IT202200026175A1

IT202200026175A1 - Scheda di misura per un’apparecchiatura di test di dispositivi elettronici con migliorata gestione termica

Info

Publication number: IT202200026175A1
Application number: IT102022000026175A
Authority: IT
Original assignee: Technoprobe Spa
Priority date: 2022-12-21
Filing date: 2022-12-21
Publication date: 2024-06-21
Also published as: WO2024132800A1; TW202430889A

Description

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione fa riferimento a una scheda di misura di un?apparecchiatura di test di dispositivi elettronici integrati su un wafer semiconduttore. La descrizione che segue ? fatta con riferimento a questo campo di applicazione con il solo scopo di semplificarne l'esposizione.

Arte nota

Come ? ben noto, una scheda di misura (probe card) ? essenzialmente un dispositivo atto a mettere in collegamento elettrico una pluralit? di piazzole o pad di contatto di una microstruttura, in particolare un dispositivo elettronico integrato su wafer, con corrispondenti canali di una apparecchiatura di test che ne esegue il test.

Il test effettuato su dispositivi integrati serve a rilevare e isolare dispositivi difettosi gi? in fase di produzione. Normalmente, le schede di misura vengono quindi utilizzate per il test elettrico dei dispositivi integrati su wafer o chip prima del taglio o singolazione e del montaggio degli stessi all'interno di un package di contenimento.

Una scheda di misura comprende una testa di misura (probe head) a sua volta includente essenzialmente una pluralit? di elementi di contatto mobili o sonde di contatto (contact probe) dotate rispettivamente di almeno una porzione di estremit? o punta di contatto atta ad andare in battuta su un pad di una corrispondente pluralit? di pad di contatto del dispositivo da testare. Con i termini estremit? o punta si indica qui e nel seguito una porzione terminale di tali sonde, non necessariamente appuntita.

E? ben noto che l?efficacia e l?affidabilit? di un test di misura dipende, tra gli altri fattori, proprio dalla realizzazione di un buon collegamento elettrico tra dispositivo da testare e apparecchiatura di test, e quindi, dallo stabilirsi di un ottimale contatto elettrico sonda/pad.

Tra le tipologie di teste di misura utilizzate nel settore della tecnica qui considerato per il test dei dispositivi integrati su wafer, largamente diffuse sono le cosiddette teste di misura a sonde verticali (vertical probe head) in cui le sonde di contatto sono disposte sostanzialmente perpendicolarmente rispetto ad un piano su cui giace il dispositivo da testare.

In particolare, una testa di misura a sonde verticali comprende una pluralit? di sonde di contatto trattenute da almeno una piastra o guida, solitamente da una coppia di piastre o guide, sostanzialmente piastriformi e parallele tra loro. Tali guide sono poste a una certa distanza fra loro in modo da lasciare una zona libera o zona d'aria per il movimento e l?eventuale deformazione delle sonde di contatto durante il testing e sono dotate di appositi fori guida atti ad alloggiare in modo scorrevole tali sonde di contatto.

Pi? in particolare, la coppia di guide comprende una guida superiore (upper die) e una guida inferiore (lower die), entrambe provviste di fori guida entro cui scorrono assialmente le sonde di contatto, normalmente formate da fili di leghe speciali con buone propriet? elettriche e meccaniche e nel settore indicate anche come aghi, il termine inferiore indicando convenzionalmente la guida pi? vicina al dispositivo da testare.

Il buon collegamento fra le sonde di contatto della testa di misura e i pad di contatto del dispositivo da testare ? assicurato dalla pressione della testa di misura sul dispositivo stesso, le sonde di contatto, mobili entro i fori guida realizzati nelle guide superiore e inferiore, subendo in occasione di tale contatto premente una flessione, all'interno della zona d'aria tra le due guide, e uno scorrimento all?interno dei fori guida che le alloggiano.

La flessione delle sonde di contatto nella zona d?aria pu? essere altres? aiutata e guidata tramite una opportuna configurazione delle sonde stesse o delle guide, in particolare utilizzando sonde di contatto predeformate o opportunamente shiftando trasversalmente le guide che le comprendono, la direzione trasversale essendo quella sostanzialmente parallela al piano del dispositivo da testare e delle guide.

In generale, si utilizzano teste di misura con sonde non vincolate in maniera fissa, ma tenute interfacciate a una apposita piastra principale, a sua volta connessa all?apparecchiatura di test: si parla in tal caso di teste di misura a sonde non bloccate. Tale piastra principale ? indicata anche come main board o main PCB, dal momento che ? solitamente realizzata utilizzando le tecniche dei circuiti stampati o PCB (dall?inglese: ?Printed Circuit Board?), tecnologia che consente di realizzare piastre con aree attive, comprendenti i pad di contatto, anche di grandi dimensioni. Le schede realizzate mediante tecnologia PCB presentano tuttavia grosse limitazioni relativamente a un valore minimo raggiungibile per la distanza (pitch) tra i centri dei pad di contatto e, per questo motivo, la tecnologia PCB ? solitamente riservata proprio alla realizzazione della piastra principale, che ha vincoli di distanza tra pad pi? rilassati rispetto al dispositivo da testare.

Questo rilassamento dei vincoli di distanza tra pad di contatto, e in particolare l?allontanamento di pad adiacenti sulla piastra principale, ? possibile grazie all?utilizzo di una piastra intermedia o space transformer che presenta pad di contatto realizzati su sue contrapposte facce con centri a distanza diversa tra una faccia e l?opposta, opportunamente connessi tra loro grazie a collegamenti, in particolare tracce metalliche, realizzati all?interno dello space transformer stesso.

In questo caso, le sonde di contatto presentano un'ulteriore porzione di estremit? o testa di contatto atta ad andare in battuta su una pluralit? di pad di contatto realizzati su una prima faccia di tale space transformer, in particolare una faccia disposta verso la testa di misura e quindi il dispositivo da testare.

Il buon contatto elettrico tra sonde di contatto e space transformer viene assicurato in maniera analoga al contatto con il dispositivo da testare mediante la pressione delle sonde, in particolare della loro testa di contatto, sui pad di contatto realizzati sullo space transformer.

Ulteriormente, la piastra principale ? generalmente mantenuta in posizione mediante un irrigiditore (stiffener).

L?insieme della testa di misura, della piastra principale o main board, della piastra intermedia o space transformer e dell?irrigiditore forma la scheda di misura.

Nella tecnologia a sonde verticali, risulta in particolare importante garantire il buon collegamento delle sonde di contatto con il dispositivo da testare, in corrispondenza delle loro punte di contatto, e con l?apparecchiatura di test, in corrispondenza delle loro teste di contatto e quindi dello space transformer, che gioca un ruolo importantissimo soprattutto nel test di circuiti integrati realizzati secondo le pi? recenti tecnologie di integrazione che prevedono pad di contatto sui dispositivi da testare estremamente ravvicinati e di dimensioni molto ridotte, vincoli che mal si conciliano con la tecnologia PCB mediante la quale viene realizzata la piastra principale della scheda di misura, come sopra indicato.

Il posizionamento reciproco degli elementi che compongono la scheda di misura risulta altres? essere un parametro di estrema importanza per un corretto funzionamento della scheda stessa e le diverse tecnologie utilizzate per realizzare tali elementi introducono problemi di planarit? che complicano la configurazione della scheda nel suo complesso e soprattutto in relazione al posizionamento reciproco di piastra intermedia o space transformer e piastra principale. Anche la presenza dell?irrigiditore, che rende tutto l?insieme pi? rigido e resistente, purtroppo non consente di eliminare in modo sufficiente i difetti di planarit? dello space transformer e a garantire il corretto e completo contatto dello stesso con la piastra principale.

