JP2014522960A - 互いに噛み合わされた蛇行する検査接点を有する電子デバイス検査用のプローブモジュール - Google Patents

Abstract

電子デバイスを検査するためのプローブモジュールは、第１直線に沿う第１方向に伸長する第１端部、前記第１方向と反対の且つ第２直線に沿う第２方向に直線的に伸長する第２端部、および前記第１端部及び前記第２端部の間に延在する第３湾曲部を各々含む少なくとも２つの接点を備える。前記第１直線は前記第２直線から離間するとともに前記第２直線と平行であり、前記少なくとも２つの接点は、前記第１直線及び前記第２直線と直角の方向に互いに離間する。このようなプローブモジュールの製造方法も教示される。
【選択図】図５

Description

本開示は、電子デバイスの検査の分野に関する。より詳しくは、小型電子デバイスを検査するためのプローブに関する。

多くの電子デバイスは、自動化された検査システムによって、製造中に電気的特性および光学特性が検査される。典型的な自動化された検査システムは、高精度の電気的検査機器又は光学的検査機器を使用して、デバイスの電気的特性及び光学的特性に関連する値を測定し、測定された値によって、デバイスを受け入れまたは取り除き、あるいは出力区分へ分類分けする。実質的に同一の機械的特性（例えばサイズや形状といった、電気的特性や光学的特性と異なる特性）のデバイスが製造プロセスで大量に製造される小型デバイスに関しては、自動化された検査システムはしばしばバルクロード（bulk load）を取り扱うように設計されている。電気的特性及び光学的特性がある範囲にほぼ収まる大量のデバイスを製造し、検査によって、類似する特性を持つ商業的に有用なグループへデバイスを分類分けするのが一般的である。

これらのデバイスが供給される検査システムは、デバイスの容器として、しばしばデバイスで満たされる。一般に、検査システムはデバイスのバルクロードから単一のデバイスを抜き出し、検査システムが所望の検査を実行できるようにデバイスおよび治具を配向しなければならない。検査では、しばしばプローブでデバイスを調べ、信号及び電力をデバイスに印加して入力に対する応答をモニタできるように電気的リード線をデバイスに接触させる。他の検査では、例えば発光ダイオード（LED: Light Emitting Diode）のような光デバイスにおいて、特定の入力に対する光出力が測定される。

本願明細書において、小型電子デバイスの検査に広く使用されるプローブモジュールの実施例が教示される。望ましくは、これらのプローブは、互いに噛み合わされた（interleaved）蛇行した電気的接点を含む。この電気的接点は、近接した接触ピッチと、ある移動範囲に亘って均一な接触力と、ほぼ直線的な移動を可能にする。

本願明細書において教示されるプローブモジュールの実施例によれば、少なくとも２つの接点が設けられる。各々の接点は、第１直線に沿う第１方向に伸長する第１端部、第１方向と反対の且つ第２直線に沿う第２方向に直線的に伸長する第２端部、および第１端部及び第２端部の間に延在する第３湾曲部を含む。第１直線は第２直線から離間するとともに第２直線と平行であり、これら少なくとも２つの接点は、第１直線及び第２直線と直角の方向に互いに離間している。

プローブモジュールの製造方法も、本願明細書において教示される。典型的な方法によれば、少なくとも２つの接点が互いに離間して配置される。各々の接点は、第１直線に沿う第１方向に伸長する第１端部、第１方向と反対の且つ第２直線に沿う第２方向に直線的に伸長する第２端部、および第１端部及び第２端部の間に延在する第３湾曲部を含む。これらの接点は、第１直線及び第２直線と直角の方向にこれら接点が互いに離間するように配置される。第１直線は第２直線から離間するとともに第２直線と平行である。

これらの実施例の詳細及び変形例等は、以下に記載する。

本願明細書の説明は添付図面を参照しており、複数の図面を通して同様の参照番号は同様の部分を参照する。

自動化された検査システムの実施例を上から見た図である。 図１の自動化された検査システムの搬送部の実施例の斜視図である。 図１の自動化された検査システムの検査ステーションに対する電子デバイスの位置合わせを示す概略図である。 図３の検査ステーションに搭載されるプローブモジュールの実施例の斜視図である。 図４によるプローブモジュールの分解図である。

電子部品または電子デバイス用の自動化された検査システムは知られているが、既存のシステムはＬＥＤに関してはほとんど有用でない。ＬＥＤを検査および分類分けすることは特に困難である。なぜなら、製造許容度の違いが大きく、および光出力における小さい変化に対して人間の目が敏感であることから、ＬＥＤを検査して多数の出力グループに分類分けすることが必要とされるからである。ＬＥＤの検査及び分類分けに関する他の困難性は、ＬＥＤは、検査対象の光出力を出力する必要があるということである。ＬＥＤは、パッケージの一方の側に接点を有し、もう一方の側に発光面を有することができる。このため、検査機器は、一方の側にプローブを当て、もう一方の側から光出力を集めなければならない。ＬＥＤのような小型電子部品上の接点は、互いに近接して配置される傾向がある。このことは、これら接点を検査するためのプローブとの接続のためのスペースに関する課題を生じさせる。この課題は、特にＬＥＤの場合に当てはまる。なぜなら、ＬＥＤの接点の配置はほとんど標準化されておらず、しばしば複数の能動要素が一緒に収納されるからである。他の困難性は、光出力検査機器がしばしば物理的に大きく、検査中にＬＥＤに近接することを要することである。そして、それは検査機器の物理的な配置をさらに拘束する。

