? illustrato nel seguito, la scheda di misura 20 della presente invenzione ? particolarmente adatta per il test di dispositivi di memoria, come ad esempio le DRAM, grazie alle sue elevate dimensioni. Si osserva infatti fin da subito che, nel suo complesso, l?area da testare pu? raggiungere anche 300 mm (si parla in questo caso di schede di misura da 12 pollici), cosicch? nel suo complesso la scheda di misura 20 della presente invenzione pu? raggiungere dimensioni anche di 520 mm. Ad esempio, in forme di realizzazione in cui la scheda di misura 20 ha forma nel suo complesso circolare (e quindi comprende guide di forma circolare), il suo diametro massimo pu? essere all?incirca 520 mm.

Ovviamente, l?applicazione sopra illustrata ? solamente indicativa e la scheda di misura 20 della presente invenzione pu? essere utilizzata per il test di molti altri dispositivi elettronici. Ad esempio, un?altra delle molte applicazioni ? nel campo automotive.

Come illustrato nella forma di realizzazione della figura 2, la scheda di misura 20 comprende uno stiffener 21 a sua volta includente una prima porzione di stiffener 21? e una seconda porzione di stiffener 21??. Lo stiffener ha lo scopo di mantenere in posizione i componenti della scheda di misura 20 e di risolvere problemi di planarit?.

In particolare, in una forma di realizzazione della presente invenzione, la prima porzione di stiffener 21? e la seconda porzione di stiffener 21?? sono inizialmente strutturalmente indipendenti tra loro, ossia lo stiffener 21 ? sostanzialmente strutturato in due stiffener separati. Come noto nel settore, la prima porzione di stiffener 21? ? chiamata anche stiffener superiore e la seconda porzione di stiffener 21?? ? chiamata anche stiffener inferiore. La prima porzione di stiffener 21?, durante il test, ? pi? vicina dell?apparecchiatura di test (non illustrata nelle figure), mente la seconda porzione di stiffener 21??, durante il test, ? pi? vicina al wafer W includente i dispositivi da testare (indicati nella presente con il riferimento ?DUT?, acronimo da ?Device Under Test?).

Ulteriormente, la scheda di misura 20 comprende una scheda di interfaccia 22 configurata per interfacciare tale scheda di misura 20 all?apparecchiatura di test. Pi? in particolare, la scheda di interfaccia 22 ? una scheda a circuito stampato (indicata anche come PCB).

La scheda di interfaccia 22 comprende almeno una faccia inferiore Fa che, durante il test, ? rivolta verso il wafer W includente i dispositivi da testare DUT, e una faccia superiore Fb opposta alla faccia inferiore Fa.

Come illustrato nella figura 2, la sceda di interfaccia 22 ? disposta tra la prima porzione di stiffener 21? e la seconda porzione di stiffener 21??, realizzando sostanzialmente una configurazione a sandwich.

Ad esempio, la scheda di interfaccia 22 ha un coefficiente di dilatazione termica (CTE) di circa 16 ppm/?C (10<-6>/?C). Al fine di limitare gli effetti della dilatazione termica della scheda di interfaccia 22 durante il test, in una forma di realizzazione della presente invenzione, tale scheda di interfaccia 22 ? associata allo stiffener 21 in modo flottante.

Pi? in particolare, sono previsti elementi di collegamento con gioco 22c per il collegamento della piastra di supporto 22 allo stiffener 21 (in particolare alla prima porzione di stiffener 21?), tali elementi di collegamento con gioco 22c (come ad esempio opportune viti) essendo alloggiati flottanti in una pluralit? di rispettive sedi 22s (come ad esempio opportuni fori asolati) realizzate in tale piastra di supporto 22, cos? da permettere di associare tale piastra di supporto 22 allo stiffener 21 in modo flottante.

Anche il collegamento tra la prima porzione di stiffener 21? e la seconda porzione di stiffener 21?? ? tale da permettere il movimento relativo della scheda di interfaccia 22 disposta tra di essi, almeno nel piano x-y (ossia il piano in cui giace il wafer W, ed eventualmente leggermente anche lungo l?asse verticale z), ossia per evitare di vincolare tale piastra di supporto 22 in maniera fissa.

Come illustrato nella figura 2, la prima porzione di stiffener 21? e la seconda porzione di stiffener 21?? sono tra loro vincolate mediante una pluralit? di viti 21c. Possono inoltre essere previse bussole 21b per favorire il summenzionato floating della scheda di interfaccia 22. Ovviamente, anche molti altri modi di connessione possono essere previsti, le figure essendo fornite solamente a titolo indicativo e non limitativo della portata della presente invenzione.

In una forma di realizzazione, la prima porzione di stiffener 21? e la seconda porzione di stiffener 21?? sono quindi connesse tra loro in modo rigido, ad esempio tramite viti come sopra illustrato.

In una forma di realizzazione della presente invenzione, lo stiffener 21 ? realizzato in un materiale scelto tra opportune leghe FeNi (ad esempio Invar, Kovar, Alloy 42 e altri), Titanio o sue leghe, Alluminio o sue leghe, Acciaio, Ottone, Macor, senza tuttavia limitarsi a questi materiali. In generale, il CTE degli stiffener viene ottimizzato in funzione del range di temperatura a cui la scheda di misura 20 deve operare, cosa controllabile grazie ai materiali utilizzati.

