Procedimientos y dispositivos de solicitación a esfuerzo de un circuito integrado.

Dispositivo de solicitación a esfuerzo (2) de un circuito integrado (1) que incluye una pastilla electrónica

(10) montada dentro de una envolvente (12), incluyendo el dispositivo una fuente de esfuerzo térmico (20), y que se caracteriza por incluir un órgano de acoplamiento (22), térmicamente conductor, destinado a ser acoplado térmicamente a la fuente de esfuerzo térmico (20) en la solicitación a esfuerzo, y por que el órgano de acoplamiento (22) incluye un extremo (220) de geometría adaptada para ser introducido en una abertura de geometría predefinida que ha de realizarse en la envolvente (12) del circuito integrado (1), permitiendo dicha abertura un acceso mecánico a una cara (102) de la pastilla electrónica (10), al objeto de acoplar térmicamente una cara de acoplamiento (222) de este extremo (220) con dicha cara (102) de la pastilla electrónica (10).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/056235.

Solicitante: Airbus Group SAS.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 37, BOULEVARD DE MONTMORENCY 75016 PARIS FRANCIA.

Inventor/es: MOLIERE,FLORIAN, MORAND,SÉBASTIEN, DOUIN,ALEXANDRE, SALVATERRA,GÉRARD, BINOIS,CHRISTIAN, PEYRE,DANIEL.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DE VARIABLES ELECTRICAS; MEDIDA DE VARIABLES... > Dispositivos para verificar propiedades eléctricas;... > G01R31/28 (Ensayo de circuitos electrónicos, p. ej. con la ayuda de un trazador de señales (probando equipos durante la operación de espera o tiempo de inactividad G06F 11/22))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Detalles de dispositivos semiconductores o de otros... > H01L23/34 (Disposiciones para la refrigeración, el calentamiento, la ventilación o la compensación de la temperatura)

PDF original: ES-2545008_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimientos y dispositivos de solicitación a esfuerzo de un circuito integrado La presente invención pertenece al ámbito del análisis de los circuitos integrados y, más en particular, se refiere a los procedimientos de análisis del funcionamiento de circuitos integrados sometidos a esfuerzos térmicos.

Los circuitos integrados, antes de su implementación, generalmente son sometidos a procedimientos de análisis en cuyo transcurso estos circuitos integrados se ven sometidos especialmente a esfuerzos representativos de los esfuerzos operativos, es decir, esfuerzos a los que son susceptibles de verse confrontados en su entorno final.

Estos procedimientos de análisis resultan ser particularmente importantes, en especial para los circuitos integrados llevados a operar en entornos muy exigentes, tales como circuitos integrados que deben ser implementados en misiones espaciales y/o militares, en aeronaves, en centrales energéticas, etc.

A lo largo de un procedimiento de análisis, es corriente someter el circuito integrado en funcionamiento a un esfuerzo térmico, que se corresponde por ejemplo con un esfuerzo térmico operativo (hablamos entonces de prueba de funcionamiento) , o a un esfuerzo térmico aplicado en vistas a acelerar el envejecimiento de dicho circuito integrado (hablamos entonces de prueba de envejecimiento) .

Para aplicar un esfuerzo térmico a un circuito integrado, se conoce colocar el mismo, acompañado de su dispositivo de prueba, dentro de un recinto cerrado equipado con un sistema de calefacción o de enfriamiento (véase, por ejemplo, la solicitud de patente US 2009/174427 A1) .

Por "dispositivo de prueba", se entiende el dispositivo dentro del cual se monta el circuito integrado para encargarse de su funcionamiento a lo largo del procedimiento de análisis. En particular, el dispositivo de prueba incluye al menos un circuito impreso, llamado "tarjeta madre", sobre el que se monta, directa o indirectamente, el circuito integrado por mediación de otro circuito impreso, llamado "tarjeta hija", que hace de interfaz con la tarjeta madre.

Sobre el dispositivo de prueba se montan otros componentes electrónicos, y se comprende que estos componentes electrónicos estarán sometidos al mismo esfuerzo térmico. En caso de fallo, será difícil identificar si el problema proviene del circuito integrado sometido a prueba o de otro componente electrónico del dispositivo de prueba.

