176088. lajstromszámú szabadalom • Tűtartó févezető CHIP-ek vizsgálatára
3 176088 4 kialakított huzal cseréjénél a csövet a benne levő huzallal együtt ki kell forrasztani. A tű helyzetét a csövecske beforrasztása előtt különleges szerszámban kell beállítani, hogy a meggörbített tűhegy tengelyei és a tű tengelye által alkotott sík a félvezető chip-ek felületére merőlegesen helyezkedjen el. Az igen rövid befogási hosszúság és a csövecskébe való fix befogás következtében igen meredek rugalmassági görbe és — adott távolság függvényében — igen nagy erőváltozások adódnak. Az. a nagy viszonyszám, amely egyrészt a tűhegy és az elállítási pont, másrészt az elállítási pont és a kengyel rögzítési pontja között van, azt okozza, hogy a tű hegyének a ztengely irányában nem elég finom állítási lehetősége van. Továbbá hátránya, hogy a tűhegy oldalirányban könynyen elcsúszik. Célunk, hogy a hajlított tűhegy és a bond-sziget felülete közötti érintkezést a tű megfelelő formájának kialakításával, valamint a tűnek a tűtartóba való befoglalásának javításával tökéletesítsük. További célkitűzésünk, hogy nagyszámú, hasonlóan kialakított tűhegy legkisebb magassági méretkülönbségét úgy egyenlítsük ki, hogy kielégítő érintkező nyomás esetén egyrészt a bondsziget felületén levő alumíniumoxid réteget átszúrjuk, másrészt a bond-sziget alumíniumrétegének átszúrását meggátoljuk. Célunk továbbá, hogy a tű gyors és egyszerű cserélhetési lehetőségét a meggörbített tűhegy tengelyeinek és a tűnek a félvezető chip-ek felületéhez képest merőleges sík helyzetében fenntartsuk. A találmány tárgya tűtartó félvezető chip-ek vizsgálatára, amelynek görbített hegyű tűje van, főleg különleges többszörözött letapogatószerv (Waferprober), amelynek egy sereg azonosan kiképzett tűtartója félvezető chip-ek bond-szigeteivel érintkezik. A tűtartó úgy van kialakítva, hogy az egy tűkártyára alkalmas módon, előnyösen egy koncentrikus nyílás körüli forrasztás útján rögzíthető. A tűkártyák szigetelőanyagból vannak kialakítva, és két oldalukon különböző struktúrájú vezető bevonatok vannak kiképezve. Ezek a vezető bevonatok a koncentrikus nyíláson csillag alakban végződnek, itt csatlakozó felületeket alkotnak, amelyeken a tűtartók ismert módon vannak rögzítve. A tűtartó meggörbített tűhegyét ezért előzetesen félvezető chip bondszigetére helyezzük. A bond-szigetek előnyösen négyszögletes alakúak és = 0,1 mm szélhosszúsággal rendelkeznek. Az önmagukban ismert megoldásoknál a tűtartónak a tűkártyára való fel forrasztáskor fellépő hő miatti helyzetváltozása, amely a meggörbített tűhegynek az előre meghatározott ponttól való eltávolodását jelentette, a merőleges z-tengely (magassági) irányban különösen előnytelen volt. A kontaktállandó, előnyösen alumíniumból alkotott bond-sziget rétegvastagsága kb. 1 am. Az alumínium felülete vékony alumíniumoxid réteggel van bevonva, amely a villamos érintkezést meggátolja. A meggörbített tűhegy érintkező nyomását úgy kell méretezni, hogy a különböző hajlított tűhegyek magassági méretbeállítása, ill. a gyártási méretszórás figyelembevételével a tűhegyek átmérője olyan legyen, hogy azok a bond-sziget alumíniumoxid rétegét átszúrják, de ugyanakkor az alumínium réteg alatt levő szilícium felületet ne érjék el. Ez azt feltételezi, hogy a meghajlított tűhegyek magassági helyzete a félvezető chip-ek felületéhez beállítható legyen. További