DE19733861A1 - Measurement probe contacting device for semiconductor laser testing - Google Patents
Measurement probe contacting device for semiconductor laser testingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Ver fahren zur elektrischen Kontaktierung einer beweglich gela gerten Meß-Sonde auf bzw. an einer Kontaktfläche eines Meß-Objektes, mit einer die Meß-Sonde tragenden Stützeinrichtung und einer der Meß-Sonde bzw. ihrer Stützeinrichtung zugeord neten Betätigungseinrichtung zur Positionierung der Meß-Sonde.The invention relates to a device and a Ver drive for electrical contacting of a movable gela erten measuring probe on or at a contact surface of a Measuring object, with a support device carrying the measuring probe and one of the measuring probe or its support device assigned Neten actuator for positioning the Measuring probe.
Nach der Fertigung von Halbleiterlaserbauelementen werden die noch im Chipbarrenverband vorliegenden Halbleiterlaser ein zeln auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft. Zu diesem Zweck gelangen Meß-Sonden (üblicherweise Kontaktnadeln) zum Ein satz, die entweder von Hand mit visueller Kontrolle oder selbsttätig mit einer automatischen Chipabrasterung entweder ohne visuelle Kontrolle oder unter Verwendung einer aufwendi gen optischen Mustererkennung auf dafür vorgesehene Kontakt flächen des Halbleitersubstrates, welches den zu messenden Schaltkreis umfaßt, elektrisch kontaktiert werden. Gerade bei Laserhalbleiterbauelementen besteht die Besonderheit, daß sie abweichend von anderen, noch im Scheibenverbund ge messenen Halbleiterchips, erst in zu Barren gespaltener Form gemessen werden können, da aufgrund der komplizierten Her stellung und der hohen Anforderungen an die Qualität der ge fertigten Laser, namentlich deren gewünschten Kennlinienform, erfahrungsgemäß kaum ein solcher Grad der Fehlerfreiheit er zielt wird, ab welchem auf die Messung in Barrenform verzich tet werden kann. Bei einer Messung von Einzelchips müßten wesentlich mehr Laserchips in einer höheren Wertschöpfungs stufe verworfen werden. Zur sicheren Kontaktierung einer Meß-Sonde (Kontaktspitze) von Halbleiterchips insbesondere reihenweiser Anordnung (Barren), welche nacheinander kon taktiert und gemessen werden sollen, sind abweichend von den bekannten Kontaktierungsaufgaben von Chips im Scheibenverbund zusätzliche Bedingungen zu erfüllen, insbesondere hinsicht lich der bei der Messung durch die Kontaktspitze auf das Substrat wirkenden Vertikalkräfte und seitlich wirkende Kräf te bei einer Verschiebung der Kontaktspitze während des Kon taktiervorganges.After the production of semiconductor laser components, the semiconductor lasers still present in the chip bar association checked for functionality. To this end measuring probes (usually contact needles) come on set either by hand with visual control or automatically with an automatic chip scanning either without visual control or using an elaborate optical pattern recognition on the designated contact surfaces of the semiconductor substrate, which the to be measured Circuit includes, be contacted electrically. Straight The specialty of laser semiconductor components is that that they differ from others, still ge in the pane measured semiconductor chips, only in a form split into bars can be measured because of the complicated Her position and the high demands on the quality of ge manufactured lasers, namely their desired characteristic curve shape, Experience has shown that such a degree of freedom from errors from which the measurement in bar form is waived can be tet. When measuring single chips would have to significantly more laser chips in a higher added value be discarded. For safe contacting a Measuring probe (contact tip) of semiconductor chips in particular row arrangement (bars), which successively con clocked and measured are different from the Known contacting tasks of chips in the disc assembly to meet additional conditions, particularly with regard to Lich when measuring through the contact tip on the Vertical forces acting on the substrate and lateral forces te if the contact tip moves during the con clocking process.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur elektrischen Kontak tierung einer Meß-Sonde auf bzw. an einer Kontaktfläche ei nes Meß-Objektes, insbesondere eines ein Halbleiterlaserbau element tragenden Chipbarrens zur Verfügung zu stellen, wel che bzw. welches bei einem hinreichend sicheren elektrischen Kontakt mit einer vorbestimmten geringen Kontaktkraft im We sentlichen keine oder zumindest äußerst geringe seitliche Verschiebung der Kontaktspitze beim Kontaktiervorgang ermög licht.The present invention is therefore based on the object an apparatus and a method for electrical contact tion of a measuring probe on or on a contact surface Nes measuring object, in particular a semiconductor laser construction to provide element-carrying chip bars, wel che or which with a sufficiently safe electrical Contact with a predetermined low contact force in the we considerable no or at least extremely small lateral Movement of the contact tip during the contacting process made possible light.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 12 gelöst.This object is achieved by a device according to claim 1 and solved a method according to claim 12.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die die Meß-Sonde tra gende Stützeinrichtung ein elastisches Element besitzt, wel ches vermittels der Betätigungseinrichtung von einer ersten Betriebsstellung, bei der die Meß-Sonde die Kontaktfläche des Meß-Objektes gerade berührt, jedoch im wesentlichen noch keine Kraft darauf ausübt, in eine zweite Betriebsstellung bringbar ist, bei der die Meß-Sonde einen allenfalls äußerst geringen Kraftanteil parallel zur Kontaktfläche auf das Meß- Objekt ausübt. In der zweiten Betriebsstellung übt die Meß- Sonde eine Kraft senkrecht auf die Kontaktfläche entsprechend einer voreingestellten Kontaktkraft aus. Dem wesentlichen Ge danken der Erfindung folgend ist das elastische Element ein seitig eingespannt und an seinem freien, dem Meß-Objekt zu gewandten Ende mit der Meß-Sonde versehen. Hierbei ist das elastische Element im wesentlichen quer zur Kontaktierungs richtung bzw. quer zur Flächennormalen der Kontaktfläche aus gebildet bzw. angeordnet, und in der zweiten Betriebsstellung zur Definition bzw. Begrenzung einer maximal an bzw. auf die Kontaktfläche wirkenden Kraft mit einer vorbestimmten, ein stellbaren mechanischen Vorspannung beaufschlagt. Vorzugswei se kann das elastische Element derart ausgebildet bzw. ange ordnet sein, daß beim Übergang von der ersten zur zweiten Betriebsstellung des elastischen Elementes die Wirkrichtung des auf die Meß-Sonde ausgeübten Drehmomentes umgekehrt ist.According to the invention it is provided that the measuring probe tra supporting device has an elastic element, wel ches by means of the actuator from a first Operating position in which the measuring probe has the contact surface of the measuring object just touched, but still essentially exerts no force in a second operating position can be brought, in which the measuring probe is extremely at best low proportion of force parallel to the contact surface on the measuring Object exercises. In the second operating position, the measuring Probe a force perpendicular to the contact surface accordingly a preset contact force. The essential Ge Thanks to the invention, the elastic element is a clamped on one side and on its free, the measuring object end facing the measuring probe. Here is that elastic element essentially across the contact direction or perpendicular to the surface normal of the contact surface formed or arranged, and in the second operating position to define or limit a maximum of Contact surface acting force with a predetermined one adjustable mechanical preload. Preferred two The elastic element can be designed or attached in this way be ordered that in the transition from the first to the second Operating position of the elastic element, the direction of action of the torque exerted on the measuring probe is reversed.
