Проектирование многозондовых устройств для тестирования электронных компонентов с шариковыми выводами
В продолжение работ авторов по проектированию многозондового подключающего устройства для контроля изделий с матричными шариковыми выводами, представлены новые результаты исследований опытного образца устройства. Предложено изменить форму зонда для снижения трудоемкости проектирования МПУ. Разработа...
Saved in:
| Published in: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Date: | 2016 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2016
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115676 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Проектирование многозондовых устройств для тестирования электронных компонентов с шариковыми выводами / И.Ш. Невлюдов, В.А. Палагин, Е.А. Разумов-Фризюк, И.В. Жарикова // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2016. — № 2-3. — С. 15-20. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860092725579218944 |
|---|---|
| author | Невлюдов, И.Ш. Палагин, В.А. Разумов-Фризюк, Е.А. Жарикова, И.В. |
| author_facet | Невлюдов, И.Ш. Палагин, В.А. Разумов-Фризюк, Е.А. Жарикова, И.В. |
| citation_txt | Проектирование многозондовых устройств для тестирования электронных компонентов с шариковыми выводами / И.Ш. Невлюдов, В.А. Палагин, Е.А. Разумов-Фризюк, И.В. Жарикова // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2016. — № 2-3. — С. 15-20. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description | В продолжение работ авторов по проектированию многозондового подключающего устройства для контроля изделий с матричными шариковыми выводами, представлены новые результаты исследований опытного образца устройства. Предложено изменить форму зонда для снижения трудоемкости проектирования МПУ. Разработана коммутационная плата с ZIP-разъемами для подключения МПУ к автоматизированному измерительному устройству.
В продовження робіт авторів з проектування багатозондового підмикального пристрою (БПП) для контролю виробів з матричними кульковими виводами, представлено нові результати досліджень експерементального зразка пристрою. Запропоновано змінити форму зонда для зниження трудомісткості проектування БПП. Розроблено комутаційну плату з ZIP-роз'ємами для підключення БПП до автоматизованого вимірювального пристрою.
In the article design and technological features of multiprobe connecting device for testing the electronic components with matrix ball leads are described and substantiated. Such test fixture has probes made as two separated flatcontact lands that can be used for testing BGA/CSP components or microelectromechanical devices. Only in case, when two parts of probe contact lands are pressed to according lead of electronic component, electrical circuit between them closes. This fact confirms presence of contact between testing fixture probe and tested lead of BGA device and can be considered as way of testing reliability increasing. Due to the proposed new form of contact probe for electronic component testing it became possible to simplify the topology of connecting circuit board. Developed commutative board with ZIF connectors allows realizing multiprobe device connection to automated measuring systems, providing also the possibility of its future application to test other electronic components with more leads. Also the results of experimental and modeling research of developed device prototype are presented and explained. Obtained results substantiate the basic requirements for the multiprobe connecting device that should be observed during its contacting to the unit under test. Designed test fixture is more simple and cheap in comparison with its analogues. Also developed method of testing effectively provides the necessary contact pressure between test fixture and unit under test without hazard of its deformation which can appear in similar devices.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:24:13Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2016, ¹ 2–3
15
Ýëåêòðîííûå ñðåäñòâà: èññëåäîâàíèЯ, ðàçðàáîòêè
ISSN 2225-5818
ÓÄÊ 621.317
Д. т. н. И. Ш. НЕВЛЮДОВ, к. т. н. В. А. ПАЛАГИН,
к. т. н. Е. А. РАЗУМОВ-ФРИЗЮК, к. т. н. И. В. ЖАРИКОВА
Украина, Харьковский национальный университет радиоэлектроники
E-mail: iryna.zharikova@nure.ua
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МНОГОЗОНДОВЫХ
УСТРОЙСТВ ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ
КОМПОНЕНТОВ С ШАРИКОВЫМИ ВЫВОДАМИ
Актуальным направлением совершенствова-
ния методов электрического контроля электрон-
ных компонентов является разработка многозон-
довых подключающих устройств (МПУ) [1, 2].
Такие устройства призваны решить проблему
миниатюризации измерительного оборудования
на приборостроительных предприятиях за счет
новаторских конструктивно-технологических
ðåшåíèé [3—5]. В чàñòíîñòè, МПÓ мîãóò быòь
использованы для тестирования поверхностно-
мîíòèðóåмыõ мèêðîñõåм â êîðïóñàõ BGA — мè-
кросхем с шариковыми выводами. Количество
выводов таких компонентов постоянно увели-
чивается, что усложняет процесс их электриче-
ского контроля, повышая при этом стоимость
устройств контроля [6].
