Устройство для климатических испытаний полупроводниковых приборов Советский патент 1991 года по МПК H01L21/66 

Предлагаемое изобретение относит ся к области полупроводникового производства, и в частности предназначе но для использования в камерах, для KjmMaT}i4ecKHx испытаний различных типоразмеров интегральных схем (ИС) в спутниках с последующим измерением их электрических параметров.

В полупроводниковом производстве программа выпуска интегральных схем (ИС) patsHbix типоразмеров различна. В разные периоды времени выпускают интегральные схемы типоразмеров, ко торые требуются- заказчику В соответ ствии с этим для испытаний выпускае юх ИС требуются камеры, выполненные

конструктивно с возможностью испыта

00 ния ИС различных типоразмеров.

ел

Известна установка для климатичеселких испь таний полупроводниковых приборов, содержащая основания, рабочую камеру загрузочное и разгрузочное устройства для загрузки и выгрузки приборов из камеры,транспортирующий механизм для перемещения приборов к измерителю.

Недостатки этой установки заключаются в том, что транспортное устройство имеет малую емкость, и, как следствие, невысокую производительность. Кроме того, эта установка предназначена для испытаний прибо ров одного типоразмера. Наиболее близким техническим решением к предложенному является уст ройство для климатических испытаний полупроводниковых приборов, содержа щее рабочую камеру с расположенным ней транспортирующим накопительным барабаном с пазами для спутников носителей и соединенным с приводом транспортирующей каретки, загрузочный и разгрузочный магазины для загрузки и выгрузки приборов из накопительного барабана, контактное устройство для измерения параметров приборов Недостатком данного устройства является то, что его конструкция не позволяет проводить испытания при боров различных типоразмеров, поскол ку все узлы камеры выполнены таким образом, что они предназначены для испытаний приборов только лишь одного определенного типоразмера Кроме того, недостатком данного устройства является также сложность его конструкции, обусловленная наличием сл-ожнь1Х кинематических .связей каждой каретки с приводом их переме- щения Целзз изобретения - расширение сор тимента испытуемых приборов Поставленная цель достиз ается тем что в предлагаемом устройстве для кл матических испытаний, полупроводниковых приборов, например,интегральных схем вспутниках-носителях, содержащем рабочую камеру с расположенными в ней транспортирующим накопительным барабаном с пазами для спутников-нос талей и соединенным с приводом, транспортирующей каретки,,загрузочный и разгрузочный магазины для загрузки и выгрузки приборов из накопительного барабана,. контактное устройство для измерения параметров приборов, одна из кареток, снабжена выполненными на ее боковых направлякицих выступами с отверстиями, в которых жест ко закреплены тяги, соединенные с приводом возвратно-поступательного перемещения кареток, а в боковых направляющих других кареток выполнены вырезы, посредством которых эти каре ки коаксйально размелцены на направля щих выступах внутренней каретки и подпружинены относительно их,,при этом каретки установлены с возможностью поочередного перемещения относительно друг друга На фиг J изображено устройство для климатических испытаний полупроводниковых приборов, общий вид; на фиг 2 - предлагаемое устройство в разрезе, общий вид; на - каретки предлагаемого устройства в разобранном состоянии; на фиг 4 - сечение A-AiHa фиг 5,8, 11 - положение спутников во время перемещения кареток к контактному устройству; на фиг 6 - сечение Б-Б;на фиг 7 вид в; - сечение Г-Г; на фиг.10 - вид Д; на фиг, 12 - сечение Е-Е; на - вид Ж Предлагаемое устройство для климатических испытаний полупроводниковых приборов, в данном случае интегральных схем, помещенных в спутник, содержит рабочую камеру I см 2), расположенный в ней транспортирующий накопительный барабан 2 (,2), с пазами 3-5 для приборов и соединенные с приводом 6 каретки 7-9 (фиг 1 и 2), имеющие соответствующие им пазы 10-12 (,2,з) для приборов с боковыми направляющими 13-15.