Brevet FR2083455A1 — publié le 19711217

t 2083455 L'invention concerne tine machine pour le contrôle et la retouche d'éléments de circuits intégrés hybrides fabriqués par dépôt j de films minces sur des plaquettes de support, machine qui comprend des moyens de retouché capables d'effectuer la retouche en enlevant 5 une partie du film mince. la nature et la géométrie des circuits intégrés nécessitent des travaux longs et d'une extrême précision. Par exemple, le contrôle de la valeur des résistances doit s'effectuer individuellement au moyen d'appareillages de mesure très précis. En outre, 10 le dépôt du film mince est difficilement calibré, spécialement quant à l'épaisseur, ce qui fait que souvent la valeur des résistances sort des limites de tolérance voulues. Pour éviter des écarts excessifs, il a déjà été proposé de retoucher les résistances de valeur inadmissible en enlevant une partie du film mince. 15 Oette opération aussi est très laborieuse et délicate étant donné que l'on doit l'effectuer sur la résistance seule en positionnant cette dernière à l'aide de microscopes tandis que la résistance ainsi retouchée doit alors à nouveau être contrôlée par l'appareillage de mesure. 20 En outre, le développement de circuits intégrés nécessite des méthodes de fabrication le plus possible automatisées qu'on ne peut pas obtenir avec les appareillages connus. Le problème technique que l'invention se propose de résoudre est de créer une machine capable d'effectuer le contrôle et la 25 retouche des éléments du circuit de la façon la plus automatique possible. Ce problème technique est résolu par la machine selon l'invention qui est caractérisée par des moyens de mesure capables d'effectuer la mesure de l'élément à retoucher, pratiquement pen-30 dant l'actionnement des moyens de retouche, ces moyens de mesure étant capables de contrôler l'actionnement des moyens de retouche. Selon une autre caractéristique de l'invention, la machine comprend un dispositif de mesure capable de mesurer les éléments à retoucher et de mémoriser les conditions de valeur en tolérance, 35 de valeur à retoucher,et de valeur non retouchable. Dans le cas d'une plaquette contenant de multiples socles de circuits intégrés, une mémoire est prévue pour mémoriser les conditions de tolérances et de retouches pour chaque élément d'un socle où il n'existe pas d'éléments à rejeter, cette retouche étant 40 strictement limitée aux seuls éléments à retoucher. 11 0956$ 2 2083455 Selon une autre caractéristique de 1* invention, la machine comprend un dispositif servant à positionner sur un support une plaquette à contrôler et à retoucher, le support étant creux et étant relié à une prise de vide permettant de fixer la plaquette 5 sur ce support, le support étant conçu pour se placer dans le dispositif de mesure et dans la disposition de retouche à l'aide de goujons. Ces autres caractéristiques de l'invention ainsi que d'autres seront décrites à propos d'un mode d'exécution préféré en se 10 référant aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs : La figure 1 est une élévation de face d'une machine pour le contrôle et la retouche des résistances de circuits intégrés selon l'invention ; 15 La figure 2 est une vue en plan de la machine de la figure 1 ; La figure 3 est une élévation partiellement en coupe et à plus grande échelle d'un premier dispositif de la machine ; La figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3 ; 20 La figure 5 est une coupe partielle suivant la ligne V-Y de la figure 3 ; la figure 6 est une élévation,partiellement en coupe et à plus grande échelle, d'un deuxième dispositif de la machine ; La figure 7 est une vue latérale du dispositif de la figure 25 6 ; La figure 8 est une vue eh plan d'un détail du dispositif de la figure 6 ; La figure 9 est une coupe suivant la ligne IX-IX de la figure 7 j 30 La figure 10 est une vue en plan d'tm dispositif auxiliaire de la machine à échelle encore plus grande ; Les figures 11 et 12 sont deux coupes orthogonales entre-elles du dispositif de la figure 10 ; La figure 13 est une élévation de face, partiellement en 35 coupe et à plus grande échelle, d'un troisième dispositif de la machine ; La figure 14 est une vue latérale du dispositif de la figure 13 I La figure 15 est une vue en plan du' dispositif de la figure 40 13 } 71 09569 3 2083455 la figure 16 est un détail, à échelle encore plus grande du dispositif de la figure 13 ; La figure 17 est un schéma-bloca de la commande électronique de la machine ; 5 La figure 18 représente à plus grande échelle un circuit intégré, les résistances de celui-ci étant prévues pour être contrôlées et retouchées par la machine de la figure 1. La machine selon l'invention est conçue pour contrôler et retouoher les résistances de circuits intégrés hybrides fabriqués 10 par le procédé brièvement décrit ci-après. En particulier, on fabrique un circuit déterminé en partant de plaquettes d'alumine vitrifiée dont une est indiquée par 16 sur la figure 18. Chaque plaquette 16 mesurant environ 50 x 50 mm constitue le substrat de douze socles 17 destinés à autant de 15 circuits intégrés semblables entre-eux, disposés sur deux files de six socles. Les conducteurs de chaque socle 17 sont constitués par un dépôt d'une couche de nickel-chrome obtenue par vaporisation sous vide et recouverte d'une couche d'or obtenue en partie par vapori-20 sation sous vide, après quoi les éléments de circuit, donc la forme du circuit, sont obtenus par photogravure. L'épaisseur des éléments de circuit ainsi obtenus est augmentée ensuite par un dépôt électrolytique d'or sur une épaisseur d'environ 3,5 microns. Chaque socle 17 d'un circuit intégré comprend des zones 18 25 destinées à la connexion d'éléments semi-conducteurs et des aires étendues 19 de dépôt de nickel-chrome-or dont la résistance est négligeable, et des connexions de ce dépôt, indiquées par Rj, , R^..... qui constituent les résistances proprement dites du circuit. Normalement, on peut prévoir jusqu'à douze résistances 30 pour chaque sodé. La valeur des résistances ainsi obtenues est légèrement inférieure à la valeur prévue, de façon que l'on puisse effectuer des retouches