Il tutto risulta ulteriormente complicato dalla temperatura di funzionamento della scheda stessa, in particolare nel caso di operazioni di test a temperature estreme. In tal caso, infatti, le dilatazioni termiche degli elementi che compongono la scheda di misura ne possono inficiare il corretto comportamento, a causa dei diversi coefficienti di dilatazione termica dei diversi materiali che realizzano tali elementi. E? infatti usuale vincolare tra loro gli elementi che compongono una scheda di misura tramite viti, le quali, in particolare durante un testing in temperatura, applicano alle diverse piastre un vincolo che tende a provocarne un inarcamento, con conseguente malfunzionamento della scheda di misura nel suo complesso, al limite addirittura con il mancato contatto delle sonde di contatto della testa di misura con i pad di contatto del dispositivo da testare. Inoltre, durante le operazioni di test, le sonde di contatto si riscaldano per il passaggio dei diversi segnali, aumentando il calore presente all?interno della testa di misura, in particolare nel caso di una testa di misura dotata di un numero molto elevato di sonde di contatto.

Analogamente, la battuta di tali sonde di contatto sui pad dello space transformer e il trasporto dei segnali al suo interno produce calore indesiderato che si accumula nella scheda di misura.

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

Il problema tecnico che sta alla base della presente invenzione ? quello di escogitare una scheda di misura, avente caratteristiche strutturali e funzionali tali da consentire di superare le limitazioni e gli inconvenienti che tuttora affliggono le schede di misura realizzate con le tecnologie note, favorendo l?eliminazione del calore che viene prodotto durante le operazioni di testing e limitando l?incremento della temperatura a cui lavorano la scheda di misura e la testa di misura in essa contenuta, con una migliorata gestione termica di tale scheda ed un controllo della dilatazione termica a cui sono sottoposti gli elementi che la compongono.

Sommario dell'invenzione

L'idea di soluzione che sta alla base della presente invenzione ? quella di dotare la scheda di misura di un dispositivo di dispersione di calore comprendente opportuni elementi preposti allo scambio termico e generalmente indicati come tubi termici o thermal pipe.

Sulla base di tale idea di soluzione il problema tecnico ? risolto da una scheda di misura atta a essere montata in un?apparecchiatura di test di dispositivi elettronici in contatto con una cella di test di tale apparecchiatura, la scheda di misura comprendendo almeno una testa di misura che alloggia una pluralit? di sonde di contatto ed ? disposta tra un dispositivo da testare e uno space transformer, a sua volta in contatto con una piastra principale atta ad essere connessa alla cella di test e dotata di un irrigiditore.

Opportunamente, la scheda di misura comprende un dispositivo di dispersione di calore dotato di almeno una thermal pipe atta a mettere in collegamento termico la scheda di misura e la cella di test e a realizzare una dispersione di un calore generato all?interno della scheda di misura durante il suo funzionamento.

Pi? in particolare, l?invenzione comprende le seguenti caratteristiche supplementari e facoltative, prese singolarmente o all?occorrenza in combinazione.

Secondo un aspetto dell?invenzione, l?almeno una thermal pipe pu? essere di tipo passivo e realizzata mediante un materiale con conducibilit? termica maggiore di 100 W/(m?K), preferibilmente maggiore di 500 W/(m?K).

Pi? in particolare, l?almeno una thermal pipe pu? essere realizzata in un materiale scelto tra rame, alluminio, nitruro di alluminio, nitruro di silicio, carburo di silicio e CVD-D (Chemical Vapor Deposition-Diamond).

Secondo un altro aspetto dell?invenzione, l?almeno una thermal pipe pu? comprendere una prima estremit? in contatto termico con la cella di test, preferibilmente in appoggio su tale cella di test; l?almeno una thermal pipe pu? altres? comprendere una seconda estremit? in contatto termico con la piastra principale, preferibilmente in appoggio su tale piastra principale.

Pi? in particolare, la prima estremit? dell?almeno una thermal pipe pu? essere disposta in corrispondenza di una porzione di una prima faccia dell?irrigiditore in contatto con la cella di test; ulteriormente, la seconda estremit? dell?almeno una thermal pipe pu? essere disposta in corrispondenza di una porzione di una seconda faccia dell?irrigiditore in contatto con la piastra principale.

Secondo un altro aspetto dell?invenzione, la seconda estremit? dell?almeno una thermal pipe pu? essere associata ad una prima faccia della piastra principale mediante uno dei seguenti metodi: contatto premente, saldatura, incollaggio mediante colla termica, aggraffatura.

Secondo un altro aspetto ancora dell?invenzione, la piastra principale pu? comprendere almeno un?area di contatto formata sulla prima faccia e atta a realizzare una superficie di appoggio della seconda estremit? dell?almeno una thermal pipe.

Secondo un ulteriore aspetto dell?invenzione, l?almeno una thermal pipe pu? comprendere una prima estremit? in contatto termico con la cella di test, preferibilmente in appoggio sulla cella di test; tale almeno thermal pipe pu? altres? comprendere una seconda estremit? in contatto termico con lo space transformer, preferibilmente in appoggio sullo space transformer; in particolare, l?almeno una thermal pipe pu? attraversare la piastra principale.

In tal caso, l?almeno una thermal pipe pu? altres? comprendere una sezione a diametro ridotto, all?interno della piastra principale e un punto di cambio di sezione a partire dal quale si sviluppa, attraversando la piastra principale, tale sezione a diametro ridotto; il punto di cambio di sezione ? preferibilmente disposto in corrispondenza di una porzione della piastra principale in contatto con l?irrigiditore.

Secondo un altro aspetto dell?invenzione, l?almeno una thermal pipe pu? essere di tipo attivo con trasferimento di calore a liquido; in tal caso, il dispositivo di dispersione di calore pu? comprendere almeno un radiatore associato all?almeno una thermal pipe.

In particolare, l?almeno una thermal pipe pu? avere una prima estremit? associata ad un primo radiatore; tale primo radiatore pu? essere disposto sulla piastra principale in corrispondenza di una sua faccia rivolta verso la cella di test. L?almeno una thermal pipe pu? altres? avere una seconda estremit? associata ad un secondo radiatore; tale secondo radiatore pu? essere disposto sullo space transformer in corrispondenza di una sua faccia rivolta verso la testa di misura.

Secondo questo aspetto dell?invenzione, l?almeno una thermal pipe pu? comprendere, in corrispondenza della sua seconda estremit?, una camera di evaporazione, in cui scorre un liquido che viene trasformato in vapore dal calore prodotto dalla scheda di misura; tale almeno una thermal pipe pu? altres? comprendere una camera di condensazione disposta in corrispondenza della sua prima estremit?. Il vapore viene quindi trasportato lungo l?almeno una thermal pipe dalla camera di evaporazione verso la camera di condensazione, dove il vapore viene nuovamente trasformato in liquido, rilasciando calore al primo radiatore; il liquido torna quindi alla camera di evaporazione.

Secondo un altro aspetto dell?invenzione, l?almeno una thermal pipe pu? comprendere una prima estremit? in contatto termico con la cella di test, preferibilmente in appoggio su tale cella di test; l?almeno una thermal pipe pu? altres? comprendere una seconda estremit? in contatto termico con la testa di misura.

Secondo questo aspetto dell?invenzione, la seconda estremit? della thermal pipe pu? essere all?interno di un housing della testa di misura.