célkitűzésünk, hogy a tű gyors és reprodukálható helyzetű kicserélését egyszerű eszközökkel lehessen megoldani. A meggörbített tűhegy tengelyei és a tű által alkotott síknak az elhasznált tű kicserélése után ismét a félvezető chip-ek felületére harántirányban kell elhelyezkednie. A nagyszámú tűtartónak a tűkártyára való forrasztása után a meghajlított tűhegyek különböző magasságokban állnak. E magassági különbségeket az egyes meggörbített tűhegyek harántirányú (z-tengely irányú) állításával egyenlítjük ki. A félvezető chip-ek felületének magassági szintjére való beállítás ellenére is a tűk geometriai alakjaiból adódóan különbségek jönnek létre. A tűk anyagának különbözőségéből eredően egymástól eltérő nyomatékok jönnek létre a bond-szigeteken. A tűhegyek helyes mélységű behatolásától a villamos érintkezés minősége lényegesen függ. A tűhegyet úgy kell méretezni, hogy az stabil helyzetet vegyen fel. A tűheggyel történő letapogatásnál fellépő z-tengely irányú gyorsulásokkor rezgésjelenségnek nem szabad fellépnie. Ennek következtében a tű huzalátmérőjét nem lehet tetszőlegesen csökkenteni és/vagy a tű befogási hosszát tetszőlegesen növelni. A rugalmas tűt a szükséges érintkezési erővel, és lehetőség szerint lapos rugalmassági jelleggörbével kell kialakítani, hogy ezáltal az ismert szerkezetekhez tartozó hátrányokat a találmány szerinti megoldással jelentősen csökkenthessük. A tű szabad végének a találmány szerinti befogásával és az azonos befogási hosszúság alkalmazásával az ismert megoldásokkal szemben a tűnek hosszabb rugalmas szakasza biztosítható, miáltal azonos anyagi paraméterek esetén laposabb rugalmassági jelleggörbe állítható be. Célunk, hogy a félvezető chip-ek vizsgálatára olyan tűtartót javasoljunk, amelynél a meggörbített tűhegy magassági helyzete állítható, továbbá, hogy a tű rugalmas hosszúsági mérete lapos rugalmassági jelleggörbét biztosítson, és hogy egy meggörbített tűhegy magasságkülönbségét és/vagy az átmérőkülönbségből adódó helyzeteltérést nagyszámú, azonos módon hajlított tűhegyek alkalmazása esetében ki tudjuk egyenlíteni. Célkitűzésünk továbbá, hogy a tűt egyszerű eszközökkel kicserélhetővé tegyük a tűtartó összes többi részének felhasználásával anélkül, hogy a tűtartót ki kellene építeni, és hogy egy-egy tű cserélésénél a meggörbített tűhegy tengelyei és a tű által alkotott sík, valamint a rá merőleges félvezető chip-ek felületének síkja eközben egymástól eltérne. A találmány szerinti tűtartó, amely félvezető chip-ek vizsgálatára szolgál, aholis ezen chip-ek félvezetőtárcsán vannak kialakítva, olyan tűvel rendelkezik, amely egy félvezető chip bond-szigetével való érintkeztetés céljából egy meggörbített tűheggyel rendelkezik. A találmány szerinti tűtartó egy alaptesttel rendelkezik, amelynek egyik csatlakozóvége a tűkártyára van felforrasztva. A tűtartó tűje — a meghajlított tűheggyel ellenkező végén — előnyösen merőlegesen hajlított véggel van kiképezve. A tű hajlított vége két, egymással derékszögben kereszteződő, egymás fölött elhelyezett horonyban van megvezetve, amelyek közül az egyik horony az alaptestben, a másik horony pedig az alaptesten egy csavarral rögzítőlapon van elhelyezve. A hajlított tűhegy és a tű hajlított vége között van a tű rugalmas része. A rugalmas rész egy hárompontos befogóba van ágyazva, ante-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
