DE102017123288B4 - Apparatus and method for testing electronic components - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung (100, 200, 300, 400, 500) zum Prüfen elektronischer Bauelemente, die umfasst:
- eine Bestrahlungsglocke (110, 210, 310, 410, 510), die dazu eingerichtet ist, unter Ausschluss eines Abschnitts (21) einer elektronischen Baugruppe (20) über ein elektronisches Bauelement (1) der Baugruppe gestülpt zu werden und dabei eine evakuierbare Bestrahlungskammer (111) auszubilden, wobei die Bestrahlungsglocke an ihrem aufzusetzenden Rand eine komprimierbare Dichtung (112, 212, 312, 412, 512) umfasst;
- eine im Inneren der Bestrahlungsglocke angeordnete Partikelstrahlungsquelle (120, 220, 320, 420, 520) für nukleare Partikel; und
- einen Anschluss (130, 330, 430, 530, 630), der dazu eingerichtet ist, mit einer Vakuumpumpe zum Evakuieren der Bestrahlungskammer (111) verbunden zu werden, wobei die nuklearen Partikel Protonen und/oder alpha-Strahlung umfassen und/oder Spalt-Ionen, die schwerer sind als Helium-Kerne.

Figure DE102017123288B4_0000
Device (100, 200, 300, 400, 500) for testing electronic components, comprising:
- An irradiation bell (110, 210, 310, 410, 510), which is adapted to be inverted, excluding a portion (21) of an electronic assembly (20) via an electronic component (1) of the assembly and thereby an evacuable irradiation chamber (111), wherein the irradiation bell comprises a compressible seal (112, 212, 312, 412, 512) on its edge to be applied;
a particle radiation source (120, 220, 320, 420, 520) for nuclear particles arranged inside the irradiation bell; and
a port (130, 330, 430, 530, 630) adapted to be connected to a vacuum pump for evacuating the irradiation chamber (111), the nuclear particles comprising protons and / or alpha radiation and / or gap Ions heavier than helium nuclei.
Figure DE102017123288B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Prüfen elektronischer Bauelemente.The invention relates to a device and a method for testing electronic components.

Elektronische Bauelemente verschiedener Anwendungsbereiche (wie beispielsweise zur Verwendung in einem Raumfahrtprojekt) müssen in der Regel auf ihre Reaktion auf nukleare Partikelstrahlung (Protonen, Schwerionen) hin geprüft werden. Dies ist insbesondere für solche Bauelemente erforderlich, die als kommerzielle oder industrielle Bauelemente nicht für das jeweilige Umfeld speziell ausgelegt wurden. Die Art und Häufigkeit von Fehlern entscheidet dann über den möglichen Einsatz und ggf. nötige Schutzmaßnahmen.Electronic components of various applications (such as for use in a space project) typically need to be tested for their response to nuclear particle radiation (protons, heavy ions). This is particularly necessary for those components that were not designed as commercial or industrial components for the particular environment. The nature and frequency of errors then decide on the possible use and possibly necessary protective measures.

Während Untersuchungen, die auf der Bestrahlung mit Elektronen beruhen, durch ein Rasterelektronenmikroskop erfolgen können, wie es z.B. in der Druckschrift DE 10 2011 087 955 A1 offenbart ist, sind die genannten Strahlungstests mit Protonen oder Schwerionen üblicherweise mit einem großen Aufwand verbunden. Sie können beispielsweise an physikalischen Beschleunigerlaboren durchgeführt werden, die solche hochenergetischen nuklearen Partikelstrahlen zur Verfügung stellen können. Dies ist jedoch sehr aufwendig, weil dabei eine komplexe, große und sehr teure Maschine zum Einsatz kommt, die üblicherweise von mehreren Personen bedient werden muss.While studies based on the irradiation with electrons can be done by a scanning electron microscope, as for example in the document DE 10 2011 087 955 A1 is disclosed, the said radiation tests with protons or heavy ions are usually associated with a great effort. For example, they can be performed on physical accelerator laboratories that can provide such high energy nuclear particle beams. However, this is very expensive because it involves a complex, large and very expensive machine that usually has to be operated by several people.

Für einen einfachen Strahlungstest reichen jedoch oftmals auch niedrigere Energien aus, als sie mit derartigen Beschleunigern realisierbar sind. So kann eine Schaltung mit nuklearen Partikeln mit einem Aufwand bestrahlt werden, der im Vergleich zu in Beschleunigerlaboren durchgeführten Tests erheblich reduziert ist.For a simple radiation test, however, lower energies often suffice than can be achieved with such accelerators. Thus, a circuit with nuclear particles can be irradiated at a cost that is significantly reduced compared to tests carried out in accelerator laboratories.

Eine Strahlungsquelle, die dazu eingerichtet bzw. geeignet ist, nukleare Partikel auszusenden, wird im Folgenden auch als „Partikelstrahlungsquelle“ oder auch kurz lediglich als „Strahlungsquelle“ bezeichnet. Sie kann z.B. 252Californium oder 141Americium umfassen: Das erstgenannte Material 252Californium emittiert durch spontanen Zerfall Schwerionen mit Energien von etwa 75 MeV (Megaelektronenvolt) und 105 MeV. Das zweitgenannte 141Americium emittiert Alpha-Strahlen mit Energien von 5,5 MeV. So kann genug elektrische Ladung erzeugt werden, um einen für den Test relevanten Effekt im elektronischen Bauteil zu verursachen.A radiation source which is or is suitable for emitting nuclear particles is also referred to below as a "particle radiation source" or for short simply as a "radiation source". It may, for example, comprise 252 californium or 141 americium: The former material 252 californium emits spontaneous decomposition heavy ions with energies of about 75 MeV (megaelectronvolt) and 105 MeV. The second 141 Americium emits alpha rays with energies of 5.5 MeV. So enough electrical charge can be generated to cause a relevant effect in the electronic component for the test.

Da die nuklearen Partikel bereits durch Luft so stark abgebremst werden, dass sie die Chipoberfläche - wenn überhaupt - nur mit unzureichender Energie erreichen, werden Tests, die eine Bestrahlung mit schweren nuklearen Partikeln umfassen, üblicherweise in einer Vakuumkammer durchgeführt, die eine Baugruppe mit einer elektronischen Schaltung und die oben genannte Partikelstrahlungsquelle enthält sowie über mehrere Vakuumdurchführungen mit der übrigen Versorgungs- und Messapparatur verbunden ist. Als eine derartige Vorrichtung umfasst beispielsweise das sogenannte „Californium-252 Assessment of Single-event Effects“ (CASE) der ESTEC in Noordwijk (Niederlande) eine große Glasglocke, die auf eine Abdichtungsplatte aufgesetzt und dabei über die von einem Befestigungsarm gehaltene Strahlungsquelle sowie eine Trägerplatte gestülpt wird, auf der die Baugruppe mit der Schaltung angeordnet ist. Mittels abgedichteter elektrischer Durchführungen ist die Schaltung mit einer Stromquelle und einer geeigneten Messvorrichtung verbunden.Since the nuclear particles are already slowed down by air so strongly that they reach the chip surface, if at all, only with insufficient energy, tests involving irradiation with heavy nuclear particles are usually carried out in a vacuum chamber comprising an assembly with an electronic component Circuit and contains the above-mentioned particle radiation source and is connected via a plurality of vacuum feedthroughs with the rest of the supply and measuring apparatus. As such a device, for example, the so-called "Californium-252 Assessment of single-event effects" (CASE) ESTEC Noordwijk (Netherlands) includes a large bell jar, which is mounted on a sealing plate and the radiation source held by a mounting arm and a support plate slipped on which the assembly is arranged with the circuit. By means of sealed electrical feedthroughs, the circuit is connected to a power source and a suitable measuring device.

Zum Testen und Bestrahlen eines weiteren Bauelements (das z.B. außerhalb des Schwenkbereichs der Strahlungsquelle liegen oder zu einer anderen Baugruppe gehören kann) muss im Allgemeinen die Glasglocke abgenommen werden, damit die jeweils zu prüfende Schaltung ausgetauscht oder relativ zur Strahlungsquelle umpositioniert werden kann. Das Vakuum wird dabei zunächst abgelassen und für die Prüfung des anderen Bauelements erneut erzeugt, was aufgrund der Größe der Glasglocke einen Zeit-, Steuerungs- und Energie- und Kostenaufwand bedeutet.In order to test and irradiate another device (which may, for example, be outside the range of rotation of the radiation source or belong to another assembly), it is generally necessary to remove the bell jar so that the particular circuit to be tested can be replaced or repositioned relative to the radiation source. The vacuum is initially discharged and generated again for the test of the other component, which means a time, control and energy and cost due to the size of the bell jar.

Die Druckschrift US 4 742 232 A betrifft einen Ionengenerator zum Erzeugen niedrigenergetischer Ionen, mit denen man dann Vorrichtungen zum Ionennachweis kalibrieren und testen können soll.The publication US 4,742,232 relates to an ion generator for generating low-energy ions with which it is then possible to calibrate and test ion-detecting devices.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Technik bereitzustellen, mit welcher der Aufwand für die Prüfung elektrischer Bauelemente auf ihre Reaktion auf nukleare Partikelstrahlung hin vereinfacht werden kann.The present invention has for its object to provide a technique with which the cost of testing electrical components can be simplified to their response to nuclear particle radiation out.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 10. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart.The object is achieved by a device according to claim 1 and a method according to claim 10. Advantageous embodiments are disclosed in the subclaims, the description and the figures.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist zur Verwendung beim Prüfen eines oder mehrerer elektronischer Bauelemente einer elektronischen Baugruppe vorgesehen. Ein zu prüfendes elektronisches Bauelement kann dabei beispielsweise direkt oder in einem Gehäuse auf einer Leiterplatte der elektronischen Baugruppe befestigt, beispielsweise auf sie aufgesteckt und/oder darauf aufgelötet sein.An apparatus according to the invention is provided for use in testing one or more electronic components of an electronic assembly. An electronic component to be tested can be fixed, for example, directly or in a housing on a printed circuit board of the electronic module, for example, attached to it and / or soldered thereto.

Die Vorrichtung umfasst eine Bestrahlungsglocke, in deren Innerem eine Strahlungsquelle für nukleare Partikel angeordnet ist; als „Inneres“ der Bestrahlungsglocke wird in dieser Schrift der Raum unter der Bestrahlungsglocke verstanden, der also von der Bestrahlungsglocke überkuppelt wird. Die Partikel, die zu emittieren die Partikelstrahlungsquelle eingerichtet ist, können beispielsweise Helium-Kerne (α-Strahlen) und/oder solche Spalt-Ionen umfassen, die schwerer sind als Helium-Kerne. Die Partikelstrahlungsquelle kann zum Beispiel 252Californium oder 141Americium enthalten.The device comprises an irradiation bell, in the interior of which a radiation source for nuclear particles is arranged; as the "inside" of the irradiation bell is understood in this document, the space under the irradiation bell, which thus of the irradiation bell is overcoupled. The particles that are adapted to emit the particle radiation source may include, for example, helium nuclei (α-rays) and / or those cleavage ions that are heavier than helium nuclei. The particle radiation source may contain, for example, 252 californium or 141 americium.