In particolare, tale seconda estremit? dell?almeno una thermal pipe pu? essere in una zona d?aria all?interno della testa di misura.

Il dispositivo di dispersione di calore pu? comprendere ulteriormente un elemento di accumulo termico associato alla seconda estremit? dell?almeno una thermal pipe.

Secondo un altro aspetto dell?invenzione, il dispositivo di dispersione di calore pu? comprendere ulteriormente uno strato di rivestimento disposto su una guida della testa di misura, preferibilmente in contatto con la seconda estremit? dell?almeno una thermal pipe.

In particolare, lo strato di rivestimento pu? essere realizzato mediante un materiale avente conducibilit? termica maggiore di 100 W/(m?K), preferibilmente maggiore di 500 W/(m?K).

Ulteriormente, lo strato di rivestimento pu? essere realizzato mediante un materiale scelto tra nitruro di silicio, carburo di silicio e CVD-D (Chemical Vapor Deposition-Diamond).

Secondo un altro aspetto ancora dell?invenzione, il dispositivo di dispersione di calore pu? comprendere ulteriormente un core realizzato all?interno dello space transformer. Opportunamente, l?almeno una thermal pipe pu? avere una prima estremit? in contatto termico con la cella di test e una seconda estremit? in contatto termico con tale core. Il core pu? altres? essere realizzato mediante un materiale con conducibilit? termica maggiore di 100 W/(m?K), preferibilmente maggiore di 500 W/(m?K).

Secondo questo aspetto dell?invenzione, il core pu? comprendere una porzione periferica esposta all?aria al di fuori dello space transformer.

Il core pu? essere in particolare realizzato in un materiale avente un valore del modulo di Young maggiore di 30000 MPa, preferibilmente maggiore di 1200000 Mpa.

Pi? in particolare, il core pu? essere realizzato in un materiale scelto tra nitruro di silicio, carburo di silicio e CVD-D (Chemical Vapor Deposition-Diamond), preferibilmente CVD-D.

Secondo un altro aspetto dell?invenzione, il dispositivo di dispersione di calore pu? comprendere ulteriormente strutture di scambio termico raffreddate ad aria includenti almeno uno scambiatore e un fan coil atto a generare aria di raffreddamento per lo scambiatore; ulteriormente, il dispositivo di dispersione di calore pu? comprendere un core realizzato mediante un materiale con conducibilit? termica maggiore di 100 W/(m?K), preferibilmente maggiore di 500 W/(m?K) e disposto all?interno dello space transformer. In particolare, l?almeno una thermal pipe pu? avere una prima estremit? in contatto termico con lo scambiatore; ulteriormente, l?almeno una thermal pipe pu? avere una seconda estremit? in contatto termico con il core.

Secondo un altro aspetto ancora dell?invenzione, il dispositivo di dispersione di calore pu? comprendere ulteriormente strutture di scambio termico raffreddate a liquido includenti almeno un canale microfluidico. Il canale microfluidico pu? essere realizzato all?interno dell?almeno una thermal pipe e dello space transformer; ulteriormente, il canale microfluidico pu? essere attraversato da un liquido di raffreddamento. Il dispositivo di dispersione di calore pu? altres? comprendere un core realizzato mediante un materiale con conducibilit? termica maggiore di 100 W/(m?K), preferibilmente maggiore di 500 W/(m?K) e disposto all?interno dello space transformer; opportunamente, l?almeno una thermal pipe pu? avere una prima estremit? in corrispondenza di una estremit? del canale microfluidico e una seconda estremit? in contatto termico con il core.

Infine, secondo questo aspetto dell?invenzione, le strutture di scambio termico raffreddate a liquido possono includere una pluralit? di canali microfluidici realizzati all?interno dell?almeno una thermal pipe e dello space transformer.

Le caratteristiche e i vantaggi della scheda di misura secondo l'invenzione risulteranno dalla descrizione, fatta qui di seguito, di loro esempi di realizzazione dati a titolo indicativo e non limitativo con riferimento ai disegni allegati.

Breve descrizione dei disegni

In tali disegni:

- la Figura 1 mostra una vista in sezione schematica di una scheda di misura secondo una forma di realizzazione dell?invenzione;

- la Figura 2 mostra una vista in sezione schematica di una scheda di misura secondo una variante di realizzazione dell?invenzione;

- la Figura 3A mostra una vista in sezione schematica di una scheda di misura secondo una ulteriore variante di realizzazione dell?invenzione e le Figure 3B-3D mostrano schematicamente elementi compresi nella scheda di misura della Figura 3A; e

- le Figure 4, 5, 6, 7, 8 e 9 mostrano viste in sezione schematica di una scheda di misura secondo ulteriori varianti ancora di realizzazione dell?invenzione.

Descrizione dettagliata

Con riferimento a tali figure, e in particolare alla Figura 1, con 10 ? complessivamente indicata una scheda di misura comprendente almeno una testa di misura dotata di una pluralit? di sonde di contatto per il test di dispositivi elettronici, in particolare integrati su wafer, realizzata secondo la presente invenzione.

E' opportuno notare che le figure rappresentano viste schematiche della scheda secondo l?invenzione e non sono disegnate in scala, ma sono invece disegnate in modo da enfatizzare le caratteristiche importanti dell?invenzione.

Inoltre, i diversi aspetti dell?invenzione rappresentati a titolo esemplificativo nelle figure sono ovviamente combinabili tra loro e intercambiabili da una forma di realizzazione a un?altra.

Ulteriormente, elementi strutturalmente e funzionalmente uguali nelle diverse forme di realizzazione illustrate nelle varie figure e descritte nel seguito sono indicati con gli stessi riferimenti alfanumerici. Nella descrizione che segue, verranno usati termini relativi come ?sopra?, ?sotto?, ?verso l?alto?, ?verso il basso?, ?superiore?, ?inferiore? facendo riferimento alle illustrazioni delle soluzioni date nelle figure solo per semplificarne l?esposizione.

Infine, indicazioni di particolari geometrie (circolare, rettangolare) o della disposizione degli elementi (paralleli, ortogonali, contigui) nonch? il termine ?sostanzialmente? sono da intendersi sempre in relazione ad elementi fisici e non geometricamente astratti, e quindi devono sempre tenere in considerazione le tolleranze introdotte dal passaggio da un mondo matematico/geometrico puro al mondo reale.

In particolare, come illustrato in Figura 1, la scheda di misura 10 comprende una testa di misura 11 che alloggia una pluralit? di sonde di contatto 1. La testa di misura 11 illustrata ? di tipo verticale a sonde non bloccate e comprende almeno una piastra o guida superiore 2 e una piastra o guida inferiore 3, aventi rispettivi fori guida superiori 2A e fori guida inferiori 3A entro i quali scorrono le sonde di contatto 1.

Come convenzionale nel settore tecnico della presente invenzione, con il termine ?guida inferiore? si indica la guida disposta pi? in prossimit? di un dispositivo da testare e con il termine ?guida superiore? si indica la guida disposta pi? in prossimit? di una apparecchiatura di test connessa alla scheda di misura 10 che include la testa di misura 11, quando tale scheda di misura 10, e quindi la testa di misura 11, ? in condizioni operative, montata come elemento terminale di tale apparecchiatura di test.

