Зондовое устройство

Зондовое устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ЗОНДОВОЕ УСТРОЙСТВО, содер , жащее основание, на котором установлена коммутационная печатная плата, буферные схемы и зонды, электрически соединенные с соответствующей буферной схемой и коммутационной печатной платой, -отличающееся , тем, что, с целью повышенин надежности в работе, оно снабжено расположешшм на коммутационной печатной плате установочным элементом, на котором жестко закреплены зонды, а буферные схемы размещены на основании, причем электрическое соединение каждой буфернбй схемы с соответствующим зондом выполнено в виде раз елтого контактного соединения. п,ще1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

hO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю\

0а

В (21) 3562373/24 -21 (гг) 04.03.83 (46) 07.12.84. Бюл. Р 45 (72) В. А. Макаров, Ю. В; Соколовский, В. И. Вашарин, В. П. Мирошкина и С. И. Терехов (53) 621.382 (088.8) (56) 1. Патент США У 3849728, кл. 324/158, 1974.

2. Международная заявка PCTN080/00101, 24.01.80 (прототип) . (54) (57) 1. ЗОНЯОВОЕ УСТРОЙСТВО, содер . жащее основание, на котором установлена

„„SU„„3 128310 А

3(51) Н 01 L 21/66: G Ol R 1/06 коммутационная печатная плата, буферные схемы и зонды, электрически соединенные с соответствующей буферной схемой и коммутационной печатной платой, о т л и ч а ю щ е. е с я тем, что, с целью повышении надежности в работе, оно снабжено расположенным на коммутационной печатной плате установочным элементом, на котором жестко закреплены зонды, а буферные схемы размещены на основании, причем электрическое соединение

/ . каждой буфернбй схемы с соответствующим зондом выполнено в виде разьемного контактного соединения.

1128310 ки.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что жесткое соединение зондов с установочным элементом выполнено в виде клеевого.

Изобретение относится к электронной технике, в частности к устройствам для контроля электрических параметров микроэлектронных приборов непосредственно на полупроводниковой пластине перед скрайбированием . 5 и герметизацией их.

Известно зондовое устройство с зондами в виде проволок, установленных на держате1О лях, закрепленных на коммутационнои плате 0 с радиально расположенными токопроводящими дорожками f1), Однако это устройство имеет недостаточную помехозащищенность измерительных цепей, так как близость и параллельность расположе- 15 ния металлических частей устройства — зондов и проводников на изоляционной плате— обуславливают возникновение паразитной емкости значительной величины.

Наиболее близким к изобретению по техни- 2р ческой сущности является зондовое устройством .содержащее основание, на котором установлена ,коммутационная печатная плата, буферные схемы и зонды, электрически соединенные с соответствующей буферной схемой и коммутаци- ?5 онной печатной платой. Наличие буферных схем с активными элементами, электрически соединенных с зондами и максимально приближ нных к измеряемым структурам, повышает помехозащищенность измерительных целен 30 зондового устройства (2) .

Однако наличие двух участков пайки на; каждом держателе, расположенных в непосредственной близости друг от друга и от активных элементов буферной схемы, не позволяет достичь необходимой точности сборки зондов в соответствии с топологией контролируемых приборов. Последовательные тепловые воздействия, необходимые для сборки зондового устройства, вызывают смещение рабочих концов 40 зондов с контактных площадок контролируемых приборов, оказывают неблагоприятное воздеист. вие на активные элементы буферных схем, T. е. снижают надежность измерений.

Ц изобретения — повышение надежности

Цель в работе, 3, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что зонды соединены с коммутационной печатной платой с помощью пайПоставленная цель достигается за счет того, что зондовое устройство, содержащее основание, на котором установлена коммутационная печатная плата, буферные схемы и зонды, электрически соединенные с сОответствующей буферной схемой и коммутационной печатной платой, снабжено расположенным на коммутационной печатной плате установочньпи элементом, на котором жестко закреплены зонды, а буферные схемы расположены на основании, причем электрическое соединение каждой буферной схемы с соответствующим зондом выполнено в виде разъемного контактногосоединения.

При этом жесткое соединение зондов с установочным элементом выполнено в виде клеевого.

Причем зонды соединены с коммутационной печатной платой с помощью пайки.

На фиг. 1 изображено зондовое устройство, вид сверху; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1;. на фиг. 3 — буферная схема с активными элементами для одного зонда; на фиг. 4 — трубка контактной пары, продольный разрез; на фиг. 5 — то же, поперечный разрез; на фиг. 6 — вид Б на фиг. 2.

Зондовое устройство содержит множество зондов 1, выставленных в соответствии с топологией проверяемых электронных приборов

2 и закрепленных с помощью холодного соединения 3, например клеевого, на цополнительном установочном элементе 4 и с помощью пайки

5 — на коммутационной печатной плате 6 с радиальными контактными дорожками 7, закрепленной на жестком основании 8 с помощью разъемного соединения, имеющего три захвата 9 и три винта 10. Механическое соединение коммутационной печатной платы 6 с жестким основанием 8, осуществленно через опорную пластину 11, снабженную направляют щим штифтом 12, винт 13 и участок 14 крепления, выполненный либо за одно целое с жестким основанием 8, либо жестко скрепленный с ним с помощью клеевого соединения

15. Толщина участка 14 крепления в 2-3 раза превосходит толщину жесткого основания 8.