Die Bestrahlungsglocke ist dazu eingerichtet, unter Ausschluss eines Abschnitts der elektronischen Baugruppe (beispielsweise eines Abschnitts der Leiterplatte, auf der das elektronische Bauelement befestigt sein kann) über das jeweils zu prüfende Bauelement gestülpt zu werden; die Partikelstrahlungsquelle ist dabei dann vorzugsweise auf das Bauelement gerichtet. An ihrem (beim Überstülpen) aufzusetzenden Rand umfasst die Bestrahlungsglocke eine komprimierbare Dichtung.The irradiation bell is adapted to be slipped over the respective component to be tested, excluding a portion of the electronic assembly (for example, a portion of the circuit board on which the electronic component may be mounted); The particle radiation source is then preferably directed to the device. The irradiation bell comprises a compressible seal on its edge (which is to be placed over it).

Auf diese Weise ist die Vorrichtung dazu eingerichtet, zusammen mit der elektronischen Baugruppe (z.B. zusammen mit einer zugehörigen Leiterplatte und/oder ggf. einer oder mehreren weiteren Komponente/n wie beispielsweise einem Gehäuseabschnitt des elektronischen Bauelements und/oder einem separaten Adapterelement zum Ausgleich von Unebenheiten auf der Leiterplatte) eine evakuierbare (nach außen abgedichtete) Bestrahlungskammer im Inneren der Bestrahlungsglocke auszubilden, also zu umschließen. Diese enthält das zu prüfende Bauelement, wohingegen der ausgeschlossene Abschnitt der elektronischen Baugruppe, die insbesondere ein weiteres elektronisches Bauelement umfassen kann, außerhalb der Bestrahlungskammer angeordnet ist.In this way, the device is set up, together with the electronic module (eg together with an associated printed circuit board and / or optionally one or more further component (s) such as a housing section of the electronic component and / or a separate adapter element to compensate for unevenness On the circuit board) an evacuable (sealed to the outside) irradiation chamber in the interior of the irradiation bell, so to enclose. This contains the device to be tested, whereas the excluded portion of the electronic assembly, which may in particular comprise a further electronic component, is arranged outside the irradiation chamber.

Die Vorrichtung umfasst weiter einen Anschluss, der dazu eingerichtet bzw. vorgesehen ist, mit einer Vakuumpumpe verbunden zu werden, beispielsweise mittels eines Schlauches. So kann die Bestrahlungskammer dann mit der Vakuumpumpe evakuiert werden. Der Anschluss kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, mit einem zur Vakuumpumpe führenden Schlauch verbunden zu werden.The device further comprises a port adapted or intended to be connected to a vacuum pump, for example by means of a hose. Thus, the irradiation chamber can then be evacuated with the vacuum pump. For example, the port may be configured to be connected to a hose leading to the vacuum pump.

In der Bestrahlungskammer kann das zu prüfende elektronische Bauelement bestrahlt werden. Seine Reaktion kann dann beispielsweise mittels einer vorzugsweise an die elektronische Baugruppe (z.B. die Leiterplatte) angeschlossenen Messapparatur (die einen Stromanschluss umfassen kann) gemessen werden.In the irradiation chamber, the electronic component to be tested can be irradiated. Its response may then be measured, for example, by means of a measuring device preferably connected to the electronic assembly (e.g., the printed circuit board) (which may include a power connection).

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient dem Prüfen mindestens eines elektronischen Bauelements einer elektronischen Baugruppe. Dabei wird eine evakuierbare Bestrahlungskammer ausgebildet, indem eine Bestrahlungsglocke unter Ausschluss eines Abschnitts der elektronischen Baugruppe (beispielweise eines Abschnitts einer zugehörigen Leiterplatte) über das elektronische Bauelement gestülpt wird; die Bestrahlungsglocke weist dabei vorzugsweise an ihrem aufzusetzenden bzw. aufgesetzten Rand eine komprimierbare Dichtung auf. Diese kann beim Überstülpen auf mindestens ein Element der Baugruppe aufgesetzt werden, beispielsweise auf eine Leiterplatte, auf der das zu prüfende elektronische Bauelement befestigt sein kann, auf einen Gehäuseabschnitt des elektronischen Bauelements und/oder auf eine oder mehrere weitere (z.B. dem Bauelement benachbarte) Komponente/n wie insbesondere ein Adapterelement zum Ausgleich von Unebenheiten (z.B. auf der Leiterplatte bzw. an einem Gehäuse des elektronischen Bauelements). Die Bestrahlungskammer mit dem darin befindlichen zu prüfenden Bauelement kann so insbesondere durch die Leiterplatte und/oder die weitere(n) Komponente(n) begrenzt sein; der ausgeschlossene Abschnitt der elektronischen Baugruppe ist dabei außerhalb der Bestrahlungskammer angeordnet. Insbesondere kann das Überstülpen so erfolgen, dass mindestens ein weiteres elektronisches Bauelement, das auf der Leiterplatte befestigt (vorzugsweise angelötet) sein kann, außerhalb der Bestrahlungskammer liegt.An inventive method is used to test at least one electronic component of an electronic module. In this case, an evacuable irradiation chamber is formed by an irradiation bell is slipped over the electronic component, excluding a portion of the electronic assembly (for example, a portion of an associated circuit board); The irradiation bell preferably has a compressible seal on its edge to be placed on or placed on. This can be placed on slipping on at least one element of the module, for example, on a circuit board on which the electronic component to be tested can be attached to a housing portion of the electronic component and / or one or more further (eg the component adjacent) component In particular, an adapter element to compensate for unevenness (eg on the circuit board or on a housing of the electronic component). The irradiation chamber with the component to be tested therein can thus be delimited in particular by the printed circuit board and / or the further component (s); the excluded portion of the electronic assembly is located outside the irradiation chamber. In particular, the slipping over can take place such that at least one further electronic component, which may be fastened (preferably soldered) to the printed circuit board, is located outside the irradiation chamber.

Das Verfahren umfasst weiterhin ein Evakuieren der Bestrahlungskammer mittels einer an einen Anschluss der Bestrahlungsglocke angeschlossenen Vakuumpumpe. Danach wird das elektronische Bauelement mit nuklearen Partikeln einer Partikelstrahlungsquelle bestrahlt (vorzugsweise mit Heliumkernen (a-Strahlung) und/oder solchen Spalt-Ionen, die schwerer sind als Helium), und es wird mindestens eine Funktion des bestrahlten elektronischen Bauelements gemessen.The method further comprises evacuating the irradiation chamber by means of a vacuum pump connected to a connection of the irradiation bell. Thereafter, the electronic device is irradiated with nuclear particles of a particle radiation source (preferably with helium nuclei (a-radiation) and / or those gap ions heavier than helium), and at least one function of the irradiated electronic device is measured.

Insbesondere kann ein erfindungsgemäßes Verfahren mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer der in dieser Schrift offenbarten Ausführungsformen durchgeführt werden.In particular, a method according to the invention can be carried out with a device according to the invention in accordance with one of the embodiments disclosed in this document.

Ein Teil der elektronischen Baugruppe, beispielsweise eine/die zugehörige Leiterplatte selbst und/oder ein oder mehrere Komponenten auf der Leiterplatte, dient somit bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. einem erfindungsgemäßen Verfahren als eine Randfläche der Bestrahlungskammer. Die/eine komprimierbare Dichtung ermöglicht die Evakuierbarkeit der Bestrahlungskammer trotz ggf. auf der Leiterplatte befindlicher Elemente und der sich daraus ergebenden unebenen (nicht glatten) Struktur.A part of the electronic module, for example one or more of the associated printed circuit board itself and / or one or more components on the printed circuit board, thus serves as an edge surface of the irradiation chamber in a device or a method according to the invention. The / a compressible seal allows for the evacuability of the irradiation chamber despite any elements present on the circuit board and the resulting uneven (not smooth) structure.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung und ein erfindungsgemäßes Verfahren ermöglichen eine entsprechend kleine Dimensionierung der Bestrahlungskammer und somit einen nur geringen zeitlichen und energetischen Aufwand beim Erzeugen des Vakuums. Insbesondere ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise als Handgerät ausgebildet.A device according to the invention and a method according to the invention enable a correspondingly small dimensioning of the irradiation chamber and thus only a small expenditure of time and energy when generating the vacuum. In particular, a device according to the invention is preferably designed as a handheld device.

Die Größe der Bestrahlungsglocke ist/wird vorzugsweise passend zur eingesetzten Strahlungsquelle und zur Größe der Testfläche gewählt, so dass insbesondere die Partikelstrahlungsquelle in der Bestrahlungsglocke Platz findet und eine untere Öffnung der Bestrahlungsglocke vorzugsweise größer ist als die Oberfläche des zu untersuchenden elektronischen Bauelements. The size of the irradiation bell is / are preferably chosen to match the radiation source used and the size of the test area, so that in particular the particle radiation source finds place in the irradiation bell and a lower opening of the irradiation bell is preferably larger than the surface of the electronic component to be examined.

Die Bestrahlungsglocke bzw. die Bestrahlungskammer kann beispielsweise ein Innenvolumen haben, das höchstens 125ml oder höchstens 50ml, höchstens 6ml oder sogar höchstens 1ml beträgt und/oder das mindestens 0,5ml, mindestens 1ml oder mindestens 2ml oder mindestens 5ml beträgt. Die Vorrichtung kann somit leicht zwischen verschiedenen zu prüfenden Bauelementen umgesetzt werden und eignet sich zudem für einen einfachen Transport (bei dem die Partikelstrahlungsquelle vorzugsweise separat in einem extra abgeschlossenen, abgeschirmten und für den Transport vorgesehenen Behältnis transportiert wird).The irradiation bell or the irradiation chamber may, for example, have an internal volume which is at most 125 ml or at most 50 ml, at most 6 ml or even at most 1 ml and / or which is at least 0.5 ml, at least 1 ml or at least 2 ml or at least 5 ml. The device can thus be easily implemented between different components to be tested and is also suitable for easy transport (in which the particle radiation source is preferably transported separately in an extra enclosed, shielded and intended for transport container).

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine äußere Form der Bestrahlungsglocke im Wesentlichen prismenförmig, drehsymmetrisch oder rotationssymmetrisch ausgebildet; eine Höhe eines entsprechenden Prismas bzw. eine Dreh- bzw. Rotationsachse verläuft dabei vorzugsweise in einer vorgesehenen Strahlungsrichtung der Partikelstrahlungsquelle. Insbesondere kann die äußere Form der Bestrahlungsglocke im Wesentlichen als gerades oder schiefes Prisma, kegelstumpfförmig oder kreiszylindrisch ausgebildet sein.According to an advantageous embodiment, an outer shape of the irradiation bell is substantially prism-shaped, rotationally symmetric or rotationally symmetrical; a height of a corresponding prism or a rotation or rotation axis preferably runs in a designated radiation direction of the particle radiation source. In particular, the outer shape of the irradiation bell can essentially be designed as a straight or oblique prism, frustoconical or circular-cylindrical.