In una forma di realizzazione della presente invenzione, la prima porzione di stiffener 21? e la seconda porzione di stiffener 21?? sono rispettivamente realizzate in materiali aventi diversi CTE, in quanto durante il test si crea un gradiente di temperatura e la prima porzione di stiffener 21? (che ? pi? lontana dal dispositivo da testare) ha preferibilmente un CTE maggiore della seconda porzione di stiffener 21??. Il bilanciamento tra tali porzioni di stiffener viene effettuato, come sopramenzionato, in funzione della piattaforma di testing e del range di temperatura operativa. Ovviamente ? possibile utilizzare per tali componenti uno stesso materiale (ad esempio solo Kovar), ma con un CTE controllato in modo diverso in modo da compensare i suddetti gradienti, cos? come utilizzare anche materiali diversi (ad esempio selezionati tra quelli sopramenzionati, o scegliere leghe particolari).

Ovviamente, gli esempi forniti sono solo indicativi e non limitativi dell?ambito della presente invenzione, la quale non ? limitata dai materiali utilizzati.

La scheda di misura 20 comprende ulteriormente un interposer 23 collegato allo stiffener 21, in particolare collegato alla seconda porzione di stiffener 21??.

Come noto nel settore, l?interposer 23 ? atto a realizzare una trasformazione spaziale delle distanze tra piazzole di contatto realizzate su sue opposte facce, motivo per cui tale componente viene chiamato anche ?space transformer?.

Vantaggiosamente secondo la presente invenzione, l?interposer 23, quando viene collegato alla seconda porzione di stiffener 21??, ? nella forma di un monoblocco di materiale. In particolare, l?interposer 23 viene collegato allo stiffener 21 come un singolo componente (ad esempio una singola scheda).

Una volta che l?interposer 23 viene collegato allo stiffener 21 (in particolare collegato alla faccia inferiore della seconda porzione di stiffener 21?? rivolta verso i dispositivi da testare DUT), esso viene tagliato secondo un pattern predefinito, definendo in questo modo una pluralit? di moduli 23m tra loro separati e indipendenti. In particolare, al termine del taglio, i singoli moduli 23m risultano separati tra loro da opportuni spazi vuoti o trench G.

Detto in altre parole, al termine della fabbricazione della scheda di misura 20, l?interposer 23 comprende una pluralit? di moduli 23m tra loro separati, tali moduli 23m essendo ottenuti tagliando il monoblocco di materiale inizialmente collegato alla seconda porzione di stiffener 21??.

In questo modo, si prevede inizialmente almeno un singolo monoblocco di materiale, ossia un singolo elemento strutturale in cui non sono presenti elementi tra loro completamente separati, il quale viene tagliato solo successivamente al collegamento iniziale con lo stiffener.

Ci? semplifica notevolmente il processo di assemblaggio e messa a punto della scheda di misura 20, in quanto non ? pi? necessario allineare i singoli moduli (cosa che sarebbe invece richiesta qualora tali moduli venissero associati direttamente allo stiffener gi? singolarizzati). L?indipendenza strutturale dei moduli garantisce poi un maggiore controllo della dilatazione termica dei componenti durante il test, in particolare a temperature estreme, come verr? specificato pi? avanti.

In una forma di realizzazione alternativa, ? anche possibile utilizzare pi? di un monoblocco di materiale (ad esempio due o tre, in ogni caso in numero limitato), tali monoblocchi essendo comunque sempre successivamente suddivisi in tanti moduli indipendenti.

Facendo ancora riferimento alla figura 2, la scheda di misura 20 comprende ulteriormente una testa di misura 50, la quale include una pluralit? di elementi di contatto 51 (ad esempio sonde di contatto) atti a mettere in collegamento elettrico l?interposer 23 con piazzole di contatto P dei dispositivi da testare DUT integrati nel wafer W semiconduttore.

Riassumendo, si osserva che la presente invenzione ? sostanzialmente relativa ad un metodo di fabbricazione della scheda di misura 20 sopradescritta, comprendente almeno le fasi di:

- predisporre lo stiffener 21 comprendente la prima porzione di stiffener 21? e la seconda porzione di stiffener 21??;

- collegare l?interposer 23 alla seconda porzione di stiffener 21?, tale interposer 23 essendo nella forma di un monoblocco di materiale;

- tagliare l?interposer 23 secondo un pattern predefinito dopo averlo collegato alla seconda porzione di stiffener 21??, definendo una pluralit? di moduli 23m tra loro separati (in questo modo, dopo il taglio, l?interposer 23 risulta strutturato e suddiviso nella pluralit? di moduli 23m indipendenti);

- predisporre la scheda di interfaccia 20;

- disporre la scheda di interfaccia 22 tra la prima porzione di stiffener 21? e la seconda porzione di stiffener 21??;

- vincolare tra loro la prima porzione di stiffener 21? e la seconda porzione di stiffener 21??; e

- associare all?interposer 23 una testa di misura 50 comprendente una pluralit? di elementi di contatto 51 atti a mettere in collegamento elettrico l?interposer 23 con piazzole di contatto P del dispositivo da testare DUT.

Ovviamente, a parte la sequenza che prevede prima il collegamento dell?interposer 23 allo stiffener 21c e poi il taglio, tutte le altre fasi non seguono necessariamente una determinata sequenza fissa. Ad esempio, come sopra illustrato, ? possibile prima collegare l?interposer 23 alla seconda porzione di stiffener 21?? e tagliarlo, e poi collegare la seconda porzione di stiffener 21? alla prima porzione di stiffener 21??, anche se non sono escluse altre sequenze opportune.

