Brevet FR2762682A1 — publié le 19981030

ANNEAUX DE SERRAGE POUR TÈTES DE TESTEUR DE CIRCUIT lNTÊQRÊ La présente invention concerne le domaine des appareils de test de circuits intégrés. L'invention concerne plus particulièrement un anneau de montage d une interface de report de contacts entre une tête de test d'un appareil testeur et une carte à pointes conductrices reportant elle-même les contacts depuis l'interface jusqu'à une puce de circuit intégré à tester. La figure 1 représente de façon très schématique un système classique de test de circuits intégrés. Un appareil de test comprend généralement une tête 1 de test reliée, par des liaisons filaires (non représentées), à un système de camnande (non représenté) programmable et propre à générer des signaux de test et à traiter, en retour, des informations reçues de la tête de test. La tête 1 comprend, dans une face libre, dirigée vers un circuit intégré 2 à tester, des tiges saillantes 3 de prise de contact. Ces tiges 3 sont destinées à assurer un contact électrique avec une plaquette 4 de circuit imprimé constituant une interface électrique entre les tiges 3 de la tête 1 et une carte à pointes 5. Des pointes 5' et des tiges 5" sont destinées à reporter des contacts depuis 1' interface 4 jusqu' à une puce 2 de circuit intégré. Le rôle de la carte à pointes 5 est de connecter des contacts (non représentés) d'une puce 2 de circuit intégré à un pas donné, fonction du type de puce concené, à des contacts (non représentés) d ' une face avant de la plaquette 4 de circuit imprimé qui ne sont pas nécessairement au même pas que les contacts de la puce 2. La carte 5 comporte alors généralement des pointes 5' de grande longueur déformables ou souples. Le rôle de la plaquette 4 de circuit imprimé est de reporter les contacts de sa face avant jusqu'à des contacts de sa face arrière qui sont situés en regard des tiges 3 de la tête test. Le motif des contacts en face arrière de la plaquette 4 dépend donc de la tête de test alors que le motif des contacts en face avant dépend du type de puce à tester. Généralement, les tiges 3 de la tête de test 1 et/ou les tiges 5" de la carte 5 sont télescopiques et à ressort. On notera que les désignations face avant et face arrière de la plaquette 4 sont utilisées ici par pure convention. La plaquette 4 est donc pourvue, sur chacune de ses faces, de pistes conductrices et comporte des vias de report de contacts d'une face à l'autre. Le test de puces de circuit intégré s'effectue généralement par lot de tranches 6 semiconductrices, par exemple en silicium. Les tranches sont successivement amenées sur un plateau 7 de test et les puces 2 de chaque tranche 6 sont successivement amenées à l'aplomb des pointes 5' de la carte 5 pour effectuer le test de la puce concernée. Généralement, 1'ensemble des procédures de test est automatisé, c'est-à-dire à la fois la génération et le traitement des signaux électriques, et le déplacement des tranches 6 ainsi que le passage d'une tranche à la suivante du même lot. Les tiges 3 de la tête de test sont généralement réparties par blocs 8 en périphérie de la face inférieure de la tête de test pour être en regard de zones périphériques de la plaquette 4. Las blocs 8 périphériques servent généralement à véhiculer des signaux basse fréquence (en particulier, les signaux d'alimentation), et des tiges supplémentaires (non représentées) destinées à véhiculer des signaux haute fréquence sont généralement prévues dans la partie centrale de la tête de test. Comne une tête de test est destinée à tester différents types de puces, la plaquette 4 d'interface et la carte à pointes 5 sont amovibles, et on dispose d'une plaquette 4 et d'une carte à pointes 5 pour chaque type de puce 2. Un problème qui se pose dans ce genre d'appareil de test est lié au maintien amovible d'une plaquette 4 d'interface donnée en position d'association avec la tête de test. On utilise généralement un anneau 9 de serrage d'une plaquette 4 contre la tête 1. Un tel anneau est généralement constitué d'une couronne de forme générale cylindrique dont un rebord inférieur 10, dirigé vers son centre, constitue un support pour la périphérie d'une plaquette 4 positionnée à l'intérieur de la couronne. A l'opposé du rebord 10, la couronne 9 comporte des protubérances 11, ponctuelles et dirigées vers 1' intérieur. Ces protubérances 11 sont destinées à coopérer avec des cames 12 saillantes de la périphérie externe de la tête de test 1 pour provoquer, par un mouvement de rotation de 1 'anneau 9, un blocage de la plaquette 4. Pour que la plaquette conserve une position correcte par rapport aux tiges 3 malgré le mouvement de rotation de 1' anneau 9, la plaquette 4 comporte généralement des perçages (non représentés) destinés