DE10196778T5

DE10196778T5 - Akustisches Abtastmikroskopsystem und Verfahren zum Handhaben kleiner Teile

Info

Publication number: DE10196778T5
Application number: DE10196778T
Authority: DE
Inventors: Daniel M. Schiller Park Erickson; Bryan P. Bensenville Schackmuth
Original assignee: Sonoscan Inc
Current assignee: Sonoscan Inc
Priority date: 2000-10-12
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2021-10-10
Also published as: WO2002031421A1; AU2001296690A1; DE10196778B4; US6357136B1

Abstract

Verbesserte Trägerabtaststation in einem akustischen Abtastmikroskop mit Trägerzuführung zum Handhaben von Trägern mit kleinen, locker gehaltenen Teilen, umfassend:
– einen Ultraschallstrahlgenerator;
– einen Kopplungsflüssigkeitsspender, wobei die gespendete Kopplungsflüssigkeit in unerwünschter Weise dazu neigt, Teile von den Trägern zu entfernen beziehungsweise zu verschieben; und
– eine stationäre Teile-Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Struktur, die zwischen dem Ultraschallstrahlgenerator und durch die Station beförderten Trägern sowie nah benachbart zu den Trägern angeordnet ist, wobei die Struktur mindestens eine Öffnung aufweist, die so bemessen und positioniert ist, dass ein Ultraschallstrahl von dem Ultraschallstrahlgenerator durch sie hindurchtreten kann, die kleinen Teile von den Trägern jedoch nicht hindurchtreten können, wobei die Träger mit kleinen Teilen mit Ultraschall bestrahlt werden, ohne dass die Teile von den Trägern durch die Kopplungsflüssigkeit entfernt beziehungsweise verschoben werden, wenn sie die Abtaststation durchlaufen.

Description

Hintergrund der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf akustische Abtastmikroskope, die allgemein mit "SAMs" ("scanning acoustic microscopes") abgekürzt werden und beim zerstörungsfreien Test von Mikroschaltungsteilen verwendet werden, und sie bezieht sich speziell auf ein neues System zum Verbessern der Fähigkeit solcher Systeme, die im Test befindlichen Teile zu handhaben.
Ein akustisches Abtastmikroskop hat typischerweise einen Ultraschallstrahlgenerator, der sich schnell vorwärts und rückwärts über ein im Test befindliches Teil bewegt. Um sich über das gesamte Teil zu bewegen, wird der Strahlgenerator entweder in zwei Dimensionen zur Abtastung bewegt oder in einer Dimension, wenn das Teil durch den Strahl in der orthogonalen Dimension bewegt wird.
Die Bildausgabe des akustischen Abtastmikroskops wird für die zerstörungsfreie Analyse der inneren physikalischen Charakteristik des Teils verwendet. Beim Betrieb mit einer sehr hohen Frequenz ist das akustische Abtastmikroskop in der Lage, die Oberfläche des Teils zu durchdringen und innere Eigenschaften in Festkörpern, wie zum Beispiel Metallen, Keramiken, Polymeren und Verbundwerkstoffen mikroskopisch abzubilden. Typische getestete Komponenten umfassen mikroelektronische Komponenten, wie zum Beispiel integrierte Schaltungen (ICs), mehrschichtige Keramikkondensatoren und Mehrfachchipmodule. Solche Komponenten werden im Allgemeinen zu den Abtaststationen in Trägern getragen, die in der Technik als JEDEC-Träger ("JEDEC trays") bekannt sind. Typischer Fehler der getesteten Teile umfassen beziehungsweise betreffen Delaminierungen, Brüche, Schieflagen diskreter Schichten, fehlende Verbindungen, Unterfüllungsabdeckung und Fehlstellen beziehungsweise Einschlüsse.
Es ist eine Charakteristik von Hochfrequenzultraschall, dass die Hochfrequenzultraschallstrahlen, während sie in der Lage sind Festkörper zu durchdringen, wie diejenigen, die beschrieben wurden, nicht durch einen Luftspalt zwischen dem Ultraschallstrahlgenerator und dem im Test befindlichen Teil treten können, ohne ernsthaft abgeschwächt zu werden. Es wird daher ein flüssiges Medium verwendet, um den Hochfrequenzausgang des Abtastkopfes des Ultraschall strahlgenerators mit dem Teil zu koppeln. Das flüssige Medium ist gewöhnlich Wasser, wenngleich Alkohol und andere Fluide verwendet werden können. In einem allgemeinen Ansatz wird eine Kopplungsflüssigkeit in Form eines Stroms ausgegeben, der den Ultraschallstrahl umgibt.