Die Dichtung am aufzusetzenden Rand der Bestrahlungsglocke kann beispielsweise als ringförmiger Wulst ausgebildet sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umrandet sie eine Öffnung, deren Durchmesser (in einem unbelasteten, also nicht durch Druck komprimierten bzw. verformten Zustand der Dichtung 112) vorzugsweise mindestens 1cm oder mindestens 1,5cm oder mindestens 2cm beträgt und/oder höchstens 5cm oder höchstens 3,5cm oder höchstens 2cm. Als „Durchmesser“ der Öffnung ist dabei in dieser Schrift der größte auftretende Abstand zweier Punkte auf der Begrenzung G der Öffnung zu verstehen, mathematisch ausgedrückt gilt also D:=max{d(x,y): x, y ∈ G}, wobei d(x,y) den euklidischen Abstand der Punkte x, y bezeichnet. Dieser Durchmesser wird in dieser Schrift auch als „Innendurchmesser“ der Bestrahlungsglocke bezeichnet.The seal on the aufzusetzenden edge of the irradiation bell may be formed, for example, as an annular bead. According to an advantageous embodiment, it surrounds an opening whose diameter (in an unloaded, that is not compressed by compression or deformed state of the seal 112 ) is preferably at least 1cm or at least 1.5cm or at least 2cm and / or at most 5cm or at most 3.5cm or at most 2cm. The term "diameter" of the opening in this document is to be understood as the largest occurring distance between two points on the boundary G of the opening. Mathematically speaking, D: = max {d (x, y): x, y ∈ G}, where d (x, y) denotes the Euclidean distance of points x, y. This diameter is referred to in this document as "inside diameter" of the irradiation bell.

Die Dichtung kann eine innere Begrenzung (also eine Begrenzung zur Öffnung hin) haben, die beispielsweise entlang einer Ellipse (insbesondere einem Kreis) oder einem (vorzugsweise regelmäßigen) Polygon, insbesondere einem Drei- oder Recht-, Sechs- oder Achteck verlaufen kann.The seal may have an inner boundary (ie, a boundary toward the opening), which may run, for example, along an ellipse (in particular a circle) or a (preferably regular) polygon, in particular a three or rectangular, six or octagon.

Gemäß speziellen Ausführungsbeispielen umläuft der aufzusetzende Rand der Bestrahlungsglocke eine Fläche von mindestens 2 cm2 oder mindestens 5 cm2 oder auch 20 cm2.In accordance with specific embodiments, the edge of the irradiation bell to be applied rotates over an area of at least 2 cm 2 or at least 5 cm 2 or even 20 cm 2 .

Die Bestrahlungsglocke kann einteilig oder aus mehreren Elementen wie beispielsweise Schichten (insbesondere Platten und/oder Ringen) zusammengesetzt sein, die beispielsweise miteinander verklebt oder verschraubt sein können. Zwischen einzelnen Elementen können ein oder mehrere Dichtelemente wie beispielsweise ein O-Ring angeordnet sein. Insbesondere kann die komprimierbare Dichtung an eine darüberliegende Schicht der Bestrahlungsglocke angeklebt oder angeschweißt sein. Vorteilhaft ist eine Ausführungsvariante mit auswechselbarer Dichtung, bei der diese form-, kraft- und/oder reibschlüssig mit einem anderen Element (z.B. einer Schicht) der Bestrahlungsglocke verbunden ist. Insbesondere kann ein Rand der Dichtung in eine Nut in einem anderen Element der Bestrahlungsglocke eingesetzt sein.The irradiation bell may be composed of one or more elements such as layers (in particular plates and / or rings), which may be glued or screwed together, for example. Between individual elements, one or more sealing elements such as an O-ring may be arranged. In particular, the compressible seal may be glued or welded to an overlying layer of the irradiation bell. A variant with a replaceable seal, in which it is connected in a positive, force and / or frictional engagement with another element (for example a layer) of the irradiation bell, is advantageous. In particular, one edge of the seal can be inserted into a groove in another element of the irradiation bell.

Aufgrund der Komprimierbarkeit der Dichtung kann die Bestrahlungskammer auch bei Unregelmäßigkeiten an der Oberfläche, auf die sie aufgesetzt wird, sicher abgedichtet werden, so dass ein Vakuum darin erzeugt werden kann. Derartige Unregelmäßigkeiten können beispielsweise aus einer Leiterbahn, einem oder mehreren benachbarten Bauelement/en und/oder einem Übergang zu einer zusätzlichen Komponente wie z.B. einem separaten Adapterelement resultieren; ein solches Adapterelement kann wiederum zum Ausgleich von Unebenheiten auf der Leiterplatte bzw. an einem Gehäuse des jeweiligen elektronischen Bauelements zwischen der Dichtung am Rand der Bestrahlungsglocke und der Leiterplatte angeordnet (und Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung) sein bzw. werden.Due to the compressibility of the seal, the irradiation chamber can be securely sealed even in the event of irregularities on the surface to which it is placed, so that a vacuum can be generated therein. Such irregularities may be, for example, a trace, one or more adjacent devices, and / or a transition to an additional component, such as an optical device. result in a separate adapter element; Such an adapter element may in turn be (or part of the device according to the invention) to compensate for unevenness on the circuit board or on a housing of the respective electronic component between the seal at the edge of the irradiation bell and the circuit board.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die komprimierbare Dichtung elastisch komprimierbar, so dass sie nach einer Verwendung der Vorrichtung bzw. einem Durchführen des Verfahrens, insbesondere nach einem Abnehmen der Bestrahlungsglocke von der Leiterplatte (mindestens im Wesentlichen) wieder ihre ursprüngliche Form annimmt. So kann die Vorrichtung ohne weiteres über ein anderes Bauelement mit einem anderen Umgebungsprofil gestülpt bzw. das Verfahren erneut durchgeführt werden.According to a preferred embodiment, the compressible seal is elastically compressible, so that after use of the device or performing the method, in particular after removal of the irradiation bell from the circuit board (at least substantially) assumes its original shape. Thus, the device can be easily slipped over another component with a different environmental profile or the process can be performed again.

Vorzugsweise umfasst die komprimierbare Dichtung mindestens ein Elastomer. Insbesondere kann die komprimierbare Dichtung ein Weichgummi umfassen. Gemäß einer speziellen Ausführungsform besteht die komprimierbare Dichtung ganz oder teilweise aus einem geschlossenzelligen (bzw. geschlossenporigen) Moosgummi.Preferably, the compressible seal comprises at least one elastomer. In particular, the compressible seal may comprise a soft rubber. According to a special embodiment, the compressible seal consists wholly or partly of a closed cell (or closed-cell) sponge rubber.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die komprimierbare Dichtung in unbelastetem Zustand eine Dicke von mindestens 3mm oder mindestens 5mm auf und/oder von höchstens 10mm oder höchstens 7mm; die Dicke ist dabei in eine vorgesehene Aufsetzrichtung gemessen, insbesondere vorzugsweise senkrecht zu einer Baugruppe (bzw. einer zu dieser gehörenden Leiterplatte), auf die aufzusetzen die Bestrahlungsglocke eingerichtet ist bzw. die das zu prüfende elektronische Bauelement umfasst. According to an advantageous embodiment, the compressible seal in the unloaded state has a thickness of at least 3mm or at least 5mm and / or of at most 10mm or at most 7mm; the thickness is measured in an intended mounting direction, in particular preferably perpendicular to an assembly (or a circuit board associated therewith), to which the irradiation bell is set up or which comprises the electronic component to be tested.

Der Anschluss der Vorrichtung zur Verbindung mit einer Vakuumpumpe kann vorzugsweise ein Röhrchen umfassen, das durch eine Wandung der Bestrahlungsglocke führt. Insbesondere kann ein derartiges Röhrchen durch die Dichtung hindurch verlaufen: Dies ermöglicht eine besonders einfache Herstellung der Vorrichtung.The connection of the device for connection to a vacuum pump may preferably comprise a tube which leads through a wall of the irradiation bell. In particular, such a tube can pass through the seal: this allows a particularly simple production of the device.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung ist die Partikelstrahlungsquelle auf einer Trägerplatine angeordnet, welche im Inneren der Bestrahlungsglocke die Bestrahlungskammer (die im Wesentlichen rotations- oder zumindest drehsymmetrisch ausgebildet sein kann) von einer Evakuierungskammer trennt. Ein Durchlass oder mehrere Durchlässe in der Trägerplatine verbindet/verbinden bei einer derartigen Ausführungsform die Evakuierungskammer und die Bestrahlungskammer miteinander. Der Anschluss zur Verbindung mit der Vakuumpumpe setzt dabei an der Evakuierungskammer an, so dass also die Bestrahlungskammer durch die Evakuierungskammer hindurch evakuiert werden kann bzw. wird.According to an advantageous embodiment variant of the present invention, the particle radiation source is arranged on a carrier board, which separates the irradiation chamber (which can be substantially rotationally or at least rotationally symmetrical) from an evacuation chamber in the interior of the irradiation bell. One or more passages in the carrier board interconnect the evacuation chamber and the irradiation chamber in such an embodiment. The connection for connection to the vacuum pump starts at the evacuation chamber, so that therefore the irradiation chamber can be evacuated through the evacuation chamber.

Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass eine Bestrahlung bzw. ein durch diese hervorgerufener nuklearer Partikelstrom unbeeinflusst vom Anschluss an die Vakuumpumpe bzw. vom Saugstrom möglich ist. Zudem wirkt die Trägerplatine als eine Abschirmung, mit der eine Ausbreitung der von der Partikelstrahlungsquelle ausgesandten nuklearen Partikel (vorzugsweise nur) zum elektronischen Bauelement hin gewährleistet werden kann. Rückwärtig abgestrahlte nukleare Partikel werden von der Trägerplatte abgebremst und absorbiert, so dass keine Gefährdung für eine Person besteht, welche die Vorrichtung bedient bzw. das Verfahren durchführt.This refinement has the advantage that irradiation or a nuclear particle flow caused by it is possible without being influenced by the connection to the vacuum pump or by the suction flow. In addition, the carrier board acts as a shield, with the propagation of the nuclear particle emitted by the particle radiation source (preferably only) to the electronic component can be ensured. Back radiated nuclear particles are decelerated and absorbed by the carrier plate, so that there is no danger to a person who operates the device or performs the method.

