Brevet FR2802346A1 — publié le 20010615

CONNECTEUR DE TEST DE HAUTE DENSITÉ D'INTERCONNEXION DESTINE NOTAMMENT A LA VÉRIFICATION DE CIRCUITS INTEGRES. La présente invention concerne le domaine des équipements de test de circuits intégrés à haute densité. On connaît dans l'état de la technique des connecteurs permettant d'appliquer un grand nombre de pointes la surface du circuit intégré â vérifier. De tels connecteurs présentent un réseau dense de broches dont l'extrémité de contact est mobile pour permettre adaptation défauts de planéité des circuits à vérifier et aux défauts des équipements de manipulation. Ces broches sont reliées électriquement à un faisceau de câble permettant le raccordement à un équipement de contrôle. A titre d'exemple, on connaît le brevet européen EP68270 décrivant un ensemble de test électrique comportant une pluralité d'éléments de test allonges constitues en matériau conducteur et flexible et éléments de support supérieur et inférieur espacés ayant des orifices à travers lesquels passent les extrémités desdits éléments de test. L'élément de support inférieur maintient ces éléments de test suivant une disposition généralement parallèle, dans une configurat' correspondant à celle des plots à contacter. On connaît encore le brevet européen EP7353 décrivant un assemblage de broches traversant une platine perforée et comportant des éléments ressorts pour exercer une pression sur la surface de contact. Le brevet européen EP528608 décrit un connecteur pour tester un ensemble de circuit intégré, qui est monté en surface sur une carte de circuit imprimé et présente une configuration sensiblement rectangulaire incluant une surface supérieure, une surface inférieure, et quatre bords latéraux. Une série de conducteurs électriques s'étend à partir de l'un au moins desdits bords latéraux. Le connecteur comprend - boîtier de connecteur qui comporte un évidement sensiblement rectangulaire apte à s'ajuster au- dessus de l'ensemble de circuit intégré ; - moins un peigne en matière isolante pourvu d'une serie de dents s'étendant latéralement vers l'intérieur dans ledit évidement à partir dudit boîtier de connecteur avec un espacement prédéfini entre chaque paire de dents adjacentes, lesdites dents étant aptes à être insérées de façon amovible entre lesdits conducteurs lorsque ledit boîtier de connecteur est ajusté au-dessus dudit ensemble circuit intégré; - assemblage de cadre de conducteurs attaché audit boîtier de connecteur à l'intérieur dudit évidement ; - câble flexible qui inclut une série de conducteurs s'étendant en parallèle à partir dudit boîtier de connecteur vers un deuxième connecteur apte à réaliser les connexions électriques avec un équipement externe de test; et - série de broches conductrices montées dans lesdits orifices pourvus d'un revêtement de ladite couche isolante aptes à réaliser des interconnexions. Le problème posé par les connecteurs de l'art antérieur est celui de la densité des broches et de la miniaturisation contacts. Cette densité est limitée par les déformations de la broche lors de l'application sur la surface du circuit intégré à vérifier, et par la nécessité d'éviter impérativement tout contact entre les broches adjacentes. Un deuxième problème est celui de la maîtrise de la fonction course - force. Le but recherché est de travailler dans la partie de la courbe déplacement/ force correspondant à la saturation, afin de garantir une force d'appui quasiment constante quelque soit l'extension de l'extremité de la broche. Cette caractéristique permet d'assurer une force d'appui identique pour toutes les broches, même lorsque la surface de contact présente des défauts de planéité. L'invention vise à atteindre ce par un connecteur de test de haute densité d'interconnexion destine notamment à la vérification de circuits intégrés, comportant une platine supportant une pluralité broches conductrices dont l'une des extrémités forme une zone de contact avec le circuit électronique à tester et l'autre extrémité forme une zone de contact avec une platine de liaison avec un moyen de raccordement avec l'équipement de test, broches conductrices présentant une forme apte à assurer une flexibilité comprenant une composante longitudinale, caractérisé en ce que les broches présentent une succession d'au moins trois sections arquées dans des directions alternées prolongées de part et d'autre par des segments rectilignes mobiles selon un degré de liberté en translation axiale, les broches étant insérées dans des platines frontales. Selon le mode de réalisation préféré, les broches présentent une succession de trois sections arquées. Selon une variante, les segments arqués présentent des longueurs croissantes depuis la pointe vers la platine de raccordement. Selon un mode de réalisation préféré, le premier segment arqué présente une longueur L1, le deuxième