RU2285930C1 - Probe for measuring electric parameters of planar elements of integrated circuit - Google Patents
Probe for measuring electric parameters of planar elements of integrated circuit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2285930C1 RU2285930C1 RU2005110533/28A RU2005110533A RU2285930C1 RU 2285930 C1 RU2285930 C1 RU 2285930C1 RU 2005110533/28 A RU2005110533/28 A RU 2005110533/28A RU 2005110533 A RU2005110533 A RU 2005110533A RU 2285930 C1 RU2285930 C1 RU 2285930C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transmission line
- probe
- conductors
- coaxial
- slots
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Leads Or Probes (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электронной технике, а именно к устройствам для измерения электрических характеристик планарных элементов интегральных схем на полупроводниковых или диэлектрических пластинах.The invention relates to electronic equipment, in particular to devices for measuring the electrical characteristics of planar elements of integrated circuits on semiconductor or dielectric plates.
Известен зонд для измерения электрических характеристик планарных элементов интегральных схем, который содержит коаксиальный разъем для соединения с измерительной аппаратурой, коаксиальную линию передачи с поглощающим СВЧ-излучение слоем на ее поверхности и воздушную копланарную линию передачи [1]. На концах плоских упругих проводников упомянутой воздушной копланарной линии передачи созданы специальные выступы для кратковременного контактирования с контактными площадками планарных элементов интегральных схем. Соединение проводников коаксиальной линии передачи с проводниками воздушной копланарной линии передачи выполнено внахлест. С целью повышения прочности конструкции проводники воздушной копланарной линии передачи на части своей длины закреплены между двумя диэлектрическими брусками, которые в свою очередь закреплены в корпусе, из-за чего конструкция в целом не осесимметрична.A known probe for measuring the electrical characteristics of planar elements of integrated circuits, which contains a coaxial connector for connecting to measuring equipment, a coaxial transmission line with an absorbing microwave radiation layer on its surface and an aerial coplanar transmission line [1]. Special protrusions are created at the ends of the flat elastic conductors of the aforementioned coplanar transmission line for short-term contact with the contact pads of planar elements of integrated circuits. The connection of the conductors of the coaxial transmission line with the conductors of the overhead coplanar transmission line is overlapped. In order to increase the structural strength, the conductors of the air coplanar transmission line are fixed to parts of their length between two dielectric bars, which, in turn, are fixed in the housing, due to which the structure as a whole is not axisymmetric.
Недостатком данного зонда является избыточное затухание СВЧ-сигнала в зонде вследствие увеличения длины копланарной линии передачи из-за наличия диэлектрических брусков.The disadvantage of this probe is the excessive attenuation of the microwave signal in the probe due to the increase in the length of the coplanar transmission line due to the presence of dielectric bars.
Кроме того, наличие брусков усложняет технологию изготовления зонда, что ведет к увеличению его стоимости.In addition, the presence of bars complicates the manufacturing technology of the probe, which leads to an increase in its cost.
Отсутствие осевой симметрии не позволяет реализовать возможность увеличения его надежности.The lack of axial symmetry does not allow to realize the possibility of increasing its reliability.
Известен зонд для измерения электрических характеристик планарных элементов интегральных схем - прототип, который также содержит коаксиальный разъем для соединения с измерительной аппаратурой, коаксиальную линию передачи с поглощающим СВЧ-излучение слоем на ее поверхности и воздушную копланарную линию передачи [2]. На концах плоских упругих проводников упомянутой воздушной копланарной линии передачи созданы специальные выступы для кратковременного контактирования с контактными площадками планарных элементов интегральных схем. Соединение коаксиальной линии передачи с воздушной копланарной линией передачи образовано непосредственно напайкой внахлест проводников копланарной линии передачи на срезанные под углом к оси проводники коаксиальной линии передачи. Конструкция также не осесимметрична.A known probe for measuring the electrical characteristics of planar elements of integrated circuits is a prototype, which also contains a coaxial connector for connecting to measuring equipment, a coaxial transmission line with a layer absorbing microwave radiation on its surface and an aerial coplanar transmission line [2]. Special protrusions are created at the ends of the flat elastic conductors of the aforementioned coplanar transmission line for short-term contact with the contact pads of planar elements of integrated circuits. The connection of the coaxial transmission line with the air coplanar transmission line is formed directly by lapping the conductors of the coplanar transmission line onto the conductors of the coaxial transmission line cut off at an angle to the axis. The design is also not axisymmetric.