Alternativ kann der Anschluss an die Vakuumpumpe (z.B. ein Röhrchen wie oben erwähnt) beispielsweise direkt von der Bestrahlungskammer nach außerhalb der Bestrahlungsglocke führen.Alternatively, the connection to the vacuum pump (e.g., a tube as mentioned above) may, for example, lead directly from the irradiation chamber to the outside of the irradiation bell.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann ein Abheben der Bestrahlungsglocke vom bestrahlten elektronischen Bauelement (das hier dann auch als ein „erstes“ elektronisches Bauelement bezeichnet wird) nach dem Messen der Funktion umfassen sowie ein Überstülpen der Bestrahlungsglocke über ein weiteres elektronisches Bauelement, das insbesondere zu derselben Baugruppe gehören (beispielsweise auf derselben Leiterplatte angeordnet (z.B. befestigt, insbesondere angelötet) sein) kann wie das zuvor gemessene elektronische Bauelement; vorzugsweise erfolgt das Überstülpen über das (erste) elektronische Bauelement unter Ausschluss des weiteren elektronischen Bauelements und/oder erfolgt das Überstülpen über das weitere elektronische Bauelement unter Ausschluss des zuvor gemessenen. Beim Überstülpen über das weitere elektronische Bauelement wird die Dichtung der Bestrahlungsglocke vorzugsweise auf eine Leiterplatte und/oder auf eine oder mehrere weitere (z.B. dem weiteren elektronischen Bauelement benachbarte) Komponente/n der Baugruppe aufgesetzt. Das weitere elektronische Bauelement kann dann analog mittels Evakuieren der Bestrahlungskammer, Bestrahlen mit nuklearen Partikeln und Messen einer Funktion geprüft werden.A method according to the invention can comprise lifting the irradiation bell from the irradiated electronic component (which is also referred to here as a "first" electronic component) after measuring the function, as well as slipping the irradiation bell over another electronic component, which belong in particular to the same assembly (For example, arranged (eg fixed, in particular soldered) on the same circuit board) as the previously measured electronic component; preferably the slipping takes place via the (first) electronic component to the exclusion of the further electronic component and / or the slipping over the further electronic component takes place to the exclusion of the previously measured. When slipping over the further electronic component, the seal of the irradiation bell is preferably placed on a printed circuit board and / or on one or more further (for example, the other electronic component adjacent) component (s) of the assembly. The further electronic component can then be tested analogously by evacuating the irradiation chamber, irradiating with nuclear particles and measuring a function.

Ein in einem erfindungsgemäßen Verfahren oder mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zu prüfendes elektronisches Bauelement kann beispielsweise Teil einer Schaltung sein, die zur Verwendung in einem Raumfahrtprojekt, insbesondere in einem im Weltraum vorgesehenen Experimentaufbau vorgesehen ist. Es kann beispielsweise einen Widerstand, eine Diode, einen Transistor und/oder mindestens einen Teil einer integrierten Halbleiterschaltung (eines Chips, insbesondere eines Siliziumchips) mit solchen Bauelementen umfassen.An electronic component to be tested in a method according to the invention or with a device according to the invention can be, for example, part of a circuit which is provided for use in a space project, in particular in an experiment setup provided in space. It can, for example, comprise a resistor, a diode, a transistor and / or at least part of a semiconductor integrated circuit (of a chip, in particular of a silicon chip) with such components.

Das elektronische Bauelement kann mindestens teilweise in ein Gehäuse eingefasst und/oder mit einer Schutzschicht bzw. Versiegelung überzogen sein. Vor dem Überstülpen über das (erste) elektronische Bauelement und/oder über das weitere elektronische Bauelement kann ein Freilegen des elektronischen Bauelements erfolgen, beispielsweise indem das elektronische Bauelement bedeckendes Material (z.B. Kunststoff) entfernt wird. Insbesondere kann dabei eine Schutzschicht bzw. Versiegelung und/oder ein Teil eines Gehäuses (z.B. eine Abdeckung des elektronischen Bauelements) entfernt, z.B. weggeätzt werden. Dadurch kann auch bei relativ niedriger Bestrahlungsenergie eine aussagekräftige Messung (und damit Prüfung) des elektronischen Bauelements erfolgen.The electronic component may be at least partially enclosed in a housing and / or coated with a protective layer or seal. Before slipping over the (first) electronic component and / or via the further electronic component, the electronic component can be exposed, for example by removing the material covering the electronic component (for example plastic). In particular, a protective layer or / and a part of a housing (e.g., a cover of the electronic component) may be removed, e.g. be etched away. As a result, a meaningful measurement (and thus testing) of the electronic component can take place even at relatively low irradiation energy.

Die von der Partikelstrahlungsquelle als Zerfalls- bzw. Spaltionen emittierten nuklearen Partikel sind häufig elektrisch positiv geladen, nicht alle Kernladungen sind dann also durch eine vollständig abgesättigte Elektronenhülle neutralisiert. Diese Ionen lassen sich in einem magnetischen und/oder elektrischen Feld ablenken. Vorteilhaft sind daher Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung, bei denen ein Partikel- bzw. Ionenstrahl mittels Magneten beeinflusst, beispielsweise abgelenkt und/oder fokussiert bzw. defokussiert werden kann bzw. wird.The nuclear particles emitted by the particle radiation source as decomposition or cleavage ions are often positively charged electrically, so not all nuclear charges are then neutralized by a completely saturated electron shell. These ions can be deflected in a magnetic and / or electric field. Therefore, embodiments of the present invention are advantageous in which a particle or ion beam by means of Magnets influenced, for example, distracted and / or focused or defocused can be or will.

Die Bestrahlungsglocke kann dazu einen oder mehrere radial magnetisierte(n) Dauermagneten umfassen, der/die eine vorgesehene Strömungsbahn für von der Partikelstrahlungsquelle abgestrahlte nukleare Partikel mindestens teilweise umgibt/umgeben. Alternativ oder zusätzlich kann die Bestrahlungsglocke einen oder mehrere axial magnetisierte(n) Dauermagneten umfassen, der/die eine vorgesehene Strömungsbahn für von der Partikelstrahlungsquelle abgestrahlte nukleare Partikel mindestens teilweise umgibt/umgeben. Ein derartiger Dauermagnet kann jeweils beispielsweise als ein Ringmagnet ausgebildet seinThe irradiation bell may for this purpose comprise one or more radially magnetized permanent magnets, which at least partially surround / surround an intended flow path for nuclear particles radiated by the particle radiation source. Alternatively or additionally, the irradiation bell may comprise one or more axially magnetized permanent magnets which at least partially surround / surround an intended flow path for nuclear particles radiated by the particle radiation source. Such a permanent magnet may each be formed, for example, as a ring magnet

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung umfasst die Bestrahlungsglocke mindestens eine elektromagnetische Spule (also eine Spule aus einem elektrischen Leiter), die an eine Stromquelle angeschlossen oder dazu eingerichtet ist, an eine Stromquelle angeschlossen zu werden, um so einen Elektromagneten auszubilden. Die mindestens eine Spule umgibt dabei mindestens teilweise eine vorgesehene Strömungsbahn für von der Partikelstrahlungsquelle abgestrahlte elektrisch geladene nukleare Partikel. Die Vorrichtung kann eine (vorzugsweise dynamisch einstellbare) Stromquelle zum Anschluss an die elektrische Spule umfassen, so dass ein Verändern des Stromes und damit ein Manipulieren des Partikelflusses während der Bestrahlung oder zwischen zwei Bestrahlungen möglich ist; die Vorrichtung ist damit besonders vielseitig einsetzbar. Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann entsprechend ein Verändern des an die mindestens eine elektrische Spule angelegten Stroms umfassen; während oder nach dem Verändern kann das Messen der Funktion einer weiteren Funktion des bestrahlten Bauelements erfolgen.According to an advantageous embodiment of the present invention, the irradiation bell comprises at least one electromagnetic coil (that is, a coil of an electrical conductor), which is connected to a power source or adapted to be connected to a power source so as to form an electromagnet. The at least one coil at least partially surrounds an intended flow path for electrically charged nuclear particles radiated by the particle radiation source. The device may comprise a (preferably dynamically adjustable) current source for connection to the electrical coil, so that it is possible to vary the current and thus manipulate the flow of particles during the irradiation or between two irradiations; the device is therefore very versatile. A method according to the invention may accordingly comprise varying the current applied to the at least one electrical coil; during or after altering, the measurement of the function of another function of the irradiated device may be performed.

Die mindestens eine Spule kann in mehrere (beispielsweise zwei oder drei) Teilspulen aufgeteilt sein, die unterschiedliche jeweilige (abstrakte geometrische) Wicklungsachsen aufweisen. Beispielsweise können die Wicklungsachsen sich in einem Punkt schneiden, der vorzugsweise auf einer in vorgesehener Strahlungshauptrichtung der Partikelstrahlungsquelle verlaufenden zentralen Achse der Vorrichtung liegt. Besonders vorteilhaft ist eine Variante, bei der die Wicklungsachsen der Teilspulen gegeneinander (um eine zentrale Achse der Vorrichtung) verdreht angeordnet sind, beispielsweise um 90° (insbesondere bei zwei Teilspulen) oder um 120° (insbesondere bei drei Teilspulen). Dies erlaubt einerseits eine Fokussierung der nuklearen Partikel durch Anlegen eines kontinuierlichen und gleichen Stroms in allen Spulen, andererseits eine seitliche Ablenkung des Partikelstrahls durch Anlegen unterschiedlich starker Ströme in den Teilspulen. Insbesondere kann die Richtung des fokussierten Strahles elektrisch geladener nuklearer Partikel über dem zu bestrahlenden bzw. zu prüfenden elektronischen Bauelement verändert werden.The at least one coil may be divided into a plurality (for example two or three) of partial coils which have different respective (abstract geometric) winding axes. For example, the winding axes can intersect at a point which preferably lies on a central axis of the device extending in the intended main radiation direction of the particle radiation source. Particularly advantageous is a variant in which the winding axes of the sub-coils are arranged rotated against each other (about a central axis of the device), for example by 90 ° (in particular in two sub-coils) or by 120 ° (in particular in three sub-coils). This allows on the one hand focusing of the nuclear particles by applying a continuous and equal current in all coils, on the other hand, a lateral deflection of the particle beam by applying different strong currents in the coil sections. In particular, the direction of the focused beam of electrically charged nuclear particles can be changed over the electronic component to be irradiated or tested.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann nach dem Messen der Funktion des bestrahlten elektronischen Bauelements ein Ändern eines an die Spule/n angelegten Stroms umfassen. Das Bestrahlen des Bauelements mit der Partikelstrahlungsquelle kann dabei fortgesetzt werden oder unterbrochen und wieder aufgenommen, und es kann jeweils eine (ggf. weiteren) Funktion des Bauelements gemessen werden.A method according to the invention may comprise, after measuring the function of the irradiated electronic component, changing a current applied to the coil (s). The irradiation of the component with the particle radiation source can be continued or interrupted and resumed, and one (possibly further) function of the component can be measured in each case.

Insbesondere kann ein erfindungsgemäßes Verfahren, das mit einer (wie oben erwähnten) Vorrichtung ausgeführt wird, die mehrere Teilspulen mit unterschiedlichen Wicklungsachsen aufweist, zwei Messungen umfassen, wobei in einer der Messungen ein kontinuierlichen und gleicher Strom in allen Spulen angelegt wird und in der anderen der Messungen (vorher oder nachher) unterschiedliche Ströme in den Teilspulen angelegt werden.In particular, a method according to the invention, which is carried out with a device (as mentioned above) having a plurality of coil sections with different winding axes, can comprise two measurements, wherein in one of the measurements a continuous and equal current is applied in all coils and in the other Measurements (before or after) different currents are applied in the sub-coils.