図１に関して記載し始めるように、本願明細書で教示される小型電子部品又は小型電子デバイス１１（図２）の検査および分類分けのための自動化された検査システム１０の実施例は、検査装置への接続のためのスペースを提供しつつ、近接しあう接点へ容易に位置合わせできるプローブ装置を提供する。これは、特に接点の複数の組を含んだデバイス１１、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）のようなデバイス１１にとって望ましいが、１組の接点だけを必要とするデバイス１１にも良好に使用可能である。

検査システム１０は、コンベア１２と、一つ以上の装填ステーション（例えば第１デバイスローダ１４および必須でない第２デバイスローダ１６）を含む。第１デバイスローダ１４及び第２デバイスローダ１６は、移送ステーション１８で搬送部４０に電子デバイス１１を装填する。以下に更に詳細に述べられるように、検査システム１０は一つ以上の検査ステーション、例えば第１検査ステーション２０および第２検査ステーション２２を更に含む。搬送部４０は、第１検査ステーション２０および第２検査ステーション２２に対して、検査のために位置合わせされる。検査の後、取り出しステーション２５は、デバイス１１を取り出す。コントローラ２８は、有線または無線の電気通信によって、コンベア１２、第１デバイスローダ１４、第２デバイスローダ１６、第１検査ステーション２０、第２検査ステーション２２および取り出しステーション２５と通信し、各々の動作を検知及び制御する。

コントローラ２８は、プロセッサ、メモリ、記憶媒体、通信装置および入出力装置を含むことができる構造を備えている。例えば、コントローラ２８は、標準的なマイクロコントローラであってよい。マイクロコントローラは、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）および入出力ポートを含む。入出力ポートは、本願明細書において記載される特定の処理ステップを実行しシステムを制御するのに要する入力信号及び出力信号の受送信を行う。本願明細書において記載されている機能は、通常、メモリに保存されるプログラミング命令であって、ＣＰＵのロジックにより実行される。本願明細書において記載されている機能を実行するコントローラは、外部メモリを使用するマイクロプロセッサであってもよく、又は、他の集積論理回路とマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラとの組み合わせを備えてもよい。コントローラ２８は、通常、表示装置およびキーボードのような入力装置を有するパーソナルコンピュータに組み込まれているか、またはこのようなパーソナルコンピュータと共に動作する。入力装置及び表示装置は処理制御のための命令の入力及び処理制御の監視に使用される。

第１検査ステーション２０および第２検査ステーション２２の一方または両方で電子デバイス１１を検査するために、搬送部４０に電子デバイス１１が装填される。その１つを図２および３の例により示す。各搬送部４０は、本体部分または本体４２を備える。本体部分又は本体４２は、一体構造または多部分構造として作られていてよい。本体４２は、第１側部４４および第２側部４６を含み、第１側部４４及び第２側部４６は、中央部４８から、本体４２の第１側縁部７２および第２側縁部７４へ向けて外側に伸びる。第１側部４４と第２側部４６は、中央チャネル５０によって離間している。中央チャネル５０は、中央部４８の上方に位置してチャネル底面５２を含む。チャネル底面５２は、第１側部４４の上面５４および第２側部４６の上面５６よりも下方へ凹陥している。第１チャネル側部５８および第２チャネル側部６０は、チャネル底面５２からそれぞれの上面５４、５６まで上方へ伸びる。

本体４２上には１つ以上の位置決め形状（locating feature）や位置決め構造が形成される。例えば、位置決め形状は、第１チャネル側部５８および第２チャネル側部６０に沿ってそれぞれ形成される第１デテント（detent）６２および第２デテント６４の対を含んでいてよい。第１デテント６２および第２デテント６４は、第１チャネル側部５８および第２チャネル側部６０に対して外側へ伸びる面により画定される。それによって、第１デテントおよび第２デテント６４の各対の領域で中央チャネル５０の断面幅を増加させる。例えば第１デタント６２および第２デテント６４のような位置決め構造は、検査システム１０の特定の部分、例えば第１検査ステーション２０および第２検査ステーション２２に対する搬送部４０の位置合わせを容易にするために設けられる。様々な位置決め構造、例えば、カンチレバークリップ（cantilever clip）や対向するデテント（opposing detent）等が、位置合わせを容易にするために用いることができる。

搬送部４０において、本体４２の中央部４８は、第１側部４４の底面６６および第２側部４６の底面６８よりも下方へ伸びる。中央部４８は、中央チャネル５０の直下に位置してよく、中央チャネル５０の横方向幅と同様の横方向幅を有してよい。

搬送部４０はコンベア１２に連結するように構成され、搬送部４０はコンベア１２の移動に応答して移動する。例えば、コンベア１２と搬送部４０との操作可能な係合のための係合部材を、搬送部４０のボディ４２に形成してよい。このような係合部材は、コンベア１２と係合可能ないかなる適切な外形（例えば下方に伸びているタング、フランジ、突起、ロッド、柱又はフック）に形成されてよい。

少なくとも一つのデバイス容器７６は、本体４２により画定される。例えば、一つ以上のデバイス容器７６は、本体４２の第１側縁部７２および第２側縁部７４に沿って配置されてよい。デバイス容器７６は、第１側部４４および第２側部４６の上面５４、５６よりも凹陥している。ここに示した例では、各デバイス容器７６は、実質的に平面のベース面７８と、本体４２の第１側部４４および第２側部４６によって、それぞれ画定される直立壁８０の一つ以上と、により定義される。各ベース面７８は、本体４２の第１側縁部７２または第２側縁部７４のうちの１つまで伸びる。それによって、本体４２のデバイス容器７６ごとに横開口部８２を画定する。電子デバイス１１の検査を可能にするために、各デバイス容器７６の領域に、本体４２を貫通する一つ以上のプローブ開口またはプローブ穴８４が形成される。特に、プローブ開口８４は、デバイス容器７６の位置に応じて、各デバイス容器７６のベース面７８から第１側部４４または第２側部４６のそれぞれの底面６６、６８のいずれかまで伸びてよい。図示の実施例では、４つのプローブ開口８４は、デバイス容器７６ごとに設けられている。しかしながら、プローブ開口８４の数は、特定の適用例に合うために変更してよい。

