×
20.02.2019
219.016.bcd4

Результат интеллектуальной деятельности: ЗОНД ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЛАНАРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: 3онд содержит коаксиальный разъем, коаксиальную линию передачи, воздушную копланарную линию передачи из плоских упругих проводников. Проводники воздушной копланарной линии передачи имеют выступы для контактирования с контактными площадками планарных элементов интегральных схем. На торцах проводников коаксиальной линии передачи выполнены прорези. В этих прорезях токопроводящим клеем закреплены проводники воздушной копланарной линии передачи. На конце коаксиальной линии передачи в области прорезей размещена диэлектрическая втулка. На поверхность коаксиальной линии передачи нанесен слой, поглощающий СВЧ-излучение. Изобретение направлено на упрощение технологии изготовления зонда, обеспечение воспроизводимости его электрических характеристик, повышение его надежности и долговечности. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электронной технике, а именно к устройствам для измерения электрических характеристик планарных элементов интегральных схем на полупроводниковых или диэлектрических пластинах.

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.

Недостатком данного зонда является избыточное затухание СВЧ-сигнала в зонде вследствие увеличения длины копланарной линии передачи из-за наличия диэлектрических брусков.

Кроме того, наличие брусков усложняет технологию изготовления зонда, что ведет к увеличению его стоимости.

Отсутствие осевой симметрии не позволяет реализовать возможность увеличения его надежности.

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.

Отсутствие в данной конструкции зонда диэлектрических брусков снизило затухание СВЧ-сигнала в зонде, а следовательно, улучшило электрические характеристики зонда.

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.

Техническим результатом изобретения является обеспечение воспроизводимости электрических характеристик, повышение надежности и долговечности, упрощение технологии изготовления зонда при сохранении электрических характеристик.

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.

Втулка из диэлектрика может быть выполнена из фторопласта.

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.

Предложенная конструкция зонда имеет следующие преимущества.

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.

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.

Кроме того, использование клея вместо припоя в этом соединении упрощает технологию изготовления зонда.

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.

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.

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.

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.

Изобретение поясняется чертежом, а, б, в.

На чертеже,а дан общий вид зонда.

На чертеже,б дано увеличенное изображение области А, а именно изображение соединения коаксиальной и воздушной копланарной линий передач.

На чертеже,в дано сечение области А плоскостью, проходящей через ось зонда перпендикулярно плоскости чертежа.

На чертеже, а, б, в обозначены:

- коаксиальный разъем - 1,

- коаксиальная линия передачи - 2,

- слой, поглощающий СВЧ-излучение - 3,

- воздушная копланарная линия передачи - 4,

- контактные выступы на концах проводников воздушной копланарной линии передачи - 5,

- токопроводящий клей - 6,

- прорези на торцах проводников коаксиальной линии передачи - 7,

- втулка из диэлектрика - 8,

- интегральная схема на пластине - 9,

- держатель зонда-10.

Пример конкретного выполнения и работы зонда.

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.

Из ленты толщиной 0,1 мм бронза марки БрБ2 делают заготовку воздушной копланарной линии передачи 4.

Изготавливают втулку из диэлектрика 8 длиной, равной 2 мм, используя фторопласт марки 4.

Производят сборку зонда, для чего:

- коаксиальный разъем 1 сечения 3,5/1,52 мм соединяют с проводниками коаксиальной линии передачи 2,

- на другом конце коаксиальной линии передачи 2 размещают втулку из диэлектрика 8 - фторопласта,

- в прорези 7 на торцах проводников коаксиальной линии передачи вносят токопроводящий клей 6 марки ЭЧЭ-С,

- 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,

- производят прогрев сборки зонда с целью полимеризации токопроводящего клея 6 в печи при температуре 120°С в течение 1,5 часа,

- 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.

Примеры 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.

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.

Таким образом, предлагаемый зонд для измерения электрических характеристик планарных элементов интегральных схем позволит по сравнению с прототипом:

во-первых, обеспечить хорошую воспроизводимость электрических характеристик, то есть увеличить процент выхода годных,

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.

Кроме того, предлагаемый зонд имеет не высокую себестоимость производства и может быть использован в качестве замены дорогих зарубежных аналогов.

Источники информации

1. Рекламные проспекты фирмы SUSS+ Microtec. Web Adress: www.suss.com., 2003 г.

2. Рекламные проспекты фирмы Cascade Microtech. Web Adress: www.cascademicrotech.com., 16.04.2003 г.

1.Зонддляизмеренияэлектрическиххарактеристикпланарныхэлементовинтегральныхсхем,содержащийкоаксиальныйразъем,коаксиальнуюлиниюпередачиспоглощающимСВЧизлучениеслоемнаееповерхности,воздушнуюкопланарнуюлиниюпередачиизплоскихупругихпроводников,которыенаодномконцесоединенынепосредственноспроводникамикоаксиальнойлиниипередачи,анадругомконцеимеютвыступыдляконтактированиясконтактнымиплощадкамипланарныхэлементовинтегральныхсхем,отличающийсятем,чтовоздушнаякопланарнаялинияпередачисоединенаскоаксиальнойлиниейпередачисоосно,вместеихсоединениянаторцахпроводниковкоаксиальнойлиниипередачивыполненыпрорези,глубинакоторыхпревышаетв5-10разтолщинупроводникакопланарнойлиниипередачи,приэтомпроводникикопланарнойлиниипередачизакрепленытокопроводящимклеемвупомянутыхпрорезях,анаконцекоаксиальнойлиниипередачивобластипрорезейразмещенавтулкаиздиэлектрика,длинакоторойв2-3разапревышаетглубинупрорезей.12.Зонддляизмеренияэлектрическиххарактеристикпланарныхэлементовинтегральныхсхемпоп.1,отличающийсятем,чтовтулкаиздиэлектрикавыполненаизфторопласта.23.Зонддляизмеренияэлектрическиххарактеристикпланарныхэлементовинтегральныхсхемпоп.1,отличающийсятем,чтозондможетбытьснабжендержателем,обеспечивающимнаклоносизондаподугломоколо30°поотношениюкплоскостиинтегральнойсхемы.3
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 31-40 of 62 items.
29.03.2019
№219.016.f39a

