Зондовое контактное устройство Советский патент 1991 года по МПК H01L21/66 H05K1/18 

Изобретение относится к радиотехнике, а точнее к технике измерений параметров СВЧ двухполюстников и четырехполюсников, и может быть использовано в установках для измерения коэффициента передачи и коэффициента шума бескорпусных диодов, транзисторов и интегральных микросхем.

Цель изобретения - улучшение согласования, снижение погрешности измерений при расширении номенклатуры контролируемых изделий.

На фиг. 1 представлено зондовое контактное устройство, предназначенное для измерения параметров двухполюсников, общий вид; на фиг. 2 - устройство для измерения параметров четырехполюсников, общий вид; на фиг. 3 и 4 - устройство для измерения параметров четырехполюсников

с контролируемым изделием (полевой СВЧ- транзистор).

Зондовое КУ содержит отрезок коаксиальной линии 1, отрезок коаксиального кабеля, центральный проводник 2 которого выполнен в виде упругой иглы и представляет собой трехступенчатый валик, причем длина средней ступени 3 равна Я /4, внешний проводник в виде вилки.

В устройстве для измерения параметров четырехполюсников (фиг. 2) зубцы вилки 4 удлинены и замкнуты дополнительной перемычкой 6, в которую вмонтирован второй отрезок коаксиального кабеля 3, выполненный в форме упругой иглы, (фиг. 1). Второй отрезок коаксиального кабеля (фиг. 2) размещен с возможностью контактирования с контролируемым изделием, а для контактирования с остальными полюсами четырехО

ю о ю о ел

полюсника введены два контактных штыря 5.

Контролируемое изделие (фиг. 3) - полевой транзистор с барьером Шоттки 7 - является типичным четырехполюсным прибором.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на отрезок коаксиального кабеля, который благодаря описанному выполнению внутреннего и внешнего проводника, обеспечивает согласованную подачу сигнала на объект измерения (ОН). После преобразования в ОИ сигнал соглэгоплчно снимается на симметричный и ид 11н чный указанному отрезок коаксиального ка&еая и в дальнейшем посредством perv 1ярной линии подается для регистрации и обработки на индикаторный прибор.

Конфигурация центрального проводника обеспечивает согласование входа и выхода с ОИ с регулярной линией за счет трансформирующих свойств иглы, связанных со ступенчатым изменением диаметра. Участок центрального проводника от плоскости контактирования с ОИ до первой ступеньки центрального проводника имеет индуктивный характер и обеспечивает компенсацию емкостной составляющей входного сопротивления ОИ, а дальнейшая трансформация активной составляющей осуществляется за счет выполнения отрезка центрально проводника в виде валика с измененным диаметром. При неизменном расстоянии между зубцами вилки изменение диаметра внутреннего проводника выполняет роль трансформатора сопротивлений, причем условием того, что он име- gT активный характер на частоте измерения является то. ч го длина этого участка выбирается равной А /А. Кроме того, упругость иглы обеспечивает надежный контакт и одновременно возможность неразрушающего контроля параметров ОИ.

По существу это означает, что согласующий элемент (игла) максимально приближен к ОИ и уровень кажущихся потерь существенно снижается, вследствие этого достигается почти полное согласование и необходимо только тонкое согласование внешними согласующими трансформаторами. Благодаря этому уменьшается количество подстроемных операций, что приводит к стабильности результатов измерений. Кроме того, размеры вилки в плоскости, перпендикулярной оси центрального проводника в направлении, перпендикулярном плоскости зубцов вилки, в целях обеспечения достаточной экранировки иглы сделаны больше двух расстояний между зубцами, из- за чего возрастает повторяемость измерений, так как контактный узел представляет

собой плоскокруглую трехпроводную линию (ГОСТ 18238-72), которая исключает случайную ошибку измерения при асимметричном подключении ОИ, появляющуюся вследствие различного прогиба контактной

иглы центрального проводника, что приводит к снижению погрешности измерений м уменьшению потерь.

Замыкание зубцов вилки дополнительной перемычкой и введение второго отрезка

коаксиального кабеля с центральным проводником, выполненным в виде упругой иглы, которая аналогична описанной (трехступенчатый валик), с возможностью контактирования с контролируемым изделием, позволяет производить передачу СВЧ-сигнала без существенных искажений, что снижает систематическую погрешность измерений, приводя к еще большему снижению величины собственных потерь, а также

расширяет номенклатуру контролируемых изделий на четырехполюсники (транзисторы и интегральные микросхемы). Кроме того, с помощью предлагаемого устройства можно производить измерения в коротковолновой части сантиметрового и в КВЧ-ди- эпазонах.

Формула изобретения

1.Зондовое контактное устройство, со- держащее отрезок коаксиального кабеля,

центральный проводник которого выполнен в виде упругой иглы, а внешний - в виде двузубой вилки, между зубцами которой расположена игла, отличающееся тем,

что, с целью улучшения согласования и снижения погрешности измерений контролируемых параметров при расширении номенклатуры контролируемых изделий, игла выполнена в виде трехступенчатого валика, причем длина средней ступени равна А /4, где А - длина волны.

2.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что размер зубца вилки в плоскости, перпендикулярной оси центрального

проводника в направлении, перпендикулярном плоскости зубцов вилки, не меньше удвоенного расстояния между зубцами.

3.Устройство по п. 1, отличающее- с я тем, что зубцы вилки замкнуты дополнительной перемычкой, в которой размещен второй отрезок коаксиального кабеля с центральным проводником, выполненным в форме упругой иглы с возможностью контактирования с контролируемым изделием.

Фиг. I

Фиг. J

Изобретение относится к радиотехнике. Цель - улучшение согласования и снижение погрешности измерений контролируемых параметров при расширении номенклатуры контролируемых изделий. Для ее достижения в зондовом контактном устройстве игла выполнена в виде трехступенчатого валика. Длина средней ступени равна Я /4, где Я- длина волны. Размер зубца вилки в плоскости, перпендикулярной оси центрального проводника в направлении, перпендикулярном плоскости зубцов вилки, не менее удвоенного расстояния между зубцами. Замыкание зубцов вилки дополнительной перемычкой и введение второго отрезка коаксиального кабеля с центральным проводником, выполненным в виде упругой иглы, аналогичной описанной, позволяет производить передачу СВЧ-сигнала без существенных искажений. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. Ј

исток.

сток

затвор