電子デバイス１１を保持するために、搬送部４０は、デバイス容器７６に対応する複数のクランプ構造８６を含んでいてよい。例えば、図２では、デバイス容器７６の各々に単一のクランプ構造８６が設けられている。各クランプ構造８６の少なくとも一部分は、本体４２に電子デバイス１１を固定するのに適している方法で、電子デバイス１１のそれぞれの一つを付勢して係合する。これは例えば、デバイス容器７６を定める直立壁８０のうちの１つとクランプ構造８６との間に係合して電子デバイス１１を捕獲することで実現できる。但し、他の構成を利用してもよい。

コンベア１２は、連続周回路内で搬送部４０を支持して動かすように構成される。コンベア１２は、いかなる適切な幾何学的配置に形成されてもよい。コンベア１２は、例えば、第１レールおよび第２レールを含んでいてよい。第１レール及び第２レールは互いに離間して、それぞれ搬送部４０と係合して搬送部４０を支持するように構成された上面を有する。コンベア１２は、搬送部４０と係合して搬送部４０を支持する追加構造、例えばローラを備えてよい。

コンベア１２の主要な可動構成要素として、典型的にベルトが設けられ、コンベア１２により移動する物体は、ベルトの移動に対応して移動する。コンベア１２は、モーター（図示せず）または他の適切な手段によりベルトの位置を間欠送りするインデックスコンベア（indexing conveyor）である。搬送部４０は、例えば、ベルトと共に移動するために装着されている止め具に搬送部４０の係合要素を取り付けることによって、ベルトに沿ったそれぞれの位置に固定して取り付けられる。後に詳細に述べるように、ベルトの動作は搬送部４０を搬送し、これにより、搬送部４０に支持される電子デバイス１１が搬送されて第１ステーション２０および第２検査ステーション２２に対して位置合わせされる。コンベア１２の主要な可動構成要素としてベルトについて説明してきたが、チェーンまたはケーブルのような他の適切な構造を設けてもよいことを理解されたい。

図３に示すように、搬送部４０は、コンベア１２に沿って間欠送りされ、電子デバイス１１が第１検査ステーション２０の位置合わせ軸１２０に対して位置合わせされる。例えば、第１検査ステーション２０で実行される検査は、光学器械１２２および電源／測定装置１３０を利用する。この検査ステーション２０において、電源／測定装置１３０は、電子デバイス１１を発光させるための試験電圧信号を検査用接点１２４、１２６に印加する。その一方で、光学器械１２２は、例えば光束およびスペクトル光出力のような光出力パラメータを測定する。光学器械１２２は、例えば、分光光度計および積分球であってよい。他の検査ステーション２２において、光学器械１２２は省略される。あるいは、電子デバイス１１がＬＥＤでなく光出力の測定を要しない場合には光学器械１２２は省略される。電源／測定装置１３０は、例えば試験電圧または試験電流のような電気信号を電子デバイス１１に印加して、電子デバイス１１の出力信号、一般には電子デバイス１１両端の電圧または電子デバイス１１からの電流出力を読み込む。これらの機能を実行できる代表的な電源／測定装置１３０は、オレゴン州ポートランドのエレクトロ・サイエンティフィック・インダストリ社製のModel 616 Test and Measurement Sourceである。また、統合された電源／測定装置１３０の代わりに別々の電源装置および測定装置を用いてもよい。電源装置および測定装置は異なる検査ステーション２０、２２に位置していてもよい。その場合、例えば、電源装置は検査ステーション２０でその試験信号を印加する。その一方で、測定装置は検査ステーション２２で出力信号を読み込む。

電源／測定装置１３０とデバイス１１との間の電気的接続は、デバイス１１の端子１３２及び１３４とプローブ接点又はプローブモジュール１２８との間の接触によって生じる。プローブモジュール１２８は、検査用接点１２４、１２６の４つの対を含む。図３にはそのうち２つのみが示される。検査用接点１２４、１２６は、プローブ・アクチュエータ１２９により移動し、搬送部４０のプローブ開口８４内外に出し入れされる。より詳しくは、プローブモジュール１２８はプローブ・アクチュエータ１２９によって、ほぼ直線的に動かされ、検査用接点１２４、１２６を動かしてプローブ開口８４内外に出し入する。プローブ・アクチュエータ１２９は、プローブモジュール１２８を高速移動させる手段であってよく、例えばボイス・コイル・モータや圧電性アクチュエータであってよい。

図４は、電子デバイス１１、プローブモジュール１２８の一実施例、および電源／測定装置１３０の間の電気的接続をより詳細に示す。図４において、搬送部４０は明確にするため省略される。プローブモジュール１２８は、電気配線（electrical trace）１３８を有する回路基板１３５に、固定して載置される。電気配線１３８は、従来技術によってリボン・ケーブル１３６の導体に電気的に結合される。次に、リボン・ケーブル１３６は電源／測定装置１３０に電気的に結合される。複数のバネ付勢ピン１４０は、電気配線１３８の電気的に絶縁されたそれぞれの配線に連結する。バネ付勢ピン１４０の数は、プローブモジュール１２８の検査用接点１２４、１２６の数に対応する。ここで、実施例には検査用接点１２４、１２６の４つの対が含まれるので、８本のバネ付勢ピン１４０が示されている。