de la résistance en enlevant une partie du dépôt de nickel-chrome-or. A cet effet, chaque résistance Rj, R2„.. est munie d'un gradin 20 disposé entre deux zones de largeurs 35 différentes. On enlève le dépôt en agissant sur le gradin 20 de manière à augmenter la zone d'épaisseur moindre et donc à augmenter la valeur de la résistance. La machine à contrôler et à retoucher les résistances fonctionne sur une plaquette 16 qui contient douze socles 17 d'autant 40 de circuits intégrés. Elle comprend un premier dispositif 21 (fi- 71 09S69 4 2083453 ^ure 1) pour le positionnement et l'alignement de la plaquette 1-sur un système de goujons, à l'aide d'un microscope à deux objectifs 22. la machine comprend en outre ma deuxième dispositif 23 pour le contrôle successif des résistances Rj ^12* Ce disposi- 5 tif détermine la -valeur de chaque résistance et mémorise une information qui classe les résistances selon qu'elles sont dans les tolérances ou qu'elles sont à retoucher ou qu'elles sont à rejeter parce qu'elles sortait des limites dans lesquelles peut agir la retouche* 10 la machine comprend en outre un dispositif de retouche 24 qui est muni d'une pointe vibrante 25 attaquant par électro-érosion le dépôt de nickel—chrome-or, successivement sur toutes les résistances des douze circuits. la pointe 25 est commandée par l'information mémorisée, en 15 sautant la retouche des résistances qui sont comprises dans un socle 17 dans lequel au moins une résistance a été classée comme à rejeter, ainsi qu'on le verra mieux ci—après. On décrira maintenant la mise en position d'une plaquette, le dispositif 21 de positionnement et d'alignement de la pla-20 quette 16 comprend une plaque de base 27 (figure 3) sur laquelle sont fixés deux goujons d'alignement 28 et 29. le goujon 28 (figure 4) a une section triangulaire tandis que le goujon 29 est circulaire mais présente deux méplats opposés fraisés. Sur les deux goujons 28 et 29, on dispose un support destiné à la plaquette 16 25 et indiqué par la référence 31 * le support 31 est constitué par une plaque inférieure 32 de fozme circulaire qui est munie de deux trous de repérage 33 (figure 3) semblables entre eux. la plaque 32 est en outre munie d'un creux carré 34 (figure 4) dans lequel est disposée une plaque supérieure 36 (figure 3) posée sur ia plaque 30 32. la partie inférieure de la plaque 36 forme une chambre 37 avec le creux 34. la plaque 36 est munie d'une série de 1rous 38 disposés en réseau et prévus pour être recouverts par la plaquette 16. Sur un côté de la plaque inférieure 32 (figure 4) est fixé un tube flexible 39 relié à une pompe à vide (non représentée). 35 la plaquette 16 est munie de deux repères qui doivent être amenés en alignement parfait avec deux repères 41 portés par une plaquette transparente 42, Celle-ci est fixée sur taie barrette 43 qui a son point d'appui sur deux pivots horizontaux 44 d'un châssis fixe 45 et qui est normalement maintenue en position basse 40 par an ressort à lame 46» les objectifs 50 (figure 3) du micro 71 09569 5 2083455 scope 22 sont disposés de manière à encadrer les deux repères 41 (figure 4). Pour le positionnement de la plaquette 16 est prévu un bras 47 à section en C (figure 3) qui a son point d'appui sur via arbre 5 horizontal 48. Sur l'extrémité libre du bras 47 est fixé un pivot 49 sur lequel peut tourner un moyeu 51 faisant corps avec une barrette 52. Celle-ci porte aux deux extrémités deux petits blocs 53 à coefficient de frottement élevé qui sont prévus pour coopérer avec la plaquette 16. 10 Le moyeu 51 est muni d'une gorge dans laquelle s'enroule un câble flexible 54 qui s'enroule en outre sur une gorge analogue portée par un moyeu 56 faisant corps avec une roue dentée hélicoïdale 57 qui peut tourner elle aussi sur l'arbre 48. Les deux extrémités du câble 54 sont reliées à un ressort 58 disposé entre 15 deux ailettes perforées 59 à l'intérieur desquelles passe le câble 54» Les ailettes 59 sont solidaires du bras 47 et constituent les deux arrêts de fin de course du câble 54. L'arbre 48 est fixé sur deux appendices d'un premier chariot 61 qui peut coulisser grâce à des billes, parallèlement au plan de 20 la figure 3, sur deux guides horizontaux en V 62. Un deuxième chariot 63 peut coulisser perpendiculairement au chariot 61 » grâce à des billes, sur deux autres guides ai V 64 (figure 3) d'une plaque 66 fixée à la plaque de base 27. La plaque 66 est munie d'un trou 67 dans lequel se loge un 25 premier pivot sphérique 68 fixé à un levier d'actionnement manuel 69. Celui-ci porte un deuxième pivot sphérique 71 logé dans un trou 72 du chariot 61. Sur ce dernier est fixé un manchon 73 à l'intérieur duquel tourne, par des paliers à roulement, une poignée creuse 74 dont le bord supérieur est moleté ©t à travers 30 laquelle passe le levier 69. Sur le bord inférieur de la poignée 74 est fixée une roue dentée 76 engrenant avec ua pignon 77 qui est solidaire d'une vis sans fin 78 pouvant tourner sur le chariot 61 et engrenant avec la roue hélicoïdale 57. Sur le bras 47 est fixé un pivot 79 sur lequel a son point 35 d'appui un levier 81 relié par l'intermédiaire d'un pion 82 à un deuxième levier 83. Celui-ci a son point d'appui sur un pivot 84 fixé sur un appendice 86 du chariot 61• Un ressort 87 est tendu entre le pion 82 et un appendice 88 du chariot 61. Sur la base 27 sont en outre fixées quatre colonnes 89 portant une plaque 40 d'appui 91 destinée à la main de l'opérateur qui doit actionner 71 09569 e 2083455 le levier 69 et la poignée 74. Pour disposer une plaque 16 à positionner sur le support 31, ■ on soulève d'abord le bras 47 en le faisant tourner autour de l'arbre 48. Quand le pion 82 dépasse la position d'alignement sur 5 le pivot 84 et le ressort 87, celui-ci pousse davantage le bras 47 vers le haut jusqu'à ce qu'il s1appuie contre un épaulement 92 du manchon 73. En soulevant ensuite la plaquette 42 (figure 4) on place le support 31 par les trous 33 sur les goujons d'alignement 28 et 29 10 et on dispose sur la plaque 36 du support 31 la plaquette 16 à aligner en la centrant à vue sur la plaque.36. Ensuite, on abaisse à nouveau la plaquette 42 qui est maintenue dans la position