Измерительный зонд

(61) Дополнительное к авт. свид-ву -52881,21 1) т601 К 1,0 21) о 07.07.7 За присоединением заяз23) Приоритет -ссуда ственнын комит Совета Министров ССС оо делам изобретений 53) УД 621.31 с.684(45) Дата юллетень М 13 77 овано 05.0 исания 15,09.77 блик ия крытни 2) Авторы изобретения А. Ф лков, Н ено) Заявитель НЫЙ ЗОН И 4) И Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах контроля для измерения удельного сопротивления микросхем.Известны измерительные зонды, выполненные в виде игольчатого щупа, размещенного на держателе, соединенном с механизмом перемещения щупа и механизмом подъема и опускания щупа в виде струны, закрепленной на,регулируемой планке, связанной с механизмом перемещения щупа 1.Однако известный измерительный зонд обладает рядом недостатков, обуславливающих низкую точность измерения удельного сопротивлечия полупроводниковых материалов (погрешность схолимссти составляет + 60 о/о при доверительной вероятности 0,95) при использовании его в устройствах для измерения удельного сопротивленля по сопротивлению растекания, где необходимы высокая точность воспроизведения расстояния между зондами ы контактной площадью щупа. Последнее преимущественно завысит от стабильнссти давления на щуп,Держатели щупов, расположенные под углом лруг к другу в вертикальной плоскости, не обеспечивают стабильности расстояния между сстрлями щупов, контактирующими с измеряемым осразцом, так как погрешность расстояния между остриями зондов ЛЯ функА. Волков и П. И. Кутовый ционально зависит от тангенса угла а, наклона олно".о держателя к другому Л 5 = Лй 1 да, где ЛЬ - ошибка положения измеряемой поверхности относительно вертикальной отметки, что всегда имеет место из-за наличия разнотолщинности измеряемых образцов, их геометрического несовершенства, непер пенликуляр ности поверхности столика к вертикальйой общей оси симметрии держателей зсндов.Кроме того известные зонлы не обеспечивают стабильности давления щупа на образец, так как имеются невоспроизводимые потери на трение качения в шарнирных соединениях обводных роликов, трение скольжения толкателя с поверхностью клинового ползуна и тореные троса при его перекатывании по желобу обводного ролика, возможны автоколебания в свободно подвешенной упругой системе пол действием собственных колебаний и внешних возмущающих возлействий, что всегда имеет место, короткие пло:кие пружины, выполняющие роль направляющих, обладают жесткой характеристикой, что при наличии положения измеряемой поверхности относительно вертикальной отметки ЛЬ согласно функции ЛР = /ЛЫ вносит изменечые величины давления на щуп ЛР, а трение скольжения толкателя по клиновому ползуну из-за неровностей на несущей поверхности ползуна и изменчи25 Зо З 5 40 45 50 55 60 вости сопротивления толканию его создает апериодические невоспроизводимые скорости перемещения зонда.Цель изобретения - повышение точности измерения удельного сопротивлвния.Это достигается тем, что измерительный зонд, преимущественно для измерения параметров микросхем, выполненный в виде игольчатого щупа, размещенното на держателе, соединенном с механизмсм перемещения щупа и механизмом подъема и опускания щупа в виде струны, закрепленной на регулируемой планке, связанной с механизмом перемещения щупа, снабжен соединенной с механизмом перомещ:ния щупа рамкой, две параллельные стороны которой выполнены в виде ленточных пружинки, закрепленных с натягом между ее ооксзыми полками, и стаканом, внутри которого размещена струна механизма подъема и опускания щупа, закрепленная в его донной части, снабженной выступом, причем держатель расположен на одной из боковых полок рамки с возмоиностью взаимодействия с выступом донной части стакана, открытая часть которого посредством пружинны соединена с механизмом перемещения щупа.