上述のごとく、プローブモジュール１２８は、回路基板１３５に固定して載置される。ここで示される構造では、プローブモジュール１２８は、プローブモジュール１２８のいずれかの側面で垂直に伸びる脚部１４４ａを持つプラットフォーム１４４に連結する。垂直に伸びる脚部１４４ａは、プラットフォーム１４４の略Ｕ字形部１４４ｂから伸び、貫通孔１４４ｃを通って伸びるボルト（図示せず）によって、回路基板１３５に固定される。プラットフォーム１４４を回路基板１３５に固定する他の手段、例えば溶接や接着などを用いてもよい。プローブモジュール１２８は、以下に説明するようにプラットフォーム１４４のＵ字形部１４４ｂに固定される。垂直に伸びる脚部１４４ａは、プローブモジュール１２８の底面と回路基板１３５とが離間する高さまで、Ｕ字形部１４４ｂを突出させる。

バネ付勢ピン１４０は、回路基板１３５を貫通し、固定して載置されて、プローブモジュール１２８の底面を通って伸びるそれぞれの検査用接点１２４または１２６にバネ付勢ピン１４０の接点ピン先端１４２が接触するように、回路基板１３５の上方に伸びる。

プラットフォーム１４４はＵ字形状でなくともよい。その代わりに、プラットフォーム１４４は２本の別々の取付脚部を備えていてもよい。それぞれの取付脚部にはプローブモジュール１２８への別々の連結部があってよい。あるいは、回路基板１３５を伸ばして、プラットフォーム１４４がＵ字形状全体に亘って、比較的均一な垂直方向厚を有して回路基板１３５で支えられるようにしてもよい。しかしながら、ここで示される構造は、安定性を維持すると共に、プログラムされた範囲に亘ってアクチュエータ１２９によって移動するために要する重量を最小化するものである。

図５でより詳細に示すように、プローブモジュール１２８は４組または４対の検査用接点１２４、１２６を含む。ここでは、各々の対を、第１接点対１２４ａ、１２６ａ又は第２接点対１２４ｂ、１２６ｂと表記する。但し、対１２４ａ、１２６ａまたは対１２４ｂ、１２６ｂ同士を区別する必要がなければ、接点１２４、１２６と表記する。本願明細書では４つの対が示されるが、プローブモジュール１２８はわずか一対の接点１２４、１２６を使用してもよい。検査接点１２４、１２６は、互いに電気的に絶縁されるように形成され、その一方の端部が電子デバイス１１の密集した端子１３２及び１３４まで届く。反対側の端部では、ピン１４０同士が妨げ合わずに接点を形成するのに十分な間隔を置いて配置される。

より詳しくは、接点対１２４、１２６の各々は、互いに噛み合わされた（interleaved）蛇行パターン状に配置される。すなわち、各接点１２４および１２６は第１端部又は接点先端２００を含み、第１接点又は接点先端２００は、直線２０２を中心として直線２０２に沿って直線状に伸びる。図５の実施例において、接点先端２００が垂直に伸びるので、直線２０２は垂直線である。本願明細書において、接点先端２００と反対の第２端部を接点基部２０４と表記する。接点基部２０４は、直線２０６を中心として直線２０６に沿って直線状に伸びる。直線２０２と同様に、接点基部２０４が垂直に伸びるので、直線２０６は垂直線である。接点先端２００および接点基部２０４は、第３湾曲部または接点本体または接点ビーム（contact beam）２０８から反対方向に伸びる。また、接点先端２００および接点基部２０４の水平方向位置は間隔ａだけ隔てられ、直線２０２及び２０６は互いに平行である。図５に示すように、１対以上の接点１２４、１２６が単一のプローブモジュール１２８に組み込まれる場合、第１接点対１２４ａ、１２６ａに対する直線２０２及び２０６間の間隔ａと、第２接点対１２４ｂ、１２６ｂに対する間隔ａが異なるように、第１接点対１２４ａ、１２６ａおよび第２接点対１２４ｂ、１２６ｂを形成してもよい。この場合に、接点対１２４ａ、１２６ａ又は接点対１２４ｂ、１２６ｂの接点の各々について間隔ａは同じでもよく、必ずしも同じでなくてもよい。

ここで、接点ビーム２０８は、直線２０２、２０６によって定まる平面に沿って湾曲して蛇行形状をなす。すなわち、接点本体２０８は、接点先端２００から直角に伸長してから湾曲し、接点基部２０４に至る前に略Ｓ字形状をなす。本願明細書では、蛇行形状を示したが、必ずしも蛇行形状である必要はない。蛇行形状の使用は、多くの効果をもたらす。例えば、蛇行形状を使用することにより、接点１２４、１２６が長い撓む部位を持つことが可能になる。この部位は、接点１２４、１２６が比較的長く垂直移動することを可能にする。また、接点先端２００は、例示の実施例のように蛇行パターンの水平方向の中央に配置してよい。すなわち、蛇行パターンの外縁は、接触先端２００から等距離の位置まで伸びる。図５に示すように、接点ビーム２０８の蛇行パターンの両側の外縁において各直線２１０、２１２が直線２０２と平行に描かれ、直線２０２と直線２１０との間の間隔ｂは直線２０２と直線２１２との間の間隔ｂに等しい。この構成によれば、接点１２４、１２６が端子１３２、１３４に対して押圧されたとき、接点先端２００は垂直方向をほぼ保ち、ほぼ一定の水平位置を維持する。