(Контактное устройство 16, магазины загрузки -17 и разгрузки 18 ( и 2) Каретка 7 снабжена, выполненными на ее боковых направляющих 13 высту пами 19 с отверстиями 20, в которых жестко закреплены тяги 21, соединенные с приводом 6 перемещения кареток, в которые установлены спутники 22 (см ,2,4). К каретке 7 крепится отсекатель 23, удерживающий столб приборов в барабане 2 со время перемещения кареток к контактному устройству 16 Паз 10 каретки 7 выполнен для прохождения интегральных схем, помещеннь1Х в спутники 22 малых габаритов (28,8Х19,5мк(). В боковых направляющих 14 и 15 соответствующих пазов 11 и 12 кареток 8 и 9 выполнены вырезы 24 и 25 (см , З),ПССредством которых каретки 8 и 9 ко- аксиально размещены на выступах 19 каретки 7 в следующей последователь ности: каретка 8 охватывает Каретку 7, каретка 9 охватывает каретку:8 Каретки 8 и 9 подпружинены Относительно выступов 19 с помощью двух пар пружин 26 и 27, установленных в вырезах 24 и 25 (фиг,4). 51 Паз 11 каретки 8 выполнен для про. хождения интегральных схем, помещен ных в спутник 28 средних размеров | 32тс32 мм), а паз 12 каретки 9 для прохождения интегральных схем. поме щенньгх в спутник 29. больших раз меров (51х51 мм) Пазы кареток в момент краксиального размещения последних соответствуют пазам 3,4 и 5 бараба на 2, образуя единый транспортный -трактв Так, паз 10 соответствует па-зу 3 барабана 2, паз 1 1 соотвётст вует пазу 4 барабана 2, а паз 12 со ответствует пазу 5барабана 2. В основании барабана 2 установле ны диск 30, плита 31, в которой за крепйекы отсекатели 32«-34 Каретка 9 в боковых направляющих 15 имеет прО ушину 35 с. отверстиями. 36 и 37 Сквозь отверстия 36 каретки 9 проходят тягй 21, которые затем соединяют ся с приводом 6 перемещения кареток (см, фиг. ii;2,3,4) л Сквозь отверс тия. 37 проходят неподвижно закреп ленные на плите 38 камеры 1 две оси 39, вдоль которых п.еремещается ка ретка 9 см ,4J. В магазине загрузки 17 выполнены пазы , а в мага.зин:е разгрузки 18 выполненыпазы , аналогичные пазам в транспортном накопитель ном барабане:2 При этом паз 40 мага зина загрузки 17 и паз 43 магазина разгрузки;18 соответствуют пазу 3 ба рабана;2 и пазу 10 каретки 7, паз 41 магазина.загрузки 17 и паз 44 магази на разгрузки 18 соответств гют пазу .4 барабана 2 и пазу 11 .каретки 8, . паз 42 магазина загрузки 17 и паз 45 магазина разгрузки 18 соответствуют пазу 5 барабана 2 и пазу 12 каретки (см, фиг«1, 2). Магазин разгрузки 18 крепится к пластине 46, вдоль которой каретки перемещацот спутники на позицию конта тирования и затем, при обратном ходе кареток, на позицию разгрузки Пластина 46 имеет под отсекателя ми отверстия 47-49 по форме спутников и крепится к плите 38, на Гкоторой закреплено контактное устрой ство 16. В пластине 46 над магазином I .разгрузки 18 установлены заслонки 50 и 5 Г,в каящой из которых выполнены отверстия 52 и 53 по форме отверстий 48 и 49 пластины 46 , При испытании ИС в спутниках размеров заслонки 50 и 51 установлены так, что они перекрывают пазы 44 и 45 магазина разгрузки 18 и отверстия 48 и 49 пластины 46 (см. , 2,5,7).. При испытании ИС в спутгшках средних размеров заслонка 51 установлена так, что она перекрывает паз 45 магазина разгрузки 18 и отверстия 49 плас тины, 46, а заслонка 50 уста новлена так, что ее отверстие 52 совмещено с па- зом 44 магазина разгрузки 18 и отвер- стием 48 пластины 46 (см. ). При испытании ИС в спутниках больших габаритов засломка 51 установлена Tai, что ее отверстие 53 совмещено с пазом 45 магазина разгрузки 18 и отверстием 49 пластины 46 (см .фиг. и, 13). . Работа предлагаемого устройства происходит следующим образом Приборы, представляющие, собой ин т.егральные схемы в спутниках-носителях, ориентированно загружаются в соответствующий определенному размеру спутника паз магазина загрузки 17 Из магазина загрузки 17 приборы поступают в один из пазов 3-5 транспортирующего накопительного барабана. 2 а При этом приборы попадают в паз барабана, который соответствует размеру спутника с размещенной в нем ИС Так, ИС в спутниках размеров попадают из паза 40 магазина загрузки 1 7 в паз 3 барабана 2, ИС в спутниках средних размеров из п.аза 41 магазина загрузки 17 в паз 4 барабана 2j ИС в спутниках больших размеров попадают из 42 магазина загру.