Nell?esempio illustrato in Figura 1, la testa di misura 11 comprende altres? una piastra o guida intermedia 4, disposta parallelamente tra la guida superiore 2 e la guida inferiore 3, in particolare pi? in prossimit? di quest?ultima, la guida intermedia 4 essendo parimenti dotata di fori guida intermedi 4A entro cui scorrono le sonde di contatto 1. Tale forma di realizzazione a tre guide ? data puramente a titolo indicativo, la testa di misura 11 potendo comprendere un numero qualsivoglia di guide maggiore o uguale a uno.

La testa di misura 11 comprende anche un elemento di contenimento o housing 5, atto a solidarizzare la guida superiore 2, la guida inferiore 3 e la guida intermedia 4 e a racchiudere le sonde di contatto 1, una zona libera o zona d?aria 6 essendo definita all?interno dell?housing 5, in particolare tra la guida superiore 2 e la guida intermedia 4, tale zona d?aria 6 consentendo una flessione e deformazione delle sonde di contatto 1 durante il funzionamento della testa di misura 11.

Ciascuna delle sonde di contatto 1 comprende almeno una prima porzione di estremit? o punta di contatto 1A atta ad andare in battuta su un corrispondente pad di contatto 13A di un dispositivo da testare 13, in particolare integrato su un wafer semiconduttore 12, cos? da stabilire il desiderato contatto, in particolare un contatto elettrico, tra le sonde di contatto 1 della testa di misura 11 e i pad di contatto 13A del dispositivo da testare 13.

Ogni sonda di contatto 1 comprende ulteriormente una seconda porzione di estremit? o testa di contatto 1B atta a realizzare il contatto con una piastra principale 15 o main PCB di collegamento con una piastra di una apparecchiatura di test, indicata anche come cella di test 17. Tra la testa di contatto 1B e la punta di contatto 1A ? disposto un corpo di sonda 1C, astiforme e sostanzialmente disposto secondo una direzione di sviluppo longitudinale della sonda di contatto 1, in particolare ortogonale ad un piano ? su cui ? disposto il wafer semiconduttore 12 dove il dispositivo da testare 13 ? integrato, ovvero lungo l?asse z del riferimento locale della Figura 1.

La guida superiore 2, la guida inferiore 3 e la guida intermedia 4 sono elementi piastriformi disposti paralleli tra loro e al piano ? del wafer semiconduttore 12 e quindi del dispositivo da testare 13. Opportunamente, come visto in relazione alla tecnica nota, tali guide superiore 2, inferiore 3 e intermedia 4 sono shiftate tra loro, secondo una direzione tangenziale al piano ? del wafer semiconduttore 12 ovvero secondo l?asse x del riferimento locale della Figura 1, in modo da imporre una direzione di flessione preferenziale alle sonde di contatto 1. In virt? di questo shift delle guide, i fori guida in esse realizzati e che alloggiano una stessa sonda di contatto risultano non allineati tra loro rispetto ad una direzione ortogonale al piano ? del wafer semiconduttore 12, ovvero secondo l?asse z del riferimento locale della Figura 1, cosa che forza una flessione nel corpo di sonda 1C delle sonde di contatto 1 e determina tale direzione di flessione preferenziale delle stesse.

La scheda di misura 10 comprende inoltre una piastra intermedia disposta tra la testa di misura 11 e la piastra principale 15 e atta ad effettuare una trasformazione di spazio, in particolare in relazione alla distribuzione di pad di contatto sulle sue contrapposte facce e per questo indicata come space transformer 14.

Lo space transformer 14 presenta una prima faccia FA rivolta verso la piastra principale 15, ovvero una faccia superiore secondo il riferimento locale della Figura 1, comprendente una prima pluralit? di pad di contatto, indicati anche come pad tester side 14A. Lo space transformer 14 presenta inoltre una seconda faccia FB rivolta verso la testa di misura 11, ovvero una faccia inferiore secondo il riferimento locale della Figura 1, comprendente una seconda pluralit? di pad di contatto, indicati anche come pad probe side 14B, su cui vanno in battuta le teste di contatto 1B delle sonde di contatto 1, i pad probe side 14B essendo connessi ai pad tester side 14A mediante opportune metallizzazioni o track metalliche 14C realizzate all?interno dello space transformer 14.

La scheda di misura 10 comprende infine un irrigiditore 16 associato alla piastra principale 15 ed atto a migliorarne la planarit? e ad evitarne la curvatura, in particolare in caso di un aumento della temperatura durante il funzionamento della scheda di misura 10, ovvero durante le operazioni di testing.

Ulteriormente, connettori 18, in particolare viti di serraggio, sono utilizzati per solidarizzare la cella di test 17 con la scheda di misura 10, in particolare con la piastra principale 15.

Durante il funzionamento della scheda di misura 10, ovvero durante il test dei dispositivi da testare 13 integrati sul wafer semiconduttore 12, i diversi elementi che compongono la scheda di misura 10 diventano fonti di flussi di calore ed in particolare:

- un primo flusso di calore H1 viene scambiato tra il wafer semiconduttore 12, in particolare i dispositivi da testare 13 in esso integrati, e la testa di misura 11;

- un secondo flusso di calore H2 viene scambiato tra la testa di misura 11 e lo space transformer 14;

- un terzo flusso di calore H3 viene scambiato tra la testa di misura 11 e la piastra principale 15, attraverso l?aria circostante la testa di misura 11 all?interno della scheda di misura 10;

- un quarto flusso di calore H4 si sviluppa all?interno dello space transformer 14 e si muove verso la piastra principale 15; e

- un quinto flusso di calore H5 si sviluppa all?interno della piastra principale 15 e si muove verso l?irrigiditore 16.

Il primo flusso di calore H1 ? definito funzionale ed ? legato alle operazioni di testing e ai segnali che vengono scambiati mediante le sonde di contatto 1 della testa di misura 11, trasmessi sui pad di contatto 13A dei dispositivi da testare 13 integrati sul wafer semiconduttore 12 per effettuare il test di tali dispositivi.

Il secondo flusso di calore H2 ? dovuto al riscaldamento delle sonde di contatto 1 all?interno della testa di misura 11 per effetto Joule, a causa sempre dei segnali che attraversano tali sonde e che si trasferisce al space transformer 14 in virt? prevalentemente del contatto delle teste di contatto 1B di tali sonde di contatto 1 con i pad probe side 14B dello space transformer 14.

Il terzo flusso di calore H3 ? legato al riscaldamento dell?aria all?interno della scheda di misura 10, in particolare in virt? del trasferimento dalla struttura di sostegno (chuck) del wafer semiconduttore 12 che, durante le operazioni di testing, si surriscalda.

Il quarto flusso di calore H4 e il quinto flusso di calore H5 si sviluppano, sempre per effetto Joule, all?interno dello space transformer 14 e della piastra principale 15, rispettivamente, in virt? dei segnali trasportati all?interno di tali elementi.

Altri elementi della scheda di misura 10 sono invece responsabili di una dispersione di calore ed in particolare:

- un primo flusso di dispersione di calore F1 viene generato in virt? dell?aria presente tra la piastra principale 15 e la cella di test 17 e si muove in direzione della cella di test 17;

- un secondo flusso di dispersione di calore F2 viene generato dai connettori 18 e si muove in direzione della cella di test 17; e

- un terzo flusso di dispersione di calore F3 si instaura tra l?irrigiditore 16 e la cella di test 17, in corrispondenza di un?area di contatto tra tali elementi, anche il terzo flusso di dispersione di calore F3 muovendosi in direzione della cella di test 17.

Lo space transformer 14 e la testa di misura 11 risultano essere gli elementi compresi nella scheda di misura 10 maggiormente esposti allo stress da alte temperature.

