JP2014095725A - 自動多点プローブ操作 - Google Patents

自動多点プローブ操作 Download PDF

Info

Publication number
JP2014095725A
JP2014095725A JP2014015965A JP2014015965A JP2014095725A JP 2014095725 A JP2014095725 A JP 2014095725A JP 2014015965 A JP2014015965 A JP 2014015965A JP 2014015965 A JP2014015965 A JP 2014015965A JP 2014095725 A JP2014095725 A JP 2014095725A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
probe
support
multipoint
contact
shoulder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014015965A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5805803B2 (ja
Inventor
Baekbo Henrik
ヘンリク・ベクボ
Folmer Nielsen Peter
ペーター・フォルマー・ニールセン
Chalfoui Chaker
シャカー・シャルフォウイ
Gammelgaard Lauge
ラウゲ・ガムメルゴー
Henrik Jankjar Hans
ハンス・ヘンリク・ヤンクヤー
Norregaard Lars
ラース・ネレゴー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Capres AS
Original Assignee
Capres AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Capres AS filed Critical Capres AS
Publication of JP2014095725A publication Critical patent/JP2014095725A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5805803B2 publication Critical patent/JP5805803B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R3/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of measuring instruments, e.g. of probe tips
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/06711Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06733Geometry aspects
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2887Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks involving moving the probe head or the IC under test; docking stations

Abstract

【課題】本発明は、人的ミスのリスクを低減できるプローブホルダ等を提供する。
【解決手段】本願は、特に自動操作に適した多点プローブを開示し、多点プローブとプローブマニピュレータヘッドとを装備した自動多点測定システムも開示する。加えて、本願は、プローブホルダとプローブマニピュレータヘッドとを装備した自動多点プローブ把持システム、さらに、多点プローブを操作するためのプローブローダとプローブカセットとを備えるローディング済みのプローブローダも開示し、これにおいて、プローブカセットは、多点プローブを固定するためのプローブホルダを設けている。
【選択図】図1