Авторами разработаны МПУ, предназначенные
для входного и функционального контроля элек-
тронных компонентов. Отличительной особенно-
стью данных устройств является их исполнение
в виде гибких многослойных шлейфов, изготов-
ленных на основе фольгированного полиимида.
Предложенные конструктивно-технологические
решения детально описаны в нескольких работах
[7—11]. В дàííîé ñòàòьå ïðåдñòàâëåíы íîâыå ðå-
зультаты, полученные при проектировании и из-
готовлении опытных образцов МПУ.
êонструктивно-технологические
особенности МПУ
Одним из преимуществ МПУ является спе-
циальная форма контактного зонда. В предыду-
щих наших работах описывались МПУ с зонда-
мè, ðàñщåïëåííымè íà чåòыðå чàñòè [7—9, 11].
Они были запатентованы и предназначались для
обеспечения возможности самомониторинга те-
стирующего устройства, а также для надежного
В продолжение работ авторов по проектированию многозондового подключающего устройства для
контроля изделий с матричными шариковыми выводами, представлены новые результаты исследо-
ваний опытного образца устройства. Предложено изменить форму зонда для снижения трудоем-
кости проектирования МПУ. Разработана коммутационная плата с ZIP-разъемами для подключе-
ния МПУ к автоматизированному измерительному устройству.
Ключевые слова: электронные компоненты, BGA, многозондовое подключающее устройство, те-
стирование, контактирование, гибкий шлейф, полиимид фольгированный.
контактирования с шариковым выводом за счет
достаточной площади контакта. Однако трудо-
емкость проектирования МПУ с такими зондами
была большой за счет высокой сложности трас-
сировки многослойного подключающего полии-
мидного шлейфа. Поэтому при разработке оче-
редной топологии было принято решение пере-
йти на новую форму зонда, состоящего из двух
частей (рис. 1). Подобное расщепление зонда по-
зволяет осуществить самотестирование системы
контроля, поскольку сигнал на автоматизирован-
ном измерительном комплексе (àèê), куда под-
ключается МПУ, будет регистрироваться толь-
ко в том случае, если части зонда будут между
ñîбîé ñîåдèíåíы ýëåêòðèчåñêè — â мîмåíò êîí-
тактирования с шариковым выводом микросхе-
мы в корпусе BGA.
DOI: 10.15222/TKEA2016.2-3.15
Рис. 1. Форма зонда (а) и фотография контактно-
го поля (б) МПУ
а)
б)
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2016, ¹ 2–3
16
Ýëåêòðîííûå ñðåäñòâà: èññëåäîâàíèЯ, ðàçðàáîòêè
ISSN 2225-5818
Прижатие контактного поля с описанными
зондами к объекту контроля осуществляется сжа-
тым воздухом в специально спроектированном
корпусе МПУ, что позволяет обеспечивать оди-
íàêîâóю ñèëó ïðèжàòèÿ âñåõ зîíдîâ (0,03—0,3 Н
íà êàждыé êîíòàêò «зîíд — шàðèêîâыé âыâîд
мèêðîñõåмы») [7, 12]. Бëàãîдàðÿ îдèíàêîâîмó
контактному давлению в контактных парах ко-
личество ошибок во время контроля значитель-
но снижается по сравнению с другими устрой-
ствами контроля с неперемещаемыми контак-
тами. Помимо этого, МПУ также обеспечивает
отсутствие деформации шариковых выводов во
время контактирования за счет использования
плоской формы зондов вместо подпружиненных
иголок, применяемых в конструкциях аналогич-
ного назначения [6].
Прижимающая пластина МПУ
Для реализации преимуществ МПУ немало-
важную роль играет топология прижимающей
пластины, представляющей собой многослой-
ный гибкий шлейф на основе фольгированно-
го полиимида.
Варианты топологии опытного образца при-
жимающей пластины разрабатывались под те-
ñòèðîâàíèå мèêðîñõåм â êîðïóñàõ FG-320 ñ êî-
ëèчåñòâîм âыâîдîâ, ðàâíым 320, è шàãîм èõ
размещения 1 мм. Диаметр шарикового выво-
дà — 600 мêм [13].
В качестве материала прижимающей пласти-
ны для нового опытного образца выбран фоль-
ãèðîâàííыé ïîëèèмèд ФÄИ-А-35 (òîëщèíà ñëîÿ
полиимида 15 мкм и алюминия 20 мкм) [14], ко-
торый характеризуется достаточной гибкостью и
при этом стабильностью электрических характе-
ристик. Трассировка выполнена проводниками
шèðèíîé 70 мêм, мèíèмàëьíîå ðàññòîÿíèå мåж-
дó êîòîðымè òàêжå ñîñòàâëÿåò 70 мêм (рис. 2).
