CS200124B1

CS200124B1 - Positioner for contactin needles for measuring of hybride integrated circuits of higher complexity

Info

Publication number: CS200124B1
Application number: CS788336A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Skala
Original assignee: Jaroslav Skala
Priority date: 1978-12-14
Filing date: 1978-12-14
Publication date: 1980-08-29

Description

(54)(54)

Polohovadlo pro kontaktovací jehly na měření hybridních integrovaných obvodů vyěěí složitostiContact needle positioner for hybrid integrated circuit measurement will increase complexity

Vynález se týká polohovadla pro kontaktovací jehly na měření hybridních integrovaných obvodů vyěěí složitosti, které lze upevnit buď na měřicí karty pro kontrolu odporových a kapacitních sítí hybridních integrovaných obvodů v tenkých i tlustých vrstvách, nebo na přípravky a měřicí hlavice pro kontrolu teplotního koeficientu odporových a kapacitních vrstev jednotlivých prvků během technologického procesu.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a positioner for contact needles for measuring hybrid ICs of higher complexity that can be mounted either on measuring cards to control the resistance and capacitance networks of hybrid ICs in both thin and thick layers or to jigs and measuring heads to control layers of individual elements during the technological process.

V současné době se používá pro měření integrovaných obvodů prakticky dvou skupin upev· novacích zařízení kontaktovacích jehel. První skupinu tvoří stavitelné držáky jehel v ose x, y, z pomocí jemných šroubů, zvané polohovadla s magnetickým nebo šroubovým upínáním na základovou plochu. Do této skupiny lze zahrnout i držáky jehel pro upevnění na kotouče a plošnými spoji, kde jehly se též dostavují do požadované polohy seřizovacími šrouby. Do druhé skupiny patří prosté držáky jehel, bez seřizovačích šroubů, které se pomocí montážního přístroje nastaví do požadované polohy a připájí pájkou na měřieí kartu.Currently, practically two groups of contact needle fastening devices are used to measure integrated circuits. The first group consists of adjustable needle holders in the x, y axis, by means of fine screws, called positioners with magnetic or screw clamping to the base surface. This group also includes needle holders for fastening to discs and printed circuit boards, where the needles are also brought to the desired position by adjusting screws. The second group consists of simple needle holders, without adjusting screws, which are adjusted to the desired position by means of a mounting device and soldered to the measuring card by solder.

Pomooí polohovadel uvedených v prvé skupině se dají kontaktovací jehly velmi dobře nastavit do žádané polohy, líedostatkem zůstává jejich velký rozměr, takže nejsou vhodné pro měření hybridních integrovaných obvodů vyěěí složitosti, tj. a velkou hustotou prvků.By means of the positioners mentioned in the first group, the contact needles can be adjusted very well to the desired position, the remainder being their large size, so that they are not suitable for measuring hybrid integrated circuits of higher complexity, i.e. and high element density.

U některých typů převážně s dlouhými nástavci kontaktovacích jehel se projeví i větří rozptyl polohy jehel vlivem pružicích součástí. Uvedená polohovadla mají poměrně složitý mechanismus, a proto jsou drahá a nedají se ‘snadno zhotovit.In some types, mainly with long extensions of contact needles, the dispersion of the position of the needles is also affected by the spring components. These positioners have a relatively complicated mechanism and are therefore expensive and cannot be easily manufactured.

200 124200 124

Pevných držáků jehel uvedených v druhé skupině se výhodně používá u kontaktovacích zařízení pro měření meněích rovinných ploch integrovaných obvodů s velkou hustotou měřených prvků. Větší spolehlivosti při měření se dosahuje, jsou-li měřicí karty zhotoveny z jakostnějšího materiálu, který se během skladování a hlavně při pájení příliš nedeformuje, To věak něbývá výrobcem zaručeno. D_aiěí nevýhodou pevných držáků jehel je velká tuhost pružnýoh kontaktovacích jehel, která způsobí příliš velkou změnu přítlačné síly. Jinou nevýhodou u některých typů uvedených jehel s delším zahnutým hrotem je, že při větřím přítlaku vznikají posuvy po substrátu, čímž dochází k poškození tenkých nebo tlustých vrstev, fcroto se tyto držáky nedají dobře použít ani pro měřicí karty na kontrolu integrovaných hybridních obvodů větších rozměrů, kde výrobní tolerance substrátu jsou příliš veliké.The fixed needle holders mentioned in the second group are preferably used in contact devices for measuring smaller planar surfaces of integrated circuits with high density of measured elements. Greater reliability in measurement is achieved if the measurement cards are made of high-quality material, which does not deform too much during storage and especially during soldering. However, this is not guaranteed by the manufacturer. D _and IEI disadvantage fixed needle holder has a large rigidity pružnýoh of contacting needles, which causes too much change in the pressing force. Another drawback with some types of these long-tipped needles is that with high downforce, substrate shifts occur, causing damage to thin or thick layers; where the manufacturing tolerances of the substrate are too great.