Se conoce, para limitar el referido problema, montar el circuito integrado que se va a someter a prueba sobre una tarjeta hija que se ubica dentro del recinto cerrado, y colocar la tarjeta madre en el exterior del recinto. No obstante, esta solución no es de aplicación en los circuitos integrados que funcionan a muy altas frecuencias (por ejemplo, del orden del gigahercio para memorias SDRAM DDR3 actuales) . En efecto, cuando la tarjeta madre y la tarjeta hija están alejadas, el tiempo de propagación de las señales en la interfaz entre la tarjeta madre y la tarjeta hija pasa a ser demasiado largo, consecuencia de las capacidades parásitas sobre esa interfaz.

Otro problema radica en el hecho de que los circuitos integrados generalmente se materializan en forma de una pastilla electrónica, al menos en parte de material semiconductor (silicio, germanio, arseniuro de galio, etc.) , encapsulada en una envolvente dotada de conexiones externas (espigas, matriz de bolas, etc.) acopladas eléctricamente a la pastilla electrónica (véase, por ejemplo, la patente US 5045914 A) .

El esfuerzo térmico aplicado por medio del recinto cerrado se centra en la temperatura ambiente en el interior de ese recinto. Por lo tanto, este esfuerzo térmico se aplica sobre la envolvente, la cual se caracteriza por una resistencia térmica propia. La temperatura de la envolvente es diferente de la temperatura de la unión de la pastilla electrónica, mientras que, en la práctica, esta temperatura de la unión es la que se pretende tener controlada.

La presente invención tiene como objetivo proponer una solución que permita tener controlada la temperatura de la unión de la pastilla electrónica, sin dañar los componentes electrónicos vecinos.

Es otro objetivo de la invención proponer una solución que permita aplicar un esfuerzo térmico local simultáneamente a un esfuerzo de radiación. Es otro objetivo de la invención proponer una solución aplicable a circuitos integrados de formas y de dimensiones diferentes.

De acuerdo con un primer aspecto, la invención se refiere a un dispositivo de solicitación a esfuerzo de un circuito integrado que incluye una pastilla electrónica montada dentro de una envolvente, incluyendo dicho dispositivo una fuente de esfuerzo térmico.

Adicionalmente, el dispositivo incluye un órgano de acoplamiento, térmicamente conductor, destinado a ser acoplado térmicamente a la fuente de esfuerzo térmico en la solicitación a esfuerzo. El órgano de acoplamiento incluye un extremo de geometría adaptada para ser introducido en una abertura de geometría predefinida que ha de realizarse en la envolvente del circuito integrado, al objeto de acoplar térmicamente una cara de acoplamiento de este extremo con una cara de la pastilla electrónica.

Preferentemente, el órgano de acoplamiento es de volumen exterior sensiblemente troncocónico entre dos caras

sensiblemente paralelas, siendo una de estas caras la cara de acoplamiento y estando destinada la otra, de superficie superior a la propia de dicha cara de acoplamiento, a ser acoplada térmicamente a la fuente de esfuerzo térmico.

Preferentemente, el dispositivo incluye medios para determinar características estructurales del circuito integrado y medios para realizar la abertura en la envolvente en función de dichas características estructurales.

Preferentemente, el dispositivo incluye una pluralidad de órganos de acoplamiento de extremos de geometrías diferentes.

Preferentemente, cada órgano de acoplamiento incluye un conducto interno que desemboca en la cara de acoplamiento, adaptado para proporcionar un acceso óptico a la pastilla electrónica cuando se aplica la cara de acoplamiento de este órgano de acoplamiento contra la pastilla electrónica.

De acuerdo con un segundo aspecto, la invención se refiere a un procedimiento de solicitación a esfuerzo de un circuito integrado que incluye una pastilla electrónica montada dentro de una envolvente. El procedimiento incluye:

- una etapa de acoplamiento térmico de un extremo de un órgano de acoplamiento, térmicamente conductor, con una cara de la pastilla electrónica, mediante inserción de dicho extremo en una abertura previamente practicada en la envolvente, -una etapa de solicitación a esfuerzo térmico de la pastilla electrónica por medio de una fuente de esfuerzo térmico acoplada térmicamente al órgano de acoplamiento.

Preferentemente, el procedimiento incluye una etapa previa de realización de la abertura mediante mecanizado de la envolvente.

Preferentemente, el procedimiento incluye una etapa de determinación de características estructurales del circuito integrado, realizándose la abertura en la envolvente en función de dichas características estructurales.