In generale, come schematizzato in figura 3, il metodo della presente invenzione, nella sua forma pi? ampia, prevede almeno le seguenti fasi:

- predisporre la scheda di interfaccia, la quale ? configurata per interfacciare la scheda di misura 20 ad un?apparecchiatura di test;

- predisporre lo stiffener 21;

- collegare l?interposer 23 allo stiffener 21, detto interposer 23 essendo nella forma di almeno un monoblocco di materiale;

- tagliare l?almeno un monoblocco dell?interposer 23 secondo un pattern predefinito dopo averlo collegato allo stiffener 21, definendo una pluralit? di moduli 23m tra loro separati e indipendenti;

- associare la scheda di interfaccia 22 allo stiffener 21; e - associare all?interposer 23 una testa di misura 50 comprendente una pluralit? di elementi di contatto 51 atti a mettere in collegamento elettrico l?interposer 23 con piazzole di contatto P dei dispositivi da testare DUT.

Si osserva che, nella presente, con il termine ?associare? si intente collegare, sia direttamente sia indirettamente un elemento ad un altro, non necessariamente in modo rigido.

Ulteriormente, in una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, il taglio dell?interposer 23 ? eseguito mediante taglio laser. In alternativa, ? anche possibile utilizzare taglio ad acqua (Water Jet), oppure una combinazione delle due suddette tecniche. Si osserva che, con il taglio ad acqua, ? opportuno pre-tagliare l?interposer prima di montarlo sulla seconda porzione di stiffener 21??, creando sostanzialmente degli inviti al taglio, con formazione di ponti di collegamento che tengono comunque unito l?interposer durante il montaggio, e che vengono poi successivamente rimossi tramite laser o tramite fresa meccanica. ? quindi evidente che, in qualunque forma di realizzazione, il taglio dell?interposer che determina la separazione totale tra i moduli (ossia la loro indipendenza relativa), avviene sempre dopo il montaggio dello stesso sullo stiffener.

Come sopra accennato, l?interposer 23 ha la funzione di redistribuire i segnali trasportati dagli elementi di contatto 51 e permettere una redistribuzione delle piazzole di contatto sulla PCB. Generalmente, gli space transformer sono realizzati con un MLC (acronimo per il termine ?Multi Layer Ceramic?). Ebbene, vantaggiosamente secondo la presente invenzione, l?interposer 23 ? invece in un materiale organico multistrato (MLO, acronimo dall?inglese ?Multi Layer Organic?). L?utilizzo di un MLO garantisce una maggiore flessibilit? rispetto ad un materiale ceramico, nonch? una maggior facilit? di lavorazione (rendendo ad esempio pi? facile il taglio laser, con conseguente risparmio di costi di lavorazione).

Facendo nuovamente riferimento alla figura 2, gli elementi di contatto 51 comprendono un corpo 51? che si estende lungo un asse longitudinale H-H tra una prima estremit? 51a ed una seconda e opposta estremit? 51b. La prima estremit? 51a ? atta a contattare le piazzole di contatto P dei dispositivi da testare DUT, mentre la seconda estremit? 51b ? atta a contattare l?interposer 23 in modo non fisso. In questo modo, gli elementi di contatto non sono vincolati in maniera fissa all?interposer 23.

Opportunamente, in una forma di realizzazione preferita, gli elementi di contatto 51 sono quindi sonde di contatto verticali, cos? che ? possibile sfruttare tutti i vantaggi di questa tecnologia verticale.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la seconda porzione di stiffener 21?? comprende una pluralit? di sedi di alloggiamento 24, in corrispondenza di ciascuna delle quali ? disposto un corrispondente modulo della pluralit? di moduli 23m dell?interposer 23. Le sedi di alloggiamento 24 possono essere dei fori passanti realizzati nella seconda porzione di stiffener 21?? e sono in un numero identico a quello dei moduli 23m dell?interposer 23, i quali sono disposti in corrispondenza di rispettive sedi di alloggiamento 24.

La figura 4 mostra un esempio non limitativo della seconda porzione di stiffener 21?? vista dall?alto, in cui sono visibili le varie sedi di alloggiamento 24. Sebbene in figura 4 le sedi di alloggiamento 24 hanno tutte la stessa forma (a parte le sedi di alloggiamento periferiche che hanno forme differenti per adattarsi al bordo dell?interposer), esse possono avere anche forme di diverse, cos? come i moduli 23m possono avere forme diverse tra loro.

Detto in altre parole, la presente invenzione prevede in generale di definire preliminarmente nella seconda porzione di stiffener 21?? la pluralit? di sedi di alloggiamento 24, cosicch? corrispondenti moduli della pluralit? di moduli 23m dell?interposer 23 verranno tagliati in corrispondenza di tali sedi di alloggiamento 24.

Il design dello stiffener 21, ad esempio della sua seconda porzione 21??, pu? quindi essere complesso. In una forma di realizzazione della presente invenzione, lo stiffener 21 ? sagomato mediante taglio ad acqua o elettroerosione a filo o, meno preferibilmente, asportazione di truciolo, anche se altri processi sono ovviamente possibili.?

In una forma di realizzazione della presente invenzione, la scheda di misura 20 comprende una pluralit? di elementi di connessione elettrica 25 alloggiati nelle sedi di alloggiamento 24 e configurati per collegare elettricamente l?interposer 23 e la scheda di interfaccia 22 tra loro. In questo modo, durante la realizzazione della scheda di misura 20, gli elementi di connessione elettrica 25 vengono inseriti nelle rispettive sedi di alloggiamento 24 prima di collegare l?interposer 23 alla seconda porzione di stiffener 21??.

A titolo di esempio, gli elementi di connessione elettrica 25 possono essere nella forma di elastomeri conduttivi, pogo pin o mollette conduttive.

