КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ БЕСКОРПУСНОЙ ИНТЕГРАЛЬНОЙ МИКРОСХЕМЫ С ГИБКИМИ ПРОВОЛОЧНЫМИ ВЫВОДАМИ В ТАРЕ-СПУТНИКЕ Российский патент 2023 года по МПК H05K13/08 H05K1/18 

Изобретение относится к средствам контроля электрических параметров бескорпусных интегральных микросхем с гибкими проволочными выводами, помещенных в тару-спутники, применяемые для тестирования, транспортировки и хранения.

Известны контактные устройство, применяемые для контроля микросхем в таре-спутниках, см., например, патент США №3409861, НПК 339/174, МПК H05K 7/10, опубликованный 5 ноября 1968 г. [1].

Такое решение обеспечивает высокую надежность и качество соединений измерительных цепей с жесткими выводами микросхем, но не применимо для гибких выводов. Оно предусматривает выполнение контактных зондов из упругого металла с изогнутым пружинящим участком в средней части и плоским концевым участком для контактирования с выводом микросхемы. Выводы занимают не закрываемые крышкой пазы в основании тары-спутника. При переворачивании тары-спутника основанием вверх во время его установки на контактное устройство гибкие проволочные выводы могут выпасть из открытых участков пазов, что не позволит к ним подсоединиться, а то и приведет к их повреждению.

Этот недостаток отсутствует у контактного устройства, описанного в авторском свидетельстве СССР №934577, МПК H05K 1/18, опубликованном 7 июня 1982 г. [2]. Оно приспособлено для совместного использования с тарой-спутником, крышка которого полностью закрывает пазы с размещенными в них проволочными выводами микросхемы, а для подключения к выводам крышка имеет круглые контактные отверстия над пазами.

По технической сущности данное устройство наиболее близко к заявляемому изобретению.

Контактное устройство - наиболее близкий аналог содержит контактные зонды в виде плоских пружин с упругой петлей в средней части, держатель зондов из изоляционного материала с пазами для зондов и полостями для размещения упругих петель зондов, снабжено направляющими втулками, выступающими над поверхностью держателя зондов, в каждой из которых размещена контактирующая часть зонда, торец которой выполнен с дугообразной выемкой.

Главный недостаток устройства - аналога происходит от использования направляющих втулок с внешним диаметром как у контактных отверстий в крышке тары-спутника. Ширина размещенных во втулках контактирующих частей зондов может оказаться существенно меньше ширины пазов в основании тары-спутника для проволочных выводов и при их отклонении от центров пазов контакты могут не состояться или их качество ухудшится. Использование направляющих втулок приводит еще и к усложнению конструкции держателя зондов также как и наличие у зондов упругих петель, приводящее к необходимости размещения зондов и их петель в отдельных пазах и полостях для предотвращения возможности замыканий соседних зондов при изгибе от надавливания на их контактирующие части.

Технический результат изобретения заключается в увеличении площади контакта зондов с проволочными выводами тестируемой интегральной микросхемы и упрощении конструкции устройства.

Технический результат достигается тем, что в контактное устройство для тестирования бескорпусной интегральной микросхемы с гибкими проволочными выводами в таре-спутнике, содержащее контактные зонды и держатель зондов из изоляционного материала с направляющими для зондов и полостью для размещения упругих элементов выдвижения зондов, внесены отличия, состоящие в том, что зонды имеют цилиндрическую форму с плоской перпендикулярной продольной оси контактирующей поверхностью на одном торце и буртиком в средней части, упругие элементы выдвижения зондов представляют собой цилиндрические пружины сжатия, нанизанные на зонды с противоположных контактирующим поверхностям концов, а направляющие для зондов представляют собой пары круглых соосных отверстий в примыкающей к таре-спутнику и противоположной ей стенках полости, каждый контактный зонд с легким ходом вставлен в соответствующую пару отверстий таким образом, что нанизанная на него пружина и буртик располагаются внутри полости, причем пружина торцами упирается в буртик и в несоприкасающуюся с тарой-спутником стенку полости.

Указанное выполнение контактного устройства для тестирования бескорпусной интегральной микросхемы с гибкими проволочными выводами в таре-спутнике позволяет упростить конструкцию держателя зондов за счет выполнения направляющих зондов в виде простых отверстий в стенках общей для всех зондов полости для размещения упругих элементов их выдвижения. Для повышения площади контакта зондов с проволочными выводами микросхемы они имеют контактирующие поверхности, занимающие большую часть площади контактных отверстий в таре-спутнике.

Отличительными признаками изобретения является выполнение контактных зондов и направляющих для них, упругих элементов выдвижения зондов и полости для их размещения внутри держателя зондов.

Изобретение поясняют чертежи. Фиг. 1 с изображением контактного устройства с устанавливаемым на него тарой-спутником УП4.170.051, содержащим 14-выводную тестируемую бескорпусную интегральную микросхему. Фиг. 2 представляет вид на устройство сверху.

Контактное устройство для тестирования бескорпусной интегральной микросхемы с гибкими проволочными выводами в таре-спутнике содержит контактные зонды 1 и держатель зондов из изоляционного материала, изображенный на чертежах состоящим из двух деталей, корпуса 2 и крышки 3. Каждый контактный зонд 1 имеет цилиндрическую форму с плоской перпендикулярной продольной оси контактирующей поверхностью 4 на одном торце и буртиком 5 в средней части. Дно корпуса 2 и крышка 3 держателя зондов имеют круглые отверстия 6 и 7, образующие соосные пары, служащие направляющими для зондов 1, легко движущихся в них вдоль осей, перпендикулярных плоскости наружной поверхности крышки 3. Полость 8 в корпусе 2 предназначена для размещения упругих элементов выдвижения зондов в виде цилиндрических пружин 9 сжатия, нанизанных на зонды 1 таким образом, что каждая пружина 9 торцами упирается в буртик бив дно корпус 2 держателя зондов.

