JP4917544B2 - 電気的接触を改善するための真空リング構造 - Google Patents

Description

関連出願
本発明は２００４年１１月２２日付け提出の米国仮出願６０／６３０，２５３号の利益を主張する。

著作権表示
著作権2005 Electro Scientific Industries, Inc. 本特許書類の開示の一部は著作権の保護を受ける情報を含む。本著作権者は、いずれかの者による特許書類又は特許開示物のファクシミリ再生に対して、米国特許商標庁の特許ファイル又は記録にそれが表されているので異議はないが、それ以外はどんなものであっても全ての著作権を保持する。米国特許法規則（37 CFR セクション 1.71 (d)）。
本発明は、小型電気回路を試験する電気部品処理機に関し、詳細には、電気部品処理機に使用される真空リング構造の改良に関する。

電気部品処理機は電気回路部品、例えばセラミックコンデンサを受け取り、その電気回路部品を試験するための電子試験機へ提供し、そして試験結果にしたがって電気回路部品を仕分けする。模範的な電気部品処理機は、本特許出願人であるエレクトロ・サイエンティフィック・インダストリーズ社に譲渡される、ガーシアに付与された米国特許第５，８４２，５７９号（‘５７９号特許）に記載される。この‘５７９号特許の構造及び動作上の利点は１）試験目的の部品の手作業による取り付け及び手作業による仕分けを排除すること、２）先行技術の電気部品処理機が処理できる単位時間当たりの部品量より多くの部品量を処理できること、３）無秩序な方向に置かれた部品の山を回収し、それらを適切な方向に置くことができること、４）電気部品を何倍も試験機に提供できること、及び５）試験済み部品を複数の受け取り又は仕分けビンに仕分けすることができることを含む。

図１は、‘５７９号特許に記載される電気部品処理機２の透視図である。この電気部品処理機２において、環状テストプレート５に形成された部品座部４の１又はそれ以上の同心リング３はターンテーブルハブ６の周りを時計方向に回転される。テストプレート５が回転するにつれて、部品座部４は積載領域１０、５個のコンタクトモジュール１２（図１に２個示される）及び排出多岐管１３の下方を通過する。積載領域１０において、電気回路部品又は被試験装置（ＤＵＴ）１４（図３）は同心リング３に挿入され、取り付けられていないＤＵＴ１４をテストプレート座部４に取り付けられるまで任意に転がす。その後、ＤＵＴ１４はコンタクトヘッド１１下方で回転され、各ＤＵＴ１４は電気的に接触し、パラメータを使用して試験される。一旦、ＤＵＴ１４が試験されると、排出多岐管１３はＤＵＴ１４を選択して作動する、空間的に配列される空気弁からの空気送風によりそれらの座部から排出される。排出ＤＵＴ１４は好ましくは、排出管１５ａを通して仕分けビン１５ｂに送られる。

図２，３は‘５７９号特許の先行技術のコンタクトヘッド１１を詳細に示す。特に、図２はコンタクトモジュール１２の全部品は搭載されていないコンタクトヘッド１１の透視図を示し、図３はテストプレート５に載置されるＤＵＴ１４の部分断面図に並置される、図２の線３−３に沿って切断された部分断面図である。図２，３に関連して、コンタクトモジュール１２は複数の、上方コンタクト１６及びＤＵＴ１４をテストプレート５に接続するための下方コンタクト１８を含む（図３に各々１個示される）。上方コンタクト１６は、テストプレート５から浅い角度で突き出す傾斜した細長い先端を持つ片持ち可撓性平坦金属板である。上方コンタクト１６は、板の厚さ及び／又は端部幅によって概ね決定される下方への接触力を提供するために、それらが載置されたＤＵＴ１４に遭遇するときわずかに曲がる。細長い先端は、テストプレート５が前進するとき、プレートがＤＵＴ１４の背縁を通過するのにつれて、載置ＤＵＴ１４がそれらの座部から（「小さい円盤を指で弾くゲーム（tiddlywink）」の効果の結果として）飛び出るのを防止する。上方コンタクト１６の先端はコンタクト抵抗を最小限にするために金属合金で被覆することができる。

下方コンタクト１８は円筒形状の典型的には固定コンタクトである。図４に示されるように、模範的な先行技術の下方コンタクト１８は上方及び下方平面、導電性中心コア２２及び電気絶縁外側スリーブ２４を有する細長い円筒体である。下方コンタクト１８は真空プレート３２に形成された穴３０を通して延び、下方コンタクト１８はその対応上方コンタクト１６及びその対応部品座部リング３に整列するように隣接真空チャネル間に設置される。真空チャネル３４は、テストプレート５において真空ネットワーク（図示せず）によって各部品座部４に接続される、テストプレート５の真空ポート１３（図５）に整列できる。真空圧力は部品座部４内で電気部品を保持するのに使用できる。