Description

本発明は、一般に多点プローブの操作とこれによる測定とに関し、とりわけ自動操作の確実性および正確性の向上に関する。より詳細には、本発明は、こうした確実性と正確性の向上に貢献する、多点プローブ、プローブホルダ、プローブカセット、プローブマニピュレータヘッド、およびプローブローダに関する。
多点プローブの操作には、例えば多点プローブを測定システムまたはマニピュレータに搭載する時に、多くの手作業の介入が関与する。多点プローブの先端またはアームは損傷し易く、例えば指で触れただけでも損傷してしまうため、この手作業は大きなリスクをもたらす。多くの場合、これによって1本または複数本のプローブアーム、特にミクロンサイズのプローブアームが破損してしまうが、これは修復不可能なタイプの損傷である。
試験基板の測定に多点プローブを採用する場合、それぞれの係合によってプローブアーム、特にマイクロメータスケールのアームがいくらか摩耗する。摩耗は主に、試験基板と物理的に直接接触する金属層上に生じる。これらのタイプの多点プローブは、プローブアームに新たな導電性金属層を追加することによって見事に修復することができる。しかし、これには、多点プローブを使用する者および多点プローブを修復する者の両者による手作業操作が必要となる。この損傷のリスクは、多点プローブが繰り返し手作業操作されるという単純な事実により著しく増加する。
ミクロンまたはサブミクロンサイズのプローブアームを有する多点プローブでは、特に、試験基板にプローブアームが接触する前に多点プローブのその他の部分が接触して、試験基板またはプローブ自体に重大な損傷を招いてしまうことを回避するために、測定システムにおける位置決めやプローブマニピュレータの把持に高度の正確性を要する。
ミクロンサイズのプローブアームを有する多点プローブと、その関連技術は、先に説明され、開示されている。そこで、米国特許第7,323,890号、米国特許第7,302,486号、米国特許第7,135,876号、米国特許第7,307,436号を参照するが、これらは全て参考として本明細書に統合される。さらに、欧州特許第1095282号、欧州特許第1085327号、欧州特許出願公開第0974845号、欧州特許出願公開第1698905号、欧州特許出願公開第1466182号、欧州特許出願公開第1610131号、欧州特許出願公開第1640730号、欧州特許出願公開第1686387号、欧州特許出願公開第1782078号、欧州特許出願公開第1775594号、欧州特許出願公開第1949115号、欧州特許出願公開第1780550号、欧州特許出願公開第2016433号、欧州特許出願公開第1970714号、さらに国際特許出願公開第2008/110174号も参照している。
米国特許第7,323,890号明細書 米国特許第7,302,486号明細書 米国特許第7,135,876号明細書 米国特許第7,307,436号明細書 欧州特許第1095282号明細書 欧州特許第1085327号明細書 欧州特許出願公開第0974845号明細書 欧州特許出願公開第1698905号明細書 欧州特許出願公開第1466182号明細書 欧州特許出願公開第1610131号明細書 欧州特許出願公開第1640730号明細書 欧州特許出願公開第1686387号明細書 欧州特許出願公開第1782078号明細書 欧州特許出願公開第1775594号明細書 欧州特許出願公開第1949115号明細書 欧州特許出願公開第1780550号明細書 欧州特許出願公開第2016433号明細書 欧州特許出願公開第1970714号明細書 国際特許出願公開第2008/110174号パンフレット
本発明の目的は、多点プローブの自動操作、または、手作業での多点プローブとの接触を少なくした操作を提供することである。これには、人的ミスのリスクを低減できるという利点がある。他にも、手作業での操作を可能にするために、多点プローブをより小型化することができたり、回路基板を装備する必要がないという利点があるが、これはつまり、測定システム上、また特に多点プローブを保持しているマニピュレータ上のスケールをさらに小型化できることを意味する。したがってこれは、いくつかの用途においては、多点が、通常は到達できないより低い領域または凹部に到達できるようになることを意味する。
本発明の別の目的は、多点プローブを試験基板に対して正確に位置決めし、整列させることと、多点プローブを格納および採用するための清潔な環境を提供することと、さらに、多点プローブの自動操作を提供することである。正確な整列により、高い空間点的解像度でのより高い正確性の測定が可能となる。清潔な環境によって、プローブアームと試験サンプルとに塵埃粒子が接触して、損傷したり測定が妨害されるリスクが減少する。自動操作によって、同製品で複数の多点プローブを使用したいくつかの連続測定の繰り返し可能性が増す。さらに、これによって、多点プローブを切り替える時間を短縮できるので、総合効率が向上する。
本発明の特定の特徴は、多点プローブ、プローブホルダ、プローブカセット、プローブマニピュレータヘッド、そしてプローブハンドラである。これらの特徴によって、多点プローブを測定に採用した場合に、より確実な操作とより正確な位置決めが得られる。
上述の目的と、上述の利点と、上述の特徴とに加えて、多数のその他の目的と、利点と、特徴とが、以下で述べる本発明の好ましい実施形態の詳細な説明から明白となるだろう。本発明の第1態様によるこれらの目的と、利点と、特徴とは、互いに平行する平坦底面と平坦頂面とを備える多点プローブによって得られる。この多点プローブはさらに、斜角付きの平坦な前面と、第1側面と、多点プローブの第1側面と対向する側にある第2側面と、多点プローブの前面と対向する側にある端面とを備えている。前面と、第1側面と、第2側面と、端面との各々は、底面と頂面とを結合させている。前面と底面とは、その間に鋭い内部前面角と前縁とを画定している。第1側面と底面とはその間に第1側縁を画定し、第2側面と底面とはその間に第2側縁を画定し、さらに、端面と底面とはその間に端縁を画定している。多点プローブの長手方向は、第1側縁と第2側縁とに沿って画定され、また、前縁に対して垂直である。底面には、導電性金属層と、金属層を複数の接触パッドに分割する1組の彫込切除部と、複数の電線管と、前縁においてプローブ先端部へ集束している複数の信号追跡部とが設けられている。複数の電線管の各々は、複数の接触パッドと、複数の信号追跡部とのうちのそれぞれ対応する1つに相互接続している。複数の接触パッドは、並列し、長手方向に沿って位置決めされた第1行目と第2行目とに分割されている。第1行目と第1側縁とはその間に底面の第1外部範囲を画定し、第2行目と第2側縁とはその間に底面の第2外部範囲を画定しており、一方、第1行目と第2行目はその間に内部範囲を画定している。複数の電線管は外側グループと内側グループとに分割されており、ここで、外側グループの電線管は第1または第2外部範囲を横断し、内側グループの電線管は内部範囲を横断する。
ここでは、複数の接触パッドを第1行目と第2行目とに順序付けすることと、これと同時に、複数の接触パッドを既述のとおり3つのグループに順序付けすることとによって、多点プローブの底面の限られた範囲を効率的に使用できるようになる。特に、電線管の長さを、接触パッドと外部範囲との範囲に対応して最小化することができる。これは、広範囲にわたる接触パッドを接続する場合にはその位置決めの正確性は通常よりも低くてよく、また、広い外部範囲によっていくつかの支持部が多点プローブに底面から同時に係合できるので利点である。この後者の一例として、多点プローブは、第1支持部上に載置されると同時に第2支持部によって係合されるための十分に広い外部範囲を設けることができ、これによって確実な自動操作が可能となる。
さらに、第1行目の接触パッドのうち2つの隣接した接触パッドを、1組の彫込切除部のうちの1つによって分離させることと、第2行目の接触パッドのうち2つの隣接した接触パッドを、複数の彫込切除部の1つによって分離することができる。これらの特徴には、内部範囲と外部範囲が一定の場合に、接触パッドの範囲を広げられるという利点がある。隣接した第1行目の接触パッドのうちの1つと第2行目の接触パッドのうちの1つとの間の最短の分離距離は、複数の彫込切除部のうちの1つによって画定されていてよい。この特徴は、内部範囲を最小化できる、つまり接触パッドの範囲および/または外部範囲を広くすることができるため、有利である。さらに、第1行目と第2行目との間の内部範囲は、内側グループの複数の電線管によって、また、これを画定している1組の彫込切除部のうちのそれぞれ対応する彫込切除部とによって完全に被覆されていてよい。これには、電線管の幅と形状とに関連して内部範囲が最小化されるという利点がある。これにより、接触パッドの範囲と外部範囲との組み合わせを最小化できる。複数の電線管は、複数の接触パッドに長手方向に平行して接続していてよい。この形状により、電線導管の幅と、接触パッドの範囲とに関連して、内部範囲が最小化され、外部範囲が最大化される。
プローブ先端部は多数のプローブアームを備えており、このプローブアームは底面と平行し、前縁から自由に延びている。多数のプローブアームの各々には、複数の信号追跡部のうちの1つと接続した導電性金属層が設けられている。この特徴は自動ローディングにとって特に好適であるが、それは、自由に延びたプローブアームのそれぞれが可撓性を持ち、そのため測定時における多点プローブの誤整列をほとんどなくすことが可能なためである。多数のプローブアームのうちの1本は、その末端と前縁との間に、0.1mm未満の長さを画定できる。さらに、多数のプローブアームのうちの2本の隣接したプローブアーム間の空間は0.02mm未満であってよい。
複数の信号追跡部のうちの2つ以上は電子回路を画定するために相互接続することができる。プローブ先端部は、多点プローブの前縁から自由に延びた、試験面に接触するためのカンチレバーを備えた接触検出器を備えていてよい。これは、試験面を検出してプローブアームの破損を防ぐという利点を持つ。接触検出器はまた、多点プローブの前縁と試験面との間の距離を決定するためにも使用できる。接触検出器は、複数の接触パッドのうちの少なくとも1つに、複数の信号追跡部のうちそれぞれ対応する1つを介して接続することができる。さらに、接触検出器はカンチレバーひずみ計であってよく、また、カンチレバーは底面と平行していてよく、多点プローブの前縁に第1突出部と第2突出部とを画定する導電性金属層を設けていてよい。第1突出部と第2突出部とは前縁を横切り、自由に延びたカンチレバーを介して、複数の信号追跡部のうちの1対と相互接続する。1対の信号追跡部は、カンチレバーひずみ計とほぼ同じ形状と寸法を持った基準抵抗器によって相互接続させてもよい。これにより、接触検出器を一部外付け式のホイートストンブリッジにおいて結合することで、正確な接触検出を行えるようになる。
これに加えて、あるいは代替的に、第1側面は斜角が付けられており、底面との間に鋭い内部第1側部角を画定し、また、第2側面は斜角が付けられており、底面との間に鋭い内部第2側部角を画定し、端面は斜角が付けられており、底面との間に鋭い内部端部角を画定している。これらの斜角付き面が頂面と底面を結合させていることで、多点プローブを正確に位置決めできるようになるが、これについては以下でさらに説明する。
本発明の第2態様による目的と、利点と、特徴とは、上端に頂部を、下端に底部を画定している支持柱を備えるプローブホルダによって得られる。頂部と底部とは、前部と、支持柱のこの前部の反対側にある後部と、また、第1側部と、支持柱のこの第1側部の反対側にある第2側部とによって結合されている。支持柱は、上部と、上部を支持する下部とを構成している。支持柱は、その頂部において、第1側部には第1肩部を、第2側部には第2肩部を画定している。多点プローブの平坦な底面と係合するために、第1肩部は上向きで直線構成の第1肩部係合縁を画定し、第2肩部は上向きで直線構成の第2肩部係合縁を画定している。第1肩部と第2肩部とは共に、それぞれの第1肩部係合縁と第2肩部係合縁とによって支持面を画定している。支持柱は、第1肩部と第2肩部との下、およびこれらの間に中空空間を画定し、さらに、その後部と頂部とに中空空間への1つの開口部を画定している。
ここでは、中空空間と1つの開口部とによって、多点プローブが支持柱の肩部上に載置され、多点プローブの頂面と底面との両方に係合することによってこれを後部からしっかりと把持することができ、自動ローディングが可能となる。
支持柱は、その前部に上方と外方とへ延びる舌部をさらに備えていてよい。舌部には、自動光学焦点を可能にする基点が設けられていてよい。さらに、舌部は、窪みを設けた平坦な基準面を備えていてよい。この窪みは、平坦な基準面と共面であるへりを有し、また、基点はこのヘリによって画定されていてよい。舌部の寸法と窪みの位置とがわかっているので、基点上での自動焦点によって、支持柱の肩部上にある多点プローブを把持する際に、これを支持柱に対して正確に位置決めできるようになり、これについては以降の詳細な説明から明白となる。
本発明の第2態様によるプローブホルダは、さらにブラケットを備えていてよい。続いて、このブラケットはブラケット基部と、ブラケットネックと、ブラケットヘッドとを備えており、ここで、ブラケット基部は支持柱の下部に結合し、ブラケットネックはその底部においてブラケット基部に接続し、ブラケットヘッドはブラケットネックの頂部に接続している。さらに、ブラケットネックは弾性のカンチレバーバネであり、その平衡位置において載置位置を画定し、また、支持柱から逸脱した時には解放位置を画定する。ブラケットヘッドは、柱本体よりも上に位置決めされた1対の支持ピンを備え、この1対の支持ピンの各々は、他の支持ピンに向いた側において、多点プローブの斜角付きの平坦な前面または端面と係合するための直線のピン係合縁を画定している。1対の支持ピンは共に、それぞれのピン係合縁によって係合面を画定する。このブラケットは、多点プローブを支持柱の肩部に固定するという利点を持つ。支持先端部によって動作を阻止された場合、その直線のピン係合縁が、多点プローブの斜角付きの平坦な前部と端面との組み合わせにおいて、支持柱の肩部上での正確な位置決めを可能にする。
ブラケットネックがその載置位置にある時には、1対の支持ピンによって画定された係合面は、第1肩部と第2肩部とによって画定された支持面と平行であってよい。こうすることで、直線のピン係合縁によって、斜角付きの平坦な前部と端面とに係合する時に、ブラケットネックから多点プローブへ伝達される力が小さくなるか、または存在しなくなる。これは利点である。なぜなら、この力が大きいと、支持ピンの間の多点プローブが分割されたり、係合解除状態にある多点プローブの位置を動かしてしまう可能性があるためである。
これに追加して、あるいは代替的に、ブラケットヘッドは、支持柱に向いたその側において、傾斜したヘッド面をさらに備えている。ブラケットネックが載置位置にある時に、この傾斜したヘッド面が水平面に対してゼロでない角度を画定する垂線を有する平面を画定している。この特徴には、傾斜したヘッド面上に物体を垂直に降下させるだけで、ブラケットヘッドが多点プローブから逸脱して離れるので、ブラケットヘッドを支持柱上の多点プローブから係合解除できるという利点がある。ブラケットネックの可撓性は、ブラケット基部からブラケットヘッドの方向に増加しているため、ブラケットヘッドを逸脱させてこれが多点プローブから離れた時に、支持ピンを多点プローブから上方へ回転させることで、ブラケットヘッドが係合解除される。ブラケットネックは、ブラケット基部からブラケットヘッドへの方向に増加する幅を持った隙間を設けることができる。この先述の特徴の技術的実現は、ブラケットネックのひずみと側方への屈曲との両方について安定しているため有利である。
本発明の第3態様による目的と、利点と、特徴とは、カバーと、ラックと、1または複数の多点プローブを支持するためにラックに取り付けられたプローブ支持部とを備えるプローブカセットによって得られる。プローブカセットは、カバーとラックとが接続してプローブ支持部を閉じ込める閉鎖状態と、カバーとラックとが接続していない開放状態とを画定する。カバーは、上向きの第1フランジ付きスライド支持部を画定する平行溝を設けており、また、ラックは、下向きの第2フランジ付きスライド支持部を画定する平行溝を設けている。プローブカセットが閉鎖状態にある時に、第1フランジ付きスライド支持部は第2フランジ付きスライド支持部よりも上に位置決めされ、これと同方向に延びている。そのため、多点プローブのローディング時と、アンローディング時と、搬送時とに、カセットによって、多点プローブの操作を簡単かつ確実に行えるようになる。多点プローブを適用できる回数は制限されているので、安全な搬送は非常に重要である。これに加えて、あるいは代替として、プローブ支持部は複数の多点プローブを受容することができるが、これには、数個の多点プローブを1つの安全な容器またはカセットに入れての移動ができるという利点がある。これに加えて、カバーはさらにハンドルを備えており、また、ラックは第2フランジ付きスライド支持部に凹部を設けていてよい。この場合、凹部には、第2フランジ付きスライド支持部を画定している溝に対して直角を成すキャッチバーが設けられている。ハンドルによってカセットの簡単で確実な操作が可能になると同時に、溝によりカセットの開放が容易になる。カセットはさらに、カセットが閉鎖状態にある時に、カバーをラックに対して解除可能にロックするためのロックを備えている。これにより、そうでなければ搬送中に発生すると危険な、誤ってカセットが開放してしまうという事態を防止できる。さらに、このロックによって、多点プローブに簡単に不正変更を加えることができなくなる。
カバーはさらに、閉鎖状態にあるカセットの外部から到達可能なパッドコネクタと、閉鎖状態にあるカセットの内部から到達可能な雌コネクタと、パッドコネクタと雌コネクタとの間の電気接続部とを備えることができる。さらに、プローブカセットは、保護ハウジングを設けた不揮発性デジタルメモリと、雌コネクタとの互換性を持つ雄コネクタとをさらに備えることができる。雌コネクタと雄コネクタは、その接続時に不揮発性デジタルメモリの解除可能な支持を提供する。これにより、多点プローブがカセットへ物理的に搬送されたり、カセット内に格納される時に、多点プローブに関する情報をその同じカセットに記憶することができる。さらに、この解除可能な支持部には、カバーのパッドコネクタを介して不揮発性デジタルメモリをコンピュータに接続するのではなく、コンピュータの雌コネクタに直接接続できるという利点がある。不揮発性デジタルメモリは、多点プローブと試験サンプルとの間で実行された係合の回数に関する情報を含むことができる。この情報は、多点プローブ上の接触アームの摩耗にも関連するので、接触アームを交換する時を決定するために使用できる。測定に多点プローブを採用する際に、不揮発性デジタルメモリは、操作パレメータに関する情報を含むことができる。これらの操作パラメータは、例えば上述の係合実行回数であってよい。多点プローブのプローブアームの摩耗にとって重要であるこれ以外の操作パラメータの例には、プローブアームに流れる電流、プローブアームを試験面に付着させるためにプローブアームに印加される圧力、そして、試験面の構造と材料が挙げられる。その他の情報は、識別番号および/または技術仕様であってよい。技術仕様はプローブアームの本数、その幾何学的配置、多点プローブの製造材料であってよい。
これに加えて、本発明の第3態様によるプローブカセットのプローブホルダは、本発明の第2態様によるプローブホルダであってよい。これにより、上述の説明から明白であるように、簡単に自動操作でカセットのローディング、アンローディングを行えるようになる。
本発明の第4態様による目的と、利点と、特徴とは、先端部を画定している接触舌部を備えるプローブマニピュレータヘッドによって得られる。さらに、接触舌部は複数の接触フィンガを備えており、この接触フィンガが導電性であり、また、多点プローブの底面上の対応する複数の接触パッドと係合するために、接触舌部の先端部から自由に延びている。複数の接触フィンガの各々は末端部を設けており、複数の接触フィンガは共にその末端部によって接触面を画定している。この接触面によって、全ての接触フィンガと平坦な接触面との間の安全な同時接続が可能になる。ここで、平坦な接触面とは、例えば、本発明の第1態様による多点プローブの底面である。接触面が底面と共面である場合には、全ての接触フィンガが係合される。接触舌部によって、多点プローブの下顎部に解除可能に接続する、マニピュレータの繰り返しの係合が可能になる。
複数の接触フィンガのうちの数本は平行し、共通の方向に延びていてよい。接触フィンガは可撓性を持つことが好適であるので、数本の接触フィンガが平行であるという事実は、これらの接触フィンガが大体同じように屈曲する、すなわち、接触フィンガが、接触面と平行して移動するために、底面が接触面と共面である多点プローブとの物理的接触を解除しないことを意味する。接触フィンガの断面は菱形であってよい。さらに、この特徴によって、接触フィンガは接触パッドに対し強い係合力を確立することができ、これによって両者間の導電性が向上する。またさらに、接触面は、複数の接触フィンガの共通方向に対して或る係合角を画定できる。接触フィンガが水平面と平行であると仮定すれば、この特徴により、接触舌部が底面に接触している多点プローブの先端部を、全ての接触フィンガの下および前に配置できるようになり、すなわち、好適な多点プローブの方向付けが可能になる。
これに加えて、あるいは代替として、複数の接触フィンガは第1列目と第2列目に分割されていてよい。第1列目の接触フィンガは第1面に配置され、第2列目の接触フィンガは第2面に配置されており、ここで、第1面と第2面は平行である。これは、関連する多点プローブの底面中心の狭い部分のみを接触パッドで占有し、多点プローブの両側部の広い範囲は把持される部分として残すべきであることを意味する。2列に分割した接触フィンガは、2つの行に分割された接触パッドとの接続に特に適しているので、本発明の第1態様による多点プローブをさらに参照されたい。
本発明の第4態様によるプローブマニピュレータヘッドは、前部を画定する下顎部をさらに備えていてよい。次に、下顎部の前部には、多点プローブの平坦な底面に一致して係合するための、第1支持面を画定する第1プローブ支持臼歯と、第2支持面を画定する第2プローブ支持臼歯とが備えられている。第1プローブ支持臼歯と第2プローブ支持臼歯とは離間しており、また、第1支持面と第2支持面とは共面であって、第1プローブ支持臼歯と第2プローブ支持臼歯との間に共通の接線支持面を画定している。接触舌部と下顎部とは、互いに対して舌部係合方位を画定しており、この配置では、複数の接触フィンガが共通の支持面を交差している。これにより、接触フィンガとプローブ支持臼歯とが多点プローブの底面(特に本発明の第1態様によるプローブ)に同時に接続できるようになる。
接触舌部と下顎部とは、互いに対して舌係合解除方位を画定でき、この場合、複数の接触フィンガが全て共通支持面の片側に位置している。これにより、下顎部が、最初に接触舌部ではなく多点プローブに係合できるようになる。そうしないと、多点プローブを把持する時に、接触舌部が、下顎部によって係合される前に多点プローブの位置を移動してしまい、誤整列の原因となる。
さらに、第1プローブ支持臼歯と第2プローブ支持臼歯との各々は、多点プローブの底面に係合するための係合点を持った凸型係合面を備えていてよい。第1支持面は、係合点までの接線面と、第1プローブ支持臼歯の凸型係合面と共面であってよい。同様に、第2支持面は、係合点までの接線面と、第2プローブ支持臼歯の凸型係合面と共面であってよい。これには、多点プローブの底面に鋭い縁が係合しないので、底面の材料が削り取られて粒子が発生するということが起こらない利点がある。さらに、2つの係合範囲によって、下顎部が多点プローブに係合する時に、多点プローブの位置をより自由に調整できるようになる。
本発明の第4態様によるプローブマニピュレータヘッドは、前部を画定する上顎部をさらに備えていてよい。この上顎部は、下顎部と接触舌部に旋回支持を提供する旋回軸と、機械的リンケージを介して下顎部と接触舌部とに結合した回転アクチュエータとを備えている。旋回軸と、回転アクチュエータと、機械的リンケージと、下顎部とは、下顎部の前部と上顎部の前部との間に可変分離を画定する。この可変分離は、回転アクチュエータを回転させることで変化し、下顎部の閉鎖位置を画定する最小分離を有する。これによって、マニピュレータヘッドが多点プローブを堅固に把持できるようになる。さらに、可変分離は、回転アクチュエータが完全に1回転し終わると、周期的に同じ分離へと戻ることができる。これによって、アクチュエータの回転方向を変更した際に遊びが誘発されることを回避できるので、より好適に画定された最小分離と、より正確な把持とが得られる。回転アクチュエータを一定の速度で回転させることにより、可変分離の変化速度は閉鎖位置において最小に達し、これによって最小分離をより好適に決定できるようになるため、把持の正確性がさらに増す。
上顎部の前部は多点プローブを受容するための口蓋部を画定することができ、この口蓋部は前部係合縁と、口蓋部の前部係合縁の反対側に位置した端部係合縁と、第1側部係合縁と第2側部係合縁とを設けており、この第1側部係合縁と第2側部係合縁とは、口蓋部の対向する両側と、前部係合縁と端部係合縁との間とに位置決めされている。下顎部が閉鎖位置にある時、前部係合縁と端部係合縁とは互いに平行し、さらに、第1プローブ支持臼歯と第2プローブ支持臼歯との間の共通の支持面と平行する。下顎部が閉鎖位置にある時、第1側部係合縁と第2側部係合縁とは互いに平行し、さらに、第1プローブ支持臼歯と第2プローブ支持臼歯との間の共通の支持面と平行する。これにより、斜角付き前面と、斜角付き端面と、斜角付き側面とを設けている多点プローブを、プローブマニピュレータの把持部内に正確に位置決めできるようになる。本発明の第1態様による多点プローブは、提案された上顎部によって係合されるのに特に適している。
上顎部はさらに、第1プローブ支持切歯と第2プローブ支持切歯とを備えてよく、切歯の各々はその末端に、多点プローブの斜角付きの平坦な前面と係合するための丸い支持先端部を設けている。第1プローブ支持切歯の丸い支持先端部と、第2プローブ支持切歯の丸い支持先端部とは前部係合縁を画定している。これにより、プローブマニピュレータヘッドによって係合された多点プローブのプローブ先端部を上から見られるようになる。すると、これによって、プローブ先端部が試験サンプルに係合する時に、プローブ先端部の視覚的精査と管理とを行えるようになる。上顎部はさらに、多点プローブの頂面に係合するべく、口蓋部から第1と第2のプローブ支持臼歯間の共通支持面へと延びているカンチレバーバネを備えていてよい。このバネは、多点プローブが上顎部によって係合されると、多点プローブを適所に保持するので、プローブマニピュレータヘッドの把持部内に多点プローブをより正確に位置決めできるようになる。この特徴は、本発明の第2態様によるプローブホルダの支持柱の肩部上に載置された多点プローブとの組み合わせに特に好適である。
本発明の第5態様による目的と、利点と、特徴とは、水平支持段と、この水平支持段に堅固に固定された垂直支持段と、水平支持段によって支持された水平ローダと、垂直支持段によって支持された垂直ローダとを備えるプローブローダによって得られる。水平ローダは、水平第1ローディング軸を画定する第1ローダアームと、水平第2ローディング軸を画定する第2ローダアームとを備えている。第1ローディング軸と第2ローディング軸とが一緒になって交差角を画定する。水平ローダはさらに、第1直線アクチュエータと、第1ワゴンと、第2直線アクチュエータと、第2ワゴンとを備えている。第1ローダアームは、水平支持段に堅固に接続しており、第1ワゴンにスライド支持を提供し、また、第1直線アクチュエータは、第1ローディング軸に沿った第1ワゴンの可変位置を提供する。第2ローダアームは、第1ワゴンに堅固に接続しており、第2ワゴンにスライド支持を提供し、また、第2直線アクチュエータは、第2ローディング軸に沿った第2ワゴンの可変位置を提供する。プローブローダはカバー保持部をさらに備えている。このカバー保持部は、水平支持段に堅固に接続しており、また、プローブカセットのカバーの第1フランジ付きスライド支持部と協働する下向きの第1受容フランジ付きスライド支持部を画定するフランジを設けている。第2ワゴンはラック保持部を備えており、このラック保持部は、プローブカセットのラックの第2フランジ付きスライド支持部と協働できるように、上向きの第2受容フランジ付きスライド支持部を画定するフランジを設けている。提案されたプローブローダは、カセットを開放状態にし、ブラケットに自体の水平位置を変更させることができ、これによって、操作者が直接手作業介入することのない、プローブカセットの自動式で確実な操作が可能になる。さらに、水平支持段によって、垂直ローダが水平方向に移動させなくても、プローブカセットのラックに搭載された多点プローブを、垂直ローダによって係合される位置へと移動できるようになる。こうすることで、垂直ローダの正確性の高い水平位置を達成でき、その結果、多点プローブが垂直ローダによって係合される位置も高い正確性で得られる。
