Brevet FR2411417A1 — publié le 19790706

L'invention concerne les dispositifs de contrôle et de mesure de la technique impulsionnelle, et plus particulièrement, un dispositif pour le contrôle de paramètres électriques des circuits électroniques. Le dispositif de l'invention peut s'utiliser pour le contrôle en usine des produits de la micro-électronique et en particulier, associé à une installation de test, pour les tests rapides des circuits intégrés disposés dans des boîtiers et sur des supports. On connaît déjà un dispositif pour le contrôle de paramètres électriques des circuits électroniques' comportant. places sur un socle, les cartes imprimées avec des éléments électroniques et des contacts de raccordement à un bloc de contacts situé dans le voisinage desdites cartes imprime os. Le dispositif connu pour le contrôle de paramètres électriques des circuits électroniques est conçu de manière qu'il ne peut pas être connecté à plusieurs blocs de contacts à la fois. Le changement du circuit intégré à contrôler dans le bloc de contacts et l'arrêt du dispositif nécessaire pour le faire refroidir conduisent à des temps morts considérables. I1 en résulte l'impossibilité d'obtenir un facteur d'utilisation élevé de l'équipement ni une cadence rapide de contrôle des paramètres électriques des circuits électroniques. Le dispositif existant procure, à son désavantage, un mauvais refroidissement des éléments électroniques disposés sur les cartes imprimées, problème qui devient particulièrement préoccupant avec la croissance de la puissance des organes et des fréquences utilisées. Un inconvénient encore à reprocher audit dispositif consiste dans le fait qu'il est, de par sa conception, impropre au contrôle des paramètres électriques des "puces", ou circuits électroniques semi-conducteurs non disposés dans un boîtier ou sur un support. L'invention vise à fournir un- dispositif pour le contrôle de paramètres électriques des circuits électroniques conçu de ma nière à procurer un refroidissement plus efficace, à être connectable à plus d'un bloc de contacts et compatible avec une installation de test, ce qui permettrait d'atteindre un facteur d'utilisation élevé de l'équipement, d'augmenter la cadence de contrôle des paramètres électriques et d'étendre les possibilités fonction nelles du dispositif. Le problème posé est résolu à l'aide d'un dispositif pour le contrôle des paramètres électriques des circuits électroniques qui comporte un socle supportant les cartes imprimées avec des éléments électroniques et des contacts de raccordement au bloc de contacts principal situé dans le voisinage desdites cartes imprimées, ledit dispositif de contrôle étant, selon l'invention, caractérisé en ce que ledit socle porte, disposés sur le périmètre d'un ajour, des connecteurs encartables et des pièces de guidage munies de contacts, en ce que le socle présente un évidement, situé au-dessous des connecteurs et fermé par un couvercle de câblage, et des trous disposés près des connecteurs, en ce qu'au-dessus des cartes imprimées se trouve un couvercle de cartes percé de trous permettant le mouvement d'air des trous du socle vers les dissipateurs de chaleur des éléments électroniques disposés sur les cartes imprimées, en ce qu'il y a également des cartes imprimées de commande perpendiculaires au socle et enfichées sur leurs propres connecteurs, en ce que le socle est doté latéralement de connecteurs de raccordement et de trous de conduite d'air, en ce que le couvercle de cartes po-te une carte supplémentaire avec des contacts raccordés à des éléments supplémentaires reliés aux connecteurs de charges contenus dans le couvercle de cartes et disposés avec la carte supplémentaire en dessous d'une gaine d'étanchéité et en ce qu'un élément d'insertion amovible est placé entre les pièces de guidage qui a la possibilité de faire la jonction avec les contacts de ces dernières. I1 est utile que le dispositif contienne un bloc de contacts supplémentaire, que l'élément d'insertion amovible comporte deux plaquettes de raccordement amovibles dont les contacts sont reliés avec les contacts respectifs des pièces de guidage et des cartes imprimées, des éléments de commutation, des bobines de commande installées sur des plaquettes de raccordement et dont les boitiers sont voisins des éléments de commutation qui ont certaines de leurs sorties reliées aux contacts des plaquettes de raccordement, et des plaquettes de sortie fixées sur les bobines de commande et munies de contacts auxquels aboutissent les autres sorties desdits éléments de commutation et les sorties des blocs de contacts principal et supplémentaire. I1 est non moins utile que l'élément d'insertion amovible comporte un cylindre