真空プレート３２の下方に位置付けられる基礎部材３６は下方コンタクト１８の円筒体列を受け取る隣接円筒状波形（スカロップ）セグメント４０から形成される上方突出壁３８を含む。解放可能なクランプ機構４２は下方コンタクト１８の外側スリーブ２４を押し付け、それによって、テストプレート５に対して垂直な方向を維持するために壁３８のそれらの関連波形セグメント４０に対してピン留めする。したがって、下方コンタクト１８の各列毎に、クランプ機構及びピン留め壁がある。対応する複数のばね付勢ピンコンタクト４４（例えば、「ポゴ（pogo）」ピン）は、下方コンタクト１８の中心コア２２との電気接触を行うために基礎部材３６の底部の複数のスロット（図示せず）を通して延びる。下方コンタクト１８の各列には１つの基部スロットがある。ピンコンタクト４４は好ましくは、ホルダー４６にそれらのばね付勢端部によって長さ方向に搭載される。各ホルダー４６は異なる基部スロットに固定される。ピンコンタクト４４は電線４８により、試験機の電子装置に接続される。

コンタクトヘッド１１は５個のコンタクトモジュール１２を含む。この実施例は２０個の上方コンタクト１６を含み、部品座部４の各リング３に対して５個である。２０個の下方コンタクト１８の各々は、１対の上方及び下方コンタクト１６，１８のための図３に示されるように、テストプレート５の反対側に位置付けられた、２０個の上方コンタクト１６のうちの異なる１つと整列される。したがって、コンタクトヘッド１１はコンタクトモジュール１２の全数を含むと、２０個のＤＵＴ１４の端子を同時に接触することができ、それによって、それら２０個すべてをテストプレート５に同時に接続することになる。

コンタクトモジュール１２の上方及び下方コンタクト１６，１８は電気部品処理機２の運転中、汚染される。典型的な汚染源は摩擦重合、外部破片、例えば先に試験されたデバイスからの材料堆積物、及び接触面上に通常、形成される酸化物を含む。また、若干の残骸、例えば壊れたデバイス、めっき媒体又は耐火性運搬装置の断片がＤＵＴ１４内又は上に通常存在する。この残骸はしばしば、試験装置に通され、その後、下方コンタクト１８に接触状態にされる。上方及び下方コンタクト１６，１８の汚染は各ＤＵＴ１４毎に実際の抵抗測定値に付加される接触抵抗の変動を引き起こす。上方及び下方コンタクト１６，１８のこの汚染は許容可能（合格可能）なＤＵＴ１４を拒絶する（不合格にする）ことになり、生産性損失及び電気部品処理機２に関連した、平均支援間隔（ＭＴＢＡ）の低下を生じる。かかる慣用の処理及び試験方法が採用されると、ＤＵＴ１４の上限１０％は誤って拒絶される（不合格にされる）。これらの誤って拒絶される部品はその後、再試験されるか、又は廃物として廃棄される。いずれの事例によっても、余分な処理時間及びコストが生じる。

図５Ａは部品座部列を通して中間に延びる径方向線に沿って切断されるテストプレート５及び真空プレート３２の簡易部分断面図であり、図５Ｂは部品座部及び下方コンタクトの列を通して中間に延びる径方向線に沿って切断されるテストプレート及び真空プレートの簡易部分断面図である。図３〜５に関して、テストプレート５の底面５０は下方コンタクト１８のコア２２の頂端部５２を清浄に拭うために現在採用される。不幸なことに、下方コンタクト１８の頂端部５２は、テストプレート５の清掃作業にもかかわらず、結局汚染される。

結果として、上方及び下方コンタクト１６，１８の定期的な清掃は正確なＤＵＴ測定を容易にするために要求される。上方及び下方コンタクト１６，１８を清掃する最も一般的な先行技術の方法は電気部品処理機２の停止操作及び上方及び下方コンタクト１６，１８を機械的に清掃することを伴う。しかしながら、電気部品処理機２を停止することは生産性を失うことになり、ＭＴＢＡを低下させることによって機械処理量を低下させる。

汚染物及び破片を除去する別の先行技術の方法は故障センサ又は故障除去機構の使用を伴う。これらの追加デバイスを実施することは電気部品処理機２の生産及び修理コスト、並びに機械的複雑性を増大させる。