Методы создания многослойных фольгиро-
ванных шлейфов из полиимида широко приме-
няются в микроэлектронике, в частности, техно-
логия создания многослойных коммутационных
плат на основе односторонней лакофольгирован-
ной полиимидной пленки разработана в харьков-
ском НИТИ Приборостроения. Изготовление
гибких носителей производится с помощью ме-
тода двусторонней фотолитографии.
Для разработки прижимающей пластины с
указанными параметрами достаточно двухслой-
ной трассировки. В первом (верхнем) слое на-
ходятся зонды и часть проводников. Поскольку
алюминий быстро окисляется, для предотвраще-
ния окисления и обеспечения надежного соеди-
нения при контактировании с шариковыми вы-
водами объекта контроля зонды МПУ гальва-
ническим способом покрываются никелем тол-
щèíîé 5—10 мêм. Вòîðîé ñëîé èñïîëьзóåòñÿ
для трассировки оставшейся части проводников.
Межслойные соединения проводников осущест-
вляются ультразвуковой сваркой через окна в
изоляции размерами 200×200 мкм. Слои склеи-
ваются полиимидным клеем.
Внешние концы прижимающей пластины
МПУ армируются восемнадцатью 40-выводными
ZIF-разъемами (шаг контактируемых проводни-
ков 500 мкм), необходимыми для подключения
полиимидного шлейфа к АИК (рис. 3). Такое
количество разъемов связано с тем, что от кон-
тактного поля МПУ к АИК идут 640 проводни-
êîâ (ñîãëàñíî êîíñòðóêцèè зîíдà — ïî дâà îò
êàждîãî èз 320 êîíòðîëèðóåмыõ âыâîдîâ мèêðî-
ñõåмы â êîðïóñå FG-320). Эòè ïðîâîдíèêè ðàз-
ведены на обе стороны подключающей пласти-
ны МПУ в двух слоях. Стоит отметить, что при
разработке способа подключения МПУ к автома-
тизированному измерительному комплексу была
разработана специальная коммутационная пла-
та на жестком основании с установленными на
ней 40-выводными ZIF-разъемами, предполага-
ющая потенциальную возможность подключения
Рис. 2. Топология прижимающей пластины МПУ:
а — ïåðâыé ñëîé; б — âòîðîé ñëîé; в — êîíòàêòíыå
элементы
а)
б)
в)
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2016, ¹ 2–3
17
Ýëåêòðîííûå ñðåäñòâà: èññëåäîâàíèЯ, ðàçðàáîòêè
ISSN 2225-5818
МПУ к большему количеству выводов при кон-
троле других электронных компонентов (рис. 4).
Таким образом, общее количество проводников
ïîдêëючàющåé ïëàñòèíы МПÓ ðàâíî 720, чàñòь
которых не несут информации, а служат для на-
дежного механического соединения с имеющей-
ся типовой оснасткой.
Разработанный шлейф имеет две оси сим-
метрии, таким образом, проводниковая систе-
ма и контактные элементы в каждой из че-
тырех частей шлейфа повторяют друг друга.
При этом наиболее дорогостоящей операцией
при изготовлении подобных шлейфов являет-
ся межслойная сварка. Поэтому при изготов-
лении опытного образца прижимающей пла-
стины МПУ (рис. 5) с целью снижения его
себестоимости было принято решение отка-
заться от изготовления части шлейфов под-
ключения к ZIF-разъемам и подключать к из-
мерительному комплексу только четвертую
часть проводников, чего вполне достаточно
для проверки качества контактирования шари-
ковых выводов контролируемой микросхемы
с зондами МПУ.
àнализ качества контактирования зондов
МПУ с шариковыми выводами
Важным требованием к МПУ является обе-
спечение необходимых электрических параме-
тров: сопротивления проводников, паразитной
емкости, временных и частотных характеристик.
Одной из основных проблем, возникающих во
время контроля компонентов BGA, является по-
лучение стабильного переходного сопротивления
в зоне контакта. Поэтому при оценивании эксплу-
атационной надежности подключающего устрой-
ства немаловажную роль играет исследование
распределения сопротивления контактов [11, 15].
Нами было исследовано влияние давления
в корпусе МПУ на величину переходного со-
противления в зоне контакта «шариковый вы-
âîд — ïîëèèмèдíыé шëåéф» [11].
Для измерения переходного сопротивле-
ния использовались макеты BGA-компонентов
(«dummies»), была вскрыта их крышка, что
обеспечило доступ к контактам с двух сторон.