Отсутствие в данной конструкции зонда диэлектрических брусков снизило затухание СВЧ-сигнала в зонде, а следовательно, улучшило электрические характеристики зонда.The absence of dielectric bars in the probe design reduced the attenuation of the microwave signal in the probe and, therefore, improved the electrical characteristics of the probe.
Недостатком данной конструкции является низкая прочность соединения проводников коаксиальной и воздушной копланарной линий передач внахлест. Более того, соединение центрального проводника копланарной линии пайкой на ослабленный косым срезом центральный проводник коаксиальной линии делает конструкцию зонда еще менее прочной, а следовательно, не обеспечивается воспроизводимость электрических характеристик, высокая надежность и долговечность.The disadvantage of this design is the low strength of the connection of the conductors of the coaxial and air coplanar overlap transmission lines. Moreover, the connection of the central conductor of the coplanar line by soldering to the central conductor of the coaxial line weakened by an oblique cut makes the probe design even less durable, and therefore, reproducibility of electrical characteristics, high reliability and durability are not provided.
Техническим результатом изобретения является обеспечение воспроизводимости электрических характеристик, повышение надежности и долговечности, упрощение технологии изготовления зонда при сохранении электрических характеристик.The technical result of the invention is to ensure reproducibility of electrical characteristics, increase reliability and durability, simplify the manufacturing technology of the probe while maintaining electrical characteristics.
Технический результат достигается тем, что в известном зонде для измерения электрических характеристик планарных элементов интегральных схем, содержащем коаксиальный разъем, коаксиальную линию передачи с поглощающим СВЧ-излучение слоем на ее поверхности, воздушную копланарную линию передачи из плоских упругих проводников, которые на одном конце соединены непосредственно с проводниками коаксиальной линии передачи, а на другом конце имеют выступы для контактирования с контактными площадками планарных элементов интегральных схем, воздушная копланарная линия передачи соединена с коаксиальной линией передачи соосно, в месте их соединения на торцах проводников коаксиальной линии передачи выполнены прорези, глубина которых превышает в 5-10 раз толщину проводника копланарной линии передачи, при этом проводники копланарной линии передачи закреплены токопроводящим клеем в этих прорезях, а на конце коаксиальной линии передачи в области прорезей размещена втулка из диэлектрика, длина которой в 2-3 раза превышает глубину прорези.The technical result is achieved by the fact that in the known probe for measuring the electrical characteristics of planar elements of integrated circuits containing a coaxial connector, a coaxial transmission line with a layer absorbing microwave radiation on its surface, an air coplanar transmission line of flat elastic conductors that are directly connected at one end with conductors of a coaxial transmission line, and at the other end have protrusions for contacting with pads of planar elements of integrated circuits, in a stuffy coplanar transmission line is connected coaxially with the coaxial transmission line, in the place of their connection on the ends of the conductors of the coaxial transmission line, slots are made, the depth of which exceeds 5-10 times the thickness of the conductor of the coplanar transmission line, while the conductors of the coplanar transmission line are fixed with conductive adhesive in these slots and at the end of the coaxial transmission line in the region of the slots there is a dielectric sleeve, the length of which is 2-3 times longer than the depth of the slot.
Втулка из диэлектрика может быть выполнена из фторопласта.The sleeve of the dielectric can be made of fluoroplastic.
Зонд для измерения электрических характеристик планарных элементов интегральных схем может быть снабжен держателем, обеспечивающим наклон оси зонда на угол около 30 градусов по отношению к плоскости интегральной схемы.The probe for measuring the electrical characteristics of planar elements of integrated circuits can be equipped with a holder that provides an inclination of the axis of the probe by an angle of about 30 degrees with respect to the plane of the integrated circuit.
Предложенная конструкция зонда имеет следующие преимущества.The proposed probe design has the following advantages.
Во-первых, воздушная копланарная линия передачи соединена с коаксиальной линией передачи соосно, конструкция зонда в целом осесимметрична, в результате зонд можно вращать вокруг его оси в держателе на угол 180 градусов. При этом после поворота может быть использована другая сторона контактных выступов воздушной копланарной линии передачи, что позволит увеличить долговечность зонда вдвое.Firstly, the coplanar aerial transmission line is connected coaxially with the coaxial transmission line, the probe design is generally axisymmetric, as a result, the probe can be rotated around its axis in the holder by an angle of 180 degrees. In this case, after rotation, the other side of the contact protrusions of the overhead coplanar transmission line can be used, which will double the probe durability.
