Контактное устройство для измерения параметров бескорпусных элементов

(54) КОНТАКТНОЕ МЕРЕНИЯ ПАРА НЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (57) Сущность изоб держит контактны ленные на кон отожженной прова установлена зласти женная прижимом 46ственное объедин тельство СССР 5/08 1987,зистор размещается нэ торце штыря, вводимого в зону контэктирования снизу. Затемконтактные площадки транзистора совмещаются с заостренными концами дугооб-разных пружин, путем поворота штырявокруг своей оси и перемещения по его торцу кристалла транзистора, Процесс контактирования контролируется визуально спомощью микроскопа,Известно устройство для измерения параметров бескорпусных элементов, принятое в качестве прототипа. Входной ивыходной отрезки комплэнарной линии выполнены на единой подложке из эластично- С 0го материала. Уменьшение разрушающего адействия при контактировании достигается 0,тем, что контактные элементы на концах дкопланарной линии являются локальнымизлектропроводящими утолщениями, которые не разрушают контактных площадоктранзисторов или ИС, При прижиме диэлектрическим упором подложки сверху происходит соприкосновение части локальныхутолщений на концах копланарной линии сконтактными площадками измеряемой ИС,Затем при увеличении силы прижима,эластичная подложка изгибается и происходит контактирование оставшихся локальных утолщений, Однако зто дополнительноеувеличение прижима может вызвать разруГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Изобретение относится к микроэлектронике й может быть использовано для измерения бескорпусных элементов (микросхем, транзисторов), имеющих только контактные площадки без выводов при проверке рабочих режимов по постоянному току, а также ьа рабочих частотах (СВЧ).Известно устройство, имеющее контактные иглы для контроля ИС. Контактирование с каждой контактной площадкой измеряемого прибора осуществляется иглами с шаровой поверхностью на конце, Каждая игла проходит вертикально в направляющем отверстии и совмещается с контактной площадкой ИС. Иглы подпружиниваются, Приближают измеряемую ИС контактными площадками, обращенными к шаровым поверхностям игл. Далее совмещаются контактные площадки и шаровые поверхности игл и перемещаются взаимно до получения надежного контакта всех игл,Известно устройство для измерения параметров бескорпусных СВЧ транзисторов - "Головка измерительная" 2,744.009, разработанная предприятием-заявителем, Контактирование с контактными площадками транзисторов производится заостренными дугооб зазными контактными пружинами, припаянными к микрополосковым линиям измерительной головки, Тран 2УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕТРОВ БЕСКОРПУС-:. ретения; устройство сое элементы (1), закрепцах проводников из локи (2). На ловителях (3) чная пластина (4), снэб- (5), 1 ил.шение кристалла бескорпусного элемента.Локальные электропроводящие утолщенияна концах токоведущих проводников приконтактировании жестко подпружиненытолько за счет эластичности при прогибе 5подложки, что может привести к разрушению измеряемого транзистора, т,к. подложка ком план арной линии обладаетдостаточной жесткостью,В прототипе локальные утолщения должны по форме приближаться кполусфере.Тогда площадь соприкосновения локального утолщения к. подложке равна площадипоперечного сечения сферы. При этом эластичность подложки будет недостаточна для 15неразрушающего контакта с ИС.В прототипе при контактировании одновременно 4-х контактов и изгибе подложки по дуге в одной плоскости устойчивымогут быть только три контактных пары, что 20приведет к ненадежности контактов и ненадежности измерений, Визуально затруднено совмещение контактных площадок илокальных утолщений, т,к. локальные утолщения закрыты для наблюдения отрезками 25компланарных линий. на которых они образованы, даже при прозрачной подложке,Целью изобретения является повышение надежности за счет увеличения стабильности контактирования, 30Для повышения стабильности измерений необходимы надежные контакты внешних цепей измерительного устройства иконтактных площадок измеряемого полупроводникового прибора. При контактировании предлагается использоватьпроволочные выводы с шариками на концах.Шарики должны иметь диаметр не больше контактной площадки, чтобы иметь возможность наблюдать их совмещение, ичтобы была минимальной емкостная связьмежду шариками, расположенными на соседних контактных площадках, Проволокавыводов от шариков не должна обладать 45пружинными свойствами, т.к, прижим осуществляется за счет пружинного эффектапары шарик-пластина, а предварительноесовмещение шарика и контактной площадки осуществляется подгибом проволоки. 50Для этого проводники необходимо подвергнуть предварительному отжигу, Необходимое количество проволочных выводов сшариками на концах располагают планарнов одной плоскости и крепят к контактным 55площадкам измерительной схемы, Процесссовмещения шариков с контактными площадками визуально контролируется, Сверхунакладывается и прижимается прозрачнаяэластичная пластина на ловители, препятствующие перемещению пластины в горизонтальной плоскости.Сквозь прозрачную эластичную пластину уточняется совмещение, Шарики должныиметь твердость, соизмеримую или меньше твердости покрытия контактных площадок полупроводникового прибора, воизбежание деформации и разрушения контактных площадок, Верхней полусферойшарики создают в эластичной пластине лунки, чем достигается пружинный эффект, Приэтом выбирается даже возможная разницав диаметрах шариков и создается надежныйконтакт всех шариков с контактными площадками измеряемого полупроводниковогоприбора при измерении.На чертеже дан пример выполненияконтактного устройства,Производилось измерение описываемым контактным устройством параметровСВ Ч ОаАз полевых транзисторов 13.365,008 производства предприятия-заявителя, имеющих контактные площадки 2размером 100 х 100 мкм. Были изготовлены .шарики 3 совместно с проволочными выводами 4 на сварочной установке типа ЭМ 439. Проволочные выводы и четыре шарикабыли изготовлены из. золота Кр 3 л,999,90,02. При этом диаметр шариков 40 мкм.Свободными концами проволочные выводы были соединены с микрополосковымивыводами устройства и далее с измеритель- .ной установкой, Шарики 3 были установлены на контактные площадки 2 при контролечерез микроскоп типа МБС. Затем на ловители 5 устанавливалась эластичная прозрачная пластина 6(пленка из полиамиднойсмолы ПМ, ТУб-121-89) толщиной 30 мкм,После этого был осуществлен прижим пластины 6 к шарикам 3 упором 7 по периметрупластины 6 с усилием до появления лунок впленке 6 от каждого шарика, что хорошонаблюдается через микроскоп. Заявляемоеконтактное устройство было применено приопределении работоспособности полевыхОаАз транзисторов при охлаждении до температуры кипения жидкого азота 77 К, Этодает возможность отбора соответствующихтранзисторов для их работы в охлаждаемыхустройствах с целью получения предельнонизких шумовых температур,Предлагаемое контактное устройствоможет быть применено при измерении параметров бескорпусных транзисторов дляих отбора.Заявляемое контактное устройство является инструментом не разрушающего контроля бескорпусных транзисторов,микросхем и др. на рабочих частотах, чтодает возможность отбирать транзисторы по1781647 оставитель В.Папушехред М.Моргентал едакто Козло ектор Н.Милюков Заказ 4273 Гирдж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 ГКНТ СССР Производс ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гага группам. например, по шумовой температуре, по коэффициенту усиления и т.д.Формул а и зоб рете н и я Контактное устройство для измерения параметров бескорпусных элементов, включающее контактные элементы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что. с целью повышения надежности контактирования, контактные элементы выполнены в виде шариков див метром, не большим меньшей стороны кон тактной площадки измеряемого элемента,из электропроводящего материала с твер достык, равной или меньшей твердости покрытия контактных площадок, закрепленных на концах проводников из отожженой проволоки.