creux muni, latéralement et à ses bases, de contacts reliés entre eux par des conducteurs, que dans ce cas les contacts latéraux de l'élément d'insertion soient en connexion avec les contacts respectifs des pièces de guidage et des cartes imprimées et que le bloc de contacts soit réalisé sous forme d'une plaquette dont le centre représente un ajour autour duquel se situent des contacts de test raccordés aux contacts de base respectifs de l'élément d'insertion. Le dispositif proposé pour le contrôle de paramètres électriques des circuits électroniques assure un refroidissement très efficace des éléments dégageant de la chaleur. Etant donné la possibilité de raccordement de plus d'un bloc de contacts et la compatibilité avec une installation de test, le dispositif permet un facteur d'utilisation de l'équipement de forte valeur et une cadence élevée de contrôle des paramètres électriques. Le dispositif est également capable d'effectuer à une cadence limite le contrôle fonctionnel des dispositifs à haut degré d'intégration (LUI) des mémoires vives et des microprocesseurs disposés dans des boîtiers ou sur des supports. Dans ce qui suit, l'invention sera mieux expliquée à l'aide d'une description de certains de ses modes de réalisation, en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1~représente, en coupe -longitudinale, un dispositif pour le contrôle de paramètres électriques des circuits électroniques selon l'invention, et - la figure 2 est une coupe longitudinale d'un autre mode de réalisation du dispositif muni d'un élément d'insertion amovible. Le dispositif pour le contrôle de paramètres électriques des circuits électroniques comporte un socle 1 (figure 1) supportant des cartes imprimées 2 avec des éléments électroniques 3 et des contacts 4 de raccordement à un bloc de contacts 5 disposé dans le voisinage des cartes imprimées 2 Le socle 1 parte, disposés sur le périmètre d'uh ajour, des connecteurs 6 pour les cartes imprimées 2, des pièces de guidage 7 avec des contacts 8 , en dessous des connecteurs 6, le socle 1 comporte-un évidement-9 fermé par le couvercle de câblage 10 et destiné à recevoir le câblage et l'air sous pression approprié. La paroi de l'évidement 9 présente des trous 11. Au-dessus des cartes imprimées 2 se trouve un couvercle de cartes 12 muni d'un certain nombre de trous 13 et permettant le mouvement d'air es trous 11 vers les dissipateurs de chaleur 14 disposés à l'une des extrémités des cartes imprimées 2 et auxquels sont reliés les éléments électroniques 3 portés par les cartes imprimées 2 et dégageant de la chaleur. Le socle 1 est également muni de connecteurs 15 servant à recevoir, en position perpendiculaire au socle 1, plusieurs cartes imprimées de commande 15, des connecteurs de raccordement 17, situés près de la face latérale-du socle 1, et'd'un trou de passage d'air 18. Au-dessus des cartes imprimées 2 se trouvent des connecteurs de charge 19 relatifs à chaque carte imprimée 2 , le couvercle de cartes 12 porte une carte 20 avec des contacts 21 pour des éléments supplémentaires 22, les contacts 21 étant reliés aux connecteurs de charge 19 respectifs. Au-dessus de la carte 20 et du couvercle de carte 12, il y a une gaine d'étanchéité 23. Un élément d'insertion amovible 24 muni de contacts 25 destinés à faire la jonction avec les contacts 8 des pièces de guidage 7 se situe entre ces dernières. L'élément d'insertion amovible 24 est réalisé sous forme de deux plaquettes de raccordement amovibles 26 et 27 servant à la connexion des sorties des éléments de commutation 28 et 29 de l'élément d'insertion 24 par ses contacts 25 aux contacts respectifs 8 et 4 des pièces de guidage 7 et des cartes imprimées 2. L'élément d'insertion 24 comporte également des bobines de commande 30 et 31 installées sur des plaquettes de raccordement 29 et 27 et dont les boîtiers sont voisins des éléments de commutation 28 et 29. Aux bobines de commande 30 et 31 sont fixées des plaquettes de sortie 32 eut 33 dont les contacts 34 et 35 sont reliés aux secondes sorties desdits éléments de commutation 28 et 29 et aux sorties du bloc de contacts 5 et d'un bloc de contact 36. La figure 2 représente, fixé par des verrous 37, un élément d'insertion amovible 38 qui est un cylindre creux doté latéralement de contacts 39 et aux bases, de contacts 40 reliés entre eux avec des conducteurs 41. Les contacts latéraux 39 de l'élément d'insertion 38 sont reliés avec les contacts respectifs 8 et 4 des pièces de guidage 7 et des cartes imprimées 2. Un bloc de contacts 42 est réalisé sous forme d'une plaquette avec un ajour au centre autour duquel se situent des contacts de test 43 reliés aux contacts de base respectifs 40 de l'élément d'insertion 38. Le