ITTO20130324A1 - Dispositivo vibrante per il posizionamento di un pezzo miniaturizzato in una sede di test, e metodo di posizionamento - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“DISPOSITIVO VIBRANTE PER IL POSIZIONAMENTO DI UN PEZZO MINIATURIZZATO IN UNA SEDE DI TEST, E METODO DI POSIZIONAMENTOâ€

La presente invenzione à ̈ relativa ad un dispositivo vibrante per il posizionamento di un pezzo miniaturizzato in una sede desiderata, ed in particolare in una sede di test. Inoltre, la presente invenzione à ̈ relativa ad un metodo di posizionamento di un pezzo miniaturizzato.

Come à ̈ noto, sono oggi disponibili dispositivi di posizionamento di pezzi miniaturizzati. In particolare, sono noti dispositivi di posizionamento di circuiti elettronici integrati (“chip†), i quali sono atti a ricevere circuiti integrati da macchinari del tipo cosiddetto “pick and place†, e a posizionare tali circuiti integrati in posizioni di test, ossia in posizioni in cui i circuiti integrati sono elettricamente collegati a macchinari di test.

A titolo esemplificativo, il brevetto JP 58 084311 descrive un dispositivo di posizionamento includente mezzi fluidici di spostamento controllato, i quali sono attivabili in modo da esercitare una forza pneumatica su di un pezzo da movimentare, tale forza pneumatica essendo adatta a spingere il pezzo in una posizione desiderata.

Grazie all’impiego di forze pneumatiche, il dispositivo di posizionamento descritto nel brevetto JP 58 084311 à ̈ particolarmente adatto a posizionare pezzi aventi dimensioni apprezzabili. Tuttavia, proprio a causa dell’impiego di forze pneumatiche, tale dispositivo di posizionamento potrebbe risultare poco adatto a posizionare con elevata precisione pezzi aventi dimensioni molto contenute, quali ad esempio circuiti integrati.

Scopo della presente invenzione à ̈ quindi fornire un dispositivo di posizionamento che risolva almeno in parte gli inconvenienti dell’arte nota.

Secondo la presente invenzione vengono dunque forniti un dispositivo ed un metodo di posizionamento, come definiti, rispettivamente, nelle rivendicazioni 1 e 12.

Per una migliore comprensione della presente invenzione vengono ora descritte forme di realizzazione preferite, a puro titolo di esempi non limitativi, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la figura 1 mostra uno schema a blocchi del presente dispositivo di posizionamento;

- la figura 2 mostra schematicamente una sezione trasversale di una porzione del presente dispositivo di posizionamento e di un macchinario di test;

- le figure 3, 7 e 8 mostrano viste prospettiche di porzioni di forme di realizzazione del presente dispositivo di posizionamento;

- le figure 4a, 4b mostrano viste prospettiche di un circuito integrato e di una porzione della forma di realizzazione mostrata in figura 3, in due differenti istanti temporali;

- le figure 5 e 6 mostrano rispettivamente gli andamenti temporali della velocità e dell’accelerazione cui à ̈ soggetta una porzione del presente dispositivo di posizionamento; e

- la figura 9 mostra schematicamente una vista dall’alto di una porzione di una forma di realizzazione del presente dispositivo di posizionamento.

Le figure 1 e 2 mostrano un dispositivo di posizionamento 1, il quale à ̈ atto ad essere collegato elettricamente ad un dispositivo di test 2, anche noto come “tester†2.

In dettaglio, il dispositivo di posizionamento 1 comprende una piastra di supporto (“socket board†) 4 ed un supporto (“socket†) 6, i quali sono solidali tra loro; inoltre, il dispositivo di posizionamento 1 comprende un telaio fisso (“fixed frame†) 8.

La piastra di supporto 4 à ̈ accoppiata meccanicamente al telaio fisso 8 in maniera tale da essere scorrevole rispetto a quest’ultimo, lungo una direzione di vibrazione D. A tal fine, nella forma di realizzazione mostrata nelle figure 1 e 2 à ̈ presente una pluralità di cuscinetti 10, i quali sono appunto atti a consentire il movimento della piastra di supporto 4, e dunque anche del supporto 6 ad essa solidale, rispetto al telaio fisso 8, in entrambi i versi della direzione di vibrazione D. In altre parole, i cuscinetti 10 formano una cosiddetta guida lineare.

Il supporto 6 forma una pluralità di siti di posizionamento 20, ciascuno dei quali può ospitare un corrispondente pezzo miniaturizzato 22, di tipo di per sé noto. Nel seguito della presente descrizione si assume, senza alcuna perdita di generalità, che i pezzi miniaturizzati 22 siano formati da corrispondenti circuiti elettronici integrati.

Come mostrato, a titolo puramente esemplificativo, in figura 1, i siti di posizionamento 20 sono uguali tra loro e sono disposti in modo da formare una matrice planare, cioà ̈ sono disposti in righe e colonne, le righe essendo disposte ad esempio parallelamente alla direzione di vibrazione D.

Come mostrato in maggior dettaglio in figura 3, ciascun sito di posizionamento 20 comprende una rispettiva struttura di posizionamento 25, la quale delimita una prima ed una seconda cavità 30, 32, tra loro comunicanti.