垂直ローダは、垂直ローディング軸を画定する垂直ローダアームと、垂直直線アクチュエータと、ラック保持部により支持されたラックに取り付けたプローブ支持部によって支持されている多点プローブを係合するためのプローブ把持装置とを備えていてよい。垂直ローダアームは垂直支持段に堅固に接続されており、プローブ把持装置にスライド支持を提供し、また、垂直直線アクチュエータは、垂直ローディング軸に沿ったプローブ把持装置の可変位置を提供することができる。こうすることで、多点プローブが垂直ローダのプローブ把持装置によって係合された後に、多点プローブの垂直位置を変更できるようになり、これにより、試験基板が下に配置されている状態でも、多点プローブを垂直ローダにローディングすることが可能になる。
プローブローダは、第2の受容フランジ付きスライド支持部が第1の受容フランジ付きスライド支持部と平行する形で下に位置決めされているカバー保持部にラック保持部を配置するローディング位置と、プローブ把持装置の下に第2の受容フランジ付きスライド支持部が位置決めされた状態で、ラック保持部をプローブ把持装置に配置する把持位置とを画定できる。これにより、本発明の第3態様による閉鎖状態にあるカセットをローディングし、その後、ラック保持部をフランジ付き受容スライド支持部と平行する方向へ移動させることにより、カセットを開放状態に変更できるようになる。さらに、これによって、カセットのラックに搭載された多点プローブに、プローブ把持装置が係合できるようになる。プローブ把持装置は、本発明の第4態様によるプローブマニピュレータヘッドを備えていてよく、これにより、本発明の第1態様による多点プローブの、水平支持段と垂直支持段に関連した、正確で確実な自動位置決めが可能になるが、これは、水平支持段によって支持された試験基板の測定において高い空間的正確性を達成するために主要なものである。
本発明の第6態様による目的と、利点と、特徴とは、本発明の第1態様による多点プローブと、本発明の第3態様によるプローブマニピュレータヘッドとを備える多点測定システムによって得られ、ここで、接触舌部の複数の接触フィンガのうちの少なくとも1つが、その末端部によって、多点プローブの複数の接触パッドのうちの1つに解除可能に接続する。接触パッドがプローブアームと接続しているので、接触フィンガを介して入力信号の送信と出力信号の受信とを行える。接触フィンガは、入力信号の提供と、出力信号の分析とを行う測定システムに接続することができる。さらに、多点プローブの第1外部範囲は第1支持面と平行し、下顎部の第1プローブ支持臼歯によって係合されることが可能であり、多点プローブの第2外部範囲は第2支持面と平行し、下顎部の第2プローブ支持臼歯によって係合されることが可能である。これにより、繰り返し交換される同型の多点プローブの測定性能における高い安定性を達成する上できわめて重要な、安全で繰り返し可能なマニピュレータヘッドの把持が得られる。これに加えて、あるいは代替的に、斜角付きの平坦な前面は上顎部の前部係合縁と平行し、これにより係合され、第1側面は、上顎部の第1側部係合縁と平行し、これにより係合され、第2側面は上顎部の第2側部係合縁と平行し、これにより係合され、さらに、端面は上顎部の端部係合縁と平行し、これにより係合される。上述したように、これにより、多点プローブをプローブヘッドに関連して正確に位置決めすることが可能になる。
本発明の第7態様による目的と、利点と、特徴とは、本発明の第1態様による多点プローブと、本発明の第2態様によるプローブホルダとを備える、ローディング済みの多点プローブホルダによって得られる。多点プローブの第1外部範囲は支持柱の第1肩部と接触しており、第1肩部係合縁と平行であり、また、多点プローブの第2外部範囲は支持柱の第2肩部と接触しており、第2肩部係合縁と平行である。これには、多点プローブに背後、下、頂部から到達できるので、多点プローブの上面、下面にしっかりと把持係合しているプローブホルダから多点プローブを同時に取り外すことが可能になるという利点がある。さらに、多点プローブの斜角付きの平坦な前面はブラケットの1対の支持ピンの一方のピン係合縁と平行し、これによって係合されていてよく、また、多点プローブの端面はブラケットの1対の支持ピンの他方のピン係合縁と平行し、これによって係合されていてよい。こうすることで、プローブホルダが多点プローブを堅固に、また同時に、支持柱に対して正確に画定された位置において保持する。すると、プローブマニピュレータヘッドの把持において、多点プローブの正確な位置決めが可能となる。
本発明の第8態様の目的と、利点と、特徴とは、本発明の第3態様によるプローブカセットを備えるローディング済みの多点プローブカセットによって得られ、ここで、プローブカセットのプローブ支持部は、本発明の第7態様によるローディング済みの多点プローブホルダである。これによって、2つの態様の利点、特にこれら両方により提供される堅固性が組み合わされることが明らかである。不揮発性デジタルメモリは、ローディング済みの多点プローブ格納システムの多点プローブによって実行された測定係合の回数に関する情報を含むことができる。摩耗のために、多点プローブは限られた回数しか係合することができない。多点プローブは修復の後に再利用できるので、多点プローブに関する情報をその物理的位置にて記憶することはロジスティックな利点である。係合回数以外にも、例えば識別番号や技術仕様のような情報も不揮発性デジタルメモリに記憶させることができる。技術仕様は、プローブアームの本数、プローブアームの製造材料、さらに、先行の修復で実行された変更や追加であってよい。
本発明の第9態様による目的と、利点と、特徴とは、本発明の第2態様によるプローブホルダと、本発明の第4態様によるプローブマニピュレータヘッドとを備える、多点プローブ把持システムによって得られる。このプローブホルダとプローブマニピュレータヘッドとは、互いに係合位置を画定し、ここで、接触舌部の複数の接触フィンガによって画定された接触面は、支持柱の第1肩部と第2肩部とにより画定された支持面と共面であり、また、複数の接触フィンガが、支持柱によって画定された中空空間を、1つの開口部を通って支持柱の後部から頂部へ横切っている。これにより、支持柱の肩部上に支持された多点プローブに接触舌部が係合できるようになる。さらに、この係合位置にて、上顎部の前部がブラケットのブラケットヘッドに係合することで、ブラケットのブラケットネックが解放位置に維持できる。これには、より単純な技術実現の利点、つまり、ブラケットネックへの係合には追加の機構が不要であるという利点がある。
本発明の第10態様による目的と、利点と、特徴とは、本発明の第5態様によるプローブローダと、本発明の第3態様によるプローブカセットとを備える、ローディング済みのプローブローダによって得られ、ここで、カセットのカバーの第1フランジ付きスライド支持部は、プローブローダのカバー保持部の第1受容フランジ付きスライド支持部と協働し、カセットのラックの第2フランジ付きスライド支持部は、プローブローダのラック保持部の第2受容フランジ付きスライド支持部と協働する。カセットはプローブローダ内にローディングされる前には開放していないので、これにより、プローブカセットの閉鎖状態から開放状態への安全で保護された移行が可能になる。さらに、プローブカセットは、プローブローダのローディング位置において閉鎖状態にあってよく、プローブローダの把持位置において開放状態にあってよい。
本発明の第11態様による目的と、利点と、特徴とは、多点プローブをプローブマニピュレータヘッドに接続する方法によって得られ、この方法は、本発明の第1態様による多点プローブを提供するステップと、本発明の第4態様によるプローブマニピュレータヘッドを提供するステップと、接触舌部の複数の接触フィンガのうちの少なくとも1つを、その末端部により、多点プローブの複数の接触パッドの1つに解放可能に接続するステップと、を備えている。これにより、多点プローブをマニピュレータヘッド内に自動ローディングできるようになる。多点プローブをプローブマニピュレータに接続する方法は、下顎部の第1プローブ支持臼歯によって多点プローブの第1外部範囲に、第1外部範囲と第1支持面とが平行した関係で係合するステップと、下顎部の第2プローブ支持臼歯によって多点プローブの第2外部範囲に、第2外部範囲と第2支持面とが平行した関係で係合するステップと、をさらに備えていてよい。これにより、多点プローブにマニピュレータヘッドを確実かつ正確に係合することができる。さらに、多点プローブをプローブマニピュレータヘッドに接続する方法は、上顎部の前部係合縁によって、斜角付きの平坦な前面に両者が平行した関係で係合するステップと、上顎部の第1側部係合縁によって、第1側面に両者が平行した関係で係合するステップと、上顎部の第2側部係合縁によって、第2側面に両者が平行した関係で係合するステップと、上顎部の端部係合縁によって、端面に両者が平行した関係で係合するステップとをさらに備えていてよい。これによって正確性がさらに向上し、多点プローブがマニピュレータヘッドの把持部内に位置決めされる。
本発明の第12態様による目的と、利点と、特徴とは、プローブホルダに多点プローブをローディングする方法によって得られ、この方法は、本発明の第1態様による多点プローブを提供するステップと、本発明の第2態様によるプローブホルダを提供するステップと、支持柱の第1肩部によって、多点プローブの第1外部範囲に、第1外部範囲と第1肩部係合縁とが平行した関係で係合しているステップと、支持柱の第2肩部によって多点プローブの第2外部範囲に、第2外部範囲と第2肩部係合縁とが平行した関係で係合しているステップと、を備えている。これにより、多点プローブに上と下の両方から係合することで、多点プローブに背後から堅固な把持にて係合できるようになる。プローブホルダに多点プローブをローディングする方法は、ブラケットの1対の支持ピンのうちの一方のピン係合縁によって、多点プローブの斜角付きの平坦な前面に、両者が平行した関係で係合するステップと、ブラケットの1対の支持ピンのうちの他方のピン係合縁によって、多点プローブの端面に、両者が平行した関係で係合するステップと、をさらに備えていてよい。これによって、プローブ先端部を適所に保持し、支持柱上に正確に位置決めできるようになる。
本発明の第13態様による目的と、利点と、特徴とは、プローブカセットに多点プローブをローディングする方法によって得られ、この方法は、本発明の第1態様による多点プローブを提供するステップと、本発明の第3態様によるプローブカセットを提供するステップと、プローブカセットのプローブ支持部に多点プローブをローディングするステップと、を備えている。これにより、多点プローブの確実な操作と搬送とが可能になる。プローブカセットに多点プローブをローディングする方法は、多点プローブが実行した測定係合の回数に関する情報を不揮発性デジタルメモリに記憶するステップをさらに備えていてよい。上述から明らかなように、これは、多点プローブを交換する時を決定するために有利である。
本発明の第14態様による目的と、利点と、特徴とは、プローブマニピュレータヘッドによってプローブホルダに係合する方法によって得られ、この方法は、本発明の第4態様によるプローブマニピュレータヘッドを提供するステップと、本発明の第2態様によるプローブホルダを提供するステップと、さらに、プローブホルダとプローブマニピュレータヘッドとを互いに対する係合位置において位置決めするステップとを備えており、ここで、接触舌部の複数の接触フィンガによって画定された接触面は、支持柱の第1肩部と第2肩部とによって画定された支持面と共面であり、また、複数の接触フィンガは、支持柱によって画定された中空空間を、支持柱の後部から頂部へと1つの開口部を通って横切っている。これにより、多点プローブを測定に採用する前に、多点プローブをプローブマニピュレータ内に自動ローディングできるようになる。プローブマニピュレータヘッドによってプローブホルダに係合する方法はさらに、上顎部の前部によってブラケットヘッドに係合することで、ブラケットのブラケットネックを解除位置に保持するステップを備えていてよい。これにより、マニピュレータヘッドによって、多点プローブをプローブホルダから安全に取り外すことが可能になる。
本発明の態様の異なる多数の実施形態を以下の図面に示す。
多点プローブの底面図である。 多点プローブの平面図である。 多点プローブの背面図である。 多点プローブ底面の追加の特徴を示す。 別のプローブ先端部を有する多点プローブを示す。 多点プローブの断面図である。 下から見た、多点プローブのプローブ先端部の拡大図である。 下から見た、図4bの別のプローブ先端部の拡大図である。 多点プローブの斜視図であり、主にその底面を示している。 多点プローブを搭載しているプローブホルダの正面図である。 図8の展開図である。 多点プローブを搭載しているプローブホルダの背面図である。 図10の展開図である。 プローブホルダのブラケットの斜視図である。 プローブホルダのブラケットの斜視図である。 プローブホルダの支持柱の斜視図である。 プローブホルダの支持柱の斜視図である。 支持柱肩部上に多点プローブが配置されている状態の支持柱の斜視図である。 図16の支持柱と多点プローブとの断面図である。 組み立てを示すプローブホルダの斜視図と展開図である。 プローブホルダの斜視図であり、ブラケットの屈曲を示している。 閉鎖状態にある多点プローブカセットの側面図である。 図20と同じ多点プローブカセットであるが、ここでは部分的に開放している。 図20〜図21と同じ多点プローブカセットであるが、完全に開放している。 カセットラックの上面図である。 図23に示したカセットラックの背面図である。 図23〜図24に示したカセットラックの底面図である。 図23〜図25に示したカセットラックの側面図であるが、2つのプローブホルダがそれぞれ対応する凹部の中に入った状態にある。 図26に示したカセットラックの斜視図である。 図23〜図27に示したカセットラックの斜視図であるが、全てのプローブホルダが対応する凹部の中に入った状態にある。 カセットカバーの側面図である。 図29に示したカセットカバーの上断面図である。 図29〜図30に示したカセットカバーの展開図である。 プローブマニピュレータヘッドの斜視図と、その部分展開図である。 プローブマニピュレータヘッドが支持柱上の多点プローブに係合する様子を、斜視図により示す。 固定アームが非係合位置にある状態の、上顎部の前部の側断面図を示す。 固定アームが係合位置にある状態の、上顎部の前部の側断面図を示す。 固定アームが接触舌部に係合する様子を側面図により示す。 図33b〜図33cの反対側から見た上顎部の前部の側面図を示す。 接触舌部の斜視図である。 図34に示した接触舌部の接触先端部の斜視図である。 図34に示した接触舌部の接触先端部の正面図である。 プローブマニピュレータヘッドの側面図であり、概念的な機械的リンケージをアウトラインで囲んでいる。 図36と同じ概念的な機械的リンケージを示す。 図36と同じ概念的な機械的リンケージを示すが、ここでは、駆動主軸が右回りに150度回転した状態にある。 プローブホルダによって支持されている多点プローブに係合するプローブマニピュレータヘッドの上顎部の前部と下顎部の前部との側面図である。 上顎部の前部と下顎部の前部とが支持柱上の多点プローブに係合する様子を側面図により示し、ここで、プローブ固定フィンガの内部機構を示すために、上顎部の前部を断面図で図示している。 上顎部の前部と下顎部の前部とが支持柱上の多点プローブに係合する様子を側面図により示し、ここで、プローブ固定フィンガの内部機構を示すために、上顎部の前部を断面図で図示している。 上顎部の前部と下顎部の前部とが支持柱上の多点プローブに係合する様子を側面図により示し、ここで、プローブ固定フィンガの内部機構を示すために、上顎部の前部を断面図で図示している。 上顎部の前部と下顎部の前部とが支持柱上の多点プローブに係合する様子を側面図により示し、ここで、プローブ固定フィンガの内部機構を示すために、上顎部の前部を断面図で図示している。 上顎部の前部の斜視図であり、口蓋部の詳細を示している。 図1〜図7の多点プローブの平面図であり、上顎部の前部との接触点を示している。 多点プローブに係合している上顎部の前部の部分側断面図である。 図40の展開図である。 多点プローブに係合している上顎部の前部の部分断面正面図である。 図42の展開図である。 垂直ローダの正面図である。 図44の垂直ローダの側面図である。 図44と図45との垂直ローダの斜視図である。 水平ローダの斜視図である。 プローブローダの斜視図である。
図1は、下から見た多点プローブ10を示す。多点プローブ10の底面12は、その前部にプローブ先端26を、後部に製造支持部16を設けている。製造支持部16は、多点プローブ10の製造から出来た人工物であり、本質的な機能的要素ではないため、説明する全ての実施形態と、全ての図面とにおいて無視することができる。多点プローブの底面12上には導電性金属層が付着されている。
底面12の基本的な形状は、プローブ先端26と製造支持部16の間の長さが幅よりも長い長方形である。この実施形態には、角部を裁断して内向きの形状にした非本質的な特徴が含まれている。当然、提示された全ての実施形態において、この特徴を無視することができる。内向きの前部角17は内向きの後部角20よりも大きく裁断されている。さらに、全ての内向きの前部角の形状は同一であり、これは内向きの後部角についても同様である。
多点プローブ10は、長手方向対称軸46の周囲において反射対称である。接触パッド24と、このパッド24とプローブ先端部26との間の電線管47とは、底面12の金属表面に設けた彫込切除部(彫り込み切除部分,engraved cut)23によって形成されている。彫込切除部23はエッチングによって得られることが好ましい。各接触パッド24は内側44と外側45とを設け、この2つのうち内側44の方が長手方向対称軸46により接近している。各接触パッド24は、プローブ先端26へ続く1本の電線管47を設けている。いくつかの接触パッド24は、その内側44に接続している関連の電線管47を設けており、その他の接触パッド24は、その外側45に接続している関連の電線管47を設けている。接触パッド24は、長手方向対称軸46の対向する両側に配置された2つの行に分割されている。さらに、接触パッド24は長手方向対称軸46に可能な限り接近して配置されており、これはつまり、2行のパッド間の分離または内部範囲は、彫込切除部23の幅と、内側側部44にて接続している電線管47の幅とによってのみ画定されるということである。接触パッド24と多点プローブ10の各縁との間には、多点プローブ10の操作時に係合されるのに適した外部範囲25が設けられている。
図2は、図1の多点プローブ10を下から見た状態を示す。頂面11の基本的な形状もやはり長方形であり、また、頂面11は底面12と平行している。前面13、側面14、端面15は全て平坦であり、斜角付け(bevel)されているため、これらの面全てが頂面11の面積の削減に貢献し、これにより頂面11の面積が底面12の面積よりも小さくなる。既述の「前面13は斜角付けされている」とは、プローブ先端26が多点プローブ10の前部にさらなる延長部分を有するという意味である。製造支持部16も、前面、側面、端面に斜角付けしたのと同一の工程によって斜角付けされている。
内向きの前部角17の各々は、2つの斜角付き面、つまり第1斜角付き面18と第2斜角付き面19とを形成している。これは、内向きの後部角20についても同様であり、つまり、各後部角20は第1斜角付き面21と第2斜角付き面22とを形成している。全ての斜角付き面は、平坦な底面12と共に、多点プローブの正確な方向きを画定するのに適しているが、これは後述する以降の例と実施形態から明白となる。
図3は、図1、図2の多点プローブ10を背後から見た状態を示す。同図では、頂面11と底面12とが平行しており、頂面11の面積が底面12の面積よりも小さいことを示している。この観点から考えると、側部も斜角付けされているという事実から、製造支持部16は三角形ということになる。
図4aは、図1〜図3と同じ多点プローブ10を、やはり下から見た状態を示す。底面12は陰影を付けた範囲であり、酸化層の上に設けた下方ポリシリコン層を示す。酸化層の形状は図4aに概略的に示したものと同じ形状である必要はなく、単に、図示にあるような全面的な被覆が好適であるというだけである。しかし、多点プローブ操作時には、より粗い酸化層28の表面性質を考慮することが重要となる。
図5は、頂面11、底面12、斜角付き側面14を示す多点プローブ10の断面図であり、ここで、底面12と斜角付き側面14とは側縁29と、この2つの間の鋭い内側角21とを画定している。
図6aは、図1〜図4に示した多点プローブ10の現在好適であるプローブ先端26を大幅に拡大して示している。この例では、プローブアーム31''〜42''は2つのグループに分割されており、互いに対して反射対称を示している。ここで示したプローブアーム31''〜42''の配置と数とは単に一例であるため、別の実施形態ではこれと異なっていてよい。プローブアーム31''〜42''の各々は、単一の接触パッド31〜42から延びている電線管47から続いた信号追跡部31'〜42'の延長部分である。ここでは、接続しているプローブアーム31''〜42''と、信号追跡部31'〜42'と、接触パッド31〜42とに同一の指数符号を付しているが、マーキングの数を変えている。底面12上に付着された金属は信号追跡部31'〜42'とプローブアーム31''〜42''とにも付着されており、ここで、信号追跡部31'〜42'は、電線管47と接触パッド31〜42と同一の彫込切除部23によって分割されている。プローブアーム31''〜42''は多点プローブの前縁43から自由に延びており、その末端は、例えば薄膜産業と半導体産業とにおける多点測定時に、試験基板と接触するようになっている。
図7は、図1〜図4にも示した多点プローブ10の斜視図であり、先行の図面で使用したものと同一の指数符号を使用している。
図6bは、多点プローブ10の別のプローブ先端部26を大幅に拡大した図である。多点プローブ10のこれと対応する底面12を図4aに示したが、図4aの場合は、電線管47が異なる経路を追跡する点において、先行の図1〜図4の底面12と違っている。信号追跡部31'〜42'の各々は、単一の接触パッド31〜42から延びた電線管47より続いている。先行の場合と同様に、接続している信号追跡部31'〜42'と接触パッド31〜42とに同一の指数符号を付したが、マーキングの数を変えている。多点プローブ10は4本のプローブアーム35''〜38''を設けており、これらは、底面12と平行な前縁43から自由に延び、基端はそれぞれの信号追跡部35'〜38'と接続している。さらに、多点プローブ10のプローブアーム35''〜38''のいずれの側にも、前縁43から自由に延び、底面12と平行したカンチレバーひずみ計351が設けられている。
底面12上に付着された金属は、信号追跡部31'〜42'と、カンチレバーひずみ計351と、プローブアーム31''〜42''との上にも付着されている。信号追跡部31'〜42'は、電線管47と接触パッド31〜42と同一の彫込切除部23によって分割されている。付着した金属層の厚さは本質的に均一であり、これはつまり、信号追跡部31'〜42'と、カンチレバーひずみ計351と、プローブアーム31''〜42''の抵抗は、関連するそれぞれの幅と長さによって画定されることを意味する。
各カンチレバーひずみ計351は、その基端に第1突出部353と第2突出部354とを設けている。各カンチレバーひずみ計の第1突出部353と第2突出部354は、前縁43を横切り、2つの信号追跡部、つまり信号追跡部31'と34'とを、さらに39'と42'とをそれぞれ相互接続する。カンチレバーひずみ計351が係合時に屈曲すると、第1突出部353と第2突出部354とに付着している金属が特に前縁43において伸縮し、これにより電線管の変形が生じ、つまり、カンチレバーひずみ計351を流れる電流への抵抗が増加する。
各カンチレバーひずみ計351には、信号追跡部31'と32'とを、41'と42'とをそれぞれ相互接続する基準抵抗器352が提供されている。基準抵抗器353は対応するカンチレバーひずみ計351と同一の形状と寸法とを有するので、係合解除された基準抵抗器とカンチレバーひずみ計との抵抗は本質的に同一である。さらに、信号追跡部32'と33'と、33'と34'と、39'と40'と、40'と41'とが同様に相互接続される。信号追跡部31'〜34'と、39'〜42'とが、多点プローブの底面12上に回路を画定していることが明白である。
この特定の実施形態では、カンチレバーひずみ計351と基準抵抗器352とは、ホイートストンブリッジにおいて、接触パッド31〜34、39〜42を介して別の2つの基準抵抗器と結合している。カンチレバーひずみ計351の機能については、国際公開第2008/110174号でさらに説明されている。
図8は、多点プローブ10を支持するプローブホルダ152の正面図である。多点プローブ10は、支持柱50によって下から支持され、上から係合する2つのブラケット51によって適所に保持される。図9は図8の展開図であり、プローブホルダ152のさらなる詳細を明らかにしている。支持柱50は2つの肩部60を設けており、この肩部上に多点プローブ10の底面12の支持面が載置される。両方の肩部60が共に、図示の向きにおいては水平の支持面を画定する。肩部60は柱50の対向する両側に配置されている。さらに、柱50の前部から舌部61が外方へ延びている。さらに、柱50は上部58と、この上部58を支持する下部59とを構成している。
2つのブラケット51は同一形状であり、支持柱50の対向する両側に位置決めされている。ブラケット51は、その基部53の上端に取り付けたネック54を設けている。さらに、ネック54はその上端にブラケットヘッド52を設けている。ネック54は、支持柱50の方向へ、または支持柱から離れる方向へ、外方に屈曲できる構造を持つ。特に記載がない場合には、プローブホルダ152を図示する際に、各ブラケット51のネック54は載置位置またはこれと同等の位置にあるか、あるいはこれらに近い状態にあるものとする。
ブラケットヘッド52は、支持柱50に向いた傾斜したヘッド面55を設けている。傾斜したヘッド面55は、ネック54が載置位置にある際に、縦軸に対して鋭角を成す平面を画定する。こうすることで、単に物体をネック54の上へと真直ぐ下方に移動させるだけで、ネック54が支持柱50から外方へ屈曲する。
傾斜したヘッド面55の下において、2つのブラケットニップ57がブラケットヘッド52から支持柱50の方向へ水平に延びている。ブラケットニップ57はブラケットヘッド52の対向する両側に、しかしブラケット基部53に対して同一の垂直位置に位置決めされている。したがって、図8、図9の正面図では、2つのブラケットニップ57のうち1つしか見せていない。ブラケットニップ57の各々は、ネック54が載置位置にある状態で、本質的に水平な係合縁を画定する。ブラケットニップ57の係合縁は、同一ヘッドの別のブラケットニップ57に面した側の下方端に配置されている。図8、図9に示す向きでは、各ブラケットニップ57の係合縁は、紙面平面と平行な水平線を画定している。こうすることで、各ブラケットヘッド52上のブラケットニップ57の係合縁が、紙面平面に対して垂直な水平平面を画定する。図8に示すように、支持柱50と2つのブラケット51とを結合してプローブ支持部152を形成する場合、2つのブラケット51のブラケットニップ57によって画定された水平平面が、柱肩部60によって画定された水平平面と共面となり平行する。ブラケットニップ57と柱肩部60の垂直位置は、多点プローブ10が肩部上に載置されている時に、ブラケットニップ57が、これが画定する係合縁を介して多点プローブ10の斜角付き前面13と端面とに係合し、これによって多点プローブ10の確実な位置でのロックが画定されるようになるものである。さらに、この係合によって多点プローブ10は、その斜角付き前面13と端面とがブラケットニップ57の係合縁と平行するように自体を方位付けする。図8では、ブラケットニップ57が多点プローブ10の斜角付き前面13と係合する様子を示している。