Измерения проводились для разного числа под-
ключаемых к МПУ выводов. К контактам по-
стоянно были припаяны проводники.
Для проведения измерений был использован
четырехзондовый метод, который позволяет ис-
ключить влияние сопротивления соединитель-
ных проводов вольтметра ввиду его большого
входного сопротивления, а сопротивления сое-
дèíèòåëьíыõ ïðîâîдîâ èñòîчíèêà òîêà — ïóòåм
подстройки нужной величины тока, обеспечивая
устранение погрешностей измерений.
Суть эксперимента заключается в анализе из-
менения сопротивления в зависимости от изме-
нения давления в контактной группе «шарико-
âыé âыâîд — ïîëèèмèдíàÿ ïëåíêà». Äëÿ îбå-
спечения необходимого давления использова-
лись разновесы от 1 до 150 г.
На рис. 6, а представлены кривые, построен-
ные по результатам шести измерений, для груп-
пы контролируемых выводов из двадцати кон-
тактов в целом, а на рис. 6, б — óñðåдíåííыå
результаты полученных значений, исходя из рас-
чета давления на каждый контактный элемент
в отдельности.
Из полученных зависимостей следует, что при
ñèëå ïðèжàòèÿ êàждîãî êîíòàêòà îò 0,01 дî 0,03 Н
сопротивление в области контакта резко падает,
Рис. 4. Коммутационный модуль
Рис. 5. Топология (а) и общий вид (б) опытного
образца прижимающей пластины МПУ
а)
б)
Рèñ. 3. Пîдêëючåíèå шëåéфà îïыòíîãî îбðàзцà
к ZIF-разъему
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2016, ¹ 2–3
18
Ýëåêòðîííûå ñðåäñòâà: èññëåäîâàíèЯ, ðàçðàáîòêè
ISSN 2225-5818
à â èíòåðâàëå îò 0,03 дî 0,09 Н — òàêжå ïðî-
должает падать, но уже достаточно медленно.
Проанализировав полученные результаты,
а также требования стандарта [12] к величине
контактного усилия при контроле электронных
компонентов с использованием многозондовых
подключающих устройств, можно сделать вывод,
что в корпусе разработанного МПУ при прижа-
тии подключающего шлейфа к BGA-компоненту
сжатым воздухом значение силы, действующей
на один шариковый вывод, должно составлять
íå мåíåå 0,03 Н. Пðè ýòîм дëÿ êîíòðîëÿ мèêðî-
ñõåмы â êîðïóñå FG-320, ïëîщàдь êîíòàêòíîé
зоны которой составляет около 400 мм2, мини-
мальное давление в корпусе МПУ должно быть
равным 0,024 МПа.
Важным параметром с точки зрения надеж-
ности контактирования зонда МПУ с контроли-
руемым шариковым выводом является точность
их совмещения. Исследование данного параме-
тра проводилось авторами для зондов, разделен-
ных на четыре части [11]. Очевидно, что при пе-
реходе от такой контактной площадки к зонду,
состоящему из двух частей, существенных изме-
нений в работе МПУ наблюдаться не будет, по-
скольку в обоих случаях контакты изготовлены
из одинаковых материалов, а размеры контак-
тов отличаются незначительно.
Геометрическая модель смещения шарико-
вого вывода относительно зонда МПУ показа-
на на рис. 7.
Рассчитав значение приращения переходно-
го сопротивления DR в контактной группе от-
носительно начальной величины сопротивле-
ния (при нулевом смещении), можно опреде-
лить максимально возможные значения гори-
зонтального смещения шарикового вывода от-
носительно зонда МПУ вдоль оси Х и углово-
го смещения a шарикового вывода относитель-
но зонда МПУ вдоль оси Y, при которых бу-
дет сохраняться стабильный электрический кон-
такт. Таким образом, максимально допустимое
значение приращения переходного сопротивле-
ния DRгр в области контакта будет составлять
около 0,001 Ом [11]. Как уже отмечалось, дан-
ные, полученные для зонда, расщепленного на
четыре части, отображают также реальный ди-
апазон величин переходного сопротивления при
контактировании с контролируемым выводом
микросхемы с использованием предложенного
МПУ с новой формой зонда.
çаключение
Таким образом, благодаря предложенной но-
вой форме зонда МПУ для контроля микросхем
с шариковыми выводами удалось упростить то-
пологию прижимающей пластины.