à coopérer avec des tiges de positionnement (non représentées) saillantes de la face inférieure de la tête de test 1. La distance séparant la tête de test 1 de la plaquette 4 est généralement fixée au moyen de cales 13 intercalées entre la face arrière de la plaquette 4 et la face inférieure de la tête 1. Un problème qui se pose, lors du montage d'une plaquette 4 de circuit imprimé sur une tête de test 1, est que le serrage effectué au moyen de l'anneau 9 à tendance à provoquer une courbure de la plaquette 4 comme l'illustre la figure 1. Une telle déformation de la plaquette 4 engendre des risques de rupture des pistes conductrices de cette plaquette et des risques de mauvais contact avec les tiges 3 des blocs de test, en particulier pour les contacts haute fréquence réalisés dans la partie centrale de cette plaquette. De plus, la flexion de la plaquette d' interface 4 se reporte sur la liaison entre la face avant de la plaquette 4 et la carte à pointes 5. Las figures 2A et 2B représentent partiellement, respectivement, en coupe transversale associé à une plaquette 4 et en vue de dessus, un anneau de montage 9' selon une solution classique pour résoudre ce problème de flexion de la plaquette d'interface. Cette solution consiste à agrandir le rebord 10 supportant la plaquette 4 pour que ce rebord se prolonge vers le centre de la plaquette en dépassant l'aplomb des tiges 3 des blocs périphériques 8 de la tête de test 1. L'anneau de montage étant généralement métallique, des cales isolantes 14 sont alors ménagées sur la face interne du rebord 10 pour eppêmer un contact électrique avec des pistes de la face avant de la plaquette 4. Un inconvénient de cette solution est que les frottements engendrés par la rotation de 1 'anneau 9' lors du montage d'une plaquette 4 occasionne une usure rapide de la plaquette d' interface et détériore ses parties conductrices en face avant. Un autre inconvénient des anneaux de serrage classiques tels que représentés aux figures 1 et 2 est que le montage de l'anneau sur la tête de test 1 nécessite l'emploi d'un outil de serrage en raison du frottement entre le rebord 10 et la plaquette 4 (figure 1) ou du frottement entre les cales 14 et la plaquette 4 (figure 2). La présente invention vise à proposer un nouvel anneau de montage d'une plaquette d' interface sur une tête de test qui pallie aux inconvénients des solutions classiques ci-dessus. La présente invention vise également à proposer un anneau de montage qui évite toute courbure de la plaquette de circuit imprimé tout en améliorant sa durée de vie. La présente invention vise également à proposer un nouvel anneau qui facilite le montage d'une plaquette sur une tête de test. La présente invention vise, en particulier, à proposer un anneau de montage qui supprime tout frottement entre une plaquette d'interface et l'anneau. Pour atteindre ces objets, la présente invention prévoit un anneau de montage, sur une tête de test, d'une plaquette constitutive d'une interface de report de contacts électriques entre la tête de test et un circuit à tester, comportant un disque, ouvert dans sa partie centrale et destiné à supporter la périphérie de la plaquette ; une couronne de montage amovible de 1 'anneau sur la tête de test ; et un moyen pour lier en rotation le disque au voisinage d'une extrémité libre de la couronne. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le moyen de liaison en rotation est constitué d'un roulement à billes. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le disque comporte des patins isolants destinés à recevoir la périphérie de la plaquette. Selon un mode de réalisation de la présente invention, les patins sont constitués de bagues concentriques fixées à la face supérieure du disque. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la plaquette est une plaquette de circuit imprimé. Selon un mode de réalisation de la présente invention, 1 'anneau de montage est destiné à une tête de test de puces de circuit intégré. Selon un mode de réalisation de la présente invention, 1' anneau de montage est destiné à une tête de test de circuits intégrés. La présente invention vise aussi un appareil de test de circuits intégrés, du type comportant une tête de test destinée à recevoir, de façon amovible, une plaquette de circuit imprimé constitutive d'une interface de report de contacts entre la tête de test et un circuit intégré à tester, comportant un anneau de montage amovible de la plaquette sur la tête de test tel que cidessus. Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles les figures 1, 2A et 2B décrites préoéd-nent sont destinées à exposer 1 'état de la technique et le problème posé les figures 3A et 3B représente partiellement, respectivement en coupe et en vue de dessus, un mode de réalisation d'un anneau de montage selon la présente invention ; et la figure 4 est une vue agrandie d'un détail d'un anneau de montage tel que représenté aux figures 3A et 3B. Les mêmes éléments ont été désignés par les mêmes références aux différentes figures. Pour des raisons de clarté, les représentations des figures ne sont pas à l'échelle et seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été représentés aux figures et seront décrits par la suite. Une caractéristique de la présente invention est de réaliser un anneau de montage d'une plaquette d'interface d'une tête de test de puces de circuit intégré en deux parties liées en rotation l'une par rapport à l'autre. Les figures 3A et 3B représentent, respectivement, en coupe transversale et vue de dessus, un anneau de montage 9" selon un mode de réalisation de la présente invention. Selon l'invention, 1 'anneau 9" est constitué d'une couronne 15 de forme générale sensiblement cylindrique (représentée partiellement aux figures 3A et 3B) et d'un disque 16, ouvert en son centre et lié en rotation à la couronne 15. le disque 16 constitue une surface destinée à supporter la périphérie d'une plaquette 4 (figures 1A et 2B) de circuit imprimé constituant une interface entre une tête de test (non représentée) et une carte à pointes de report de contacts d'une puce de circuit à tester. La forme générale d'un anneau de montage 9" selon la présente invention est similaire à celle d'un anneau (9', figure 2A) du deuxième exemple classique de réalisation, de manière à pouvoir s'adapter à une tête de test existante. Ainsi, 1 'extré- mité de la couronne 15, opposée au disque 16 ajouré, est pourvue de protubérances internes (non représentées aux figures 3A et 3B) destinées à coopérer avec des cames de la tête de test pour un serrage de 1 'anneau sur la tête par un mouvement de rotation. Selon 1' invention, la liaison en rotation entre la couronne 15 et le disque 16 est prévue pour engendrer le moins de frottement possible. Dans le mode de réalisation représenté, cette liaison est effectuée au moyen d'un roulement à billes 18. le chemin de roulement est circulaire et est, de préférence, réalisé dans un décrochement 19 de la face de la couronne 15 destinée à recevoir la périphérie externe du disque 16. Un mode de réalisation particulier de la liaison en rotation du disque 16 à la couronne 15 sera décrit en relation avec la figure 4. La couronne 15 et le disque 16 sont de préférence métalliques, de manière à leur conférer une résistance adaptée aux contraintes mécaniques qu' ils subissent lorsqu' ils sont associés à une tête de test. Des patins 20, par exemple isolants, destinés à supporter la plaquette de circuit imprimé sont, de préférence, disposés dans la face supérieure du disque 16. Ces patins 20 sont, de préférence, circulaires et concentriques (figure 3B) et sont, par exemple, en verre époxy. Ainsi, les patins 20 isolent électriquement la plaquette de circuit imprimé de son support constitué par le disque 16, si celui-ci est métallique. Bien entendu, la taille de l'ouverture 17 centrale du disque 16 est dimensionnée pour que la périphérie interne du disque 16 dépasse, vers le centre du disque, l'aplanb des tiges conductrices (3, figure 1) des blocs périphériques (8, figure 1) de la tête de test, afin d'éviter toute flexion de la plaquette de circuit imprimé lorsque qu'elle est montée sur la tête de test. Le montage d'une plaquette d'interface s'effectue en positionnant la plaquette dans l'anneau 9", en amenant l'anneau 9" en position d'introduction entre les cames de la tête de test puis en imprimant à 1' anneau un mouvement de rotation pour le bloquer sur la tete de test. Un avantage de la présente invention est que, pendant le serrage de l'anneau 9" qui s'effectue par une rotation de la couronne 15, le disque 16 supportant la plaquette d'interface ne tourne pas grâce au roulement à billes 18. Ainsi, on évite tout frottement entre la plaquette d'interface et son support 16. Un autre avantage de la présente invention est quten éliminant ce frottement, le montage de 1 'anneau sur la tête de test ne nécessite pas l'emploi d'outil de serrage et peut s'effectuer manuellement. La figure 4 représente, en coupe, un détail d'un anneau de montage 9" selon la présente invention. Selon le mode de réalisation représenté, la couronne 15 comporte, au voisinage de son extrémité libre de réception du disque 16, un décrocement interne 19. Ce dêcrèmeement 19 est destiné à recevoir un rebord périphérique 21 du disque 16, perpendiculaire au plan du disque et pourvu à son extrémité libre d'un épaulement périphérique 22 dirigé vers l'extérieur. Le rebord 21 et son épaulement 22 s'engagent dans le décrt 19 