したがって、電気部品処理機２のコンタクト１８の清掃を実行する効率的な実効的な方法に対する必要性がある。

米国特許第５，８４２，５７９号

したがって、本発明の実施例は試験精度を増大させるために清浄なコンタクト表面のメンテナンスを容易にする。

別の実施例は電気部品処理機のコンタクトを清掃する効率的な都合の良い方法をその運転中に採用し、それによって、生産損失を低減でき、また電気部品処理機に関連したＭＴＢＡを増大させることができる。

模範的な電気部品処理機において、テストプレートは、圧力に応じてわずかに曲がるのにほぼ十分な可撓性を持つ慣用のテストプレート材料、例えばＦＲ４から造ることができる。真空プレートは慣用の真空プレート材料、例えば鋼鉄から造ることができる。従来、これらの材料は典型的に完全には平坦ではないく、小さい凹凸が時々、その表面がコンタクトの近傍において十分整合するのを妨害し、それによりテストプレート材料によって下方コンタクトの頂端部の清掃を妨げている。これらの材料の１又は両方は清掃機能を強化するために磨くことができるがその必要性はない。

ある実施例において、下方コンタクトの近傍の真空プレートの頂面は、表面清掃を容易にするために、下方コンタクトの頂端部及びテストプレート材料間の接触の改良を促進するための、真空チャネルに接続される凹部を備える。真空プレートの凹部領域によって、テストプレートの底部は下方コンタクトの頂端部の平面又は外形に自由に適合する。この改良された一致性により、テストプレートはコンタクトをより良く清掃でき、より正確な電気的測定になる。

代替的に又は追加的に、テストプレートの底部はテストプレート及び下方コンタクトの頂端部間の物理的な圧力を改善するために凹ます又は曲げることができる。

代替的に又は追加的に、コンタクトを包囲するシースはテストプレート及び下方コンタクトの頂端部間の物理的な圧力を改善するために凹ます又は緩やかに傾斜を付けることができる。

代替的に又は追加的に、下方コンタクトの頂部すなわち先端は、凹凸を付ける又は大きさを減少させることができ又はより容易に清浄にする傾向のある、より軟らかい材料、例えば貨幣用銀で造ることができる。

代替的に又は追加的に、圧力は、テストプレート及び下方コンタクトの頂端部間の接触圧力を増強するために例えばローラの使用によってテストプレートの頂部に適用することができる。

本発明の追加の特徴及び利点は、添付図面に関連して進める、その好ましい実施例の詳細な説明から明らかになる。

ＤＵＴ１４はいかなる電気回路部品、例えばキャパシタ、インダクタ又は抵抗器を含むことができる。これらのＤＵＴ１４を特徴付ける多くのパラメータがある。ＤＵＴ１４が例えば、キャパシタである場合、キャパシタンスＣの他にキャパシタを特徴付ける多くのパラメータがある。交流回路（ＡＣ）のキャパシタの挙動を通常特定するいくつかの他のキャパシタパラメータは損失角、位相角及び散逸率を含み、それらのすべてはＡＣ信号が電極に印加されると、キャパシタの損失の測定値である。それらは数学的に次のように関係付けられる。

ＰＦ＝ｃｏｓ（φ）＝ｓｉｎ（δ）
ＤＦ＝ｔａｎ（δ）
φ＋δ＝π／２
ここで、ＰＦは力率であり、ＤＦは散逸率であり、φは位相角であり、δは位相表記法の損失角である。また、散逸率は所定のＡＣ周波数での実効直列抵抗（ＥＳＲ）の観点から次のように表すことができる。

ＤＦ＝ＥＳＲ／Ｘ_Ｃ
ここで、Ｘ_Ｃはその所定周波数のキャパシタのリアクタンスである。

キャパシタ製造者は通常、かれらのキャパシタをパラメータ、例えばキャパシタンスＣ及び散逸率の観点から特定する。通常、製造者は、かれらのキャパシタが販売に公開される前にそれらが許容範囲限界内に当てはまることを保証するためにキャパシタを試験する。キャパシタは、例えば、過剰に大きい散逸率を持つならば、それは不合格にされる。

しかしながら、散逸率は電気部品処理機２のコンタクトモジュール１２によって行われる、より困難な電気的測定のうちの１つになり得る。上述のように、上方及び下方コンタクト１６，１８の汚染は各ＤＵＴ１４毎の実抵抗測定値に付加される接触抵抗の変動を創り出す。散逸率測定は接触抵抗変動に特に影響を受けやすくなり、またＤＵＴ１４が拒絶されるか、又は許容されるかどうかに対して概ね原因となる。散逸率は、電気部品の繰り返し試験するための方法という題名の２００４年１１月２２日付けで米国仮出願第６０／６３０，２３１号により詳細に記載され、参照によりここに導入される。

