Измерительный зонд

 

(11)553763

ОЛ ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ASYOPCHOJAV CSHQEYHII CTIV

Союз Советских

Социалистически»

Республик

+ е,в

А тф ф фф л1, ь „-.1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.07.75 (21) 2152881, 21 с присоединением заязки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.04,77. Бюллетень ¹ 13 (45) Дата опубликования описания 15.09.77

1) iт т H 05 K 1!04

G01 R1,06

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений н открытий (53) УДК 621.315.684 (088.8) (72) Авторы изобретения А. Ф. Волков, H. И. Сменов, Е. A. Волков и П. И. Кутовый (7! ) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ЗОНД

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах контроля для измерения удельно го сопротивления микросхем.

Известны измерительные зонды, выполненные в виде игольчатото щупа, размещенного на держателе, соединенном с механизмом перемещения щупа и механизмом подъема и опускания щупа в виде струны, закрепленной на,регулируемой планке, связанной с механизмом перемещения щупа (1).

Однако известный измерительный зонд об;,àäàåò рядом недостатков, обуславливающих низкую точность измерения удельного сопротивлечия полупроводниковых материалов (погрешность сходимссти составляет + 60% при доверительной вероятности 0,95) при использовании его в устройствах для измерения удельно-.о сопротивления по сопротивлению растекания, где необходимы высокая точность всоп роизведения расстояния между зондами

ы контактной площадью щупа. Последнее преимущественно завысит от стаб ильности давления на щуп.

Держатели щупов, расположенные под углом друг к другу в вертикальной плоскости, не обеспечивают стабильности расстояния между остриями щупов, контактирующими с измеряемым ооразцом, так как погрешность расстояния между остриями зондов AS функционально зависит от тангенса угла а, наклона одно".о держателя к другому

Л5 = Лй tgn, где ЛЬ вЂ” ошибка положения измеряемой поверхности относительно вертикальной отметки, что всегда имеет место из-за наличия разнотолщинности измеряемых образцов, их геометрического несовершенства, неперпендикулярности поверхности столика к вертикальной общей оси симметрии держателей зондов.

К роме того известные зонды не обеспечивают стабильности давления щупа на образец, так как имеются невоспроизводимые потери на трение качения в шарнирных соединениях обводных роликов, трение скольжения толкателя с поверхностью клинового ползуна и трение троса при его перекатывании по желобу обводного ролика, возможны автоколебания в свобод но подвешенной упругой системе по". действием собственных колебаний и внешних возмущающих воздействий, что всегда имеет место, короткие пло=кие пружины, выполняющ: е роль направляющих, обладают жесткой характеристикой, что при наличии положения измеряемой поверхности относительно вертикальной отметки ЛЬ согласно функции

ХР = //ЛЫ вносит изменение величины давления на щуп AP а трение скольжения толкателя по клиновому ползуну из-за неровностей на несущей поверхности ползуна и изменчи553763

15

25

З5

60 вости сопротивления толканию его создает апериодические невоспроизводимые скорости переме щ ения зонда.

Цель изобретения — повышение точности измерения удельного сопротивления.

Это достигается тем, что .измерительный зонд, преимущественно для измерения параметров микросхем, выполненный в виде игольатого щупа, размещенного на держателе, соединенном с механизмсм перемещения щупа и механизмом подъема и опускания щупа в виде струны, закрепленной IHa регулируемой планi е, связанной -,механизмом перемещения щупа, снабжен соединенной с механизмом перомещ=-ния щупа рамкой, две параллельные .тороны которой выполнены в виде ленточных пружинки, закрепленных с натягом между ее ооксвыми полками, и стаканом, внутри которого размещена струна механизма подъема и опускания щупа, закрепленная в его донной части, сна бженной выступом, причем держатель расположен на одной из боковых полок рамки с возможностью взаимодействия с выступом донной части стакана, открытая часть которого посредством пружинны соединена с механизмом перемещения щупа.

На чертеже изображен описываемый измер ител ьн ы и зонд.

