Контактное устройство для зондового контроля изделий Советский патент 1988 года по МПК H05K1/18 G01R1/06 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для зондового контроля парамет- ро в полупроводниковых пластин при их массовом производстве.

Цель изобретения - повьт1ение надежности контактирования и производительности контроля.

На фиг.1 и 2 схематически изобра- жено контактное устройство в двух проекциях.

Устройство СОСТОИТ из корпуса 1 и стола 2 для контролируемого изделия 3. Со столом 2 неподвижно соеди- нен держатель 4, образу ощий с Г-об- разными упругими зондами 5 зондовую головку.

Стол 2 вьтолнен в форме вибролотка, сопряженного с корпусом посред - ством наклонных рессор 6 и снабженно- o виброприводом, вьшолненным, например, в виде вертикального электромагнита 7. Зонды 5 вставлены в отверстия в держателе 4 с возможностью регулировочного осевого перемещения и закреплены з нем винтами 8.

Перед началом работы необходима предварительная однократная настройка устройства, которая заключается в том, что после подачи на катущку электромагнита 7 переменного нагфя- жения с. частотой, совпадающей с пгс- тотой механического резонанса рессор 6 и зондов 5, производят точную ре- гулировку длины незащемленной части горизонтального участка до совпадения резонансных частот механических колебаний зондов 5 и вибропривода для получения максимальной амплиту- ды и минимальной разности фаз колебаний рабочих кондов контактных элементов. После этого устанавливают необходимую величину амплитуды колебаний зондов 5 путем изменения величины питающего напряжения электромагнита 7. Амплитуда колебаний выбирается такой, чтобы в пределах 1/3-1/4 перида колебаний рабочий конец зонда 5 находился вьше плоскости контактиро- вания с нижней поверхностью изделия. Устройство работает следующим образом.

На стол 2 поступает изделие 3, например полупроводниковая цластина. Включается вибропровод, придающий колебательной системе, образованной столом 2 и рассорами 6, плоскопарал- лельное колебательное движение.

Изделие 3 перемещается rto столу 2 слева направо и оказывается над вибрирующими зондами 5. Контакт осуществляется в начале фазы бросания, при которой изделие 3 силой инерции прижимается к столу 2, что позволяет обеспечить надежное контактирование и контроль параметров изделия без его остановки при режиме сквозной транспортной системы.

Предлагаемое устройство может быть использовано и в режиме транспортной системы периодического действия. В этом варианте конструкции устройства отсутствуют относительные перемещения зонда 5 и контролируемого изделия 3 и возможна независимая регулировка скорости перемещения изделия 5 и амплитуды вибраций зондов 5, поскольку скорость г1еремещения определяется величиной горизонтальной составляющей колебаний стола 2, а амплитуда вибраций - лишь вертикальной состав- ляющей колебаний.

Контактное устройство обеспечивает контактирование с незафиксированной транспортируемой пластины. При этом не требуется компенсации прогиба плас тин и износа контактных злементов. Поскольку максимальная амплитуда колебаний контактных элементов на 2- 3 мм превышает расстояние до поверхности контактируемой пластины, то при демпфировании колебаний пластиной амплитуда колебаний рабочих концов контактных элементов автоматически изменяется в соответствии с профилем контактируемой поверхности пластины. Так как величина прогиба пластин не более 100 мкм, то изменение времени контактирования и мгновенной скорости контактного элемента в момент соприкосновения с поверхностью пластины несущественно для работоспособности устройства. Поскольку измерение электрических параметров пластин осуществляется на частотах, превьшающих резонансную частоту контактных элементов, то время контактирования, равное 1/3-1/4 периода колебаний контактного элемента, является достаточным для осуществления цикла измерений. Так, например, измерение типа проводимости полупроводниковых пластин, осущест- вляемое по методу выпрямления тока через контактный элемент - полупроводниковую пластину, проводится на частоте ff, порядка 10 МГц. .При резонансной частоте контактного элемента fрк 100 Гц время контактирования t будет равно

- т

1 fn

1 1

A f

2,5-10,- .

За это время анализируется число N периодов, равное

N 25000 периодов,

л I .

что достаточно для надежного определения искажений формы тока и определения типа проводимости пластины.

Формула изобретения

1. Контактное устройство для зон- дового контроля изделий, состоящее из корпуса, стола для контролируемого изделия, зондовой головки, включающей держатель с Г-образными упругими зондами и приводы зондовой головки, отличающееся тем, что, с цель повышения надежности контактирования и производительности контроля, привод зоядовой головки выполнен в виде вибратора, на подвижном элементе которого установлены неподвижно соединенные держатель и

д стол для контролируемого изделия, выполненный в виде вибролотка, при этом резонансная частота собственных коле- ба°ний зонда равна рабочей частоте вибратора.

5 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что привод аы- полнен в виде вертикального электромагнита, лоток сопряжен, с корпусом посредством наклонных рессор, а Г-об0 разные упругие зонды установлены в от- 1верстиях держателя с возможностью регулируемого осевого перемещения.

Изобретение откосится к области электроники и предназначено для зон- дового контроля параметров полупроводниковых пластин. Контактное устройство содержит стол 2 для контролируемого изделия 3, который неподвижно соединен с держателем 4, образующий с Г-образными упругими зондами 5 зондовую головку. Стол 2 вьшол- пен в форме вибролотка, сопряженноИ X 8 5/J /7/7 го с корпусом посредством наклонных рессор 6 с виброприводом, выполненным, например, в виде вертикального электромагнита 7. При этом резонансная частота собственных колебаний зонда равна рабочей частоте вибратора. Контакт осуществляется в начале фазы бросания, при которой контролируемое изделие 3 силой инерции прижимается к столу 2, что позволяет обеспечить надежное контактирование и контроль параметров изделия без его остановки при режиме сквозной транспортной системы. Контактное устройство может быть использовано в режиме транспортной системы периодического действия. Контактное устройство такой конструкции позволяет надежно определить искажения форьш тока и тип проводимости полупроводниковой пластины. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. i (Л С X |й ij 00 К) 00 ///// (Риг.1