図10、図11は、図8、図9と同一のプローブホルダ152を後ろから見た状態を示す。先述した特徴の多くは同じ指数符号で示される。この見方から、多くの追加の特徴が洞察できる。図10には、ブラケットニップ57が多点プローブ10の斜角付き端面15と係合する様子を示す。
柱舌部61はその上方平面側部に、基点またはマーカを画定する窪み63を設けている。この特徴により、プローブホルダ152に対する光学顕微鏡の垂直位置を、基点が顕微鏡の焦点内に入るまで移動させることで決定できる。基点には、隆起部や切れ目といった、自動焦点に利用できる特徴を提供することができる。
柱本体58は、その後部と頂部が開口している中空空間64を画定する。これにより、柱肩部60上に配置した多点プローブ10を背後から掴み、例えばラジオペンチによって支持柱50から取り除くことが可能になる。
図12、図13は、図8〜図11と同じブラケット51を2つの異なる斜視図において示した図である。先に説明した特徴のいくつかは同一の指数符号で示されている。さらに、多数の新たな特徴も示されている。
最初に、ブラケットヘッド52に向かうに従ってその水平幅が広がっていく形状の隙間65がネック54に画定される。こうすることで、ブラケットネック54の可撓性もブラケットヘッド52に向かうに従って増加する。傾斜したヘッド面55に向かう水平力成分がブラケットヘッド52を後方へ移動させると同時に、この水平力成分が、ニップ57が上方へ移動できるようブラケットヘッド52を傾斜させる。上述した特定形状の隙間54によって、ブラケットヘッド52の傾斜が後方への移動と比較して増大する。
次に、ブラケット51の基部53に2つの隙間66が画定される。隙間66の各々は細長い形状をしており、水平に向いた長手方向を画定している。ブラケット51は縦軸に沿って反射対称を有することが明らかであり、これは図12、図13、特に図13から直ちに明白となる。
図14〜図16は、図8〜図11と同じ支持柱50を3つの異なる斜視図にて示している。さらに、図14では、多点プローブ10は支持柱50の肩部60上に載置されている。先に説明した特徴のいくつかは同一の指数符号で示される。加えて、多数の新たな特徴も示されている。
まず、中空空間64が柱本体58の側部68と前部69とによって画定される様子が直ちに明らかになる。次に、支持柱50は、その基部59の両側にフランジ67を2つずつ設けている。これらのフランジ67は、ブラケット基部53の隙間66内に密接に嵌合するように成形され、位置決めされている。こうすることで、ブラケット51が支持柱50のどちら側にも固定されるので、図8、図10で説明した単体ユニットまたはプローブホルダ152を画定することができる。
図17は、図8〜図11、図14〜図16の支持柱50の断面図であり、先行の指数符号をそのまま使用している。多点プローブ10は、支持を目的とした向きに位置決めされた支持柱50によって支持され、これにより、多点プローブ10の底面12により画定された平面が水平平面に対して係合角度70を画定する。この角度は25〜35°であることが好適である。
図18は、1対のブラケット51が支持柱50の周囲に結合して完全なプローブホルダを画定し、次にこれが凹部142によって受容され固定される様子を示している。図19は、固定された状態の先行の図18のプローブホルダ152を示し、さらに、図12、図13に関連して先述したように、傾斜したヘッド面55に作用する力71が、ブラケットヘッド52を外方へ移動させると同時に、ニップ57が上方へ移動できるようブラケットヘッド52を傾斜させる様子を示す。
図20は、閉鎖状態にあるプローブカセット100の側面図である。図21は、図20と同様のプローブカセット100を示すが、ここでは、ラック140の長さに沿ってカバー100を引っ張り、一部が開放した状態にある。図21も先述の2枚の図面と同じプローブカセットを示すが、ここでは、プローブカセットは、カバー110をラックから十分に離して完全に開放した状態にある。
図23は、図21、図22のカセットラック140を上から見た状態を示す。ラック140は、前部143と端部154とを設けたラックバー148によって画定された細長い形状をしている。カセットカバーのキャッチボア内に受容されるキャッチピン141は、ラックバー148の端部154の方向へ後方に向いた状態で、ラックバー148の前部143に位置決めされる。プローブホルダを受容するための複数の凹部142が、ラックバー148の長さに沿って1列に位置決めされている。上方に延びたバネキャッチ部145を設けたロックアーム144が、ラックバー148の端部から延びている。ロックアーム144は、ロックシャフトが通過できる切り抜き部を設けているが、この機能については以降で説明する。
図24は、図23のカセットラック140を後ろから見た状態を示す。先に説明した特徴は、図23で使用したものと同じ指数符号を用いて示している。さらに、図24はラックバーのそれぞれの側に設けた溝150を示し、これにより、下向きのフランジ付きスライド支持部が画定される。溝150はラックバーの両側部を追随するので、ラックバーの外形が下方向きのフランジ付きスライド支持部151を画定する。さらに、図24は、カセットカバー110のキャッチピンを受容するための、ラックバーの端部に設けた後方向きのキャッチボア149を示す。
図25は、図23、図24のカセットラック140を下から見た状態を示し、さらに、ラックバー148の溝150に対して直角なキャッチバー147を設けたフランジ付き支持部151の凹部を示している。キャッチバー147は、カセットラック140がカセットカバー110に対してスライドするためのしっかりとした把持または保持を提供する。図26に示すカセットラック140は図23〜図25と同じであるが、これを側部から見た状態と、さらに、2つのプローブホルダ152が図23に示すそれぞれの受容凹部142内に嵌合されている状態とを示している。溝150はラックバー148の全長を追随しているため、これにより、カセットラック140の長さのほとんどにかけて係合できるフランジ付きスライド支持部が得られる。
図27は、図26のカセットラック140の斜視図である。ここでも、先に説明した特徴を示すために、図23〜図27と同じ指数符号を使用している。図28は図27と同じカセットラックを示すが、ここでは、その全ての凹部142にプローブホルダ152が嵌合した状態にある。
図29は図21、図22のカセットカバー110を側部から見た状態を示す。カセットカバー110はハウジング114を設けているが、このハウジング114の前部131と底部133とは開放しているが、端部132と頂部134とは閉鎖している。これにより、閉鎖状態にあるカセット100が、前部131の方向に、先述したラック140のフランジ付きスライド支持部151と平行してスライドして開放できるようになる。ハウジング114の閉鎖した端部132はハンドルで封鎖されており、このハンドルによって、カセットカバー110、またはこれに関して閉鎖状態のカセット全体を、カセットカバー110の長手方向に押し引きすることが可能になる。カセットカバーは、ハンドル129の基部とハウジング114の頂部134とにおいて、カバー110の前部131に向いたパッドコネクタ128を具備する印刷回路基板127を設けている。印刷回路基板127の機能については以降で図31に関連して説明する。さらに、カセットカバーにはカセットラックのキャッチボア内に受容されるキャッチピン121も提供されており、このキャッチピン121は、ハウジング114の底部133に、ハウジング114の前部131に先端が向いた状態で位置している。
図30は、図29のカセットカバー110の切断線135に沿った平断面図である。先に説明した特徴には、図29と同じ指数符号を使用して示している。図30はさらに、バネ装填したロックフック130を示し、このロックフック130は主軸119の周囲に画定された旋回支持部によって適所に保持されている。この主軸119は、ハウジング114の前部と端部との間に画定されている長手方向に対して垂直方向に向いている。ロックフック130は、図23〜図24、図26〜28に関連して説明したラック140のバネキャッチ部154と係合することができる。通路123によってロックシャフトがハウジング114に入れることで、ロックフック130をバネキャッチ部154から係合解除し、持ち上げられるようになる。
図31は図29のカセットカバー110の展開図であり、ロックフック130の内部機構の周辺の詳細を示している。この内部機構は、支持主軸119上の中心に配置した2つのコイルバネを結合させて、1条の針金で画定された1つのダブルバネ120にする。針金の端部点はそれぞれの凹部によって適所に保持されることで、カバー100の他の部分に関連したロックフック130の同等な位置が画定される。
図31はさらに、印刷回路基板127に堅固に取り付けた雌コネクタ126に、雄コネクタ125によって結合している不揮発性デジタルメモリ124を示して、ここでは、これはUSBスティックの形態をしている。続いて、印刷回路基板127が、カセットハウジング114に堅固に取り付けられている。印刷回路基板127には、ハウジング114の前部131に向いたパッドコネクタ128が設けられている。パッドコネクタ128は雌コネクタ126に結合している。こうすることで、雄コネクタ125と雌コネクタ126とを結合させることにより、パッドコネクタ128を介して不揮発性デジタルメモリ124にアクセスできるようになる。不揮発性デジタルメモリは、例えば、カセットに格納された各プローブを試験面に当てた回数に関した情報を含むことができる。
さらに、図31は、ハウジング114の頂部と両側とに設けた溝110を示す。溝110はハウジング114の各側を追随しており、これにより、ハウジング114の頂部の外形が上方に向いたフランジ付きスライド支持部112が画定される。
図32には、完全なプローブマニピュレータヘッド160の斜視図と、その部分展開斜視図とを示す。マニピュレータヘッド160は上顎部161と、下顎部162と、接触舌部163とを備えている。上顎部161は、旋回軸169と、駆動主軸166を具備した電気モータまたは回転アクチュエータ165とを設けている。上顎部161はさらに、ボールベアリング167の中に中心配置されたシリンダ173を設けており、このシリンダ173は、ベアリング中心172からずれた位置にて駆動主軸166に堅固に接続している。これにより、駆動主軸166を回転させると、ボールベアリング167が上下に動くようになる。下顎部162は、そのボールベアリング167と機械リンケージ168とを介した接続と、下顎部162の旋回隙間174を通る旋回軸169を介した接続と、の2つの別個の接続によって上顎部161に接続している。これによって、駆動主軸が一方向に回転すると、下顎部162の前部177が上顎部161の前部176へ/から繰り返し移動する。
接触舌部163は、下顎部162の旋回隙間174どうしの間に配置されており、さらに、これ自体にも旋回軸169が通過するための旋回隙間175が設けられている。接触舌部163は、機械的リンケージ168と旋回軸169とを介して上顎部161に接続している。こうすることで、駆動主軸166が回転すると、接触舌部163の前部178が上顎部161の前部176へ/から繰り返し移動できるようになる。機械的リンケージ168の内部機構については以降でさらに説明している。接触舌部163には、リボンケーブル170に接続した絶縁変位コネクタ171も設けられており、このリボンケーブル170を介して接触舌部163への試験信号が送信できる。
プローブマニピュレータヘッド160にはさらに固定アーム218が設けられているが、次に、この機能についてより詳細に説明する。固定アーム218は固定アームヨーク230に堅固に接続し、次にこれが旋回軸169に旋回可能に接続している。こうすることで、固定アーム218が、旋回軸169周囲に中心決めされた、上手く定義された回転動作を実施することができる。固定アーム218は、自重量と、固定アームヨーク230の重量とによって下方固定力を画定する。上顎部161と固定アームヨーク230との間に負荷を画定する固定アームバネ231は、下方固定力を増加させるべく働く。さらに、図32の上顎部の前部176には、カンチレバー板バネの形状をした位置決めバネ219も示されている。位置決めバネ219の機能について以下で説明する。
図33aには上顎部の前部176と、下顎部の前部177と、接触舌部の前部178との斜視図を示し、この図では、多点プローブ10と係合させた時のこれらの互いに対する位置を示している。明瞭性の目的からこれらの前部どうしを離間させているが、これらの前部は結合されると多点プローブ10を把持する。上顎部の前部176は多点プローブの斜角付き前面13と係合する1対のプローブ支持切歯13'を設け、一方、下顎部の前部177は1対のプローブ支持臼歯215を設け、接触舌部163の接触先端部178は多点プローブの底面と係合する複数の接触フィンガ210を設けている。さらに、多点プローブ10が、図8〜図11、図14〜図19に関連して説明した支持柱50の頂部上に載置された状態で示されている。図8と図10の完全なプローブホルダは多点プローブ10を搭載するため図示されていないが、しかし、ブラケット51に隠れていなければ完全な形で示されるであろう。上顎部の前部176は好適にはサファイア製の複数のボール183を設け、これらボールは、下顎部の前部176を多点プローブ10の上へ降下させた時にブラケットヘッド52の傾斜したヘッド面55と係合し、ブラケットヘッド52を、図12、図13、図19に関連して説明したように強制的に分離させる。サファイアボールの球状の硬質面には、傾斜したヘッド面55の表面を引っ掻かないという利点がある。表面が引っ掻かれると、自由粒子または埃の源となる。
上顎部の前部176はプローブ固定隙間220と、上顎部背筋227を通る舌部固定隙間221とを設けている。さらに、図32では、上顎部の前部176の位置決めバネ219と、接触舌部178の舌部背筋229とを見ることもできる。これら全ての特徴の機能については後に説明する。
各プローブ支持臼歯215は、多点プローブ10の底面と接続する係合点217を有する凸型係合面216を備えている。各プローブ支持臼歯215は、係合点217までの接平面と、凸型係合面216とによる支持面を画定する。2つの支持面は互いに対して、また、その間にある共通支持面と共面である。接触舌部163が旋回軸169の周囲で回転できることによって、接触舌部163の接触先端部178の複数の接触フィンガ210がこの共通の支持面を横切ることができ、これにより、プローブ支持臼歯215がこれを行った後に、接触フィンガ210が多点プローブ10の底面と接触できる。
図33bは、固定アーム218が非係合位置にある状態の、上顎部の前部176の側断面図を示す。この非係合位置にある固定アーム218は、下向きの凸型載置面によって上顎部背筋227の上に載置される。固定アーム218はプローブ固定フィンガ222を設けており、このプローブ固定フィンガ222は、プローブ固定隙間220を通って、丸いプローブ固定フィンガ先端部224にて終端している。固定アーム218はまた舌部固定フィンガ223を設けており、この舌部固定フィンガ223は舌部固定隙間221を通り、丸い舌部固定フィンガ先端部225にて終端している。図33cは上顎部の前部176の側断面図を示し、この状態の上顎部の前部176では、固定アーム218が、図32に示した旋回軸169上で中心決めされて回転を実行した後の係合位置にある。この回転は、図32に関連して説明した、固定アーム218の重量と、固定アームヨーク230の重量と、固定アームバネ231のバネ力とを組み合わせた負荷よりも大きい、プローブ固定フィンガ先端部224上に働く力によって誘発され得る。係合位置では、凸型載置面228は既に上顎部背筋227上には載置されておらず、一方、プローブ固定フィンガ222と舌部固定フィンガ223とが、プローブ固定隙間220と舌部固定隙間221とのそれぞれの中に引き込まれている。プローブ固定フィンガ222が引き込まれた状態にあるので、位置決めバネ219の先端部226を見ることができる。プローブ固定フィンガ222の丸い先端部224と、舌部固定フィンガ225の丸い先端部225とを使用しているので、これらが係合する際に鋭い縁が金属を削り落とすということが起こらない。
図33dは、図33a〜図33cの固定アーム218が、舌部固定フィンガ223の丸い先端部225によって、接触先端部178の舌部背筋225と係合し、これにより複数の接触フィンガ210がプローブ固定フィンガ222の丸い先端部224と接触するようになることを回避する様子を示す。複数の接触フィンガ210がプローブ固定フィンガ222の先端部224と接触するようになると、接触フィンガが屈曲して向きが変化してしまう原因となり、これが、多点プローブとの接触時における機能の低下を招く。
図33eは上顎部の前部176の側面図であるが、図33b〜図33cのものとは反対の側から見た図であり、位置決めバネ219の下方部と先端部226とを明瞭に示している。位置決めバネ219は、その先端226によって多点プローブを正確に位置決めするためのカンチレバー板バネであり、これについては図39Fおよび図39gに関連してさらに説明する。
図34は、接触舌部163の引き伸ばした斜視図である。先行の図32、図33aと同一の特徴には同じ指数符号を使用している。複数の接触フィンガ210の各々は、印刷回路基板181内の複数の信号追跡部179のうちの1本を介して、絶縁変位コネクタ171に接続している。複数の信号追跡部179の半分は印刷回路基板181上の絶縁変位コネクタ171と同じ側に配置されており、もう半分は印刷回路基板181の他方側に配置されており、信号追跡部は伝導ビア180を介して印刷回路基板に到達している。印刷回路基板の両側に支持板を提供することで、接触舌部163の構造的な強固さが得られる。
図35aは接触先端部178の斜視図であり、2枚の支持板182に挟まれた印刷回路基板181を示している。複数の接触フィンガ210は、ここでは個別の導電性接触フィンガ31'''〜42'''に分解され、互いに平行な接触先端部178から自由に延びている。接触パッド31〜42の全てが接触フィンガ31'''〜42'''によって接続しているという点で、図1〜図7の多点プローブ10は接触舌部との適合性を持っている。接触フィンガ31'''〜42'''は、フィンガが、接続される多点プローブ10の接触パッド31〜42と同じ符号を持つように指数符号付けされているが、図4aとこれに関連した本文とをさらに参照されたい。多点プローブの接触パッド31〜42は2つの行において順序付けされているので、これに対応して接触フィンガも2つの列に順序付けし、これにより、各列の接触フィンガ共通平面に配置されるようにしている。
図35bは接触先端部178の正面図であり、2枚の支持板182で挟まれた印刷回路基板181を示している。複数の接触フィンガ210は、ここでは、菱形断面を持った個別の導電性接触フィンガ31'''〜42'''に分けられている。接触フィンガ31'''〜42'''は、上方と最外縁とが最も高い位置にくるように、それぞれの長手方向の周辺に向いている。つまり、菱形の断面によって、接触フィンガの先端部に、多点プローブの接触パッドと係合するための接触角362が画定される。この構成により、接触角362が外方へ移動できるよう、接触フィンガがその長手方向周囲において捻じれる。同時に、接触フィンガは内方へ屈曲する。この屈曲は、接触フィンガの第1列31'''〜36'''と第2列37'''〜42'''との間の電気絶縁指示壁361によっていくらか制限される。電気絶縁支持壁361は複数の接触フィンガ31'''〜36'''の全長に沿って延びておらず、これとほぼ同じ長さで電気絶縁支持壁361から自由に延びることができるように終端している。
図36は図32の完全なマニピュレータヘッドの側面図であり、マニピュレータヘッドを採用した時の、上顎部と、下顎部と、接触舌部との相対位置を示す概略的な機械的リンケージをアウトラインで囲んでいる。駆動主軸166を回転させると、ベアリング中心部172がその周囲の円を追随し、これにより、ボールベアリング167の外輪196が縦方向に移動する。外輪196は、外輪リンク199を介してストロークアーム198に接続しており、この外輪リンクによって、外輪196がストロークアーム198に関連した制限されたスライド動作を実行できる。装填された上方板バネ211は、外輪196の動作をストロークアーム198へ伝達する働きをする。さらに、上方板バネは、外輪196がストロークアーム198の屈曲時にこれに関連して動作することも可能にする。ストロークアーム198は、下顎部リンク200を介して下顎部に接続しており、この下顎部リンク200によって、ストロークアーム198が、下顎部162に関連した制限されたスライド動作を実行できる。装填された下方板バネ212は、ストロークアームの動作を下顎部162へ伝達するように働く。さらに、下方板バネは、ストロークアーム198をその屈曲時に下顎部162に関連して動作することも可能にする。ストロークアームは、さらに、接触舌部リンク201を介して接触舌部に接続しているが、これは本質的に強固な接続を表す。
先述したように、下顎部162は旋回軸169の周囲で旋回するため、駆動主軸166を回転させることで、上あごの前部176と下あごの前部177との間の分離度を変更できる。上顎部の前部176と下顎部の前部177は、分離度が最小の場合に、閉鎖または十分にくいしばった位置を画定し、分離度が最大の場合に、開放位置を画定する。図36では閉鎖位置を示している。開放位置から閉鎖位置へ達する際に、下方板バネ211によってストロークアーム198が下方への動作を継続することができ、これが、接触舌部リンク201を介して、接触舌部を旋回軸169の周囲で回転させ続ける。こうすることで、接触舌部163の接触フィンガ31'''〜42'''が、多点プローブ10の下面上の接触パッド31〜42と係合する前に、まず、多点プローブが上顎部の前部176と下顎部の前部177とに係合する。
図37は、図36でアウトラインで囲んだ概略的な機械的リンケージを示す。駆動主軸166を回転させると、ベアリング中心部172が円206を追随し、ここで、ベアリング中心部172からの駆動主軸166の変位によってクランクシャフト195が画定される。接続ロッド197は、ベアリング中心部172と外輪リンク199との相対位置によって画定されており、機械的リンケージ内にあるボールベアリング167と外輪196とを効果的に表す。ストロークシャフト207は、外輪リンク199と下顎部リンク200との相対位置によって画定されており、ストロークアーム198を効果的に表している。下顎部シャフト202は、下顎部リンク200と旋回軸169との相対位置によって画定されており、下顎部162を効果的に表している。下顎部リンク200は、旋回軸169上で中心決めされた円208を追随する。下顎部シャフト202は下方支持面204内へ延びており、下顎部の前部177を表している。上顎部シャフト203は、旋回軸169と駆動主軸166との相対位置によって画定されており、上顎部161を効果的に表している。上顎部シャフト203は上方支持面205内へ延びており、上顎部の前部176を表している。さらに、ストロークシャフト207はストロークアーム214に強固に接続しており、続いてこれが旋回軸169と接続している。接触舌部リンク201はストロークアーム214に沿った一点上に位置しており、ストロークアーム198と接触舌部163との接続と内部機構とを効果的に表している。
図37の概略的な機械的リンケージは、上顎部の前部176と下顎部の前部177とが閉鎖位置にある、すなわちこれらの間の分離度が最小の、マニピュレータヘッド160を示す。図38は、図37と同じ概略的な機械的リンケージであるが、しかし、上顎部の前部176と下顎部の前部177とが開放位置にあるマニピュレータヘッド160を表しており、この例では、この開放位置は、駆動主軸166を右回りに150度回転させて達成されている。図37では、ストロークアーム214と下顎部シャフト202との間の角度は、図38のこれに対応する角度よりも小さく、閉鎖位置における下方板バネの屈曲を表しており、これによって、閉鎖位置に近づく時に、接触舌部の接触先端部が旋回軸169の周囲で下顎部の前部も超えてさらに回転する。ストロークシャフト207の長さ、つまり外輪リンク199と下顎部リンク200との間の距離は、図38のものより図37のものの方が短く、閉鎖位置における下方板バネ212と上方板バネ211の屈曲の組み合わせを表す。これは、下方支持面204と上方支持面205との間の適所に保持された多点プローブ上の負荷が、板バネ上の負荷によって画定されることを意味する。さらにこれは、板バネの最大負荷点の周囲では閉鎖位置が維持されることと、多点プローブ上の負荷は多点プローブの係合時と非係合時にそれぞれスムーズに増加または減少することで、プローブマニピュレータヘッド160による把持の正確性と繰り返し可能性とが大幅に向上することを意味する。
さらに、駆動主軸166を完全に回転させると、下方支持面204と上方支持面205とが周期的にそれぞれの元の相対位置に戻る。駆動主軸166は電気モータの中心軸の延長であるので、この回転アクチュエータもその回転周期において同じ位置に戻る。回転サイクルは数段階に分割されているので、板バネ上の最大負荷に、または、マニピュレータヘッドが多点プローブを把持していると考えられる時に、特定の段階を定義することができ、これによっても、プローブマニピュレータヘッド160による把持の正確性と繰り返し可能性が向上する。
図39aは、図32に示したプローブマニピュレータヘッド160の上顎部の前部176と下顎部の前部177とが支持柱50に支持され、さらに、図8〜図19に関連して先述したブラケットヘッド52によって係合された多点プローブ10とに係合している状態を示す側面図である。上顎部の前部176の両側にはボール183、好適にはサファイア製のボールが設けられおり、このボールは、ブラケットヘッド52が多点プローブ10を把持しようと下方へ移動する時にその傾斜したヘッド面55と係合する。図12、図13、図19に関連して説明したように、これによってブラケットヘッド52が屈曲して支持柱50から離間する。
多点プローブ10の頂部を受容するために、下顎部の前部176が口蓋部209を画定しており、この口蓋部209は、多点プローブ10の動作の後部境界を画定する端部係合縁15''を設けている。下顎部の前部177は、口蓋部209の前部に位置した2つのプローブ支持切歯13'をさらに設けている。しかし、図39の斜視図では1本のプローブ支持切歯13'しか見ることができない。プローブ支持切歯13'の各々は丸い支持先端部を設けており、この先端部とプローブ支持切歯13'とが共同で、斜角付き前面13と係合するための、また、多点プローブ10の動作の自由度を制限するための前部係合縁を画定している。
図39aでは、ブラケットヘッド52の支持ピン57のうちの1本が、別の支持ピンに向いた側の下端に係合縁を設けている様子を明瞭に示しており、ここで、当該の係合縁は多点プローブ10の斜角付き前面13と係合する。
図39b〜図39eは、支持柱50上の多点プローブ10に係合している上顎部の前部176と下顎部の前部177とを示す側面図であり、ここでは、プローブ固定フィンガ222の内部機構を示すために、上顎部の前部176を断面図で示している。図39b〜図39eの順序は、異なる係合段階を実施する順序に対応している。図39bでは、プローブ固定フィンガ222の丸い先端部224を多点プローブ10の頂面11と接触させられることで、これが柱50に対して固定されると共に、ブラケットヘッドが屈曲して支持柱50から離れ、多点プローブ10を解放する。これは図12、図13、図19、図39に関連して説明したとおりである。図39cでは、上顎部の前部176が多点プローブ10の頂部上へと降下させられて、自体の口蓋部209と支持柱50の肩部60との間に多点プローブ10を閉じ込める。多点プローブ10は依然として、プローブ固定フィンガ222の先端部224によって、支持柱50の適所に保持されている。口蓋部209は多点プローブと直接接触させられていないが、直接接触は、関連するマニピュレータヘッドの比較的重い重量のために多点プローブを損傷する可能性がある。