На чертеже изображен описываемый измерительный зонд.Измерительный зонд содержит игольчатый щуп 1, жестко закрепленный в держателе 2 винтом 3. Держатель 2 через изолирующую прокладку 4 установлен на боковой полке б рамки и удерживается на ней винтом б. Две горизонтальные параллель)ные стороны рамки выполнены в виде ленточных пружин 7, за. крвпленных с натягом между боковыми полками, имеющих ребра жесткости 8 и соединенных с качающейся подвеской 9 механизма перемещения щупа, Боковая полка б, ленточные пружины 7 и подвеска 9 образуют пружинный параллелограмм, стороны которого, выполненные из пружин 7, в 4 раза больше боковых полок. Винт 10, служащий для,регулировки натяжения пружин 7, установлен на боковой полке б рамки и опирается на,выступ 11 донной части стакана 12, на которой закреплена струна 13 механизма подъема и опускания щупа, размещенная внутри стакана 12.Стакан 12 расположении внутри рамки между пружинами 7 и закреплен отирытой своей частью при помощи пружины 14 на подвеске 9. Жестюсть пружины 14 в 6 раз больше жесткости пружины 7. Струна 13 проходит через опверстие 15 в подвеске 9 и с помощью крепежного узла 1 б, выполненного из электроизоляционного материала, закреплена на подвижной регулируемойй планке 17, одни конец которой шарнирно связан с,подвеской 9, а другой опирается на регулировочный винт 18, Винт 18 регулирует натяжение струны 13. Струна 13 через массу измерительного зонда и токоподводящий проводник 19 подключена к источнику тока и находится в разогнутом состоянии. Для проведвния измерения отключается источник тока, струна 13 охлаждается, укорачиваясь при этом. Напрягая пруиину 14, выступ 11 движется вниз. Вместе с ним под действием сил,в напряженных пружинах 7 перемещается вниз щуп 1 до соприкосновения с микросхемой, установленной на предметном столике (на чертеже не изображен). В момент постановии щупа 1 на микросхему боковая полка б с винтом 10 прекращают движение, а выступ 11 продолжает двигаться вниз до полного остывания и укорачивания струны 13. Происходит разрыв механической связи винта 10 с выступом 11. Механлэм подъема и опускания щупа отключился от держателя щупа на время измерения. После проведения измерения струна 13 подключается к источнику тока и начинает удлиняться. Напряженная при опускании щупа 1,пружлна 14 восстанавливается и увлекает вверх выступ 11, который входит в соприкосновение с винтом 10 и сиимает щуп 1 с микросхемы, Устройство возвращается в исходное состояние. Формула изобретения Измерительный зонд, преимущественно для измерения параметров микросхем, выполненный в виде игольчатого щупаразмвщенного на двржателе, соединенном с механизмом перемещения щупа и механизмом подъема и опускания щупа в виде струны, закрепленной на регулируемой планкесвязанной с механизмом перемещения щупа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности,измерения удельного сопротивления, он снабжен соединенной с,механизмом перемещения щупа рамкой, две,параллельные стороны которой выполнены в виде ленточных пружин, закрепленных с натягом между ее боковыми полками, и стаканом, внутри которого размещена струна механизма подъема и опускания щупа, закрепленная в его донной части, снабженной выступом, причем, держатель расположвн на одной из боковых полок рамки с возможностью взаимодействия с выступом донной части стакана, открытая часть которого посредством пружины соединена с механизмом перемвщения щупа. Источник информации, принятый во внимание при экспертизе изобретения: 1, Авторское свидетельство СССР Мо 266873,кл. 6 01 К 1/О 6, 31,12,1968 - прототип.553763 Составитель Н. Блинк ехред А, Камышнико ПодписноеСР каз 527/1413цнии Тираж 1069митета Совета Министровений и открытийшская наб., д. 4/5 и. Харьк. фил, пред, Патен Редактор С, Титова Изд,85 Государственного к по делам изобр Москва, Ж.35, Р