dispositif selon l'invention fonctionne de la façon suivante Pour effectuer le contrôle des circuits intégrés dans leurs boitiers (figure 1), le dispositif pour le contrôle des paramètres électriques des circuits électroniques est placé verticalement. Des circuits intégrés à contrôler 44 et 45 sont mis dans les blocs de contacts 5 et 36 et reliés à l'aide de l'un des groupes d'éléments de commutation 29 et 28 à la carte imprimée 2 respective. On raccorde d'abord cette dernière, par l'intermédiaire du bloc de contacts 5, des éléments de commutation 29 et des contacts 25, 8 et 4, aux connexions d'un circuit intégré 44. Après les opérations de contrôle et de mesure, le circuit intégré 44 est débranché de la carte imprimée 2 du dispositif au moyen des mêmes éléments de commutation 29. Lors du remplacement (par un opérateur humain ou un trieur automatique) du circuit intégré 44 par un autre, on raccorde à l'aide des éléments de commutation 28 le second circuit intégré 45 à la carte 2 à travers le bloc de contact 36 et les contacts 25, 9 et 4. Le cycle de contrôle des paramètres électriques du circuit intégré 45 terminé, celui-ci est déconnecté au moyen desdits éléments de commutation 28 de la carte imprimée 2 du- dispositif et on procède à son remplacement dans le bloc de contacts 36. Pendant ce temps, on teste un autre circuit i-ntégré-44 installé dans le bloc 5. Ainsi, il devient possible grâce à la conception proposée de l'élément d'insertion amovible 24 de raccorder à tour de rôle les circuits intégrés à contrôler 44 et 45 aux organes de mesure du dispositif. Cela permet d'augmenter dans un rapport de 1,5 à 2 le facteur d'utilisation de la partie de mesure du dispositif qui coûte le plus cher, de réduire considérablement et d'égaliser les longueurs des conducteurs assurant la liaison entre les connexions des circuits intégrés à contrôler 44 et 45 et les organes du dispositif disposés sur les cartes imprimées 2. L'effet en est une cadence rapide de contrôle des paramètres électriques et l'homogénéité des résultats du contrôle des circuits intégrés 44 et 45 contenus dans les différents blocs de contacts 5 et 36. Un refroidissement efficace des éléments électroniques 3 des cartes imprimées 2 qui dégagent beaucoup de calories se fait par l'air qui arrive par la conduite d'air 18 dans l'évidement 9 étanchéifié par le couvercle de câblage 10, et qui sort sous une certaine pression par les trous Il pour arriver dans l'espace entre le socle 1, le couvercle supérieur 12 et la gaine d'étanchéité 23. Orienté dans son mouvement par le couvercle supérieur 12 et le socle 1 ainsi que par la gaine d'étanchéité 23 et le couvercle supérieur 12, l'air se dirige vers les dissipateurs de chaleur 14 installés sur les cartes imprimées 2 et reliés aux éléments 3 dégageant beaucoup d'énergie calorifique. Il est à noter également que l'air en déplacement dans l'espace limité par le couvercle supérieur 12 et la gaine d'étanchéité 23 assure le refroidissement des éléments supplémentaires 22 installés sur la carte 20. Ainsi conçu le dispositif pour le contrôle de paramètres électriques des circuits électroniques permet, malgré son petit encombrement, un refroidissement efficace des éléments 3 et 22 dont la dissipation calorifique croit d'une manière significative avec la cadence de contrôle. La fonction de charges des circuits intégrés 44 et 45 à contrôler est faite par les éléments supplémentaires 22 qui représentent des éléments de charge amovibles placés sur les contacts 21 de la carte 20 avant la mise en marche du dispositif et reliés par les connecteurs 19 aux organes des ca.rtes imprimées 2 , après la mise en place des charges, leur compartiment est fermé avec la gaine d'étanchéité 23. Les cartes imprimées de commande 16 portant les composants électroniques assurent la commande automatique de la mise en marche des éléments supplémentaires 22, des éléments de commutation 28 et 29 et du fonctionnement des éléments électroniques 3 du dispositif. Les connecteurs 17 réalisent la liaison avec les dispositifs de commande extérieurs. Il ressort de ce qui précède que l'emploi du dispositif conçu comme décrit ci-dessus permet d'augmenter le facteur d'utilisation du dispositif, d'améliorer ses possibilités fonctionnelles ainsi que d'augmenter la cadence et la validité du contrôle. Il est à noter de plus que l'amovibilité de l'élément d'insertion 24 permet de l'échanger contre un autre dont la fonction est différente et d'utiliser le dispositif en conjonction avec des installations de test à contacts pour le contrôle des puces. Dans ce cas, dans le dispositif pour le contrôle de paramètres électriques des circuits électroniques, l'élément d'insertion 24 comportant deux blocs de