Uvedené nedostatky současného stavu konstrukce polohovadel pro kontaktovací jehly odstraňuje vynález, jehož podstata spočívá v tom, že těleso polohovadla, opatřené otvorem pro držák kontaktovací jehly, je opatřeno čepem, na němž je otočně připevněna pružná základna, upravená na straně kontaktovací jehly v opěru a mezi tělesem a šroubem v pružicí část, provedenou s výhodou ve tvaru kuželové plochy, přičemž pružné základna je a měřicí kartou pevně spojena šroubem.These drawbacks of the current state of construction of contact needle positioners are overcome by the invention in that the positioner body provided with a hole for the contact needle holder is provided with a pin on which a resilient base provided on the contact needle side in the abutment and between and the screw into a spring part, preferably in the form of a conical surface, the spring base being firmly connected to the measuring card by the screw.

Výhoda vynálezu spočívá v jednoduchosti konstrukce a z toho vyplývající snadné manipulace. Podstatnou výhodou vynálezu je malý přírůstek přítlačné síly na poměrně velkém zdvihu jehly. Velikost přítlačné síly se dá nastavit. Jednotlivé jehly lze nadzvednout pouhým stlačením konce držáku. Další výhodou je, že polohovadlo je úzké, takže umožňuje vThe advantage of the invention lies in the simplicity of construction and the consequent ease of handling. An essential advantage of the invention is the small increase in the thrust force over a relatively large needle stroke. The amount of contact force can be adjusted. Individual needles can be lifted simply by pressing the end of the holder. A further advantage is that the positioner is narrow, so that it allows the in position

připojení velkého počtu jehel na měřicích kartách, které je nutno vyměňovat pro jednotlivé typy hybridních integrovaných obvodů. Polohovadlo podle vynálezu má tuhou konstrukci, čímž se zamezuje nežádoucím pohybům jehly při měření. Není tak citlivé na deformace karet a snese i větří výrobní tolerance rovinnosti a tlouštky substrátu. Různé typy jehel s příslušnými držáky lze rychle vyměnit β snadno nastavit do měřicí polohy, Polohovadlo podle vynálezu je možno použít i na přípravky pro měření teplotního koeficientu vrstev a jednotlivých prvků během technologického procesu výroby hybridních obvodů.connection of a large number of needles on the measuring cards, which must be exchanged for individual types of hybrid integrated circuits. The positioner according to the invention has a rigid construction, thereby avoiding undesired movements of the needle during measurement. It is not so sensitive to card deformation and can withstand the manufacturing tolerance of flatness and substrate thickness. The various types of needles with the respective holders can be quickly replaced β easily set to the measuring position. The positioner according to the invention can also be used for jigs for measuring the temperature coefficient of layers and individual elements during the technological process of manufacturing hybrid circuits.

Vynález bude blíže vysvětlen a popsán pomocí výkresů, znázorňujících možný příklad provedení podle vynálezu, kde na obr. 1 představuje nárys polohovadla v řezu, obr. 2 půdorys polohovadůa, obr. 3 nárys pružné základny v řezu a obr. 4 půdorys pružné základny.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be explained in more detail with reference to the drawings, in which: FIG. 1 is a plan view of the positioner; FIG. 3 is a plan view of the positioner;