basse par le ressort 46. On abaisse en outre le bras 47 en surmontant au début la tension du ressort 87 (figure 3) qui ensuite maintient 15 le bras 47 et les deux bloos 53 appuyés contre la plaquette 16. l'opérateur commence alors à observer les repères 41 de la plaquette 42 et les repères correspondants de la plaquette 16 qui sont encore déplacés relativement aux repères 41 « Eh outre, l'opérateur, en appuyant la main sur la plaque 91, actionne le 20 levier 69 et la poignée 74 qui, en combinaison, amènent les repères de la plaquette 16 à s'aligner sur les repères 41. En particulier, en agissant sur la poignée 74, on fait tourner la plaquette 16 autour de l'axe du pivot 49. En effet, la roue dentée 76, par l'intermédiaire du pignon 77, fait tourner de façon correspon-25 dante la vis sans fin 78. Celle-ci fait tourner la roue 57 autour de 1*arbre 48 de sorte que le moyeu 56, par l'intermédiaire du câble 54, fait tourner le moyeu 51 en même temps que la barrette 52. Les deux blocs 53 entraînant ainsi la plaquette 16 en rotation autour du pivot 49. 30 Par contre, en actionnant le levier 69, on effectue la trans lation de la plaquette. On peut faire tourner le levier dans n'importe quel plan passant par le centre du pivot sphérique 68 et il déplace au fur et à mesure le pivot sphérique 71. Le mouvement de ce pivot 71 s'effectue grâce à un déplacement du chariot 35 63 relativement à la plaque 66, selon la composante du mouvement dans la direction des guides 64, et à un déplacement du chariot 61 relativement au ahariot 63 selon la composante de mouvement dans la direction des guides 62 (figure 5). A son tour, le bras 47 se meut solidairement avec le chariot 61 dont le mouvement 40 résultant est transmis en définitive à la plaquette 16. 71 09569 7 2083455 Une fois l'alignement exécuté» on actionne, la pompe à vide qui, par 1*intermédiaire du tube 39 (figure 4) crée dans la chambre 37 un vide capable de maintenir la plaquette 16 rigidement fixée au support 31 pendant les traitements suivants. 5 En soulevant alors le bras 47 et la plaquette 42, on extrait le support 31 des pions 28 et 29. On déplace ensuite le support 31 en mène temps que le tube 39 qui maintient le vide et la plaquette 16 à retoucher, pour les amener au poste suivant de la machine, c'est-à-dire au dispositif 23 (figure 1) de contrôle successif 10 des résistances 19. On décrira maintenant le contrôle des résistances» le dispositif de contrôle successif des résistances comprend une plaque de base 93 (figure 6) sur laquelle est fixée une colonne 94 portant un groupe détecteur indiqué par la référence générale 96. 15 le support 31 sur lequel est maintenue la plaquette 16 à contrôler est disposé sur un groupe de chariots indiqué par la référence générale 97. En particulier, on fixe le support 31 sur deux goujons 98 et 99 semblables aux goujons 28 et 29 (figure 3) et fixés sur une pla-20 que 101 (figure 6). Celle-ci est fixée sur un premier chariot 102 du groupe 97 qui peut coulisser dans le plan de la figure 7 grâce à deux guides à billes 103 (figure 6) sur un deuxième chariot 104. Celui-ci peut lui-même coulisser perpendiculairement au chariot 102 grâce à deux guides à billes 105 (figure 7) sur une plaque fixe 106. 25 le chariot 102 est déplacé grâce à une vis 107 (figure 6) et à un écrou 108, sous l'action d'un moteur pas à pas 109 (figure 7) porté par le chariot 104. De façon analogue, le chariot 104 est déplacé grâce à une vis 107' et à un écrou 108* par un deuxième moteur pas à pas 109' 30 (figure 6) identique au moteur 109 et porté par la plaque 93. Sur chaque chariot 102 et 104 sont fixés deux tubes 110 qui coulissent télescopiquement dans deux trous 111 du chariot 104 et de la plaque 106 respectivement et contiennent chacun un ressort 112 capable de rattraper le jeu entre vis et écrou toujours dans la même direction, 35 de sorte que les déplacements des chariots 102 et 104 sont dans chaque cas très précis, les chariots 102 et 104 sont munis en outre d'appendices 115 dont un seul est visible sur la figure 6 et qui sont conçus pour déterminer de façon connue, par exemple grâce à des micro-interrupteurs non représentés, la position de repos des 40 chariots et donc l'état de séro des moteurs pas à pas 109 et 109*• ?1 09569 8 2083455 Le groupe détecteur 96 comprend un support 113 (figure 7) fixé à la colonne 94, qui porte deux guides verticaux en V, 114 (figure 8) sur lesquels peut coulisser un chariot d'essai 116. Sur le chariot 116 est fixé un pivot 117 (figure 9) portant 5 un galet tournant 118 qui coopère avec un excentrique 119 fixé à l'arbre 121 d'un moteur électrique freiné 122 (figure 7) en lui-même connu. L'excentrique 119 fait corps avec une came 123 (figure 9) prévue pour actionner un micro-interrupteur 124 dont on verra le fonctionnement ci-après. 10 Le pivot 117 est en outre relié à une tige 126 d'un piston hydraulique à double effet 127 prévu pour être actionné grâce à deux conduits 128 et 129. Sur la partie inférieure du chariot 116 (figure 7) est en outre fixée, de façon réglable en hauteur, une console 131 (figure 15 8) qui a la forme sensiblement d'un U. Les deux bras de la console 131 sont munis de deux guides prismatiques 132 (figure 6) dans lesquels peut se glisser un instrument de mesure indiqué par la référence générale 133» qui est construit spécialement pour la plaquette 16 à contrôler. En particulier, l'instrument 133 comprend 20 un châssis rectangulaire métallique 134 à 1*intérieur duquel est disposée une série de paires de plaquettes 137 (figure 7) noyées dans un bloc isolant 136 en matière plastique, par exemple en aralditeo Chaque plaquette 137 porte une pointe de touehe 138 ayant une extrémité 139 dénudée par l'araldite et à laquelle on 25 soude un conducteur (non représenté). On dispose les plaquettes 137 dans une position telle que les pointes 138 de chaque paire se trouvent dans une position correspondant aux deux extrémités de la résistance Rg (figure 18) à contrôler. Les pointes 138 des diverses paires de plaquettes 137 (figure 18) reproduisent 30 donc la disposition des extrémités de toutes les résistances R^, Rg.... d'un socle entier 17' d'un circuit intégré de la plaquette 16. On glisse l'instrument 133 dans les guides 132. On règle la position de l'instrument 133 au moyen de trois goujons excentriques 151, après quoi on bloque l'instrument 133 dans les guides au 35 moyen de deux vis de fixation 152 (figure 8). Au repos, l'huile est maintenue sous pression dans le conduit 129 (figure 7) oe qui fait que le chariot 116 est maintenu par le cylindre hydraulique 127 dans la position haute indiquée en trait mixte sur le dessin. 