Во-вторых, закрепление проводников копланарной линии передачи токопроводящим клеем в совокупности с их расположением в прорезях, выполненных на торцах проводников коаксиальной линии передачи, обеспечивает высокую прочность соединения, а следовательно, надежность и долговечность зонда.Secondly, fixing the conductors of the coplanar transmission line with conductive glue, together with their location in the slots made on the ends of the conductors of the coaxial transmission line, provides high connection strength, and therefore, the reliability and durability of the probe.
Кроме того, использование клея вместо припоя в этом соединении упрощает технологию изготовления зонда.In addition, the use of glue instead of solder in this connection simplifies the manufacturing technology of the probe.
В-третьих, наличие втулки из диэлектрика заданной длины в области прорезей коаксиальной линии передачи обеспечивает точную взаимную стыковку проводников коаксиальной и воздушной копланарной линий передач в осевом и радиальном направлениях, что обеспечивает воспроизводимость электрических характеристик.Thirdly, the presence of a sleeve of a dielectric of a given length in the area of the slots of the coaxial transmission line ensures accurate mutual coupling of the conductors of the coaxial and air coplanar transmission lines in the axial and radial directions, which ensures reproducibility of electrical characteristics.
Втулка из диэлектрика заданной длины служит также достаточной опорой для центральных проводников обеих линий передач, что позволяет исключить диэлектрик в качестве опоры в остальной части коаксиальной линии и благодаря этому снизить потери СВЧ-сигнала в коаксиальной линии передачи.A bush made of a dielectric of a given length also serves as a sufficient support for the central conductors of both transmission lines, which makes it possible to exclude the dielectric as a support in the rest of the coaxial line and thereby reduce microwave signal loss in the coaxial transmission line.
Выполнение прорезей на торцах проводников коаксиальной линии передачи в месте их соединения с воздушной копланарной линией передачи глубиной менее пятикратной толщины проводника копланарной линии передачи снижает прочность конструкции, а более десятикратной нецелесообразно, так как не ведет к дальнейшему увеличению прочности.Making slots at the ends of the conductors of the coaxial transmission line at their junction with the air coplanar transmission line with a depth of less than five times the thickness of the conductor of the coplanar transmission line reduces the structural strength, and more than ten times it is impractical, since it does not lead to a further increase in strength.
Выполнение втулки из диэлектрика на конце коаксиальной линии передачи в области прорезей длиной менее двух глубин прорезей может привести к вытеканию клея из прорези, и изменению конфигурации проводников коаксиальной линии передачи и как следствие к ухудшению электрических характеристик, а более трех глубин приводит к увеличению СВЧ-потерь.The execution of the sleeve of the dielectric at the end of the coaxial transmission line in the area of the slots with a length of less than two depths of the slots can lead to leakage of glue from the slot, and a change in the configuration of the conductors of the coaxial transmission line and, as a result, deterioration of electrical characteristics, and more than three depths leads to an increase in microwave losses .
Изобретение поясняется чертежом, а, б, в.The invention is illustrated in the drawing, a, b, c.
На чертеже,а дан общий вид зонда.In the drawing, a general view of the probe is given.
На чертеже,б дано увеличенное изображение области А, а именно изображение соединения коаксиальной и воздушной копланарной линий передач.In the drawing, b, an enlarged image of region A is given, namely, an image of the connection of a coaxial and aerial coplanar transmission lines.
На чертеже,в дано сечение области А плоскостью, проходящей через ось зонда перпендикулярно плоскости чертежа.In the drawing, a section of region A is given by a plane passing through the axis of the probe perpendicular to the plane of the drawing.
На чертеже, а, б, в обозначены:In the drawing, a, b, c are indicated:
- коаксиальный разъем - 1,- coaxial connector - 1,
- коаксиальная линия передачи - 2,- coaxial transmission line - 2,
- слой, поглощающий СВЧ-излучение - 3,- a layer that absorbs microwave radiation - 3,
- воздушная копланарная линия передачи - 4,- aerial coplanar transmission line - 4,
- контактные выступы на концах проводников воздушной копланарной линии передачи - 5,- contact ledges at the ends of the conductors of the air coplanar transmission line - 5,
- токопроводящий клей - 6,- conductive glue - 6,
- прорези на торцах проводников коаксиальной линии передачи - 7,- cuts on the ends of the conductors of the coaxial transmission line - 7,
- втулка из диэлектрика - 8,- sleeve of dielectric - 8,
- интегральная схема на пластине - 9,- integrated circuit on the plate - 9,
- держатель зонда-10.- probe holder-10.