Es ist ein unvermeidbarer Designtrend in der Mikroelektronik, dass die Teile, wie zum Beispiel ICs, immer kleiner werden. Mit der Verringerung der Größe, wird es schwieriger, die Teile zu handhaben und zu manipulieren, speziell, wenn sie in einer Produktionsumgebung getestet werden. Insbesondere ist ein koppelnder Flüssigkeitsstrom sehr geeignet, solche kleinen Teile zu bewegen und sie von den Trägern zu entfernen beziehungsweise zu verschieben, wenn sie sich durch das SAM bewegen.
Das US-Patent Nr. 5,684,252 von Kessler et al., welches denselben Eigentümer wie das Vorliegende hat, zeigt ein SAM-System mit Trägerzuführung, in dem Träger mit Teilen alle mit einem offenen Netzschirm gepaart werden, um die Teile in den Trägern zu halten, wenn sie sich durch die Abtaststation bewegen. Die Schirme werden von den Trägern entfernt, nachdem der Abtastbetrieb beendet ist. Die Technik leidet an einem Erfordernis nach einer großen Anzahl von Schirmen mit verschiedenen Größen und Konfigurationen, um zu den verschiedenen Trägergrößen und -konfigurationen zu passen. Die Schirme bewirken zusätzlichen Kapital- und Wartungsaufwand und ihre Handhabung Arbeitskosten und Verzögerungen.
Aufgaben der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Fähigkeit eines akustischen Abtastmikroskops, sehr kleine mikroelektronische ICs und andere Teile akustisch zu prüfen, zu verbessern.
Es ist noch eine andere Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Träger-Abtast-SAM-Station zum Handhaben von Trägern mit kleinen, locker gehaltenen Teilen in einer Testumgebung zur Verfügung zu stellen.
Es ist eine speziellere Aufgabe der Erfindung, Mittel und ein Verfahren zum Verhindern der Entfernung beziehungsweise der Verschiebung kleiner Teile von in einem SAM geprüften Trägern oder durch einen nachfolgenden Trocknungsprozess zu vermeiden.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Entfernung beziehungsweise eine Verschiebung von sehr kleinen, locker gehaltenen Teilen von den Trägern durch die Turbulenz in der Kopplungsflüssigkeit zu vermeiden, die durch den Abtastkopf bei seinem Überqueren der Träger ausgegeben wird.
Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, Mittel zum Neupositionieren von teilweise entfernten beziehungsweise verschobenen Teilen in den Trägern zur Verfügung zu stellen, wenn sie eine Abtaststation durchlaufen.
Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht einer mehrstufigen akustischen Abtastmikroskopvorrichtung mit Trägerzuführung, die die Erfindung verkörpert; 1A ist eine detaillierte Ansicht der Oberfläche eines Teile haltenden Trägers, der die Vorrichtung aus 1 durchläuft; 1B ist eine perspektivische Ansicht einer stationären Teile-Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Vorrichtung, die in einer Trockenstation verwendet wird; und 1C stellt Betriebseinzelheiten eines in 1B gezeigten Trocknerelementes dar.
2 ist eine Draufsicht auf einen stationären Teile-Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Kanal gemäß der Erfindung; 2A ist eine perspektivische Ansicht des Kanals, während die 2B und 2C Seiten- beziehungsweise Endansichten des Kanals zeigen.
3 ist eine Schnittansicht des stationären Teile-Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Kanals gemäß der Erfindung.
4 ist eine Ansicht eines Abschnitts eines Kanals gemäß der Erfindung, wobei eine andere Ausführungsform eines Strahldurchtrittschlitzes gezeigt ist.
5 ist eine Schnittansicht des Kanals, die eine alternative Ausführungsform zu dem in 3 dargestellten Kanal zeigt.
6-8 zeigen alternative Mittel zum Neupositionieren von teilweise entfernten beziehungsweise verschobenen Teilen in Trägern, bevor sie die Abtaststation durchlaufen.
Beschreibung der bevorzugten Ausführung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein akustisches Abtastmikroskopprüfungssystem ("SAM-Prüfungssystem") und ein Verfahren, das die Prüfung von so kleinen Teilen ermöglicht, wie sie gemäß SAM-Systemen mit Trägerzuführung des Standes der Technik nicht gehandhabt werden können.