例えば、参照により本出願に導入される米国特許第５，８４２，５７９号に記載される、及び／又は慣用の多機能テスター、例えば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・インダストリーズ社によって製造されるモデル３３００によって例示される、典型的な電気部品処理機２には、典型的に３つの「面」があり、１）テストプレート５の底面５０の面、２）真空リング３２の頂面５４（図３）の面、３）下方コンタクト１８の頂面５２によって確立される面に互いに合致する。

これらの要素の各幾何的配置を鑑みて、本出願人は、それらを清浄に磨くためには、テストプレート５の底面５０及び下方コンタクト１８の頂面５２間に良好な物理的接触を提供することが望ましいと判断した。

図６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄは、下方コンタクト１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ（総称して下方コンタクト１８）の頂面５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ（総称して頂面５２）及び絶縁外側スリーブ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ（総称して外側スリーブ２４）の４つの模範的な代替実施例を示し、図７は、下方コンタクト１８がテストプレート５の底面５０に接触するときに形成する対応凹部５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄを示す代替的な下方コンタクト１８を含むテストプレート５及び真空プレート３２の部分断面図である。図６Ａ，６Ｂはまた、これらの下方コンタクト１８の頂面５２を横切る、テストプレート５及び電気部品１４の進行方向６０に対して下方コンタクト１８ａ、１８ｂの好ましい方向を示す。

図６，７に関して、下方コンタクト１８の絶縁外側スリーブ２４は、絶縁外側スリーブ２４の高さが中心コア２２の少なくとも一部の高さより低いように、中心コア２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ（総称して中心コア２２）の少なくとも一部の高さに対して凹ますことができる。下方コンタクト１８ａの外側スリーブ２４ａは、中心コア２２ａの高さにほぼ垂直な１以上の凹面６２ａを有する頂面５８ａを持つ。凹面６２ａはまた、中心コア２２ａの頂面５２ａにほぼ平行にすることができる。同様に、下方コンタクト１８ａの頂面５２ａの部分は、中心コア２２ａの高さにほぼ垂直で、また頂面５２ａに平行にすることができる凹面６４ａを選択的に含むことができる。いくつかの実施例において、凹面６４ａは凹面６２ａと同じ高さであるが、凹面６４ａはまた、凹面６２ａより高く又はより低くすることができる。しかしながら、当業者は中心コア２２の頂面５２は凹部分を持つ必要はないことを認識する。

いくつかの実施例において、頂面５８ａ及び頂面５２ａの非凹部分は同じ幅を有し、それは進行方向に垂直であり、部品１４の底面の幅より大きい。代替的に、これらの非凹部の幅は、中心コア２２ａの直径と同じ大きさにすることができ、または部品１４の底面の幅より小さくすることができる。模範的な典型的な中心コア２２は約２．５４ｍｍ以下の直径を持つが、中心コア２２もまた、２．５４ｍｍより大きい直径又は主軸を持つことができる。当業者は、中心コア２２及び外側スリーブ２４が非円形、例えば正方形である断面外形を持つことができることを認識する。

いくつかの実施例において、中心コア２２の頂面５２ａ及び外側スリーブ２４の凹面６２ａ間の高さの差は、特に、後述の真空プレート凹部に結合されると非常に小さくすることができる。いくつかの実施例において、高さの差は１２又は１４マイクロメートルより大きい。

上記内容を鑑みて、また図６Ｂに特に関連して、下方コンタクト１８ｂの外側スリーブ２４ｂは頂面５８ｂに対してほぼ傾斜される又はテーパされる凹面６２ｂを持つ。模範的な傾斜角度は４５度であるが、角度はより鋭角に又はより鈍角にできる。当業者はテーパされた凹面６２ｂは代替的に凹面、凸面又は混合である曲面形状を持つことができる。同様に、中心コア２２ｃは、頂面５２ｂに対して傾斜も付けられる、又はテーパされる凹面６４ｂを選択的に持つことができる。凹面６４ｂの傾斜角度又は曲面テーパは凹面６２ｂの傾斜角度又は曲面テーパと同じ又は異なるようにすることができ、また傾斜又は湾曲は連続又は非連続にすることができる。代替の実施例において、凹面６２ｂ又は凹面６４ｂのうちの一方は曲面にでき、他方の面は傾斜にできる。当業者は頂面５２ｂがそれ自体、曲面又は幾分尖らせることができることを認識する。