Разработанная коммутационная плата с ZIF-
разъемами позволяет реализовать подключение
МПУ к автоматизированному измерительному
0,120
0,116
0,112
0,108
0,104
0 0,4 0,8 1,2 1,6
Сила, Н
С
оп
ро
ти
вл
ен
ие
,
м
О
м
0,114
0,112
0,110
0,108
0,106
0 0,02 0,04 0,06 0,08
Сила, Н
С
оп
ро
ти
вл
ен
ие
,
м
О
м
Рèñ. 7. Смåщåíèå âыâîдà мèêðîñõåмы îòíîñèòåëь-
но зонда МПУ
Рис. 6. Изменение величины переходного сопротивления в зависимости от давления в корпусе МПУ,
построенные по результатам шести измерений (а), и усредненные результаты (б)
а) б)
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2016, ¹ 2–3
19
Ýëåêòðîííûå ñðåäñòâà: èññëåäîâàíèЯ, ðàçðàáîòêè
ISSN 2225-5818
комплексу, обеспечивая также возможность при-
менения МПУ в будущем для тестирования дру-
гих электронных компонентов с большим коли-
чеством выводов.
Полученные в ходе экспериментальных ис-
следований и моделирования результаты обо-
сновывают основные требования к МПУ, кото-
рые необходимо соблюдать при его подключе-
нии к объекту контроля.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ
1. Семенец В. В., Кратц Дж., Невлюдов И. Ш., Палагин
В. А. Технология межсоединений электронной аппаратуры:
Óчåб. дëÿ âóзîâ.— Хàðьêîâ: СМИÒ, 2005.
2. Невлюдов И. Ш., Андрусевич А. А., Палагин В. А.
Мèêðîýëåêòðîмåõàíèчåñêèå ñèñòåмы è íàíîòåõíîëîãèè.—
Хàðьêîâ: Êîëëåãèóм, 2007.
3. Пàò. 95190 Óêðàїíè. Міêðîåëåêòðîмåõàíічíèé бà-
ãàòîзîíдîâèé ïідмèêàëьíèé ïðèñòðіé / В. Н. Бîðщîâ òà
іí.— 2011.— Бюë. ¹ 13.
4. Пàò. 97538 Óêðàїíè. Міêðîåëåêòðîмåõàíічíèé бàãà-
òîзîíдîâèé êîíòàêòíèé ïðèñòðіé / В. Н. Бîðщîâ òà іí.—
2012. – Бюë. ¹ 18.
5. Пàò. 98539 Óêðàїíè. МЕМС-іíòåðфåéñ бàãàòîòîч-
êîâèõ àâòîмàòèчíèõ êîíòðîëюючèõ êîмïëåêñіâ / І. В.
Жàðіêîâà òà іí.— 2012. – Бюë. ¹ 10.
6. Чин-Май Ко, Минг-Кун Чень, Ю-Цзунг Хуанг, Шень-
Ли Фу. Надежность тестирования BGA-компонентов //
Òåõíî ëîãèè â ýëåêòðîííîé ïðîмышëåííîñòè.— 2009.— ¹ 4.—
С. 38—42.
7. Нåâëюдîâ И. Ш., Пàëàãèí В. А., Рàзóмîâ-Фðèзюê
Е. А. и др. Подключающее МЭМС-устройство для контро-
ля BGA-компонентов // Технология и конструирование
â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå.— 2012.— ¹ 1.— С. 54—56.
8. Nevliudov I. Sh., Palagin V. A., Razumov-Frizjuk E. A.,
Zharikova I. V. MEMS intellect multiprobes contacting
devices for electrical checking-up of multilayers commutative
boards and BGA/CSP electronic components // Proc. of
IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2012).—
Ukraine, Kharkov.— 2013.— Р. 483—485.
9. Нåâëюдîâ И. Ш., Пàëàãèí В. А., Рàзóмîâ-Фðèзюê
Е. А. и др. Топология гибкого шлейфа для подключения
к автоматизированным измерительным комплексам микро-
ñõåм êîðïóñå FG-320 // Òåõíîëîãèÿ ïðèбîðîñòðîåíèÿ.—
2012.— ¹1.— С. 21—25.
10. Жарикова И. В., Курапов С. В., Невлюдов И. Ш.
и др. Трассировка подключающей пластины много-
зондового устройства контроля BGA-компонентов //
Віñíèê Зàïîðізьêîãî íàціîíàëьíîãî óíіâåðñèòåòó. Фізèêî-
мàòåмàòèчíі íàóêè.— 2013.— ¹ 2.— С. 28—36.