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung ist in den Zeichnungen veranschaulicht, wobei gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren gleiche Strukturen bezeichnen. Die Elemente der dargestellten Ausführung werden zunächst gelistet und mit kurzen beschreibenden Erläuterungen identifiziert, wo dies nötig ist, um Fachleuten Klarheit zu verschaffen, gefolgt durch eine genaue Beschreibung des Betriebsverfahrens des Systems. Schließlich werden Struktur- und Verfahrensäquivalente der bevorzugten Ausführung beschrieben.
Struktur der bevorzugten Ausführung

20: Akustisches Abtastmikroskop mit Trägerzuführung
21A: Station zum Zuführen von Trägern mit Teilen
21B: Trägerabtaststation
21C: Trockenstation zum Trocknen von Trägern mit Teilen
22: Träger zum Befördern der Teile
23: Oberfläche des Trägers 22
24: Tasche zum Aufnehmen eines Teils
25: ein Mikroelektronikteil
25A: ein aus seiner Tasche entferntes beziehungsweise verschobenes Teil
26: Beförderungsmittel
28: Bewegungsrichtung des Beförderungsmittels 26 und der Träger 22
30: Ultraschallstrahlgenerator
32: Ultraschallstrahl
36: ein Teile-Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Kanal gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung
37: Transducerkopf
38: Kragen zum Abgeben von Kopplungsflüssigkeit
40: Kopplungsflüssigkeit
42: Reservoir
50: Schlitz
56: eine Seite des Kanals
58: Bodenpfanne
60: Schrägung
64: Löcher zum Aufnehmen von Festhalte-Schrauben
70: Teile-Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Vorrichtung gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung
72: Rahmen
74A, 74B: Netz
78: Flansch
84A: Luftmesser
84B: Luftmesser
86: Luftströme
90A: Ebene des Luftmessers 84A
91A, 91B: offene Seiten des Kanals 36
92: Schlitze
94: Transducerkopf
95: Ultraschallstrahl
96: Behälter für Kopplungsflüssigkeit
98: Kanal
100: Bürste
102: Rakel/Abstreifer
104: Luftstrom
106: Luftdüse

Ein in 1 gezeigtes akustisches Abtastmikroskop 20 umfasst eine Station 21A zum Zuführen von Trägern mit Teilen (ein Träger 22 ist gezeigt), eine verbesserte Trägerabtaststation 21B zum Handhaben von Trägern mit kleinen, locker gehaltenen Teilen und eine verbesserte Trockenstation 21C zum Trocknen der Träger mit Teilen. Ein Träger 22 hält Teile, wie sie aufeinanderfolgend zu der Trägerabtaststation 21B und zu der Trockenstation 21C befördert werden. Der Träger 22 kann ein beliebiger Träger sein, ausgewählt aus verschiedenen Typen und Konstruktionen, wie zum Beispiel ein JEDEC-Träger – ein Standard in der Industrie, von denen es mehr als 100 verschiedenen Konfigurationen gibt. Beispielsweise hat der für exemplarische Zwecke verwendete Träger 22 eine Breite von 5,25 Inch und eine Länge von 12,5 Inch.
Mit Bezug auf 1A wird eine Oberfläche 23 des Trägers 22 gezeigt, wobei diese eine Mehrzahl von Taschen 24 zur Aufnahme von ICs oder anderen kleinen Teilen hat, von denen eines mit 25 bezeichnet ist. In dem als Beispiel verwendeten JEDEC-Träger gibt es 12 Taschen in der Breite und 29 Taschen in der Länge, die insgesamt 348 Taschen ausmachen. Jede Tasche 24 hat die Kapazität, ein einziges Mikroelektronikteil locker zu halten, das beispielsweise 0,22 Inch im Quadrat und 0,125 Inch dick sein kann. Die Böden der Taschen 24 sind offen, um einen Fluss von Kopplungsflüssigkeit um die locker gehaltenen Teile und durch die Taschen 24 zu gestatten.
Ein flüssigkeitsdurchlässiges Beförderungsmittel 26, das in 1 als konventionelles Förderband dargestellt ist, bewegt den Träger 22 zur Trägerabtaststation 21B und dann zur Trockenstation 21C. Die Trägerabtaststation 21B hat einen Ultraschallstrahlgenerator 30, der einen Ultraschallstrahl 32 (in 3 gezeigt) fokussiert auf die Teile 25 emittiert, die von dem Träger 22 getragen werden, wenn sich der Träger 22 in die durch den Pfeil 28 gezeigte Richtung bewegt. Der Ultraschallstrahlgenerator 30 hat einen Transducerkopf 37 zum Projizieren eines Ultraschallstrahls 32, und der Transducerkopf 37 hat einen Kragen 38 zum Ausgeben einer Kopplungsflüssigkeit 40, wie zum Beispiel Wasser, der koaxial zu dem Strahl 32 ist. Der Ultraschallstrahlgenerator 30 bewegt sich in seiner Abtastfunktion transversal schnell vorwärts und rückwärts. Der Mechanismus zum Vor wärts- und Rückwärtsantreiben eines Ultraschallgenerators kann derjenige sein, der im US-Patent Nr. 4,781,067 von Frank J. Cichanski beschrieben und beansprucht ist, das denselben Eigentümer wie das Vorliegende hat.