Die Erfindung bietet vor allem den Vorteil, daß bei einem hinreichend sicheren elektrischen Kontakt der Meß-Sonde auf Substrat mit einer definierten geringen Kontaktkraft von typischerweise im Bereich 1 bis 3 cN (größere Kontaktkräfte könnten die empfindlichen aktiven Halbleiterschichten unter halb der Kontaktflächen schädigen und die Zuverlässigkeit des Bauteils beeinflussen; außerdem könnte der vorgeritzte Barren leicht vorzeitig brechen) im Wesentlichen keine oder allen falls geringfügige seitliche Verschiebung von weniger als 0,5 µm der Meß-Sonde beim Kontaktiervorgang auftritt. Dies ist gegenüber bisher bekannt gewordenen Kontaktierungsvorrichtun gen der wichtigste Vorteil: Da nacheinander typischerweise etwa 50 Halbleiterchips im Rastermaß von typischerweise 0,3 mm auf 50 µm genau ohne Zwischenkorrektur kontaktiert werden sollen, darf die (unkontrollierte) seitliche Verschie bung des Barrens durch Haftreibungsmitnahmeeffekte keines falls größer als beispielsweise 50 µm:50 = 1 µm sein. Bei einer Einzelchipkontaktierung darf die seitliche Verschiebung aller Regel größer sein, also beispielsweise 100 µm, so lange der Chip durch die auftretenden Querkräfte nicht kippt oder aus dem Kontakt- oder Meßbereich geschoben wird.The invention has the main advantage that at one sufficiently safe electrical contact of the measuring probe Substrate with a defined low contact force of typically in the range 1 to 3 cN (larger contact forces could under the sensitive active semiconductor layers damage half of the contact surfaces and the reliability of the Influence component; also the pre-scored ingot break easily prematurely) essentially none or all if there is a slight lateral displacement of less than 0.5 µm of the measuring probe occurs during the contacting process. This is compared to previously known contacting devices The most important advantage: Because one after the other typically typically 50 semiconductor chips with a pitch of typically Contacted 0.3 mm to 50 µm without intermediate correction the (uncontrolled) side shift Exercise of the bars due to stiction effects if larger than 50 µm, for example: 50 = 1 µm. At a single chip contact allows the lateral displacement generally be larger, for example 100 µm, see above as long as the chip does not tip over due to the transverse forces that occur or is pushed out of the contact or measuring range.
Gegenüber einer Waferprobermessung mit Vakuumansaugung eines
vollständigen Scheibenteils von mindestens 1 cm2 Fläche mit
einer Ansaugkraft von in der Regel mindestens einem Newton
besteht ein größenordnungsmäßiger Unterschied, was in nach
folgender Tabelle veranschaulicht werden soll:
There is an order of magnitude difference compared to a wafer test measurement with vacuum suction of a complete pane part of at least 1 cm 2 area with a suction force of at least one Newton, which is to be illustrated in the following table:
Die Tabelle zeigt: Besteht bei einer Waferprobermessung auch bei mäßiger Ansaugung nicht die geringste Gefahr einer Ver schiebung der Scheibe, so darf der Barren nicht mit Querkräf ten über 0,2 cN von der Kontaktspitze beaufschlagt werden, sonst hätte dies unweigerlich die Verschiebung des Barrens zur Folge, bei 50 Messungen hintereinander bis zum 50-fachen der Einzelverschiebung. Nebenbei ist auch ein Barren noch zu leicht, um nicht von geringsten Oberflächenspannungskräften, beispielsweise von Flüssigkeitsfilmen am Kontakt überboten zu werden. In obiger Tabelle wurde zwischen Substratrückseite und Substratträger ein Haftreibungskoeffizient µH von 0,4 an genommen. Allgemein ist hier ein großer µH-Wert vorteilhaft. Er kann beispielsweise erhöht werden durch eine größere Ober flächenrauheit und/oder gezielte Materialwahl des Substrat rückseitenkontaktes und/oder der Substratoberfläche. The table shows: If there is not the slightest risk of the wafer shifting, even with moderate suction, the ingot must not be subjected to transverse forces greater than 0.2 cN from the contact tip, otherwise this would inevitably cause the ingot to shift Consequence, with 50 measurements in succession up to 50 times the individual shift. In addition, an ingot is still too light so that it is not surpassed by the slightest surface tension forces, for example by liquid films on the contact. In the table above, a coefficient of static friction µH of 0.4 was assumed between the back of the substrate and the substrate support. A large µ H value is generally advantageous here. It can be increased, for example, by a larger surface roughness and / or a targeted choice of material for the substrate rear contact and / or the substrate surface.
Andererseits kann eine möglichst geringe Haftreibung zwischen kontaktnadelseitigem Substratkontakt und Kontaktnadel vor teilhaft sein, wenn nämlich trotz größerer lateral wirkender Kontaktnadelkräfte eher die Kontaktnadel auf dem Substrat schleift als das ganze Substrat auf dem Substratträger ver schoben wird. Das setzt voraus, daß der Krümmungsradius der Kontaktnadel an der Kontaktstelle nicht zu klein ist; z. B. größer als r = 30 µm. Nadel und Substratkontakt sollten an ihrer Berührungsstelle möglichst glatt sein. Weiterhin ist gewisser Preßdruck an der Berührungsstelle erforderlich, um Schutz und Oxidfilme für einen guten elektrischen Kontakt zu durchdringen. Da die maximale Kontaktkraft vorgegeben ist, darf der Krümmungsradius auch nicht zu groß sein, z. B. nicht über r = 100 µm.On the other hand, the least possible static friction between contact needle-side substrate contact and contact needle be partaking if, in spite of larger, laterally acting Contact needle forces tend to be the contact needle on the substrate grinds as the entire substrate on the substrate carrier is pushed. This presupposes that the radius of curvature of the Contact needle at the contact point is not too small; e.g. B. larger than r = 30 µm. The needle and substrate contact should be on their contact point should be as smooth as possible. Still is certain pressure is required at the point of contact, for protection and oxide films for good electrical contact to penetrate. Since the maximum contact force is specified, the radius of curvature must not be too large, e.g. B. not over r = 100 µm.