La prima cavità 30 e la seconda cavità 32 sono delimitate inferiormente, rispettivamente, da una prima ed una seconda superficie inferiore 34, 38, le quali sono formate dalla struttura di posizionamento 25, sono piane, sono complanari e sono atte a portare un pezzo miniaturizzato 22.

La prima e la seconda superficie inferiore 34, 38 formano un unico pezzo e giacciono in un piano parallelo alla direzione di vibrazione D. Inoltre, la prima superficie inferiore 34 ha la forma di un trapezio, i cui angoli ai due vertici relativi alla base maggiore sono smussati; la base minore, invece, si raccorda alla seconda superficie inferiore 38, la quale ha la forma di un rettangolo o di un quadrato. In particolare, il lato della seconda superficie inferiore 38 che si raccorda con la prima superficie inferiore 34 Ã ̈ lungo quanto la summenzionata base minore.

Dato un asse verticale H, perpendicolare alla prima ed alla seconda superficie inferiore 34, 38, la prima cavità 30 à ̈ aperta superiormente ed à ̈ delimitata lateralmente da una prima superficie laterale inferiore 36 e da una prima superficie laterale superiore 37, le quali sono formate dalla struttura di posizionamento 25.

La prima superficie laterale inferiore 36 si estende parallelamente all’asse verticale H con un’altezza l, a partire dal perimetro della prima superficie inferiore 34. Pertanto, la prima superficie laterale inferiore 36 forma una sorta di guida, la quale converge, cioà ̈ diminuisce la propria larghezza, in direzione della seconda cavità 32, fino ad avere la stessa larghezza della seconda superficie inferiore 38, le larghezze essendo misurate lungo un asse perpendicolare all’asse verticale H ed alla direzione di vibrazione D.

La prima superficie laterale superiore 37 si estende al di sopra della prima superficie laterale inferiore 36, alla quale si raccorda; inoltre, la prima superficie laterale superiore 37 à ̈ inclinata rispetto all’asse verticale H, in modo da assumere una forma svasata. In particolare, assumendo che l’asse verticale H passi per il baricentro della prima superficie inferiore 34 e che sia orientato dal basso verso l’alto, cioà ̈ sia disposto in maniera tale per cui la prima superficie laterale superiore 37 à ̈ disposta appunto al di sopra della prima superficie laterale inferiore 36, la prima superficie laterale superiore 37 à ̈ curva e definisce una forma rastremata verso la prima superficie inferiore 34. In altre parole, dato un qualsiasi piano secante perpendicolare alla prima superficie inferiore 34 e contenente l’asse verticale H, la distanza dall’asse verticale H di ciascun punto della linea di intersezione presente tra la prima superficie laterale superiore 37 ed il piano secante à ̈ inversamente proporzionale all’altezza del punto stesso.

Più in particolare, la prima superficie laterale superiore 37 comprende una prima ed una seconda porzione 39a, 39b, le quali sono disposte l’una speculare all’altra; inoltre, ciascuna di esse à ̈ inclinata di un angolo α rispetto ad una corrispondente porzione della sottostante prima superficie laterale inferiore 36, l’angolo α essendo non nullo. Ciascuna tra la prima e la seconda porzione 39a, 39b à ̈ dunque inclinata rispetto alla prima superficie inferiore 34 di un angolo β=90°-α, al più pari a 45°.

La seconda cavità 32 à ̈ delimitata lateralmente da una seconda superficie laterale inferiore 40 e da una seconda superficie laterale superiore 42; inoltre, la seconda cavità 32 à ̈ delimitata superiormente da una superficie di copertura 44, la quale à ̈ connessa alla seconda superficie laterale superiore 42. Anche la seconda superficie laterale inferiore 40, la seconda superficie laterale superiore 42 e la superficie di copertura 44 sono formate dalla struttura di posizionamento 25.

La seconda superficie laterale inferiore 40 si estende parallelamente all’asse verticale H con un’altezza pari a l, a partire dal perimetro della seconda superficie inferiore 38. La seconda superficie laterale superiore 42 si estende al di sopra della seconda superficie laterale inferiore 40, alla quale si raccorda. Inoltre, la seconda superficie laterale superiore 42 comprende una prima ed una seconda porzione 43a (mostrata in figura 4a), 43b, le quali sono parallele alla direzione di vibrazione D e sono inclinate rispetto all’asse verticale H di un angolo pari all’angolo α. Inoltre, la seconda superficie laterale superiore 42 ha una terza porzione 43c (mostrata in figura 4a), la quale forma, insieme ad una sottostante porzione della seconda superficie laterale inferiore 40, una superficie di fondo 45, la quale à ̈ disposta perpendicolarmente rispetto alla direzione di vibrazione D.