Ein stationärer Teile-Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Kanal 36 gemäß der Erfindung befindet sich zwischen dem Ultraschallstrahlgenerator 30 und den Trägern 22, die durch die Station 21B befördert werden, sowie nah benachbart zu den Trägern 22.
Ein Mittel zum Auffangen der Kopplungsflüssigkeit 40, die durch den Teile-Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Kanal 36 und das Beförderungsmittel 25 hindurchsickert, welche beide als für die Kopplungsflüssigkeit 40 permeabel beschrieben werden, wird als Kopplungsflüssigkeitsreservoir 42 dargestellt, das unter der Abtaststation 21B und der Trockenstation 21C angeordnet ist.
Die Kopplungsflüssigkeit 40, die von dem Kragen 38 ausgegeben wird, neigt dazu, Teile 25 in unerwünschter Weise von den Trägern 22 zu entfernen beziehungsweise zu verschieben. Der Teile-Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Kanal 36 hat wenigstens eine darin angeordnete Öffnung, die so bemessen und positioniert ist, dass ein Abtastultraschallstrahl 32 von dem Ultraschallstrahlgenerator 30 hindurchtreten kann, jedoch kleine Teile 25 von den Trägern 22 nicht hindurchtreten können. Die Öffnung ist als Schlitz 50 in dieser Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Ultraschallstrahlgenerator 30 wird transversal zum Pfad des Trägers 22 bewegt, und die Öffnung 50 hat eine ausreichende Breite in die Richtung der Trägerbewegung, so dass die Kopplungsflüssigkeit 40 und der transversal bewegte Ultraschallstrahl 32 hindurchtreten können, wobei die kleinen Teile in den Trägern nicht hindurchtreten können.
Während er im Betrieb stationär ist, kann der Kanal 36 zwischen Läufen vertikal mittels einer (nicht gezeigten) Aufzugstruktur eingestellt werden, um sich an Träger mit verschiedenen Höhen anzupassen. Die Aufzugstruktur kann eine konventionelle Konstruktion sein.
Der Ultraschallstrahlgenerator 30 ist in 3 so dargestellt, dass er einen Ultraschallstrahl 32 durch einen Schlitz 50 fokussiert, wo er auf eine Aufeinanderfolge von Teilen 25 in dem Träger 22 auftrifft, während sich der Träger durch die Abtaststation 21B transversal zu dem Schlitz 50 bewegt.
Ein Attribut des Teile-Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Kanals 36 gemäß der Erfindung besteht darin, dass Träger 22 mit kleinen Teilen 25 mit Schall bestrahlt werden, ohne dass die Teile von den Trägern durch die Kopplungsflüssigkeit entfernt beziehungsweise verschoben werden, wenn sie sich durch die Abtaststation 21B bewegen.
Mit Bezug auf 2-2C, ist der Teile-Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Kanal 36 mit drei geschlossenen Seiten dargestellt, von denen eine mit 56 bezeichnet ist. Der Kanal 36 hat eine Bodenpfanne 58, die schräg nach oben in Richtung der sich nähernden beförderten Träger 22 läuft, um eine vierte Seite mit einer nach oben gerichteten Schrä gung 60 zu bilden. Der Zweck der nach oben gerichteten Schrägung 60 gemäß der Erfindung besteht darin, entfernte beziehungsweise verschobene Teile (zum Beispiel das entfernte beziehungsweise verschobene Teil 25A in 3) anzugreifen und neu zu positionieren. Die aufwärtsgerichtete Schrägung 60 kann bezüglich der Bodenpfanne 58 einen scharfen Winkel im Bereich von 10 bis 30° aufweisen, wobei dieser vorzugsweise bei etwa 10° liegt.
