Устройство контроля контактирования Советский патент 1976 года по МПК G05B23/02 H01H1/00 

1

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к устройствам контроля наличия контактов между выводами измеряемой интегральной схемы и контактами контактора измерительного или испытательного оборудования.

Известны устройства контроля наличия контактов между выводами приборов и соот- ветствуюшими двойными контактами контактора, в которых контроль осуществляется путем включения коммутатором всех двойных контактов в одну последовательную электрическую цепь, замыкающими звеньями которой являются выводы приборов, с последующим анализом состояния образовавшейся цепи 111.

Недостатком этого устройства является то, что оно информирует только о наличии или отсутствии контактов без указания качества и места отсутствия контактов.

С целью контроля качества контактирования с указанием мест нарушения контактов предлагаемое устройство снабжено анализатором контроля качества контактирования, подключаемым коммутатором поочередно ко

зсем контролируемым двойным контактам, выполненным в виде измерителя сопротивлений малых величин с усилителем, соединенным с пороговым устройством, включенным на вход блока логической обработки результатов измерения.

На чертеже представлена схема устройства и его подключение, например к зондовой установке для функциональной проверки микросхем -на пластине.

Функциональная проверка микросхемы 1 на кремниевой пластине до ее разрезки на отдельные кристаллы производится измерителем 2, который подключается к контактным площадкам 3 измеряемой схемы с помощью двойных зондов 4 зондовой установки 5.

Измеритель 2 может иметь как однопроводные, так и двухпроводные измерительные линии 6 и линии обратной связи 7. Для проверки качества контактов коммутатором 8 подключается устройство 9, которое может быть выполнено в виде одного анализатора, подключаемого коммутатором 8 поочередно к каждому контролируемому двойному контакту, либо из нескольких автономных анализаторов, число которых равно числу контролируемых контактов, подключаемых комму татором одновременно. Анализатор представ ляет собой, например, четырехгочечный измеригель сопротивлений малых величин,которь й подсоед инен к контролируемому контакту в двух спаренных точках 1О и 11 с операционным усилителем 12, формирующим сигнал При таком включении точка 10 имеет практически нулевой потенциал, благодаря чему контроль места контактирования осуществля ется при нулевом потенциале на выводе 3 микросхемы, что исключает возможные повреждения микросхем при контроле контактирования. Кроме того, для предотвращения попадания на вывод микросхемы высокого напряже ния от источника 5, которое может привест к пробою микросхемы при плохом контакте со стороны половины зонда 4, включенной в точке 1О, анализатор имеет ограничительное сопротивление 13, включенное параллельно измеряемому переходному сопротивлению до контактов коммутатора 8. В случае необходимости иметь предварительный уровень напряжения, на фоне которого измерялось бы падение напряжения, соответствующее контролируемому переходному сопротивлению в анализатор включено сопротивление 14. Анализатор имеет усилитель 15, который поднимает выходной уровень напряжения операционного усилителя и компаратор 16, представляющий собой пороговое устройство, вырабатывающее логический сигнал. Логичес кие сигналы поступают в блок 17 логической обработки результатов измерения и выра ботки соответствующих команд. Для оценки правильности работы устройства 9 служит информатор 18. Источники питания Е могут быть как постоянного, так и переменного, напряжения. В случае одновременного подключения нескольких анализаторов каждый из них должен иметь свой источник питания, что устраняет взаимное влияние анализато- ров друг на друга при проверке контролируемых цепей. Этим исключаются возможные повреждения микросхем при контроле и перетечке токов, что могло бы привести к неправильному контролю. Устройство контроля качества контактирования выполнено на интегральных схемах, а коммутатор устройства выполнен на герметизированных контактах с электромагнитным управлением. Устоойство работает следующим образом. От измерителя 2 подается команда на пуск зондовой установки 5, в результате происходит контактирование зондов 4 с контактными площадками 3 микросхемы 1.После контактирования из зондовой установки подается команда на подключение устройства 9. Логический блок 17 выдает команду на включение коммутатора 8. В случае применения нескольких анализаторов коммутатор подключает их одновременно, в результате такая схема проверки обладает большим быстродействием. Если используется один анализатор, то коммутатор подключает его поочередно ко всем исследуемым местам контактирования. После срабатывания коммутатора 8 устройство 9 подключается к зондам 4. От источника Е напряжение подается на зонды и на операционный усилитель 12. Усилитель 12 является преобразователем переходного сопротивления, возникающего в месте контактирования зонда 4 с контактной площадкой микросхемы в напряжение, пропорциональное величине переходного сопротивления. Сигнал, сформировавшийся в операционном усилителе 12, поступает в усилитель 15, который поднимает уровень сигнала и подает его на компаратор 16. Здесь происходит сравнение прищедшего сигнала с опорным сигналом. Если величина переходного сопротивления в месте контактирования лежит в диапазоне от нуля ом. и до заданной величины, значение которой задается регулируемым ровнем порога срабатывания компаратора 16, то уровень сигнала с усилителя 15 ниже уровня порога срабатывания компаратора, и последний не включается, т.е. в этом случае на выходе компаратора вырабатывается логический сигнал, соответствующий хорощему качеству контакта. Логические сигналы со всех компараторов подаются в суммирующее устройство блок 17 логической обработки результатов измерений и выработки соответствующих команд. Если все логические сигна;-1Ь1 соответствуют хорощим контактам, то блок 17 выдает команду на включение измерителя 2 для проверки микросхемы 1, предварительно подав команду на коммутатор 8 для отключения устройства 9. Величина переходного сопротивления,на которое настраивается порог срабатывания компаратора 16,выбирается такой,чтобы практически исключалось влияние ее на точность измерения параметра микросхем. После окончания измерения микросхем 1 измеритель 2 снова подает команду для перехода зондовой установки 5 на следующую микросхему. Если же величина переходного сопротивления хотя бы в одном из контролируемых контактов равна или выще заданной, то уровень сигнала с усилителя 15 в одном из анализаторов превыщает уровень порога срабатывания компаратора 16 и последний выдает логический сигнал, соответствующий