Пример конкретного выполнения и работы зонда.An example of a specific implementation and operation of the probe.
Из прутка латуни марки ЛС59-1 изготавливают центральный и внешний проводники диаметром 0,7 и 3 мм соответственно для коаксиальной линии передачи 2 на соответствующих торцах обоих проводников коаксиальной линии передачи выполняют прорези 7 глубиной 0,8 мм.Central and external conductors with a diameter of 0.7 and 3 mm, respectively, are made from a bar of LS59-1 brand brass for a coaxial transmission line 2, at the respective ends of both conductors of the coaxial transmission line, slots 7 with a depth of 0.8 mm are made.
Из ленты толщиной 0,1 мм бронза марки БрБ2 делают заготовку воздушной копланарной линии передачи 4.BrB2 brand bronze is made from a 0.1 mm thick tape to make a blank of the coplanar transmission line 4.
Изготавливают втулку из диэлектрика 8 длиной, равной 2 мм, используя фторопласт марки 4.A sleeve is made of dielectric 8 with a length of 2 mm using fluoroplastic grade 4.
Производят сборку зонда, для чего:The probe is assembled, for which:
- коаксиальный разъем 1 сечения 3,5/1,52 мм соединяют с проводниками коаксиальной линии передачи 2,- coaxial connector 1 of the cross section 3.5 / 1.52 mm is connected to the conductors of the coaxial transmission line 2,
- на другом конце коаксиальной линии передачи 2 размещают втулку из диэлектрика 8 - фторопласта,- at the other end of the coaxial transmission line 2 place a sleeve of dielectric 8 - fluoroplastic,
- в прорези 7 на торцах проводников коаксиальной линии передачи вносят токопроводящий клей 6 марки ЭЧЭ-С,- in the slot 7 at the ends of the conductors of the coaxial transmission line make conductive adhesive 6 grade ECHE-S,
- в прорези 7 с токопроводящим клеем 6 вводят до упора во втулку из диэлектрика 8 соответствующие концы проводников воздушной копланарной линии передачи 4, при этом жестко фиксируют положение вышеназванных деталей с помощью специального приспособления,- in the slot 7 with conductive adhesive 6, the respective ends of the conductors of the air coplanar transmission line 4 are inserted all the way into the sleeve of the dielectric 8, while the position of the above parts is rigidly fixed using a special device,
- производят прогрев сборки зонда с целью полимеризации токопроводящего клея 6 в печи при температуре 120°С в течение 1,5 часа,- the probe assembly is heated to polymerize the conductive glue 6 in the furnace at a temperature of 120 ° C for 1.5 hours,
- на готовый зонд наносят слой из поглощающего СВЧ-излучение материала 3, например из ферроэпоксида в форме втулки, а затем зонд помещают в держатель зонда 10, закрепленный в измерительной аппаратуре, например в измерителе S-параметров, и проводят контроль электрических характеристик зонда.- a layer of absorbing microwave radiation material 3, for example, of a ferroepoxide in the form of a sleeve, is applied to the finished probe, and then the probe is placed in the probe holder 10, mounted in measuring equipment, for example, in an S-parameter meter, and the electrical characteristics of the probe are checked.
Примеры 2-3.Examples 2-3.
Аналогично примеру 1 были изготовлены зонды, но с глубиной прорезей, равной 0,5 мм и 1 мм, и длиной втулки 1 мм и 3 мм соответственно.Similarly to example 1, probes were made, but with a slot depth of 0.5 mm and 1 mm and a sleeve length of 1 mm and 3 mm, respectively.
Для измерения электрических характеристик планарных элементов интегральных схем на пластине 9, например, из арсенида галлия, зонд помещают в держатель зонда 10, закрепленный в измерительной аппаратуре, например, в измерителе S-параметров, контактные выступы на концах проводников копланарной линии передачи 5 зонда приводят в контакт с контактными площадками планарных элементов интегральных схем пластины из арсенида галлия 9 и проводят измерение электрических характеристик планарных элементов интегральных схем.To measure the electrical characteristics of the planar elements of integrated circuits on the plate 9, for example, from gallium arsenide, the probe is placed in the probe holder 10, mounted in measuring equipment, for example, in the S-parameter meter, the contact protrusions at the ends of the conductors of the coplanar transmission line 5 of the probe lead to contact with the contact pads of the planar elements of the integrated circuits of the plate of gallium arsenide 9 and measure the electrical characteristics of the planar elements of the integrated circuits.