Измерительный зонд содержит игольчатый щуп 1, жестко за крепленный в держателе 2 винтом 8. Держатель 2 через изолирующую прокладку 4 установлен на боковой полке 5 рамки и удерживается на ней винтом б. Две горизонтальные na paëëåëüIíûå стороны рамки

BbInoJlHBны в виде ленточных пружин 7, закрвпленных с натягом между боковыми полками, имеющих ребра жесткости 8 и соединенных с качающейся подвеской 9 механизма перемещения щупа. Боковая полка 5, ленточные пружины 7 и подвеска 9 образуют пружинный параллелограмм, стороны которого, выполненные из пружин 7, в 4 раза больше боковых по;I0K. Винт 10, служащий для,регулировки натяжения пружин 7, установлен на боковой полке 5 рамки и опирается на,выступ 11 донной части старикана 12, на которой закреплена струна 18 механизма подъема и опускания щупа, размещенная внутри стакана 12.

Стакан 12 расположении внутри рамки между пружинами 7 и закреплен отирытой своей

-IalcTbM при помощи пружины 14 на подвеске 9.

Жесткость пружины 14 в 6 раз больше же стко сти пружины 7. Струна 18 проходит через опверстие 15 в под веоке 9 и с помощью крепежного узла 1б, выполненного из электроизоляционного материала, закреплена на подвижной регулируемой планке 17, о дин конец которой шарнирно связан с,подвеской 9, а другой опирается на регулировочный винт 18, Винт 18 регулирует натяжение струны 18. Струна 18 через массу измерительного зонда и токоподводящий п роводник 19 подключена к источнику тока и находи тся в разогнутом состоянии. Для проведвния измерения отключается источник то ка, стру на 18 охлаждается, укор ачиваясь при этом. Напрягая пружину 14, выступ 11 движется вниз. Вместе с ним под действием сил,в на пряженных пружинах 7 перемещается вниз щуп 1 до соприкосновения с микросхемой, установленной на предметном столике (на чертеже не изображен). В момент постановии щупа 1 на микросхему боковая полка 5 с винтом 10 прек ращают движение, а выступ

11 продолжает двигаться вниз до полного остывания и укорачивания струны 18. Происходит разрыв механической связи винта 10 с выступом 11. Механизм подъема и опускания щупа отключился от держателя щупа на время измерения.

После проведения измерения струна 18 подключается к источнику тока и начинает удлиняться. Напряженная при опускании щупа 1,пруж лна 14 восстанавливается и увлекает вверх выступ 11, который входит в соприкосновение с винтом 10 и сии мает щуп 1 с микросхемы. Устройство возвращается в исходное состояние.

Формула изобретения

Измерительный зонд, преимущественно для измерения параметров микросхем, выполненный в виде игольчатого щупа,,размещенного на держателе, соединенном с механизмом перемещения щупа и механизмом .подъема и опускания щупа в виде струны, закрепленной на регулируемой планке,,связанной с механизмом перемещения щупа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности,измерения удельного сопротивления, он снабжен соединенной с,механизмом перемещения щупа рамкой, две,па раллельные стороны которой выполнены .в виде ленточных п ружин, закрепленных с натягом между ее боковыми полками, и стаканом, внутри которого размещена струна механизма подъема и опускания щупа, закрепленная в его донной части, снабженной выступом, причем, держатель расположен на одной из боковых полок рамки с возможностью взаимодействия с выступом донной части стакана, открытая часть которого посредством пружины соединена с механизмо м перемещения щупа.

Источник информации, пр>инятый во внимание при экспертизе изобретения:

1, Авторское свидетельство СССР Мз 266873, кл. G 01 R 1/О6, 31,12.1968 — прототип.

553763

Составитель Н. Блинкова

Редактор С. Титова

Техред А, Камышникова

Корректор И. Симкина

Тип. Харьк. фил, пред. «Патент

Заказ 527/1413 Изд. № 85 Тираж 1069 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5