Um die Haftreibung µH zwischen Substrat und Substratträger zu vergrößern, kann von Vorteil vorgesehen sein, daß die Ober fläche des Substratträgers mindestens an der Berührungsstelle zum Substrat nach einem beliebigen Verfahren wie beispiels weise Schmirgeln, Ätzen, Sandstrahlen, Matt-Galvanik und der gleichen aufgerauht ist. Weiterhin kann die Kontaktierung des Substrates zur Substratträgerseite hin eine gewisse Oberflä chenrauhigkeit von typischerweise 0,5 µm bis 20 µm in der Tiefe aufweisen. Um eine möglichst geringe Haftreibung zwi schen der Meß-Sonde bzw. seiner Kontaktnadel und der kon taktnadelseitigen Kontaktfläche zu erzielen, kann die Kon taktnadeloberfläche wenigstens zur Substratseite hin beson ders glatt ausgebildet sein, beispielsweise durch Glatt schleifen, Läppen, Bedampfen, Sputtern, Hochglanz-Galvanik, Polierätzen und dergleichen Verfahren. Weiterhin kann der Kontaktbelag des Substrates zur Kontaktnadelseite hin beson ders glatt ausgebildet sein.In order to increase the static friction µ H between substrate and substrate carrier, it can advantageously be provided that the upper surface of the substrate carrier is roughened at least at the point of contact with the substrate by any method, such as sanding, etching, sandblasting, matt electroplating and the like is. Furthermore, the contacting of the substrate to the substrate carrier side can have a certain surface roughness of typically 0.5 μm to 20 μm in depth. In order to achieve the lowest possible static friction between the measuring probe or its contact needle and the contact needle-side contact surface, the contact needle surface can be designed to be particularly smooth at least towards the substrate side, for example by grinding, lapping, vapor deposition, sputtering, high-gloss Electroplating, polishing etching and the like. Furthermore, the contact coating of the substrate can be designed to be particularly smooth towards the contact needle side.
Als wesentlicher Vorteil der Erfindung können die Anforderun
gen an die bei der Kontaktierung von Chipbarren zulässiger
weise wirkenden Lateralkräfte bei der seitlichen Verschiebung
der Barren ohne weiteres erfüllt werden; besondere zusätzli
che Maßnahmen zur Korrektur oder für den Ausgleich der Late
ralkräfte, etwa der Einsatz von in Z-Richtung wirkender Kom
pensationsmittel, einer nichtlinearen Verschiebemechanik oder
eines linearen Vorschubsystems kann entfallen. Darüber hinaus
bietet die Erfindung folgende Vorteile:
As a major advantage of the invention, the requirements for the lateral forces permissible in the contacting of chip bars acting in the lateral displacement of the bars can be easily met; special additional measures to correct or compensate for the lateral forces, such as the use of compensation means acting in the Z direction, a non-linear displacement mechanism or a linear feed system can be omitted. In addition, the invention offers the following advantages:
- - Die Kontaktierung der Meß-Sonde auf der Kontaktfläche ist im wesentlichen unempfindlich gegenüber der genauen Kon takthöhe. Dadurch können Höhenschwankungen der Chips und des Barrenträgers im Größenordnungsbereich von etwa 100 µm ohne weiteres toleriert werden.- The contact of the measuring probe is on the contact surface essentially insensitive to the exact con cycle height. This can cause fluctuations in the height of the chips and of the bar carrier in the order of magnitude of approximately 100 µm be easily tolerated.
- - Es wird freie Sicht von oben und von drei Seiten zum Kon taktort gewährleistet, wodurch ein Einblick vermittels ei nem Stereomikroskop von oben zur Kontrolle der Barrenlage, Kontaktierung sowie zum Ablesen der Chipnummer eröffnet wird. Des weiteren können Detektoren für seitlich austre tendes Licht an zwei Spiegelseiten bei Laser-Barren verwen det werden. Ein freier Zugang von möglichst allen Seiten ist darüber hinaus für Lagekorrekturen des Barrens zwischen zwei Messungen günstig.- A clear view from above and from three sides becomes a con clock location guaranteed, which provides an insight through egg a stereomicroscope from above to check the position of the bars, Contacting and reading of the chip number opened becomes. Furthermore, detectors for side exit Use the light on two mirror sides for laser bars be det. Free access from as many sides as possible is also in between for positional corrections of the ingot two measurements cheap.
- - Der Einsatz eines elastischen Elementes eröffnet die Mög lichkeit einer einfachen Justierbarkeit desselben, insbe sondere hinsichtlich des X/Y-Kontaktortes.- The use of an elastic element opens up the possibility ease of adjustability of the same, esp special with regard to the X / Y contact location.
- - Die erfindungsgemäße Anordnung besitzt eine nur geringe Ge samtserieninduktivität.- The arrangement according to the invention has only a low Ge total series inductance.
- - Die Erfindung ermöglicht eine vergleichsweise einfache Kon taktabsenkung unter Einsatz einer digitalen Steuerung der Kontaktabsenkung. Ein bislang verwendeter Kontaktsensor für die Höheneinstellung der Kontaktierung oder zur Regulierung der Kontaktkraft kann entfallen.- The invention enables a relatively simple Kon clock reduction using a digital control of the Contact reduction. A previously used contact sensor for the height setting of the contact or for regulation the contact force can be eliminated.
- - Die beiden Endanschläge der Betätigungseinrichtung ermögli chen eine einfache, unempfindliche Justierung.- Allow the two end stops of the actuator Chen a simple, insensitive adjustment.
- - Die erfindungsgemäße Anordnung ist überhaupt äußerst unemp findlich gegen Stöße, Erschütterungen, mechanische Schwin gungen von außen oder auch von einzelnen mechanischen Kom ponenten des Meß-Systems. - The arrangement according to the invention is extremely unemp sensitive to shocks, vibrations, mechanical vibrations conditions from the outside or from individual mechanical comm components of the measuring system.
- - Die Erfindung ermöglicht eine relativ einfache Gesamtkon struktion bei einer Variabilität und Auswechselbarkeit der einzelnen Komponenten.- The invention enables a relatively simple Gesamtkon structure with variability and interchangeability individual components.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das elastische Element durch eine sich im wesentlichen entlang der X-Richtung, also quer zur Kraftrichtung der auf gesetzten Meß-Spitze, erstreckend angeordnete, biegeelasti sche Feder mit einer in Z-Richtung gemessenen Federkonstanten typischerweise wesentlich kleiner als etwa 100 cN/mm, al so relativ weiche Feder, insbesondere Blattfeder aus Metall oder auch Kunststoff mit einer Maximalbreite von einigen mm ausgebildet. Bei einer völlig aufgesetzten Meß-Sonde kann eine etwa konstante Biegespannung des elastischen Elementes gewährleistet sein, wobei das elastische Element in seinem Widerstandsmoment und Elastizitätsmodul insgesamt so ausge legt ist, daß der Vorspannweg der Meß-Sonde, d. h. der Weg der Meß-Sonde senkrecht zur Kontaktfläche des Meßobjektes zwischen völliger Entspannung ohne untergelegtem Meßobjekt bis zur Normal-Kontaktierhöhe des Meßobjektes, deutlich grö ßer, beispielsweise um einen Faktor 2 bis 100 als die Schwan kung der Kontaktierhöhe des Meßobjektes ist, was beispiels weise auch Höhenschwankungen des Meßobjektträgers als auch des Meßobjektes selbst einschließt.In a particularly preferred embodiment of the invention is the elastic element by itself along the X direction, i.e. across the direction of the force set measuring tip, extending arranged, bending elastic cal spring with a spring constant measured in the Z direction typically significantly less than about 100 cN / mm, al so relatively soft spring, in particular leaf spring made of metal or plastic with a maximum width of a few mm educated. With a completely attached measuring probe an approximately constant bending stress of the elastic element be guaranteed, the elastic element in his Section modulus and modulus of elasticity as a whole is that the biasing path of the measuring probe, i. H. the way the measuring probe perpendicular to the contact surface of the measuring object between complete relaxation without an underlying measurement object up to the normal contact height of the test object, clearly larger ß, for example by a factor of 2 to 100 than the swan kung the contact height of the test object is what example also show fluctuations in the height of the slide as well of the measurement object itself.
