Контактное устройство

 

Использование: тестирование микросхем на пластине. Сущность изобретения: устройство содержит зонды, соединенные коаксиальными кабелями с электронными блоками. Зонды соаоят из металлической и диэлектрической оболочек с то^ копроводящим центральным аержнем. На оконечной части оболочек выполнено сужение, длина которого определяется соотношением Lsx /Ю. где L - длина сужения <V ^ минимальная длинаMtWволны чааотного диапазона измеряемых параметроа Изобретение позволяет расширить частотный диапазон измеряемых параметроа 2ип

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К ПАТЕНТУ (21) 471 3930/21 (22) 26.0539 (46) 15.1 2.93 Бюл. Йя 45 — 46 (71) Научно-исследовательский институт "Пульсар" (72) Дединец В.Е; Ионов В.Е (73) Дединец В.Е„Ионов В.Е (54) КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование: тестирование микросхем на пластине. Сущность изобретения: устройство содержит зонды, соединенные коаксиальными кабе(в)Я (1ц 1713391 АЗ (51) 5 H01L21 66 лями с электронными блоками. Зонды состоят из металлической и диэлектрической оболочек с токопроводящим центральным стержнем. На оконечной части оболочек выполнено сужение, длина которого определяется соотношением О*Л /10, мнн где L — длина сужения, Л вЂ” минимальная длина мнн волны частотного диапазона измеряемых параметров. Изобретение позволяет расширить частотный диапазон измеряемых параметров. 2 ил.

1713391

Изобретение относится к полупроводниковой технике, в частности к измерительным инструментам, . и может быть использовано при тестировании микросхем на пластине.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона измерения электрических параметров микросхем, повышение плотности размещения зондов и упрощение их конструкции.

Для.этого в контактном устройстве для измерения электрических параметров микросхем, включающем зонды, каждый иэ которых выполнен в аиде стержня с заостренной рабочей частью, размещенного в диэлектрической и металлической оболочках, причем металлическая оболочка соединена с заземленным экраном коаксиального кабеля, металлическая и диэлектрическая оболочки у заостренной части стержня сужены, причем длина суженой части не превышает 1/10 верхней рабочей длины волны.

Сужение диаметров металлической и диэлектрической оболочек у заостренной части стержня увеличивает емкость, распределенную между металлической оболочкой и стержнем зонда. Емкость может считаться сосредоточенной, если длина суженой части зонда определяется соотношением - « мин " 0 где — длина сужения, А — минимальная длина волны частотного диапазона измеряемых электрических параметров.

Дополнительно внутренний диаметр металлической оболочки в сужении должен удовлетворять условию о «вЂ”

2 где 0 — номинальный внутренний диаметр металлической оболочки зонда, Тогда величина емкости определяется выражением

2кяо е!

In (R!r) где о — диэлектрическая постоянная;

8-диэлектрическая проницаемость материала диэлектрической оболочки;

1 — длина суженой части зонда;

R — внутренний радиус металлической оболочки;

r — внешний радиус стержня зонда.

Входное сопротивление стержня зонда с учетом компенсирующей емкости описывается выражением

22 Z1 + Zii

Z2 + Z1 + 2н где Z — сопротивление нагрузки;

Z> = 2 2г fL — реактивное сопротивление паразитной индуктивности зонда LI

Z2 = реактивное сопротивление

2к1 С компенсирующей емкости С;

f — рабочая частота.

Компенсирующая емкость определяется иэ условия минимизации КСВ на рабочей частоте, т.е. равенства нулю мнимой части

С = L /(Z2 + (e L ) 2), Например Еи = 50 Ом, допустимое значение КС — 1,5, индуктивность зонда 0,3 н Гн.

Для зонда без компенсирующей емкости КСВ «1,5 в соответствует частоте 10

ГГц, при этом отраженная от нагрузки мощность составляет 4%.

Для зонда согласно предложенному

30 изобретению компенсирующая емкость равняется С =-0,105 пф. При этом на частоте

10 ГГц КСВ составляет 1,15, что соответствует отраженной мощности 0,5%, тогда как максимальная рабочая частота, на которой

КБС не превышает 1,5 составляет 20 ГГц, Таким образом, достигается существенное 200% расширение частотного диапазона измерения параметров, а также значительное 3,5% улучшение электриче40 ских характеристик контактного устройства.

На фиг.1 изображена схема контактного устройства; на фиг,2 — зонд для измерения параметров микросхем, Контактное устройство содержит зондо45 держатели 1, в которых закреплены зонды 2 и экранированные коаксиальные кабели 3 для соединения с измерительным прибором

4. Контролируемая пластина расположена на столике 5 с вакуумной присоской. Метал50 лические оболочки зондов 6 входят в соприкосновение с прижимным кольцом 7.

Центральная >кила 8 кабеля 3 соединена со стержнем зонда 2; Диэлектрическая 9 и металлическая 6 оболочки зонда имеют сужение поперечного сечения 10. Диаметр стержня равен 0,1 мм, длина заостренной части стержня составляет 0,3 мм, что соответствует параэитной индуктивности 0,09 нГн. Материал стержня — посеребренная бронза, материал диэлектрической оболоч1713391

5 вания к контактным площадкам, имеющим в 2-3 раза меньше линейные размеры, облегчается прицеливание к контактным площадкам, а расстояние между контактными

5 площадками может быть произвольным, что значительно расширяет функциональные возможности контактного устройства. (56) Van Tuyl РЛ. "А Manufacturing Process

10 for Analog and Digital Ga As Futograted

Circuits" 1ЕЕЕ Trans on GD, Vol ED-29 М 7, 1982, р. 1031-1038.

Gleason КЯ. "Precise MMTC Parameter

Yielded by 18-СН2 Water Probe" MSN May, 15 1983, рр. 55, 56, 59, 63, 64, 65.

Авторское свидетельство СССР

М 790372, кл. H 05 К 1/04, 1977.

Формула изобретения

1. КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее зонды, каждый из которых соединен с коаксиальным кабелем и состоит из 25 коаксиальных диэлектрической и металлической оболочек с токопроводным центральным . стержнем, конец которого выпущен из оконечной части оболочек и заострен, причем центральный стержень соединен с центральным проводником коаксиального кабеля. а металлическая оболочка соединена с заземленным экраном коаксиального кабеля, отличающееся тем, что, с целью расширения частотного диапазона измеряемых электрических параметров, повышения плотности . размещения зондов и упрощения их конст\ ки — фторопласт, материал металлической оболочки — медь. Внутренний диаметр металлической оболочки 0,3 мм, а в суженной части зонда 0,15, длина суженой части составляет 01,2 мм, что не превышает 1/10 от верхней рабочей длины волны. При этом для

21 = 50 Ом на частоте 60 ГГц КСВ равен 1,5, что обеспечивает возможность проведения высокоточных измерений параметров микросхем.

Технико-экономический эффект изобретения заключается в том, что по сравнению с известными контактными устройствами на основе копланарных линий, имеющими сходные электрические характеристики, обеспечивается возможность контактирорукции, на оконечной части диэлектрической и металлической оболочек выполнено . сужение, длина которого определяется соотношением

< мин

Я

10 где 1= длина сужения;

Х„ „- минимальная длина волны частотного диапазона измеряемых электрических параметров;

2, Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренний диаметр d металлической оболочки в сужении удовлетворяет условию

d «D/2, где D - номинальный внутренний диаметр металлической оболочки зонда.

1713391

Составитель Н,Афанасьева

Техред М.Моргентал Корректор М. Ткач

Редактор

Заказ 3353

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

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