Тара-спутник выполнен из изоляционного материала, он состоит из основания 10 и крышки 11, имеющей контактные отверстия 12, сопряженные с зондами 1 и пазы 13 для направляющих штырей 14, установленных на держателе зондов со стороны крышки 3. Штыри 14 служат для позиционирования основания 10 тары-спутника, обеспечивающего совмещение контактных отверстий 12 в крышке 11 с соответствующими зондами 1, диаметр контактирующей поверхности которых целесообразно сделать несколько меньше, чем у отверстий 12. В центре основания 10 тары-спутника расположена выемка 15 для размещения бескорпусной микросхемы 16. Гибкие выводы 17 микросхемы 16, изготовленные из тонкой золотой проволоки, укладываются в пазы 18 на основании 10 тары-спутника. Пазы 18 образованы выступами 19 в форме отрезков дуг концентрических колец, возвышающимися над внутренней поверхностью основания 10.

Крышка 3 держателя зондов крепится к его основанию 2 винтами 20 с потайными головками, утопленными заподлицо с наружной поверхностью крышки 3.

Контактное устройство работает следующим образом.

Оно закреплено, а контактные зонды 1 электрически подсоединены к измерительной аппаратуре. Тару-спутник с заключенной в нем бескорпусной микросхемой 16 опускают крышкой 11 вниз по направляющим штырям 14, зонды 1 входят в отверстия 12 и в конечном положении контактирующие поверхности 4 прижимают проволочные выводы 17 к основанию 10. После проведения электрических измерений тару-спутник снимают и заменяют другим.

При практическом выполнении контактного устройства установлено, что лучшим материалом для токопроводящих контактных зондов является бериллиевая бронза марки БрБ2 (ГОСТ 18175-78), а для пружин - проволока из того же материала диаметром 0,2 мм. Возможно также применение стальных пружин. Для обеспечения качества контактов зондов с проволочными выводами микросхемы и надежности паяных соединений зондов с проводниками связей с измерительной аппаратурой целесообразно их покрытие золотом или серебром.

Для случая применения тары-спутника типа УП4.170.051 для 14-выводной микросхемы оптимальное усилие давления каждого зонда с контактирующей поверхностью диаметром 1,3 мм на золотой проволочный вывод диаметром 30 мкм экспериментально определено равным примерно 40 Г при ходе зонда 0,8 мм. Это усилие регулируется подбором числа витков пружины и степени ее сжатия в исходном положении.

Следует заметить, что диаметр контактных отверстий в крышке тары-спутника УП4.170.051 равен 1,8 мм и уменьшение относительно него на 0,5 мм значения диаметра контактных зондов было необходимо для компенсации неточности совмещения отверстий с зондами при позиционировании тары-спутника.

Таким образом, использование предложенного технического решения позволит улучшить качество контактов зондов с проволочными выводами тестируемой микросхемы и уменьшить количество сложных в изготовлении деталей в конструкции контактного устройства.

Изобретение относится к средствам контроля электрических параметров бескорпусных интегральных микросхем с гибкими проволочными выводами, помещенных в тару-спутники, предназначенные для тестирования, транспортировки и хранения. Технический результат - увеличение площади контакта зондов с проволочными выводами тестируемой интегральной микросхемы и упрощение конструкции устройства. Технический результат достигается тем, что зонды имеют цилиндрическую форму с плоской перпендикулярной продольной оси контактирующей поверхностью на одном торце и буртиком в средней части. Упругие элементы выдвижения зондов представляют собой цилиндрические пружины сжатия, нанизанные на зонды с противоположных контактирующим поверхностям концов, а направляющие для зондов представляют собой пары круглых соосных отверстий в примыкающей к таре-спутнику и противоположной ей стенках полости. Каждый контактный зонд с легким ходом вставлен в соответствующую пару отверстий таким образом, что нанизанная на него пружина и буртик располагаются внутри полости, причем пружина торцами упирается в буртик и в несоприкасающуюся с тарой-спутником стенку полости. 2 ил.

Контактное устройство для тестирования бескорпусной интегральной микросхемы с гибкими проволочными выводами в таре-спутнике, содержащее контактные зонды и держатель зондов из изоляционного материала с направляющими для зондов и полостью для размещения упругих элементов выдвижения зондов, отличающееся тем, что зонды имеют цилиндрическую форму с плоской перпендикулярной продольной оси контактирующей поверхностью на одном торце и буртиком в средней части, упругие элементы выдвижения зондов представляют собой цилиндрические пружины сжатия, нанизанные на зонды с противоположных контактирующим поверхностям концов, а направляющие для зондов представляют собой пары круглых соосных отверстий в примыкающей к таре-спутнику и противоположной ей стенках полости, каждый контактный зонд с легким ходом вставлен в соответствующую пару отверстий таким образом, что нанизанная на него пружина и буртик располагаются внутри полости, причем пружина торцами упирается в буртик и в несоприкасающуюся с тарой-спутником стенку полости.