図39dでは、下顎部の前部177が上顎部の前部176へ上方に移動され、多点プローブ10の底面12と係合し、これにより多点プローブが支持柱50の肩部60から持ち上げられ、口蓋部209に押圧される。これで、多点プローブは、上顎部の前部176と下顎部の前部177とで画定された把持によって十分に支持された。図39eでは、多点プローブ10は、単純に関連のマニピュレータヘッドを移動させることで支持柱50から取り去られる。下顎部には、バイブレータ(不平衡質量を有する駆動シャフトを設けた電気モータや、圧電アクチュエータなど)を取り付けることができる。駆動させると、小さい振動によって下顎部が短い時間だけ開放し、これにより、多点プローブ10が自体を再位置決めできるようになる。
図39fは上顎部の前部176の斜視図であり、口蓋部209の詳細を示しており、一方、図39gは、図1〜図7に関連して説明した多点プローブ10の平面図であり、口蓋部209と接触する範囲を示している。口蓋部209上には、4つの下向きの細長い頂部係合背筋11''が設けられており、この背筋11''は、これと対応して位置決めおよび成形された4つの頂部係合範囲11'''にて、多点プローブ10の頂面11と係合する。口蓋部209の前部にある2つのプローブ支持切歯13'は丸い支持先端部13''を設けており、この支持先端部13''は、これと対応して位置決めおよび成形された2つの前部係合範囲13'''において、多点プローブ10の前面13と係合する。この2つの前部係合範囲13'''は、プローブ支持切歯13'がプローブ先端部26と接触しないよう、離間して配置されている。
口蓋部209の背部には端部係合縁15''が画定されており、この端部係合縁15''は、これと対応して位置決めおよび成形された端部係合範囲15'''において、多点プローブ10の端面15と係合する。同様に、口蓋部209はその各側に2つの同一線上の側部係合縁14''を画定しており、これらは、これと対応して位置決めおよび成形された4つの側部係合範囲14'''において多点プローブ10の側面14と係合する。全ての係合縁は、塵埃放出を低減するために丸みを付けられている。さらに、全ての係合範囲は多点プローブ10の表面上にあるが、鋭く欠け易い、また、塵埃粒子の発生源となり得る縁の上にはない。
さらに、図39fは、位置決めバネ219とその丸い先端部226とを示し、これらは、これと対応して位置決めおよび成形されたバネ係合範囲226'''において、多点プローブ10に係合する。これにより、位置決めバネ219が、多点プローブを、口蓋部209の反対側にある側部係合点14'''に押圧することで、非常に正確で繰り返し可能な位置決めを達成できる。通常の係合では、位置決めバネ219から最も遠くにある丸い支持先端部13''が多点プローブと係合する。図39fはまた、図33b〜図33eに関連して説明したプローブ固定隙間220を示している。
図40は、多点プローブ10と係合してこれを閉じ込める、図32に示した上顎部の前部176の部分側断面図である。図41は図40の展開図であり、同一の特徴には同じ指数符号を使用している。多点プローブ10の前面13には、プローブ支持切歯13'の丸い支持先端部13''によって画定された前部係合縁が係合することができ、端面15には、口蓋部209によって画定された端部係合縁15''が係合することができる。ここでは、前部係合縁と端部係合縁15''とは互いに対して平行である。
図42は、図32の上顎部の前部176が多点プローブ10に係合している状態にある部分断面正面図である。図39fおよび図39gに関連して説明した位置決めバネが、多点プローブ10を側部係合縁14''のうちの1つに押圧した。上顎部の前部176のいずれの側も、図33aおよび図39に関連して説明した、ボール(好適にはサファイア製)を受容するための支持凹部になっている。図43は図42の展開図であり、ここで、同一の特徴には同じ指数符号を用いている。口蓋部209のいずれの側にも、多点プローブ10の側面14と係合するための側部係合縁14''を明瞭に見ることができる。これらの側部係合縁14''は互いに平行であり、また、前部係合縁および端部係合縁15''に対して垂直である。
図41では、前部係合縁と端部係合縁15''との間の距離として、上方支持長さ187が画定されている。多点プローブは、この上方支持長さ187よりも短い上面長さ189を画定する。同様に、図43では、側部係合縁14''どうしの間の距離として、上方支持幅190が画定される。多点プローブは、この上方支持幅190よりも狭い上面幅192を画定する。これによって、多点プローブ10が口蓋部209内に受容され、頂部係合背筋11''に対して保持される。
さらに、多点プローブ10はプローブ高さ234を画定しており、このプローブ高さ234は丸い支持先端部13''と頂部係合背筋11''との間に画定された前部支持高さ232よりも高く、また、口蓋部209に対して直角をなしている。さらに、プローブ高さ234は、端部係合縁15''と頂部係合背筋11''との間に画定された後部支持高さ235よりも高く、また、口蓋部209に対して直角をなしている。同様に、プローブ高さ234は、側部係合縁14'''の1つと頂部係合背筋11''との間に画定された側部支持高さ233よりも高く、また、口蓋部209に対して直角をなしている。これにより、多点プローブ10の斜角付き面の鋭く壊れやすい縁が、下顎部の前部と接触することがなくなる。
図44、図45、図46は、垂直ローダ254の一部の正面図、側面図、斜視図である。図32〜図43に関連して説明したマニピュレータヘッド160が、垂直ローダの下端に配置されている。垂直ローダには、アンカープレート273に対するマニピュレータヘッド160の垂直位置を移動させることができる正確性の高い直線アクチュエータが設けられている。図44〜図46では、正確性の高い直線アクチュエータは保護カバー274の後ろに隠れている。
垂直ローダ254には、試験基板の平坦表面を垂直に見るための垂直光学顕微鏡267が取り付けられている。垂直光学顕微鏡267は可変垂直位置を有し、この可変垂直位置により、多点プローブへの搭載時に引き込まれ、マニピュレータヘッド160に到達できるようになる。垂直光学顕微鏡267を試験基板の表面上で焦点合わせすることで、マニピュレータヘッド160と試験基板の間の正確な垂直距離を得ることができるが、この正確な垂直距離は、試験基板またはプローブ先端部を損傷することなく顕微鏡多点プローブを採用するために主要である。
垂直ローダ254にはさらに、図10、図13〜図17に関連して説明した支持柱50の外方に延びた舌部61上の窪み63によって画定された基点を見るために、柱舌部光学顕微鏡266も取り付けられている。柱舌部光学顕微鏡266の焦点を基点上に合わせることで、マニピュレータヘッド160と支持柱50との間の相対位置を容易に、高い正確性で決定できるようになり、これにより、マニピュレータヘッド160による多点プローブの正確な把持が可能になる。柱舌光学顕微鏡266は、マニピュレータヘッド160によって把持された多点プローブのプローブ先端部上にも焦点を合わせることができるため、プローブ先端部が試験基板と非係合状態、係合状態のどちらにある時にも、プローブ先端部の視覚的研究または精査が可能となる。図44〜図46では、円錐体268の先端は、これが取り付けられている光学顕微鏡の焦点を表している。
図47は、水平第1ローディング軸を画定する画定する第1ローダアーム255と、水平第2ローディング軸を画定する第2ローダアーム256とを設けた水平ローダ253の斜視図であり、ここで、第1ローディング軸と第2ローディング軸とはその間に直角を画定している。第1ローダアーム255は、第1ワゴン259にスライディング支持を提供する。第1直線アクチュエータ257は、第1ワゴン259のネジ山付きボア内に受容されたネジ山付き心棒に結合している電気回転モータの形態であり、この第1直線アクチュエータ257によって、第1ワゴン259がその位置を水平第1ローディング軸に沿って移動できるようになっている。
第2ローダアーム256は、第1ワゴン259に堅固に取り付けられており、第2ワゴン260にスライディング支持を提供する。第2直線アクチュエータ258は、第2ワゴン260のネジ山付きボア内に受容されたネジ山付き心棒275に結合している電気回転モータの形態であり、この第2直線アクチュエータ258によって、第2ワゴン260がその位置を水平第2ローディング軸に沿って移動できるようになっている。水平ローダ253はさらに、第1ローダアーム255に沿った第1ワゴン259の全ての位置における第2直線アクチュエータの制御を可能にする可撓性の制御電線管269を備えている。
第2ワゴン260にはラック保持部262が設けられており、このラック保持部262にフランジが提供されて、上向きの第2受容フランジ付きスライド支持部263を画定しており、これが、図25〜図27に関連して説明したラック140の第2フランジ付きスライド支持部151と協働する。受容フランジ付きスライド支持部263は第2ローダアーム256と平行して延びている。ラック保持部262にラック140が固定された状態で、水平ローダは、その第1直線アクチュエータ257と第2直線アクチュエータ258によって、ラック140を平面上で、第1ローダアーム255と第2ローダアーム256との長さで画定された範囲へ移動する。
図48は、水平支持段251と、この水平支持段251に堅固に接続された垂直支持段252とを備えたプローブローダ250の斜視図である。図44〜図46に関連して一部説明した垂直ローダ254は、さらに、縦ローディング軸を画定する垂直ローダアーム264と、空気圧駆動式ピストンの形態の垂直直線アクチュエータ265とを備えている。垂直ローダアーム264は垂直支持段252に堅固に接続しており、アンカープレート273に対して、さらにその結果プローブ把持装置160に対してもスライディング支持を提供する。こうすることで、垂直直線アクチュエータ265が、縦ローディング軸に沿ったプローブ把持装置160の可変位置を提供する。
水平ローダ253の第1ローダアーム255は水平支持段251に堅固に接続されており、さらに、水平支持段251に堅固に接続されたカバー保持部261を設けている。このカバー保持部261はさらにフランジを設けており、このフランジは、図31に関連して説明したカバー110の第1フランジ付きスライド支持部112と協働するために、第2ローダアーム256により画定された第2ローディング軸と平行に延びた下向きの第1受容フランジ付きスライド支持部を画定している。
プローブローダ250はそのローディング位置にあるが、この時、ラック保持部262は、第2受容フランジ付きスライド支持部263が第1受容フランジ付きスライド支持部と平行する形で下に位置決めされているカバー保持部261に配置されている。図48に示すラック140の位置はプローブローダ250の把持位置に対応しており、つまり、ラック140に搭載された多点プローブを垂直ローダ254のマニピュレータヘッド160によって把持することができる。当然ながら、ラック140が自発的に図示の位置を維持することはできないので、水平ローダ253のラック保持部262によって支持される必要がある。
プローブローダ250はさらに、垂直支持段252に取り付けられるための保護カバー270を備えている。この保護カバー270は、垂直ローダ254の周囲に配置されており、プローブマニピュレータヘッド160のための開放底部を設けている。さらに、プローブローダ250は、カセット隙間272を備えた水平ローダ前部276を設けており、図20の閉鎖した多点プローブカセット100がこのカセット隙間272に挿入され得、ラック保持部262とカバー保持部261とに受容される。水平ローダ前部276は、カセット100とカセット隙間272とがローディングされた時にこれらを照明するための1行の照明装置271を設けている。図48において、この照明は円錐部277によって表されている。
上述した現在好適である実施形態の試作品が実現されたが、ここで、プローブ10はシリコン、二酸化シリコン、ポリシリコンで製造され、斜角付き前部13と、側面14と、端面15とはKOHエッチングによって得られた。彫込切除部23は、等方性エッチングと異方性エッチングとを、BHF(バッファードフッ酸)とASE(アドバンスト・シリコン・エッチ)と組み合せて設けられた。金属層はチタンとニッケルであり、電子ビーム蒸着によって設けられ、また、酸化層は二酸化シリコンであり、熱成長工程によって設けられた。
プローブホルダについては、支持柱50とブラケット51とは射出成型したABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)で作成されているため、十分な可撓性を持ったブラケットネック54が得られたと同時に、十分に硬質の支持柱50が得られた。プローブカセット100のカバー110は、圧延した工業用アルミニウム製のカセットハウジング114と、鋳造と圧延とを施した工業用アルミニウム製のハンドル129とを設けていた。カセットラック140については、ラック前部143と、ロックアーム144と、ラックバー148とは、圧延した工業用アルミニウム製であった。アルミニウムは軽量であり、十分な構造強度を持っているので、簡単で確実なカセットの手作業操作が可能となる。
ロック機構に関しては、ダブルバネ130は、市販のLesjoefors(レイシュフォッシュ)社製の直径6.4mmのものであった。支持主軸119はPOM(ポリアセタール)であり、バネキャッチ部145は、ロック/ロック解除時の摩耗を最小限にするために鋼鉄製のものであった。これと同じ理由で、カバーキャッチピン121と、ラックキャッチピン141と、開放キャッチバー147ともやはり鋼鉄製であった。
不揮発性デジタルメモリ124は、市販されているTranscend(トランセンド)社製のフラッシュメモリであるUSBスティックタイプのUSB2.0(1GB)であり、したがって、雄コネクタ125と雌コネクタ126はUSB標準タイプであった。印刷回路基板127は、FR4(ガラスエポキシ基板)製の標準PCB(ポリ塩化ビフェニル)タイプであり、ここで、接続パッド128は銅製で、電気めっきで製造された。
プローブマニピュレータヘッド160の上顎部161は、主に鋼鉄製ワイヤ放電工具鋼であった。プローブマニピュレータヘッド160の下顎部162は、主にアルミニウム製ワイヤ放電工具鋼であった。
接触舌部163は、主に、FR4の標準PCBタイプの印刷回路基板181であった。印刷回路基板181の両側にある複数の信号追跡部179と導電性ビア180とは銅製であり、電気めっきによって得た。リボンケーブル170は、電線が内蔵されているFlexconn社製のAWN−2896−VW−1であり、これと互換性を持つFFCコネクタ171はFarnell社製の132−4572であった。接触フィンガ31'''〜42'''は、CuBe2(銅ベリリウム合金)製であり、ワイヤ放電腐食によって製造した。支持板182は、印刷回路基板181を堅固に支持するためにCuBe2製のものであった。
下顎部162のアルミニウム製のプローブ支持臼歯25'は、ワイヤおよび電極腐食によって成形されることにより支持面を正確に画定した。
上顎部161については、電気モータ165はMaxon A−max、駆動主軸166はMaxon GS 12A、ボールベアリング167はSKF 61801であった。ベアリング中心部172と外輪196とは圧延したアルミニウム製であり、旋回軸169は、安定した旋回支持のために圧延したアルミニウム製であった。プローブ支持切歯13'と口蓋部209とは、ツールグレードの鋼鉄で、ワイヤ放電腐食によって製造され、カンチレバーバネ186は、十分な弾性を設けるためにステンレスバネグレードの鋼鉄で製造された。ボール183は、Carbotech社製の寸法1/32インチのSiN3(窒化ケイ素バインダー)であり、ボール支持部185はワイヤ放電腐食によって製造された。
外輪196とストロークアーム198はアルミニウム製であり、圧延によって製造された。外輪リンク199と、下顎部リンク200と、接触舌部リンク201とはPOM製のロッドであり、一方、上方ひずみバネ211と下方ひずみバネ212とは、十分な弾性を得るために、バネグレードのステンレス鋼で製造されたものであった。
プローブローダ250に関しては、水平支持段251と垂直支持段252とは花こう岩のものであった。第1ローダアーム255は市販のDanaher社製のURS−46、第2ローダアーム256も同じく市販のDanaher社製のURS−46であり、一方、垂直ローダアーム264はDanaher社より市販のものであった。第1直線アクチュエータ257は、市販のネジ山付き主軸の上に中心決めし、第2直線アクチュエータ258は、市販のネジ山付き主軸275の上に中心決めした。垂直直線アクチュエータ165は空気圧式駆動シリンダであった。可撓性制御電線管269はLeon PTFE(テトラフルオロエチレン樹脂)であった。
第1ワゴン259と第2ワゴン260とはカスタム製造し、アンカープレート273はアルミニウムによってカスタム製造した。カバー保持部261とラック保持部262とは、主にアルミニウムを圧延して製造したものである。垂直ローダ上の保護カバー274アルミニウム製であった。保護カバー270と水平ローダ前部275とはアルミニウム製であった。照明LEDライト271はFarnell社製のFEL−F115Y1512V12であった。
発明を特徴付けるポイント1〜64は、以下の通りである。
1.多点プローブ(10)であって、互いに平行な平坦な底面(12)と平坦な頂面(11)とを備えており、前記多点プローブ(10)はさらに、斜角付きの平坦な前面(13)と、第1側面(14)と、前記多点プローブ(10)の前記第1側面(14)と対向する側にある第2側面(14)と、前記多点プローブ(10)の前記前面(13)と対向する側にある端面(15)とを備えており、
前記前面(13)と、前記第1側面(14)と、前記第2側面(14)と、前記端面(15)との各々は、前記底面(12)と前記頂面(11)とを結合させ、前記前面(13)と、前記底面(12)とはその間に鋭い内部前面角と前縁(43)とを画定しており、前記第1側面(14)と前記底面(12)とはその間に第1側縁を画定しており、前記第2側面(14)と前記底面(12)とはその間に第2側縁を画定しており、前記端面(14)と前記底面(12)とはその間に端縁を画定しており、
前記多点プローブ(10)の長手方向(46)は、前記第1側縁と第2側縁とに沿って画定され、また、前記前縁(43)に対して垂直であり、
前記底面(12)には、導電性金属層と、前記金属層を複数の接触パッド(31〜42)に分割する1組の掘削切除部(23)と、複数の電線管(47)と、前記前縁においてプローブ先端部26へと集束している複数の信号追跡部(31'〜42')とが設けられており、前記複数の電線管(47)の各々は、前記複数の接触パッド(31〜42)の対応する1つと、前記複数の信号追跡部(31'〜42')のうちの対応する1つとを相互接続させ、
前記複数の接触パッド(31〜42)は、並列し、前記長手方向(46)に沿って位置決めされた第1行目(31〜36)と第2行目(37〜42)に分割されており、前記第1行目(31〜36)と前記第1側縁とはその間に前記底面(12)の第1外部範囲(25)を画定しており、前記第2行目(37〜42)と前記第2側縁とはその間に前記底面(12)の第2外部範囲(25)を画定しており、前記第1行目(31〜36)と前記第2行目(37〜42)とはその間に内部範囲を画定しており、
前記複数の電線管(47)は外部グループと内部グループとに分割されており、前記外部グループの電線管は前記第1外部範囲または前記第2外部範囲のいずれをも横切っており、前記内部グループの電線管は前記内部範囲を横切っている、多点プローブ(10)。
2.前記第1行目の接触パッドのうちの2つの隣接した接触パッドは、前記1組の彫込切除部(23)のうちの1つの彫込切除部によって分離されており、前記第2行目の接触パッドのうちの2つの隣接した接触パッドは、前記1組の彫込切除部(23)のうちの1つの彫込切除部によって分離されている、ポイント1に記載の多点プローブ。
3.隣接している前記第1行目(31〜36)の接触パッドのうちの1つと前記第2行目(37〜42)接触パッドのうちの1つとの間の前記最短の分離距離は、前記の1組の掘削切除部(23)のうちの1つによって画定される、ポイント1〜2のいずれか1つに記載の多点プローブ。
4.前記第1行目(31〜36)と前記第2行目(37〜42)の間の前記内部範囲は、前記内部グループの前記複数の電線管(47)と、これらを画定している前記1組の掘削切除部(23)のうちのそれぞれ対応する掘削切除部とによって完全に被覆されている、ポイント1〜3のいずれか1つに記載の多点プローブ。
5.前記複数の電線管(47)は前記複数の接触パッド(31〜42)に、前記長手方向と平行な方向において接続している、ポイント1〜4のいずれか1つに記載の多点プローブ。
6.前記プローブ先端部(26)は、多数のプローブアーム(31''〜42'')を備えており、これらは、前記底面(12)と平行し、前記前縁(43)から自由に延びており、また、前記多数のプローブアーム(31〜42)の各々には、前記複数の信号追跡部(31'〜42')のうちの1つと接続した導電性金属層が設けられている、ポイント1〜5のいずれか1つに記載の多点プローブ(10)。
7.前記複数の信号追跡部(31'〜42')のうちの2つ以上は、電子回路を画定するために相互接続している、ポイント1〜6のいずれか1つに記載の多点プローブ(10)。
8.前記プローブ先端部(26)は接触検出器を備えており、前記接触検出器は、前記多点プローブ(10)の前記前縁(43)から自由に延びた、試験面に接触するためのカンチレバー(351)を備え、前記接触検出器は、前記複数の接触パッド(31〜42)のうちの少なくとも1つに、前記複数の信号追跡部(31'〜42')のうちのそれぞれ対応する1つを介して接続している、ポイント1〜7のいずれか1つに記載の多点プローブ(10)。
9.前記接触検出器はカンチレバーひずみ計であり、前記カンチレバー(351)は前記底面(12)と平行であり、前記多点プローブ(10)の前記前縁(43)に第1突出部(353)と第2突出部(354)とを画定する導電性金属層が設けられ、前記第1突出部(353)と前記第2突出部(354)とは前記前縁(43)を横切り、前記複数の信号追跡部(31'〜42')のうちの1対の信号追跡部と、前記自由に延びているカンチレバー(351)を介して相互接続している、ポイント8に記載の多点プローブ(10)。
10.1対の信号追跡部は、前記カンチレバーひずみ計(351)とほぼ同じ形状と寸法とを持った基準抵抗器(352)によって相互接続されている、ポイント8〜9のいずれか1つに記載の多点プローブ(10)。
11.前記多数のプローブアーム(31''〜42'')のうちの1本は、その末端部と前記前縁(34)との間に0.1mm未満の長さを画定している、ポイント1〜6のいずれかに記載の多点プローブ。
12.前記多数のプローブアーム(31''〜42'')のうちの2本の隣接したプローブアーム間の前記空間は約0.05mm未満、例えば約0.02mmである、ポイント1〜7のいずれか1つに記載の多点プローブ。
13.前記第1側面(14)は斜角が付けられており、前記底面(12)との間に鋭い内部第1側部角を画定しており、前記第2側面(14)は斜角が付けられており、前記底面(12)との間に鋭い内部第2側部角を画定しており、前記端面(14)は斜角が付けられており、前記底面(12)との間に鋭い内部端部角を画定している、ポイント1〜12のいずれか1つに記載の多点プローブ(10)。
14.プローブホルダ(152)であって、支持柱(50)を備え、前記支持柱(50)はその上方端部に頂部を、その下方端部に底部を画定しており、前記頂部と底部とは、前部と、前記支持柱の前記前部の反対側に位置決めされた後部と、第1側部と、前記支持柱の前記第1側部の反対側に位置決めされた第2側部とによって結合されており、
前記支持柱(50)は、上部(58)と、前記上部(58)を支持する下部(59)とを構成しており、
前記支持柱(50)は、その頂部において、その第1側部には第1肩部(60)を、また、その第2側部には第2肩部(60)を画定しており、また、前記多点プローブの平坦な底面と係合するために、前記第1肩部(60)は上向きで直線構成の第1肩部係合縁を画定し、前記第2肩部(60)は上向きで直線構成の第2肩部係合縁を画定しており、前記第1肩部(60)と前記第2肩部(60)とは共に、それぞれの前記第1肩部係合縁と前記第2肩部係合縁とによって支持面を画定しており、
前記支持柱(50)は、前記第1肩部(60)と前記第2肩部(60)との下、およびこれらの間に中空空間(64)を画定しており、さらに、その後部と頂部とに前記中空空間への1つの開口部を画定している、プローブホルダ(152)。
15.前記支持柱(50)はその前部に上方と外方とに延びる舌部(61)をさらに備えており、前記舌部(61)には、自動光学焦点を可能にする基点(73)が設けられている、ポイント14に記載のプローブホルダ(152)。
16.前記舌部(61)は、窪み(63)を設けた平坦な基準面(72)を備えており、前記窪み(63)は前記平坦な基準面(72)と共面であるへり(73)を有し、前記基点(73)は前記へり(73)によって画定されている、ポイント15に記載のプローブホルダ(152)。
17.さらにブラケット(51)を備えており、前記ブラケット(51)はブラケット基部(53)と、ブラケットネック(54)と、ブラケットヘッド(52)とを備え、前記ブラケット基部(53)は前記支持柱(50)の前記下部(59)に結合し、前記ブラケットネック(54)はその底部において前記ブラケット基部(53)と接続し、前記ブラケットヘッド(52)は前記ブラケットネック(54)の前記頂部と接続しており、
前記ブラケットネック(54)はさらに弾性のカンチレバーバネであり、前記カンチレバーは、その平衡位置において載置位置を画定し、前記支持柱(50)から逸脱した時には解放位置を画定し、前記ブラケットヘッド(52)は、前記柱本体(58)よりも上に位置決めされた1対の支持ピン(57)を備えており、前記1対の支持ピン(57)の各々は、他の前記支持ピンに向いた側において、多点プローブの斜角付きの平坦な前面または端面と係合するための直線のピン係合縁を画定しており、前記1対の支持ピン(57)は共に、そのピン係合縁によって係合面を画定している、ポイント14〜16のいずれか1つに記載のプローブホルダ(152)。
18.前記ブラケットネック(54)が載置位置にある時に、前記1対の支持ピン(57)によって画定された前記係合面は、前記第1肩部(60)と第2肩部(60)とによって画定された前記支持面と平行する、ポイント17に記載のプローブホルダ(152)。
19.前記ブラケットヘッド(52)はさらに、前記支持柱(50)に向いたその側に傾斜したヘッド面(55)を備えており、前記傾斜したヘッド面(55)は、前記ブラケットネック(54)がその載置位置にある時に、水平面に対してゼロではない角度を画定する垂線を有する平面を画定する、ポイント17〜18のいずれか1つに記載のプローブホルダ(152)。
20.前記ブラケットネック(54)の可撓性は、前記ブラケット基部(53)から前記ブラケットヘッド(52)への方向に向かうに従って増加している、ポイント17〜19のいずれか1つに記載のプローブホルダ(152)。
21.前記ブラケットネックは、前記ブラケット(53)から前記ブラケットヘッド(52)への方向に向かって増してゆく幅を有する隙間(65)を設けている、ポイント17〜20のいずれか1つに記載のプローブホルダ(152)。
22.プローブカセット(100)であって、カバー(110)と、ラック(140)と、1または複数の多点プローブ(10)を支持するために前記ラック(140)に取り付けられたプローブ支持部(152)とを備えており、前記プローブカセット(100)は、前記カバー(110)と前記ラック(140)とが接続して前記プローブ支持部(152)を閉じ込める閉鎖状態と、前記カバー(110)と前記ラック(140)とが接続していない開放状態とを画定し、