Ulteriormente, in accordo con una forma di realizzazione vantaggiosa della presente invenzione illustrata nelle figure 5A e 5B, ciascun modulo 23m comprende una sporgenza 23p inserita in una rispettiva sede di alloggiamento della pluralit? di sedi di alloggiamento 24 della seconda porzione di stiffener 21??. Pi? in particolare, tali sporgenze 23p vengono formate sagomando il monoblocco di materiale dell?interposer 23 (ad esempio mediante fresatura di tale monoblocco di materiale) prima della sua connessione alla seconda porzione di stiffener 21?? e quindi prima del taglio di tale monoblocco di materiale. A titolo di esempio, le sporgenze 23p possono sporgere dal corpo del monoblocco di materiale per un valore ad esempio variabile tra 0.5 mm e 4 mm, preferibilmente 2 mm, tale valore garantendo una buona robustezza nella zona di fissaggio.

In altre parole, in questa forma di realizzazione, ciascun modulo 23m comprende le sporgenze 23p alloggiate nelle sedi di alloggiamento 24 e porzioni ribassate (o spallamenti S) in battuta sulla faccia inferiore della seconda porzione di stiffener 21??.

Ancora pi? in particolare, ciascun modulo della pluralit? di moduli 23m ? vincolato alla seconda porzione di stiffener 21?? tramite viti 26, preferibilmente mediante due viti 26. Ad esempio, come illustrato nelle figure 5A e 5B si possono prevedere viti 26 in corrispondenza di due spigoli opposti di ciascun modulo 23m.

Ovviamente ? possibile utilizzare un numero di viti differenti, cos? come ? possibile adottare differenti modalit? di attacco dell?interposer 23 alla seconda porzione di stiffener 21??. Ad esempio, in una forma di realizzazione alternativa, l?interposer 23 pu? essere incollato alla seconda porzione di stiffener 21??.

In ogni caso, indipendentemente dalla modalit? di connessione, l?interposer 23 viene sempre vincolato alla seconda porzione di stiffener 21?? come un monoblocco di materiale prima del suo taglio. Anche nel caso di taglio ad acqua, in cui si realizza a volte un taglio iniziale, la separazione completa in moduli avviene dopo il fissaggio allo stiffener.

L?interposer 23 pu? comprendere un elevato numero di moduli 23m, ad esempio un numero di moduli che varia da 50 a 150. Ciascun modulo ? inoltre configurato per testare una pluralit? di dispositivi, ad esempio un numero di dispositivi che va da 1 a 30. ? quindi evidente che, con una singola operazione di test, la scheda di misura 20 della presente invenzione riesce ad eseguire, grazie alle sue grandi dimensioni e al gran numero di moduli 23m ad essa associati, il test di un elevato numero di dispositivi, essendo al contempo facilmente assemblabile e garantendo un ottimo controllo della dilatazione termica dei suoi componenti.

Facendo ora riferimento alla forma di realizzazione della figura 6, la testa di misura 50 associata alla scheda di misura 20 comprende un elemento di contenimento o housing 55 configurato per alloggiare almeno parzialmente gli elementi di contatto 51.

L?elemento di contenimento 55 ? preferibilmente in realizzato in un materiale scelto tra opportune leghe FeNi (ad esempio Invar, Kovar, Alloy 42 e altri), Titanio o sue leghe, Alluminio o sue leghe, Acciaio, Ottone, Macor, senza tuttavia limitarsi a questi materiali, in cui in generale il CTE ? selezionato in modo da compensare le variazioni del wafer W in silicio, tenendo conto dei gradienti di temperatura che si sviluppano all?interno della scheda di misura e in particolare della testa di misura. In generale, il CTE del silicio ? inferiore a 2 ppm/?C (10<-6>/?C) e quindi il CTE aumenta progressivamente nella scheda di misura in allontanamento dal wafer W. Indicativamente, il CTE ottimale dell?elemento di contenimento 55 ? tra 3 e 6 ppm/?C (10<-6>/?C).

La testa di misura 50 comprende inoltre una guida inferiore 60 disposta in corrispondenza di una faccia inferiore Fa? dell?elemento di contenimento 55 (ossia la faccia rivolta verso i dispositivi da testare DUT) e una guida superiore 70 disposta in corrispondenza di un?opposta faccia superiore Fb? di tale elemento di contenimento 55.

In una forma di realizzazione della presente invenzione, sia la guida inferiore 60 sia la guida superiore 70 sono realizzate in un materiale ceramico. In generale, tali guide hanno un CTE compreso tra 1.8 e 5 ppm/?C (10<-6>/?C).

L?elemento di contenimento 55 ? quindi interposto tra la guida inferiore 60 e la guida superiore 70 ed ? atto a supportare tali guide, fornendo una struttura rigida di supporto della testa di misura 50 nel suo complesso.

La testa di misura 50 ? una testa di misura a sonde verticali, in cui gli elementi di contatto 51 sono mobili entro fori guida inferiori 60h e fori guida superiori 70h realizzati nelle rispettive guide 60 e 70.

In una forma di realizzazione della presente invenzione, l?elemento di contenimento 55 ? nella forma di un blocco comprendente una pluralit? di sedi di alloggiamento 57 in esso realizzate, gli elementi di contatto 51 essendo alloggiati a gruppi in tali sedi di alloggiamento 57. Detto in altre parole, l?elemento di contenimento 55 non comprende solamente un unico spazio vuoto interno definito dal suo perimetro esterno 58 ma, come illustrato in figura 7, esso comprende una serie di partizioni interne (ossia le suddette sedi di alloggiamento 57) definite da bracci o pareti interne 59, i quali forniscono sostegno alle guide che poi vengono poggiate su di essi. Si tratta sostanzialmente di una struttura a maglia metallica (alveare metallico), in cui i bracci 59 definiscono detta maglia per il sostegno delle guide.