上述の内容を鑑みて、図６Ｃに関連して、外側スリーブ２４ｃの凹面６２ｃは、製造を容易にするために、又は進行方向６０に関する方向要件を回避するために、その全体の縁部から傾斜を付けることができる。上述の内容を鑑みて、図６Ｄは、中心コア２２ｄの凹面６４ｄが頂面５２ｄに対して傾斜が付けられ、また中心コア２２ｄの外側スリーブ２４ｄはその傾斜が続く頂面５８ｄを有する代替の実施例を示す。凹面６４ｄの傾斜又は曲面テーパは頂面５８ｄの傾斜又は曲面テーパと同じに又は異なるようにすることができ、斜面又は曲面は連続又は非連続にすることができる。代替の実施例において、凹面５８ｄ、６４ｄの一方は曲面にでき、他方の面は傾斜を付けることができる。

他の実施例において、代替的に又は追加的に、下方コンタクト１８の中心コア２２の先端すなわち頂面５２は、凹凸を付ける、大きさを低減する、又はより清浄な状態をより容易に維持する傾向にあるより軟らかい材料、例えば貨幣用銀で製造できる。また、当業者は、凹部５６が中心コア２２の周りを完全に取り巻くことができ、中心コア２２の高さに関して一様な高さを絶縁外側スリーブ２４に備えさせることができ、又は中心コア２２の周りに異なる高さを絶縁外側スリーブ２４に備えさせることができる。当業者はまた、多くの組み合わせ及び変更が可能であることを認識する。

図８Ａ，８Ｂ，８Ｃは、代替の下方コンタクト１８ｅ，１８ｆ，１８ｇ（総称して下方コンタクト１８）を対応する絶縁外側スリーブ２４ｅ，２４ｆ，２４ｇ（総称して外側スリーブ２４）及び対応する中心コア２２ｅ，２２ｆ，２２ｇ（総称して中心コア２２）と共に示す。これらの実施例では、対応凹部５６ｅ，５６ｆ，５６ｇ（総称して凹部５６）は中心コア２２の周りの一部分にのみ延ばすことができる。例えば、いくつかの実施例は中心コア２２の全部、後部又は側部に沿って１又はそれ以上の分離凹部５６を設けることができる。また、複数の分離凹部５６が使用される場合、絶縁外側スリーブ２４の対応部分は同じ高さ、曲面又は斜面、或いは異なる高さ、曲面又は斜面を持つことができる。

図８Ａに関して、下方コンタクト１８ｅの外側スリーブ２４ｅは、分離したノッチ形状で実施される以外、凹部５６ａの大きさに類似する大きさを持つことができる一対の凹部５６ｅを持つ。図８Ｂに関して、下方コンタクト１８ｆの外側スリーブ２４ｆは、分離した面取りノッチ形状で実施される以外、凹部５６ｂ又は５６ｃの大きさに類似する大きさを持つことができる一対の凹部５６ｆを持つ。図８Ｃに関して、下方コンタクト１８ｇの外側スリーブ２４ｇは、分離した面取りされたノッチ形状で実施される以外、凹部５６ｄの大きさに類似する大きさを持つことができる一対の凹部５６ｇを持つ。

これらの模範的な凹部５６は、中心コア２２又は外側スリーブ２４の約１／４の周辺長であるは幅を持つことができるが、その凹部幅はより小さく又はより大きくすることができる。これらの凹部５６は同じ又は異なる幅を持つことができ、また同じ又は異なる高さ又は傾斜角度を持つ頂面５８を持つことができる。凹部５６は等しく又は不揃いにずらすことができ、また真空プレート３２及び中心コア２２の頂面５２を横切るテストプレート５の進行方向６０に垂直になるよう方向付けすることができる。当業者は外側スリーブ２４が１、２又は多数の凹部５６を持つことができる。

図９は、前方ブリッジ７４ａ及び後方ブリッジ７４ｂ（総称してブリッジ７４）によって分離される真空接続プレート凹部７２を有する真空プレート７０の等角図である。図１１，１０は下方コンタクト１８を有する又は有しない真空プレート７０の部分断面図である。図９〜１１に関して、いくつかの実施例では、プレート凹部７２は、下方コンタクト１８の中心コア２２の頂面５２にテストプレート５の底面５０の十分な接触を保証するための真空吸引に応答して、テストプレート５にプレート凹部７２の方へ及び／又は部分的にプレート凹部７２内に曲がって入るのに十分な大きさを持つ。