Preferentemente, el procedimiento incluye una etapa de selección de un órgano de acoplamiento, de entre una pluralidad de órganos de acoplamiento de extremos de geometría diferente, adaptado para ser introducido en la abertura de la envolvente.

Preferentemente, el procedimiento incluye una etapa de solicitación a esfuerzo de radiación de la pastilla electrónica a través de la abertura practicada en la envolvente, preferentemente por intermedio de un conducto interno del órgano de acoplamiento.

Se comprenderá mejor la invención... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de solicitación a esfuerzo (2) de un circuito integrado (1) que incluye una pastilla electrónica (10) montada dentro de una envolvente (12) , incluyendo el dispositivo una fuente de esfuerzo térmico (20) , y que se caracteriza por incluir un órgano de acoplamiento (22) , térmicamente conductor, destinado a ser acoplado térmicamente a la fuente de esfuerzo térmico (20) en la solicitación a esfuerzo, y por que el órgano de acoplamiento (22) incluye un extremo (220) de geometría adaptada para ser introducido en una abertura de geometría predefinida que ha de realizarse en la envolvente (12) del circuito integrado (1) , permitiendo dicha abertura un acceso mecánico a una cara (102) de la pastilla electrónica (10) , al objeto de acoplar térmicamente una cara de acoplamiento (222) de este extremo (220) con dicha cara (102) de la pastilla electrónica (10) .

2. Dispositivo (2) según la reivindicación 1, caracterizado por que el órgano de acoplamiento (22) es de volumen exterior sensiblemente troncocónico entre dos caras sensiblemente paralelas, siendo una de estas caras la cara de acoplamiento (222) y estando destinada la otra, de superficie superior a la propia de dicha cara de acoplamiento, a ser acoplada térmicamente a la fuente de esfuerzo térmico (20) en la solicitación a esfuerzo.

3. Dispositivo (2) según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que incluye medios para determinar características estructurales del circuito integrado (1) y medios para realizar la abertura en la envolvente

(12) en función de dichas características estructurales.

4. Dispositivo (2) según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado por que incluye una pluralidad de órganos de acoplamiento (22) de extremos (220) de geometrías diferentes.

5. Dispositivo (2) según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado por que cada órgano de acoplamiento (22) incluye un conducto interno (224) que desemboca en la cara de acoplamiento (222) de su extremo (220) , adaptado para proporcionar un acceso óptico a la pastilla electrónica (10) cuando se aplica la cara de acoplamiento de este órgano de acoplamiento contra una cara (102) de la pastilla electrónica (10) .

6. Procedimiento de solicitación a esfuerzo de un circuito integrado (1) que incluye una pastilla electrónica (10) montada dentro de una envolvente (12) , caracterizado por que incluye:

- una etapa (50) de acoplamiento térmico de un extremo (220) de un órgano de acoplamiento, térmicamente conductor, con una cara (102) de la pastilla electrónica (10) , mediante inserción de dicho extremo en una abertura previamente practicada en la envolvente (12) , permitiendo dicha abertura un acceso mecánico a dicha cara (102) de la pastilla electrónica (10) , -una etapa (51) de solicitación a esfuerzo térmico de la pastilla electrónica (10) por medio de una fuente de esfuerzo térmico (20) acoplada térmicamente al órgano de acoplamiento (22) .

7. Procedimiento según la reivindicación 6, que incluye una etapa (52) previa de realización de la abertura mediante mecanizado de la envolvente (12) del circuito integrado (1) .

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado por que incluye una etapa (53) de determinación de características estructurales del circuito integrado (1) , realizándose la abertura en la envolvente (12) en función de dichas características estructurales.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por que incluye una etapa (54) de selección de un órgano de acoplamiento (22) , de entre una pluralidad de órganos de acoplamiento (22) de extremos de geometría diferente, adaptado para ser introducido en la abertura de la envolvente (12) .

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado por que incluye una etapa (55) de solicitación a esfuerzo de radiación de la pastilla electrónica (10) a través de la abertura practicada en la envolvente

(12) del circuito integrado (1) , preferentemente a través de un conducto interno (224) del órgano de acoplamiento (22) , desembocando dicho conducto interno en la cara de acoplamiento (222) del extremo (220) del órgano de acoplamiento.