前記カバー(110)には、上向きの第1フランジ付きスライド支持部(112)を画定する平行溝(111)が設けられており、前記ラック(140)には下向きの第2フランジ付きスライド支持部(151)を画定する平行溝(150)が設けられており、前記第1フランジ付きスライド支持部(112)は、前記プローブカセットが閉鎖状態にある時に、前記第2フランジ付きスライド支持部(151)よりも上に位置決めされ、これと同方向に延びている、プローブカセット(100)。
23.前記カバー(110)はさらにハンドルを備え、前記ラック(140)はさらに、前記第2フランジ付きスライド支持部(151)に凹部(146)を設けており、前記凹部は、前記第2フランジ付きスライド支持部(151)を画定している前記溝(150)に対して直角を成すキャッチバー(147)を設けている、ポイント22に記載のプローブカセット(100)。
24.前記カセット(100)の前記閉鎖状態において、前記カバー(110)を前記ラック(140)へ解除可能にロックするためのロック(130、145)をさらに備えている、ポイント22〜23のいずれか1つに記載のプローブカセット(100)。
25.前記カバー(110)はさらに、閉鎖状態にある前記カセット(100)の外部から到達可能なパッドコネクタ(128)と、閉鎖状態にある前記カセット(100)の内部から到達可能な雌コネクタ(126)と、前記パッドコネクタ(128)と前記雌コネクタ(126)との間の電気接続部(126〜127)とを備えている、ポイント22〜24のいずれかに記載のプローブカセット(100)。
26.保護ハウジングを設けた不揮発性デジタルメモリ(124)と、前記雌コネクタ(126)と互換性を有する雄コネクタ(125)とをさらに備えており、前記雌コネクタ(126)と雄コネクタ(125)とは、その接続時に、前記不揮発性デジタルメモリ(124)の解除可能な支持を提供する、ポイント25に記載のプローブカセット(100)。
27.前記不揮発性デジタルメモリは、多点プローブと試験サンプルとの間で実行された係合の回数に関連した情報を含んでいる、ポイント26に記載のプローブカセット(100)。
28.前記プローブ支持部(152)は、ポイント10〜17のいずれかに記載のプローブホルダ(152)である、ポイント22〜27のいずれか1つに記載のプローブカセット(100)。
29.プローブマニピュレータヘッド(160)であって、先端部(178)を画定している接触舌部(163)を備えており、前記接触舌部は複数の接触フィンガ(31'''〜42''')を備えており、前記複数の接触フィンガは導電性を持ち、多点プローブの底面上の対応する複数の接触パッドを係合するためにその先端部(178)から自由に延びており、
前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')の各々は末端部を有し、前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')は共にその末端部によって接触面を画定している、プローブマニピュレータヘッド(160)。
30.前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')のうちの前記接触フィンガは平行し、共通の方向に延びている、ポイント29に記載のプローブマニピュレータヘッド(160)。
31.前記接触面の垂線は、前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')の前記共通の方向に対して係合角を画定している、ポイント30に記載のプローブマニピュレータヘッド(160)。
32.前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')は第1列目(31'''〜36''')と第2列目(37'''〜42''')に分割されており、前記第1列目の接触フィンガ(31'''〜36''')は第1平面に配置され、前記第2列目の接触フィンガ(37'''〜42''')は第2平面に配置されており、前記第1平面と前記第2平面と平行している、ポイント29〜31のいずれか1つに記載のプローブマニピュレータヘッド(160)。
33.前部(177)を画定する下顎部(162)をさらに備え、前記下顎部(162)はその前部(177)に、多点プローブの平坦な底面に一致して係合するための、第1支持面を画定する第1プローブ支持臼歯(215)と、第2支持面を画定する第2プローブ支持臼歯(215)とを備えており、
前記第1プローブ支持臼歯(215)と前記第2プローブ支持臼歯(215)とは離間しており、前記第1支持面と前記第2支持面とは共面であり、前記第1プローブ支持臼歯(215)と前記第2プローブ支持臼歯(215)との間に共通の接線支持面を画定しており、
前記接触舌部(163)と前記下顎部(162)とは、互いに対して舌部係合方位を画定しており、ここで、前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')が前記共通の支持面を交差する、ポイント29〜32のいずれか1つに記載のプローブマニピュレータヘッド(160)。
34.前記接触舌部(163)と前記下顎部(162)とは、互いに対して舌部係合解除方位を画定し、この場合、前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')が全て前記共通支持面の片側に位置している、ポイント33に記載のプローブマニピュレータヘッド(160)。
35.前記第1プローブ支持臼歯(215)と前記第2プローブ支持臼歯(215)の各々は、多点プローブ(10)の底面(12)と係合するための係合点(217)を有する凸型係合面(216)を備えており、
前記第1支持面は、係合点(217)に対する接平面と、前記第1プローブ支持臼歯(215)の前記凸型係合面(216)と共面であり、
前記第2支持面は、前記係合点(217)に対する接平面と、前記第2プローブ支持臼歯(215)の凸型係合面(216)と共面である、ポイント33〜34のいずれか1つに記載のプローブマニピュレータヘッド(160)。
36.前部(176)を画定する上顎部(161)をさらに備えており、前記上顎部(161)は前記下顎部(162)と接触舌部(163)とに旋回支持を提供する旋回軸(169)と、機械的リンケージ(168)を介して前記下顎部(162)と前記接触舌部(163)とに結合している回転アクチュエータ(165、166)とを備えており、
前記旋回軸(169)と、前記回転アクチュエータ(165、166)と、前記機械的リンケージ(168)と、前記下顎部(162)とは、前記下顎部(162)の前部(177)と前記上顎部(161)の前部(176)との間に可変分離を画定し、前記可変分離は、前記回転アクチュエータ(165、166)を回転させることによって異なり、前記下顎部(162)の閉鎖位置を画定する最小分離を有する、ポイント33〜35のいずれか1つに記載のプローブマニピュレータヘッド(160)。
37.前記可変分離が、前記回転アクチュエータ(165、166)を完全に一回転させると周期的に同じ分離へ戻る、ポイント36に記載のプローブマニピュレータヘッド(160)。
38.前記回転アクチュエータ(165、166)を一定の速度で回転させることにより、前記可変分離の変化速度は、前記閉鎖位置において最小に達する、ポイント36〜37のいずれかに記載のプローブマニピュレータヘッド(160)。
39.前記上顎部(161)の前部(176)は、多点プローブ(10)を受容するための口蓋部(209)を画定し、前記口蓋部(209)は前部係合縁と、前記口蓋部(209)の前記前部係合縁とは反対側に位置した端部係合縁(15'')と、第1および第2側部係合縁(14'')とを設けており、前記第1側部係合縁と前記第2側部係合縁とは、前記口蓋部(209)の対向する両側と、前記前部係合縁と前記端部係合縁(15'')との間とに位置決めされており、
前記下顎部が閉鎖位置にある時に、前記前部係合縁と端部係合縁(15'')とは互いに平行し、また、前記第1および第2のプローブ支持臼歯(215)の間の前記共通支持面に平行であり、
前記下顎部が閉鎖位置にある時に、前記第1および第2の側部係合縁は、互いに平行し、また、前記第1および第2のプローブ支持臼歯(215)の間の前記共通支持面に平行である、ポイント36〜38のいずれかに記載のプローブマニピュレータヘッド(160)。
40.前記上顎部(161)の前部(176)は第1プローブ支持切歯(13')と第2プローブ支持切歯(13')とを備えており、これらの切歯の各々はその末端に、多点プローブの斜角付きの平坦な前面と係合するための丸い支持先端部を設けており、
前記第1プローブ支持切歯(13')の丸い支持先端部と、前記第2プローブ支持切歯(13')の丸い支持先端部とが、前記前部係合縁を画定している、ポイント39に記載のプローブマニピュレータヘッド(160)。
41.プローブローダ(250)であって、水平支持段(251)と、前記水平支持段(251)に堅固に接続した垂直支持段(252)と、前記水平支持段(251)によって支持された水平ローダ(253)と、前記垂直支持段(252)によって支持された垂直ローダ(254)とを備えており、
前記水平ローダは、水平第1ローディング軸を画定する第1ローダアーム(255)と、水平第2ローディング軸を画定する第2ローダアーム(256)とを備えており、前記第1ローディング軸と前記第2ローディング軸とが一緒になって交差角を画定しており、
前記水平ローダはさらに、第1直線アクチュエータ(257)と、第1ワゴン(259)と、第2直線アクチュエータ(258)と、第2ワゴン(260)とを備えており、
前記第1ローダアームは前記水平支持段(251)に堅固に接続し、前記第1ワゴン(259)にスライド支持を提供し、また、前記第1直線アクチュエータ(257)は、前記第1ローディング軸に沿った前記第1ワゴン(259)の可変位置を提供し、
前記第2ローダアーム(256)は前記第1ワゴン(259)に堅固に接続し、前記第2ワゴン(260)にスライド支持を提供し、また、前記第2直線アクチュエータ(258)は前記第2ローディング軸に沿った前記第2ワゴン(260)の可変位置を提供し、
前記プローブローダ(250)はカバー保持部(261)をさらに備え、前記カバー保持部(261)は前記水平支持段(251)に堅固に接続しており、また、プローブカセット(100)のカバー(110)の前記第1フランジ付きスライド支持部(112)と協働する下向きの第1受容フランジ付きスライド支持部を画定するフランジを設けられており、
前記第2ワゴン(260)はラック保持部(262)を備え、前記ラック保持部(262)には、前記プローブカセット(100)の前記ラック(140)の前記第2フランジ付きスライド支持部(151)と協働する上向きの第2受容フランジ付きスライド支持部(262)を画定するフランジが設けられている、プローブローダ(250)。
42.前記垂直ローダ(254)は、垂直ローディング軸を画定している垂直ローダアームと、垂直直線アクチュエータ(265)と、前記ラック保持部(262)により支持されたラック(140)に取り付けたプローブ支持部(152)によって支持されている多点プローブ(10)を係合するためのプローブ把持装置(160)とを備え、
前記垂直ローダアームは、前記垂直支持段(252)に堅固に接続しており、前記プローブ把持装置(160)にスライド支持を提供し、また、前記垂直直線アクチュエータ(265)は前記垂直ローディング軸に沿った前記プローブ把持装置(160)の可変位置を提供する、ポイント41に記載のプローブローダ(250)。
43.前記プローブローダ(250)は、
前記第2受容フランジ付きスライド支持部(263)が前記第1受容フランジ付きスライド支持部と平行する形で下に位置決めされている前記カバー保持部(261)に前記ラック保持部(262)を配置するローディング位置を画定し、
プローブ把持装置(160)の下に前記第2受容フランジ付きスライド支持部(263)が位置決めされた状態で、前記ラック保持部(262)を前記プローブ把持装置(160)に配置する把持位置を画定する、ポイント42に記載のプローブローダ(250)。
44.前記プローブ把持装置(160)は、ポイント29〜40のいずれか1つに記載のプローブマニピュレータヘッド(160)を備えている、ポイント41に記載のプローブローダ(250)。
45.前記接触舌部(163)の前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')少なくとも1つは、その末端によって、前記多点プローブ(10)の前記複数の接触パッド(31〜42)のうちの1つに解放可能に接続している、ポイント1〜13のいずれか1つに記載の多点プローブ(10)と、ポイント29〜40のいずれか1つに記載のプローブマニピュレータヘッド(160)とを備える多点測定システム。
46.前記多点プローブ(10)の前記第1外部範囲(25)は前記第1支持面と平行しており、前記下顎部(162)の前記第1プローブ支持臼歯(215)によって係合され、また、前記多点プローブ(10)の第2外部範囲(25)は前記第2支持面と平行しており、前記下顎部(162)の前記第2プローブ支持臼歯(215)によって係合される、ポイント45と、ポイント33〜40のいずれか1つとに記載の多点測定システム。
47.前記斜角付きの平坦な前面(13)は前記上顎部(161)の前記前部係合縁と平行し、これによって係合され、前記第1側面(14)は前記上顎部(161)の前記第1側部係合縁(14'')と平行し、これによって係合され、前記第2側面(14)は前記上顎部(161)の前記第2側部係合縁(14'')と平行し、これによって係合され、さらに、前記端面(15)は前記上顎部(161)の前記端部係合縁と平行し、これによって係合される、ポイント45〜46のいずれか1つと、ポイント39〜40のいずれか1つとに記載の多点測定システム。
48.前記多点プローブ(10)の前記第1外部範囲(25)は前記支持柱(50)の前記第1肩部(60)と接触しており、前記第1肩部係合縁と平行であり、また、前記多点プローブ(10)の前記第2外部範囲(25)は前記支持柱(50)の前記第2肩部(60)と接触しており、前記第2肩部係合縁と平行している、ポイント1〜13のいずれか1つに記載の多点プローブ(10)と、ポイント14〜21のいずれか1つに記載のプローブホルダ(152)とを備えるローディング済みの多点プローブホルダ。
49.前記多点プローブ(10)の前記斜角付きの平坦な前面(13)は、前記ブラケット(51)の前記1対の支持ピン(57)のうちの一方の前記ピン係合縁と平行し、これによって係合され、また、前記多点プローブ(10)の前記端面(15)は、前記ブラケット(51)の前記1対の支持ピン(57)のうちの他方の前記ピン係合縁と平行し、これによって係合される、ポイント43と、ポイント17〜21のいずれか1つとに記載のローディング済みの多点プローブホルダ。
50.前記プローブカセット(100)の前記プローブ支持部(152)は、ポイント48〜49のいずれか1つに記載のローディング済みの多点プローブホルダである、ポイント22〜28のいずれか1つに記載のプローブカセット(100)を備えるローディング済みの多点プローブカセット。
51.前記不揮発性デジタルメモリは、前記ローディング済みの多点プローブ格納システムの前記多点プローブによって実行された測定係合の回数に関する情報を含んでいる、ポイント50と、ポイント18〜19のいずれか1つとに記載のローディング済みの多点プローブカセット。
52.前記プローブホルダ(152)と前記プローブマニピュレータヘッド(160)とは互いに係合位置を画定しており、ここで、
前記接触舌部(163)の前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')によって画定された前記接触面は、前記支持柱の前記第1肩部(60)と前記第2肩部(60)とによって画定された前記支持面と共面であり、
前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')は、前記支持柱(50)によって画定された前記中空空間(64)を、前記1つの開口部を通って、前記支持柱(50)の後部から頂部へ横切っている、ポイント14〜21のいずれか1つに記載のプローブホルダ(152)と、ポイント29〜41のいずれか1つに記載のプローブマニピュレータヘッド(160)とを備える多点プローブ把持システム。
53.前記係合位置において、上顎部(161)の前部(176)が前記ブラケット(51)の前記ブラケットヘッド(52)に係合することによって、前記ブラケット(51)の前記ブラケットネック(54)が前記解放位置に維持されている、ポイント52と、ポイント17〜21のいずれか1つとに記載の多点プローブ把持システム。
54.前記カセット(100)の前記カバー(110)の前記第1フランジ付きスライド支持部(112)は、前記プローブローダの前記カバー保持部の前記第1受容フランジ付きスライド支持部と協働し、前記カセット(100)の前記ラック(140)の前記第2フランジ付きスライド支持部(112)は前記プローブローダの前記ラック保持部の前記第2受容フランジ付きスライド支持部と協働する、ポイント41〜44のいずれか1つに記載のプローブローダと、ポイント22〜28のいずれか1つに記載のプローブカセット(100)とを備えるローディング済みのプローブローダ。
55.前記プローブカセット(100)の前記プローブローダの前記ローディング位置は閉鎖状態にあり、また、前記プローブローダの前記把持位置において、前記プローブカセット(100)は開放状態にある、ポイント54とポイント43とに記載のローディング済みのプローブローダ。
56.多点プローブ(10)をプローブマニピュレータヘッド(160)に接続する方法であって、
ポイント1〜13のいずれか1つに記載の多点プローブ(10)を提供するステップと、
ポイント29〜40のいずれか1つに記載のプローブマニピュレータヘッド(160)を提供するステップと、
前記接触舌部(163)の前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')のうちの少なくとも1つを、その末端によって、前記多点プローブ(10)の前記複数の接触パッド(31〜42)の1つと解放可能に接続するステップとを備える、多点プローブ(10)をプローブマニピュレータヘッド(160)に接続する方法。
57.前記多点プローブ(10)の前記第1外部範囲(25)に、前記下顎部(162)の前記第1プローブ支持臼歯(215)によって、前記第1外部範囲(25)と前記第1支持面との間が平行した関係で係合するステップと、
前記下顎部(162)の前記第2プローブ支持臼歯(215)によって、前記多点プローブ(10)の前記第2外部範囲(25)に、前記第2外部範囲(25)と前記第2支持面との間が平行した関係で係合するステップとをさらに備える、ポイント56に記載の多点プローブ(10)をプローブマニピュレータヘッド(160)に接続する方法。
58.前記上顎部(161)の前記前部係合縁によって、前記斜角付き平坦な前面(13)に、両者が平行した関係で係合するステップと、
前記上顎部(161)の前記第1側部係合縁(14'')によって、前記第1側面(14)に、両者が平行した関係で係合するステップと、
前記上顎部(161)の前記第2側部係合縁によって、前記第2側面(14)に、両者が平行した関係で係合するステップと、
前記上顎部(161)の前記端部係合縁(15'')によって、前記端面(15)に、両者が平行した関係で係合するステップとをさらに備えている、ポイント57〜58のいずれか1つに記載の多点プローブ(10)をプローブマニピュレータヘッド(160)に接続する方法。
59.プローブホルダ(152)に多点プローブ(10)をローディングする方法であって、
ポイント1〜13のいずれか1つに記載の多点プローブ(10)を提供するステップと、
ポイント14〜21のいずれか1つに記載のプローブホルダ(152)を提供するステップと、
前記支持柱(50)の前記第1肩部によって、前記多点プローブ(10)の第1外部範囲(25)に、前記第1外部範囲(25)と前記第1肩部係合縁とが平行した関係で係合するステップと、
前記支持柱(50)の前記第2肩部(60)によって、前記多点プローブ(10)の前記第2外部範囲(25)に、前記第2外部範囲(25)と前記第2肩部係合縁とが平行した関係で係合するステップとを備える、プローブホルダ(152)に多点プローブ(10)をローディングする方法。
60.前記ブラケット(51)の前記1対の支持ピン(57)の一方の前記ピン係合縁によって、前記多点プローブ(10)の前記斜角付き平坦な前面(13)に、両者が平行した関係で係合するステップと、
前記ブラケット(51)の前記1対の支持ピン(57)の他方の前記ピン係合縁によって、前記多点プローブ(10)の前記端面(15)に、両者が平行した関係で係合するステップとをさらに備える、ポイント59に記載のプローブホルダ(152)に多点ポイントプローブ(10)をローディングする方法。
61.プローブカセット(152)に多点プローブ(10)をローディングする方法であって、
ポイント1〜13のいずれか1つに記載の多点プローブ(10)を提供するステップと、
ポイント22〜28のいずれか1つに記載のプローブカセット(100)を提供するステップと、
前記プローブカセット(100)の前記プローブ支持部(152)に前記多点プローブをローディングするステップとを備える、プローブカセット(152)に多点プローブ(10)をローディングする方法。
62.前記多点プローブ(10)が実行した測定係合の回数に関する情報を、前記不揮発性デジタルメモリに記憶するステップをさらに備える、ポイント61に記載のプローブカセット(152)に多点プローブ(10)をローディングする方法。
63.プローブマニピュレータヘッド(160)によってプローブホルダ(152)に係合する方法であって、
ポイント29〜40のいずれか1つに記載のプローブマニピュレータヘッド(160)を提供するステップと、
ポイント14〜21のいずれか1つに記載のプローブホルダ(152)を提供するステップと、
前記プローブホルダ(152)と前記マニピュレータヘッド(160)とを互いに対する係合位置において位置決めするステップとを備え、ここで、前記接触舌部(163)の前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')によって画定された前記接触面が、前記支持柱の前記第1肩部(60)と前記第2肩部(60)とによって画定された前記支持面と共面であり、前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')は、前記支持柱(50)によって画定された前記中空空間(64)を、前記1つの開口部を通って前記支持柱(50)の後部から頂部へと横切る、プローブマニピュレータヘッド(160)によってプローブホルダ(152)に係合する方法。
64.前記上顎部(161)の前記前部(176)で前記ブラケットヘッド(52)に係合することにより、前記解放位置にある前記ブラケット(51)の前記ブラケットネック(54)を保持するステップをさらに備える、ポイント60に記載のプローブマニピュレータヘッド(160)によってプローブホルダ(152)に係合する方法。
10 プローブ
11 頂面
11'' 頂部係合背筋
12 底面
13 斜角付き前面
13' プローブ支持切歯
13'' 丸い支持先端部
13''' 前部係合範囲
14 斜角付き側面
14'' 側部係合縁
14''' 側部係合範囲
15 斜角付き端面
15'' 端部係合縁
15''' 端部係合範囲
16 製造支持部
17 内向きの前部角
18 第1斜角付き前部角面
19 第2斜角付き前部角面
20 内向きの後部角
21 第1斜角付き後部角面
22 第2斜角付き後部角面
23 彫込切除部
24 パッド
25 外部範囲
26 プローブ先端部
27 金属層
28 酸化層
29 側縁
31〜42 接触パッド
31'〜42' プローブ信号追跡部
31''〜42'' プローブアーム
31'''〜42''' 接触フィンガ
43 前縁
44 接触パッドの内側
45 接触パッドの外側
46 長手方向対称軸
47 電線管
48 鋭い内角
49 前部範囲
50 支持柱
51 ブラケット
52 ブラケットヘッド
53 ブラケット基部
54 ブラケットネック
55 傾斜したヘッド面
56 ブラケット顎部
57 ブラケット支持ピン
58 柱上部
59 柱下部
60 柱肩部
61 柱舌部
62 傾斜した舌面
63 窪み
64 中空空間
65 ネック隙間
66 基部隙間
67 基部フランジ
68 柱側部
69 柱前部
70 係合角
71 力
72 基準面
73 へり
100 プローブカセット
110 カセットカバー
111 カセットハウジングの溝
112 フランジ付きスライド支持部
113 カバーキャッチボア
114 カセットハウジング
119 支持主軸
120 ダブルバネ
121 カバーキャッチピン
123 ロックシャフト通路
124 不揮発性デジタルメモリ
125 雄コネクタ
126 雌コネクタ
127 PCB(ポリ塩化ビフェニル)
128 PCBパッドコネクタ
129 ハンドル
130 ロックフック
131 ハウジング前部
132 ハウジング端部
133 ハウジング底部
134 ハウジング頂部
135 断面切断
140 カセットラック
141 ラックキャッチピン
142 プローブホルダ用凹部
143 ラック前部
144 ロックアーム
145 バネキャッチ
146 開口凹部
147 開口キャッチバー
148 ラックバー
149 ラックキャッチボア
150 ラックバーの溝
151 フランジ付きスライド支持部
152 プローブホルダ
153 ロックシャフト切り抜き部
154 ラックバー端部
160 プローブマニピュレータヘッド
161 上顎部
162 下顎部
163 接触舌部
165 電気モータ
166 駆動主軸
167 ボールベアリング
168 機械的リンケージ
169 旋回軸
170 リボンケーブル
171 絶縁変位コネクタ
172 ベアリング中心部
173 変位したシリンダ
174 旋回隙間
175 旋回隙間
176 上顎部の前部
177 下顎部の前部
178 接触先端部
179 複数の信号追跡部
180 導電ビア
181 印刷回路基板
182 支持板
183 サファイア製ボール
184 支持凹部
185 サファイア製ボール支持部
186 カンチレバーバネ
187 上方支持長さ
188 下面長さ
189 上面長さ
190 上方支持幅
191 下面幅
192 上面幅
195 クランクシャフト
196 外輪
197 接続ロッド
198 ストロークアーム
199 外輪リンク
200 下顎部リンク
201 接触舌部リンク
202 下顎部シャフト
203 上顎部シャフト
204 下方支持面
205 上方支持面
206 ベアリング中心円
207 ストロークシャフト
208 円
209 口蓋部
210 複数の接触フィンガ
211 上方板バネ
212 下方板バネ
214 ストロークアーム
215 プローブ支持臼歯
216 凸型係合面
217 係合点
218 固定アーム
219 位置決めバネ
220 プローブ固定隙間
221 舌部固定隙間
222 プローブ固定フィンガ
223 舌部固定フィンガ
224 プローブ固定フィンガ先端部
225 舌部固定フィンガ先端部
226 位置決めバネ先端部
226''' バネ係合範囲
227 上顎部背筋
228 凸型載置面
229 舌部背筋
230 固定アームヨーク
231 固定アームバネ
232 前部支持高さ
233 側部支持高さ
234 プローブ高さ
235 後部支持高さ
250 プローブローダ
251 水平支持段
252 垂直支持段
253 水平ローダ
254 垂直ローダ
255 第1ローダアーム
256 第2ローダアーム
257 第1直線アクチュエータ
258 第2直線アクチュエータ
259 第1ワゴン
260 第2ワゴン
261 カバー保持部
262 ラック保持部
263 受容スライド支持部
264 垂直ローダアーム
265 垂直直線アクチュエータ
266 柱舌顕微鏡
267 垂直顕微鏡
268 焦点円錐部
269 制御電線管
270 保護カバー
271 LEDライト
272 カセット隙間
273 アンカープレート
274 保護カバー
275 ネジ山付き主軸
275 水平ローダ前部
276 照明円錐部
351 カンチレバーひずみ計
352 基準抵抗器
353 第1突出部
354 第2突出部
361 電気絶縁支持壁
362 接触角