In maggior dettaglio, assumendo di considerare un pezzo miniaturizzato 22 avente in prima approssimazione forma di un parallelepipedo con altezza trascurabile e delimitato superiormente ed inferiormente da una superficie principale superiore Sae da una superficie principale inferiore Sb, ciascuna delle quali ha un’area pari ad A, la prima superficie inferiore 34 ha un’area almeno pari a 1,1*A. Pertanto, la prima cavità 30 à ̈ atta a ricevere il pezzo miniaturizzato 22 da, ad esempio, un macchinario di “pick and place†(non mostrato), e ad alloggiare tale pezzo miniaturizzato 22 con un gioco apprezzabile. Inoltre, grazie all’inclinazione della prima superficie laterale superiore 37, nel caso in cui il pezzo miniaturizzato 22 non fosse inizialmente disposto dal macchinario di “pick and place†in modo preciso, cioà ̈ contattasse parte della prima superficie laterale superiore 37, esso successivamente scivolerebbe sul fondo della prima cavità 30, con la propria superficie principale inferiore Sbinteramente a contatto con la prima superficie inferiore 34, come mostrato in figura 3. A titolo puramente esemplificativo, in figura 3 à ̈ mostrato un pezzo miniaturizzato 22 avente un’altezza superiore all’altezza l della prima e della seconda superficie laterale inferiore 36, 40, tuttavia à ̈ anche possibile che l’altezza del pezzo miniaturizzato 22 sia inferiore all’altezza l.

Il dispositivo di posizionamento 1 comprende inoltre una pluralità di terminali di contatto elettrico 46, i quali si affacciano sulla seconda superficie inferiore 38, in modo da essere contattabili dal pezzo miniaturizzato 22, come descritto in seguito; la seconda cavità 32 definisce dunque una sede di test elettrico. A tal proposito, sulla superficie principale inferiore Sbdel pezzo miniaturizzato 22 si estende una pluralità di piazzole (“pad†) conduttrici 47.

In uso, il tester 2 à ̈ disposto al di sotto del telaio fisso 8, il quale a sua volta à ̈ sovrastato, nell’ordine, dalla piastra di supporto 4 e dal supporto 6. Inoltre, i terminali di contatto elettrico 46 sono collegati elettricamente al tester 2, mediante corrispondenti collegamenti elettrici (non mostrati), i quali si estendono attraverso il supporto 6, la piastra di supporto 4 ed una pluralità di collegamenti flessibili 48 (figura 2) di tipo meccanico.

Come mostrato ancora in figura 1, il dispositivo di posizionamento 1 comprende inoltre un primo ed un secondo attuatore 50, 52, controllati elettricamente.

Il primo ed il secondo attuatore 50, 52 sono di tipo piezoresistivo; inoltre, il primo ed il secondo attuatore 50, 52 sono solidali con il telaio fisso 8 e sono accoppiati meccanicamente alla piastra di supporto 4 in maniera tale per cui, comandando elettricamente in modo di per sé noto gli stessi primo e secondo attuatore 50, 52, à ̈ possibile far vibrare, rispetto al telaio fisso 8, la piastra di supporto 4, e dunque anche il supporto 6, parallelamente alla direzione di vibrazione D.

Più in particolare, il dispositivo di posizionamento 1 comprende un’unità elettronica di controllo 60, la quale à ̈ atta a comandare il primo ed il secondo attuatore 50, 52, mediante generazione di corrispondenti segnali elettrici di comando, in maniera tale da far oscillare la piastra di supporto 4 attorno ad una posizione di riposo.

Ancora più in particolare, l’unità elettronica di controllo 60 comanda il primo ed il secondo attuatore 50, 52 in modo che la piastra di supporto 4 segua, nel tempo, un profilo di velocità non simmetrico, come mostrato, a titolo puramente esemplificativo, in figura 5.

Prima di descrivere in dettaglio il summenzionato profilo di velocità non simmetrico, si premette che i siti di posizionamento 20 sono orientati nello spazio in un medesimo modo. E’ dunque possibile definire un asse di vibrazione VH (figure 1 e 2) parallelo alla direzione di vibrazione D, passante ad esempio per il baricentro del supporto 6 ed orientato in maniera tale per cui, dato un qualsiasi sito di posizionamento 20, l’asse di vibrazione VH à ̈ diretto parallelamente, e con verso concorde, ad un ipotetico vettore, il quale collega i baricentri della prima e della seconda superficie inferiore 34, 38 ed à ̈ orientato dal baricentro della seconda superficie inferiore 38 al baricentro della prima superficie inferiore 34. In pratica, dato un qualsiasi sito di posizionamento 20, l’asse di vibrazione VH à ̈ parallelo ad un asse di simmetria della superficie formata dall’insieme delle corrispondenti prima e seconda superficie inferiore 34, 38; inoltre, l’asse di vibrazione VH à ̈ orientato verso la corrispondente prima cavità 30.

Nel seguito ci si riferisce a grandezze vettoriali (velocità ed accelerazioni), sottintendendo il fatto che esse siano dirette parallelamente alla direzione di vibrazione D. Inoltre, data una grandezza vettoriale, per convenzione si assume che essa abbia verso positivo, qualora il suo verso sia concorde con il verso dell’asse di vibrazione VH; di conseguenza, si assume che tale grandezza vettoriale abbia verso negativo, qualora il suo verso sia opposto rispetto al verso dell’asse di vibrazione VH.

Ciò premesso, per ciascun periodo di oscillazione TO, durante un primo periodo T1la piastra di supporto 4 viene accelerata con un’accelerazione a1, la quale à ̈ positiva e costante. In particolare, la piastra di supporto 4 à ̈ accelerata a partire da un istante iniziale in cui ha velocità nulla, fino ad assumere una prima velocità massima vmax1.