40 Une fois qu'on a effectué le positionnement de la plaquette 16 71 09569 9 2083455 sur le support 31, on extrait celui-oi en même temps que le tube 39 du dispositif 21 (figure 2) et on 1*inaère sur les goujons 98 et 99 (figure 6) de la plaque 101 du dispositif "de contrôle 23. Ainsi, le support 31 est exactement placé dans la position correcte. 5 Au moyen d'une touche de mise en marche non représentée, on met en route le cycle de mesure des résistances» Ce cycle comprend une opération de mesure pour chaque socle 17 (figure 18), cette opération étant contrôlée par un circuit de commande qui sera décrit plus loin. 10 l'abaissement de la touche de mise en marche provoque avant tout l'afflux de l'huile au conduit 128 ce qui fait que le cylindre 127 amène le galet 118 à s'appuyer contre l'excentrique 119 comme le montre le dessin. En outre, l'abaissement de la touche de mise en marche provoque le. positionnement des chariots 102 et 15 104 (figure 6) dans la position initiale, grâce aux appendices 115. Dans cette position, l'instrument 133 est placé à l'endroit du premier des douze socles 17 (figure 18). le circuit de commande fait ensuite tourner de 180° l'arbre 121 (figure 7) du moteur 122. l'excentrique 119 permet ensuite au 20 galet 118 de se déplacer vers le bas en même temps que le pivot 117 et le chariot 116. la console 131 amène alors les pointes 138 à s*appuyer sur les extrémités des résistances ït^, Sg... (figure 18) du premier socle 17. Par l'intermédiaire du micro—interrupteur 124, la came 123 permet alors la mesure qui est élaborée par le circuit 25 de commande de la façon que l'on verra ci-après. Après cette élaboration, le moteur 122 (figure 7) est à nouveau actionné pour une rotation de 180° de l'arbre moteur 121, ce qui fait que l'excentrique 119 ramène le chariot 116 en position haute, le circuit de commande commande alors lés deux moteurs pas 30 à pas 109 et 109* (figures 6 et 7) qui, par l'intermédiaire des vis 107 et 107* et des écrous 108 et 108', déplacent les deux chariots 102 et 104 de manière à amener la plaquette 16 avec le deuxième socle 17 (figure 18) à l'endroit de l'instrument 133 (figure 7), ce qui fait que la deuxième opération de mesure commen-35 ce. On répète ainsi cette opération de mesure pour tous les socles 17. Après la mesure du dernier sodé, on envoie de l'huile au conduit 129 ce qui fait que le cylindre hydraulique 127 ramène le chariot 116 à la position de repos. 40 l'opérateur peut alors dégager des goujons 98 et 93 (figure 6) 71 09569 10 2083455 le support 31 ainsi que la plaquette 16 commandée. On décrira maintenant la préparation d'un appareil de mesure. La préparation d'un instrument 133 s'effectue dans chaque cas d'espèce pour chaque type de plaquette 16, arec l'aide d'une plaque 5 rectangulaire 139a (figure 10). Celle-ci est munie d'un trou central 141 de dimensions notablement supérieures à celles du socle individuel 17 d'un circuit intégré. La plaque 139a est en outre munie de deux goujons 142 à l'endroit du petit côté de la plaque 139a et de quatre goujons 143 opposés deux à deux à l'endroit du 10 grand côté de la plaque 139a. Les goujons 142 et 143 sont amovibles et serrent à faciliter le positionnement du châssis 134 de l'instrument 133. A l'endroit de chaque paire de goujons 143» la plaque 139a est munie d'une portion transversale correspondante en relief 144. 15 Les deux portions 144 sont munj.es d'une série d'entailles 146 (figure 12) propres à loger les plaquettes 137. Les entailles 146 sont à une distance modulaire, par exemple de 0,6 mm, ce qui fait que l'on dispose d'un large choix pour le positionnement des plaquettes 137. Chaque portion 144 est en outre traversée par un trou 20 transversal 147 dans lequel est logé un ressort à boudin 148 qui s'appuie contre les deux goujons 143. Pour préparer l'instrument 133, on dispose un châssis 134 sur la plaque 139a entre les goujons 142 et 143 en l'appuyant contre les deux portions 144. Ensuite, on dispose les plaquettes 137 (fi-25 gure 11) dans les entailles 146, dans une position telle que la pointe 138 corresponde à l'extrémité de la résistance correspondante R,j, Rg*.. (figure 18) à contrôler, les plaquettes 137 (figure 12) sont alors maintenues immobiles par les ressorts 148. Ensuite» on renverse le groupe de la plaque 139a et du châs-30 sis 134 et,à travers le trou 141, on remplit le châssis 134 d'araldite jusqu'au bord des côtés longs du châssis 134. oTne fois l'araldite refroidie, on détache le châssis 134 avec les plaquettes 137 de la plaque 139a et on rectifie la surface supérieure de l'instrument 133 en enlevant une couche mince 149 de l'instrument 35 133 lui-même de manière à dénuder complètement les extrémités 139 des plaquettes 137auxquelles seront ensuite soudés les conduoteurs. On décrira maintenant la commande du système de contrôle. Les conducteurs soudés aux plaquettes 137 (figure 7) sont reliés à un connecteur indiqué schématiquement par 153 sur la 40 figure 17. Les conducteurs du connecteur 153 peuvent être reliés 71 09569 11 2083455 à un pont de Wheatstone 154 pour la mesure des résistances , Rg d'un socle 17, par l'intermédiaire d'une série d'interrupteurs I pouvant être fermés successivement. Au pont 154 peuvent en outre être reliés, par l'intermédiaire d'une deuxième série d'interrup-5 teurs le, line deuxième série de conducteurs reliés par un connecteur 155 à une série de résistances étalons SC^ » RG2.. • g* -^e pont 154 est commandé d'une part par un circuit séquentiel 156 oonçu pour fermer successivement pour chaque socle 17 les interrupteurs I et le des paires de résistances R^, RC^ ; Rg, RC^ etc 10 le pont 154 est en outre alimenté par une alimentation programmée 157 qui est