上記のように接点先端２００、基部２０４及びビーム２０８を含む接点１２４、１２６は、互いに噛み合わされる。各接点１２４、１２６の接触先端２００は互いに近接して配置されており、これは小さい電子部品の多くに必要である。ここに示すように、接点ビーム２０８は、幅０．３８１ミリメートル（０．０１５インチ）および厚さ０．２５４ミリメートル（０．０１０インチ）であって、各対１２４ａ、１２６ａおよび１２４ｂ、１２６ｂにおいて、接点ビーム２０８間の間隔は、接点先端２００間の間隔と同じである。本例の接触子ビーム２０８は小さな「摺洗」運動を生じる。この運動は、接点１２４または１２６が圧縮される際の接点先端の水平方向変位である。摺洗は、接点先端２００及び端子１３２、１３４の清浄作用を与えるために使用され、例えば酸化などの表層汚染物質を除去するかまたは移動することによって、オーミック接触を改善する。ある適用例では摺洗が必要でないこともある。したがって、接点ビーム形状は、摺洗が減少又は増加するように容易に変更できる。ビーム幅を一定にするのに代えて、例えば、接点ビーム２０８は、接点先端２００から離れるにつれ徐々に幅が小さくなるようにテーパーがついてもよい。これによって、接点ビーム２０８により均一な撓みが生じ、それによって、均一な垂直移動が生じる。また、蛇行する部分を増加してもよく、それは同じ効果を有する。すなわち、接点ビーム２０８は１個のＳ字形状を形成するように湾曲しているが、一つ以上の付加的な湾曲をこれに追加してもよい。

接点ビーム２０８は、接点先端２００より広くてもよく、細くてもよい。これによって、必要に応じて接触力を容易に細工できる。例えば、構成要素の材料および／または接点先端の材料に応じて、５グラム〜８０グラムの接触力を達成できる。ここに示すように、接点１２４、１２６は単純な平板形状であり、光化学エッチング、打抜き加工またはレーザ加工によって、経済的に作ることができる。例えば、銅ベリリウム、リン青銅およびタングステンのような一般的な材料は、適切な厚さ（例えば（０．１０１６ミリメートル（０．００４インチ）〜０．５０８ミリメートル（０．０２０インチ）の平板材料として利用可能である。タングステン銅またはベリリウム・ニッケルのような他の接点材料も、薄い平板のストック構造（stock configuration）の形態で利用できる。

接点１２４、１２６は、接点基部２０４と接点ビーム２０８との間に一体に形成された貫通孔２１４によってプローブモジュール１２８内に支持される。さらに図５を参照してより詳しく説明すると、プローブモジュール１２８は、取付用支持部１５０を含む。取付用支持部１５０は、ほぼＴ字を伸ばした形状を有する。取付用支持部１５０の上部は取付面１５０ａをなし、本例の取付面は略四角形である。水平伸長フランジ１５０ｂは、取付面１５０ａから反対側に伸びており、垂直伸長貫通孔１５０ｃを含む。水平伸長フランジ１５０ｂは、プラットフォーム１４４のＵ字形部１４４ｂに、例えば貫通孔１５０ｃを通ってＵ字形部１４４ｂの表面まで伸びるボルト（図示せず）で固定される。取付用支持部１５０は軽量プラスチック材料で作られることが好ましいが、しかし、非導電性材料のいずれも適切である。

取付面１５０ａは、多くのネジ孔１５０ｄを有する。ここでは、例えば４つのネジ孔１５０ｄを有する。後に詳しく追記するように、プローブモジュール１２８の残りの構成要素を取付用支持部１５０に固定するために、ネジ孔１５０ｄは取付面１５０ａまで伸びている。２本の金属ピン１５２が、取付面１５０ａから外側に伸びており、プローブモジュール１２８の層の位置合わせに使用される。ピン１５２は金属である必要はない、しかし、金属で作ることにより取付用支持部１５０に更なる支持構造が提供される。ピン１５２に載置される層は、次の順序で、接点対絶縁体１５４、第１接点対１２４ａ、１２６ａ、接点対絶縁体１５４、第２接点対１２４ｂ、１２６ｂ、中央絶縁体１５６、第２接点対１２４ｂ、１２６ｂ、接点対絶縁体１５４、第１接点対１２４ａ、１２６ａ、接点対絶縁体１５４およびカバー１５８を含む。

中央絶縁体１５６は、プラスチックまたはセラミック材料のような絶縁材料からなり、取付面１５０ａの外縁と一致する外縁を有することが好ましい。中央絶縁体１５６は、取付面１５０ａのネジ孔１５０ｄに位置合わせされる４つの貫通孔１５６ａと、金属ピン１５２に位置合わせされる２つの貫通孔１５６ｂを含む。接点対１２４、１２６の方にそれぞれ向いた中央絶縁体１５６の表面（対向面と表記する）各々は、凹部１５６ｄを含む。凹部１５６ｄは、接触対１２４ａ、１２６ａおよび１２４ｂ、１２６ｂと、接触対絶縁体１５４が中央絶縁体１５６の対向面を超えずに凹部１５６ｄ内に取り付けられるのに十分な深さを有する。ここでは、１つの凹部１５６ｄのみが示されているが、中央絶縁体１５６の反対側の面も同じ形の凹部１５６ｄを含む。

凹部１５６は、接点ビーム２０８を囲むように成形される外輪郭を有する。一対の溝１６０が、凹部１５６ｄから中央絶縁体１５６の上縁１５６ｅを通って伸長する。上縁１５６ｅにおいて、溝１６０は、接触先端２００が離間する距離と同じ距離だけ離間している。一対の開口１６２が、凹部１５６ｄから中央絶縁体１５６の底縁１５６ｆを通って伸びる。開口１６２は、底縁１５６ｆで離間し、接点１２４ａ、１２４ｂの各々からの接点基部２０４が一方の開口１６２を通って伸び、接点１２６ａ、１２６ｂの各々からの接点基部２０４が他方の他の開口１６２を通って伸びることができるのに十分なサイズを持つ。凹部１５６ｄの底の間の間隔と溝１６０の底の間の間隔は、隣接する、端子１３２、１３４の組の間の間隔に依存する。