Weiterhin kann von Vorteil vorgesehen sein, daß das elasti sche Element von seinem halterungsseitigen Ende zum meßson denseitigen Ende in der Breite und/oder der Stärke stetig verjüngt ausgebildet ist.Furthermore, it can be advantageously provided that the elastic cal element from its bracket-side end to the measuring probe the other end steadily in width and / or strength is tapered.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgese hen, daß die Betätigungseinrichtung zur Positionierung der Meß-Sonde eine Hebeleinrichtung mit einem am elastischen Element angreifenden Hebelarm aufweist. Von Vorteil umfaßt der Hebelarm eine wirksame Hebelarmlänge von wenigstens 10 Prozent der Länge des elastischen Elementes. In a preferred embodiment of the invention, it is provided hen that the actuator for positioning the Measuring probe a lever device with an elastic Element attacking lever arm. Beneficially included the lever arm has an effective lever arm length of at least 10 Percent of the length of the elastic element.
Bei einer besonders bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung besitzt die Hebeleinrichtung ein auf den Hebel arm wirkendes Zugmittelgetriebe, wobei die Zugrichtung des Zugmittels und damit die effektiv wirksame Hebelarmlänge ein stellbar ist.In a particularly preferred design the invention has the lever device on the lever arm acting traction mechanism, the direction of the Traction means and thus the effective lever arm length is adjustable.
Von Vorteil kann weiterhin vorgesehen sein, daß das elasti sche Element vermittels einer Klemmeinrichtung an der Halte rung oder am Angriffspunkt der Hebeleinrichtung austauschbar ausgebildet ist.It can also be advantageous that the elastic cal element by means of a clamping device on the holder tion or interchangeable at the point of application of the lever device is trained.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist nicht auf den Einsatz ei ner einzigen Meß-Sonde begrenzt. Vielmehr können ebenso auch mehrere, vorzugsweise parallel angeordnete Meß-Sonden der gleichen Bauart zum Einsatz gelangen, die beispielsweise über einen mechanisch verbundenen Seilzug zusammen oder getrennt steuerbar über verschiedene mechanische Aktuatoren kontak tiert werden können. Der Einsatz mehrerer Meß-Sonden kann beispielsweise bei einer Zweispitzenmessung zur meßtechni schen Erfassung des Kontaktübergangswiderstandes ein und der selben Halbleiterlaserdiode oder auch bei der Kontaktierung verschiedener Dioden erfolgen.The arrangement according to the invention is not on use ner only measuring probe limited. Rather, you can too several measuring probes, preferably arranged in parallel same design are used, for example a mechanically connected cable pull together or separately controllable via various mechanical actuators can be tiert. The use of several measuring probes can for example, for a two-tip measurement for measurement technology the detection of the contact transition resistance and the same semiconductor laser diode or when contacting different diodes.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, daß das elastische Element einerseits mit einem festen Fußpunkt relativ zum Meß-Objekt eingespannt wird, dieses aber zusätzlich über ein Zugmittel bzw. Spann seil und der in vorliegendem Text beschriebenen Hebelmechanik zur Kontaktierung bewegt wird. Die unmittelbare Kontaktierung erfolgt hierbei durch Nachgeben des Zugmittels bzw. Spannsei les um eine vorbestimmte Strecke. Darüber hinaus kann die Kontaktierung auch durch Verschieben des Meß-Objektträgers relativ zur vorgespannten Kontaktierungseinheit bestehend aus dem elastischen Element und seiner Betätigungseinrichtung er folgen, wobei die Verschiebung im wesentlichen geradlinig und etwa senkrecht zur zu kontaktierenden Fläche des Meß objektes erfolgt. Hierbei ist unerheblich, ob sich das Meß- Objekt samt Träger oder die vorgespannte Kontaktierungsein heit bewegt. Dabei wird nach dem Aufsetzen der Kontaktspitze auf dem Meß-Objekt bereits nach einer sehr kurzen zusätzli chen Verschiebung (beispielsweise weniger als 0,05 mal der vorgenannten Vorspannstrecke) die volle senkrechte Vorspann kraft bei justierbar geringer Lateralkraft wirksam.When carrying out the method according to the invention be provided that the elastic element on the one hand with clamped a fixed base point relative to the measurement object is, but this also via a traction device or clamping rope and the lever mechanism described in this text is moved to make contact. The direct contact is done by giving in the traction device or tensioning cable les by a predetermined distance. In addition, the Contacting also by moving the measuring slide relative to the biased contacting unit consisting of the elastic element and its actuator he follow, the displacement being essentially straight and approximately perpendicular to the surface of the measurement to be contacted object takes place. It is irrelevant whether the measurement Object including the carrier or the pre-stressed contact moved. This is done after the contact tip is attached on the measuring object after a very short additional Chen displacement (for example less than 0.05 times the the aforementioned leader) the full vertical leader force effective with adjustable low lateral force.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further preferred configurations of the invention result from the subclaims.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Im Ein zelnen zeigen die schematischen Darstellungen in:The invention is based on one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail. In one The individual diagrams are shown in:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung einer Meß-Sonde auf der Kontaktfläche des Meßobjektes; Figure 1 is a schematic sectional view of a device for electrically contacting a measuring probe on the contact surface of the measurement object.
Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der prinzipiellen Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Kontaktierungsvorrichtung; Figure 2 is a schematic diagram for explaining the basic operation of the contacting device according to the invention.
Fig. 3A, 3B, 3C schematische Ansichten zur Erläuterung der aufeinanderfolgenden Schritte bei der Kontaktierung; und 3A, 3B, 3C are schematic views illustrating the successive steps in the contacting. and
Fig. 4 eine schematische Gesamtansicht eines bei der erfin dungsgemäßen Kontaktierungsvorrichtung verwendeten Substratträgers mit Vakuumansaugeinrichtung. Fig. 4 is a schematic overall view of a substrate carrier used in the inventive contacting device with vacuum suction device.
Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel einer er findungsgemäßen Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung einer eine Meß-Spitze 2 aufweisenden Meß-Sonde 1 besitzt eine die Meß-Sonde 1 tragende Stützeinrichtung 3 und eine der Meß-Sonde 1 bzw. ihrer Stützeinrichtung 3 zugeordnete Betätigungseinrichtung 4 zur Positionierung der Meß-Sonde 1 auf bzw. an einer Kontaktfläche 5 eines die zu messende Schaltung aufweisenden Substrates 6, welches in der Form ei nes Chip-Barrens vorliegt. Solche Chipbarren stellen Riegel für den Trennbruch vorgeritzten, aber noch mechanisch zu sammenhängenden, später zu vereinzelnde Halbleiterchips dar, die auf ihrer Unterseite eine zusammenhängende Kontaktschicht haben, und welche auf einem Barrenträger 7 aufliegen. Norma lerweise umfaßt ein solcher Laser-Barren etwa fünfzig zusam menhängende Einzelchips, wobei in den Figuren lediglich vier Laserchips 9, 10, 11, 12 dargestellt sind. Jeder dieser La serchips 9, 10, 11, 12 besitzt auf seiner Oberseite elek trisch voneinander unabhängige Kontaktflecke der Größe von etwa 100 µm × 100 µm bei einer Rasterweite von Chip zu Chip etwa 300 µm. Der Barrenträger 7 ist auf einem (nicht nä her dargestellten) Linearverschiebetisch gelagert und mit diesem lateral entlang der X-Richtung gemäß Pfeil 8 ver schiebbar, wobei die Linearverschiebung kontinuierlich steu erbar oder vorzugsweise als einfache Zweipunktsteuerung aus gebildet sein kann. Eine Verschiebung entlang der Y-Richtung, sowie entlang der Höhenrichtung Z kann vorgesehen sein. Die vermessenden Schaltungen der Chips 9, 10, 11, 12 sind zum Einen über eine elektrisch mit der auf der Unterseite des Barrens 6 vorgesehenen Kontaktschicht verbundenen Leitung 13, und zum Anderen über die mit der Kontaktfläche zu kontaktie renden Meß-Sonde 1 und elektrisch damit verbundenen Leitung 14 angeschlossen, wobei die mit dem Koaxialkabel 15 verbunde ne, eigentliche Meßeinrichtung in den Figuren nicht näher dargestellt ist.The embodiment shown in the figures of a device according to the invention for electrical contacting a measuring probe 2 having a measuring probe 1 has a measuring device 1 supporting support 3 and one of the measuring probe 1 or its support device 3 associated actuator 4 for Positioning of the measuring probe 1 on or on a contact surface 5 of a substrate 6 to be measured, which is in the form of a chip ingot. Such chip bars are bars for the pre-scored, but still mechanically connected, later to be separated semiconductor chips which have a coherent contact layer on their underside and which rest on a bar carrier 7 . Such a laser bar normally comprises about fifty connected individual chips, only four laser chips 9 , 10 , 11 , 12 being shown in the figures. Each of these La serchips 9 , 10 , 11 , 12 has on its upper side electrically independent contact pads of the size of about 100 microns × 100 microns with a raster width from chip to chip about 300 microns. The bar support 7 is mounted on a linear displacement table (not shown) and can be moved laterally along the X direction according to arrow 8 , the linear displacement being continuously controllable or preferably being formed as a simple two-point control. A displacement along the Y direction and along the height direction Z can be provided. The measuring circuits of the chips 9 , 10 , 11 , 12 are on the one hand via a line 13 electrically connected to the contact layer provided on the underside of the bar 6 , and on the other hand via the measuring probe 1 to be contacted with the contact surface and electrically therewith connected line 14 connected, the connected with the coaxial cable 15 ne, actual measuring device is not shown in the figures.
Die die Meß-Sonde 1 tragende Stützeinrichtung 3 besitzt ei nem wesentlichen Gedanken der Erfindung folgend ein sich im wesentlichen entlang der X-Richtung, also quer zur Kraftrich tung der aufgesetzten Meß-Spitze 2, erstreckend angeordne tes, elastisches Element in Form einer Blattfeder 16, die mit ihrem einen Ende 18 an einer eine Klemmeinrichtung 17a mit Fixierschraube 17b besitzende, vermittels einem Justierorgan 17c justierbare Halterung 17 gegenüber dem zu messenden Substrat 6 ortsfest eingespannt ist, und mit ihrem anderen Ende 19 mit der Meß-Sonde 1 versehen ist. Die Meß-Sonde 1 ist hierbei wie in Fig. 1 dargestellt vermittels einer Klemmeinrichtung 20 mit dem Ende 19 der Blattfeder 16 befe stigt und kann auf einfache Weise ausgetauscht werden. Alter nativ hierzu kann das Ende 19 der Blattfeder 16 selbst als Kontaktspitze ausgebildet sein, und damit unmittelbar als Meß-Sonde 1 wirken.The supporting device 3 carrying the measuring probe 1 has an essential idea of the invention, following an essentially elastic element in the form of a leaf spring 16 that extends essentially along the X direction, that is to say transversely to the direction of force of the attached measuring tip 2 , Which is clamped with its one end 18 on a clamping device 17 a with fixing screw 17 b, by means of an adjusting element 17 c adjustable holder 17 with respect to the substrate 6 to be measured, and with its other end 19 with the measuring probe 1 is. The measuring probe 1 is here as shown in Fig. 1 by means of a clamping device 20 with the end 19 of the leaf spring 16 BEFE Stigt and can be easily replaced. As an alternative to this, the end 19 of the leaf spring 16 itself can be designed as a contact tip, and thus act directly as a measuring probe 1 .
Die zur Positionierung der Meß-Sonde 1 auf der Kontaktfläche 5 dienende Betätigungseinrichtung 4 umfaßt eine Hebelein richtung mit einem Zugmittelgetriebe bestehend aus einem Seilzug 21 und einem über ein Stellglied 22 um eine Schwen kachse 23 schwenkbar gelagerten Steuerarm 24, der über einen abgewinkelten Ausleger 25 am Seilzug 21 angreift, wie dies insbesondere in Fig. 1 näher dargestellt ist. Der Seilzug 21 ist zum Einen ortsfest an einem an der Apparatur 26 ange brachten Haken 27a angeschlossen, und zum Anderen an einem in Längsrichtung des elastischen Elementes 3 vermittels einer Fixierschraube 27b verstellbar verbundenen Befestigungsorgans 27 fixiert, welches einen vorbestimmten Wirkpunkt 28 defi niert, an dem der zwischen dem Ausleger 25 und Anschlußpunkt 27c sich erstreckende Hebelarm 21a des Seilzuges 21 angreift. Durch Betätigen des Stellgliedes 22 im Sinne der Pfeilrich tung 29 bzw. 29a wird der Steuerarm 24 entsprechend Pfeil 30 entgegen Uhrzeigerrichtung bzw. Pfeil 30a in Uhrzeigerrich tung geschwenkt, und dadurch über den Seilzug 21 die Meß- Sonde 1 gemäß Pfeil 31 abgesenkt bzw. gemäß Pfeil 31a abgeho ben.Serving to position the measuring probe 1 on the contact surface 5 actuator 4 comprises a Hebelein direction with a traction mechanism consisting of a cable 21 and an actuator 22 about a pivot axis 23 pivotally mounted control arm 24 , which has an angled arm 25 on Cable 21 attacks, as is shown in particular in Fig. 1. The cable 21 is fixed on the one hand connected to an attached to the apparatus 26 hook 27 a, and on the other hand fixed to an in the longitudinal direction of the elastic element 3 by means of a fixing screw 27 b connected connecting member 27 which defines a predetermined effective point 28 , where the extending lever arm 21 engages a c of the cable 21 between the arm 25 and connection point 27th By actuating the actuator 22 in the direction of the arrow direction 29 or 29 a, the control arm 24 is pivoted according to arrow 30 in the counterclockwise direction or arrow 30 a in the clockwise direction, and thereby the measuring probe 1 is lowered or lowered via the cable 21 according to arrow 31 lifted off according to arrow 31 a.
