Способ изготовления жестких зондовых головок

Авторы патента:

Лопухин Алексей Алексеевич (RU)

Васильева Лариса Александровна (RU)

Акимов Владимир Михайлович (RU)

Ефимов Илья Владимирович (RU)

Иродов Никита Александрович (RU)

H01L22/34 - Основные элементы электрического оборудования

H01L21/66 - испытания или измерения в процессе изготовления или обработки (после изготовления G01R 31/26)

Владельцы патента RU 2730888:

Акционерное общество "НПО "Орион" (RU)

Использование: для контроля статических и динамических параметров многовыводных кристаллов БИС, в том числе для считывания информации с матриц ИК фоточувствительных элементов. Сущность изобретения заключается в том, что способ изготовления жесткой зондовой головки, предназначенной для электрического соединения контактных площадок БИС со схемой измерения, заключается в сборке жесткой зондовой головки с использованием формирующего и армирующего колец, при этом формирующее и армирующее кольца изготавливают круглой формы с концентрическими отверстиями, после сборки жесткой зондовой головки к внутренней части армирующего кольца и прилегающему к ней ряду зондов приклеивают дополнительные диэлектрические вставки в виде сегментов с внешним диаметром, равным внутреннему диаметру армирующего кольца, и внутренней частью дугообразной формы для выравнивания длин зондов в центре и по краям рядов зондов. Технический результат: обеспечение возможности упрощения технологического процесса изготовления ЖЗГ при сохранении примерно одинаковых длин зондов по всему ряду. 5 ил.

Изобретение относится к области полупроводниковой микроэлектроники, а именно к технологии контроля статических и динамических параметров многовыводных кристаллов БИС, в том числе для считывания информации с матриц ИК фоточувствительных элементов.

Устройства контактные с фиксированным расположением зондов, или жесткие зондовые головки (ЖЗГ), широко используются в составе зондовых установок для осуществления электрической связи с контактными площадками кристаллов БИС с последующей диагностикой параметров исследуемых кристаллов.

Известны многозондовые устройства, с вольфрамовыми зондами, жестко закрепленными на печатных платах слоем эпоксидной смолы. При этом на сборочной установке создается блок зондов, с прецизионным расположением кончиков зондов в соответствии с топологией контактных площадок конкретного кристалла БИС (фиг.1), где (1) - кристалл БИС, (2) - держатель, (3) - формирующее кольцо из фторопласта, (4) - слои клея, (5) - вольфрамовые зонды, (6) - армирующее кольцо, (7) - печатная плата, (8) - место распайки зондов. Для удобства восприятия армирующие кольца на каждом рисунке выполнены с одинаковой штриховкой, причем внутренний контур на фрагментах принадлежит формирующему кольцу, средний контур - армирующему кольцу, а внешний - печатной плате. Зонды соединяются в блок путем их установки и склейки межу собой слоем эпоксидной смолы на круглом формирующем кольце из фторопласта. Затем к блоку зондов приклеивается армирующее кольцо с внутренним и внешним диаметрами одинаковым с формирующим кольцом. Оба кольца просты в изготовлении, их вытачивают на токарном станке. Оба кольца выполнены со скосами в сопрягаемых поверхностях, для обеспечения наклона зондов по направлению к измеряемому кристаллу. Армирующее кольцо является расходной деталью, на каждую зондовую головку требуется одно кольцо.

Формирующее кольцо из фторопласта является промежуточной оснасткой для фиксирования массива зондов с последующим приклеиванием его к армирующему кольцу. Армирующее кольцо из диэлектрического материала (гетинакс, текстолит и т.п.) своей обратной стороной приклеивается к печатной плате с металлизированной разводкой. После снятия зондовой головки с формирующего кольца сборочной установки производится распайка тыльных концов зондов на металлизированные шины печатной платы и пайка кабеля с разъемом. Многозондовая головка помещается в установку контроля параметров кристаллов БИС. [Патент №2580184. Способ сборки фоточувствительного модуля на растр].