Durante un secondo periodo T2, la piastra di supporto 4 viene mantenuta a velocità costante, tale velocità essendo appunto pari a vmax1.

Successivamente, durante un terzo periodo T3avente durata pari al primo periodo T1, la velocità della piastra di supporto 4 viene diminuita, fino a riportare la piastra di supporto 4 in condizioni di velocità nulla. A tal fine, la piastra di supporto 4 à ̈ soggetta ad un’accelerazione a2, la quale à ̈ negativa ed ha modulo pari al modulo dell’accelerazione a1.

In seguito, durante un quarto periodo T4, la piastra di supporto 4 viene mantenuta ferma.

Successivamente, durante un quinto periodo T5, la piastra di supporto 4 viene accelerata con un’accelerazione a3, la quale à ̈ negativa e costante. In particolare, la piastra di supporto 4 à ̈ accelerata fino ad assumere una seconda velocità massima -vmax2. Ancora più in particolare, il modulo dell’accelerazione a3à ̈ inferiore al modulo dell’accelerazione a1.

In seguito, durante un sesto periodo T6, la piastra di supporto 4 viene mantenuta a velocità costante, tale velocità essendo appunto pari a -vmax2.

Successivamente, durante un settimo periodo T7avente durata pari al quinto periodo T5, la velocità della piastra di supporto 4 viene diminuita (in valore assoluto), fino a riportare la piastra di supporto 4 in condizioni di velocità nulla. A tal fine, la piastra di supporto 4 à ̈ soggetta ad un’accelerazione a4, la quale à ̈ positiva ed ha modulo pari al modulo dell’accelerazione a3.

Il profilo di velocità seguito dalla piastra di supporto 4 durante ciascun periodo di oscillazione TOà ̈ tale per cui l’integrale nel tempo dello stesso profilo di velocità à ̈ nullo. In tal modo, come precedentemente accennato, si verifica che la piastra di supporto 4, e conseguentemente anche il supporto 6, vibra attorno ad una posizione di riposo. Inoltre, dal momento che, riferendosi ad un singolo sito di posizionamento 20, il profilo di velocità cui à ̈ soggetta la rispettiva struttura di posizionamento 25 à ̈ il medesimo profilo cui à ̈ soggetta la piastra di supporto 4, anche la struttura di posizionamento 25 vibra attorno ad una rispettiva posizione di riposo; durante tale vibrazione, le rispettive prima e seconda cavità 30, 32 si muovono in modo solidale tra loro.

In maggior dettaglio, ciascuna struttura di posizionamento 25 à ̈ soggetta ad un profilo di accelerazione, un cui esempio à ̈ mostrato in figura 6. Il profilo di accelerazione à ̈ tale per cui, sostanzialmente durante l’intero intervallo temporale formato dal primo, dal secondo e dal terzo periodo T1, T2, T3, si verifica, nell’ipotesi in cui il pezzo miniaturizzato 22 sia stato disposto nella prima cavità 30, un moto relativo del pezzo miniaturizzato 22 rispetto alla prima superficie inferiore 34. In particolare, in un sistema di riferimento solidale con la struttura di posizionamento 25, il pezzo miniaturizzato 22 si muove con verso opposto rispetto al verso dell’asse di vibrazione VH, cioà ̈ si muove in direzione della seconda cavità 32. Ciò à ̈ dovuto al fatto che l’accelerazione a1à ̈ tale per cui il pezzo miniaturizzato 22 risulta soggetto ad un forza superiore, in modulo, alla forza di attrito radente statico cui à ̈ soggetto il pezzo miniaturizzato 22, la quale dipende, come à ̈ noto, dalla massa del pezzo miniaturizzato 22, dai materiali che formano il pezzo miniaturizzato 22 e la prima superficie inferiore 34, nonché dalla rugosità delle superfici del pezzo miniaturizzato 22 e della prima superficie inferiore 34 che sono a contatto tra loro. La traslazione del pezzo miniaturizzato 22 verso la seconda cavità 32 à ̈ dunque dovuta al fatto che, durante il summenzionato intervallo temporale, le forze di attrito presenti tra il pezzo miniaturizzato 22 e la prima superficie inferiore 34 non sono sufficienti a far sì che il pezzo miniaturizzato 22 si muova solidalmente con la prima superficie inferiore 34.

Il profilo di accelerazione à ̈ inoltre tale per cui, durante l’intero intervallo temporale formato dal quarto, dal quinto, dal sesto e dal settimo periodo T4, T5, T6, T7, non si verifica alcun moto relativo del pezzo miniaturizzato 22 rispetto alla prima superficie inferiore 34.

In seguito al susseguirsi di periodi di oscillazione TO, il pezzo miniaturizzato 22 tende dunque a muoversi in direzione della seconda cavità 32. In particolare, la guida convergente formata dalla prima superficie laterale inferiore 36 fa sì che il pezzo miniaturizzato 22 penetri gradualmente all’interno della seconda cavità 32, sovrastando la seconda superficie inferiore 38, e quindi anche i terminali di contatto elettrico 46, come mostrato in figura 4b. In pratica, il pezzo miniaturizzato 22 trasla, per effetto delle vibrazioni della struttura di supporto 25, fino a contattare la superficie di fondo 45.