In Fig. 2 ist die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vor richtung zur Kontaktierung der Meß-Sonde näher dargestellt. Das elastische Element 3 wird hier in vier Betriebsstellungen dargestellt: In der Betriebsstellung A (durchgezogene Linie) ist das Zugmittel 21 so weit angespannt, daß die Kontakt spitze 2 deutlich vom Meßobjekt (Barren 6) abgehoben ist, und zwar um eine Strecke z (vgl. Fig. 3A). In der Betriebs stellung B ("erste Betriebsstellung" - gestrichelte Linie) ist das Zugmittel 21 genau so weit entspannt, daß die Kon taktspitze 2 gerade die Kontaktfläche 5 des Meßobjektes be rührt, aber noch keine Kraft darauf ausübt (vgl. auch Fig. 3B). In dieser Betriebsstellung B ist der zwischen dem Befe stigungspunkt der Halterung 17 und dem Wirkpunkt 28 des Befe stigungsorgans 27 liegende Teil des elastischen Elementes 3 mit einem von der Halterung 17 aus gesehen links drehenden Biegemoment beaufschlagt, dessen genaues Profil auch von der Richtung des Zugmittels 21 mitbestimmt wird. Der zwischen der Kontaktspitze 2 und dem Wirkpunkt 28 liegende Teil des ela stischen Elementes 3 ist in diesem Zustand noch biegemoment frei. In der Betriebsstellung C ("zweite Betriebsstellung" - strichpunktierte Linie) ist das Zugmittel 21 völlig ent spannt, der Biegemomentanteil vom Seilzughebel ist nun Null. Dafür übt in dieser Stellung die Kraft der Kontaktspitze 2 gegen das Meßobjekt ein ebenfalls links drehendes Biegemo ment auf die gesamte Länge des elastischen Elementes 3 aus. Im Bereich zwischen dem Ende 18 und dem Wirkpunkt 28 des He belarms 21a ist dieses Biegemoment jedoch geringer als in der Betriebsstellung B. Dies hat eine Verformung der Blattfeder 16 in dieser Stellung C gegenüber der Stellung B zur Folge, dergestalt, daß sich der in Fig. 2 dargestellte linke Ab schnitt der Blattfeder 16 nach oben, der rechte nach unten ausbaucht. Durch eine geeignete Justierung kann nun ohne wei teres erreicht werden, daß sich zwischen den beiden Be triebsstellungen B und C die Kontaktspitze 2 nur gering oder gar nicht auf dem Meßobjekt bewegt und auch lateral wirkende Kräfte - sofern überhaupt vorhanden - minimiert sind. Falls hingegen definierte geringe seitliche Verschiebungen ge wünscht werden, beispielsweise um die elektrische oder ther mische Kontaktqualität zu steuern, können diese sowohl links- als auch rechtsschiebend eingestellt werden. Für die Feinju stierung genügt einfach eine Änderung der Richtung des Zug mittels 21, in dem beispielsweise die Lage des Auslegers 25 verschiebbar oder schwenkbar ausgebildet ist. Die Betriebs stellung D zeigt schließlich die Stellung der Blattfeder 16 bei entferntem Meßobjektträger 7, also bei völlig entspann ter Blattfeder 16.In Fig. 2, the operation of the device according to the invention for contacting the measuring probe is shown in more detail. The elastic element 3 is shown here in four operating positions: In the operating position A (solid line), the traction means 21 is tensioned to such an extent that the contact tip 2 is clearly lifted off the measurement object (bar 6 ), namely by a distance z (cf. Fig. 3A). In the operating position B ("first operating position" - dashed line), the traction means 21 is relaxed to such an extent that the contact tip 2 just touches the contact surface 5 of the measurement object but does not yet exert any force on it (cf. also FIG. 3B ). In this operating position B between the BEFE stigungspunkt the bracket 17 and the point of action 28 of BEFE stigungsorgans 27 part of the elastic element 3 is acted upon by a left turning torque viewed from the bracket 17 , the precise profile of which also from the direction of the traction device 21st is co-determined. The part of the elastic element 3 lying between the contact tip 2 and the effective point 28 is still free of bending moment in this state. In the operating position C ("second operating position" - dash-dotted line), the traction means 21 is completely tensioned, the amount of bending moment from the cable lever is now zero. For this, in this position, the force of the contact tip 2 exerts a left-turning Biegemo element on the entire length of the elastic element 3 against the measurement object. In the area between the end 18 and the effective point 28 of the lever arm 21 a, this bending moment is, however, less than in the operating position B. This results in a deformation of the leaf spring 16 in this position C compared to the position B, in such a way that the in Fig. 2 shown left section from the leaf spring 16 up, the right bulges down. By a suitable adjustment can now be achieved without wei teres that between the two operating positions B and C, the contact tip 2 moves little or not on the object to be measured and laterally acting forces - if any - are minimized. If, on the other hand, defined small lateral displacements are desired, for example in order to control the electrical or thermal contact quality, these can be set to shift to the left or to the right. For Feinju stierung is simply a change in the direction of the train by means of 21 , in which, for example, the position of the boom 25 is slidable or pivotable. The operating position D, finally, shows the position of the leaf spring 16 at remote measurement-object 7, that is in fully relaxing ter leaf spring sixteenth
Der Anteil der in vertikaler Richtung auf die Kontaktfläche wirkenden Kraft der Meß-Spitze 2 ergibt sich einfach aus dem Produkt der Federkonstanten des elastischen Elementes mal der zwischen der ersten Betriebsstellung B und der zweiten Be triebsstellung C zurückgelegten lateralen Strecke s der Kon taktspitze 2 (vgl. Fig. 3C), wobei diese Strecke s bei der erfindungsgemäßen Kontaktieranordnung vergleichsweise groß sein kann, nämlich beispielsweise ein bis etwa zehn Prozent der Gesamtlänge des elastischen Elementes 3. In vorteilhafter Weise ist damit die Justierung der Kontaktkraft völlig unkri tisch durchführbar und auch unempfindlich gegen Höhenschwan kungen des Meßobjektes oder dessen Trägers 7. Die Ge samtstärke und Gesamtbreite des elastischen Elementes 3 kann nach den an sich bekannten Konstruktionsregeln so gewählt werden, daß sich bei der voreingestellten Durchbiegung die gewünschte Vertikalkontaktkraft ergibt. Beim erfindungsgemä ßen System ist im übrigen auch vorteilhaft, daß der Anschlag der Seilauslenkung in Kontaktabsenkungsrichtung völlig uner heblich ist und praktisch keiner Justierung bedarf.The proportion of the force of the measuring tip 2 acting in the vertical direction on the contact surface results simply from the product of the spring constant of the elastic element times the lateral distance s of the contact tip 2 traveled between the first operating position B and the second operating position C (cf. . Fig. 3C), wherein said distance s can be comparatively large in the inventive Kontaktieranordnung, namely, for example, one to about ten percent of the total length of the elastic element 3. Advantageously, the adjustment of the contact force is completely uncritically feasible and also insensitive to fluctuations in height of the test object or its carrier 7 . The total strength and total width of the elastic element 3 can be chosen according to the known construction rules so that the desired vertical contact force results at the preset deflection. In the system according to the invention it is also advantageous that the stop of the cable deflection in the direction of lowering the contact is completely irrelevant and requires practically no adjustment.