Vantaggiosamente secondo la presente invenzione, la scheda di misura 10 comprende ulteriormente un dispositivo di dispersione di calore 20 in grado di migliorare lo scambio termico della scheda di misura 10 e ridurre i problemi legati al surriscaldamento dei suoi elementi.

Secondo una prima forma di realizzazione illustrata in Figura 1, il dispositivo di dispersione di calore 20 comprende almeno un tubo di calore o thermal pipe 19, nell?esempio in figura una coppia di thermal pipe 19 disposte all?interno dell?irrigiditore 16 e in grado di mettere in contatto termico la piastra principale 15 e la cella di test 17. E? ovvio che la presenza di due thermal pipe 19 nel dispositivo di dispersione di calore 20 ? data a puro titolo indicativo e non limitativo, tale dispositivo di dispersione di calore 20 potendo comprendere un numero qualsivoglia, maggiore di uno, di thermal pipe 19.

In particolare, ciascuna thermal pipe 19 comprende una prima estremit? 19A in contatto termico con la cella di test 17, preferibilmente in appoggio su tale cella di test 17, e una seconda estremit? 19B in contatto termico con la piastra principale 15, preferibilmente in appoggio su tale piastra principale 15. La prima estremit? 19A ? disposta in corrispondenza di una prima faccia FC dell?irrigiditore 16, in particolare una faccia superiore considerando il riferimento locale della Figura 1, ovvero rivolta verso la cella di test 17, e la seconda estremit? 19B ? disposta in corrispondenza di una seconda faccia FD dell?irrigiditore 16, in particolare una faccia inferiore considerando il riferimento locale della Figura 1, ovvero rivolta verso la piastra principale 15. Ciascuna thermal pipe 19 ? posizionata in modo che la prima estremit? 19A si trovi in corrispondenza di una porzione della prima faccia FC dell?irrigiditore 16 in contatto con la cella di test 17 e la seconda estremit? 19B si trovi in corrispondenza di una porzione della seconda faccia FD dell?irrigiditore 16 in contatto con la piastra principale 15, cos? da realizzare un collegamento termico tra la piastra principale 15 e la cella di test 17. Ulteriormente, la prima estremit? 19A presenta una configurazione allargata di appoggio sulla prima faccia FC dell?irrigiditore 16.

Opportunamente, le thermal pipe 19 del dispositivo di dispersione di calore 20 generano un flusso di dispersione di calore addizionale F* in grado di migliorare in modo significativo la dispersione del calore prodotto all?interno della scheda di misura 10. A tale scopo, le thermal pipe 19 sono opportunamente realizzate mediante materiali ad alta conducibilit? termica ?, scelti tra materiali metallici o inorganici.

Preferibilmente, le thermal pipe 19 sono realizzate mediante un materiale con conducibilit? termica ? maggiore di 100 W/(m?K), preferibilmente maggiore di 500 W/(m?K).

Pi? in particolare, le thermal pipe 19 possono essere realizzate in un materiale scelto tra rame, alluminio, nitruro di alluminio, nitruro di silicio, carburo di silicio e CVD-D (Chemical Vapor Deposition-Diamond).

La seconda estremit? 19B di ciascuna thermal pipe 19 ? in appoggio su una prima faccia FE della piastra principale 15, in particolare una faccia superiore secondo il riferimento locale della Figura 1, tale prima faccia FE della piastra principale 15 essendo in contatto con la seconda faccia FD dell?irrigiditore 16. In alternativa, la seconda estremit? 19B pu? essere saldata o incollata mediante una colla termica o anche solidarizzata mediante aggraffatura (crimping) a tale prima faccia FE della piastra principale 15.

In una forma preferita di realizzazione, le thermal pipe 19 sono realizzate mediante colonne di metallo, ad esempio rame, crimpate a realizzare di fatto un materiale composito, che viene quindi lappato in corrispondenza della prima e seconda estremit? 19A, 19B di tali thermal pipe 19 per avere una configurazione finale planare e un blocco monolitico con aumentata conducibilit? termica verticale.

Ulteriormente, apposite aree di contatto o thermal pad 15E possono essere predisposti sulla prima faccia FE della piastra principale 15 per realizzare superfici di appoggio delle seconde estremit? 19B delle thermal pipe 19.

Si sottolinea che, grazie alla presenza del dispositivo di dispersione di calore 20 e delle sue thermal pipe 19 che mettono in collegamento termico la piastra principale 15 e la cella di test 17 si realizza sostanzialmente un aumento della conducibilit? termica della piastra principale 15 con una migliorata dispersione del calore prodotto dalla scheda di misura 10 durante il suo funzionamento.

Secondo una variante di realizzazione, le thermal pipe 19 del dispositivo di dispersione di calore 20 possono essere realizzate in modo da attraversare completamente la piastra principale 15 e contattare termicamente lo space transformer 14, come schematicamente illustrato in Figura 2.

E? possibile inoltre realizzare ciascuna thermal pipe 19 in modo da comprendere una sezione 19S a diametro ridotto, all?interno della piastra principale 15. In tal caso, ciascuna thermal pipe 19 comprende una prima estremit? 19A disposta in corrispondenza della prima faccia FC dell?irrigiditore 16 e una seconda estremit? 19B disposta in corrispondenza di una seconda faccia FF, contrapposta alla prima faccia FE, della piastra principale 15, in particolare una faccia inferiore secondo il riferimento locale della Figura 2, tale seconda faccia FF essendo in contatto con lo space transformer 14, nonch? un punto 19C di cambio di sezione, disposto in corrispondenza della prima faccia FE della piastra principale 15, a partire dal quale si sviluppa, attraversando la piastra principale 15, la sezione 19S a diametro ridotto.

Apposite aree di contatto o thermal pad 15F possono anche in tal caso essere predisposti sulla seconda faccia FF della piastra principale 15 per realizzare superfici di appoggio delle seconde estremit? 19B delle thermal pipe 19.

Le thermal pipe 19 sono opportunamente realizzate mediante materiali ad alta conducibilit? termica ?, scelti tra materiali metallici o inorganici, tali materiali avendo conducibilit? termica ? maggiore di 100 W/(m?K), preferibilmente maggiore di 500 W/(m?K) e potendo essere scelti tra rame, alluminio, nitruro di alluminio, nitruro di silicio, carburo di silicio e CVD-D (Chemical Vapor Deposition-Diamond), come sopra indicato.

Thermal pipe 19 come sopra descritte in relazione alle forme di realizzazione delle Figure 1 e 2, nella forma sostanzialmente di bacchette di metallo solido, sono comunemente indicate come thermal pipe passive.

E? altres? possibile utilizzare thermal pipe 19 di tipo attivo, con trasferimento di calore a liquido. In tal caso, il dispositivo di dispersione di calore 20 comprende, oltre ad almeno una thermal pipe 19, almeno un radiatore, associato alla thermal pipe 19, per il trasferimento del calore all?esterno della thermal pipe 19 stessa.

Pi? in particolare, nell?esempio illustrato in Figura 3A, il dispositivo di dispersione di calore 20 comprende una coppia di thermal pipe 19, ciascuna thermal pipe 19 avendo una prima estremit? 19A associata ad un primo radiatore 21A disposto sulla piastra principale 15, in particolare in corrispondenza della sua prima faccia FE rivolta verso la cella di test 17, ed una seconda estremit? 19B associata ad un secondo radiatore 21B disposto sullo space transformer 14, in particolare in corrispondenza della sua seconda faccia FB rivolta verso la testa di misura 11. Opportunamente, il primo radiatore 21A viene posizionato in una porzione della prima faccia FE della piastra principale 15 dove la stessa non ? in contatto con l?irrigiditore 16 ed il secondo radiatore 21B viene posizionato in una porzione della seconda faccia FB dello space transformer 14 dove non sono presenti i pad probe side 14B su cui si attestano le teste di contatto 1B delle sonde di contatto 1 della testa di misura 11, cos? da non interferire con il funzionamento della scheda di misura 10 e della testa di misura 11 in essa compresa.