Claims (17)

  1. 多点プローブ(10)であって、互いに平行な平坦な底面(12)と平坦な頂面(11)とを備えており、前記多点プローブ(10)はさらに、斜角付きの平坦な前面(13)と、第1側面(14)と、前記多点プローブ(10)の前記第1側面(14)と対向する側にある第2側面(14)と、前記多点プローブ(10)の前記前面(13)と対向する側にある端面(15)とを備えており、
    前記前面(13)と、前記第1側面(14)と、前記第2側面(14)と、前記端面(15)との各々は、前記底面(12)と前記頂面(11)とを結合させ、前記前面(13)と、前記底面(12)とはその間に鋭い内部前面角と前縁(43)とを有しており、前記第1側面(14)と前記底面(12)とはその間に第1側縁を有しており、前記第2側面(14)と前記底面(12)とはその間に第2側縁を有しており、前記端面(14)と前記底面(12)とはその間に端縁を有しており、
    前記多点プローブ(10)の長手方向(46)は、前記第1側縁と第2側縁とに沿って画定され、また、前記前縁(43)に対して垂直であり、
    前記底面(12)には、導電性金属層と、前記金属層を複数の接触パッド(31〜42)に分割する1組の掘削切除部(23)と、複数の電線管(47)と、前記前縁においてプローブ先端部26へと集束している複数の信号追跡部(31'〜42')とが設けられており、前記複数の電線管(47)の各々は、前記複数の接触パッド(31〜42)の対応する1つと、前記複数の信号追跡部(31'〜42')のうちの対応する1つとを相互接続させ、
    前記複数の接触パッド(31〜42)は、並列し、前記長手方向(46)に沿って位置決めされた第1行目(31〜36)と第2行目(37〜42)に分割されており、前記第1行目(31〜36)と前記第1側縁とはその間に前記底面(12)の第1外部範囲(25)を画定しており、前記第2行目(37〜42)と前記第2側縁とはその間に前記底面(12)の第2外部範囲(25)を画定しており、前記第1行目(31〜36)と前記第2行目(37〜42)とはその間に内部範囲を画定しており、
    前記複数の電線管(47)は外部グループと内部グループとに分割されており、前記外部グループの電線管は前記第1外部範囲または前記第2外部範囲のいずれをも横切っており、前記内部グループの電線管は前記内部範囲を横切っていることを特徴とする多点プローブ(10)。
  2. プローブホルダ(152)であって、支持柱(50)を備え、前記支持柱(50)はその上方端部に頂部を、その下方端部に底部を有しており、前記頂部と底部とは、前部と、前記支持柱の前記前部の反対側に位置決めされた後部と、第1側部と、前記支持柱の前記第1側部の反対側に位置決めされた第2側部とによって結合されており、
    前記支持柱(50)は、上部(58)と、前記上部(58)を支持する下部(59)とを構成しており、
    前記支持柱(50)は、その頂部において、その第1側部には第1肩部(60)を、また、その第2側部には第2肩部(60)を有しており、また、前記多点プローブの平坦な底面と係合するために、前記第1肩部(60)は上向きで直線構成の第1肩部係合縁を有し、前記第2肩部(60)は上向きで直線構成の第2肩部係合縁を有しており、前記第1肩部(60)と前記第2肩部(60)とは共に、それぞれの前記第1肩部係合縁と前記第2肩部係合縁とによって支持面を画定しており、
    前記支持柱(50)は、前記第1肩部(60)と前記第2肩部(60)との下、およびこれらの間に中空空間(64)を画定しており、さらに、その後部と頂部とに前記中空空間への1つの開口部を画定していることを特徴とするプローブホルダ(152)。
  3. 請求項2に記載のプローブホルダ(152)であって、さらにブラケット(51)を備えており、前記ブラケット(51)はブラケット基部(53)と、ブラケットネック(54)と、ブラケットヘッド(52)とを備え、前記ブラケット基部(53)は前記支持柱(50)の前記下部(59)に結合し、前記ブラケットネック(54)はその底部において前記ブラケット基部(53)と接続し、前記ブラケットヘッド(52)は前記ブラケットネック(54)の前記頂部と接続しており、
    前記ブラケットネック(54)はさらに弾性のカンチレバーバネであり、前記カンチレバーは、その平衡位置において載置位置を画定し、前記支持柱(50)から逸脱した時には解放位置を画定し、前記ブラケットヘッド(52)は、前記柱本体(58)よりも上に位置決めされた1対の支持ピン(57)を備えており、前記1対の支持ピン(57)の各々は、他の前記支持ピンに向いたその側面において、多点プローブの斜角付きの平坦な前面または端面と係合するための直線のピン係合縁を画定しており、前記1対の支持ピン(57)は共に、それぞれのピン係合縁によって係合面を画定していることを特徴とするプローブホルダ(152)。
  4. プローブカセット(100)であって、カバー(110)と、ラック(140)と、1または複数の多点プローブ(10)を支持するために前記ラック(140)に取り付けられたプローブ支持部(152)とを備えており、前記プローブカセット(100)は、前記カバー(110)と前記ラック(140)とが接続して前記プローブ支持部(152)を閉じ込める閉鎖状態と、前記カバー(110)と前記ラック(140)とが接続していない開放状態とを画定し、
    前記カバー(110)には、上向きの第1フランジ付きスライド支持部(112)を画定する平行溝(111)が設けられており、前記ラック(140)には下向きの第2フランジ付きスライド支持部(151)を画定する平行溝(150)が設けられており、前記第1フランジ付きスライド支持部(112)は、前記プローブカセットが閉鎖状態にある時に、前記第2フランジ付きスライド支持部(151)よりも上に位置決めされ、これと同方向に延びていることを特徴とするプローブカセット(100)。
  5. プローブマニピュレータヘッド(160)であって、先端部(178)を画定している接触舌部(163)を備えており、前記接触舌部は複数の接触フィンガ(31'''〜42''')を備えており、前記複数の接触フィンガは導電性を持ち、多点プローブの底面上の対応する複数の接触パッドと係合するためにその先端部(178)から自由に延びており、
    前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')の各々は末端部を有し、前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')は共にその末端部によって接触面を画定していることを特徴とするプローブマニピュレータヘッド(160)。
  6. 請求項5に記載のプローブマニピュレータヘッド(160)であって、前部(177)を画定する下顎部(162)をさらに備え、前記下顎部(162)はその前部(177)に、多点プローブの平坦な底面に一致して係合するための、第1支持面を画定する第1プローブ支持臼歯(215)と、第2支持面を画定する第2プローブ支持臼歯(215)とを備えており、、
    前記第1プローブ支持臼歯(215)と前記第2プローブ支持臼歯(215)とは離間しており、前記第1支持面と前記第2支持面とは共面であり、前記第1プローブ支持臼歯(215)と前記第2プローブ支持臼歯(215)との間に共通の接線支持面を画定しており、
    前記接触舌部(163)と前記下顎部(162)とは、互いに対して舌部係合方位を画定しており、ここで、前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')が前記共通の支持面を交差することを特徴とするプローブマニピュレータヘッド(160)。
  7. 請求項5または6に記載のプローブマニピュレータヘッド(160)であって、前部(176)を画定する上顎部(161)をさらに備えており、前記上顎部(161)は前記下顎部(162)と接触舌部(163)とに旋回支持を提供する旋回軸(169)と、機械的リンケージ(168)を介して前記下顎部(162)と前記接触舌部(163)とに結合している回転アクチュエータ(165、166)とを備えており、
    前記旋回軸(169)と、前記回転アクチュエータ(165、166)と、前記機械的リンケージ(168)と、前記下顎部(162)とは、前記下顎部(162)の前部(177)と前記上顎部(161)の前部(176)との間に可変分離を画定し、前記可変分離は、前記回転アクチュエータ(165、166)を回転させることによって異なり、前記下顎部(162)の閉鎖位置を画定する最小分離を有することを特徴とするプローブマニピュレータヘッド(160)。
  8. プローブローダ(250)であって、水平支持段(251)と、前記水平支持段(251)に堅固に接続した垂直支持段(252)と、前記水平支持段(251)によって支持された水平ローダ(253)と、前記垂直支持段(252)によって支持された垂直ローダ(254)とを備えており、
    前記水平ローダは、水平第1ローディング軸を画定する第1ローダアーム(255)と、水平第2ローディング軸を画定する第2ローダアーム(256)とを備えており、前記第1ローディング軸と前記第2ローディング軸とが一緒になって交差角を画定しており、
    前記水平ローダはさらに、第1直線アクチュエータ(257)と、第1ワゴン(259)と、第2直線アクチュエータ(258)と、第2ワゴン(260)とを備えており、
    前記第1ローダアームは前記水平支持段(251)に堅固に接続し、前記第1ワゴン(259)にスライド支持を提供し、また、前記第1直線アクチュエータ(257)は、前記第1ローディング軸に沿った前記第1ワゴン(259)の可変位置を提供し、
    前記第2ローダアーム(256)は前記第1ワゴン(259)に堅固に接続し、前記第2ワゴン(260)にスライド支持を提供し、また、前記第2直線アクチュエータ(258)は前記第2ローディング軸に沿った前記第2ワゴン(260)の可変位置を提供し、
    前記プローブローダ(250)はカバー保持部(261)をさらに備え、前記カバー保持部(261)は前記水平支持段(251)に堅固に接続しており、また、フランジを設け、前記フランジは、プローブカセット(100)のカバー(110)の前記第1フランジ付きスライド支持部(112)と協働する下向きの第1受容フランジ付きスライド支持部を画定しており、
    前記第2ワゴン(260)はラック保持部(262)を備え、前記ラック保持部(262)には、前記プローブカセット(100)の前記ラック(140)の前記第2フランジ付きスライド支持部(151)と協働する上向きの第2受容フランジ付きスライド支持部(262)を画定するフランジが設けられていることを特徴とするプローブローダ(250)。
  9. 請求項1に記載の多点プローブ(10)と、請求項5〜7のいずれか1項に記載のプローブマニピュレータヘッド(160)とを備えた多点測定システムであって、
    前記接触舌部(163)の前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')の少なくとも1つは、その末端によって、前記多点プローブ(10)の前記複数の接触パッド(31〜42)のうちの1つに解放可能に接続していることを特徴とする多点測定システム。
  10. 請求項1に記載の多点プローブ(10)と、請求項2〜3のいずれか1項に記載のプローブホルダ(152)とを備えたことを特徴とするローディング済みの多点プローブホルダであって、
    前記多点プローブ(10)の前記第1外部範囲(25)は前記支持柱(50)の前記第1肩部(60)と接触しており、前記第1肩部係合縁と平行であり、また、前記多点プローブ(10)の前記第2外部範囲(25)は前記支持柱(50)の前記第2肩部(60)と接触しており、前記第2肩部係合縁と平行していることを特徴とするローディング済みの多点プローブホルダ。
  11. 前記プローブカセット(100)の前記プローブ支持部(152)は請求項10に記載のローディング済みの多点プローブホルダである、請求項4に記載のプローブカセット(100)を備えたことを特徴とするローディング済みの多点プローブカセット。
  12. 請求項2または3に記載のプローブホルダ(152)と、請求項5〜7のいずれか1項に記載のプローブマニピュレータヘッド(160)とを備えた多点プローブ把持システムであって、
    前記プローブホルダ(152)と前記プローブマニピュレータヘッド(160)とは互いに係合位置を画定しており、
    前記接触舌部(163)の前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')によって画定された前記接触面は、前記支持柱の前記第1肩部(60)と前記第2肩部(60)とによって画定された前記支持面と共面であり、
    前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')は、前記支持柱(50)によって画定された前記中空空間(64)を、前記1つの開口部を通って、前記支持柱(50)の後部から頂部へ横切っていることを特徴とする多点プローブ把持システム。
  13. 請求項8に記載のプローブローダと、請求項4に記載のプローブカセット(100)とを備えたローディング済みのプローブローダであって、
    前記カセット(100)の前記カバー(110)の前記第1フランジ付きスライド支持部(112)は、前記プローブローダの前記カバー保持部の前記第1受容フランジ付きスライド支持部と協働し、前記カセット(100)の前記ラック(140)の前記第2フランジ付きスライド支持部(112)は、前記プローブローダの前記ラック保持部の前記第2受容フランジ付きスライド支持部と協働することを特徴とするローディング済みのプローブローダ。
  14. 多点プローブ(10)をプローブマニピュレータヘッド(160)に接続する方法であって、
    請求項1に記載の多点プローブ(10)を提供するステップと、
    請求項5〜7のいずれか1項に記載のプローブマニピュレータヘッド(160)を提供するステップと、
    前記接触舌部(163)の前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')のうちの少なくとも1つを、その末端によって、前記多点プローブ(10)の前記複数の接触パッド(31〜42)の1つと解放可能に接続するステップとを有することを特徴とする方法。
  15. プローブホルダ(152)に多点プローブ(10)をローディングする方法であって、
    請求項1に記載の多点プローブ(10)を提供するステップと、
    請求項2〜3のいずれか1項に記載のプローブホルダ(152)を提供するステップと、
    前記支持柱(50)の前記第1肩部によって、前記多点プローブ(10)の第1外部範囲(25)に、前記第1外部範囲(25)と前記第1肩部係合縁とが平行した関係で係合するステップと、
    前記支持柱(50)の前記第2肩部(60)によって、前記多点プローブ(10)の前記第2外部範囲(25)に、前記第2外部範囲(25)と前記第2肩部係合縁とが平行した関係で係合するステップとを有することを特徴とする方法。
  16. プローブカセット(152)に多点プローブ(10)をローディングする方法であって、
    請求項1に記載の多点プローブ(10)を提供するステップと、
    請求項4に記載のプローブカセット(100)を提供するステップと、
    前記プローブカセット(100)の前記プローブ支持部(152)に前記多点プローブをローディングするステップとを有することを特徴とする方法。
  17. プローブマニピュレータヘッド(160)によってプローブホルダ(152)に係合する方法であって、
    請求項5〜7のいずれか1項に記載のプローブマニピュレータヘッド(160)を提供するステップと、
    請求項2〜3のいずれか1項に記載のプローブホルダ(152)を提供するステップと、
    前記プローブホルダ(152)と前記マニピュレータヘッド(160)とを互いに対する係合位置において位置決めするステップとを備え、前記接触舌部(163)の前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')によって画定された前記接触面が、前記支持柱の前記第1肩部(60)と前記第2肩部(60)とによって画定された前記支持面と共面であり、前記複数の接触フィンガ(31'''〜42''')は、前記支持柱(50)によって画定された前記中空空間(64)を、前記1つの開口部を通って前記支持柱(50)の後部から頂部へと横切ることを特徴とする方法。
JP2014015965A 2009-03-31 2014-01-30 自動多点プローブ操作 Active JP5805803B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09388007.8 2009-03-31
EP09388007A EP2237052A1 (en) 2009-03-31 2009-03-31 Automated multi-point probe manipulation