Vorzugsweise ist das Befestigungsorgan 27 zur Definition des Hebelwirkpunktes 28 im mittleren Teil des elastischen Elemen tes 3, etwa bei zwanzig Prozent bis etwa achtzig Prozent der Gesamtlänge des elastischen Elementes 3, vorzugsweise im dritten Viertel, also etwas näher bei der Kontaktspitze 2 be festigt. An dem Befestigungsorgan 27 ist mit einer wirksamen Hebelarmlänge des Hebelarms 21a von etwa wenigstens zehn Pro zent der Gesamtlänge des elastischen Elementes 3 das Zugmit tel 21 oder dergleichen drehmomentübertragungsfreier Zug kraftübertrager zur Einstellung einer vorbestimmten Vorspann kraft und vorbestimmten Vorspannstrecke in Richtung auf die Halterung 17 relativ zu dieser Halterung 17 so vorgespannt, daß die Kontaktspitze 2 zunächst völlig abgehoben ist, und erst durch Nachgeben des Zugmittels 21 um eine vorbestimmte Strecke, welche weniger als etwa fünfzig Prozent der Vor spannstrecke entspricht, bei gleicher Lage der Halterung 17 relativ zum Meßobjekt die Kontaktspitze 2 auf die Kontakt fläche des Meßobjekts mit einer vorbestimmten senkrechten Kontaktkraft aufsetzt. Die Kontaktierung erfolgt somit durch Verschiebung des Meßteilträgers relativ zum vorgespannten elastischen Element 3, wobei die Verschiebung im Wesentlichen geradlinig und quer (unter einem Winkel von etwa 70° bis 110°, also annähernd rechtwinkelig) zu der zu kontaktierenden Kontaktfläche des Meßobjekts erfolgt. Hierbei ist es uner heblich, ob sich das Meßobjekt mitsamt dem Träger 7 oder die vorgespannte Kontakteinheit, d. h. das elastische Element 3 bewegt. Es wird nach dem Aufsetzen der Kontaktspitze 2 auf der Kontaktfläche bereits nach sehr kurzer zusätzlicher Ver schiebung die gesamte senkrechte Vorspannkraft bei justierbar geringer Lateralkraft wirksam.Preferably, the fastening member 27 for defining the lever action point 28 in the middle part of the elastic element 3 , about 20 percent to about eighty percent of the total length of the elastic element 3 , preferably in the third quarter, so somewhat closer to the contact tip 2 be fastened. On the fastening member 27 is an effective lever arm length of the lever arm 21 a of about at least ten percent of the total length of the elastic element 3, the Zugmit tel 21 or the like torque transmission-free train force transducer for setting a predetermined preload force and predetermined preload distance in the direction of the holder 17 relative biased to this bracket 17 so that the contact tip 2 is initially completely lifted, and only by giving in the traction means 21 by a predetermined distance, which corresponds to less than about fifty percent of the span before the same position of the bracket 17 relative to the measurement object, the contact tip 2 is placed on the contact surface of the measurement object with a predetermined vertical contact force. The contact is thus made by displacing the measuring part carrier relative to the prestressed elastic element 3 , the displacement taking place essentially in a straight line and transversely (at an angle of approximately 70 ° to 110 °, i.e. approximately at right angles) to the contact surface of the measuring object to be contacted. It is irrelevant here whether the measurement object moves together with the carrier 7 or the prestressed contact unit, ie the elastic element 3 . After the contact tip 2 has been placed on the contact surface, the entire vertical pretensioning force is effective with an adjustable low lateral force after a very short additional shift.
Die Betätigung des Zugmittels 21 mit einem mechanischen Hebel kann von Hand, von einem elektrisch betätigten Linearmagneten oder einem Drehmagneten oder - nach dem Ausführungsbeispiel - einem pneumatischen Aktuator erfolgen, wobei für die Genauig keit der Justierung der beiden Endanschläge verhältnismäßig geringe Anforderungen genügen. Im abgehobenen Kontaktzustand, der vorzugsweise der stromlose oder "Aus"-Zustand ist, be stimmt der Anschlag lediglich die Kontaktluft zwischen Kon takt und Meßobjekt und im kontaktierten Zustand besteht le diglich die Forderung, daß der Seilzug mindestens so weit freigegeben wird, daß auch ohne Meßobjekt der völlig ent spannte Federzustand erreicht wird.The actuation of the traction means 21 with a mechanical lever can be done by hand, by an electrically operated linear magnet or a rotary magnet or - according to the exemplary embodiment - a pneumatic actuator, with relatively low requirements for the accuracy of the adjustment of the two end stops. In the off-hook contact state, which is preferably the de-energized or "off" state, the stop only determines the contact air between the contact and the test object and in the contacted state there is le diglich the requirement that the cable is released at least so far that even without Object of measurement the completely relaxed spring state is reached.
Fig. 4 zeigt in einer schematischen Ansicht weitere Einzel heiten des bevorzugt verwendeten Substratträgers 7, auf wel chem die Chip-Barren bei der Messung abgestützt sind. Im Be reich der oberen Auflagefläche 32 des Trägers 7 ist eine in Längsrichtung verlaufende, V-förmige Nut 33 bzw. Rinne ausge bildet, entlang derer mehrere Bohrungen 34 angeordnet sind, die in einen Vakuumabsaugkanal 35 münden, der wiederum an ei ne (nicht näher dargestellte) Vakuumpumpe angeschlossen ist. Die maximale Breite der V-förmigen Nut ist kleiner als die Maximalbreite des Meßobjektes (Barren 6). Die Durchmesser der Bohrungen 34 sowie die Abstände der Bohrungen 34 sind hierbei so gewählt, daß auch bei einem nicht aufgelegten Meßobjekt ein Unterdruck in der betroffenen Bohrung von we nigstens etwa 0,1 Bar erzeugt wird, was zur Ansaugung eines Barrens und damit hinreichend sicheren Fixierung ausreicht. Fig. 4 shows a schematic view of further individual units of the preferred substrate carrier 7 , on which chem the chip bars are supported during the measurement. Be in the upper bearing surface 32 of the carrier 7 is a longitudinally extending, V-shaped groove 33 or groove is formed, along which a plurality of holes 34 are arranged, which open into a vacuum suction channel 35 , which in turn to egg ne (not closer shown) vacuum pump is connected. The maximum width of the V-shaped groove is smaller than the maximum width of the measurement object (bar 6 ). The diameter of the bores 34 and the spacing of the bores 34 are chosen so that a vacuum of at least about 0.1 bar is generated in the bore concerned, even when a test object is not placed, which leads to suction of an ingot and thus sufficiently secure fixation is sufficient.
