Зондовая головка

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в аппаратуре для контроля электрических параметров интегральных схем. Цель изобретения - повышение надежности контактирования. Точный подвод стержневого контакта 5 к контролируемому изделию 10 осуществляется изгибом пьезокерамических пластин 2. Для этого к обеим парам верхних электродов 7 и парам нижних электродов 6 подается постоянное напряжение противоположного знака. Для зачистки зоны контактирования на электроды подается переменный электрический сигнал. При этом конец стержневого контакта 5 описывает сложные пространственные кривые. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН („)SU(„>

94 А1 цц Н 05 К 1/11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4346144/24-21 (22) 18.12.87 (46) 30.09.90. Бюл. Р 36 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) А.Л.Судинтас, В.В.Ротов, К.M.Рагульскис, А.l0.Федаравичвс, А.А.Казла и В.Ф.Юрченков (53) 62.396.049(088.8) 56) Авторское свидетельство СССР г 932657, кл. Н 05 К 1/18, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 843325, кл. Н 05 K 1/11, 1981. (54) ЗОНДОВАЯ ГОЛОВКА (57) Изобретение относится к радиотехнике, и может быть использовано

2 в аппаратуре для контроля электрических параметров интегральных схем.

Цель изобретения - повьппение надежности контактирования, Точный подвод стержневого контакта 5 к контролируемому изделив 10 осуществляется изгибом пьезокерамических пластин 2.

Для этого к обеим парам верхних электродов 7 и нижних электродов 6 падается постоянное напряжение противоположного знака. Для зачистки зоны контактирования на электроды подается переменный электрический сигнал. При этом конец стержневого контакта.5 описывает сложные пространственные кривые. 3 ил.

3 1596494 4"

Изобретение относится к радиотехнике и может быть. использовано в аппаратуре для контроля электрических параметров интегральных схем.

Цель изобретения - повышение надежности контактирования.

На Фиг. 1 изображена зондовая головка, общий вид; на Фиг. 2 -блок-схема ее управления, на Фиг. 3 - осцил- 10 лограммы напряжений при различных режимах работы устройства.

Зондовая голбвка содержит закрепленный в корпусе 1 держатель, выполненный в виде двух параллельно распо- 15 ложенных пьезокерамических пластин 2, установленный поперек между ними манипулирующий элемент 3, например текстолитовый или бакелитовый цилиндр, связанный с верхней и нижней частями 20 пластин 2 в отдельности посредством упругой подвески 4, например металлических пальцев из пружинной стали, а также стержневой контакт 5, закрепленный соосно. с манипулирующим элемен- ?5 том И поперек по отношению к пьезокерамическим пластинам 2, Манипулирующий элемент 3 изготавливают из материала, обладающего электроизоляционными свойствами и вибропропускной 3р способностью, в частности из тексто„лита, бакелита и т.д.

Пьезокерамические пластины 2 обращены одна к другой своими электрод ными сторонами, причем на каждой стороне образовано по два продольных электрода (нижний 6 и верхний 7), Электрическая часть, обеспечивак>шая работу зондовой головки, состоит из отдельных блоков 8 питания, 40 управляемых микропроцессором 9, кото" рый содержит циФроаналоговые преобразователи (Фиг.2).

Зондовая, головка работает следующим образом. 45

Для проведения контрольных измерений проверяемых схем 10 зондовые головки (как правило, две) перемешаются позиционируюшим устройством по заданной команде по отношению к проверяемой схеме 10. Проанализируем работу одной зондовой головки.

После установки зондовой головки в требуемое положение она подводится к проверяемой схеме 10. Для этого держатели стержневого контакта 5— пьезокерамичесние пластины 2, подвергаются сгибу, С этой целью r обе-. им парам верхних электродов 7 и нижних электродов 6 подается постоянное напряжение, но противоположного зна.ка (Фиг,3а), что обеспечивает деФормации удлинения верхних частей обеих пьезокерамических пластин 2 и деФормации стягивания их нижних продольных половин (частей). Следовательно, обе пластины 2 сгибаются вниз (пунктирная линия на Фиг.1), а вместе с ними опускается и закрепленный на конце манипулирующий элемент 3, который вдавливает в контактную площадку схемы 10 стержневой контакт 5. Упругость вдавливания обуславливается упругостью подвески 4, при помощи которой манипулирующий элемент 3 прикреплен к пьезокерамическим пластинам 2. При использовании пьезокерамики типа ЦТС, длина пластин которых 50-60 мм, ширина 8-10 мм, достигается амплитуда опускания 0,1-0,2 мм.