et 1'épaulement 22 défini, avec 1'extrémité libre de la couronne 15, un logement de réception d'un chemin de roulement 23 constitué d'une bague de section adaptée, par exemple carrée. Des billes 18 sont disposées sur le chemin de roulement 23 qui est fermé au moyen d'une bague 24 propre à être fixée, par exemple au moyen de vis 25, dans l'extrémité libre de la couronne 15. La bague 24 présente, par exemple, une section en forme d'équerre dont une première branche est pourvue de perçages de réception de vis 25, et se prolonge jusqu'au rebord 21 du disque 16 pour enfermer les billes 18. Une deuxième branche de la bague 24 est parallèle à la tranche du disque 16. Dans 1 'exemple représenté à la figure 4, la couronne 15 est constituée d'une première partie 15' de réception du disque 16 et d'une deuxième partie 15" comportant les moyens de liaison par came à la tête de test. Les deux parties sont alors assemblées par exemple par vissage 26. On notera toutefois que l'invention s'applique quels que soient la forme et le mode de liaison de l'anneau de montage à la tête de test. En effet, la liaison du disque 16 constituant un support de plaquette d' interface est effectuée à l'extrémité libre de 1 'anneau de sorte que la mise en oeuvre de la présente invention, pour lier en rotation un disque 16 à une couronne 15 d'un anneau de montage, ne modifie en rien le reste de 1 'anneau de montage. Ainsi, un avantage de la présente invention est qu'elle ne nécessite aucune modification de la tête de test. De plus, dans le cas d'un anneau de montage classiquement constitué en deux parties, la partie de l'anneau, destinée à être liée à la tête de test 1, peut être conservée en y adaptant une couronne 15 associée à un disque 16 selon la présente invention. Pour adapter un anneau de montage selon la présente invention à des appareils de test existants, on veillera toutefois à ce que l'encombrement du roulement à billes soit adapté en conséquence. Bien entendu, la présente invention est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à 1 'haute de l'art. En particulier, le roulement à billes de liaison en rotation d'un disque à une couronne selon la présente invention pourra être remplacé par tout moyen de liaison glissant, pourvu que ce moyen respecte les fonctionnalités décrites. De plus, à'autres matériaux que ceux indiqués ci-dessus à titre d'exemple pourront être utilisés pour réaliser les différents éléments constitutifs d'un anneau de montage selon la présente invention. En outre, bien que l'invention ait été décrite en relation avec un système de test de puces de circuit intégré, an notera que 1 'anneau de montage selon la présente invention peut aisément être transposé à un appareil de test de circuits imprimés nus ou câblés, dans lequel on a recourt à une plaquette d' interface entre une tête de test et une carte à pointes de report de contacts. REVENDICATIONS 1. Anneau (9") de montage, sur une tête de test (1), d ' une plaquette (4) constitutive d'une interface (4, 5) de report de contacts électriques entre la tête de test et un circuit (2) à tester, caractérisé en ce qu'il comporte - un disque (16), ouvert dans sa partie centrale et destiné à supporter la périphérie de la plaquette - une couronne (15) de montage amovible de 1' anneau sur la tête de test - un moyen (18) pour lier en rotation le disque (16) au voisinage d'une extrémité libre de la couronne (15). 2. Anneau de montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de liaison en rotation est constitué d'un roulement à billes (18). 3. Anneau de montage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le disque (16) comporte des patins (20) isolants destinés à recevoir la périphérie de la plaquette (2). 4. Anneau de montage selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits patins (20) sont constitués de bagues concentriques fixées à la face supérieure du disque (16). 5. Anneau de montage selon 1 'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la plaquette (4) est une plaquette de circuit imprimé. 6. Anneau de montage selon 1 'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est destiné à une tête de test de puces (2) de circuit intégré. 7. Anneau de montage selon 1 'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est destiné à une tête de test de circuits intégrés. 8. Appareil de test de circuits intégrés, du type comportant une tête (1) de test destinée à recevoir, de façon amovible, une plaquette (4) de circuit imprimé constitutive d'une interface de report de contacts entre la tête de test et un circuit (2) intégré à tester, caractérisé en ce qu'il comporte un anneau (9") de montage amovible de la plaquette sur la tête de test selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.