aussi commandée par le circuit séquentiel 156 de manière à appliquer au pont 154, pour la mesure de chaque résistance, une tension de valeur appropriée à la valeur nominale de la résistance elle-même. On réduit ainsi au minimum la dissipation dans les 15 résistances, ce qui fait que la mesure reste dans les limites de la sensibilité voulue. le circuit séquentiel 156 est commandé par un circuit de programme 164 conçu pour programmer tout le cycle des diverses opérations à effectuer sur une plaquette 16. En particulier, le circuit 20 164 effectue les pas successifs de commande sous la dépendance d'un signal engendré par le micro-interrupteur 124 (figure 9) et est prévu pour commander un circuit 166 (figure 17) servant à programmer la position de la plaquette 160 le circuit 166 comprend donc une mémoire sur laquelle sont enregistrées les coordonnées 25 des douze socles 17 (figure 18). Etant donné que ses douze socles 17 occupent toujours la même "partie de la plaquette 16 pour tout élément de circuit, cette mémoire peut être à lecture seulement, les couples de coordonnées de cètte mémoire sont lus successivement pour commander, par l'intermédiaire d'un circuit de rétro-30 action 167, les deux moteurs pas à pas 109 et 109* pour le déplacement des chariot 102 et 104 (figures 6 et 7) d'un socle 17 (figure 18) à l'autreo le pont 154 (figure 17) est en outre relié à trois comparateurs 158, 159 et 161 auxquels arrivent des tensions engendrées 35 par un générateur 162 de tension de référence. Ces tensions sont programmées manuellement pour toutes les résistances au moyen de touches disposées sur un tableau de commande 163 (figure 2). Ces touches permettent de fixer les tolérances acceptables pour chaque résistance . Ces tolérances peuvent être de 0,5 $5 de 1 $, de 2 40 puis, par intervalles de 5« de 5 à. 25 71 09569 12 2083455 Pour chaque tolérance choisie, le générateur 162 (figure 1?: engendre une tension correspondant à la limite supérieure ce la tolérance voulue et 1*applique au comparateur 158. Celui-ci est ensuite capable de signaler si la résistance mesurée est supérieure 5 ou inférieure à cette limite de tolérance. Le générateur 162 engendre en outre une tension correspondant à la limite inférieure de la tolérance voulue et l'applique au comparateur 159 qui est ensuite capable de signaler si la résistance mesurée est supérieure ou inférieure à cette limite de tolérance» Enfin, le générateur 162 10 donne une tension de retouche qui est égale pour toutes les résistances et indique la limite inférieure des résistances qui peuvent être retouchées. Cette tension est appliquée au comparateur 161 qui est ensuite en mesure de signaler si une résistance est supérieure ou inférieure à la résistance limite pour laquelle il est 15 encore approprié d'effectuer la retouche. Les signaux ainsi engendrés sont envoyés à un combinateur 163 duquel il peut sortir, sur la base de la combinaison des trois signaux susdits pour chaque résistance : un signal indiquant que la résistance est à retoucher,ou bien un signal indiquant que la ré-20 sistance est dans la tolérance, ou bien un signal indiquant que la résistance ne peut pas être retouchée ou que la retouche ntet pas appropriée. Les signaux émis par le circuit 163 sont enregistrés dans une première mémoire à noyaux 168 et commandent un circuit 169 de com-25 mande d'un dispositif d'affichage 170 de l'avancement et des résultats des mesures. En particulier, le dispositif d'affichage 170 est disposé sur le tableau 165 (figure 2) et comprend trois lampes 171 (figure 17) de couleur différente pour chacune des douze résistances possibles , Rg.... d'un socle 17. Chacune des trois 30 lampes 171 est allumée par l'un des trois signaux émis par le circuit 163 ce qui fait que l'opérateur a dans chaque cas la représentation visuelle de l'état de la résistance mesurée. En outre, le dispositif d'affichage 170 comprend une lampe 172 associée à chaque résistance et capable de s'allumer pour indiquer 35 qu'au moins une des résistances de l'élément de circuit est à rejeter, ce qui fait que tout le socle 17 est à rejeter. Le signal de rejet pour une seule résistance d'un socle 17 annule dans la même mémoire 168 les informations éventuelles de retouche relatives aux autres résistances du mime socle et allume la lampe cor-40 respondante 172. 71 09569 13 2083455 La mémoire 168 aussi bien que le dispositif d'affichage 170 sont oommandés par le circuit de programme 164* Celui-ci à l'achèvement du cycle de mesure d'un socle 17, fait en sorte que le combinat eur s'occupe d'un secteur différent de la mémoire et provoque 5 l'extinction des douze ensembles de trois lampes 171, préparant l'allumage de la lampe suivante 172 des rejets. Enfin, le dispositif d'affichage 170 comprend une lampe 173 qui s'allume seulement si, à la fin de la mesure de toute la plaquette 16 (figure 2),auoun socle 17 n'est à retoucher, donc si 10 certains sont à rejeter et que les autres sont dans la tolérance. A la fin de la mesure, l'opérateur a donc ainsi la représentation visuelle de toute la plaquette 16. Il marquera par exemple au crayon les socles 17 à rejeter, indiqués par les lampes 172, de manière à les éliminer après le découpage des socles 17. En outre, 15 dans le cas où. la lampe 173 s'allume, fl. exclura la plaquette 16 de la phase de retouche. Le temps de mesure d'une résistance est d'environ 200 ms tandis que pour mesurer toute la plaquette 16, en tenant compte des positionnements, il faut 60 secondes. Poux rendre le temps de mesure 20 indépendant du temps de retouche qui comme on le verra plus loin est constant, l'information contenue dans la mémoire 168 à la fin de la mesure est transférée, sous la dépendance du programmeur 164, dans une mémoire de retouche 174 semblable à la mémoire 168. A son tour, la mémoire 174 est capable de commander le circuit program-25 meur 164 de manière à inhiber ce transfert et donc un nouveau cycle de mesure, jusqu'à ce que la mémoire 174 ait été déchargée. On décrira maintenant la retouche des résistances. Le dispositif 24 (figure 14) de retouche des résistances comprend une plaque de base 176 sur laquelle un premier chariot 30 178 peut