Отвод манипулирун>щего элемента 3 со стержневым контактом 5 осуществляется путем отключения сигналоВ питания. Это обеспечивается с помощью микропроцессора 9, управляняцего блоками 8 питания, число которых равно числу пьезоактивных участков пьезокерамических пластин 2, B данном случае в каждой пьезокерамической пластине 2 существует по два — верхний и нижний — пьезоактивных участка, соответствун>ших верхним 7 и нижним 6 электродам.

В случае отсутствия или недостаточности электрического контакта при соприкосновении стержневого контакта 5 с проверяемой схемой 10 зондовая головка обеспечивает повторное вдавливание этого контакта, одновременно сообщая ему дополнительные движения, в частности поворотное вокруг своей оси и перекосное. Это обеспечивает более интенсивное преодоление случайных заносов, препятствующих надежному контактированию.

С этой целью одновременно с подачей на пластины 2 электрических сигналов, обеспечивающих их сгиб и подвод стержневго контакта 5 к проверяемой схеме 10, от блоков питания подается дополнительное электрическое питание. Для осуществления вращения манипулирующего элемента 3, а следова- тельно,и стержневого контакта 5 к обеим пьезокерамическим пластинам 2 (ко всем их электродам 6 и 7) подается переменный электрический сигнал пре5 159 имущественно ультразвуковой.или дозвуковой частоты. Однако этот сигналдля противоположных пластин подают сдвинутым по фазе на 180 (Фиг.3б).

В итоге обе пластины 2 совершают противофаэные колебательные деформации по длине, которые приводят размещенный между ними манипулирующий элемент 3 в поворотное движение то в одну, то в другую сторону. При вдавливании стержневого контакта 5 такое дополнительное ультразвуковое поворотное движение способствует более интенсивному преодолению различных загрязнений.

В особых случаях недостаточного контактирования для преодоления устойчивых загрязнений манипулирующему элементу 3 и стержневому контакту

5 сообщают перекосное движение по углу (Фиг.l). Это обеспечивается модулированием сигнала сгиба (Фиг.3а) по амплитуде с определенной частотой.

При этом сигнал, подаваемый на верхние электроды 7 пьезокерамических пластин, сдвинут по Фазе на 180 по отношению к сигналу, подаваемому на нижние электроды 6.

Увеличение числа степеней свободы конца зонда является осиовополагаюг шим Фактором для достижения сверхсуммарного эффекта. При высокоскоростном движении конца зонда по сложной траектории конец зонда совершает не плоскостное перемещение по отношению к контактной площадке, а имеет возможность незначительного врезания под некоторым углом в эту площадку. Поэтому конец зонда входит в непосредственный контакт с металлом площадки, преодолевая оксиднйе пленки или загрязнения.

6494 6

Такое косое вреэание и косой выход эФФективны для преодоления пленок и минимально,, нагружают и нарушают контактные площадки.

5 Вместе с тем при таком сомом и скоростном движении конца зонда проявляется другой эффект, способствующий повышению надежности контактирования — самозачистка контактного зонда, взаимодействующего с контактной площадкой. Самозачистка зонда проявляется вследствие скоростного движения зонда по сложной траектории. При его взаимодействии с контактной площадкой о оксидами, а также другими изоляционными покрытиями к концу зонда прилипают оторванные их частицы. Из-за сложного движения конца зонда возникают

20 значительные ускорения, которые являются причиной возникновения условий отрыва этих частиц от конца зонда и проявления эФФекта самозачистки. Этот эфФект усиливается sa счет незначительных соприкосновений и врезаний конца зонда в контактную площадку.

Ф о р м у л а изобретения

Зондовая головка, содержашая корпус с консольно закрепленным держателем, на конце которого размещен стержневой контакт, расположенный под углом к держателю„ о т л и ч аю щ а я с я тем,, что,,с целью повышения надежности контактирования, дер35 жатель выполнен в виде двух параллельных пьезокерамических пластин, на каждой стороне которых размещено по два продольных электрода, а стерж" невой контакт смонтироввн в упругой подвеске, закрепленной на концах пьезокерамических пластин.

1596494 о

Составитель Н. Шмелев

Тепрел Л Олиййык Корректор И. Кучерявая

Редактор А.Огар

Заказ 2918 Тираж 697 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101