11
Meß-Sonde
Measuring probe
22nd
Meß-Spitze
Measuring tip
33rd
Stützeinrichtung
Support device
44th
Betätigungseinrichtung
Actuator
55
Kontaktfläche
Contact area
66
Substrat
Substrate
77
Barrenträger
Parallel bars
88th
Pfeile
Arrows
99
, ,
1010th
, ,
1111
, ,
1212th
Laserchips
Laser chips
1313
, ,
1414
, ,
1515
Leitungen, Koaxialkabel
Lines, coaxial cables
1616
Blattfeder
Leaf spring
1717th
Halterung
bracket
1717th
a Klemmeinrichtung
a clamping device
1717th
b Fixierschraube
b Fixing screw
1717th
c Justierorgan
c adjuster
1818th
, ,
1919th
Enden der Blattfeder
Ends of the leaf spring
2020th
Klemmeinrichtung
Clamping device
2121
Seilzug
Cable
2222
Stellglied
Actuator
2323
Achse
axis
2424th
Steuerarm
Control arm
2525th
Ausleger
boom
2626
Apparatur
apparatus
2727
Befestigungsorgan
Fastener
2727
a Haken
a hook
2727
b Fixierschraube
b Fixing screw
2727
c Anschlußpunkt
c connection point
2828
Wirkpunkt
Effective point
2929
, ,
2929
a Pfeilrichtungen
a Arrow directions
3030th
, ,
3030th
a, a,
3131
Pfeile
Arrows
3232
obere Auflagefläche
upper contact surface
3333
V-förmige Nut
V-shaped groove
3434
Bohrungen
Holes
3535
Vakuumabsaugkanal
A, B, C, D Betriebsstellungen
Vacuum suction channel
A, B, C, D operating positions
Claims (22)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1997133861 DE19733861A1 (en) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | Measurement probe contacting device for semiconductor laser testing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1997133861 DE19733861A1 (en) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | Measurement probe contacting device for semiconductor laser testing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19733861A1 true DE19733861A1 (en) | 1999-02-25 |
Family
ID=7838062
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19733861A1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004059328A2 (en) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Formfactor, Inc. | Composite motion probing |
| US6960923B2 (en) | 2001-12-19 | 2005-11-01 | Formfactor, Inc. | Probe card covering system and method |
| US7218127B2 (en) | 2004-02-18 | 2007-05-15 | Formfactor, Inc. | Method and apparatus for probing an electronic device in which movement of probes and/or the electronic device includes a lateral component |
| DE202014105674U1 (en) * | 2014-11-25 | 2016-02-26 | MR Electronics Ltd. Niederlassung Deutschland | Contacting device for boards |
| CN105988069A (en) * | 2015-01-29 | 2016-10-05 | 山东华光光电子股份有限公司 | Testing and aging device of semiconductor laser and usage method |
| CN116944620A (en) * | 2023-09-13 | 2023-10-27 | 江苏华鹏智能仪表科技股份有限公司 | Circuit board welding device and welding method using same |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1120026B (en) * | 1958-09-23 | 1961-12-21 | Philco Corp | Contact device for test purposes on test specimens made of semiconductor material |
| US4267507A (en) * | 1978-02-24 | 1981-05-12 | Societe Anonyme De Telecommunications | Circuit probing apparatus |
| DD275541A1 (en) * | 1988-09-16 | 1990-01-24 | Robotron Elektronik | DEVICE AND METHOD FOR CONTACT-SAFE ATTACHING OF CONTACT INKS TO LEVELS LINE PATTERNS |
-
1997
- 1997-08-05 DE DE1997133861 patent/DE19733861A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1120026B (en) * | 1958-09-23 | 1961-12-21 | Philco Corp | Contact device for test purposes on test specimens made of semiconductor material |
| US4267507A (en) * | 1978-02-24 | 1981-05-12 | Societe Anonyme De Telecommunications | Circuit probing apparatus |
| DD275541A1 (en) * | 1988-09-16 | 1990-01-24 | Robotron Elektronik | DEVICE AND METHOD FOR CONTACT-SAFE ATTACHING OF CONTACT INKS TO LEVELS LINE PATTERNS |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6960923B2 (en) | 2001-12-19 | 2005-11-01 | Formfactor, Inc. | Probe card covering system and method |
| US7128587B2 (en) | 2001-12-19 | 2006-10-31 | Formfactor, Inc. | Probe card covering system and method |
| CN100356178C (en) * | 2002-12-20 | 2007-12-19 | 佛姆费克托公司 | Composite motion probing |
| WO2004059328A3 (en) * | 2002-12-20 | 2004-08-26 | Formfactor Inc | Composite motion probing |
| US7202682B2 (en) | 2002-12-20 | 2007-04-10 | Formfactor, Inc. | Composite motion probing |
| WO2004059328A2 (en) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Formfactor, Inc. | Composite motion probing |
| US7868632B2 (en) | 2002-12-20 | 2011-01-11 | Formfactor, Inc. | Composite motion probing |
| US7218127B2 (en) | 2004-02-18 | 2007-05-15 | Formfactor, Inc. | Method and apparatus for probing an electronic device in which movement of probes and/or the electronic device includes a lateral component |
| US7463043B2 (en) | 2004-02-18 | 2008-12-09 | Formfactor, Inc. | Methods of probing an electronic device |
| US7701243B2 (en) | 2004-02-18 | 2010-04-20 | Formfactor, Inc. | Electronic device testing using a probe tip having multiple contact features |
| DE202014105674U1 (en) * | 2014-11-25 | 2016-02-26 | MR Electronics Ltd. Niederlassung Deutschland | Contacting device for boards |
| CN105988069A (en) * | 2015-01-29 | 2016-10-05 | 山东华光光电子股份有限公司 | Testing and aging device of semiconductor laser and usage method |
| CN105988069B (en) * | 2015-01-29 | 2020-01-10 | 山东华光光电子股份有限公司 | Testing and aging device and method for semiconductor laser |
| CN116944620A (en) * | 2023-09-13 | 2023-10-27 | 江苏华鹏智能仪表科技股份有限公司 | Circuit board welding device and welding method using same |
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