A differenza della prima cavità 30, la seconda cavità 32 non à ̈ accessibile al macchinario di “pick and place†ed à ̈ calibrata in funzione della forma del pezzo miniaturizzato 22, cioà ̈ à ̈ dimensionata in modo da accogliere il pezzo miniaturizzato 22 senza gioco. In altre parole, la larghezza della seconda superficie inferiore 38 à ̈ pari alla larghezza della superficie principale inferiore Sbdel pezzo miniaturizzato 22, a meno della tolleranza associata a quest’ultima larghezza, in modo da consentire l’ingresso del pezzo miniaturizzato 22 all’interno della seconda cavità 32. Ad esempio, il pezzo miniaturizzato 22 può avere una tolleranza relativa alla larghezza pari a un decimo di millimetro.

La terza porzione 43c della seconda superficie laterale superiore 42 presenta una pluralità di fori di fondo 72, di tipo passante. Inoltre, come mostrato in figura 7, il dispositivo di posizionamento 1 comprende una pompa pneumatica 74, la quale à ̈ collegata meccanicamente ai fori di fondo 72, mediante un collegamento pneumatico 76 (mostrato in modo simbolico).

In uso, la pompa pneumatica 74 à ̈ atta a mantenere fermo il pezzo miniaturizzato 22, a contatto con la superficie di fondo 45, al fine di consentire la successiva esecuzione del test da parte del tester 2. In pratica, la pompa pneumatica 74 à ̈ atta a far sì che il pezzo miniaturizzato 22, dopo aver contattato la superficie di fondo 45, rimanga a contatto con la superficie di fondo 45, cioà ̈ mantenga una posizione di test, in cui le piazzole conduttrici 47 del pezzo miniaturizzato 22 contattano corrispondenti terminali elettrici di contatto 46. In tali condizioni, il pezzo miniaturizzato 22 à ̈ in contatto elettrico con il tester 2, il quale può quindi effettuare un test elettrico del pezzo miniaturizzato 22, in modo di per sé noto.

In dettaglio, la pompa pneumatica 74 genera una forza di aspirazione che mantiene il pezzo miniaturizzato 22 a contatto con la superficie di fondo 45, grazie alla creazione di una depressione in corrispondenza della stessa superficie di fondo 45. Tale forza di aspirazione ha modulo limitato, dal momento che ad essa non à ̈ demandato il compito di muovere il pezzo miniaturizzato 22 dalla prima cavità 30 alla seconda cavità 32. La forza di aspirazione si limita infatti a mantenere sostanzialmente fermo il pezzo miniaturizzato 22, dopo che esso ha raggiunto la posizione di test, in seguito ai movimenti vibratori della struttura di supporto 25, evitando che esso rimbalzi a causa dell’urto con la superficie di fondo 45. In altre parole, la forza di aspirazione si limita a mantenere il pezzo miniaturizzato 22 nella posizione di test. Eventuali effetti di adesione (“sticking†) tra la superficie di fondo 45 ed il pezzo miniaturizzato 22 contribuiscono a mantenere quest’ultimo nella posizione di test.

Il modulo della forza di aspirazione può quindi essere inferiore al modulo che sarebbe necessario nel caso in cui tale forza di aspirazione dovesse vincere l’attrito radente statico presente tra il pezzo miniaturizzato 22 e le superfici inferiori della struttura di posizionamento 25.

La pompa pneumatica 74 può essere inoltre utilizzata per generare un flusso gassoso che passa attraverso i fori di fondo 72, atto a allontanare il pezzo miniaturizzato 22 dalla superficie di fondo 45, dopo che il test à ̈ terminato.

Al fine di consentire una corretta temporizzazione delle operazioni svolte dal dispositivo di posizionamento 1, quest’ultimo comprende inoltre, per ciascuna seconda cavità 32, un corrispondente sensore 62, il quale à ̈ un cosiddetto sensore di vuoto di tipo di per sé noto (ad esempio, di tipo elettro-ottico, oppure pneumatico), il quale à ̈ atto a generare un segnale elettrico di vuoto, indicativo del fatto che un pezzo miniaturizzato sia o meno a contatto con la corrispondente superficie di fondo 45.

L’unità elettronica di controllo 60 à ̈ collegata inoltre ai sensori 62 ed alle pompe pneumatiche 74 e ne comanda il funzionamento. In particolare, dopo che il macchinario di “pick and place†ha disposto i pezzi miniaturizzati 22 nelle corrispondenti prime cavità 30, l’unità elettronica di controllo aziona le pompe pneumatiche 74, in modo che esse generino depressioni in corrispondenza delle superfici di fondo 45 dei siti di posizionamento 25.

Successivamente, l’unità elettronica di controllo 60 comanda il primo ed il secondo attuatore 50, 52 in modo da generare la vibrazione. Ciò comporta la traslazione dei pezzi miniaturizzati. Inoltre, sebbene in pratica i pezzi miniaturizzati 22 raggiungano le rispettive superfici di fondo 45 in istanti di tempo differenti, l’uso delle pompe pneumatiche 74 consente il verificarsi, in un dato istante di tempo, di una situazione in cui tutti i pezzi miniaturizzati 22 sono disposti nelle rispettive posizioni di test. Tale situazione viene appunto rilevata dall’unità elettronica di controllo 60, sulla base dei segnali elettrici di vuoto generati dai sensori 62. In pratica, nel loro insieme, i sensori 62 formano un sensore di posizione atto a fornire un segnale indicativo del raggiungimento, da parte di tutti i pezzi miniaturizzati 22, delle corrispondenti posizioni di test.