11. Жàðіêîâà І. В. Бàãàòîзîíдîâі ïідмèêàëьíі ïðèñòðîї
дëÿ åëåêòðèчíîãî êîíòðîëю âèðîбіâ åëåêòðîííîї òåõíіêè
/ Аâòîðåф. дèñ. ... êàíд. òåõí. íàóê.— Хàðê. íàц. óí-ò
ðàдіîåëåêòðîíіêè.— 2013.
12. ОСÒ 1114.1011-99. Мèêðîñõåмы èíòåãðàëьíыå.
Система и методы статистического контроля и регулирова-
íèÿ òåõíîëîãèчåñêîю ïðîцåññà.— Мîñêâà: ЦНИИ 22, 1999.
13. Fine Pitch BGA (FG320/ FGG320) Package //
Xilinx, Inc.— PK071 (v1.2.1).— 2005.
14. ÒÓ 11-83 ЫÓО.037.108 ÒÓ «ФÄИ-А».
15. Lumbantobing A., Kogut L., Komvopoulos K.
Electrical Contact Resistance as a Diagnostic Tool for MEMS
Contact Interfaces // Journal of Microelectromechanical
Systems.— 2004.— Vol. 13, iss. 6.— Р. 977—987.— http://
dx.doi.org/:10.1109/JMEMS.2004.838388
Дата поступления рукописи
в редакцию 09.02 2016 г.
І. Ш. НЕВЛЮДОВ, В. А. ПАЛАГІН, Є. А. РАЗУМОВ-ФРИЗЮК, І. В. ЖАРІКОВА
Óêðàїíà, Хàðêіâñьêèé íàціîíàëьíèé óíіâåðñèòåò ðàдіîåëåêòðîíіêè
E-mail: iryna.zharikova@nure.ua
ПРОЕÊÒÓВАННЯ БАГАÒОЗОНÄОВИХ ПРИСÒРОЇВ ДЛЯ ТЕСТУВАННЯ
ЕЛЕÊÒРОННИХ ÊОМПОНЕНÒІВ З ÊÓЛЬÊОВИМИ ВИВОÄАМИ
В продовження робіт авторів з проектування багатозондового підмикального пристрою (БПП) для кон-
тролю виробів з матричними кульковими виводами, представлено нові результати досліджень експере-
ментального зразка пристрою. Запропоновано змінити форму зонда для зниження трудомісткості про-
ектування БПП. Розроблено комутаційну плату з ZIP-роз'ємами для підключення БПП до автомати-
зованого вимірювального пристрою.
Ключові слова: електронні компоненти, BGA, багатозондовий підмикальний пристрій, тестування, кон-
тактування, гнучкий шлейф, поліімід.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2016, ¹ 2–3
20
Ýëåêòðîííûå ñðåäñòâà: èññëåäîâàíèЯ, ðàçðàáîòêè
ISSN 2225-5818
REFERENCES
1. Semenets V. V., Kratts Dzh., Nevlyudov I. Sh., Palagin
V. A. Tekhnologiya mezhsoedinenii elektronnoi apparatury.
Ucheb. dlya vuzov [Interconnection technology of electronic
devices]. Kharkov, SMIT, 2005, 432 p. (Rus)
2. Nevliudov I. Sh., Andrusevich A. A., Palagin V. А.
Mikroelektromekhanicheskie sistemy i nanotekhnologii
[Microelectromechanical systems and nanotechnologies].
Kharkov, Collegium, 2007, 268 p. (Rus)
3. Borshchov V. N. et al. [Microelectromechanical multi-
probes connecting device]. Patent UA no. 95190, 2011. (Ukr)
4. Borshchov V. N. et al. [Microelectromechanical multi-
probes contact device]. Patent UA no. 97538, 2011. (Ukr)
5. Zharikova I. V. et al. [MEMS-interface of multipoint
automatic testing equipment]. Patent UA no. 98539, 2012.
6. Ching-Mai Ko, Ming-Kun Chen, Yu-Jung Huang, Shen-
Li Fu. [BGA-components testing reliability]. Tekhnologii v
elektronnoi promyshlennosti, 2009, no. 4, pp. 38-42. (Rus)
7. Nevlyudov I. Sh., Martynyak R. M., Palagin V. A.,
Slobodyan B. S., Razumov-Frizyuk E. A., Zharikova I. V.,
Dmytriv M. I., Belyaev A. S. [Connecting MEMS device
for BGA components functional testing]. Tekhnologiya i
Konstruirovanie v Elektronnoi Apparature, 2012, no. 1,
pp. 54-56. (Rus)
8. Nevliudov I. Sh., Palagin V. A., Razumov-Frizjuk E.
A., Zharikova I. V. MEMS intellect multiprobes contacting
devices for electrical checking-up of multilayers commuta-
tive boards and BGA/CSP electronic components. Proc. of
IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2012).