Таким образом, предлагаемый зонд для измерения электрических характеристик планарных элементов интегральных схем позволит по сравнению с прототипом:Thus, the proposed probe for measuring the electrical characteristics of planar elements of integrated circuits will allow, in comparison with the prototype:
во-первых, обеспечить хорошую воспроизводимость электрических характеристик, то есть увеличить процент выхода годных,firstly, to ensure good reproducibility of electrical characteristics, that is, to increase the percentage of yield,
во-вторых, увеличить надежность и долговечность зонда при сохранении электрических характеристик, например, уровни вносимых потерь и потерь на отражение опытных образцов зонда практически совпадают с теми уровнями, которые имеет зонд прототипа.secondly, to increase the reliability and durability of the probe while maintaining electrical characteristics, for example, the levels of insertion loss and reflection loss of the prototype probe practically coincide with those levels that the prototype probe has.
Кроме того, предлагаемый зонд имеет не высокую себестоимость производства и может быть использован в качестве замены дорогих зарубежных аналогов.In addition, the proposed probe has a low production cost and can be used as a replacement for expensive foreign counterparts.
Источники информацииInformation sources
1. Рекламные проспекты фирмы SUSS+ Microtec. Web Adress: www.suss.com., 2003 г.1. SUSS + Microtec brochures. Web Address: www.suss.com., 2003
2. Рекламные проспекты фирмы Cascade Microtech. Web Adress: www.cascademicrotech.com., 16.04.2003 г.2. Brochures from Cascade Microtech. Web Adress: www.cascademicrotech.com., 04.16.2003
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005110533/28A RU2285930C1 (en) | 2005-04-11 | 2005-04-11 | Probe for measuring electric parameters of planar elements of integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005110533/28A RU2285930C1 (en) | 2005-04-11 | 2005-04-11 | Probe for measuring electric parameters of planar elements of integrated circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2285930C1 true RU2285930C1 (en) | 2006-10-20 |
Family
ID=37437978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005110533/28A RU2285930C1 (en) | 2005-04-11 | 2005-04-11 | Probe for measuring electric parameters of planar elements of integrated circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2285930C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2680161C1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-02-18 | Публичное акционерное общество "Радиофизика" | Method of testing hic uhf |
-
2005
- 2005-04-11 RU RU2005110533/28A patent/RU2285930C1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2680161C1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-02-18 | Публичное акционерное общество "Радиофизика" | Method of testing hic uhf |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100959599B1 (en) | Probe for high frequency signal transmission and probe card using the same | |
| US7332923B2 (en) | Test probe for high-frequency measurement | |
| US9335344B2 (en) | Signal transmission medium conversion mechanism including a probe tip and a flexible transmission line | |
| KR950006472A (en) | Probe card, coaxial probe beam for probe card and manufacturing method thereof | |
| JP2003258403A (en) | High-frequency transmission line connection system and method therefor | |
| US20070200584A1 (en) | High frequency cantilever-type probe card | |
| TWI564568B (en) | Use a coaxial pin with a cantilever probe card | |
| US20210382087A1 (en) | Probe element and probe unit | |
| JP2013529363A (en) | Antenna interface for wireless receiver | |
| RU2285930C1 (en) | Probe for measuring electric parameters of planar elements of integrated circuit | |
| TWI700500B (en) | Test device | |
| KR20090008319U (en) | Probe card for testing semiconductor device | |
| JP2020041963A (en) | Multicore probe unit for semiconductor device inspection and manufacturing method therefor | |
| US20220155341A1 (en) | Test device | |
| JP2020020663A (en) | Semiconductor device inspection jig | |
| WO2021215334A1 (en) | Inspection connector and inspection unit | |
| WO2021075455A1 (en) | Testing connector and testing unit | |
| US20050116727A9 (en) | Voltage probe systems having improved bandwidth capability | |
| TWI515438B (en) | High frequency probe module | |
| US20110043192A1 (en) | Coaxial-cable probe structure | |
| CN111721976A (en) | Probe card device and conductive probe thereof | |
| JP2020020660A (en) | Semiconductor device inspection jig | |
| JP3412617B2 (en) | Coaxial connector and high-frequency circuit connection structure | |
| JP7271824B2 (en) | Inspection jig for semiconductor devices | |
| JP7232589B2 (en) | Connector for high-frequency coaxial cable connection and connection structure between connector for high-frequency coaxial cable connection and mounting board |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20160225 |