いくつかの実施例において、プレート凹部７２は、真空チャネル３４の幅より大きい平均幅Ｗを持つ。また、いくつかの実施例において、プレート凹部７２は、約３．８ｍｍより大きい平均幅Ｗを持つ。さらに、いくつかの実施例において、プレート凹部７２は、約６．３ｍｍより大きい平均幅Ｗを持つ。また、いくつかの実施例において、プレート凹部７２は、隣接する中心コア２２の、上限がほとんど中心間距離より大きい平均幅Ｗを持つ。当業者は、プレート凹部７２の幅は同一である必要はなく、各プレート凹部７２は同じ幅を持つ必要がないことを認識する。

いくつかの実施例において、プレート凹部７２は、中心コア２２の直径より大きい平均長さＬを持つ。また、いくつかの実施例において、プレート凹部７２は、外側スリーブ２４の厚さを含む下方コンタクト１８の直径より大きい平均長さＬを持つ。いくつかの実施例において、プレート凹部７２は、約３．８ｍｍより大きい平均長さＬを持つ。さらに、いくつかの実施例において、プレート凹部７２は、約６．３ｍｍより大きい平均長さＬを持つ。また、いくつかの実施例において、プレート凹部７２は、隣接する中心コア２２の中心間距離より大きい平均長さＬを持つ。また、いくつかの実施例において、プレート凹部７２は、平均幅Ｗより大きい平均長さＬを持つ。いくつかの実施例において、プレート凹部７２は、平均幅Ｗより短い平均長さＬを持つ。当業者は、プレート凹部７２は同形である必要はなく、各プレート凹部７２は同じ長さを持つ必要がないことを認識する。

いくつかの実施例において、プレート凹部７２は、真空チャネル３４の深さとほぼ同じ深さである平均深度の底面７８を持つが、プレート凹部の深さはより浅く又はより深くすることができる。いくつかの実施例において、プレート凹部７２は約２マイクロメートルより大きい平均深度を持つ。いくつかの実施例において、プレート凹部７２は約１２マイクロメートルより大きい平均深度を持つ。当業者は、プレート凹部７２の深さが一様である必要がなく、また各プレート凹部７２が同じ深さを持つ必要がないことを認識する。深さは例えば、下方コンタクト１８に向かって又は離れる方へ傾斜させることができる。

いくつかの実施例において、プレート凹部７２は矩形又は正方形の面領域を持つ。いくつかの実施例において、プレート凹部７２は円形、楕円形又は曲面で縁取りされた面領域を持つ。いくつかの実施例において、プレート凹部７２は他の幾何形状に類似する面領域を持つ。当業者は、プレート凹部７２が対称である必要がなく、それらの縁部が垂直である必要がないことを認識する。

いくつかの実施例において、ブリッジ７４は電子部品がプレート凹部７２内に落下するのを、又は部品座部４内で傾くようになるのを最小限にする又は防止するために採用され、それにより、上方コンタクト１６及び下方コンタクト１８の両方に良好な電気接触のために方向を合わせられる。いくつかの実施例において、ブリッジ７４は中心コア２２の直径とほぼ同じ広さであるが、ブリッジ７４はより狭く又はより広くすることができる。いくつかの実施例において、ブリッジ７４は外側スリーブ２４の厚さを含む、下方コンタクト１８の直径の幅の半分と同じ幅であるが、ブリッジ７４はより狭く又はより広くすることができる。いくつかの実施例において、ブリッジ７４は約１．２５ｍｍより広く又はそれに等しい。いくつかの実施例において、ブリッジ７４は約２．５ｍｍより広く又はそれに等しい。当業者は、ブリッジ７４の幅を一様にする必要はなく、また、各ブリッジ７４は同じ幅を持つ必要はないことを認識する。

いくつかの実施例において、ブリッジ７４は中心コア２２の直径の半分より大きい長さを持つ。いくつかの実施例において、ブリッジ７４は外側スリーブ２４の厚さを含む下方コンタクト１８の直径の半分より大きい長さを持つ。いくつかの実施例において、ブリッジ７４は約１．５ｍｍより大きい長さを持つ。いくつかの実施例において、ブリッジ７４は約３ｍｍより大きい長さを持つ。いくつかの実施例において、ブリッジ７４は隣接中心コア２２の中心間の距離の半分より大きい長さを持つ。いくつかの実施例において、ブリッジ７４はその幅より大きい長さを持つ。いくつかの実施例において、ブリッジ７４はその幅より短い長さを持つ。当業者は、ブリッジ７４の長さが一様である必要がなく、各ブリッジ７４は同じ長さである必要がないことを認識する。