Ukraine, Kharkov, 2013, pp. 483-485.
9. Nevliudov I. Sh., Palagin V. A., Razumov-Frizjuk E. A.,
Zharikova I. V., Borshchov V. N. [Flexible PCB topology for chip
package FG-320 connection to automated measuring complexes].
Technologia Priborostroenia, 2012, no. 1, pp. 21-25. (Rus)
10. Zharikova I. V., Kurapov S. V., Nevlyudov I. S.,
Palagin V. A., Razumov-Frizyuk E. A., Chechenia V. S.
[Tracing of connecting plate of multiprobe device of control
of BGA-components]. Visnyk of Zaporizhzhya National
University. Physical and mathematical Sciences, 2013, no. 2,
pp. 28-36. (Rus)
11. Zharikova I. V. Bagatozondovі pіdmikal’nі pristroyi
dlyа elektrichnogo kontrolyu virobіv elektronnoyi tekhnіki.
Avtoref. dis. ... kand. tekhn. nauk. [The multiprobes connect-
ing devices for electrical testing of electronic devices. PhD
diss.]. Kharkiv, 2013, 22 p. (Ukr)
12. Standard 1114.1011-99 [Microcircuits integrated. The
system and methods of statistical control and process control].
Moskow, TzNII 22, 1999, 78 p.
13. Fine Pitch BGA (FG320/ FGG320) Package. Xilinx,
Inc., PK071 (v1.2.1), 2005.
14. Tekhnicheskie usloviyà 11-83 ЫÓО.037.108 ÒÓ
«ФДИ-А».
15. Lumbantobing A., Kogut L., Komvopoulos K.
Electrical contact resistance as a diagnostic tool for MEMS
contact interfaces. Journal of Microelectromechanical
Systems, 2004, vol. 13, iss. 6, pp. 977-987. http://dx.doi.
org/:10.1109/JMEMS.2004.838388
I. Sh. NEVLYUDOV, V. A. PALAGIN,
E. A. RAZUMOV-FRIZYUK, I. V. ZHARIKOVA
Ukraine, Kharkiv National University of Radio Electronics
E-mail: iryna.zharikova@nure.ua
DESIGN OF MULTIPROBE DEVICES FOR ELECTRONIC COMPONENTS
WITH BALL LEADS TESTING
In the article design and technological features of multiprobe connecting device for testing the electronic
components with matrix ball leads are described and substantiated. Such test fixture has probes made as two
separated flatcontact lands that can be used for testing BGA/CSP components or microelectromechanical
devices. Only in case, when two parts of probe contact lands are pressed to according lead of electronic
component, electrical circuit between them closes. This fact confirms presence of contact between testing
fixture probe and tested lead of BGA device and can be considered as way of testing reliability increasing.
Due to the proposed new form of contact probe for electronic component testing it became possible to simplify
the topology of connecting circuit board.
Developed commutative board with ZIF connectors allows realizing multiprobe device connection to automated
measuring systems, providing also the possibility of its future application to test other electronic components
with more leads. Also the results of experimental and modeling research of developed device prototype are
presented and explained. Obtained results substantiate the basic requirements for the multiprobe connecting
device that should be observed during its contacting to the unit under test.
Designed test fixture is more simple and cheap in comparison with its analogues. Also developed method of
testing effectively provides the necessary contact pressure between test fixture and unit under test without
hazard of its deformation which can appear in similar devices.
Keywords: electronic components, BGA, multiprobe connecting device, testing, contacting, flexible PCB,
polyimide.