Beispielsweise kann der Teile-Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Kanal 36 gemäß der Erfindung eine Länge von etwa 8,25 Inch und eine Breite von etwa 3,75 Inch aufweisen, wobei sich der aufwärtsgerichtete Schrägungsabschnitt von der Bodenpfanne 58 um etwa 0,69 Inch nach außen erstreckt. Die Tiefe der flachen Seiten kann etwa 0,44 Inch betragen. Die Länge des Schlitzes kann etwa 5,75 Inch und seine Breite etwa 0,093 Inch betragen, wobei alle Maße beispielhaft sind. Der Kanal 36 kann aus einem 0,032 Scheibenmaterial aus Edelstahl ("0,032 stainless steel shim stock") zusammengesetzt sein. Es wird festgehalten, dass die Bodenoberfläche 58 der Pfanne 60 nicht durch das Bearbeiten des Schlitzes beeinflusst werden darf und in einem Rahmen von 0,01 Inch flach bleiben muss, um eine nahe Nachbarschaft des Kanals 36 und des darunter hindurchtretenden Trägers 22 mit seinen Teilen 25 sicherzustellen.
Der Kanal 36 wird durch vier (nicht gezeigte) Maschinenschrauben an seinem Platz gehalten, vorzugsweise aus Edelstahl. Die vier Schrauben werden durch die vier Löcher 64 eingefügt und in ein festes Teil des akustischen Abtastmikroskops geschraubt.
Mit Bezug auf die Stationen 21C aus 1 und zu 1B, wird eine Trockenstation 21C gemäß der Erfindung gezeigt, die für das Trocknen von Trägern mit Teilen sorgt, die durch eine Kopplungsflüssigkeit mit Schall bestrahlt wurden. Im Wesentlichen umfasst die Trockenstation 21C einen Trockner zum Entfernen der Kopplungsflüssigkeit, der hier als Mittel zum Richten eines erzwungenen Stromes oder von erzwungenen Strömen eines Gases auf nasse Träger mit Teilen gezeigt ist, die sich durch die Trockenstation bewegen.
Allerdings bewegt der Trockner die Teile in unerwünschter Weise und neigt dazu, sie von den Trägern zu entfernen beziehungsweise zu verschieben. Eine stationäre Teile-Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Vorrichtung 70 ist zwischen dem Trockner und den Trägern sowie in naher Nachbarschaft zu den Trägern angeordnet. Die stationäre Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Vorrichtung 70 ist in dieser Ausführungsform der Erfindung so dargestellt, dass sie einen Rahmen 72 mit einem Muster aus Öffnungen aufweist, die so bemessen und positioniert sind, dass sie erzwungene Gasströme auf die Träger hindurchlassen, während sie verhindern, dass die kleinen Teile die Träger verlassen. Das Muster der Öffnungen ist bei dieser Ausführungsform als ein Netz 74A und 74B mit zwei Abschnitten gezeigt. Die Teile-Halte-Vorrichtung 70 wird mittels eines Flanschs 78 stationär befestigt, der an einem festen Teil des akustischen Abtastmikroskops angebracht ist. Ein (nicht gezeigter) identischer Flansch ist an der entgegengesetzten Seite des Rahmens 72 angeordnet.
Während sie im Betrieb stationär ist, kann die Festhaltebeziehungsweise -Niedrighalte-Vorrichtung 70 wie der Kanal 36 vertikal zwischen den Läufen mittels einer (nicht gezeigten) Aufzugstruktur zur Anpassung an Träger mit verschiedenen Höhen eingestellt werden. Die Aufzugstruktur kann eine konventionelle Konstruktion aufweisen.
Der Rahmen 72 ist so gezeigt, dass er einen Träger 22 mit kleinen, locker gehaltenen Teilen überspannt, der sich in die durch den Pfeil 28 gezeigte Richtung bewegt. Die Anordnung der Teile auf der Oberfläche 23 des Trägers 22 ist in 1A dargestellt. Der Trockner in dieser Ausführungsform ist so dargestellt, dass er ein Paar Luftmesser 84A und 84B umfasst, die identisch in ihrer Konstruktion dargestellt sind. Wie in 1C dargestellt, entwickelt das Luftmesser 84A einen Luftstrom 86 entlang einer Ebene 90A, der durch die unterbrochenen Linien dargestellt ist, wodurch ein messerähnlicher Luftstrom erzeugt wird, der nach unten gerichtet ist, in diesem Beispiel in Richtung auf die nassen Teile. Das Luftmesser 84B entwickelt einen vergleichbaren Luftstrom. Die Feuchtigkeitsentfernung von den Teilen und Trägern kann durch die Bereitstellung eines Vakuumtrockners verbessert werden, der in 1 bei 91 schematisch dargestellt ist.