Ovviamente la struttura rappresentata nella figura 7 ? solamente indicativa e non limita in alcun modo lo scopo della presente invenzione. Ad esempio, sebbene tale figura rappresenti sedi di alloggiamento 57 di forma sostanzialmente uguale (a parte le sedi di alloggiamento periferiche), ? anche possibile utilizzare una configurazione in cui la partizione interna dell?elemento di contenimento 55 ? meno regolare. Si osserva inoltre che non ? necessario che l?housing abbia forma circolare, ogni forma opportuna potendo quindi essere utilizzata. Ad esempio, la forma pu? anche essere poligonale (ottagonale, esadecagonale, etc.) o anche quadrata o rettangolare.

Facendo nuovamente riferimento alla figura 6, secondo un?ulteriore forma di realizzazione vantaggiosa della presente invenzione, almeno la guida inferiore 60 (preferibilmente entrambe le guide 60 e 70) comprende una pluralit? di porzioni di guida 60p tra loro separate da spazi vuoti G?, tali porzioni di guida 60p essendo ottenute tagliando una singola piastra inizialmente collegata all?elemento di contenimento 55.

Come accennato prima, ? preferibile che anche la guida superiore 70 sia partizionata in una pluralit? di porzioni di guida 70p tra loro separate da spazi vuoti G?. Queste varie porzioni di guida (tra loro separate e indipendenti) sono sostenute meccanicamente dall?elemento di contenimento 55 che, come visto prima, fornisce una struttura di supporto grazie alla presenza dei bracci 59 che sono configurati per sostenere tali singole porzioni di guida 60p e 70p.

In generale, non vi ? relazione tra la partizione delle guide e la partizione dell?interposer, anche se, in forme di realizzazioni particolari, non ? esclusa la possibilit? di adottare uno stesso pattern per l?interposer e le guide.

In altre parole, la testa di misura 50 ? realizzata tramite almeno le seguenti fasi:

- predisporre l?elemento di contenimento 55 per l?alloggiamento almeno parziale degli elementi di contatto 51;

- disporre la guida inferiore 60 in corrispondenza della faccia inferiore Fa? dell?elemento di contenimento 55;

- disporre la guida superiore 70 in corrispondenza della faccia superiore Fb? dell?elemento di contenimento 55, in modo tale che l?elemento di contenimento 55 risulti interposto tra la guida inferiore 60 e la guida superiore 70.

Entrambe le guide 60 e 70 sono inizialmente nella forma di una singola piastra collegata a tale elemento di contenimento 55, cosicch? il metodo comprende ulteriormente la fase di:

- tagliare almeno la guida inferiore 60 (preferibilmente entrambe le guide 60 e 70) definendo una pluralit? di porzioni di guida 60p tra loro separate e indipendenti. Come visto per l?interposer 23, le guide sono preferibilmente tagliate mediante taglio laser. Come accennato in precedenza per l?interposer 23, ? anche possibile utilizzare pi? di un piastra (ad esempio due o tre, in ogni caso in numero limitato), tali piastre essendo comunque sempre successivamente suddivise in tante porzioni di guida indipendenti.

Prima del taglio delle guide, vengono realizzati i fori guida 60h e 70h eseguendo una foratura delle piastre, ad esempio tramite taglio laser, e in tali fori guida vengono infine inseriti, dopo il taglio, gli elementi di contatto 51 (o almeno porzioni di essi). ? tuttavia possibile anche una sequenza, meno preferita, in cui i fori guida vengono formati sulle porzioni di guida dopo il taglio.

In una forma di realizzazione, la guida inferiore 60 e la guida superiore 70 sono incollate all?elemento di contenimento 55 prima del taglio delle stesse, anche se altre modalit? di collegamento sono possibili.

La testa di misura 50 viene infine vincolata al resto della scheda di misura 20, in particolare alla seconda porzione di stiffener 21??, ad esempio tramite viti.

Vantaggiosamente, similmente a quanto visto per l?interposer 23, la presenza delle varie porzioni di guida 60p e 70p tra loro separate permette un efficiente controllo degli shift termici che avvengono durante i test, in particolare durante i test a temperature estreme. La suddetta sequenza di lavorazione, che prevede prima il collegamento delle guide 60 e 70 nella forma di un?unica piastra all?elemento di contenimento 55 e successivamente il loro taglio in moduli (porzioni di guida) separati, ? particolarmente vantaggiosa in quanto elimina la necessit? di collocare nelle varie posizioni ed allineare tra loro le porzioni di guida, cosa che sarebbe estremamente complicata e lunga, con conseguente risparmio di tempi e costi di produzione.

Grazie a questa configurazione, la dilatazione termica della testa di misura 50 ? quindi principalmente regolata dal CTE dell?elemento di contenimento 55, il quale pu? essere controllato in modo semplice (tramite scelta e calibrazione di uno suddetti materiali) in modo da compensare le variazioni subite dal wafer W, la separazione tra le porzioni di guida permettendo di svincolare quest?ultime dalle variazioni subite dall?housing 55.

Infine, in una forma di realizzazione della presente invenzione, la seconda porzione di estremit? 51b degli elementi di contatto 51 ? strutturata in modo da comprendere un braccio 52 aggettante lateralmente dal corpo 51? di sonda e configurato per eseguire il contatto con l?interposer 23, tale braccio 52 essendo atto a decentrare il punto di contatto tra la elemento di contatto 51 e tale interposer 23 rispetto all?asse longitudinale H-H delle sonde 51.