２本の水平離間絶縁位置決めピン（horizontally-spaced insulative locator pin）１６４は、凹部１５６ｄの表面から伸長する。位置決めピン１６４は、好ましくはセラミックであり、プローブモジュール１２８の組み立て時に用いられる。具体的には、プローブモジュール１２８を形成するために、まず第２接点対１２４ｂ、１２６ｂの各接点は、各接点の貫通孔２１４と位置決めピン１６４のうちの１本との係合によって、中央絶縁体１５６に取り付けられる。図示してないが、好ましくは各接点対１２４、１２６は、打抜き加工により取扱タブ（handling tab）が付いた状態に一体形成される。取り扱いタブは、接点対１２４、１２６の接点基部２０４の間に架けられる小さな水平接続ビームである。タブは、２つの接点を同時に取り付けることによって、接点対１２４、１２６の処理、取扱いおよび取付けを単純化するために用いることができる。

貫通孔２１４と位置決めピン１６４との係合により第２接点対１２４ｂ及び１２６ｂを中央絶縁体１５６に取り付けられた後に、接点対絶縁体１５４の位置決め貫通孔１５４ａを位置決めピン１６４に係合させて中央絶縁体１５６に絶縁体１５４を取り付ける。次に、好ましくは上述の取扱タブを用いて、貫通孔２１４と位置決めピン１６４との係合によって、第１接点対１２４ａ、１２６ａを中央絶縁体１５６に取り付ける。第１接点対１２４ａ、１２６ａ上に他の接点対絶縁体１５４を任意に配置してもよい。その後、金属ピン１５２に位置合わせされた中央絶縁体１５６の貫通孔１５６ｂを金属ピン１５２に嵌めて押圧し、中央絶縁体１５６を取付用支持部１５０の取付面１５０ａに接触させる。このように、凹部１５６ｄおよび取付面１５０ａは、接点ハウジングを形成する。図示してないが、通常は、位置決めピン１６４と位置合わせされた凹部が取付面１５０ａに形成される。中央絶縁体１５６への取り付けを簡単にするために、位置決めピン１６４が中央絶縁体１５６の表面を越えて伸長するのが好ましいからである。

取付用支持部１５０への中央絶縁体１５６の載置が終わると、上述と同様の方法で、他の第２接点対１２４ｂ、１２６ｂ、接点対絶縁体１５４、第１接点対１２４ａ、１２６ａおよび接点対絶縁体１５４が凹部１５６ｄに取り付けられる。その後で、カバー１５８の貫通孔１５８ａに、金属ピン１５２を嵌める。好ましくは、カバー１５８の外縁は、中央絶縁体１５６の外縁および取付用支持部１５０の対向面１５０ａの外縁に一致する。カバー１５８の内面の貫通孔１５８ｂは、位置決めピン１６４に位置合わせされる。上記のように、位置決めピン１６４は好ましくは中央絶縁体１５６の表面を越えて伸長するからである、ここで貫通孔１５８ｂが示されるが、これに代えてカバー１５８の内面から途中まで伸びるボアを使用してもよい。

カバー１５８を通って伸びる貫通孔１５８ｃは、ネジ孔１５０ｄに位置合わせされる。４本のボルト１６６は、貫通孔１５８ｃを通って伸び、ネジ孔１５０ｄと係合することで、カバー１５８を取付用支持部１５０に固定する。このように、凹部１５６ｄおよびカバー１５８の内面は、接点ハウジングを形成する。カバー１５８の固定が終わると、接点対１２４、１２６に接続する全ての取扱タブを折り取って、接点１２４を接点１２６から電気的に切り離すことができる。このようにして、８個の接点部の代わりに扱われる４個だけの接点部ができる。カバー１５８は好ましくは非導電性材料、例えば樹脂またはプラスチック材料である。

図５に示すように、各接点対絶縁体１５４は、薄い絶縁体材（例えばカプトンまたはＰＥＥＫ）からなるシートである。例えば、第１接点対１２４ａ、１２６ａと、第２接点対１２４ｂ、１２６ｂは、厚さ０．１２７ ミリメートル（０．００５インチ）の単一の接点対絶縁体１５４によって離間できる。この接点間隔は、単に絶縁体サイズを変えることによって、または、様々な厚みの絶縁体を積み重ねることによって変えることができる。

ここまで、各接触子１２６の突出部２１６について言及していなかった。図４および５から分かるように、接触子１２６の接点先端２００は直角に曲がって接点ビーム２０８を形成する。この直角部は凹部１５６ｄの内面に接触して、接触子１２６の上方への移動を制限する。しかしながら、接触子１２６の接点ビーム２０８は、接触子１２４の接点ビーム２０８よりも、凹部１５６ｄの内面に関して内側にある。従って、突出部２１６は、接触子１２６の上方への移動を制限するために各接触子１２６に設けられている。突出部２１６は、接点先端２００と接点ビーム２０８との連結部分から接触子１２４の接点ビーム２０８の上面とほぼ並行に伸びる水平な上面を有する。こうして、突出部２１６の上面は、凹部１５６ｄのほぼ平坦な内面と接触し、上方への移動を制限する。また、突出部２１６は、接点対１２４、１２６を凹部１５６ｄ内に取り付けるための弾発力を与えるのを助ける。