いくつかの実施例において、ブリッジ７４は、真空プレート３２の頂面５４とほぼ同一面である頂面７６を持つ。いくつかの実施例において、ブリッジ７４は、真空プレート３２の頂面５４及びプレート凹部７２間のほぼ高さに頂面７６を持つ。ブリッジの高さは一様にすることができるが、その必要はない。いくつかの実施例において、ブリッジ７４は、中心コア２２の近傍において真空プレート３２の頂面５４から底面７８に向かって下方傾斜する。いくつかの実施例において、ブリッジ７４は、プレート凹部７２の底面７８から中心コア２２の頂面５２に向かって上方傾斜する。

いくつかの実施例において、ブリッジ７４は真空チャネル３４間の中央に配置され、及び／又は中心コア２２に整列される。ブリッジ７４はテストプレート５及び真空プレート７０の曲率に適合させるために比較的直線状又は曲面状にすることができる。ブリッジ７４は等距離的に離隔させることができる。

図１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、多重下方コンタクト１８を包囲する共通の真空接続凹部７２ａを有する代替の真空プレート７０ａの異なる図を示す。図１３及び１４は、下方コンタクト１８を有していない、又は有する真空プレート７０ａの部分断面図である。図１２〜１４に関して、いくつかの実施例において、共通凹部７２ａは、テストプレート５の底面５０を下方コンタクト１８の中心コア２２の頂面５２に十分接触するのを保証するための真空吸引に応答して、テストプレート５に共通凹部７２ａ内へ及び／又は部分的に共通凹部７２内に曲げさせるのに十分な大きさを有する。

いくつかの実施例において、共通凹部７２ａは下方コンタクト１８のすべてを回転する幅より大きい平均幅Ｗ_２を持つ。いくつかの実施例において、共通凹部７２ａは約２４．１ｍｍより大きい平均幅Ｗ_２を持つ。当業者は共通凹部７２ａが同一、すなわち対称にすることができるが、そのようにする必要がないことを認識する。

いくつかの実施例において、共通凹部７２ａは、中心コア２２の直径より大きい平均長さＬ_２を持つ。いくつかの実施例において、共通凹部７２ａは、外側スリーブ２４の厚さを含む下方コンタクト１８の直径より大きい平均長さＬ_２を持つ。いくつかの実施例において、共通凹部７２ａは、約５．１ｍｍより大きい平均長さＬ_２を持つ。いくつかの実施例において、共通凹部７２ａは、約６．３ｍｍより大きい平均長さＬ_２を持つ。いくつかの実施例において、共通凹部７２ａは、隣接中心コア２２の中心間の距離より大きい平均長さＬ_２を持つ。いくつかの実施例において、共通凹部７２ａは、平均幅Ｗ_２より大きい平均長さＬ_２を持つ。いくつかの実施例において、共通凹部７２ａは、平均幅Ｗ_２より短い平均長さＬ_２を持つ。当業者は共通凹部７２ａの長さは一様である必要がなく、各共通凹部７２ａは同じ長さを持つ必要がないことを認識する。

いくつかの実施例においては、共通凹部７２ａは真空チャネル３４の深さとほぼ同じ平均深度に底面７８を持つが、共通凹部の深さはいくつかの実施例において、より浅く又はより深くすることができる。いくつかの実施例においては、共通凹部７２ａは約２マイクロメートルより大きい平均深度を持つ。いくつかの実施例においては、共通凹部７２ａは約１２マイクロメートルより大きい平均深度を持つ。当業者は、共通凹部７２の深さが一様にすることができるが、そのようにする必要はないことを認識する。例えば、深さは、下方コンタクト１８に向かって傾斜させることができ又は離れるようにすることができる。

いくつかの実施例において、共通凹部７２ａは矩形又は正方形の表面領域を持つ。いくつかの実施例において、共通凹部７２ａは円形又は曲面で縁取られた表面領域を持つ。いくつかの実施例において、共通凹部７２ａは他の幾何形状に類似する表面領域を持つ。当業者は共通凹部７２ａを対称にすることができ又はかかる特徴を持つ必要はないが垂直な縁部を持つことができることを認識する。

図１５は代替的な真空接続凹部７２ｂを有する真空プレート７０ｂの正投影図である。図１５に関して、凹部７２ｂはコンタクトホール３０の外側縁部又は外側スリーブ２４を同心的に包囲するよう形成される。凹部７２ｂの長さは、特に外側スリーブ２４が凹部を持つならば、短くできる。凹部長さ及び／又は幅はテストプレート５の材料を曲げさせるのに十分な結合幅及び／又は長さを提供するために外側スリーブ２４の凹部の厚さと結合できる。ある実施例において、凹部７０ｂは、中心コア２２の頂面５２の方に順次上方へ傾斜する凹面６２に合致させるために、外側スリーブ２４へ下方に傾斜できる。