In altre parole, in questa forma di realizzazione, gli elementi di contatto 51 della testa di misura 50 hanno teste di contatto dotate di bracci aggettanti dal corpo di sonda e atti a contattare l?interposer, tali bracci estendendosi in lunghezza in maniera differente da sonda a sonda in modo da consentire un?efficace redistribuzione spaziale delle piazzole di contatto della scheda di misura rispetto alle piazzole dei dispositivi da testare DUT, in particolare un allentamento dei vincoli del pitch di tali dispositivi da testare. Le lunghezze o estensioni longitudinali relative dei bracci sono selezionabili in base alle necessit? al fine di ottenere la migliore redistribuzione delle piazzole di contatto, e quindi il miglior reindirizzamento dei segnali, e sono previste anche configurazioni in cui non tutte le sonde comprendono bracci aggettanti. Per dovere di chiarezza, si osserva che la lunghezza dei bracci 52 ? misurata lungo la loro direzione di sviluppo longitudinale (ad esempio ortogonale all?asse H-H delle sonde).

Opportunamente, come sopra illustrato, la scheda di misura consente l?utilizzo di una testa di misura verticali, sfruttando quindi tutte le potenzialit? della tecnologia verticale come sopra descritto.

In una forma di realizzazione, al fine di garantire il corretto trattenimento degli elementi di contatto 51, la loro porzione alloggiata nei fori guida superiori 70h ? dotata di un apposito sistema di trattenimento (non illustrato nelle figure in quanto di tipo noto, ad esempio una struttura a molla o clip, oppure una struttura in cui un?opportuna corrugazione/irregolarit? superficiale permette un miglior trattenimento nei fori guida). Questa configurazione adottata per gli elementi di contatto 51 permette di non dover eseguire uno shift tra la guida inferiore e superiore in fase di montaggio al fine di deformare il corpo di sonda per creare un invito alla deflessione e trattenere le sonde, le quali sono trattenute come sopra illustrato. Solamente una piccola (quasi impercettibile) pre-deformazione del corpo di sonda 51? ? sufficiente a garantire che, durante il test, tutte le sonde si flettano in uno stesso verso. Il fatto che le guide (o meglio i loro fori guida corrispondenti) non sono shiftati tra loro consente di suddividere in una pluralit? di porzioni di guida 70p anche la guida superiore 70 e non solo la guida inferiore 60, con un controllo degli shift termici ancora migliore. In altre parole, il sistema di trattenimento permette di non eseguire lo shift delle guide per il trattenimento delle sonde, cos? da poter tagliare agevolmente anche la guida superiore 70, ottenendo una maggiore flessibilit? nel controllo degli shift termici.

In conclusione, la presente invenzione fornisce una scheda di misura realizzata tramite una metodologia per la quale l?interposer viene inizialmente vincolato ad uno stiffener nella forma di un monoblocco di materiale e successivamente tagliato in una pluralit? di moduli tra loro separati e indipendenti. In questo modo, l?interposer ? inizialmente associato alla scheda come un unico blocco di materiale, senza la necessit? di eseguire un allineamento dei singoli moduli, i quali poi permettono un controllo migliorato della dilatazione termica della scheda di misura durante i test.

Vantaggiosamente secondo la presente invenzione, ? quindi possibile controllare in modo estremamente semplice la dilatazione termica dei componenti della scheda di misura durante test a temperature estreme, riducendo significativamente, se non annullando del tutto, gli effetti nocivi di tale dilatazione termica. La scheda di misura proposta ? quindi in grado di sostenere notevoli variazioni di temperatura (ad esempio da -40 ?C a 125 ?C) senza subire imbarcamento dei suoi componenti.

Pi? in particolare, grazie alla presenza dei vari moduli dell?interposer tra loro separati, tale interposer ? svincolato dal coefficiente di dilatazione termica degli stiffener (ossia non risente della dilatazione di quest?ultimo), cosicch? la dilatazione di tali stiffener non causa stress meccanici dell?interposer grazie agli spazi liberi creati tra un modulo e l?altro che permettono un loro spostamento relativo.

La dilatazione termica della scheda di misura nel suo complesso ? quindi principalmente dovuta al contributo dello stiffener superiore e dello stiffener inferiore, il cui coefficiente di dilatazione termica ? calibrabile in modo tale che questi componenti possano dilatarsi senza creare imbarcamenti, garantendo la planarit? della testa di misura sull?intero range di temperature di test (il quale, come osservato in precedenza, pu? variare tra valori estremi). Detto in altre parole, l?indipendenza relativa dei moduli dell?interposer (nonch? l?associazione flottante della PCB agli stiffener) fa s? che il coefficiente di dilatazione termica globale della scheda di misura sia gestito sostanzialmente solamente dagli stiffener, cos? che ? pi? facile compensare i gradienti di temperatura e le differenti dilatazioni all?interno di tale scheda.

Opportunamente secondo la presente invenzione, questa configurazione ? ottenuta in modo estremamente semplice, vincolando inizialmente l?interposer allo stiffener (in particolare alla seconda porzione di stiffener pi? vicina al wafer) e separando completamente i vari moduli solo successivamente dopo il collegamento. Vantaggiosamente, la soluzione adottata permette di non dover allineare tra loro i vari moduli, in quanto risultano gi? perfettamente allineati una volta che viene tagliato l?interposer (inizialmente nella forma di un singolo pezzo di materiale), semplificando notevolmente la fabbricazione e l?utilizzo della scheda di misura della presente invenzione. Tutto ci? comporta un notevole risparmio dei tempi e dei costi di produzione, senza rinunciare ai vantaggi di tale scheda di misura ma anzi ottenendo una soluzione molto pi? affidabile, in quanto non ci sono errori di allineamento relativo tra i vari componenti.

Ulteriormente, l?utilizzo di un MLO per lo space transformer rende pi? semplice ed economico il suddetto processo.

Questo ? particolarmente vantaggioso nel caso di teste di misura di grandi dimensioni, come ad esempio quelle utilizzate nel test di dispositivi di memoria quali le DRAM, per le quali l?allineamento relativo dei vari componenti ? ancora pi? delicato proprio a causa delle dimensioni elevate, e per le quali la dilatazione termica dei vari componenti ? ancora pi? critica.