segment présente une longueur d'environ 1,5 Li et le troisieme segment présente une longueur d'environ 2,1 L1. Selon un mode de réalisation particulier, le premier segment arqué présente une longueur L1 = 480 micromètres, le deuxième segment présente une longueur d'environ 700 micromètres et le troisième segment présente une longueur d'environ 1000 micromètres. De préférence, le premier segment arqué présente une forme définie par la fonction avec b1 environ égal à 500 al environ egal à 300 L1 environ égal à 480 micromètres. Avantageusement, le deuxième segment arqué présente une forme définie par la fonction avec b2 environ egal à 300 a2 environ égal à 300 L2 environ égal à 700 micromètres. De préférence, le troisième segment arqué présente une forme définie par la fonction avec b3 environ égal à 1 a3 environ égal à 0,005 L3 environ égal à 1000 micromètres. Selon un mode de réalisation particulier, le segment rectiligne est guidé sur une longueur d'environ 300 micromètres, et débute à une distance d'environ 100 micromètres du troisième segment arqué. L'invention concerne également procédé de fabrication d'une broche pour un connecteur caractérisé en ce que l'on prépare un substrat de type SOI formé par deux substrats en silicium fusionnés avec une couche d'interface d'oxyde de silicium, en ce que l'on usine selon un masque par gravure profonde sèche, en ce que l'on procède ensuite à la gravure de la couche d'oxyde de silicium, en ce que l'on procède à un dépôt métallique par pulvérisation cathodique et/ou dépôt chimique et en ce l'on libère ensuite les éléments. Selon une variante, la broche est réalisée par gravure chimique directe dans une plaque métallique de type tungstène, palladium, cuivre ou équivalent. 'invention concerne encore un équipement de test de circuits intégrés caractérisé en ce qu'il comporte un connecteur conforme à l'invention. 'invention sera mieux comprise à lecture de la description qui suit, se référant à un exemple non limitatif de réalisation et aux figures annexées où - la figure 1 représente une vue face d'une broche selon l'invention ; - la figure 2 représente une vue de profil de la broche selon l'invention ; - la figure 3 représente une vue agrandie de l'extrémité de contact de la broche ; - les figures 4 à 6 représentent des vues en coupe de la broche selon les plans de coupe AA, BB, et CC. La broche selon l'invention présente une extrémité de contact (1) prévue à l'extrémité d'un segment rectiligne (2) dont l'axe médian est confondu avec l'axe médian du segment rectiligne (3) formant 1 extrémité opposée de la broche. La broche présente entre ces deux segments rectilignes - un premier segment arqué (4) ; - un second segment arqué (5) ; - un troisième segment arqué (6). Le premier segment présente au repos ventre. I1 rejoint le second segment (5) par une pente de raccordement formant environ 45 avec l'axe longitudinal (7). Le raccordement avec le segment rect' igne (2) s'effectue avec une variation brusque de la pente. La tangente ' l'extrémité du premier segment arque (4) forme un angle d'environ 45 avec l'axe médian segment rectiligne (2). Le deuxième segment arqué (5) forme également un ventre en sens opposé par rapport au ventre premier segment arqué. Le troisième segment présente un ventre d'une amplitude, dans le même sens que le premier ventre. La liaison avec le segment rectiligne (3) se fait par une zone doucement incurvée (8). L'extrémité de contact (1) présente une forme trapézoïdale comme représenté en vue agrandie en figure 3. La pente flancs est d'environ 60 . La partie frontale plane présente la forme d'un carré. Le segment rectiligne (2) présente une section rectangulaire comme représenté en figure 4. La partie arquée présente une section carrée comme représentée en figure 5, avec un coté d'environ. partie rectiligne (3) présente une section rectangulaire comme représenté en figure 6. segment rectiligne avant (2) présente à proximité de la zone de raccordement avec le premier segment arqué (4) un épaulement (10) d'une épaisseur de l'ordre de 0,015 millimètres. Cette épaulement permet d'exercer une précontrainte sur la broche lorsqu'elle est introduite entre les deux platines perforée formant le connecteur. Les broches ainsi réalisées sont insérees de façon connue entre deux platines présentant un réseau de perforations pour assurer le guidage des extremités rectilignes 3) à l'image des contacts du circuit intégré à vérifier. Eventuellement, seul le segment arrière (3) pourrait etre guidé, le segment avant (2) étant libre. Le pas du reseau peut atteindre 50 micromètres avec les broches selon l'invention. les peuvent être montées de façon précontraintes. Elles sont alors positionnées entre deux platines dont l'écartement est légèrement inférieur entre la distance entre les épaulements de la broche, afin d'exercer une contrainte axiale