Ciascuna thermal pipe 19 attiva comprende, come illustrato schematicamente in Figura 3B, in corrispondenza della sua seconda estremit? 19B, una camera di evaporazione 22B, in cui scorre un liquido che viene trasformato in vapore dal calore prodotto dalla scheda di misura 10 e viene trasportato lungo la thermal pipe 19 verso una camera di condensazione 22A disposta in corrispondenza della prima estremit? 19A, dove il vapore viene nuovamente trasformato in liquido, rilasciando il calore al primo radiatore 21A disposto sulla piastra principale 15, il liquido tornando quindi alla camera di evaporazione 22B per ricominciare il processo.

Il dispositivo di dispersione di calore 20 cos? ottenuto ? illustrato schematicamente in Figura 3C, comprendente thermal pipe 19 disposte tra il primo radiatore 21A e il secondo radiatore 21B, il primo radiatore 21A essendo altres? illustrato in maggior dettaglio in Figura 3D, dove vengono mostrate anche le seconde estremit? 19B delle thermal pipe 19 associate a tale secondo radiatore 21B.

Secondo un?ulteriore variante di realizzazione, schematicamente illustrata in Figura 4, le thermal pipe 19 possono altres? essere realizzate in modo da penetrare nell?housing 5 della testa di misura 11 ed essere in contatto termico con esso, cos? da eliminare il calore prodotto nella testa di misura 11 e raffreddare l?housing 5 stesso. In particolare, in tal caso la seconda estremit? 19B delle thermal pipe 19 ? disposta all?interno dell?housing 5.

E? altres? possibile realizzare il dispositivo di dispersione di calore 20 in modo da comprendere ulteriormente uno strato di rivestimento 23, realizzato mediante un materiale ad elevata conducibilit? termica ?, ovvero maggiore di 100 W/(m?K), preferibilmente maggiore di 500 W/(m?K), disposto su una delle guide della testa di misura 11 (anche in corrispondenza dell?housing 5) in contatto con la seconda estremit? 19B delle thermal pipe 19. Pi? in particolare, lo strato di rivestimento 23 pu? essere realizzato in un materiale scelto tra nitruro di silicio, carburo di silicio e CVD-D (Chemical Vapor Deposition-Diamond).

Nell?esempio di Figura 4, lo strato di rivestimento 23 ? disposto in corrispondenza di una faccia della guida intermedia 4, in particolare una faccia superiore considerando il riferimento locale della Figura 4, e si sviluppa anche in corrispondenza dell?housing 5, la seconda estremit? 19B di ciascuna thermal pipe 19 essendo in contatto termico con tale strato di rivestimento 23 all?interno dell?housing 5.

In alternativa, come schematicamente illustrato in Figura 5, le thermal pipe 19 possono essere realizzate all?esterno dell?housing 5 ma all?interno della testa di misura 11, in corrispondenza della zona d?aria 6. In particolare, la seconda estremit? 19B di tali thermal pipe 19 ? disposta all?interno di tale zona d?aria 6, opportunamente in una zona dove la thermal pipe 19 non corre il rischio di entrare in contatto con le sonde di contatto 1 durante il normale funzionamento della scheda di misura 10, quindi anche quando tali sonde di contatto 1 flettono e si deformano in occasione del contatto premente delle loro punte di contatto 1A sui pad di contatto 13A del dispositivo da testare 13. Anche in tal caso, ? possibile prevedere uno strato di rivestimento 23, realizzato mediante un materiale ad elevata conducibilit? termica ?, ovvero maggiore di 100 W/(m?K), preferibilmente maggiore di 500 W/(m?K), che pu? essere realizzato in un materiale scelto tra nitruro di silicio, carburo di silicio e CVD-D (Chemical Vapor Deposition-Diamond) e disposto su una delle guide della testa di misura 11 in contatto con la seconda estremit? 19B delle thermal pipe 19.

Nell?esempio di Figura 5, lo strato di rivestimento 23 ? disposto in corrispondenza di una faccia della guida intermedia 4, in particolare una faccia superiore considerando il riferimento locale della Figura 5, la seconda estremit? 19B di ciascuna thermal pipe 19 essendo in contatto termico con tale strato di rivestimento 23 all?interno della zona d?aria 6, preferibilmente in contatto premente su tale strato di rivestimento 23 che si estende anche in corrispondenza di tale zona d?aria 6. Sebbene non illustrato nelle figure, ? possibile realizzare lo strato di rivestimento 23 sulla porzione della guida intermedia 4 che si trova nella zona d?aria 6, senza che tale strato di rivestimento 23 prosegua anche in corrispondenza dell?housing 5.

E? altres? possibile realizzare il dispositivo di dispersione di calore 20 in modo da comprendere thermal pipe 19 configurate con la seconda estremit? 19B disposta all?interno della zona d?aria 6, associata ad un elemento di accumulo termico 24B, ad esempio disposto in corrispondenza di una delle guide della testa di misura 11, quale la guida superiore 2, come illustrato in Figura 6. In particolare, nell?esempio di Figura 6, l?elemento di accumulo termico 24B ? disposto su una faccia di una guida che si affaccia nella zona d?aria 6, in particolare una faccia inferiore della guida superiore 2, considerando il riferimento locale della Figura 6.

Opportunamente, tale elemento di accumulo termico 24B aiuta la raccolta del calore generato all?interno della testa di misura 11 per la sua successiva eliminazione, migliorando la gestione termica della scheda di misura 10 nel suo complesso. Anche in tal caso, ? possibile prevedere di utilizzare uno strato di rivestimento ad elevata conducibilit? termica (non illustrato in Figura 6) associato ad una delle guide, ad esempio la guida intermedia 4 come negli esempi delle Figure 4 e 5, per migliorare il trasferimento del calore all?interno della testa di misura 11 verso le thermal pipe 19 e in particolare verso l?elemento di accumulo termico 24B che si affaccia su tale guida intermedia 4.

In una ulteriore variante di realizzazione illustrata in Figura 7, il dispositivo di dispersione di calore 20 comprende un core 25 realizzato all?interno dello space transformer 14; in particolare, tale space transformer 14 pu? essere nella forma di un multistrato e comprendere il core 25. Opportunamente, tale core 25 viene realizzato mediante un materiale ad alta conducibilit? termica ?, ovvero con conducibilit? termica ? maggiore di 100 W/(m?K), preferibilmente maggiore di 500 W/(m?K). Inoltre, le seconde estremit? 19B delle thermal pipe 19 sono realizzate in modo da essere in contatto termico con tale core 25, che migliora il trasferimento di calore dall?interno dello space transformer 14 verso le thermal pipe 19.

E? altres? possibile realizzare il core 25 in modo da comprendere una porzione periferica 25C esposta rispetto allo space transformer 14, ovvero agli altri strati che compongono tale space transformer 14 se nella forma di un multistrato, tale porzione periferica 25C aiutando ulteriormente la dispersione di calore dall?interno dello space transformer 14 grazie al suo contatto con l?aria circostante la scheda di misura 10. Secondo una variante di realizzazione non illustrata, strati conduttivi possono essere predisposti sulle contrapposte superfici della porzione periferica 25C esposta del core 25, cos? da ulteriormente facilitare la dispersione di calore in aria.