In seguito al rilevamento del raggiungimento delle posizioni di test da parte di tutti i pezzi miniaturizzati 22, l’unità elettronica di controllo 60 comanda il primo ed il secondo attuatore 50, 52, in modo da arrestare la vibrazione.

Successivamente, l’unità elettronica di controllo 60 spegne le pompe pneumatiche 74, ed il tester 2 esegue il test dei pezzi miniaturizzati 22.

Infine, l’unità elettronica di controllo 60 comanda le pompe pneumatiche 74 in modo che generino flussi gassosi che spingono i pezzi miniaturizzati 22 nuovamente nelle prime cavità 30, dove possono essere manipolati dal macchinario di “pick and place†.

Si noti inoltre che, sebbene nelle forme di realizzazione mostrate finora la superficie di copertura 44 di ciascun sito di posizionamento 20 sia piana e chiuda superiormente l’intera seconda cavità 32 ad essa sottostante, sono tuttavia possibili forme di realizzazione in cui la superficie di copertura 44 à ̈ cava, cioà ̈ forma un foro sommitale 77, di tipo passante; un esempio di tali forme di realizzazione à ̈ mostrato in figura 8. In tal caso, il dispositivo di posizionamento 1 comprende inoltre una piastra 78 ed un terzo attuatore 79, ad esempio di tipo meccanico, il quale à ̈ comandato dall’unità elettronica di controllo 60 ed à ̈ atto a movimentare la piastra 79 in modo che, passando attraverso il foro sommitale 77, la piastra 78 eserciti una pressione sulla superficie principale superiore Sadel pezzo miniaturizzato 22. In tal modo, la piastra 78 preme il pezzo miniaturizzato 22 contro la seconda superficie inferiore 38, garantendo il contatto elettrico tra le piazzole conduttrici 47 ed i terminali elettrici di contatto 46.

Come mostrato in figura 9, il dispositivo di posizionamento 1 può inoltre comprendere, per ciascuna colonna di siti di posizionamento 20, una sorgente ottica 80 ed un rilevatore ottico 82, i quali sono solidali con il supporto 6; la sorgente ottica 80 à ̈ atta ad emettere un fascio ottico OB. In tal caso, ciascuna seconda cavità 32 presenta un foro laterale di ingresso 90 ed un foro laterale di uscita 92, i quali sono di tipo passante e sono disposti rispettivamente sulla prima e sulla seconda porzione 43a, 43b della seconda superficie laterale superiore 42, in modo da essere allineati lungo una direzione perpendicolare alla direzione di vibrazione D ed al corrispondente asse verticale H.

In particolare, considerata una colonna di siti di posizionamento 20, tutti i fori laterali di ingresso e di uscita 90, 92 sono tra loro allineati. Inoltre, la rispettiva sorgente ottica 80 ed il rispettivo rilevatore ottico 82 sono disposti in maniera tale per cui, quando tutti i pezzi miniaturizzati 22 sono stati allontanati dalle seconde cavità 32 che li avevano alloggiati in precedenza, il fascio ottico OB emesso dalla sorgente ottica 80 attraversa tutti i fori laterali di ingresso e di uscita 90, 92 e viene ricevuto dal rilevatore ottico 82. In pratica, la sorgente ottica 80 ed il rilevatore ottico 82 sono collegati da un cammino ottico, il quale si interrompe nel caso in cui vi sia almeno un pezzo miniaturizzato 22 disposto all’interno di una corrispondente seconda cavità 32. In particolare, il cammino ottico risulta ostruito qualora tale pezzo miniaturizzato 22 penetri all’interno di tale seconda cavità 32 per più di una lunghezza minima, misurata lungo una direzione parallela alla direzione di vibrazione D; in tal caso, il fascio ottico OB non viene ricevuto dal rilevatore ottico 82.

Il rilevatore ottico 82 à ̈ dunque in grado di generare un segnale elettrico indicativo alternativamente dell’allontanamento di tutti i pezzi miniaturizzati 22 dalle seconde cavità 32 dei siti di posizionamento 20 della colonna considerata, oppure della presenza residua di almeno un pezzo miniaturizzato 22 all’interno di una corrispondente seconda cavità 32. Tale segnale elettrico può dunque essere utilizzato per comandare, ad esempio, il macchinario di “pick and place†, al fine di recuperare i pezzi miniaturizzati 22, una volta terminati i test elettrici.