Si osserva infine che l?utilizzo combinato di tale scheda di misura con una testa di misura avente anch?essa le guide suddivise in varie porzioni separate e indipendenti permette di ottenere un controllo ancora pi? fine ed efficiente della dilatazione termica durante test a temperature estreme. In questo caso, ? infatti possibile avere un controllo del CTE sia a livello interposer sia a livello della testa di misura, aumentando il grado di controllo termico della scheda di misura nel suo complesso. Detto in altre parole, separando tra loro le varie porzione di guida, ? possibile controllare la dilazione della parte di testa controllando solamente la dilatazione dell?housing (per il quale ? possibile avere un controllo agevole), e ottenendo quindi un grado di libert? in pi? nel controllo termico dei componenti della scheda di misura: ? quindi pi? agevole gestire la tolleranza agli shift termici, i quali sono ripartiti su pi? interfacce.

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

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Metodo di fabbricazione di una scheda di misura (20) per la verifica della funzionalit? di dispositivi da testare (DUT), comprendente le fasi di:

- predisporre una scheda di interfaccia (22) configurata per interfacciare la scheda di misura (20) ad un?apparecchiatura di test;

- predisporre uno stiffener (21);

- collegare un interposer (23) allo stiffener (21), detto interposer (23) essendo nella forma di almeno un monoblocco di materiale;

- tagliare l?almeno un monoblocco dell?interposer (23) secondo un pattern predefinito dopo averlo collegato allo stiffener (21), definendo una pluralit? di moduli (23m) tra loro separati e indipendenti a partire da detto almeno un monoblocco;

- associare la scheda di interfaccia (22) allo stiffener (21); e - associare all?interposer (23) una testa di misura (50) comprendente una pluralit? di elementi di contatto (51) atti a mettere in collegamento elettrico l?interposer (23) con piazzole di contatto (P) dei dispositivi da testare (DUT).

2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui lo stiffener (21) comprende una prima porzione di stiffener (21?) e una seconda porzione di stiffener (21??), detto metodo comprendendo la fase di:

- disporre la scheda di interfaccia (22) tra la prima porzione di stiffener (21?) e la seconda porzione di stiffener (21??),

in cui l?interposer (23) ? collegato alla seconda porzione di stiffener (21??).

3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il taglio dell?interposer (23) ? eseguito mediante taglio laser o taglio ad acqua una combinazione degli stessi.

4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il monoblocco di materiale dell?interposer (23) ? realizzato in un materiale organico multistrato (MLO).

5. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l?interposer (23) ? vincolato allo stiffener (21) tramite viti (26) o tramite colla, preferibilmente tramite viti (26).

6. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente la fase di associare la scheda di interfaccia (22) allo stiffener (21) mediante elementi di collegamento (26c) con gioco alloggiati flottanti in una pluralit? di rispettive sedi (22s) realizzate in detta piastra di supporto (22), in modo da realizzare un?associazione flottante di detta piastra di supporto (22) a detto stiffener (21).

7. Metodo secondo la rivendicazione 2, comprendente la fase preliminare di definire nella seconda porzione di stiffener (21??) una pluralit? di sedi di alloggiamento (24), dette sedi di alloggiamento (24) essendo in un numero identico a quello dei moduli della pluralit? di moduli (23m) dell?interposer (33), i quali sono disposti in corrispondenza di rispettive sedi di alloggiamento (24).

8. Metodo secondo la rivendicazione 7, comprendente la fase preliminare di sagomare il monoblocco di materiale dell?interposer (23) formando in esso una pluralit? di sporgenze (23p) da alloggiare in corrispondenti sedi di alloggiamento (24) della seconda porzione di stiffener (21??) prima del taglio di detto monoblocco di materiale.

9. Metodo secondo la rivendicazione 7 o 8, comprendente la fase di inserire una pluralit? di elementi di connessione elettrica (25) nelle sedi di alloggiamento (24), detti elementi di connessione elettrica (25) essendo configurati per collegare elettricamente ciascun modulo della pluralit? di moduli (23m) dell?interposer (23) con la scheda di interfaccia (22).

10. Metodo secondo una qualsiasi una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente la fase di scegliere il materiale dello stiffener (21) tra Invar, Kovar, Alloy 42 o leghe FeNi, Titanio o sue leghe, Alluminio o sue leghe, Acciaio, Ottone, Macor.

11. Metodo secondo una qualsiasi una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la testa di misura (50) ? realizzata tramite almeno le seguenti fasi:

- predisporre un elemento di contenimento (55) per l?alloggiamento almeno parziale degli elementi di contatto (51);

- disporre una guida inferiore (60) in corrispondenza di una faccia inferiore (Fa?) dell?elemento di contenimento (55), la quale faccia inferiore (Fa?), durante il test, ? rivolta verso i dispositivi da testare (DUT);

- disporre una guida superiore (70) in corrispondenza di una faccia superiore (Fb?) dell?elemento di contenimento (55), detta faccia superiore (Fb?) essendo opposta alla faccia inferiore (Fa?),

in cui l?elemento di contenimento (55) ? interposto tra la guida inferiore (60) e la guida superiore (70), e in cui dette guide (60, 70) sono nella forma di almeno una singola piastra collegata a detto elemento di contenimento (55),

il metodo comprendendo ulteriormente la fase di:

- tagliare almeno una tra la guida inferiore (60) e la guida superiore (70) definendo una pluralit? di porzioni di guida (60p, 70p) tra loro separate e indipendenti.