Переключатель свч

Изобретение относится к технике СВЧ, а именно к переключателям СВЧ на полевых транзисторах с барьером Шотки. Техническим результатом изобретения является снижение массогабаритных характеристик и уменьшение прямых потерь СВЧ-сигнала. Это достигается введением в одну из линий передачи на выходе,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002306641
Дата охранного документа: 20.09.2007
29.03.2019
№219.016.f58a

Двухканальный переключатель свч

Изобретение относится к технике СВЧ. Технический результат - уменьшение величины прямых потерь сигнала СВЧ в открытых каналах и увеличение ослабления сигнала СВЧ в закрытых каналах, уменьшение коэффициента стоячей волны напряжения на входе и двух выходах переключателя СВЧ, преимущественно в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002452062
Дата охранного документа: 27.05.2012
10.04.2019
№219.017.02e5

Способ изготовления гибридной интегральной схемы свч-диапазона

Изобретение относится к электронной технике. Сущность изобретения: в способе изготовления гибридной интегральной схемы СВЧ-диапазона, включающем изготовление на лицевой стороне диэлектрической подложки топологического рисунка металлизации пленочных проводников и, по крайней мере, одной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002314595
Дата охранного документа: 10.01.2008
19.04.2019
№219.017.2ef4

Поглотитель электромагнитных волн

Изобретение относится к области электронной техники. Поглотитель электромагнитных волн выполнен в виде диэлектрического слоя заданного размера - связующего и наполнителя, распределенного в объеме связующего. При этом наполнитель содержит множество дискретных электропроводящих резонансных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002383089
Дата охранного документа: 27.02.2010
19.04.2019
№219.017.30b5

Аттенюатор свч

Изобретение относится к электронной технике, а именно к аттенюаторам СВЧ на полупроводниковых приборах. Техническим результатом является обеспечение линейного изменения ослабления СВЧ-сигнала в зависимости от управляющего напряжения, непрерывно изменяющегося в широком интервале, и уменьшение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002324265
Дата охранного документа: 10.05.2008
18.05.2019
№219.017.57a2

Атомно-лучевая трубка на пучках атомов цезия или рубидия

Изобретение относится к технике квантовых дискриминаторов частоты (КДЧ). Атомно-лучевые трубки на цезии или рубидии (АЛТ) служат в качестве КДЧ, использование которых позволяет обеспечить генерацию чрезвычайно точных сигналов частоты. Атомно-лучевая трубка содержит вакуумный корпус 1, в котором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002371822
Дата охранного документа: 27.10.2009
18.05.2019
№219.017.592e

Токопроводящая клеевая композиция

Изобретение относится к токопроводящей клеевой композиции для использования в электронной технике СВЧ. Токопроводящая клеевая композиция содержит связующее на основе модифицированной эпоксидной смолы, разбавитель, отвердитель и металлический наполнитель в виде порошка нанодисперсного серебра....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002412972
Дата охранного документа: 27.02.2011
18.05.2019
№219.017.5938

Многофункциональное устройство свч

Изобретение относится к электронной технике СВЧ. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей при сохранении рабочего диапазона частот. Технический результат достигается за счет того, что многофункциональное устройство СВЧ, содержащее две линии передачи с одинаковыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002411633
Дата охранного документа: 10.02.2011
09.06.2019
№219.017.771b

Металлопористый катод

Изобретение относится к области электротехники, к созданию металлопористого катода для вакуумных приборов, в частности катода для многотрубных вакуумных приборов, работающих на высшем виде колебаний резонатора. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002285973
Дата охранного документа: 20.10.2006
09.06.2019
№219.017.77b4

Гибридная интегральная схема свч-диапазона

Изобретение относится к электронной технике. Техническим результатом изобретения является улучшение массогабаритных характеристик, повышение технологичности и расширение функциональных возможностей при сохранении электрических характеристик за счет уменьшения площади, занимаемой элементами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002290720
Дата охранного документа: 27.12.2006
Showing 11-13 of 13 items.
09.06.2019
№219.017.799c

Мощный свч полевой транзистор с барьером шотки

Изобретение относится к электронной технике. Мощный СВЧ полевой транзистор с барьером Шотки содержит полуизолирующую подложку арсенида галлия с активным слоем, гребенку из чередующейся, по меньшей мере, более одной последовательности единичных электродов истока, затвора, стока. Между парами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002393589
Дата охранного документа: 27.06.2010
10.07.2019
№219.017.ab17

Многоконтактный зонд для испытания планарных элементов интегральных схем

Предложенное изобретение относится к электронной технике, а именно к устройствам для испытания планарных элементов интегральных схем на полупроводниковых пластинах. Техническим результатом изобретения является повышение прочности и долговечности многоконтактного зонда для испытания планарных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002293339
Дата охранного документа: 10.02.2007
23.05.2023
№223.018.6bfe

Интегральная схема свч

Изобретение относится к электронной технике, в частности, для использования в радиолокационных станциях с фазированными антенными решетками. Интегральная схема СВЧ, содержащая диэлектрическую подложку из пластины алмаза толщиной более 100 мкм, на лицевой и обратной стороне которой выполнено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002737342
Дата охранного документа: 27.11.2020
+ добавить свой РИД