I vantaggi che il presente dispositivo di posizionamento consente di ottenere emergono chiaramente dalla precedente descrizione. In particolare, il presente dispositivo di posizionamento 1 consente di posizionare pezzi miniaturizzati 22 all’interno di sedi di test, in modo sostanzialmente indipendente dalla precisione con cui il macchinario di “pick and place†ha posizionato gli stessi pezzi miniaturizzati 22 all’interno delle prime cavità 30 dei siti di posizionamento 20. Al limite, persino i pezzi miniaturizzati che sono stati disposti dal macchinario di “pick and place†verticalmente rispetto alle corrispondenti prime superfici inferiori 34 sono successivamente disposti all’interno delle corrispondenti seconde cavità 32. Infatti, data una qualsiasi seconda cavità 32, la corrispondente superficie di copertura 44 à ̈ disposta in modo tale per cui un eventuale pezzo disposto verticalmente all’interno della prima cavità 30, urtando la superficie di copertura 44, cade, disponendosi in modo tale per cui la propria superficie principale inferiore Sbgiace nel piano della prima e dalla seconda superficie inferiore 34, 38.

In particolare, il raggiungimento delle posizioni di test da parte dei pezzi miniaturizzati 22, e quindi l’allineamento dei medesimi, à ̈ ottenuto mediante impiego di un meccanismo vibratorio e di inviti meccanici.

Risulta infine chiaro che rispetto a quanto qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti, senza per questo uscire dall’ambito protettivo della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

Ad esempio, in luogo dei cuscinetti 10 possono essere impiegati altri mezzi di accoppiamento meccanico. E’ inoltre possibile che la piastra di supporto 4 ed il telaio fisso 8 siano giustapposti, senza interposizione di alcun cuscinetto; in tal caso, tra la piastra di supporto 4 ed il telaio fisso 8 può essere disposto un liquido lubrificante.

Relativamente alla prima ed alla seconda cavità 30, 32 di ciascun sito di posizionamento 20, esse possono avere forme differenti. Inoltre, in aggiunta o in sostituzione dei fori di fondo 72, possono essere presenti fori di aspirazione disposti, ad esempio, nella prima e nella seconda porzione 43a, 43b della seconda superficie laterale superiore 42 di ciascun sito di posizionamento 20.

Relativamente al primo ed al secondo attuatore 50, 52, essi possono essere di tipo differente rispetto a quanto descritto. Ad esempio, il primo ed il secondo attuatore 50, 52 possono essere di tipo elettromeccanico.

E’ inoltre possibile che le pompe pneumatiche 74 siano mantenute accese durante l’esecuzione del test da parte del tester 2.

In aggiunta, l’allontanamento dei pezzi miniaturizzati 22 dalle seconde cavità 32, una volta terminato il test, può essere effettuato mediante un meccanismo differente rispetto a quanto descritto, quale ad esempio un meccanismo atto ad esercitare forze impulsive di urto, anziché pneumatiche, sui pezzi miniaturizzati 22.

