Зондовая головка

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 4 1)ю н 05 К 1/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИН д 8 ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ническичкусаРотов,равичвс ьство СССР 18, 1982.тво СССР 11, 1981. ится к радиоспользовано(57) Изобретение отностехнике, и может быть в аппаратуре для контроля электрических параметров интегральных схем.Цель изобретения - повышение надежности контактирования, Точный подводстержневого контакта 5 к контролируемому изделие 10 осушествляется изгибом пьезокерамических пластин 2.Для этого к обеим парам верхнихэлектродов 7 и нижних электродов 6падается постоянное напряжение противоположного знака. Для зачисткизоны контактирования на электродыподается переменный электрический сигнал. При этом конец стержневого контакта.5 описывает сложные пространственные кривые. 3 ил.Изобретение относится к радиотехнике и может быть. использовано ваппаратуре для контроля электрическихпараметров интегральных схем.Цель изобретения " повышениенадежности контактирования.На Фиг. 1 изображена зондовая головка, общий вид; на Фиг. 2 -блок-схема ее управления, на Фиг. 3 - осциллограммы напряжений при различныхрежимах работы устройства,Зондовая головка содержит закрепленный в корпусе 1 держатель, выполненный в виде двух параллельно расположенных пьезокерамических пластин 2,установленный поперек между ними манипулируюший элемент 3, например текстолитовый или бакелитовый цилиндр,связанный с верхней и нижней частями 20пластин 2 в отдельности посредствомупругой подвески 4, например металлических пальцев из пружинной стали, атакже стержневой контакт 5, закрепленный соосно. с манипулирующим элементом И поперек по отношению к пьезокерамическим пластинам 2, Манипулирующий элемент 3 изготавливают изматериала, обладаюшего электроизоляционными свойствами и вибропропускиой 3 Оспособностью, в частности из текстолита, бакелита и т.д.Пьезокерамические пластины 2 обрашены одна к другой своими электродными сторонами, причем на каждой стороне образовано по два продольныхэлектрода (нижний 6 и верхний 7),Электрическая часть, обеспечиваюшая работу зондовой головки, состоит из отдельных блоков 8 питания, 40управляемых микропроцессором 9, кото" рый содержит циФроаналоговые преобразователи (Фиг,2).Зондовая, головка работает следующим образом, 45Для проведения контрольных измерений проверяемых схем 10 зондовыеголовки.(как правило, две) перемешаются позиционируюшим устройством позаданной команде по отношению к проверяемой схеме 10, Проанализируемработу одной зондовой головки,После установки зондовой головкив требуемое положение она подводитсяк проверяемой схеме 10. Для этогодержатели стержневого контакта 5 -пьезокерамические пластины 2, подвергаются сгибу, С этой целью г обеим парам верхних электродов 7 и нижних электродов 6 подается постоянноенапряжение, но противоположного зна,ка (Фиг,3 а), что обеспечивает деФормации удлинения верхних частей обеихпьезокерамических пластин 2 и деФормации стягивания их нижних продольных половин (частей). Следовательно,обе пластины 2 сгибаются вниз (пунктирная линия на Фиг.1), а вместе сними опускается и закрепленный наконце манипулируюший элемент 3, который вдавливает в контактную площадку схемы 10 стержневой контакт 5. Упругость вдавливания обуславливаетсяупругостью подвески 4, при помошикоторой манипулируюший элемент 3 прикреплен к пьезокерамическим пласти.нам 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 манипулирующего элемента 3со стержневым контактом 5 осушествляется путем отключения сигналоВ питания. Это обеспечивается с помошьюмикропроцессора 9, управлявшего блоками 8 питания, число которых равночислу пьезоактивных участков пьезокерамических пластин 2, В данном случае в каждой пьезокерамической пластине 2 существует по два - верхний инижний - пьезоактивных участка, соответствунших верхним 7 и нижним 6 электродам.В случае отсутствия или недостаточности электрического контакта присоприкосновении стержневого контакта5 с проверяемой схемой 10 зондоваяголовка обеспечивает повторное вдавливание этого контакта, одновременно сообщая ему дополнительные движения, в частности поворотное вокругсвоей оси и перекосное, Это обеспечивает более интенсивное преодолениеслучайных заносов, препятствуншихнадежному 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 электрическоепитание. Для осуществления вращенияманипулируюшего элемента 3, а следова-тельно,и стержневого контакта 5 к обеим пьезокерамическим пластинам 2 (ковсем их электродам 6 и 7) подаетсяпеременный электрический сигнал пре5 159 имущественно ультразвуковой.или дозвуковой частоты. Однако этот сигнал для противоположных пластин подают сдвинутым по фазе на 180 1,фиг.3 б).В итоге обе пластины 2 совершают противофаэные колебательные деформа" ции 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,1). Это обеспечивается модулированием сигнала сгиба фиг.3 а) 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 осиовополагаюшим 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 плошадку. Поэтому конец зонда входит в непосредственный контакт с металлом площадки, преодолевая оксиднйе пленки или загрязнения. 6494 6Такое косое вреэание и косой выходэФФективны для преодоления пленок иминимально,. нагружают и нарушают контактные площадки.Вместе с тем при таком сложном искоростном движении конца зонда проявляется другой эффект, способствующийповышению надежности контактирования - самозачистка контактного зонда,взаимодействующего с контактной площадкой. Самозачистка зонда проявляется вследствие скоростного движениязонда по сложной траектории. При еговзаимодействии с контактной площадкойо оксидами, а также другими изоляционными покрытиями к концу зонда прилипают оторванные их частицы. Из-засложного движения конца зонда возникают 20 значительные ускорения, которые являютсяпричиной возникновения условий отрыва этих частиц от конца зонда и проявления эФФекта самозачистки. Этот эфФект усиливается за счет незначительных соприкосновений и врезаний концазонда в контактную площадку.Ф о р м у л а изобретения Зондовая головка, содеряашая корпус с консольно закрепленным держателем, на конце которого размещенстержневой контакт, расположенныйпод углом к держателю о т л и ч аю ш а я с я тем, что, с целью повышения надежности контактирования, дер 35 жатель выполнен в виде двух параллельных пьезокерамических пластин,на каждой стороне которых размещенопо два продольных электрода, а стерж"невой контакт смонтироввн в упругойподвеске, закрепленной на концахпьезокерамических пластин,1596494 Составитель Н. Шмел Техред Л.Олиййык едактор А.Огвр Корректор М. Кучеря ГКНТ СС изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород Гагарина, 1 Заказ 2918НИИПИ Государственно11303 Тираж комитет Москва, 7по и