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012502632A Division JP5620975B2 (ja) 2009-03-31 2010-03-30 自動多点プローブ操作

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014095725A true JP2014095725A (ja) 2014-05-22
JP5805803B2 JP5805803B2 (ja) 2015-11-10

Family

ID=41256010

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012502632A Active JP5620975B2 (ja) 2009-03-31 2010-03-30 自動多点プローブ操作
JP2014015965A Active JP5805803B2 (ja) 2009-03-31 2014-01-30 自動多点プローブ操作

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012502632A Active JP5620975B2 (ja) 2009-03-31 2010-03-30 自動多点プローブ操作

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8836358B2 (ja)
EP (3) EP2237052A1 (ja)
JP (2) JP5620975B2 (ja)
KR (1) KR101826997B1 (ja)
CN (3) CN104198778B (ja)
IL (1) IL215204A (ja)
SG (1) SG174885A1 (ja)
WO (1) WO2010115771A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI634331B (zh) * 2014-06-25 2018-09-01 美商Dcg系統公司 電子裝置的奈米探測系統及其奈米探針
KR102532503B1 (ko) * 2022-09-01 2023-05-17 주식회사 프로이천 프로브니들

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101913446B1 (ko) 2010-12-21 2018-10-30 카프레스 에이/에스 단일 위치 홀 효과 측정
EP2469271A1 (en) 2010-12-21 2012-06-27 Capres A/S Single-position Hall effect measurements
CN202508616U (zh) * 2012-06-04 2012-10-31 富鼎电子科技(嘉善)有限公司 传感器及采用该传感器的搬运装置
EP2677324A1 (en) * 2012-06-20 2013-12-25 Capres A/S Deep-etched multipoint probe
US9118331B2 (en) * 2013-01-18 2015-08-25 National University Corporation Shizuoka University Contact state detection apparatus
KR101712028B1 (ko) * 2013-08-01 2017-03-03 하이지트론, 인코포레이티드 기구 교환 어셈블리 및 방법
JP6556612B2 (ja) * 2015-12-04 2019-08-07 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法
JP6855185B2 (ja) * 2016-07-27 2021-04-07 株式会社日本マイクロニクス 電気的接続装置
TWI631352B (zh) * 2016-08-02 2018-08-01 旺矽科技股份有限公司 Measuring system
CN106710176B (zh) * 2017-01-20 2023-08-01 芜湖华衍水务有限公司 电子围栏测试仪及其调节单元的控制方法
US11215638B2 (en) * 2017-03-07 2022-01-04 Capres A/S Probe for testing an electrical property of a test sample
TWI623751B (zh) * 2017-09-29 2018-05-11 中華精測科技股份有限公司 探針裝置及其矩形探針
US11698389B2 (en) * 2017-11-01 2023-07-11 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Probe, method of manufacturing a probe and scanning probe microscopy system
CN111141938B (zh) * 2018-11-02 2021-10-29 旺矽科技股份有限公司 适用于具有倾斜导电接点的多待测单元的探针模块
CN112578164B (zh) * 2020-12-23 2023-04-14 广东华特电力工程有限公司 一种电路施工用电力安全检测装置
JP2023006993A (ja) * 2021-07-01 2023-01-18 株式会社日本マイクロニクス 検査装置、位置調整ユニット及び位置調整方法
CN114527307B (zh) * 2022-02-11 2024-03-22 木王芯(苏州)半导体科技有限公司 一种带有断簧保护特性的三头测试探针

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10319040A (ja) * 1997-05-20 1998-12-04 Mitsubishi Materials Corp コンタクトプローブおよびその製造方法
JP2008503734A (ja) * 2004-06-21 2008-02-07 カプレス・アクティーゼルスカブ プローブの位置合せを行なう方法

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3963315A (en) * 1975-04-07 1976-06-15 Lockhead Missiles & Space Company, Inc. Semiconductor chip carrier and testing fixture
JPS63287028A (ja) * 1987-05-20 1988-11-24 Hitachi Ltd 触針検査装置
US5084672A (en) * 1989-02-21 1992-01-28 Giga Probe, Inc. Multi-point probe assembly for testing electronic device
US5253515A (en) * 1990-03-01 1993-10-19 Olympus Optical Co., Ltd. Atomic probe microscope and cantilever unit for use in the microscope
JPH0756041B2 (ja) * 1990-07-20 1995-06-14 奥村機械製作株式会社 カセット式プローブ供給装置
AU3794893A (en) * 1992-03-13 1993-10-05 Park Scientific Instruments Corp. Scanning probe microscope
US5254939A (en) * 1992-03-20 1993-10-19 Xandex, Inc. Probe card system
JPH06151531A (ja) * 1992-11-13 1994-05-31 Tokyo Electron Ltd プローブ装置
US5453702A (en) * 1993-12-22 1995-09-26 Methode Electronics, Inc. Automatic probe fixture loading apparatus with gimballing compensation
US5416429A (en) * 1994-05-23 1995-05-16 Wentworth Laboratories, Inc. Probe assembly for testing integrated circuits
US5705814A (en) * 1995-08-30 1998-01-06 Digital Instruments, Inc. Scanning probe microscope having automatic probe exchange and alignment
US6127832A (en) * 1998-01-06 2000-10-03 International Business Machines Corporation Electrical test tool having easily replaceable electrical probe
ATE373830T1 (de) * 1998-07-08 2007-10-15 Capres Aps Mehrspitzenfühler
US7304486B2 (en) * 1998-07-08 2007-12-04 Capres A/S Nano-drive for high resolution positioning and for positioning of a multi-point probe
EP0974845A1 (en) 1998-07-08 2000-01-26 Christian Leth Petersen Apparatus for testing electric properties using a multi-point probe
US6259260B1 (en) * 1998-07-30 2001-07-10 Intest Ip Corporation Apparatus for coupling a test head and probe card in a wafer testing system
US6343369B1 (en) * 1998-09-15 2002-01-29 Microconnect, Inc. Methods for making contact device for making connection to an electronic circuit device and methods of using the same
ATE329272T1 (de) * 1999-09-15 2006-06-15 Capres As Mehrpunktesonde
US6496261B1 (en) * 1999-09-24 2002-12-17 Schlumberger Technologies, Inc. Double-pulsed optical interferometer for waveform probing of integrated circuits
AU2727401A (en) * 1999-12-15 2001-06-25 Introbotics Corporation Automated domain reflectometry testing system
DE20114544U1 (de) * 2000-12-04 2002-02-21 Cascade Microtech Inc Wafersonde
NO20010962D0 (no) 2001-02-26 2001-02-26 Norwegian Silicon Refinery As FremgangsmÕte for fremstilling av silisium med høy renhet ved elektrolyse
US20070152654A1 (en) * 2001-05-14 2007-07-05 Herbert Tsai Integrated circuit (IC) transporting device for IC probe apparatus
US6998857B2 (en) * 2001-09-20 2006-02-14 Yamaha Corporation Probe unit and its manufacture
US6960923B2 (en) * 2001-12-19 2005-11-01 Formfactor, Inc. Probe card covering system and method
AU2003206667A1 (en) 2002-01-07 2003-07-24 Capres A/S Electrical feedback detection system for multi-point probes
JP2005518530A (ja) * 2002-02-26 2005-06-23 サイファージェン バイオシステムズ, インコーポレイテッド 分析機器への複数のサンプルの移動を自動化するためのデバイスおよび方法
US6756798B2 (en) * 2002-03-14 2004-06-29 Ceramic Component Technologies, Inc. Contactor assembly for testing ceramic surface mount devices and other electronic components
JP4134289B2 (ja) * 2002-05-29 2008-08-20 東京エレクトロン株式会社 プローブカード搬送装置及びアダプタ
US7302486B1 (en) 2002-06-17 2007-11-27 Cisco Tech Inc Efficient retrieval of desired information from agents
US6940298B2 (en) * 2002-09-30 2005-09-06 Teradyne, Inc. High fidelity electrical probe
JP2004212068A (ja) * 2002-12-26 2004-07-29 Tokyo Cathode Laboratory Co Ltd 両端接触型多ピンループプローブ及び両端接触型多ピンループプローブを含む測定器具
JP2004309441A (ja) * 2003-02-18 2004-11-04 Yamaha Corp プローブヘッド及びその組立方法並びにプローブカード
US6975124B2 (en) * 2003-09-22 2005-12-13 International Business Machines Corp. Multipoint nanoprobe
EP1610131A1 (en) * 2004-06-21 2005-12-28 Capres A/S Flexible probe
EP1640730A1 (en) 2004-09-28 2006-03-29 Capres A/S A method for providing alignment of a probe
EP1686387A1 (en) 2005-01-27 2006-08-02 Capres A/S A method and an apparatus for testing electrical properties
CN2840046Y (zh) * 2005-08-05 2006-11-22 佳陞科技有限公司 显示面板的检测探针
US7355422B2 (en) * 2005-09-17 2008-04-08 Touchdown Technologies, Inc. Optically enhanced probe alignment
EP1775594A1 (en) 2005-10-17 2007-04-18 Capres A/S Eliminating in-line positional errors for four-point resistance measurement
EP1780550A1 (en) 2005-10-31 2007-05-02 Capres A/S A probe for testing electrical properties of test samples
EP2016433A1 (en) 2006-04-24 2009-01-21 Capres A/S Method for sheet resistance and leakage current density measurements on shallow semiconductor implants
US20080006083A1 (en) * 2006-06-26 2008-01-10 Feinstein Adam J Apparatus and method of transporting and loading probe devices of a metrology instrument
KR100796172B1 (ko) * 2006-07-20 2008-01-21 마이크로 인스펙션 주식회사 비접촉 싱글사이드 프로브 구조
US20080106292A1 (en) * 2006-11-02 2008-05-08 Corad Technology, Inc. Probe card having cantilever probes
JP4443580B2 (ja) * 2007-02-28 2010-03-31 株式会社日立ハイテクノロジーズ 探針収納容器、プローバ装置及び探針の収納方法
EP1970714A1 (en) 2007-03-12 2008-09-17 Capres Aps Device including a contact detector
CN201096810Y (zh) * 2007-08-24 2008-08-06 比亚迪股份有限公司 用于连接燃料电池与其监测装置的连接器
US20110285416A1 (en) * 2008-06-30 2011-11-24 Petersen Dirch H Multi-point probe for testing electrical properties and a method of producing a multi-point probe

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10319040A (ja) * 1997-05-20 1998-12-04 Mitsubishi Materials Corp コンタクトプローブおよびその製造方法
JP2008503734A (ja) * 2004-06-21 2008-02-07 カプレス・アクティーゼルスカブ プローブの位置合せを行なう方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI634331B (zh) * 2014-06-25 2018-09-01 美商Dcg系統公司 電子裝置的奈米探測系統及其奈米探針
KR102532503B1 (ko) * 2022-09-01 2023-05-17 주식회사 프로이천 프로브니들

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012522234A (ja) 2012-09-20
SG174885A1 (en) 2011-11-28
EP2813855A2 (en) 2014-12-17
EP2237052A1 (en) 2010-10-06
EP2414846A1 (en) 2012-02-08
IL215204A0 (en) 2011-12-29
CN102449490B (zh) 2015-07-01
CN103869110A (zh) 2014-06-18
CN104198778A (zh) 2014-12-10
KR20110134915A (ko) 2011-12-15
IL215204A (en) 2016-12-29
CN104198778B (zh) 2017-06-09
CN102449490A (zh) 2012-05-09
CN103869110B (zh) 2017-09-08
EP2813855A3 (en) 2015-04-01
US20120119770A1 (en) 2012-05-17
WO2010115771A1 (en) 2010-10-14
US8836358B2 (en) 2014-09-16
JP5620975B2 (ja) 2014-11-05
EP2414846B1 (en) 2014-08-13
KR101826997B1 (ko) 2018-02-07
JP5805803B2 (ja) 2015-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5805803B2 (ja) 自動多点プローブ操作
JP5192232B2 (ja) プローブの位置合せを行なう方法
US9511498B2 (en) Mass transfer tool
JP3954622B2 (ja) トリガ付探触子
TWI426272B (zh) 扭力彈簧探針接觸器設計
EP1870715A1 (en) Probe card
CN103196411B (zh) 扫描型探针显微镜的探针形状测定方法
US20070152686A1 (en) Knee probe having increased scrub motion
CN103562732A (zh) 具有紧凑型扫描器的扫描探针显微镜
US7868635B2 (en) Probe
TW201209707A (en) Force curve analysis method for planar object leveling
JP2012533891A (ja) レベリング装置および方法
JP2011526360A (ja) 電気特性を検査するための多点プローブおよび多点プローブの製造方法
JP5147227B2 (ja) 電気的接続装置の使用方法
JP2006227108A (ja) 電子顕微鏡微細作業用マニピュレーション装置
JP2009190111A (ja) 把持装置および方法
JP2008292337A (ja) 球状外部電極を有する半導体装置の検査方法
JP2022091495A (ja) キャリパーゲージ
RU2540283C2 (ru) Шагающий робот-нанопозиционер и способ управления его передвижением
KR102092656B1 (ko) 탐침장치 및 이를 포함하는 광학현미경
JP4233463B2 (ja) 高周波特性の測定方法およびそれに用いる高周波特性測定装置
TWI310458B (en) Apparatus for testing integrate circuit and method for making the same
JP2007192599A (ja) 測定子固定構造
TWM310335U (en) Precise fine-tuning mold
JP2007192719A (ja) プローブカード

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140217

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140217

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140917

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150106

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150317

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150512

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150723

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150811

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150902

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5805803

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250