coulisser sur des guides à billes 177 dans le plan de la figure 13. Sur ce chariot peut coulisser perpendiculairement au plan de la figure 13, grâce à des guides à billes 181, un deuxième chariot 182 portant un petit bloc 183. Celui-ci est muni de deux guides prismatiques 180 sur lesquels peut coulisser une plaque 184 35 qui est munie de deux goujons 185 et 186 conçus pour recevoir le support 31 de la plaquette 16 déjà mesurée. La plaque 184 est munie d'une poignée 190 permettant de l'insérer dans les guides 180 et de l'extraire de ceux-ci. La plaque 184 est en outre munie d'un positionneur à ressort 184* (figure 14) 40 conçu pour coopérer avec un pion fixe 189 pour maintenir la plaque 71 09569 14 2083455 184 bloquée dans la position de travail de la figure 14. Les deux chariots 178 et 182 sont déplacés par deux moteurs électriques pas à pas correspondants 187 et 188 analogues aux moteurs 109 et 109* (figures 6 et 7) et pouvant être commandés par 5 l'intermédiaire d'un circuit de commande que l'on verra plus loin. Sur le chariot 182 (figure 15) sont en outre disposés deux groupes de chariots 192 et 193 formés chacun de deux chariots 194 et 196 qui peuvent coulisser dans les deux directions orthogonales et sont commandés par deux moteurs correspondants pas à pas 197 et 198, 10 analogues eux aussi aux moteurs 109 et 109' (figures 6 et 7). Sur chaque ohariot 196 est fixé un support 199 portant un pivot 201 (figure 16) sur lequel est fixé un levier 202. Sur une extrémité du levier 202 est fixée une pointe de touche 203 formée de matière conductrice et reliée à un conducteur électrique 204. 15 L'autre extrémité du levier 202 est munie d'un galet 207 normalement appuyé sous l'action d'un ressort à lame 206 contre un plan incliné 208 porté par une barrette 209. Le ressort 206 est réglable grâce à une vis 210. La barre 209 est fixée à une armature cylindrique 211 d'un électro-aimant 212 et est normalement maintenue 20 contre un arrêt 213 par un ressort de compression 214. Le dispositif de retouche comprend en outre une colonne 215 (figure 14) fixée à la plaque de base 176 et portant un bras fixe 216. Celui-ci porte à son extrémité un support 217 réglable en hauteur grâce à une vis 218» Sur le support 217 est fixé un électro-25 aimant 219 à l'armature 221 duquel est fixée la pointe d'êlectro-éix) s ion 25* L'armature 221 se trouve normalement, par son propre poids, en position basse de manière à s'appuyer sur la plaquette 16a Après la phase de mesure, si la plaquette 16 contient des résistances à retoucher, l'opérateur dispose le support 31 ainsi 30 que la plaquette 16 qui lui est encore fixée par l'action du vide dans le tube 39 sur les deux goujons 185 et 186 du bloc 183» A oet effet» l'opérateur» agissant sur la poignée 190, tire d'abord la plaque 184 en avant, surmontant le positionneur à ressort 184* (figure 14) de manière à amener la plaque 184 en avant relativement 35 à l'extrémité libre du bras 216. Ensuites on dispose le support 31 sur les goujons 185 et 186 et au mojm. d® la poignée 190, on amène la plaque 184 ainsi que le support 31 à la position de la figure 14. Les deux moteurs pas à pas 187 et 188 déplacent alors le chariot 182 en même temps que la plaque 184 de manière à disposer le 40 premier des socles 17 à l'endroit delà pointe 25. A leur tour, les 71 09569 15 2083455 deux paires de moteurs pas à pas 197 et 198 déplacent les deux paires de chariots 194 et 196 de manière à disposer les deux pointes de touche 203 à l'endroit des extrémités de la première résistance à retoucher, le circuit de commande que l'on verra plus loin action-5 ne alors alternativement avec une fréquence de 200 Hz la pointe d'élec-tro-érosion 25 jusqu'à ce que les pointes de touche 203 signalent que la valeur de la résistance qui augmente est arrivée dans le ehamp de la tolérance prescrite. On effectua la mesure de la résistance à la fréquence de 50 Hz en arrêtant 1 électro-érosion et l'avance-10 ment des moteurs. les moteurs pas à pas 187 et 188 sont ensuite actionnes de manière à amener à l'endroit de la pointe 25 l'épaulement 20 (figure 18) de la deuxième résistance tandis que les moteurs pas à pas 197 et 198 (figure 15) déplacent les pointes de touche 15 203 de manière à les amener à l'endroit des extrémités de la deuxième résistance H2 18) de sorte que le cycle de retou che recommence. On retouche ainsi les résistances du premier socle 17 après quoi la retouche commence dans le deuxième socle 17 et ainsi de suite pour toute la plaquette 16. Sur la hase des données 20 enregistrées sur la mémoire 174 (figure 17), le dispositif de retouche saute le cycle de travail pour toutes les résistances , ÏÏ2....qui sont dans les tolérances et pour toutes les résistances des plaquettes 16 où l'on a mesuré au moins une résistance à rejeter, comme on le verra ci-après. 25 On décrira maintenant la commande du dispositif de retouche. Les moteurs pas à pas 187, 188, 197 et 198 (figure 15) sont commandés au moyen d'une bande magnétique ou perforée 220 sur laquelle sont enregistrées les coordonnées de chaque gradin 20 des résistances , Rg* « • « cka-q^e extrémité de c©3 résistances 30 d'un socle 17» La "bande d'enregistrement est lue par un lecteur de bande 222 qui, par l'intermédiaire d'un circuit de commande 225, commande un circuit programmeur de position 223* Celui-ci reçoit en outre les informations enregistrées dans la mémoire 174 de manière à permettre les déplacements des chariots seulement si 35 l'information dit que la résistance est à retoucher. En outre, le programmeur 223, sous la commande de la mémoire 174, est capable d'ajouter au fur et à mesure aux données lues par le lecteur 222 une constante qui dépend du socle 17 auquel les informations se réfèrent. Le programmeur 223 commande ensuite par 40 11 intermédiaire d'un circuit de rétroaction 224 les deux moteurs 71 09569 16 2083455 pas à pas 187 et 188 (figure 15) de déplacement de la plaquette 16 relativement à la pointe d'électro-érosion 25 et par l'intermédiaire de deux autres circuits de rétroaction 226, les deux paires de moteurs pas à pas 197 et 198 de déplacement des deux pointes de tou-5 che 203. le circuit 225, à la lecture