II283l0

Буферные схемы 16 с актившами элементами 17 размещены на общем жестком основании 8. Электрическая связь буферных схем

l6 с соответствующими зондами 1 осуществляется с помощью вибростойкого разъемного соединения, содержащего контактную пару 18, состоящую из концентрично расположенных и жестко соединенных между собой с одного конца 19 стержня 20 и трубки 21 с прорезями 22 на противоположных концах. Заострен- i p ные концы стержня 20 и трубки 21, являющиеся рабочими, взаимодействуют с плоскими контактными вьюодами 23, выполненными на стороне коммутационной печатной платы 6, противоположной размещению зондов 1. . В участке соединения 15 выполнено металлизированное отверстие 24 с металлизированным торцовым участком 25 для неподвижного крепления пайкой 26 трубки 21 контактной пары 18. Пайка 26 и металлизированное от- 20 верстие 24 и участок 2» через контакт 27 осуществляют подачу рабочих напряжений на контактную пару 18 через участок трубки.21, находящийся неподвижно в отверстии 24, Собранное зондовое устройство крепится к стойкам измерительного устройства 28. Подача рабочих напряжений на входы 29 буферных схем 16 осуществляется через кабель 30 и разъем 31. Выходы 32 буферных схем 16 соединены с зондами 1.

° Устройство работает следующим образом.

При, измерении электрических параметров приборов 2, находящихся на полупроводниковой пластине, происходит периодический, по числу кристаллов на пластине, контакт зондов

1, выставленных в соответствии с топологией; с контактными площадками приборов 2, на которые подаются рабочие напряжения через разъем 31, кабель 30, входы 29 буферных схем (6 активные элементы 17, выход 32, 1

40 контакт 27, металлизированные участок 25 и отверстие 24, контактную пару 18, плоские контактные выводы 23, контактные дорожки

7, пайку 5 и зонды 1.

Зондовое устройство обеспечивает постоян45 ство расположения зондов 1 по трем коорди-.. натам х, у, г в пределах 50 мкм длительное время — порядка 1000 ч работы.

Повышенная надежность контроля обеспечивается за счет того, что в предлагаемом уст1 . 50 ройстве закрепление зондов 1 к коммутацион.ной печатной плате 6 с помощью паяного соединения 5 осуществляется в состоянии, предварительно выставленном в соответствии с топологией и закрепленном на дополнительном 55 установочном элементе 4 холодным, например клеевым, соединением 3. При этом буферные схемы 16 с активными элементами 17 вынесены из непосредственной зоны пайки 5, что стало возможным в результате размещения буферных схем 16 на общем жестком основь. нии 8, т. е. устранена вероятность повреждения активных элементов в процессе сборки зондового устройства и повышена надежность работы его измерительных цепей. Коммутационная плата 6 с зондами 1 соединена с общим жестким основанием 8, на котором размещены буферные схемы 16, с помощью вибростойкого разъемного контактного соединения, содержащего контактную пару 18 и плоские контактные выводы 23. Электрический контакт осуществляется в 2-3 участках в центре вывода 23 с помощью стержня 20 и по окружности трубки 21. Усилие сжатия осугцествляемое с помощью винтов 13, приложено к средней части трубки 21, не имею. шей прорезей 22. При сборке прорези 22 нижней части трубки 21 сжимаются до тех пор, пока не войдет в контакт с выводами

23 стержень 20, при этом стержень 20 вреза; ется острым концом в плоский контактный вывод 23, а трубка 21 вызывает пластическую деформацию вывода 23 иэ-за разности площадей соприкосновения — точка от стержня 20 и окружность от трубки 21. 1 аким образом, имеет место надежный разъемный подпружиненный, ввиду наличия прорезей, контакт, необходимый в процессе работы устройства, сопровождаемой ударными нагрузками.

В процессе сборки предлагаемого устройства устраняется возможность как тепловых воздействий на зонды, так как пайка их к коммутационной плате осуществляется уже в закрепленном с помощью элемента 4 состоян нии, так и механических воздействий, действующих в горизонтальной плоскости, способных вызвать смешение зондов от положения, соответствующего расположению контактных площадок приборов 2. Последнее обеспечивается тем, что разъемное вибростойкое контактное соединение обеспечивает за счет наличия, деформй- рующихся прорезей 22 в трубке 21 строго вертикальное перемещение коммутационной платы 6 с з< идами 1 и жесткого основания

8, а наличие опорной пластины 11 (металлической) со штифтами 12 и участка 14 крепления, воспринимающих вертикальные усилия, позволяет максимально снизить деформацию коммутационной платы 6 в вертикальном направлении;

Разъемное электрическое и механическое соединение коммутационной платы 6 с жестким основанием 8 позволяет проводить сборку зондов в соответствии с топологией измеряем мых приборов 2 в наиболее благоприяпых

1128310

Л-A

4Ьг 2 условиях — без воздействий нарушающих ня полоаение факторов (механических, тепловых), т. е. обеспечивает наилучшие условия для ° обеспечения плоскостности всех вершин зондов 1. Выполнение платы 6 съемной и с мини. 5 мальным количеством элементов (дополнительный установочный элемент 4, плоские контактные выводы 23) позволяет сделать плату разового использования. В этом случае повышается ремонтоспособность зондового устройства.

1128310

g/ 22

Фие.5

Составитель В. Гаврилова

Техред Т. Маточка Корректор А. Обручар

Редактор А. Шишкина

Подписное

Филиал ППП" Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9073/40 Тираж б82

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5