Die Kopplungsflüssigkeit 40, die durch den Schlitz 50 des Kanals 36 entleert wird und die Flüssigkeit, die von den offenen Seiten 91A und 91B des Kanals 36 (siehe 2A) fließt als auch die Kopplungsflüssigkeit 40, die von den Teilen 25 durch den erzwungenen Gasstrom von den Luftmes sern 84A und 84B aus 1B geblasen wird, sickert durch den Träger 22 und das Beförderungsmittel 26 und in das Kopplungsflüssigkeitsreservoir 42. Von dort kann die Kopplungsflüssigkeit gefiltert und wieder in den Kreislauf zu dem flüssigkeitsausgebenden Kragen 38 des Ultraschallstrahlgenerators 30 eingebracht werden.
Äquivalente der bevorzugten Ausführung
Andere Strukturen und Verfahren, die verwendet werden können, um die Prinzipien der Erfindung zu implementieren, werden nun beschrieben. Während ein kontinuierlicher, nicht unterbrochener Schlitz 50 in dem Kanal 36 gezeigt und beschrieben wurde, kann die Öffnung im Kanal 36 die Form einer Serie von Schlitzen 92 annehmen, wie in 4 gezeigt ist. Die Schlitze 92 sind so bemessen und mit Abständen versehen, dass sie sich mit den Teilen ausrichten, die sich darunter hindurch bewegen, so dass die Teile oder spezielle Bereiche der Teile, die zu prüfen sind, dem akustischen Fühler ausgesetzt werden.
Mit Bezug auf 5 kann bei Anwendungen mit sehr hoher Auflösung ("ultra-high-resolution applications"), bei denen die Brennweite des Strahls kurz ist, der Transducerkopf 94, der den Ultraschallstrahl 95 aussendet, in den Behälter 96 mit in dem Kanal 98 gesammelter Kopplungsflüssigkeit eintauchen. Eine zusätzliche Quelle von Kopplungsflüssigkeit wird in den Kanal 98 dosiert, um die erwünschte Tiefe der Flüssigkeit zu steuern.
Während das Neupositionieren eines entfernten beziehungsweise verschobenen Teils 25A in der bevorzugten Ausführungsform mittels einer Schrägung 60 bewerkstelligt wird, kann das Neupositionieren in anderer Weise erreicht werden, wie zum Beispiel mittels einer weichen Bürste 100 (6), eines Rakels/Abstreifers 102 (7) oder eines sanften Luftstroms 104, der durch eine Luftdüse 106 (8) erzeugt wird.
In der Trockenstation wird das Entfernen von Kopplungsflüssigkeit in der bevorzugten Ausführung mittels eines Paares von Gasdüsen erreicht. Eine einzige Düse kann stattdessen verwendet werden. Das Gas kann erwärmt werden. Die Düsen oder die Düsen können gepulst werden, oder ihr Gasvolumen kann gemäß einem vorbestimmten Ratenveränderungsprogramm abgegeben werden. Zusätzlich zu Gasdüsen oder am Ort von Gasdüsen oder in Kombination mit Gasdüsen, kann den Trägern eine Vibration oder eine Absaugung zugeführt werden. Ohne die vorliegende Erfindung zum Verhindern einer Entfernung beziehungsweise Verschiebung der Teile während des Trockenbetriebs könnten die Verfahren nicht verwendet werden, da sie mit Sicherheit das Entfernen beziehungsweise Verschieben von Teilen von ihren haltenden Trägern verursachen würden.
Während bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, wird es für Fachleute offensichtlich sein, dass Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne von der Erfindung in ihrem breiteren Sinne abzuweichen. Daher ist beabsichtigt, dass die beigefügten Ansprüche all diese Änderungen und Mo difikationen abdecken, die in den wahren Geist und den Umfang der Erfindung hineinfallen. Das in der vorstehenden Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen ausgeführte Material wird nur zur Veranschaulichung angeboten und nicht zur Begrenzung des Umfangs der Erfindung.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine verbesserte Station mit Trägerzuführung für ein akustisches Abtastmikroskop (20) mit Trägerzuführung verhindert das Entfernen beziehungsweise Verschieben von kleinen, locker gehaltenen Teilen von den Trägern (22) durch Kopplungsflüssigkeit, wenn sich die Träger durch eine Prüfstation (21B) bewegen, oder durch die Wirkung eines Trockners, wenn sich die Träger durch eine Trockenstation (21C) bewegen.