Vorteilhaft ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Bestrahlungsglocke modular lösbar zusammengesetzt bzw. zusammenzusetzen ist, also aus mehreren Einzelteilen besteht, die lösbar miteinander verbunden sind oder werden können. Die Bestrahlungsglocke ist dabei vorzugsweise dazu eingerichtet, wahlweise eine unterschiedliche Anzahl (z.B. wahlweise von 0 bis 2 oder von 1 bis 3) an Dauermagneten und/oder Spulen zu umfassen, die dann eine vorgesehene Strömungsbahn für von der Partikelstrahlungsquelle abgestrahlte nukleare Partikel mindestens teilweise umgeben. Insbesondere können vorzugsweise nach Bedarf kein, ein oder mehrere Dauermagnet/en in der Bestrahlungsglocke und/oder keine, eine oder mehrere Spule/n (z.B. gestapelt und/oder gegeneinander verdreht) eingesetzt werden. So können unterschiedliche magnetische Flussdichten mit der Vorrichtung bewirkt, die Bestrahlungsbedingungen, unter denen die elektronischen Bauelemente jeweils geprüft werden, also variiert werden.Advantageous is an embodiment of a device according to the invention, in which the irradiation bell is assembled or assembled in a modular manner, ie consists of several individual parts which are detachably connected to one another or can be. The irradiation bell is preferably adapted to optionally include a different number (e.g., from 0 to 2 or from 1 to 3) of permanent magnets and / or coils which then at least partially surround an intended flow path for nuclear particles radiated by the particle radiation source. In particular, preferably, none, one or more permanent magnets in the irradiation bell and / or none, one or more coils (e.g., stacked and / or twisted against each other) may be used as needed. Thus, different magnetic flux densities with the device causes the irradiation conditions, under which the electronic components are each tested, so be varied.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung umfasst ein erfindungsgemäßes Verfahren entsprechend ein Ändern der Anzahl der Dauermagneten und/oder Spulen. Anschließend kann die Bestrahlungsglocke mit der geänderten Anzahl an Dauermagneten und/oder Spulen erneut über das zu prüfende elektronische Bauelement oder über ein weiteres zu prüfendes elektronisches Bauelement gestülpt werden, die zugehörige Bestrahlungskammer kann vorzugsweise evakuiert und das jeweilige Bauelement kann mit der Partikelstrahlungsquelle bestrahlt werden. So kann die Funktion oder eine weitere Funktion des elektronischen bzw. des weiteren elektronischen Bauelements gemessen werden.According to a preferred development, a method according to the invention correspondingly comprises a change in the number of permanent magnets and / or coils. Subsequently, the irradiation bell with the changed number of permanent magnets and / or coils can again be placed over the electronic component to be tested or another electronic component to be tested, the associated irradiation chamber can preferably be evacuated and the respective component can be irradiated with the particle radiation source. So can the function or another function be measured of the electronic or the other electronic component.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zusätzlich zu mindestens einem Dauermagneten und/oder zu mindestens einer elektrischen Spule einen magnetischen Rückschluss aus einem ferromagnetischen Material (z.B. aus Eisen oder einer Eisenlegierung oder einem Ferritmaterial), der mindestens eine Dauermagneten bzw. die mindestens eine Spule vorzugsweise mindestens teilweise umgibt. Insbesondere kann ein solcher magnetischer Rückschluss einen größeren Innendurchmesser haben als der mindestens eine Dauermagnet bzw. die mindestens eine Spule. Dadurch kann ein verzerrtes magnetisches Feld ausgebildet werden, dessen Stärke in einem (vorgesehenen) Bestrahlungsbereich der Partikelstrahlungsquelle besonders groß ist.According to an advantageous embodiment, the device comprises in addition to at least one permanent magnet and / or at least one electrical coil, a magnetic yoke made of a ferromagnetic material (eg, iron or an iron alloy or a ferrite material), the at least one permanent magnet or the at least one coil preferably at least partially surrounds. In particular, such a magnetic return can have a larger inner diameter than the at least one permanent magnet or the at least one coil. As a result, a distorted magnetic field whose intensity is particularly large in a (prescribed) irradiation area of the particle radiation source can be formed.

Ein derartiger magnetischer Rückschluss kann beispielsweise in Form einer Schelle ausgebildet sein, mit der mehrere Schichten bzw. Lagen der Bestrahlungsglocke zusammengehalten werden können. Er kann insbesondere aus einem Federmaterial gebildet sein, so dass ein einfaches Lösen bzw. Montieren möglich ist. Vorzugsweise ist das Federmaterial ferro- oder ferrimagnetisch ohne remanente Magnetisierung, so dass es eine hohe magnetische Permeabilität hat. Insbesondere in einer Ausführungsform, bei der die Bestrahlungsglocke wie oben erwähnt modular lösbar zusammenzusetzen bzw. zusammengesetzt ist, kann ein derartiger magnetischer Rückschluss aus einem (z.B. ferromagnetischen) Federmaterial vorteilhaft als Befestigungselement dienen.Such a magnetic return can be formed, for example, in the form of a clamp, with which a plurality of layers or layers of the irradiation bell can be held together. It may in particular be formed from a spring material, so that a simple loosening or mounting is possible. Preferably, the spring material is ferromagnetic or ferrimagnetic with no remanent magnetization so that it has a high magnetic permeability. In particular, in an embodiment in which the irradiation bell is modularly assembled as mentioned above, such a magnetic return made from a (e.g., ferromagnetic) spring material may advantageously serve as a fastener.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es versteht sich, dass einzelne Elemente und Komponenten auch anders kombiniert werden können als dargestellt.In the following preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to drawings. It is understood that individual elements and components can be combined differently than shown.

Es zeigen schematisch jeweils im Querschnitt:

  • 1a: eine exemplarische Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 1b: die Vorrichtung gemäß 1a in Verwendung;
  • 2: ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 3: ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 4: eine erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer alternativen Ausführungsform; und
  • 5: eine weitere Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Shown schematically in each case in cross section:
  • 1a an exemplary embodiment of a device according to the invention;
  • 1b : the device according to 1a in use;
  • 2 : another embodiment of a device according to the invention;
  • 3 a further embodiment of a device according to the invention;
  • 4 a device according to the invention according to an alternative embodiment; and
  • 5 : a further embodiment of a device according to the invention.

In 1a ist ein Querschnitt durch eine exemplarische Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 dargestellt, 1b zeigt eine Verwendung dieser Vorrichtung (z.B. während der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens). Die Vorrichtung 100 umfasst eine Bestrahlungsglocke 110, die - wie in 1b gezeigt - dazu eingerichtet ist, unter Ausschluss eines Abschnitts 21 einer elektronischen Baugruppe (insbesondere einer zugehörigen Leiterplatte 20) über ein zu prüfendes elektronisches Bauelement 1 gestülpt zu werden und dabei eine evakuierbare Bestrahlungskammer 111 auszubilden (also zu umschließen). Ein beim Überstülpen aufzusetzender Rand der Bestrahlungsglocke umfasst eine (vorzugsweise elastisch) komprimierbare Dichtung 112, die beispielsweise mindestens teilweise aus Weichgummi gebildet sein kann. In 1b ist zu erkennen, wie die Dichtung 112 auf ein Gehäuse eines das zu prüfende Bauelement 1 umfassenden Chips 10 aufgesetzt ist und dabei teilweise zusammengedrückt wird. In der in 1b gezeigten Situation ist das zu prüfende Bauelement 1 dabei (unter Erhalt seiner Funktionsfähigkeit) freigelegt, eine Abdeckung über dem Bauelement 1 also entfernt, beispielsweise durch Ätzen.In 1a is a cross-section through an exemplary embodiment of a device according to the invention 100 shown, 1b shows a use of this device (eg during the implementation of a method according to the invention). The device 100 includes an irradiation bell 110 that - as in 1b shown - is set up to the exclusion of a section 21 an electronic module (in particular an associated circuit board 20 ) about an electronic component to be tested 1 to be inverted and thereby an evacuable irradiation chamber 111 train (so to enclose). An edge of the irradiation bell to be placed over when slipping over comprises a (preferably elastically) compressible seal 112 , which may for example be formed at least partially from soft rubber. In 1b is to recognize how the seal 112 on a housing of a device to be tested 1 comprehensive chips 10 is set up and thereby partially compressed. In the in 1b The situation shown is the component to be tested 1 thereby (while preserving its functionality) exposed, a cover over the device 1 so removed, for example by etching.

Die Vorrichtung 100 umfasst eine im Inneren der Bestrahlungsglocke 110 angeordnete Partikelstrahlungsquelle 120, im vorliegenden Fall in einem Aufnahmegehäuse auf einer Trägerplatine 113 angeordnet ist. Wie in der 1b gekennzeichnet ist, trennt die Trägerplatine 113 dabei die Bestrahlungskammer 111 von einer Evakuierungskammer 114; Durchlässe 115 verbinden die beiden Kammern. Ist eine Vakuumpumpe mit einem an der Evakuierungskammer ansetzenden und vorliegend als ein Röhrchen ausgebildeten Anschluss 130 der Vorrichtung verbunden, kann somit Luft aus der Bestrahlungskammer 111 durch die Durchlässe 115 und die Evakuierungskammer 114 abgesaugt werden. Insbesondere kann auf diese Weise ein Unterdruck bzw. Vakuum (vorzugsweise mindestens ein Grob- oder Feinvakuum) in der Evakuierungskammer 114 und der Bestrahlungskammer 111 erzeugt werden, so dass eine Abbremsung der von der Partikelstrahlungsquelle 120 ausgestrahlten nuklearen Partikel reduziert oder sogar (zumindest weitgehend) verhindert werden kann.The device 100 includes one inside the irradiation bell 110 arranged particle radiation source 120 , In the present case in a receiving housing on a carrier board 113 is arranged. Like in the 1b is characterized separates the carrier board 113 while the irradiation chamber 111 from an evacuation chamber 114 ; passages 115 connect the two chambers. Is a vacuum pump with an attaching to the evacuation chamber and in the present case designed as a tube connection 130 connected to the device, can thus air from the irradiation chamber 111 through the passages 115 and the evacuation chamber 114 be sucked off. In particular, in this way a negative pressure or vacuum (preferably at least one coarse or fine vacuum) in the evacuation chamber 114 and the irradiation chamber 111 be generated, so that a deceleration of the particle radiation source 120 emitted nuclear particles can be reduced or even (at least largely) prevented.

Die Partikelstrahlungsquelle 120 für nukleare Partikel kann beispielsweise Californium 252 oder Americium 241 enthalten, die zur Berührungssicherheit ganz oder teilweise von einer Goldfolie oder - schicht bedeckt sein können. Insbesondere können dann die von der Partikelstrahlungsquelle 120 emittierten nuklearen Partikel (z.B. Helium oder schwerere Atomkerne nach Zerfall) rundum abgegeben, von der Trägerplatine 113 und/oder dem Aufnahmegehäuse jedoch abgeschirmt werden, so dass sie sich nur durch die Goldfolie hindurch zum Bauelement 1 hin ausbreiten (wie dies in den 1a und 1b (sowie entsprechend in den 2 und 3) jeweils durch den gepunkteten Bereich illustriert ist).The particle radiation source 120 for nuclear particles, for example Californium 252 or americium 241 which can be completely or partially covered by a gold foil or layer for contact safety. In particular, those of the particle radiation source can then be used 120 emitted nuclear particles (eg helium or heavier atomic nuclei after decay) completely delivered from the carrier board 113 and / or the receiving housing but shielded so that they only through the gold foil to the device 1 spread out (as in the 1a and 1b (as well as in the 2 and 3 ) is illustrated by the dotted area respectively).