La presenza del core 25 realizzato mediante un materiale ad alta conducibilit? termica consente in particolare di ottenere un?ottimale raccolta e successiva dispersione del calore prodotto nello space transformer 14 durante le operazioni di testing effettuate mediante la scheda di misura 10, aiutando anche la raccolta e dispersione di calore generato nella testa di misura 11, in particolare grazie al collegamento con tale space transformer 14 delle sonde di contatto 1 in essa contenute.

Opportunamente, il core 25 pu? essere realizzato in un materiale avente rigidit? elevata, ovvero un alto valore del modulo di elasticit? alla trazione o modulo di Young E, in particolare maggiore di 30000 MPa, preferibilmente maggiore di 1200000 MPa, cos? da costituire un supporto meccanico per lo space transformer 14, che pu? comprendere una pluralit? di strati opportunamente sovrapposti tra loro e al core 25, tale pluralit? di strati essendo sostenuti meccanicamente proprio dal core 25.

Il core 25 ? inoltre realizzato in un materiale non conduttivo, cos? da non interferire con il funzionamento elettrico dello space transformer 14.

Il core 25 pu? in particolare essere realizzato mediante nitruro di silicio, carburo di silicio o CVD-D (Chemical Vapor Deposition-Diamond), preferibilmente CVD-D, materiali sostanzialmente dielettrici, con una elevata conducibilit? termica ? e con una rigidit? sufficiente a sostenere gli strati dello space transformer 14, in particolare strati organici atti a formare un multi-strato organico (MLO) oppure strati metallici e ceramici a formare un multistrato a base ceramica o MLC (Multi Layer Ceramic).

Il core 25 stesso pu? altres? essere realizzato mediante una pluralit? di strati di materiali diversi, uniti tra loro, cos? da migliorare le prestazioni meccaniche di tale core 25 pur garantendo un buon livello di scambio termico. Tra i materiali utilizzati per realizzare i diversi strati del core 25 possono essere parimenti considerati nitruro di silicio, carburo di silicio e CVD-D (Chemical Vapor Deposition-Diamond), per indicarne alcuni.

Ulteriormente, come schematicamente illustrato in Figura 8, il dispositivo di dispersione di calore 20 pu? altres? comprendere strutture di scambio termico raffreddate ad aria 26, includenti essenzialmente uno scambiatore 26A in corrispondenza della prima estremit? 19A delle thermal pipe 19 ed un corrispondente fan coil 26B atto a generare aria di raffreddamento per tale scambiatore 26A. Nell?esempio illustrato in Figura 8, le thermal pipe 19 hanno in particolare la seconda estremit? 19B in contatto termico con il core 25 realizzato nello space transformer 14, preferibilmente in appoggio su tale core 25.

In alternativa, come schematicamente illustrato in Figura 9, il dispositivo di dispersione di calore 20 pu? comprendere strutture di scambio termico raffreddate a liquido, nella forma di un canale microfluidico 27 realizzato all?interno delle thermal pipe 19 e dello space transformer 14 ed attraversato da un liquido di raffreddamento 28 a partire da un ugello di ingresso 27A fino ad un ugello di uscita 27B, preferibilmente realizzati in corrispondenza di prime estremit? 19A di differenti thermal pipe 19. Nell?esempio illustrato in Figura 9, le thermal pipe 19 hanno le rispettive seconde estremit? 19B in contatto termico con il core 25 realizzato nello space transformer 14, preferibilmente in appoggio su tale core 25.

Il canale microfluidico 27 che attraversa le thermal pipe 19 e lo space transformer 14 per il passaggio del liquido di raffreddamento 28 pu? essere realizzato mediante foratura laser. Preferibilmente, tale canale microfluidico 27 ? realizzato in prossimit? del core 25 cos? da migliorare lo scambio termico con esso.

La presenza del liquido di raffreddamento 28 trasportato dal canale microfluidico 27 consente di realizzare un raffreddamento a liquido che interessa l?intero space transformer 14, oltre alle thermal pipe 19, in grado quindi di migliorare in maniera significativa l?efficienza dello scambio termico realizzato da tale space transformer 14, in particolare dal suo core 25.

E? ovviamente possibile prevedere la presenza di una pluralit? di canali microfluidici predisposti nelle thermal pipe 19 e nello space transformer 14 per il trasporto del liquido di raffreddamento 28.

In conclusione, vantaggiosamente secondo l?invenzione, la scheda di misura dotata di un dispositivo di dispersione di calore comprendente thermal pipe ? in grado di disperdere efficacemente eventuale calore prodotto nella scheda di misura in virt? del test di un dispositivo integrato, soprattutto nel caso di operazioni di test utilizzanti segnali di potenza. In tal modo, la scheda di misura presenta nel suo complesso una migliorata gestione termica, che consente di ridurre i casi di malfunzionamento legati alle deformazioni degli elementi che la compongono causate dal calore prodotto all?interno della scheda di misura durante il suo funzionamento.

Una tale scheda di misura risulta quindi essere adatta ad applicazioni in cui le operazioni di test riscaldano in maniera importante la scheda nel suo complesso, garantendo un corretto funzionamento della stessa ed evitando qualsiasi deformazione degli elementi che la compongono, quale ad esempio la testa di misura e lo space transformer, deformazione che potrebbe inficiare il buon esito del test.

La dispersione di calore risulta ulteriormente migliorata nel caso in cui il dispositivo di dispersione di calore comprenda thermal pipe attive associate a dissipatori di calore. Ulteriormente, le prestazioni in temperatura della scheda di misura risultano migliorate quando il dispositivo di dispersione di calore comprende strutture di scambio termico raffreddate ad aria oppure a liquido.

Inoltre, l?utilizzo nella scheda di misura di uno space transformer dotato di un core realizzato con un materiale ad elevata conducibilit?, eventualmente comprendente una porzione periferica esposta all?aria, migliora lo scambio termico della scheda di misura nel suo complesso; qualora il core venga opportunamente fabbricato in un materiale con rigidit? sufficiente, esso ? altres? in grado di realizzare un supporto meccanico per altri strati, in particolare organici, che possono formare lo space transformer stesso.

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

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Scheda di misura (10) atta a essere montata in un?apparecchiatura di test di dispositivi elettronici in contatto con una cella di test (17) di detta apparecchiatura, detta scheda di misura (10) comprendendo almeno una testa di misura (11) che alloggia una pluralit? di sonde di contatto (1) ed ? disposta tra un dispositivo da testare (13) e uno space transformer (14), a sua volta in contatto con una piastra principale (15) atta ad essere connessa a detta cella di test (17) e dotata di un irrigiditore (16), caratterizzata dal fatto di comprendere un dispositivo di dispersione di calore (20) dotato di almeno una thermal pipe (19) atta a mettere in collegamento termico detta scheda di misura (10) e detta cella di test (17) e a realizzare una dispersione di un calore generato all?interno di detta scheda di misura (10) durante il suo funzionamento.

2. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta almeno una thermal pipe (19) ? di tipo passivo e realizzata mediante un materiale con conducibilit? termica maggiore di 100 W/(m?K), preferibilmente maggiore di 500 W/(m?K).

3. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta almeno una thermal pipe (19) ? realizzata in un materiale scelto tra rame, alluminio, nitruro di alluminio, nitruro di silicio, carburo di silicio e CVD-D (Chemical Vapor Deposition-Diamond).

4. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta almeno una thermal pipe (19) comprende una prima estremit? (19A) in contatto termico con detta cella di test (17), preferibilmente in appoggio su detta cella di test (17) e una seconda estremit? (19B) in contatto termico con detta piastra principale (15), preferibilmente in appoggio su detta piastra principale (15).

5. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detta prima estremit? (19A) di detta almeno una thermal pipe (19) ? disposta in corrispondenza di una porzione di una prima faccia (FC) di detto irrigiditore (16) in contatto con detta cella di test (17) e detta seconda estremit? (19B) di detta almeno una thermal pipe (19) ? disposta in corrispondenza di una porzione di una seconda faccia (FD) di detto irrigiditore (16) in contatto con detta piastra principale (15).

6. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detta seconda estremit? (19B) di detta almeno una thermal pipe (19) ? associata ad una prima faccia (FE) di detta piastra principale (15) mediante uno dei seguenti metodi: contatto premente, saldatura, incollaggio mediante colla termica, aggraffatura.

7. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detta piastra principale (15) comprende almeno un?area di contatto (15E) formata su detta prima faccia (FE) e atta a realizzare una superficie di appoggio di detta seconda estremit? (19B) di detta almeno una thermal pipe (19).

8. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta almeno una thermal pipe (19) comprende una prima estremit? (19A) in contatto termico con detta cella di test (17), preferibilmente in appoggio su detta cella di test (17) e una seconda estremit? (19B) in contatto termico con detto space transformer (14), preferibilmente in appoggio su detto space transformer (14), detta almeno una thermal pipe (19) attraversando detta piastra principale (15).

9. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detta almeno una thermal pipe (19) comprende una sezione a diametro ridotto (19S), all?interno di detta piastra principale (15) e un punto di cambio di sezione (19C) a partire dal quale si sviluppa, attraversando detta piastra principale (15), detta sezione a diametro ridotto (19S), detto punto di cambio di sezione (19C) essendo preferibilmente disposto in corrispondenza di una porzione di detta piastra principale (15) in contatto con detto irrigiditore (16).

10. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta almeno una thermal pipe (19) ? di tipo attivo con trasferimento di calore a liquido e detto dispositivo di dispersione di calore (20) comprende almeno un radiatore associato a detta almeno una thermal pipe (19).

11. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che detta almeno una thermal pipe (19) ha una prima estremit? (19A) associata ad un primo radiatore (21A) disposto su detta piastra principale (15) in corrispondenza di una sua faccia (FE) rivolta verso detta cella di test (17) e una seconda estremit? (19B) associata ad un secondo radiatore (21B) disposto su detto space transformer (14) in corrispondenza di una sua faccia (FB) rivolta verso detta testa di misura (11).

12. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che detta almeno una thermal pipe (19) comprende, in corrispondenza di detta sua seconda estremit? (19B), una camera di evaporazione (22B), in cui scorre un liquido che viene trasformato in vapore dal calore prodotto da detta scheda di misura (10) e viene trasportato lungo detta almeno una thermal pipe (19) verso una camera di condensazione (22A) disposta in corrispondenza di detta prima estremit? (19A) di detta almeno una thermal pipe (19), dove detto vapore viene nuovamente trasformato in liquido, rilasciando calore a detto primo radiatore (21A), detto liquido tornando quindi a detta camera di evaporazione (22B).

13. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta almeno una thermal pipe (19) comprende una prima estremit? (19A) in contatto termico con detta cella di test (17), preferibilmente in appoggio su detta cella di test (17) e una seconda estremit? (19B) in contatto termico con detta testa di misura (11).

14. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che detta seconda estremit? (19B) di detta almeno una thermal pipe (19) ? all?interno di un housing (5) di detta testa di misura (11).

15. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che detta seconda estremit? (19B) di detta almeno una thermal pipe (19) ? in una zona d?aria (6) all?interno di detta testa di misura (11).

16. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 15, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di dispersione di calore (20) comprende ulteriormente un elemento di accumulo termico (24B) associato a detta seconda estremit? (19B) di detta almeno una thermal pipe (19).

17. Scheda di misura (10) secondo una delle rivendicazioni da 13 a 16, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di dispersione di calore (20) comprende ulteriormente uno strato di rivestimento (23) disposto su una guida (2, 3, 4) di detta testa di misura (11), preferibilmente in contatto con detta seconda estremit? (19B) di detta almeno una thermal pipe (19).

18. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 17, caratterizzata dal fatto che detto strato di rivestimento (23) ? realizzato mediante un materiale avente conducibilit? termica maggiore di 100 W/(m?K), preferibilmente maggiore di 500 W/(m?K).

19. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 18, caratterizzata dal fatto che detto strato di rivestimento (23) ? realizzato mediante un materiale scelto tra nitruro di silicio, carburo di silicio e CVD-D (Chemical Vapor Deposition-Diamond).

20. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di dispersione di calore (20) comprende ulteriormente un core (25) realizzato all?interno di detto space transformer (14), detta almeno una thermal pipe (19) avendo una prima estremit? (19A) in contatto termico con detta cella di test (17) e una seconda estremit? (19B) in contatto termico con detto core (25), detto core (25) essendo realizzato mediante un materiale con conducibilit? termica maggiore di 100 W/(m?K), preferibilmente maggiore di 500 W/(m?K).

21. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 20, caratterizzata dal fatto che detto core (25) comprende una porzione periferica (25C) esposta all?aria al di fuori di detto space transformer (14).

22. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 20, caratterizzata dal fatto che detto core (25) ? realizzato in un materiale avente un valore del modulo di Young maggiore di 30000 MPa, preferibilmente maggiore di 1200000 Mpa.

23. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 20, caratterizzata dal fatto che detto core (25) ? realizzato in un materiale scelto tra nitruro di silicio, carburo di silicio e CVD-D (Chemical Vapor Deposition-Diamond), preferibilmente CVD-D.

24. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di dispersione di calore (20) comprende ulteriormente strutture di scambio termico raffreddate ad aria (26) includenti almeno uno scambiatore (26A) e un fan coil (26B) atto a generare aria di raffreddamento per detto scambiatore (26A), nonch? un core (25) realizzato mediante un materiale con conducibilit? termica maggiore di 100 W/(m?K), preferibilmente maggiore di 500 W/(m?K) e disposto all?interno di detto space transformer (14), detta almeno una thermal pipe (19) avendo una prima estremit? (19A) in contatto termico con detto scambiatore (26A) e una seconda estremit? (19B) in contatto termico con detto core (25).

25. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di dispersione di calore (20) comprende ulteriormente strutture di scambio termico raffreddate a liquido includenti almeno un canale microfluidico (27) realizzato all?interno di detta almeno una thermal pipe (19) e di detto space transformer (14) e attraversato da un liquido di raffreddamento (28), nonch? un core (25) realizzato mediante un materiale con conducibilit? termica maggiore di 100 W/(m?K), preferibilmente maggiore di 500 W/(m?K) e disposto all?interno di detto space transformer (14), detta almeno una thermal pipe (19) avendo una prima estremit? (19A) in corrispondenza di una estremit? (27A, 27B) di detto canale microfluidico (27) e una seconda estremit? (19B) in contatto termico con detto core (25).

26. Scheda di misura (10) secondo la rivendicazione 25, caratterizzata dal fatto che dette strutture di scambio termico raffreddate a liquido includono una pluralit? di canali microfluidici realizzati all?interno di detta almeno una thermal pipe (19) e di detto space transformer (14).