Claims

Verbesserte Trägerabtaststation in einem akustischen Abtastmikroskop mit Trägerzuführung zum Handhaben von Trägern mit kleinen, locker gehaltenen Teilen, umfassend: – einen Ultraschallstrahlgenerator; – einen Kopplungsflüssigkeitsspender, wobei die gespendete Kopplungsflüssigkeit in unerwünschter Weise dazu neigt, Teile von den Trägern zu entfernen beziehungsweise zu verschieben; und – eine stationäre Teile-Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Struktur, die zwischen dem Ultraschallstrahlgenerator und durch die Station beförderten Trägern sowie nah benachbart zu den Trägern angeordnet ist, wobei die Struktur mindestens eine Öffnung aufweist, die so bemessen und positioniert ist, dass ein Ultraschallstrahl von dem Ultraschallstrahlgenerator durch sie hindurchtreten kann, die kleinen Teile von den Trägern jedoch nicht hindurchtreten können, wobei die Träger mit kleinen Teilen mit Ultraschall bestrahlt werden, ohne dass die Teile von den Trägern durch die Kopplungsflüssigkeit entfernt beziehungsweise verschoben werden, wenn sie die Abtaststation durchlaufen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Ultraschallstrahlgenerator transversal zu dem Pfad der Träger bewegt wird und die Öffnung ein transversaler Schlitz mit ausreichender Breite in die Richtung der Trägerbewegung ist, um Kopplungsflüssigkeit und den transversal bewegten Ultraschallstrahl hindurchzulassen, jedoch die kleinen Teile in den Trägern nicht hindurchzulassen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die Neupositionierungsmittel zum Neupositionieren von Teilen enthält, die teilweise von ihren haltenden Trägern entfernt beziehungsweise verschoben wurden.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Neupositionierungsmittel eine Bodenpfanne auf der Struktur mit einer Oberfläche umfassen, die nach oben in die Richtung der Zuführung der sich nähernden Träger abgeschrägt ist und die teilweise entfernten beziehungsweise verschobenen Teile angreift und neupositioniert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Struktur flache Seiten aufweist, um ein Volumen von Kopplungsflüssigkeit in der Struktur aufzufangen, wenn sich die Träger durch die Abtaststation bewegen.
Verbesserte Trockenstation in einem akustischen Abtastmikroskop mit Trägerzuführung zum Prüfen von Trägern mit kleinen, locker gehaltenen Teilen, zum Trocknen von Trägern mit solchen Teilen, die durch eine Kopplungsflüssigkeit mit Schall bestrahlt wurden, umfassend: – einen Teiletrockner, wobei der Trockner die Teile in unerwünschter Weise bewegt und dazu neigt, diese von den Trägern zu entfernen beziehungsweise zu verschieben; und – eine stationäre Teile-Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Vorrichtung, die zu den Trägern nah benachbart angeordnet ist, wobei die Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Vorrichtung ein Muster mit Öffnungen aufweist, die so bemessen und positioniert sind, dass sie das Entfernen beziehungsweise Verschieben der kleinen Teile von den Trägern durch den Teiletrockner verhindern, wenn sich die Träger nach der Vorrichtung bewegen.
Verbesserte Trockenstation in einem akustischen Abtastmikroskop mit Trägerzuführung zum Prüfen von Trägern mit kleinen, locker gehaltenen Teilen, zum Trocknen von Trägern mit solchen Teilen, die durch eine Kopplungsflüssigkeit mit Schall bestrahlt wurden, umfassend: – einen Teiletrockner zum Richten eines erzwungenen Gasstroms auf nasse Träger mit Teilen, die sich durch die Trockenstation bewegen, wobei das erzwungene Gas die Teile in unerwünschter Weise bewegt und dazu neigt, sie von den Trägern zu entfernen beziehungsweise zu verschieben; und – eine stationäre Teile-Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Vorrichtung, die zwischen dem Trockner und den Trägern und nah benachbart zu den Trägern angeordnet ist, wobei die Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Vorrichtung ein Muster aus Öffnungen aufweist, die so bemessen und positioniert sind, dass der erzwungene Gasstrom zu den Trägern hindurchtritt, während verhindert wird, dass die kleinen Teile von den Trägern durch den Trockner entfernt beziehungsweise verschoben werden, wenn sie sich an der Vorrichtung vorbeibewegen.