運転中には、デバイスローダ１４、１６に電子デバイス１１が入れられる。必要であれば、デバイスローダ１４、１６で電子デバイス１１が単体化（singulated）される。単体化の後に、デバイスは、移送ステーション１８で、デバイスローダ１４、１６からコンベア１２へ移される。移送ステーション１８は、機械的手段又は空気圧手段を使用して、デバイスローダ１４、１６から搬送部４０へ電子デバイス１１を個別に移動するように構成される。

コンベア１２は、間欠送りするか予め定められた量だけ移動して、順次電子デバイス１１を第１検査ステーション２０および第２検査ステーション２２に近接させる。第１検査ステーション２０および第２検査ステーション２２は、電子デバイス１１の種類に応じて、例えば充電時間、漏れ電流、順方向動作電圧、電流引き込み（electrical current draw）、抵抗値等のパラメータについて、電子デバイス１１を測定するように構成されてよい。また、電子デバイス１１がＬＥＤである場合、第１検査ステーション２０および第２検査ステーション２２は、例えば光束およびスペクトル光出力のような光出力パラメータについても測定してもよい。プローブモジュール１２８を使用して、デバイス１１の各端子１３２、１３４を、可撓性を有する２つの接点１２４または１２６と入出力信号とに電気的に係合（electrical engagement）させる。但し、これは必須ではない。

検査の後に、電子デバイス１１は、取り出しステーション２５で取り出される。取り出しステーション２５は、検査結果に基づき、容器アセンブリ（bin assembly）２４及び取り出しアセンブリ２６を使って電子デバイス１１を分類分けするように構成されてよい。容器アセンブリ２４は多くの容器を含んでおり、取り出しアセンブリ２４は、例えば選択的に加えられる圧縮空気によって、個別に電子デバイス１１を、容器アセンブリ２４から選択された１つの容器へ取り出す。

本願明細書に記載の発明の接点によって、各接点先端２００が、接点ビーム２０８の撓み部材の中央の位置で略垂直方向に移動できると同時に、接触点を密集させることができる。これはカンチレバーで支持される接点に勝る利点であり、カンチレバーは、略垂直運動を生むために、概して大きくて複雑なオフセット４バー湾曲部（offset 4-bar flexure）を各接点に必要とする。その構造は比較的大きく、高速作動のために望ましくない。

更に、接点１２４、１２６が平板材料から作られて後成形を要しない。このため、各先端について少なくとも３つの別個の構成要素を有するポゴピン（pogo pin）に比べて、接点のコストが低減され寿命が増加する。平板材料を使用することによって、様々な接点材料の使用を容易に実施できる。平板材料が使用される場合、接点１２４、１２６は平板材料により画定される平面内で互いに噛み合わされる。

また、ビーム形状を単純に変えることによって、接点の摺洗を容易に変えることができる。本願明細書で示されるプローブモジュール１２８はコンパクト及び軽量であり、高速運動を可能にする。

最後に、ビーム形状を単純に変えることによって接触力を容易に変えることができる。

本発明は、ある実施形態に関連して説明されているが、本発明は、説明された実施形態に限られるものではなく、むしろそれとは反対に、添付の特許請求の範囲に含まれる様々な変形及び均等な構成を網羅することを意図することを理解するべきであり、その範囲は、法律により許される変更態様及び均等な構造の全てを含むべく、最も幅広い解釈を与えられるものである。

Claims (12)