Hlavní součástí polohovadla pro kontaktovací jehly 1 na měření hybridních integrovaných obvodů vyěěí složitosti je pružná základna 4, která je na jednom konci šroubem £ přišroubována s počátečním předpětím na měřicí kartu 8, druhým koncem - opěrou 10 - se o ni opírá. Je jednak nosným elementem tělesa 2 polohovadla, dorazem vertikálního pohybu kontaktovací jehly £ a zároveň pružící součástí vyvozující požadovaný tlak na kontaktovací jehlu 1 pří jejím zvednutí. Kontaktovací j^la 1 je pevně upnuta v tyčovém držáku 2, který je suvně uložen v tělese 2 polohovadla. Držák 2 je možno posouvat a současně natáčet ve směru jeho osy. Po nastavení polohy kontaktovací jehly 1 se držák 2 aretuje ěroubem 6. Těleso 2 polohovadla je opatřeno dutým čepem 9, který slouží k jeho upevnění na pružnou základnu 4. Pomocí podložky 5. a roznýtovaného čepu 9 je těleso 3 otočně epojeno s pružnou základnou 4» po které se dá ztuha natáčet. Změnou úhlu «C - přihnutím pružné základny 4The main part of the positioner for the contact needles 1 for measuring hybrid ICs of higher complexity is a flexible base 4, which is screwed at one end with an initial preload to the measuring card 8, the other end - the support 10 - resting on it. It is, on the one hand, a support element of the positioner body 2, a stop for the vertical movement of the contacting needle 4 and, at the same time, a resilient member applying the desired pressure to the contacting needle 1 as it is lifted. The contact pin 1 is firmly clamped in a rod holder 2 which is slidably mounted in a positioner body 2. The holder 2 can be moved and simultaneously rotated in the direction of its axis. After adjusting the position of the contact needle 1, the holder 2 is locked by a screw 6. The positioner body 2 is provided with a hollow pin 9, which serves to fix it to the spring base 4. By means of washer 5 and riveted pin 9 the body 3 is rotatably connected with the spring base 4 » which is hard to shoot. Changing the angle «C - by bending the flexible base 4

0 0 1 TAt v místě II - se po utažení ěroubu 7 změní předpětí pružné základny 4. Tímto způsobem je možno seřídit požadovaný počáteční tlak kontaktovací jehly £ na substrát 12« Přihnutím opěry 10 se ustaví požadovaná výška kontaktovací jehly 1 od měřicí karty 8. V případě, že je třeba zvýšit počet kontaktovacích jehel 1 na měřicí kartě 8 a v důsledku toho zúžit šířku pružné základny 4, lze její tuhost zvýšit vytvarováním pružící části 13 pružné základny 4 mezi tělesem £ a šroubem 7 do tvaru pláště komolého kužele (viz. obr. 3 a 4). íro snadnější vyjímání polohovadla z měřioí karty 8 je možno pružnou základnu 4 opatřit drážkou 14 pro upevnění šroubem 7. dožadovaná poloha kontaktovací jehly £ se nastaví po povolení šroubu 6 posuvem držáku 2 ve směru jeho osy, případně malým natočením kolem této osy a dále natočením držáku 2 kolem čepu 9 tělesa 3. do ustavení kontaktovací jehly 1 se dotáhne šroub 6. Stejným způsobem se nestaví i ostatní kontaktovací jehly £ na měřicí kartě 8.0 0 1 TAt at point II - after tightening of the screw 7 the preload of the flexible base 4 changes. In this way, the desired initial pressure of the contacting needle 8 on the substrate 12 can be adjusted. If the number of contact needles 1 on the measuring card 8 needs to be increased and the width of the flexible base 4 narrowed as a result, its stiffness can be increased by shaping the resilient portion 13 of the flexible base 4 between the body 8 and the screw 7 in the shape of a truncated cone. 3 and 4). For easier removal of the positioner from the measuring card 8, the spring base 4 can be provided with a groove 14 for fastening with a screw 7. The desired position of the contacting needle 8 is adjusted after loosening the screw 6 by moving the holder 2 in its direction 2 around the pin 9 of the body 3, the screw 6 is tightened into the alignment of the contact needle 1.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Contact needle positioner for measuring higher complexity hybrid integrated circuits, characterized in that the positioner body (3) provided with an opening for the contact needle holder (2) is provided with a pin (9) on which the resilient base (1) is rotatably mounted 4) provided on the side of the contact needle (1) in the abutment (10) and between the body (3) and the screw (7) in a spring part (13), preferably in the form of a conical surface, (8) firmly connected with the screw (7).