In einem akustischen Abtastmikroskop mit Trägerzuführung zum Untersuchen von Trägern mit kleinen, locker gehaltenen Teilen die Verbesserung umfassend: – eine Abtaststation mit: – einem Ultraschallstrahlgenerator, – einem Kopplungsflüssigkeitsspender, wobei die gespendete Kopplungsflüssigkeit in unerwünschter Weise dazu neigt, die Teile von den Trägern zu entfernen beziehungsweise zu verschieben, und – eine stationäre Teile-Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Struktur, die zwischen dem Ultraschallstrahlgenerator und durch die Abtaststation beförderten Trägern und nah benachbart zu den Trägern angeordnet ist, wobei die Struktur Kopplungsflüssigkeit von dem Spender zu den Trägern mit kleinen Teilen durch wenigstens eine darin vorgese hene Öffnung leitet, die so bemessen und positioniert ist, dass ebenfalls ein Ultraschallstrahl von dem Ultraschallstrahlgenerator hindurchtreten kann, jedoch kleine Teile von den Trägern nicht hindurchtreten können, wobei die Träger mit kleinen Teilen mit Schall beaufschlagt werden, ohne dass die Teile von den Trägern durch die Kopplungsflüssigkeit entfernt beziehungsweise verschoben werden, wenn sie die Abtaststation durchqueren; und – eine Trockenstation zum Trocknen der Träger mit Teilen, die durch eine Kopplungsflüssigkeit in der Abtaststation mit Schall bestrahlt wurden, mit: – einem Teiletrockner, wobei der Trockner die Teile in unerwünschter Weise bewegt und dazu neigt, sie von den Trägern zu entfernen beziehungsweise zu verschieben, und – einer stationäre Teile-Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Vorrichtung, die nah benachbart zu den Trägern angeordnet ist, wobei die Festhaltebeziehungsweise -Niedrighalte-Vorrichtung ein Muster aus Öffnungen aufweist, die so bemessen und angeordnet sind, dass sie verhindern, dass die kleinen Teile von den Trägern durch den Trockner entfernt beziehungsweise verschoben werden, wenn sich die Träger an der Vorrichtung vorbeibewegen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Trockner wenigstens einen erzwungenen Gasstrom entwickelt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Ultraschallstrahlgenerator transversal zu dem Pfad der Träger bewegt wird und die Öffnung ein transversaler Schlitz mit ausreichender Breite in die Richtung der Trägerbewegung ist, um Kopplungsflüssigkeit und den transversal bewegten Ultraschallstrahl hindurchzulassen, jedoch die kleinen Teile in den Trägern nicht hindurchzulassen.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Struktur flache Seiten hat, um ein Volumen von Kopplungsflüssigkeit in der Struktur aufzufangen, wenn sich die Träger durch die Abtaststation bewegen.
Verbesserte Trägerabtaststation zum Handhaben von Trägern mit kleinen, locker gehaltenen Teilen in einem akustischen Abtastmikroskop mit Trägerzuführung, umfassend: – einen Ultraschallstrahlgenerator; – einen Kopplungsflüssigkeitsspender; und – Neupositionierungsmittel zum Neupositionieren von Teilen, die teilweise von ihren haltenden Trägern entfernt beziehungsweise verschoben wurden, bevor sie durch einen Ultraschallstrahl von dem Strahlgenerator abgetastet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Neupositionierungsmittel eine Teile-Festhalte- beziehungsweise -Niedrig halte-Struktur umfassen, die zwischen dem Strahlgenerator und den Trägern angeordnet ist, wobei die Struktur eine Bodenpfanne aufweist, die eine nach oben abgeschrägte Oberfläche in die Richtung der sich nähernden, beförderten Träger aufweist, die teilweise entfernte beziehungsweise verschobene Teile angreift und neupositioniert.
Verbesserte Vorrichtung mit Trägerzuführung zum Handhaben von Trägern mit kleinen, locker gehaltenen Teilen in einem akustischen Abtastmikroskop mit Trägerzuführung, umfassend: – ein Trägerbeförderungsmittel; – ein Ultraschallstrahlgenerator; – einen Spender, der einen Fluidstrom auf die Träger richtet, wobei das gespendete Fluid in unerwünschter Weise dazu neigt, die Teile von den Trägern zu entfernen beziehungsweise zu verschieben; und – einen stationären Teile-Festhalte- beziehungsweise -Niedrighalte-Kanal, der nah benachbart zu beförderten Trägern angeordnet ist, wobei der Kanal wenigstens eine darin vorgesehene Öffnung aufweist, die so bemessen und positioniert ist, dass das Fluid hindurchtreten kann, jedoch die kleinen Teile von den Trägern nicht hindurchtreten können, wobei die Träger mit kleinen Teilen mit dem Fluid behandelt werden können, ohne dass die Teile von den Trägern durch das Fluid entfernt beziehungsweise verschoben werden.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Fluid eine Ultraschallstrahlkopplungsflüssigkeit ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Fluid ein Trockengas ist.