12. Metodo secondo la rivendicazione 11, comprendente la fase preliminare di incollare la guida inferiore (60) e la guida superiore (70) all?elemento di contenimento (55), il metodo comprendendo ulteriormente la fase di realizzare nelle guide (60, 70) rispettivi fori guida (60h, 70h) per l?alloggiamento degli elementi di contatto (51) prima di detta fase di incollaggio e di taglio.

13. Scheda di misura (20) per la verifica della funzionalit? di dispositivi da testare (DUT), comprendente:

- uno stiffener (21);

- una scheda di interfaccia (22) associata allo stiffener (21) e configurata per interfacciare la scheda di misura (20) ad un?apparecchiatura di test; e

- un interposer (23) collegato allo stiffener (21), detto interposer (23) comprendendo una pluralit? di moduli (23m) tra loro separati e indipendenti,

in cui detti moduli (23m) dell?interposer (23) sono ottenuti tagliando almeno un monoblocco di materiale inizialmente collegato allo stiffener (21),

detta scheda di misura (20) comprendendo ulteriormente una testa di misura (50) comprendente una pluralit? di elementi di contatto (51) atti a mettere in collegamento elettrico l?interposer (23) con piazzole di contatto (P) dei dispositivi da testare (DUT).

14. Scheda di misura (20) secondo la rivendicazione 13, in cui lo stiffener (21) comprende una prima porzione di stiffener (21?) e una seconda porzione di stiffener (21??), la scheda di interfaccia (22) essendo disposta tra la prima porzione di stiffener (21?) e la seconda porzione di stiffener (21??), e in cui l?interposer (23) ? collegato alla seconda porzione di stiffener (21??).

15. Scheda di misura (20) secondo la rivendicazione 13 o 14, in cui l?interposer (23) ? realizzato in un materiale multistrato organico (MLO).

16. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 15, in cui gli elementi di contatto (51) comprendono un corpo (51?) che si estende lungo un asse longitudinale (H-H) tra una prima estremit? (51a) ed una seconda e opposta estremit? (51b), detta prima estremit? (51a) essendo atta a contattare le piazzole di contatto (P) dei dispositivi da testare (DUT), detta seconda estremit? (51b) essendo atta a contattare l?interposer (23) in modo non fisso.

17. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 16, in cui la scheda di interfaccia (22) ? una scheda a circuito stampato (PCB).

18. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 17, in cui l?interposer (23) comprende un numero di moduli da 50 a 150.

19. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 18, in cui lo stiffener (21) ? realizzato in almeno uno tra Invar, Kovar, Alloy 42 o leghe FeNi, Titanio o sue leghe, Alluminio o sue leghe, Acciaio, Ottone, Macor.

20. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 19, comprendente elementi di collegamento con gioco (22c) per il collegamento della piastra di supporto (22) allo stiffener (21), detti elementi di collegamento con gioco (22c) essendo alloggiati flottanti in una pluralit? di rispettive sedi (22s) realizzate in detta piastra di supporto (22), detti elementi di collegamento con gioco (21c) essendo configurati per associare detta piastra di supporto (22) allo stiffener (21) in modo flottante.

21. Scheda di misura (20) secondo la rivendicazione 14, in cui ciascun modulo della pluralit? di moduli (23m) ? vincolato alla seconda porzione di stiffener (21??) mediante almeno due viti (26).

22. Scheda di misura (20) secondo la rivendicazione 14, in cui la seconda porzione di stiffener (21??) comprende una pluralit? di sedi di alloggiamento (24), e in cui in corrispondenza di ciascuna di dette sedi di alloggiamento (24) si trova un corrispondente modulo della pluralit? di moduli (23m) dell?interposer (23).

23. Scheda di misura (20) secondo la rivendicazione 22, comprendente una pluralit? di elementi di connessione elettrica (25) alloggiati nelle sedi di alloggiamento (24) e configurati per collegare elettricamente l?interposer (23) e la scheda di interfaccia (22) tra loro.

24. Scheda di misura (20) secondo la rivendicazione 22, in cui ciascun modulo (23m) comprende una sporgenza (23p) inserita in una rispettiva sede di alloggiamento della pluralit? di sedi di alloggiamento (24) della seconda porzione di stiffener (21??).

25. Scheda di misura (20) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 24, in cui la testa di misura (50) comprende:

- un elemento di contenimento (55) che alloggia almeno parzialmente gli elementi di contatto (51);

- una guida inferiore (60) disposta in corrispondenza di una faccia inferiore (Fa?) dell?elemento di contenimento (55), la quale faccia inferiore (Fa?), durante il test, ? rivolta verso i dispositivi da testare (DUT); e

- una guida superiore (70) disposta in corrispondenza di una faccia superiore (Fb?) dell?elemento di contenimento (55), detta faccia superiore (Fb) essendo opposta alla faccia inferiore (Fa?),

in cui detto elemento di contenimento (55) ? interposto tra detta guida inferiore (60) e detta guida superiore (70), e

in cui almeno una delle guide (60, 70) ? suddivisa in una pluralit? di porzioni di guida (60p, 70p) tra loro separate,

dette porzioni di guida (60p, 70p) essendo ottenute tagliando almeno una singola piastra collegata a detto elemento di contenimento (55).

26. Scheda di misura (20) secondo la rivendicazione 25, in cui l?elemento di contenimento (55) ? in realizzato in almeno uno tra Invar, Kovar, Alloy 42 o leghe FeNi, Titanio o sue leghe, Alluminio o sue leghe, Acciaio, Ottone, Macor, e le guide (60, 70) sono realizzate in un materiale ceramico.

27. Scheda di misura (20) secondo la rivendicazione 25 o 26, in cui l?elemento di contenimento (55) comprende una pluralit? di sedi di alloggiamento (57) definite da bracci interni (59).