1. 電子デバイスを検査するためのプローブモジュールであって、
   第１直線に沿う第１方向に伸長する第１端部、前記第１方向と反対の且つ第２直線に沿う第２方向に直線的に伸長する第２端部、および前記第１端部及び前記第２端部の間に延在する第３湾曲部を各々含む少なくとも２つの接点を備え、
   前記第１直線は前記第２直線から離間するとともに前記第２直線と平行であり、
   前記少なくとも２つの接点は、前記第１直線及び前記第２直線と直角の方向に互いに離間していることを特徴とするプローブモジュール。
2. 前記第３湾曲部は蛇行形状を有することを特徴とする請求項１記載のプローブモジュール。
3. 前記少なくとも２つの接点の各々は平板材料で作られ、
   前記少なくとも２つの接点は、前記平板材料により画定される平面内で互いに噛み合わされており、
   前記少なくとも２つの接点は、第１層で互いに噛み合わされる第１接点及び第２接点と、第２層で互いに噛み合わされる第３接点及び第４接点と、を備え、
   前記プローブモジュールは、前記第１層及び前記第２層の間に、前記第１層の接点と前記第２層の接点との接触を防ぐ形状を有する絶縁シートを更に備えることを特徴とする請求項１又は２記載のプローブモジュール。
4. 前記第１接点と前記第２接点との前記第１端部間の間隔が、前記第３接点と前記第４接点との前記第１端部間の間隔と等しく、
   前記第１接点と前記第２接点との前記第２端部間の間隔が、前記第３接点と前記第４接点との前記第２端部間の間隔と異なることを特徴とする請求項３記載のプローブモジュール。
5. 前記少なくとも２つの接点は第１接点と第２接点とを含み、
   前記プローブモジュールは、
   前記第１接点と前記第２接点の前記第３湾曲部を囲む凹部を含む接点ハウジングと、
   前記凹部から前記接点ハウジングの外まで伸長する隣り合う溝と、
   前記凹部から前記隣り合う溝と反対の方向に前記接点ハウジングの外まで伸長する互いに離間する開口と、を更に備え、
   前記第１接点の前記第１端部は前記隣り合う溝のうちの第１溝に配置され、前記第２接点の前記第１端部は前記隣り合う溝のうちの第２溝に配置され、
   前記第１接点の前記第２端部は前記互いに離間する開口のうちの第１開口に配置され、前記第２接点の前記第２端部は前記互いに離間する開口のうちの第２開口に配置されることを特徴とする請求項１又は２記載のプローブモジュール。
6. 前記凹部が、前記隣り合う溝から略直角に伸長する制限面を備え、
   前記第１接点の前記第１端部及び前記第３湾曲部は、前記第１溝及び前記制限面に接触する第１直角部を形成し、
   前記第２接点の前記第１端部及び前記第３湾曲部は、前記第１直角部と同じ向きに曲がる第２直角部を形成し、
   前記第２接点は、前記第２接点の前記第１端部から前記第２直角部と反対方向に伸長し前記前記第２直角部に隣接する突出部を備え、
   前記突出部の上面が前記制限面に接触することを特徴とする請求項５記載のプローブモジュール。
7. 前記接点ハウジングが、
   取付面及び該取付面に取り付けられ且つ凹部を含む絶縁物の組み合わせと、
   凹部を含む絶縁物及び該絶縁物と取り付けられるカバーの組み合わせと、
   の少なくとも一方を更に備えることを特徴とする請求項５記載のプローブモジュール。
8. 取付面及び該取付面と反対の面から該取付面に直角に伸長する取付フランジを含むモジュール台と、
   前記取付面に連結される中央絶縁体であって、前記凹部は前記取付面に向いた前記中央絶縁体に配置され、前記中央絶縁体は前記取付面と反対側の面に第２凹部を備え、前記少なくとも２つの接点が第３接点と第４接点を含み、前記第３接点と前記第４接点の前記第３湾曲部が前記凹部に囲まれている中央絶縁体と、
   前記隣り合う溝と同じ方向に前記第２凹部から前記中央絶縁体の外まで伸長する第２の隣り合う溝と、
   前記互いに離間する開口と同じ方向に前記第２凹部から前記第２凹部の外まで伸長する第２の互いに離間する開口と、
   前記取付面に固定され前記第２凹部側に向くカバーと、を備え、
   前記第３接点の前記第１端部は前記第２の隣り合う溝のうちの第１溝に配置され、前記第４接点の前記第１端部は前記第２の隣り合う溝のうちの第２溝に配置され、
   前記第３接点の前記第２端部は前記第２の互いに離間する開口のうちの第１開口に配置され、前記第４接点の前記第２端部は前記第２の互いに離間する開口のうちの第２開口に配置されることを特徴とする請求項５記載のプローブモジュール。
9. 電子デバイスの検査用のプローブモジュールの製造方法であって、
   第１直線に沿う第１方向に伸長する第１端部、前記第１方向と反対の且つ第２直線に沿う第２方向に直線的に伸長する第２端部、および前記第１端部及び前記第２端部の間に延在する第３湾曲部を各々含む少なくとも２つの接点を、前記第１直線及び前記第２直線と直角の方向に該少なくとも２つの接点が互いに離間するように配置することを含み、
   前記第１直線は前記第２直線から離間するとともに前記第２直線と平行であることを特徴とする製造方法。
10. 前記少なくとも２つの接点は互いに噛み合わされる第１接点及び第２接点を含み、各前記第３湾曲部は蛇行形状を有し、
    前記配置することは、
    前記第１接点と前記第２接点の各々を隣り合わせて絶縁物の絶縁面に連結して第１接点層を形成し、
    前記第１接点層を形成した後に、前記絶縁物をモジュール台の取付面に連結することを含み、
    前記第１接点及び前記第２接点の前記第３湾曲部が前記絶縁面と前記取付面に包囲され、前記第１接点及び前記第２接点の前記第１端部が前記モジュール台及び前記絶縁物の外へ伸長し、前記第１接点及び前記第２接点の前記第２端部が前記モジュール台及び前記絶縁物の外へ伸長するように、前記絶縁物が前記取付面に連結されることを特徴とする請求項９記載の製造方法。
11. 前記少なくとも２つの接点は互いに噛み合わされる第３接点及び第４接点を含み、
    前記配置することは、
    前記第３接点と前記第４接点の各々を前記絶縁物の第２絶縁面に連結して第２接点層を形成し、
    前記第２接点層を形成し前記絶縁物を前記取付面に連結した後に、前記絶縁物を介して前記取付面にカバーを取り付けることを含み、
    前記第３接点及び前記第４接点の前記第３湾曲部が前記第２絶縁面と前記カバーに包囲され、前記第３接点及び前記第４接点の前記第１端部が前記カバー及び前記絶縁物の外へ伸長し、前記第３接点及び前記第４接点の前記第２端部が前記カバー及び前記絶縁物の外へ伸長するように、前記カバーが前記取付面に取り付けられることを特徴とする請求項１０記載の製造方法。
12. 前記少なくとも２つの接点は互いに噛み合わされる第３接点及び第４接点を含み、
    前記配置することは、
    前記絶縁物を前記取付面に連結する前に前記第１接点層に隣接する絶縁シートを配置し、
    前記絶縁物を前記取付面に連結する前に前記第３接点と前記第４接点の各々を隣り合わせて前記絶縁シートに連結して第２接点層を形成することを含み、
    前記絶縁シートは前記第１接点層の接点と前記第２接点層の接点との間の接触を防止する形状を有し、
    前記第３接点及び前記第４接点の前記第３湾曲部が前記絶縁面と前記カバーに包囲され、前記第３接点及び前記第４接点の前記第１端部が前記第１接点及び前記第２接点の前記第１端部と同じ方向へ前記モジュール台及び前記絶縁物の外まで伸長し、前記第３接点及び前記第４接点の前記第２端部が前記第１接点及び前記第２接点の前記第２端部と同じ方向へ前記モジュール台及び前記絶縁物の外まで伸長するように、前記絶縁物が前記モジュール台の前記取付面に取り付けられることを特徴とする請求項１０記載の製造方法。

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