d'un caractère de service enregistré sur la bande 220 au début de chaque groupe d'informations relatives à une résistance, commande en outre un circuit séquentiel 227 capable de relier successivement une série de résistances 10 étalons à un pont de Wheatstone 228 pour la mesure des résistances à retoucher pendant la retouche elle-même, le pont 228 est relié à son tour à un connecteur 229 auquel sont reliés les conducteurs 204 des pointes 203 (figure 16). lorsque le pont 228 constate que la résistance mesurée est éga-15 le à la résistance étalon, il engendre un signal qui fait commander, par l'intermédiaire d'un circuit de commande 230, la mise en marche du lecteur 222 pour lire les coordonnées relatives à la résistance suivante, le circuit de commande 230 est en outre commandé par la mémoire 174 de telle sorte que si l'information enregistrée dans 20 celle-ci et relative à la même résistance dit que cette résistance n'est pas à retoucher, à la fin de la lecture le lecteur 222 commence la lecture des coordonnées relatives à la résistance suivante,de sorte que toutes les opérations relatives aux résistances qui ne sont pas à retoucher dans un socle 17, sont sautées, l'information qui se 25 trouve dans la mémoire 174 et d'après laquelle il n'y a pas de résistance à retoucher dans un socle 17 fait sauter l'introduction de la constante relative à ce socle, de sorte que les opérations de retouche de tout le socle 17 sont sautées. le programmeur de position 223, après avoir vérifié par l'in-30 termédiaire des circuits 224 et 226 que tous les chariots 178, 182 et 194, 196 ont atteint la position voulue, commande, d'une part un circuit 231 de commande de l'excitation de 1*électro-aimant 212 (figure 15) pour l'actionnement des pointes de touche 203» et d'autre part un circuit 232 de commande de l'actionnement de la 35 pointe d*électro-érosion 25. En particulier, le circuit 232 commande un circuit 233 d'alimentation de la bobine 219 (figure 14) de façon que celle-ci fasse vibrer de façon répétée l'armature 221 et donc la pointe 25. Enfin, le programmeur 223 est capable de commander un circuit 40 séquentiel 234 conçu pour activer alternativement avec une fréquence 71 09569 17 2083455 de 200 Hz le pont 228 et un circuit 235 d1 alimentation de la pointe 25, ce qui s'effectue en reliant cette dernière à una source de haute tension. Donc, le programmeur 223 commande de façon pratique- 5 bobine 219 et du circuit séquentiel 234 ce crui fait que sur la résistance positionnée alternent les mesures faites par le pont 228 et la retouche faite par la pointe 25, jusqu'à s© que le pont 228 signale que la résistance retouchée a atteint la limite fixée à l'avance. Ensuite, le pont 228, par 1*intermédiaire de la commaE.de 10 230, fait partir un nouveau cycle lu lecteur 222 * Il est donc évident que la retouche des résistances est commandée de façon continue par les moyens de mesure 203* 228 et que la retouche est limitée exclusivement aux résistances hors de tolérance tandis qu'elle est exclue pour tous les socles où au 15 moins une résistance est à rejeter, ce qui fait que la machine est capable d'atteindre une production très élevée. Il est entendu que l'on peut apporter à la aaciiino décrite diverses modifications, divers perfectionnements et 'motions ou suppressions de parties sans sortir du aaàre de l'intention. ment simultanée l'actionnement des pointes de touche 203 de la 71 09569 18 2083455 REVEHDICÀTIOHS 1»— Machine pour le oomtrSle et la retouche d'éléments de circuits intégrés hydridea fabriqués par dépôt de films minces sur des plaquettes de support, machine comprenant des moyens de retouche capables d'effectuer la retouche par enlèvement d'une partie du film mince et caractérisée par des moyens de mesure capables d'effectuer la mesure de l'élément à retoucher, pratiquement pendant l'actionnement des moyens de retouche, ces moyens de mesure étant capables de commander l'actionnement des moyens de retouche# 2»~ Machine selon la revendication 1, caractérisé par le lait qu'un circuit séquentiel d® mesure de retouche est capable de provoquer alternativement l'actionnement des moyens de retoucha et des œoyeris de mesure snr an aime élément avec une fréquence relativement llevée, de sorte que chaque action élémentaire de retouche est .Immédiatement commandée par les moyens de mesurea 3««- Machine selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les moyens de retouche comprennent une pointe agissant par électroérosion et une bobine capable d® faire vibrer continuellement la pointe, le circuit séquentiel commandant l'amenée intermittente de la tension à cette pointe. 4»- Machine selcn l'une des revendications précédentes,dans laquelle les éléments de circuit à retoucher sont des résistances électriques, machine caractérisée par le fait que les moyens de mesure comprennent un pont de Wheatstone et deux pointes de touche pouvant être appliquées aux extrémités ùs la résistance à retoucher» 5»- Machine selon la revendication 4» caractérisée par le fait que les pointes sont» portées par deux leviers, chaque levier étant mis en rotation pour toucher l'extrémibé correspondante de la résistance sous l'action d'un électro-aimant correspondant. 6.- Machine selon la revendication 5» caractérisée par le fait que chacun des électro—aimants agit sur le levier correspondant par l'intermédiaire d'un plan ineljLaé porté par un élément coulissant relié à l'armature de 1*électro-aimant. 7»— Machine selon l%e des revendications 3 à 6, caractérisée par le fait que la résistance est constituée par un film mince formant un gradin» la pointe agissant sur le gradin, la résistance et la pointe pouvant se déplacer relativement de manière à faire avancer progressivement la pointe dans une direction BAD ORIGINAL 71 09569 19 2083455 perpendiculaire au gradin. 8.- Machine selon la revendication 7, dans laquelle les résistances à retoucher sont plusieurs résistances disposées dans une position fixée à l'avance, machine caractérisée par le fait 5 qu'elle comprend un premier ensemble de moyens servant à déplacer indirectement la pointe d'âec&ro-érosionmlatisrement au support et un deuxième ensemble de moyens servant à déplacer les pointes de touche par intermittence et individuellement par rapport au support, les moyens de déplacement pouvant être actionnés sur la 10 base des informations enregistrées des coordonnées du gradin et des extrémités. 