Недостатком такого устройства контактирования является наличие в одном ряду ЖЗГ зондов разной длины: по краям ряда - короткие зонды, в середине ряда - длинные (фиг.2а и 2б), где (1) - кристалл БИС с контактными площадками, (3) - формирующее кольцо, (6) - армирующее кольцо. Разница в длине зондов особенно заметна при изготовлении ЖЗГ для длинных и узких кристаллов, например многорядных линеек ИК фоточувствительных элементов. Соотношение длин между зондами может составлять разы. В таком случае крайние зонды будут иметь значительно более высокую жесткость, чем центральные. В связи с этим, при получении надежного электрического контакта более гибких центральных зондов с металлизированной площадкой кристалла БИС необходимо приложить к ЖЗГ более высокое давление. В этом случае жесткие крайние зонды получают избыточное давление, что приводит к их сильной деформации и порче металлизированного покрытия контактных площадок кристалла. Именно крайние зонды ЖЗГ чаще всего выходят из строя из-за разгибания, перегибания, растрескивания или даже отламывания загнутого кончика. Наиболее опасно использование таких ЖЗГ для контроля кристаллов при криогенных температурах из-за разных коэффициентов термического расширения составляющих ЖЗГ материалов, когда нагрузка на зонды возрастает. Для исключения этого явления необходимо выровнять длины зондов на всем протяжении ряда. В зависимости от диаметра вольфрамовой проволоки рекомендуемый вылет зондов, т.е. расстояние от места вклейки до кончика зонда, составляет 7 10 мм.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является многозондовое устройство, с вольфрамовыми зондами, жестко закрепленными с помощью армирующего кольца на печатных платах слоями эпоксидной смолы [УКФ-5, Контактные устройства с фиксированным расположением зондов, справочные материалы завода «Планар», г. Минск, Беларусь]. В таких устройствах выравнивание длин зондов в каждом ряду производится за счет использования формирующего и армирующего колец с внутренним отверстием не круглой формы, а близкой к овальной форме в районе прохождения каждого ряда зондов (фиг.3а и 3б).

Указанный способ изготовления многозондовой головки имеет существенный недостаток, связанный со сложностью прецизионного изготовления комплекта сопряженных по конструкции формирующего и армирующего колец в трехмерном исполнении. Такое трехмерное фрезерование с необходимым качеством может быть выполнено только на станке с ЧП. Более того, количество типоразмеров комплектов колец должно быть высоким - идеально под каждый размер кристалла БИС.

Задачей изобретения является упрощение и удешевление технологического процесса изготовления ЖЗГ при сохранении примерно одинаковых длин зондов по всему ряду.

Технический результат достигается тем, что формирующее и армирующее кольца изготавливают круглой формы с концентрическими отверстиями на обычном токарном станке. После сборки ЖЗГ к внутренней части армирующего кольца и прилегающему к ней ряду зондов приклеивается дополнительная диэлектрическая вставка в виде сегмента - (8) на фиг.4, с внешним диаметром, равным диаметру армирующего кольца, и внутренней частью дугообразной формы для выравнивания длин зондов в центре и по краям рядов зондов. Если предполагаемое число рядов зондов больше одного, то используется такое же число дополнительных вставок.

По предлагаемому способу могут быть оперативно изготовлены ЖЗГ необходимого качества практически для любых конфигураций кристаллов БИС с сохранением одинаковой длины контактирующих зондов. Кроме того, таким же способом могут быть переделаны изготовленные ранее ЖЗГ с концентрическими отверстиями в обоих кольцах.

Способ изготовления жесткой зондовой головки, предназначенной для электрического соединения контактных площадок БИС со схемой измерения, заключающийся в сборке жесткой зондовой головки с использованием формирующего и армирующего колец, отличающийся тем, что формирующее и армирующее кольца изготавливают круглой формы с концентрическими отверстиями, после сборки жесткой зондовой головки к внутренней части армирующего кольца и прилегающему к ней ряду зондов приклеивают дополнительные диэлектрические вставки в виде сегментов с внешним диаметром, равным внутреннему диаметру армирующего кольца, и внутренней частью дугообразной формы для выравнивания длин зондов в центре и по краям рядов зондов.

Изобретение относится к технологии производства тонких алмазных пленок и может быть использовано для оперативного контроля структурного состояния (распределения sp2- и sp3-связей).

Способ профилирования состава при эпитаксиальном формировании полупроводниковой структуры на основе твердых растворов // 2717359

Изобретение относится к профилированию состава твердых растворов гетероэпитаксиальных структур при их росте. Способ при формировании структуры типа А2В6 на основе теллуридов элементов второй группы таблицы Менделеева включает измерения эллипсометрических параметров Ψ и Δ на одной длине волны света видимой области спектра.

Способ определения индексов направления дислокаций // 2714304

Изобретение относится к приборам и методам экспериментальной физики и предназначено для исследования дефектной структуры кристаллов. Технической задачей является определение направлений дислокаций с большим углом отклонения от нормали к плоскости (111).