Die Bestrahlungsglocke 110 der in den 1a und 1b dargestellten Vorrichtung 100 ist modular aufgebaut. Sie umfasst mehrere lösbar zusammengesetzte Teile, von denen mehrere durch eine oder mehrere Schrauben 119 zusammengehalten werden. Insbesondere kann die Bestrahlungsglocke als derartige Teile mindestens einen Abstandsring 116a, 116b (beispielsweise aus Aluminium), mindestens eine Abdeckplatte 117 (beispielsweise aus Aluminium) und/oder mindestens eine Dichtung (z.B. zwischen zwei anderen Teilen; in den 1a, 1b nicht dargestellt) umfassen. Zwei oder mehr der Teile können (ggf. zusätzlich zur Verbindung durch die Schraube/n 119) miteinander verklebt sein, vorzugsweise mittels eines vakuumgeeigneten bzw. abdichtenden Klebstoffs.The radiation bell 110 in the 1a and 1b illustrated device 100 is modular. It includes several detachably assembled parts, several of which are secured by one or more screws 119 held together. In particular, the irradiation bell as such parts at least one spacer ring 116a . 116b (For example, aluminum), at least one cover plate 117 (For example, aluminum) and / or at least one seal (eg between two other parts, in the 1a . 1b not shown). Two or more of the parts can (optionally in addition to the connection by the screw / n 119 ), preferably by means of a vacuum-suitable or sealing adhesive.

In einem unbelasteten (nicht durch Druck komprimierten bzw. verformten) Zustand der Dichtung 112 hat eine von der Dichtung umrandete Öffnung einen Durchmesser D, der hier auch als Innendurchmesser der Bestrahlungsglocke 110 bezeichnet wird. Der Innendurchmesser D wird dabei vorzugsweise entlang einer Ebene des aufzusetzenden Randes gemessen (also einer Ebene, in der der aufzusetzende Rand liegt); eine vorgesehene Aufsetzrichtung der Bestrahlungsglocke steht vorzugsweise senkrecht zu dieser Ebene. Ein Außendurchmesser A der Bestrahlungsglocke ist als deren maximale parallel zur genannten Ebene auftretende Ausdehnung definiert. Eine Höhe H der Vorrichtung wird in einem unbelasteten Zustand der Dichtung in einem zentralen Bereich der Bestrahlungsglocke (insbesondere oberhalb der Partikelstrahlungsquelle) gemessen, und zwar senkrecht zur Ebene des aufzusetzenden Randes (und damit in einer vorgesehenen Aufsetzrichtung).In an unloaded (not compressed or deformed) state of the seal 112 has a bordered by the seal opening a diameter D , which is also called the inner diameter of the irradiation bell 110 referred to as. The inner diameter D is preferably measured along a plane of the aufzusetzenden edge (ie a plane in which the aufzusetzende edge is); An intended Aufsetzrichtung the irradiation bell is preferably perpendicular to this plane. An outer diameter A the irradiation bell is defined as its maximum extent occurring parallel to said plane. A height H The device is measured in an unloaded state of the seal in a central region of the irradiation bell (in particular above the particle radiation source), perpendicular to the plane of the aufzusetzenden edge (and thus in a direction Aufsetzrichtung).

Die Partikelstrahlungsquelle 120 hat einen Abstand d1 von einer Ebene des aufzusetzenden Randes. Bei Überstülpen der Bestrahlungsglocke 110 über ein elektronisches Bauelement 1 (durch Aufsetzen auf eine Leiterplatte und/oder eine weitere Komponente und/oder auf ein das Bauelement einfassendes Gehäuse, z.B. eines Chips 10) ergibt sich, wie in 1b dargestellt ist, ein Abstand d2 der Partikelstrahlungsquelle vom elektronischen Bauelement. Die in den 2 - 5 nicht eingezeichneten Abmessungen der jeweils gezeigten Vorrichtungen sind entsprechend zu verstehen.The particle radiation source 120 has a distance d 1 from a plane of the edge to be set up. When slipping the irradiation bell 110 via an electronic component 1 (By placing on a circuit board and / or another component and / or on a component enclosing the housing, for example a chip 10 ) results as in 1b is shown, a distance d 2 the particle radiation source from the electronic component. The in the 2 - 5 not shown dimensions of the devices shown are to be understood accordingly.

Vorteilhaft sind insbesondere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei denen

  • - für den Außendurchmesser A gilt A ≤ 6cm gilt, bevorzugter A ≤ 4cm oder sogar A ≤ 3cm; und/oder
  • - für den Innendurchmesser D gilt D ≤ 5cm oder D ≤ 3,5cm oder sogar D ≤ 2cm; und/oder
  • - für den Innendurchmesser D gilt D ≥1cm oder D ≥ 1,5cm oder sogar D ≥ 2cm; und/oder
  • - für die Höhe H gilt H ≤ 5cm, bevorzugter H≤ 3,5cm oder sogar H ≤ 2,5cm; und/oder
  • - für den Abstand d1 gilt d1 ≤3,5cm, bevorzugter d1 ≤ 2cm oder sogar d1 ≤ 1,8cm; und/oder
  • - für den Abstand d2 gilt d2 ≤2cm, bevorzugter d2 ≤ 1,8cm oder sogar d2 ≤ 1,2 cm.
Particularly advantageous embodiments of the present invention, in which
  • - for the outside diameter A A ≤ 6cm applies, more preferably A ≤ 4cm or even A ≤ 3cm; and or
  • - for the inside diameter D D ≤ 5cm or D ≤ 3.5cm or even D ≤ 2cm; and or
  • - for the inside diameter D D ≥1cm or D ≥ 1.5cm or even D ≥ 2cm; and or
  • - for the height H H ≤ 5 cm, more preferably H ≤ 3.5 cm or even H ≤ 2.5 cm; and or
  • - for the distance d 1 applies d 1 ≤3.5cm, more preferable d 1 ≤ 2cm or even d 1 ≤ 1.8cm; and or
  • - for the distance d 2 applies d 2 ≤2cm, more preferable d 2 ≤ 1.8cm or even d 2 ≤ 1.2 cm.

In 2 ist eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 200 dargestellt, die eine Bestrahlungsglocke 210 mit einer komprimierbaren Dichtung 212, eine Partikelstrahlungsquelle 220 für nukleare Partikel und einen Anschluss 230 zur Verbindung mit einer Vakuumpumpe aufweist. Im Unterschied zur in den 1a, 1b gezeigten Ausführungsform setzt der Anschluss 230 diesem Fall direkt an die Bestrahlungskammer an, eine separate Evakuierungskammer existiert hier also nicht.In 2 is an alternative embodiment of a device according to the invention 200 shown, which is an irradiation bell 210 with a compressible seal 212 , a particle radiation source 220 for nuclear particles and a connection 230 for connection to a vacuum pump. Unlike in the 1a . 1b embodiment shown, the connection sets 230 In this case, directly to the irradiation chamber, so a separate evacuation chamber does not exist here.

Die Partikelstrahlungsquelle 220 ist bei dieser Ausführungsvariante in ein scheibenförmiges Aufnahmegehäuse 213 eingefasst, das zugleich eine Abdeckplatte der Bestrahlungsglocke 210 bildet. Das Aufnahmegehäuse 213 ist in einen Kuppelrahmen 215 eingesetzt, wobei die Verbindung durch Dichtringe 219, vorzugsweise O-Ringe abgedichtet ist.The particle radiation source 220 is in this embodiment in a disc-shaped receiving housing 213 bordered, at the same time a cover plate of the irradiation bell 210 forms. The receiving housing 213 is in a dome frame 215 used, the connection through sealing rings 219 , Preferably O-rings is sealed.

3 zeigt eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 300, die besonders einfach herzustellen ist: Sie umfasst eine Bestrahlungsglocke 310 mit einer (vorzugsweise elastisch) komprimierbaren Dichtung 312, eine Partikelstrahlungsquelle 320 für nukleare Partikel und einen Anschluss 330 zur Verbindung mit einer Vakuumpumpe. 3 shows a variant of a device according to the invention 300 which is particularly easy to manufacture: it includes an irradiation bell 310 with a (preferably elastic) compressible seal 312 , a particle radiation source 320 for nuclear particles and a connection 330 for connection to a vacuum pump.

Die Partikelstrahlungsquelle 320 ist dabei wie bei der Ausführungsform der 2 in einem scheibenförmigen Aufnahmegehäuse 313 angeordnet; dieses kann mindestens teilweise aus demselben elastischen, vakuumdichten Material wie die Dichtung gefertigt sein.
Das Aufnahmegehäuse 313 für die Partikelstrahlungsquelle ist in eine Vertiefung der komprimierbaren Dichtung 312 eingesetzt (beispielsweise eingeklebt) und bildet mit der Dichtung 312 zusammen die Bestrahlungsglocke aus. Der als Röhrchen ausgebildete Anschluss 330 führt durch die komprimierbare Dichtung 312, die beispielsweise mindestens teilweise aus einem geschlossenzelligen (bzw. geschlossenporigen) Moosgummi bestehen kann.
The particle radiation source 320 is doing as in the embodiment of 2 in a disk-shaped receiving housing 313 arranged; this may be at least partially made of the same elastic, vacuum-tight material as the seal.
The receiving housing 313 for the particle radiation source is in a recess of the compressible seal 312 used (for example, glued) and forms with the seal 312 together out the radiation bell. The trained as a tube connection 330 passes through the compressible seal 312 , which may for example at least partially consist of a closed-cell (or closed-cell) sponge rubber.

In 4 ist eine weitere alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 400 dargestellt, die eine Bestrahlungsglocke 410 mit einer komprimierbaren Dichtung 412, eine Partikelstrahlungsquelle 420 für nukleare Partikel und einen Anschluss 430 zur Verbindung mit einer Vakuumpumpe aufweist. In 4 is another alternative embodiment of a device according to the invention 400 shown, which is an irradiation bell 410 with a compressible seal 412 , a particle radiation source 420 for nuclear particles and a connection 430 for connection to a vacuum pump.

Die Bestrahlungsglocke 410 weist dabei einen radial magnetisierten Dauermagneten 416 auf, der eine vorgesehene Strömungsbahn B für von der Partikelstrahlungsquelle 420 abgestrahlte nukleare Partikel mindestens teilweise umgibt. Der Dauermagnet 416 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als ein Ringmagnet ausgebildet, durch dessen Innenkreis die vorgesehene Strömungsbahn B für von der Partikelstrahlungsquelle ausgesandte nukleare Partikel verläuft.The radiation bell 410 has a radially magnetized permanent magnet 416 on, a designated flow path B for from the particle radiation source 420 at least partially surrounds emitted nuclear particles. The permanent magnet 416 is formed in the illustrated embodiment as a ring magnet, through the inner circle of the intended flow path B for emitted by the particle radiation source nuclear particles passes.