9.- Machine selon la revendication 8, caractérisée par le fait que les premiers moyens de déplacement comprennent une première paire de chariots mobiles suivant deux directions ortfeogo— 15 nales grâce à deux moteurs pas à pas et portant le support, les deuxièmes moyens de déplacement étant portés par l'un des chariots et comprenant deux autres paires de chariots, chaque paire portant l'une des pointes de touche, lespaires de chariots pouvant se mouvoir suivant deux directions orthogonales grâce à des moteurs pas à pas correspondants. 20 10.- Machine selon la revendication 9» caractérisée par le fait que les "informations sont enregistrées sur bande et sont lues par un lecteur qui est rendu actif pour la lecture des coordonnées d'une résistance quand le pont indique l'égalité de la résistance retouchée avec une résistance étalon. 25 11.- Machine selon la revendication 10, caractérisée par le fait que le lecteur commande l'actionnement de l'un des Moteurs pas à pas de la première paire sur la base d'une autre information enregistrée sur la bande. 12.— Machine selon l'une des revendications 10 et 11, carac-30 térisée par le fait que le lecteur commande un circuit séquentiel de résistanc&capable de relier dans chaque cas au pont une résistance étalon correspondant à la résistance à retoucher. 13»- Machine selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisée par le fait que le lecteur commande, par l'intermédiaire 35 d'un circuit programmeur, l'actionnement des électro-aimants, de la bobine et du circuit séquentiel de mesure de retouche. 14*- Machine selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisée par le fait qu'elle est capable de contrôler et de re-40 toucher en un cycle les résistances de plusieurs circuits seni>latl£s 71 09569 20 2083455 dont les socles sont obtenus sur une seule plaquette, des moyens étant prévus pour additionner aux informations lues sur la bande une constante indiquant la position du socle retouché dans chaque cas. 5 15*- Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par un dispositif de contrôle capable de mesurer les éléments à retoucher et d'en mémoriser l'état dans une mémoire avant l'opération de retouche. 16.— Machine selon l'une des revendications 4 et 15» carac— 10 térisée par le fait que le dispositif de contrôle comprend un instrument d'essai muni de plusieurs paires de pointes et conçu pour essayer simultanément toutes les résistances d'un circuit, un circuit électronique séquentiel étant prévu pour commander la mesure successive des résistances et l'enregistrement séquen— 15 tiel dans la mémoira 17*- Machine selon la revendication 16, caractérisée par le fait que la mesure est effectuée par un deuxième pont de Wheat-stone, le circuit séquentiel reliant dans chaque cas au deuxième pont une résistance à contrôler et une résistance étalon corres— 20 pondante d'une série de résistances étalons. 18.- Machine selon la revendication 17, caractérisée par le fait que le circuit séquentiel est en outre capable de commander un circuit d'alimentation programmé de manière à alimenter le deuxième pont avec une tension telle qu'elle permette au pont 25 une mesure d'une sensibilité pratiquement constante. 19»- Machine selon l'une des revendications 17 et 18, caractérisée par le fait que le deuxième pont est relié à un ensemble de trois comparateurs alimentés par un générateur de tensions capable d'engendrer, une tension correspondant à la limite 30 supérieure de la tolérance voulue pour une résistance donnée pour un premier comparateur, une tension correspondant à la limite inférieure de la tolérance voulue pour une résistance donnée pour un deuxième comparateur, et une tension correspondant à la limite minimale de la résistance à laquelle on veut faire une retouche. 35 20.— Machine selon la revendication 19» caractérisée par le fait que le générateur de tensions est commandé par le circuit séquentiel, les tensions pouvant £tre posées manuellement. 21»— Machine selon l'une des revendications 19 et 20, caractérisée par le fait qu'un circuit combinateur est capable d'enre-40 gistrer sur la mémoire pour chaque résistance, sur la base de la 71 09569 21 2083455 combinaison des signaux de comparaison sortant des comparateurs, un signal de retouche ou un signal de rejet ou un signal d*acceptation. 22.- Machine selon la revendication 21, caractérisée par le fait que le circuit combinateur commande en outre un dispositif 5 d'affichage indiquant l'état de tout un socle» 23.- Machine selon l'une des revendications 21 et 22, caractérisée par le fait qu'à la fin de la mesure d'une mémoire, cette mémoire est capable d'annuler l'enregistrement de tout un socle quand au moins un des signaux est un signal de rejet. 10 24»- Machine selon l'une des revendications 14 et 23* ca ractérisée par le fait que le dispositif d'affichage comprend des moyens propres à indiquer les socles à rejeter et des moyens propres à indiquer qu'aucun socle d'une plaquette n'est à retoucher. 15 25.— Machine selon l'une des revendications 15 à 23» carac térisée par le fait que l'instrument est monté sur un chariot mobile de manière à amener dans chaque cas les pointes en contact avec l'extrémité des résistances. 26.— Machine selon l'une des revendications 24 et 25» carac-20 térisée par le fait que l'on dispose la plaquette sur une paire de chariots mobiles dans deux directions perpendiculaires et commandés par programme au moyen de deux moteurs pas à pas pour présenter à l'instrument les socles successifs. 27»- Machine selon la revendication 26, caractérisée par 25 un dispositif d'alignement de la plaquette sur un support creux, le support étant relié à une source de vide qui sert à maintenir la plaquette appliquée® 28.- Machine selon la revendication 27» caractériséepar le fait que le dispositif comprend un bras conçu pour imprimer 30 une translation à la plaquette et la faire tourner par frottement sous une commande manuelle.