contacts 5 et 36, les plaquettes de raccordement 29 et 27 et les plaquettes de sorties 32 et 33 entre lesquelles se trouvent les bobines 30 et 31 de commande des éléments de commutation 28 et 29 est sorti du dispositif pour être remplacé par l'élément d'insertion 38 (figure 2). La base de l'élément d'issertion 38 fait la jonction avec le bloc de contacts 42. Le dispositif pour le contrôle de paramètres électriques des circuits électroniques utilisé pour le contrôle des puces fonctionne de la façon suivante -Le dispositif est placé entre le support 46 portant la puce 47 et le microscope 48. La présence de trous dans le socle 1, le bloc de contacts 42 et l'élément d'insertion 38 permet d'effectuer un contrôle visuel à l'aide du microscope 48 d la position des contacts de test 43 par rapport aux pastilles de la puce 47 disposées sur le support 46. Après l'ajustage tpositionnement des pointes des contacts de test 43 aux centres des pastilles de la puce 47Z, on fait toucher les pastilles de la puce 47 à contrôler par les contacts de test 43. Les signaux en provenance de la carte imprimée 2 viennent par les contacts 4, 8 et 39 et les conducteurs 41 sur les contacts de base 40 auxquels aboutissent les contacts de test respectifs 43. De là, les signauX arrivent sur les pastilles du circuit électronique à contrôler 47, ce qui permet de réaliser les opérations de contrôle et de mesure constituant le test des circuits intégrés 47sur le support 46. Le dispositif pour le contrôle de paramètres électriques des circuits électroniques est ainsi capable grâce à la conception proposée de contrôler les circuits intégrés 47 sur le support 46. Il faut noter à ce propos que le dispositif selon l'invention ne subit aucune dégradation de ses caractéristiques électriques, ce qui le rend très utile pour la production des circuits microélectroniques. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui ont été plus spécialement envisagés elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le contrôle de paramètres électriques des circuits électroniques, comportant un socle supportant des cartes imprimées munies d'éléments électro-niques et de contacts de raccordement au bloc de contacts principal placé dans le voisinage desdites cartes imprimées, caractérisé par le fait que le socle porte, disposés sur le périmetre d'un ajour, des connecteurs encartables et des pièces de guidage avec contacts, que le socle comporte au-dessous des connecteurs un évidement fermé avec un couvercle de câblage et des trous disposés près des connecteurs, qu'au-dessus des cartes imprimées se trouve un couvercle de cartes muni de trous assurant le mouvement d'air à partir des trous du socle vers les dissipateurs de chaleur des éléments électroniques portés par les cartes imprimées, que le socle porte également des cartes imprimées de commande installées debout dans leurs propres connecteurs, que la partie 1latérale du socle regroupe des connecteurs de raccordement et présente de trous de conduite d'air, que le couvercle de cartes porte une carte s-upplémentaire avec contacts raccordés aux éléments supplémentaires reliés aux connecteurs de charges contenus dans le couvercle de cartes et disposés en même temps que la carte supplémentaireen dessous d'une gaine d'étanchéité et qu'entre les pièces de -guidage est installé un élément d'insertion amovible pouvant faire la jonction avec les contacts desdites pièces de guidage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il contient un bloc de contacts supplémentaire, que l'élément d'insertion amovible comporte deux plaquettes de raccordement amovibles dont. les contacts sont reliés aux contacts respectifs des pièces de guidage et des cartes imprimées, des éléments de commutation, des bobines de commande installées sur les plaquettes de raccordement et dont les boîtiers sont voisins des éléments de commutation qui ont les unes de leurs sorties reliées aux contacts des plaquettes de raccordement, et-des plaquettes de sortie fixées sur lesdites bobines de commande et munies de contacts auxquels aboutissent les secondes sorties desdits éléments de commutation et les sorties des blocs de contacts principal et supplémentaire. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément d'insertion amovible comporte un cylindre creux muni latéralement et aux bases de contacts reliés entre eux par des coducteurs, que dans ce cas les contacts latéraux de l'insert font la jonction avec les contacts respectifs des pièces de guidage et des cartes imprimées et que le bloc de contacts est réalisé sous forme d'une plaquette ayant un trou à son centre autour duquel se situent les contacts de test en connexion avec les contacts de base respectifs de l'insert.