Ein magnetischer Rückschluss 417 aus einem magnetischen Material, der vorzugsweise als eine (beispielsweise geschlitzte) Schelle gebildet ist (und im gezeigten Beispiel eine Außenwand der Bestrahlungsglocke bildet), umgibt insbesondere den Dauermagneten 416; der Rückschluss kann vorzugsweise mindestens teilweise aus einem ferromagnetischen Federmaterial bestehen und die verschiedenen Komponenten der modular aufgebauten Bestrahlungsglocke 410 zusammenhalten. Dauermagnet und Rückschluss bilden bei in der 4 gezeigten Ausführungsform ein verzerrtes Magnetfeld, das in der Zeichnung durch Strich-Punkt-Linien angedeutet ist und dessen größte Konzentration im Bereich der vorgesehenen Strömungsbahn B für von der Partikelstrahlungsquelle ausgesandte nukleare Partikel liegt. Durch das magnetische Feld werden die nuklearen Partikel auf gebogenen Bahnen abgelenkt, die je nach Feldorientierung fokussierend oder defokussierend wirken können, womit sich der Partikelfluss unter der Partikelstrahlungsquelle erhöht oder verringert.A magnetic inference 417 of a magnetic material, which is preferably formed as a (for example slotted) clamp (and in the example shown forms an outer wall of the irradiation bell), in particular surrounds the permanent magnet 416 ; the inference can preferably at least partially consist of a ferromagnetic spring material and the various components of the modularly constructed irradiation bell 410 stick together. Permanent magnet and inference form in the 4 shown embodiment, a distorted magnetic field, which is indicated in the drawing by dash-dot lines and its largest concentration in the region of the intended flow path B is for emitted by the particle radiation source nuclear particles. The magnetic field deflects the nuclear particles on arcuate paths which, depending on the field orientation, can have a focusing or defocusing effect, with which the particle flow under the particle radiation source increases or decreases.

Durch Stapeln von zwei oder mehr Dauermagneten 416 lässt sich die magnetische Flussdichte des Magnetfeldes und damit das Ausmaß der Beeinflussung des Partikelflusses verändern.By stacking two or more permanent magnets 416 can the magnetic flux density of the magnetic field and thus the extent of influencing the particle flow change.

5 zeigt eine weitere exemplarische Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 500. Diese umfasst eine Bestrahlungsglocke 510 mit einer komprimierbaren Dichtung 512, eine Partikelstrahlungsquelle 520 für nukleare Partikel und einen Anschluss 530 zur Verbindung mit einer Vakuumpumpe. Die Vorrichtung 500 umfasst zudem eine elektrische Spule 518, die dazu eingerichtet ist, an eine Stromquelle angeschlossen zu werden, und die die vorgesehene Strömungsbahn B für von der Partikelstrahlungsquelle 520 abgestrahlte nukleare Partikel umgibt. Darüber hinaus weist die Vorrichtung zwei magnetische Rückschlüsse 517a, 517b aus einem ferromagnetischen Material auf. Der Rückschluss 517a, der vorzugsweise als eine (beispielsweise geschlitzte) Schelle ausgebildet ist (und im gezeigten Beispiel eine Außenwand der Bestrahlungsglocke bildet), umgibt insbesondere die Spule 518; er kann mindestens teilweise aus einem ferromagnetischem Federmaterial bestehen und die verschiedenen Komponenten des modular aufgebauten Bestrahlungsglocke zusammenhalten. Der Rückschluss 517b ist ringartig ausgebildet und erstreckt sich flächig im Wesentlichen parallel zu einer Ebene, in der der aufzusetzende Rand der Bestrahlungsglocke 510 liegt. Ein Innendurchmesser des Rückschlusses 517b, also ein Durchmesser des Bereichs, den der Rückschluss 517b umringt, beträgt vorzugsweise höchstens 2cm, bevorzugter höchstens 1cm. Insbesondere kann der Innendurchmesser des Rückschlusses kleiner sein als der Innendurchmesser D der Bestrahlungsglocke an deren aufzusetzendem Rand. Vorzugsweise ist der Innendurchmesser des Rückschlusses höchstens so groß wie die Hälfte oder sogar höchstens so groß wie ein Drittel des Innendurchmessers D der Bestrahlungsglocke an deren aufzusetzendem Rand. 5 shows a further exemplary embodiment of a device according to the invention 500 , This includes an irradiation bell 510 with a compressible seal 512 , a particle radiation source 520 for nuclear particles and a connection 530 for connection to a vacuum pump. The device 500 also includes an electrical coil 518 , which is adapted to be connected to a power source, and the intended flow path B for from the particle radiation source 520 surrounds emitted nuclear particles. In addition, the device has two magnetic conclusions 517a . 517b made of a ferromagnetic material. The inference 517a , which is preferably formed as a (for example slotted) clamp (and in the example shown forms an outer wall of the irradiation bell), in particular surrounds the coil 518 ; it may at least partially consist of a ferromagnetic spring material and hold together the various components of the modular radiation bell. The inference 517b is annular and extends flat substantially parallel to a plane in which the aufzusetzende edge of the irradiation bell 510 lies. An inside diameter of the conclusion 517b , that is, a diameter of the area that the conclusion 517b preferably not more than 2 cm, more preferably not more than 1 cm. In particular, the inner diameter of the return path can be smaller than the inner diameter D the irradiation bell at the aufzusetzendem edge. Preferably, the inner diameter of the conclusion is at most as large as half or even at most as large as one third of the inner diameter D the irradiation bell at the aufzusetzendem edge.

Bei Anlegen von Strom an die Spule 518 wird ein magnetisches Feld erzeugt, das in 5 durch Strich-Punkt-Linien gekennzeichnet ist und dessen höchste Flussdichte im Bereich der vorgesehenen Strömungsbahn B für von der Partikelstrahlungsquelle ausgesandte nukleare Partikel liegt. Der Innendurchmesser des magnetischen Rückschlusses 517a kann beispielsweise mindestens das Doppelte, mindestens Dreifache oder sogar mindestens das Vierfache des Innendurchmesser des magnetischen Rückschlusses 517b betragen. Die sehr unterschiedlichen Durchmesser der magnetischen Rückschlüsse 517a und 517b sorgen dabei für ein stark verzerrtes Feld, das wie eine magnetische Linse fokussierend oder defokussierend auf den Partikelstrahl wirkt. Die Beeinflussung hängt von der Richtung und der Stärke des elektrischen Erregerstromes in der Spule 518 ab und kann somit durch Modifikation des Stroms geändert werden.When applying power to the coil 518 a magnetic field is generated which is in 5 is characterized by dash-dot lines and its highest flux density in the region of the intended flow path B is for emitted by the particle radiation source nuclear particles. The inner diameter of the magnetic return path 517a for example, at least twice, at least three times or even at least four times the inner diameter of the magnetic yoke 517b be. The very different diameters of the magnetic conclusions 517a and 517b provide a highly distorted field, which acts like a magnetic lens focusing or defocusing on the particle beam. The influence depends on the direction and the strength of the electrical excitation current in the coil 518 and can thus be changed by modifying the current.

Die Spule 518 kann aus mehreren (vorzugsweise zwei oder drei) Einzelspulen bestehen (in der Figur nicht erkennbar), deren Wicklungsachsen schräg gegeneinander angestellt sein können. Hierdurch kann dem stark verzerrten Magnetfeld (strichpunktierte Linien) noch eine zusätzliche horizontale Komponente gegeben werden, die den Partikelstrahl B seitlich ablenken kann.The sink 518 can consist of several (preferably two or three) individual coils (not visible in the figure), the winding axes can be made obliquely against each other. As a result, the strongly distorted magnetic field (dash-dotted lines) can be given an additional horizontal component that the particle beam B can distract sideways.

Alternativ oder zusätzlich zur Spule 518 kann die Bestrahlungsglocke mindestens einen ringförmigen, axial magnetisierten Magneten (wie sie im Allgemeinen in Lautsprechern verwendet werden) umfassen. Der elektrische Anschluss kann dann ggf. entfallen. Das Magnetfeld lässt sich bei einer derartigen Ausführungsform durch Stapeln von mehreren gleichartigen Magneten verändern.Alternatively or in addition to the coil 518 For example, the irradiation bell may include at least one annular, axially magnetized magnet (as commonly used in speakers). The electrical connection can then be omitted if necessary. The magnetic field can be changed in such an embodiment by stacking a plurality of similar magnets.

Offenbart ist eine Vorrichtung 100, 200, 300, 400, 500 zum Prüfen elektronischer Bauelemente. Die Vorrichtung umfasst eine Bestrahlungsglocke 110, 210, 310, 410, 510, die dazu eingerichtet ist, unter Ausschluss eines Abschnitts 21 einer elektronischen Baugruppe 20 über ein elektronisches Bauelement 1 der Baugruppe gestülpt zu werden und dabei eine evakuierbare Bestrahlungskammer 111 auszubilden. An ihrem aufzusetzenden Rand weist die Bestrahlungsglocke eine komprimierbare Dichtung 112, 212, 312, 412, 512 auf. Im Inneren der Bestrahlungsglocke ist eine Partikelstrahlungsquelle 120, 220, 320, 420, 520 für nukleare Partikel angeordnet. Die Vorrichtung umfasst zudem einen Anschluss 130, 330, 430, 530, 630 zur Verbindung mit einer Vakuumpumpe.Disclosed is a device 100 . 200 . 300 . 400 . 500 for testing electronic components. The device comprises an irradiation bell 110 . 210 . 310 . 410 . 510 , which is set up to the exclusion of a section 21 an electronic assembly 20 via an electronic component 1 to be put over the assembly while an evacuable irradiation chamber 111 train. At its edge to be placed on the irradiation bell has a compressible seal 112 . 212 . 312 . 412 . 512 on. Inside the irradiation bell is a particle radiation source 120 . 220 . 320 . 420 . 520 arranged for nuclear particles. The device also includes a connection 130 . 330 . 430 . 530 . 630 for connection to a vacuum pump.