з- ки 17 В паз 5 барабана:2 После заполнения на позиции за грузки одного из пазов 3-5 барабана 2 приборами определенного типоразмера происходит поворот барабана на один шаг при помощи привода шагового враще}шя 54, и на позицию загрузки приходят следующие свободные пазы Таким образом, по мере поворота, барабана 2 загруженные в его пазы 3-5 приборы перемещаются в зону контактирования. Время с момента загрузки прибора до подачи его на позицию контактирования равно времени выдержки приборов в устройстве для климатических испытаний Достигнув позиции контактирования, паз 3 барабана 2 совмещается с пазом Id каретки 7, паз 4 барабана 2 совме щается с пазом 11 каретки 8, паз 5 барабана-2 совмещается с пазом 12 кapefки.9в После этого производится подача приборов в спутниках.к кон . тактному устройству При испытаниях приборов в спутни. как малыхразмеров подача их к кон™ тактному устройству происходит следую щим образом. Интегральные схемы в спутниках 22 малых размеров находятся в пазу 3 барабана 2, При совмещении паза 3 барабана 2 с пазом 10.каретки 7 прибор переходит в каретку 7 и Удерживается в ней отсекателем 32. За тем включают привод 6 перемещения Kas реток,перемещающий в сторону контактно го устройства 16 тяги 21j на которых перемещаются одновременно все три каретки вдоль осей 39, При перемеще- НИИ кареток спутник 22 снимается ка реткой 7 с отсекателя 32 и попадает на поверхность пластины . 46, вдоль которой каретками перемещается на позицию контактирования, а оставшиеся спутники в пазу 3 барабана 2 удержигваются отсекателем 23 (фиг„5), Такое перемеЩ|ение трех кареток продолжается до тех пор, пока торцовая поверхность каретки 9 не достигнет плиты 38 (, В .тот момент каретка 9 останав ливается. При этом привод 6 продол- жает перемещать в том же направлении тяги 21, которые перемещают каретки 7 и 8, заставляют сжиматься пружину 26 в вырезе 25 каретки 9i Перемещени кареток .7 и 8 происходит до тех пор, пока торцовая поверхность каретки 8 не достигает плиты 38, В этот момент останавливается каретка 8, Привод 6 продолжает перемещать тяги 21, кото- рые перемещают каретку 7, заставляя сжиматься пружину 27 в вырезе 24 каретки В, При этом происходит перемещ ние каретки 7 до тех пор, пока ее то цовая поверхность не достигнет плиты 38s При этом каретка 7 подает прибор к контактному устройству 16 (см.,фиг,б),.В этот момент выключается привод 6 перемещения кареток и производится замер электрических п раметров прибора. При обратном ходе кареток, в поло жении разгрузки, паз 1.0 каретки 7 совмещается с отверстием 47 пласти НЫ 46 и пазом 43 магазина разгрузки. 18, Побле совмещения спутник 22 и каретки 7 через магазин разгрузки 18 выгружается в соответствующий бункер . на фиг. не показано), а следующий спутник 22 из паза 3 барабана 2 загружается в паз 10 карёт ки 7 и удерживается в ней отсекателем 32., Затем включается привод 6 и вьщ1е описанные операции повторяются. Подача к контактному устройству 16 интегральных схем в спутниках 28 средних габаритов происходит следующим образом (см,- иг,8 и 9) Интегральные схемы в спутниках средних размеров находятся в пазу 4 барабана 2, При совмещении паза 4 барабана 2 с пазом 11 каретки 8 прибор переходитв каретку 8 и удерживается в ней отсекателем 33, Затем включают привод 65 заставляющий двигать- . ся в сторону.контактного устройства 16 тяги 21, на которых перемещаются одновременно три каретки вдоль .осей 39. При перемещении-кареток спутник 28 снимается кареткой 8 с отсекателя 33, попадает.на поверхность пластины 46, по которой перемещается на позицию контактирования, а оставшиеся спутники в пазу 4 барабан. 2 удерживаются отсекателем 23 .