Материал для электростриктора // 2696729

Изобретение относится к области создания электромеханических изделий и ультразвуковых излучателей. Предложен материал для электростриктора на основе твердых растворов, включающий PbO, MgO, Nb2O5 и TiO2 и дополнительно содержащий оксиды Bi2O3 и Sc2O3, при этом указанный материал имеет состав (1-2x)BiScO3⋅xPbTiO3⋅xPb(Nb2/3Mg1/3)O3 при x = 0,42.

Способ изготовления фотовольтаических элементов с использованием прекурсора для жидкофазного нанесения полупроводниковых слоев р-типа // 2694118

Изобретение относится технологии изготовления фотовольтаических преобразователей. Согласно изобретению предложен способ изготовления фотовольтаических (ФВЭ) элементов с использованием прекурсора для жидкофазного нанесения полупроводниковых слоев р-типа, включающий получение прекурсора [Сu(NН3)4](ОН)2 растворением Сu(ОН)2 в насыщенном растворе аммиака в этиленгликоле с концентрациями от 5 до 100 мг/мл, прогрев подложки, формирование слоя нестехиометрического оксида меди путем жидкофазного нанесения раствора методом вращения подложки (центрифугирования) на слой оксида индия, допированного фтором, на стекле в режиме вращения, от 2500 до 3500 об/мин в течение 30-90 секунд, с последующим отжигом при температуре 150-300°С в течение 1 часа, нанесение методом центрифугирования подложки слоя перовскита, нанесение аналогичным образом на слой перовскита полупроводящего органического слоя метилового эфира фенил-С61-масляной кислоты, а затем батокупроина, терморезистивное напыление проводящих контактов на основе серебра.

Способ повышения точности контроля качества стыковки // 2686882

Изобретение может быть использовано для гибридизации матричных фотоприемных устройств (МФПУ) методом перевернутого монтажа. Способ повышения точности контроля качества стыковки БИС считывания и матрицы фоточувствительных элементов (МФЧЭ) включает установку состыкованного модуля в держатель под небольшим углом к оптической оси объектива микроскопа так, чтобы в поле зрения микроскопа появились сфокусированные действительное изображение края МФЧЭ и мнимое изображение того же края МФЧЭ, зеркально отображенное от плоскости БИС считывания.

Способ калибровки слитка полупроводникового материала // 2682564

Изобретение относится к области изготовления изделий электронной техники, заготовкой для которых является слиток полупроводникового материала, требующий калибровки - получение цилиндрической поверхности.

Неразрушающий способ измерения подвижности носителей заряда в полупроводниковой структуре // 2679463

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для определения локальной подвижности носителей заряда в локальной области полупроводниковых структур в процессе изготовления и испытания полупроводниковых приборов.

Полупроводниковое устройство и способ изготовления полупроводникового устройства // 2678509

Способ изготовления полупроводникового устройства включает в себя нанесение проводящей пасты, содержащей металлические частицы, на заданную область в электродной пластине, включающей в себя выемку на поверхности электродной пластины, причем заданная область находится рядом с выемкой, размещение полупроводниковой микросхемы на проводящей пасте так, чтобы внешний периферийный край полупроводниковой микросхемы располагался над выемкой, размещение оправки в положении над выемкой и вблизи внешнего периферийного края полупроводниковой микросхемы с обеспечением зазора между оправкой и внешней периферийной частью электродной пластины, которая представляет собой часть, расположенную дальше во внешней периферийной стороне, чем выемка, и затвердевание проводящей пасты путем нагревания проводящей пасты при приложении давления к полупроводниковой микросхеме в направлении электродной пластины.

Электрические межсоединения для датчика давления в передатчике переменных параметров процесса // 2665349

Узел (20) датчика давления технологической текучей среды включает в себя датчик (30) давления, выполненный с возможностью измерения давления технологической текучей среды.

Способ определения оптической ширины запрещенной зоны наноразмерных пленок // 2724141

Использование: для определения ширины запрещенной зоны наноразмерных полупроводниковых и диэлектрических пленок. Сущность изобретения заключается в том, что способ определения оптической ширины запрещенной зоны наноразмерных пленок включает определение спектров эллипсометрического параметра ψ подложки с наноразмерной пленкой, нанесенной вакуумным напылением на подложку из неорганического материала, и подложки без пленки в зависимости от длины волны в видимом и ближнем УФ диапазоне, при этом определяют разность ψ ч –ψ, где ψ ч – эллипсометрический параметр подложки, ψ – эллипсометрический параметр подложки с нанесенной пленкой, в диапазоне исследуемого спектра волн излучения, строят график зависимости (( ψ ч -ψ)hυ)2 от hυ (эВ), где hυ – энергия фотонов, и путем экстраполяции прямой в высокоэнергетической части спектра находят точку пересечения с осью абсцисс.