Offenbart ist ferner ein Verfahren zum Prüfen mindestens eines elektronischen Bauelements 1 einer elektronischen Baugruppe 20.Also disclosed is a method for testing at least one electronic component 1 an electronic assembly 20 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
elektronisches Bauelementelectronic component
1010
Chipchip
2020
Leiterplattecircuit board
2121
Abschnitt der Leiterplatte 20 Section of the circuit board 20
100, 200, 300, 400, 500100, 200, 300, 400, 500
Vorrichtung zum Prüfen elektronischer BauelementeDevice for testing electronic components
110, 210, 310, 410, 510110, 210, 310, 410, 510
Bestrahlungsglockeirradiation bell
111111
Bestrahlungskammerirradiation chamber
112, 212, 312, 412, 512112, 212, 312, 412, 512
komprimierbare Dichtungcompressible seal
113113
Trägerplatinecarrier board
114114
Evakuierungskammerevacuation chamber
115115
Durchlasspassage
116a, 116b116a, 116b
Abstandsringspacer ring
117117
Abdeckplattecover
119119
Schraubescrew
120, 220, 320, 420, 520120, 220, 320, 420, 520
Partikelstrahlungsquelle für nukleare PartikelParticle radiation source for nuclear particles
130, 330, 430, 530, 630130, 330, 430, 530, 630
Anschluss zur Verbindung mit einer Vakuumpumpe Connection for connection to a vacuum pump
213, 313213, 313
Aufnahmegehäuse für die PartikelstrahlungsquelleHousing for the particle radiation source
215215
Kuppelrahmencoupling frame
219219
Dichtringseal
416416
Dauermagnetpermanent magnet
417, 517a, 517b417, 517a, 517b
Rückschlussconclusion
518518
Spule Kitchen sink
AA
Außendurchmesser der BestrahlungsglockeOuter diameter of the irradiation bell
BB
vorgesehene Strömungsbahn für von der Partikelstrahlungsquelle abgestrahlte nukleare Partikelprovided flow path for emitted by the particle radiation source nuclear particles
DD
Innendurchmesser der Bestrahlungsglocke an ihrem aufzusetzenden RandInner diameter of the irradiation bell at her aufzusetzenden edge
HH
Höhe der BestrahlungsglockeHeight of the radiation bell
d1 d 1
Abstand der Partikelstrahlungsquelle von einer Ebene des aufzusetzenden RandesDistance of the particle radiation source from a plane of the aufzusetzenden edge
d2 d 2
Abstand der Partikelstrahlungsquelle vom elektronischen BauelementDistance of the particle radiation source from the electronic component

Claims (13)

Vorrichtung (100, 200, 300, 400, 500) zum Prüfen elektronischer Bauelemente, die umfasst: - eine Bestrahlungsglocke (110, 210, 310, 410, 510), die dazu eingerichtet ist, unter Ausschluss eines Abschnitts (21) einer elektronischen Baugruppe (20) über ein elektronisches Bauelement (1) der Baugruppe gestülpt zu werden und dabei eine evakuierbare Bestrahlungskammer (111) auszubilden, wobei die Bestrahlungsglocke an ihrem aufzusetzenden Rand eine komprimierbare Dichtung (112, 212, 312, 412, 512) umfasst; - eine im Inneren der Bestrahlungsglocke angeordnete Partikelstrahlungsquelle (120, 220, 320, 420, 520) für nukleare Partikel; und - einen Anschluss (130, 330, 430, 530, 630), der dazu eingerichtet ist, mit einer Vakuumpumpe zum Evakuieren der Bestrahlungskammer (111) verbunden zu werden, wobei die nuklearen Partikel Protonen und/oder alpha-Strahlung umfassen und/oder Spalt-Ionen, die schwerer sind als Helium-Kerne.Device (100, 200, 300, 400, 500) for testing electronic components, comprising: - An irradiation bell (110, 210, 310, 410, 510), which is adapted to be inverted, excluding a portion (21) of an electronic assembly (20) via an electronic component (1) of the assembly and thereby an evacuable irradiation chamber (111), wherein the irradiation bell comprises a compressible seal (112, 212, 312, 412, 512) on its edge to be applied; a particle radiation source (120, 220, 320, 420, 520) for nuclear particles arranged inside the irradiation bell; and a port (130, 330, 430, 530, 630) adapted to be connected to a vacuum pump for evacuating the irradiation chamber (111), the nuclear particles comprising protons and / or alpha radiation and / or gap Ions heavier than helium nuclei. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Partikelstrahlungsquelle auf einer Trägerplatine (113) angeordnet ist, die die Bestrahlungskammer (111) von einer Evakuierungskammer (114) im Inneren der Bestrahlungskammer trennt, wobei die Evakuierungskammer und die Bestrahlungskammer durch mindestens einen Durchlass (115) in der Trägerplatine miteinander verbunden sind und wobei der Anschluss (130) an die Vakuumpumpe in der Evakuierungskammer (114) ansetzt. Device according to Claim 1 wherein the particle radiation source is arranged on a carrier board (113) which separates the irradiation chamber (111) from an evacuation chamber (114) inside the irradiation chamber, wherein the evacuation chamber and the irradiation chamber are interconnected by at least one passage (115) in the carrier board and wherein the port (130) attaches to the vacuum pump in the evacuation chamber (114). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Bestrahlungsglocke (110, 210, 310, 410, 510) am aufzusetzenden Rand einen Innendurchmesser (D) hat, - der mindestens 1cm oder mindestens 1,5cm oder mindestens 2cm beträgt und/oder - der höchstens 5cm oder höchstens 3,5 cm oder höchstens 2cm beträgt.Device according to one of Claims 1 or 2 wherein the irradiation bell (110, 210, 310, 410, 510) has an inner diameter (D) at the edge to be applied, which is at least 1 cm or at least 1.5 cm or at least 2 cm and / or which is at most 5 cm or at most 3.5 cm or not more than 2cm. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bestrahlungsglocke mindestens einen radial magnetisierten Dauermagneten (416) umfasst, der eine vorgesehene Strömungsbahn (B) für von der Partikelstrahlungsquelle abgestrahlte nukleare Partikel mindestens teilweise umgibt.Device according to one of the preceding claims, wherein the irradiation bell comprises at least one radially magnetized permanent magnet (416) which at least partially surrounds an intended flow path (B) for nuclear particles radiated by the particle radiation source. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bestrahlungsglocke mindestens einen ringförmigen, axial magnetisierten Dauermagneten umfasst, der eine/die vorgesehene Strömungsbahn (B) für von der Partikelstrahlungsquelle abgestrahlte nukleare Partikel mindestens teilweise umgibt.Apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the irradiation bell comprises at least one annular, axially magnetized permanent magnet at least partially surrounding a designated flow path (B) for nuclear particles radiated by the particle radiation source. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bestrahlungsglocke mindestens eine elektrische Spule (518) umfasst, die an eine Stromquelle angeschlossen oder dazu eingerichtet ist, an eine Stromquelle angeschlossen zu werden, wobei die mindestens eine Spule eine vorgesehene Strömungsbahn (B) für von der Partikelstrahlungsquelle abgestrahlte nukleare Partikel mindestens teilweise umgibt.Device according to one of the preceding claims, wherein the irradiation bell comprises at least one electrical coil (518) which is connected to a power source or adapted to be connected to a power source, wherein the at least one coil a provided flow path (B) of the Particle radiation source at least partially surrounds emitted nuclear particles. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die mindestens eine Spule (518) zwei oder drei Teilspulen umfasst, die unterschiedliche Wicklungsachsen aufweisen.Device after Claim 6 wherein the at least one coil (518) comprises two or three sub-coils having different winding axes. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die Bestrahlungsglocke zudem einen magnetischen Rückschluss (417, 517a, 517b) aus einem ferromagnetischen Material umfasst, der dazu eingerichtet ist, ein vom Dauermagneten bzw. von der mindestens einen Spule erzeugtes Magnetfeld zu beeinflussen.Device according to one of Claims 4 to 7 wherein the irradiation bell further comprises a magnetic yoke (417, 517a, 517b) made of a ferromagnetic material which is adapted to influence a magnetic field generated by the permanent magnet or by the at least one coil. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bestrahlungsglocke modular lösbar zusammengesetzt bzw. zusammenzusetzen ist, und wobei die Bestrahlungsglocke dazu eingerichtet ist, wahlweise eine unterschiedliche Anzahl an Dauermagneten (416, 516) und/oder Spulen (518) zu umfassen, die eine vorgesehene Strömungsbahn (B) für von der Partikelstrahlungsquelle (420, 520) abgestrahlte nukleare Partikel mindestens teilweise umgeben.Apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the irradiation bell is modularly disassembled, and wherein the irradiation bell is adapted to optionally comprise a different number of permanent magnets (416, 516) and / or coils (518) having a designated one Flow path (B) for at least partially surrounded by the particle radiation source (420, 520) emitted nuclear particles. Verfahren zum Prüfen mindestens eines elektronischen Bauelements (1) einer elektronischen Baugruppe (20), das umfasst: - ausbilden einer evakuierbaren Bestrahlungskammer (111) durch Überstülpen einer Bestrahlungsglocke (110, 210, 310, 410, 510) unter Ausschluss eines Abschnitts (21) der elektronischen Baugruppe über das elektronische Bauelement (1) ; - evakuieren der Bestrahlungskammer (111) mittels einer an einen Anschluss (130, 230, 330, 430, 530) der Bestrahlungsglocke angeschlossenen Vakuumpumpe; - bestrahlen des elektronischen Bauelements mit nuklearen Partikeln aus einer Partikelstrahlungsquelle (120, 220, 320, 420, 520); und - messen einer Funktion des bestrahlten elektronischen Bauelements (1), wobei die nuklearen Partikel Protonen und/oder alpha-Strahlung umfassen und/oder Spalt-Ionen, die schwerer sind als Helium-Kerne.Method for testing at least one electronic component (1) of an electronic assembly (20), comprising: - Forming an evacuable irradiation chamber (111) by slipping an irradiation bell (110, 210, 310, 410, 510) excluding a portion (21) of the electronic assembly via the electronic component (1); - Evacuate the irradiation chamber (111) by means of a connected to a port (130, 230, 330, 430, 530) of the irradiation bell vacuum pump; irradiating the electronic component with nuclear particles from a particle radiation source (120, 220, 320, 420, 520); and measuring a function of the irradiated electronic component (1), the nuclear particles comprising protons and / or alpha radiation and / or gap ions heavier than helium nuclei. Verfahren nach Anspruch 10, das zudem umfasst: - abheben der Bestrahlungsglocke (110, 210, 310, 410, 510) vom elektronischen Bauelement (1); - ausbilden einer weiteren Bestrahlungskammer durch überstülpen der Bestrahlungsglocke über ein weiteres elektronisches Bauelement (1); - evakuieren der weiteren Bestrahlungskammer mittels der an den Anschluss (130, 230, 330, 430, 530) der Vorrichtung angeschlossenen Vakuumpumpe; - bestrahlen des weiteren elektronischen Bauelements (1) mit der Partikelstrahlungsquelle (120, 220, 320, 420, 520); und - messen einer Funktion des weiteren bestrahlten elektronischen Bauelements (1).Method according to Claim 10 , which further comprises: - lifting the irradiation bell (110, 210, 310, 410, 510) from the electronic component (1); - Forming a further irradiation chamber by slipping the irradiation bell over another electronic component (1); evacuating the further irradiation chamber by means of the vacuum pump connected to the connection (130, 230, 330, 430, 530) of the device; - irradiating the further electronic component (1) with the particle radiation source (120, 220, 320, 420, 520); and measuring a function of the further irradiated electronic component (1). Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, das zudem ein Beeinflussen einer Strömungsbahn der nuklearen Partikel durch ein Magnetfeld mindestens eines Dauermagneten (416, 516) und/oder mindestens einer Spule (518) umfasst.Method according to one of Claims 10 or 11 which additionally comprises influencing a flow path of the nuclear particles through a magnetic field of at least one permanent magnet (416, 516) and / or at least one coil (518). Verfahren nach Anspruch 12, das zudem ein Ändern des Magnetfelds und ein Messen einer weiteren Funktion oder ein erneutes Messen derselben Funktion des bestrahlten elektronischen Bauelements umfasst.Method according to Claim 12 in addition to changing the magnetic field and measuring another function or re-measuring the same function of the irradiated electronic component.
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