au repos sur les broches. La fabrication des broches peut être réalisée par une technique de découpe d'un substrat de soi (Silicon on Insulator) formé par un support N ou P de type [100] dopé de façon à présenter une résistance la plus faible possible et une épaisseur de quelques dizaines de micromètres. La couche d'oxyde de silicium présente une épaisseur de quelques micromètres. La base est de type N ou P de type [100] et présente une épaisseur de 350 à 500 micromètres. On usine ce substrat selon un masque gravure profonde du silicium en utilisant un plasma haute densité à couplage inductif ce qui permet d'atteindre vitesses de gravure élevée, des sélectivités importantes et des gravures verticales indépendamment de l'orientation cristalline du substrat. Ce procédé permet de garantir une section carrée des broches. On procède ensuite à une gravure de la couche d'oxyde à 'acide fluorhydrique, afin de libérer les broches du support. On procède ensuite à un dépôt métallique pulvérisation cathodique ou PVD (plasma vapour deposition) ou CVD (chemical vapour deposition) avant de proceder à la découpe des broches pour séparer les éléments adjacents. REVENDICATIONS 1 - Connecteur de test de haute densité d'interconnexion destiné notamment à la verification de circuits intégrés, comportant une platine supportant une pluralite de broches conductrices dont l'une des extrémités forme zone de contact avec le circuit electronique à tester et l'autre extrémité forme une zone de contact avec une platine de liaison avec un moyen de raccordement avec l'équipement de test, les broches conductrices présentant une forme apte à assurer une flexibilité comprenant une composante longitudinale, caractérisé en ce que les broches présentent une succession d'au moins trois sections arquées (4, 5, 6) dans des directions alternées prolongées de part et d'autre par des segments rectilignes mobiles selon un degré de liberté en translation axiale, les broches étant insérées dans des platines frontales. 2 - Connecteur de test de haute densité d'interconnexion selon la revendication précédente caractérisé en ce que les broches présentent une succession de trois sections arquées. 3 - Connecteur de test de haute densité d'interconnexion selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les segments arqués présentent une longueur croissante depuis la pointe vers la platine de raccordement. 4 - Connecteur de test de haute densité d'interconnexion selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le premier segment arqué (4) présente une longueur Ll, le second segment arqué (5) présente une longueur d'environ 1,5 L1 et le troisième segment présente une longueur d'environ 2,1 L1. 5 - Connecteur de test de haute densité d'interconnexion selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le premier segment arqué (4) présente une forme définie par la fonction 6 - Connecteur de test de haute densité d'interconnexion selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le second segment arqué (5) présente une forme définie par la fonction 7 - Connecteur de test de haute densité d'interconnexion selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le troisième segment arqué (6)e présente une forme définie par la fonction 8 - Connecteur de test de haute densité d'interconnexion selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le segment rectiligne est guidé une longueur d'environ 300 micromètres, et débute à une distance d'environ 100 micromètres troisième segment arqué (6). 9 - Connecteur de test de haute densité d'interconnexion selon la revendication 1 caractérisé en ce que broches sont précontraintes. 10 - Procédé de fabrication d' broche pour un connecteur conforme à l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que l'on prépare un substrat de SOI, en ce que l'on usine selon un masque par gravure profonde sèche, en ce que l'on procède ensuite à la gravure de la couche d'oxyde, en ce que l'on procède à un dépot métallique et en ce que l'on découpe ensuite les éléments. 11 - Procédé de fabrication d'une broche pour un connecteur comportant des broches présentant une succession d'au moins trois sections arquées (4, 5, 6) dans des directions alternées prolongées de part et d'autre par des segments rectilignes mobiles selon un degré de liberté en translation axiale, les broches étant insérées dans des platines frontales caractérisé en ce que les broches sont gravées chimiquement dans une plaque métallique. 12 - Equipement de test de circuits intégrés caractérisé en ce qu'il comporte un connecteur comportant des broches présentant une succession d'au moins trois sections arquées (4, 5, 6) dans des directions alternées prolongées de part et d'autre par des segments rectilignes mobiles selon un degré de liberté en translation axiale, les broches étant insérées dans des platines frontales.