DOI: 10.15222/TKEA2016.2-3.15
UDC 621.317
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-115676 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2225-5818 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:24:13Z |
| publishDate | 2016 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Невлюдов, И.Ш. Палагин, В.А. Разумов-Фризюк, Е.А. Жарикова, И.В. 2017-04-09T15:24:55Z 2017-04-09T15:24:55Z 2016 Проектирование многозондовых устройств для тестирования электронных компонентов с шариковыми выводами / И.Ш. Невлюдов, В.А. Палагин, Е.А. Разумов-Фризюк, И.В. Жарикова // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2016. — № 2-3. — С. 15-20. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 2225-5818 DOI: 10.15222/TKEA2016.2-3.15 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115676 621.317 В продолжение работ авторов по проектированию многозондового подключающего устройства для контроля изделий с матричными шариковыми выводами, представлены новые результаты исследований опытного образца устройства. Предложено изменить форму зонда для снижения трудоемкости проектирования МПУ. Разработана коммутационная плата с ZIP-разъемами для подключения МПУ к автоматизированному измерительному устройству. В продовження робіт авторів з проектування багатозондового підмикального пристрою (БПП) для контролю виробів з матричними кульковими виводами, представлено нові результати досліджень експерементального зразка пристрою. Запропоновано змінити форму зонда для зниження трудомісткості проектування БПП. Розроблено комутаційну плату з ZIP-роз'ємами для підключення БПП до автоматизованого вимірювального пристрою. In the article design and technological features of multiprobe connecting device for testing the electronic components with matrix ball leads are described and substantiated. Such test fixture has probes made as two separated flatcontact lands that can be used for testing BGA/CSP components or microelectromechanical devices. Only in case, when two parts of probe contact lands are pressed to according lead of electronic component, electrical circuit between them closes. This fact confirms presence of contact between testing fixture probe and tested lead of BGA device and can be considered as way of testing reliability increasing. Due to the proposed new form of contact probe for electronic component testing it became possible to simplify the topology of connecting circuit board. Developed commutative board with ZIF connectors allows realizing multiprobe device connection to automated measuring systems, providing also the possibility of its future application to test other electronic components with more leads. Also the results of experimental and modeling research of developed device prototype are presented and explained. Obtained results substantiate the basic requirements for the multiprobe connecting device that should be observed during its contacting to the unit under test. Designed test fixture is more simple and cheap in comparison with its analogues. Also developed method of testing effectively provides the necessary contact pressure between test fixture and unit under test without hazard of its deformation which can appear in similar devices. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Электронные средства: исследования, разработки Проектирование многозондовых устройств для тестирования электронных компонентов с шариковыми выводами Проектування багатозондових пристроїв для тестування електронних компонентів з кульковими виводами Design of multiprobe devices for electronic components with ball leads testing Article published earlier |
| spellingShingle | Проектирование многозондовых устройств для тестирования электронных компонентов с шариковыми выводами Невлюдов, И.Ш. Палагин, В.А. Разумов-Фризюк, Е.А. Жарикова, И.В. Электронные средства: исследования, разработки |
| title | Проектирование многозондовых устройств для тестирования электронных компонентов с шариковыми выводами |
| title_alt | Проектування багатозондових пристроїв для тестування електронних компонентів з кульковими виводами Design of multiprobe devices for electronic components with ball leads testing |
| title_full | Проектирование многозондовых устройств для тестирования электронных компонентов с шариковыми выводами |
| title_fullStr | Проектирование многозондовых устройств для тестирования электронных компонентов с шариковыми выводами |
| title_full_unstemmed | Проектирование многозондовых устройств для тестирования электронных компонентов с шариковыми выводами |
| title_short | Проектирование многозондовых устройств для тестирования электронных компонентов с шариковыми выводами |
| title_sort | проектирование многозондовых устройств для тестирования электронных компонентов с шариковыми выводами |
| topic | Электронные средства: исследования, разработки |
| topic_facet | Электронные средства: исследования, разработки |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115676 |
| work_keys_str_mv | AT nevlûdoviš proektirovaniemnogozondovyhustroistvdlâtestirovaniâélektronnyhkomponentovsšarikovymivyvodami AT palaginva proektirovaniemnogozondovyhustroistvdlâtestirovaniâélektronnyhkomponentovsšarikovymivyvodami AT razumovfrizûkea proektirovaniemnogozondovyhustroistvdlâtestirovaniâélektronnyhkomponentovsšarikovymivyvodami AT žarikovaiv proektirovaniemnogozondovyhustroistvdlâtestirovaniâélektronnyhkomponentovsšarikovymivyvodami AT nevlûdoviš proektuvannâbagatozondovihpristroívdlâtestuvannâelektronnihkomponentívzkulʹkovimivivodami AT palaginva proektuvannâbagatozondovihpristroívdlâtestuvannâelektronnihkomponentívzkulʹkovimivivodami AT razumovfrizûkea proektuvannâbagatozondovihpristroívdlâtestuvannâelektronnihkomponentívzkulʹkovimivivodami AT žarikovaiv proektuvannâbagatozondovihpristroívdlâtestuvannâelektronnihkomponentívzkulʹkovimivivodami AT nevlûdoviš designofmultiprobedevicesforelectroniccomponentswithballleadstesting AT palaginva designofmultiprobedevicesforelectroniccomponentswithballleadstesting AT razumovfrizûkea designofmultiprobedevicesforelectroniccomponentswithballleadstesting AT žarikovaiv designofmultiprobedevicesforelectroniccomponentswithballleadstesting |