З В трт момент, когда торцовая поверхность каретки 9 достигнет плиты 38, эта каретка останавливается о При этом привод 6 продолжает перемещать в гсм же направлении тяги 21, которые перемещают, кареткиL7 и 8, заставляя сжиматься пружину 26 в вырезе 25 каретки 9, Перемещение кареток 7- и 8 происходит до тех пор, пока торцовая поверхность каретки 8 не достигнет плиты 38, при этом каретка 8 подает прибор к контактному устройству 16, каретка 8 останавливается. Привод 6 продолжает « перемещать тяги 21, которые перемещают каретку 7, заставляя, сжиматься. пружину 27 в вырезе 24 каретки 8, Перемещение каретки 7 происходит до тех пор, пока ее торцовая поверхность не упрется в спутник 28, дополнительно фиксируя его на позиции контактирования (фиг. 9). После этого вклкгчают привод 6 и производят замер электрических параметров прибора При обратном ходе кареток в положение разгрузки паз 11 каретки 8 совмещается с отверстием 48 пластины 46) отверстием 53 заслонки 51 и пазом 44 магазина/разгрузки 8, После совмещения спутник 28 из каретки 8 через магазин разгрузки 18 выгружается в соответствую- щий бункеру (на фиг, не показано),а. елеяуйщий спутник 28 из паза 4 бараба на 2 переходит в паз 11 каретки 8 и удерживается в ней отсекателем 33. Затем включается привод 6 и вьшеописанные операции повторяются. Подача к контактному устройству 16 интегральных схем в спутниках 29 больших габаритов происходит, следующим образом. Интегральные схемы в спутниках больших габаритовнаходятся в пазу 5 барабана 2. При совмещении данного па за 5 с пазом 12 каретки 9 прибор пере ходит в каретку 9 и удерживается в ней отсекателем 34, Затем включают привод 6, заставляющий двигаться I в сторону контактного устройства 16 тяги 21 которыми перемещают одновременно три каретки вдоль осей 39.. При перемещении кареток, спутник 29 снимается кар ткой 9 с отсекателя 34 и попадает на поверхнос тъ пласткны 46, по которой карелками перемещается на позицию контактирования, а оставшиеся спутники в паз-у 5. барабана 2 удерживаются отсекателем 23 1 г) . Это перемеЩенке продолжается до тех пор, пока каретка 9 своей торцовой поверх|1остью не достигнетПЛИТЫ 38, подавая прибор к контактному устройству 16, Каретка 9 останавливается. При этом привод 6 продолжает перемещать в том же направлении тяги 21, которые перемещают каретки 7 и 8, заставляя сжиматься пружину 26 в пазу 25 каретки 9, Перемещение кареток 7 и 8 происходит до тех пор, пока торцовая поверхность каретки 8 не упрется в спутник 29, дополнительно фиксируя его на позиции контактирования Привод б продолжает перемещать тяги 21, которые . перемещают каретку 7, заставляя сжиматься пружину.27 в пазу каретки 8, Перемещение каретки 7 происходит до тех пор, пока каретка не упрет-, ся в торец выреза 2А каретки 8. Каретка 7 останавливается. После этого выключается привод 6 и призводится замер электрических парметров прибора. При обратном ходе кареток в положение разгрузки паз 12 каретки 9 совмещается с отверстием 49. пластины 46 и отверстием 53 заслонки 51, и . ./ спутник 29 через паз 45 магазииа разгрузки 18 выгружается в соответствующий бункер (на фиг, не доказано), а следующий спутник 29 из паза 5 бара- бана 2 пере.ходит в паз 12 каретки 9 и удерживается в ней отсекателем 34, Включается привод 6 и вышеописанные операции повторяются. Преимуществом предлагаемого устройства для климатических испытаний полупроводниковых приборов по сравнению с известными является его универсальность, т,е, конструкция предлагаемого устройства обеспечивает возможиость испытания приборов различных типоразмеров без переналадки устройства. Кроме того, предлагаемая конструкция более компактна, проще в изготовлении, удобнее в эксплуатации и надежна в работе.

«

3S

Л-Л

ii8

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КЛИМАТИЧЕС КИХ ИСПЫТАНИЙ ПОЛУПРО.ВОдаИКОВЬр( ПРИБОРОВ, например интегральных схем в. спутниках;-носителях, содержащее рабо чую камеру с расположенным в ней пэанспортирукщим накопительным бара баном с пазами для спутников-носи телей и соединенным с приводом тран спортирующей каретки, загрузочный и разгрузочный магазины для загрузки и выгрузки приборов из накопительного барабана, контактное устройство для измерения параметров приборов, о т лич.ающееся тем, что, с це лью расширения сортамента испытуемых приборов, одна из кареток слабжена выполненными на ее)боковых направляю щих выступами с отверстиями, в которых жестко закреплены тяги, соеди неннь1е с приводом возвратно-посту пательного перемещения кареток, а в боковых направляющих других кареток выполнены вырезы, посредством крто рых эти каретки .коаксиально размеще ны на направляющих выступах внутрен с. ней каретки и подпружинены относи (Л тельно HXj при этом каретки уст;щов« лены с возможностью поочередиого перемещения относительно друг друга.

J.7 x g