Infine, sono possibili forme di realizzazione in cui la seconda cavità 32 à ̈ dimensionata in modo da accogliere il pezzo miniaturizzato 22 con un gioco limitato. In tal caso, la larghezza della seconda superficie inferiore 38 eccede la larghezza della superficie principale inferiore Sbdel pezzo miniaturizzato 22 per non più di 1/20 della stessa larghezza della superficie principale inferiore Sbdel pezzo miniaturizzato 22.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di posizionamento di un primo pezzo miniaturizzato (22), in particolare un circuito elettronico integrato, detto dispositivo di posizionamento comprendendo: - una prima struttura di posizionamento (25), la quale forma una rispettiva prima cavità (30), atta ad accogliere con gioco il primo pezzo miniaturizzato, ed una rispettiva seconda cavità (32) comunicante con detta rispettiva prima cavità; - almeno un terminale di contatto elettrico (46), affacciato sulla seconda cavità e collegabile elettricamente ad un dispositivo elettronico di test (2) atto a effettuare un test elettrico del primo pezzo miniaturizzato; e - un dispositivo attuatore (50,52,60) configurato per causare una vibrazione della prima struttura di posizionamento, detta vibrazione essendo tale per cui il primo pezzo miniaturizzato trasla, in uso, verso la seconda cavità, fino a penetrare almeno in parte all’interno della seconda cavità.
2. 2. Dispositivo di posizionamento secondo la rivendicazione 1, in cui la prima e la seconda cavità (30,32) della prima struttura di posizionamento (25) sono delimitate rispettivamente da una prima ed una seconda superficie inferiore (34,38), le quali sono atte a portare il primo pezzo miniaturizzato (22), la seconda superficie inferiore avendo un’area minore dell’area della prima superficie inferiore.
3. 3. Dispositivo di posizionamento secondo la rivendicazione 2, in cui la prima e la seconda cavità (30,32) della prima struttura di posizionamento (25) sono inoltre delimitate lateralmente, rispettivamente, da una superficie laterale di prima cavità (36,37) e da una superficie laterale di seconda cavità (40,42), le quali sono trasversali rispetto alla prima ed alla seconda superficie inferiore (34,38), con le quali sono rispettivamente a contatto; ed in cui la superficie laterale di prima cavità à ̈ raccordata alla superficie laterale di seconda cavità, in modo da formare una guida atta a guidare il primo pezzo miniaturizzato, durante la vibrazione, all’interno della seconda cavità.
4. 4. Dispositivo di posizionamento secondo la rivendicazione 3, in cui la prima superficie inferiore (34) à ̈ piana, e la superficie laterale di prima cavità (36,37) comprende almeno una porzione inclinata (37), la quale à ̈ inclinata rispetto alla prima superficie inferiore (34), in maniera tale per cui la prima cavità (30) della prima struttura di posizionamento (25) ha una forma rastremata verso la prima superficie inferiore.
5. 5. Dispositivo di posizionamento secondo la rivendicazione 4, in cui la superficie laterale di prima cavità comprende una porzione inferiore (36), la quale si estende a partire dal perimetro della prima superficie inferiore (34), perpendicolarmente rispetto alla prima superficie inferiore, detta porzione inclinata (37) essendo disposta al di sopra della porzione inferiore, alla quale à ̈ collegata.
6. 6. Dispositivo di posizionamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre una sorgente ottica (80) ed un rilevatore ottico (82), i quali sono collegati da un cammino ottico che si estende in parte attraverso detta seconda cavità (32), in maniera tale per cui detto cammino ottico si interrompe, se il primo pezzo miniaturizzato (22) si trova all’interno della seconda cavità (32) della prima struttura di posizionamento (25).
7. 7. Dispositivo di posizionamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta vibrazione à ̈ diretta lungo una direzione di vibrazione (D), ed in cui la seconda cavità (32) della prima struttura di posizionamento (25) à ̈ delimitata lateralmente da una rispettiva superficie di fondo (45), disposta trasversalmente rispetto alla direzione di vibrazione; detto dispositivo di posizionamento comprendendo inoltre un dispositivo pneumatico (74) comunicante con la seconda cavità della prima struttura di posizionamento e atto a generare una prima forza pneumatica atta a mantenere il primo pezzo miniaturizzato (22) a contatto con detta rispettiva superficie di fondo, dopo che il primo pezzo miniaturizzato à ̈ giunto a contatto con detta rispettiva superficie di fondo, e durante la vibrazione della prima struttura di posizionamento.
8. 8. Dispositivo di posizionamento secondo la rivendicazione 7, comprendente inoltre almeno una seconda struttura di posizionamento (25), la quale forma una rispettiva prima cavità (30), atta ad accogliere con gioco un secondo pezzo miniaturizzato (22), ed una rispettiva seconda cavità (32) comunicante con detta rispettiva prima cavità, la seconda struttura di posizionamento essendo configurata per vibrare solidalmente con la prima struttura di posizionamento; ed in cui la seconda cavità della seconda struttura di posizionamento à ̈ delimitata lateralmente da una rispettiva superficie di fondo (45), il dispositivo pneumatico (74) comunicando inoltre con la seconda cavità della seconda struttura di posizionamento ed essendo atto a generare una seconda forza pneumatica atta a mantenere il secondo pezzo miniaturizzato (22) a contatto con la superficie di fondo della seconda cavità della seconda struttura di posizionamento, dopo che il secondo pezzo miniaturizzato à ̈ giunto a contatto con detta superficie di fondo, e durante la vibrazione della seconda struttura di posizionamento.
9. 9. Dispositivo di posizionamento secondo la rivendicazione 8, comprendente inoltre un sensore di posizione (62) configurato per generare un segnale indicativo del raggiungimento, da parte del primo e del secondo pezzo miniaturizzato, rispettivamente di una prima e di una seconda posizione predeterminata, rispettivamente all’interno della seconda cavità (32) della prima struttura di posizionamento (25) e della seconda cavità (32) della seconda struttura di posizionamento (25).
10. 10. Sistema comprendente un primo pezzo miniaturizzato (22) ed un dispositivo di posizionamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5, in cui detta vibrazione à ̈ diretta lungo una direzione di vibrazione (D), e la seconda superficie inferiore (38) della seconda cavità (32) della prima struttura di posizionamento (25) à ̈ piana ed ha una dimensione, misurata lungo una direzione parallela a detta seconda superficie inferiore e perpendicolare alla direzione di vibrazione, che eccede una dimensione di una superficie principale (Sb) di detto primo pezzo miniaturizzato (22) per non più di 1/20 di detta dimensione di detta superficie principale di detto primo pezzo miniaturizzato.
11. 11. Sistema di test comprendente un dispositivo di posizionamento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9 ed un macchinario di test (2) collegato elettricamente a detto terminale di contatto elettrico (46) e atto ad effettuare un test elettrico di detto primo pezzo miniaturizzato (22), quando collegato elettricamente a detto primo pezzo miniaturizzato.
12. 12. Metodo di posizionamento di un primo e di un secondo pezzo miniaturizzato, comprendente le fasi di: - predisporre un dispositivo di posizionamento secondo la rivendicazione 9; - disporre il primo ed il secondo pezzo miniaturizzato (22) rispettivamente nella prima cavità (30) della prima struttura di posizionamento (25) e nella prima cavità (30) della seconda struttura di posizionamento (25); - azionare il dispositivo attuatore (50,52,60) in modo da causare la vibrazione della prima e della seconda struttura di posizionamento; - durante la vibrazione della prima e della seconda struttura di posizionamento, azionare il dispositivo pneumatico (74), in modo da generare dette prima e seconda forza pneumatica; - rilevare il raggiungimento, da parte del primo e del secondo pezzo miniaturizzato, di dette prima e seconda posizione predeterminata; e - successivamente al raggiungimento, da parte del primo e del secondo pezzo miniaturizzato, di dette prima e seconda posizione predeterminata, arrestare la vibrazione della prima e della seconda struttura di posizionamento.