代替的に又は追加的に、圧力はテストプレート５の頂部に、例えばローラの使用により、テストプレート５及び下方コンタクト１８の中心コア２２の頂端部間の接触圧力を強化するために適用することができる。模範的なローラ及びコンタクトバイアス機構は参照により本願に導入される自己清掃下方コンタクトという題名の米国特許出願第１０／９１６，０６３号に開示される。

図１６Ａは中心コア２２の頂面５２に接触するように設計される離隔した小歯状のレール９０を示す代替のテストプレート５ａを示し、図１６Ｂは小歯状のレール９０が部品座部４に整列されることを示す。図１６Ａ，１６Ｂに関連して、別の実施例では、テストプレート５ａは代替的に又は追加的に、１又はそれ以上の特徴又は輪郭、例えば電気的コンタクト１８の中心コア２２の頂面５２に接触するようになる、底面５０の小歯状のレール９０を、それらを清掃するために持つ。いくつかの実施例において、その特徴を１又はそれ以上の方向にテーパされ得る頂上部にすることができる。

多くの変更が本発明の上記実施例の細部に、その基礎原理から逸脱することなく行うことができることは当該技術分野の当業者には自明である。したがって、本発明の範囲は特許請求の範囲によって決定される。

模範的な先行技術の電気部品処理機の透視図である。 コンタクトモジュールの全数は搭載されていない先行技術のコンタクトヘッド組立体の透視図である。 テストプレートに取り付けられるＤＵＴの部分断面図に並置される、図２の線３−３に沿って切断された部分断面図である。 図１の先行技術の電気部品処理機のテストプレートの透視図である。 部品座部列を通して中間に延びる径方向線に沿って切断されるテストプレート及び真空プレートの簡易部分断面図である。 部品座部の列を通して中間に延びる径方向線に沿って切断されるテストプレート及び真空プレートと下方コンタクトとの簡略部分断面図である。 下方コンタクトの頂面及び外側スリーブ用の代替的な形態を示す正投影図である。 下方コンタクトの頂面及び外側スリーブ用の代替的な形態を示す正投影図である。 下方コンタクトの頂面及び外側スリーブ用の代替的な形態を示す正投影図である。 下方コンタクトの頂面及び外側スリーブ用の代替的な形態を示す正投影図である。 代替的な下方コンタクトを含むテストプレート及び真空プレートの部分断面図である。 追加の代替的な下方コンタクトを示す正投影図である。 追加の代替的な下方コンタクトを示す正投影図である。 追加の代替的な下方コンタクトを示す正投影図である。 ブリッジによって分離される真空接続凹部を有する真空プレートの透視図である。 図９の真空接続凹部を有するテストプレート及び真空プレートの部分断面図である。 下方コンタクトを含む図９の真空接続凹部を有するテストプレート及び真空プレートの部分断面図である。 多数の電気的コンタクトを包含する共通の真空接続凹部を有するテストプレート及び代替の真空プレートの透視図である。 多数の電気的コンタクトを包含する共通の真空接続凹部を有するテストプレート及び代替の真空プレートの透視図である。 図１２Ａに示される真空プレート及び１つの下方コンタクトを経由する拡大断面図である。 多数の電気的コンタクトを包含するようになっている共通の真空接続凹部を有する図１２のテストプレート及び代替の真空プレートの部分断面図である。 多数の電気的コンタクトを包含する共通の真空接続凹部を有する図１２のテストプレート及び代替の真空接続凹部の部分断面図である。 代替の真空接続凹部を有するテストプレート及び代替真空接続凹部の部分断面図である。 コンタクトコアの頂面に接触するように設計される小歯状のレールを示す代替テストプレートの底面の透視図である。 部品座部に整列される離隔した小歯状のレールを有する代替テストプレートの部分断面図である。

Claims (32)

1. 電気部品処理機の電気的コンタクトの頂面を清掃する方法であって、平面内に上面を有する真空プレートであって該真空プレートの内部に形成された複数の真空チャネルを有し、各真空チャンネルは幅寸法を有しまた前記真空プレートは該真空プレートを貫通して形成された複数のコンタクトホールを有し、該コンタクトホールがそれぞれ電気的コンタクトを受け入れまた該電気的コンタクトの頂面が前記真空プレートの前記上面の前記平面内にほぼ存在することを可能にする真空プレートを使用すること、
   テストプレートであってその底面が前記真空プレートの前記上面を摺動するように前記真空プレートの前記上面で支持される底面を有し、前記テストプレートが電気部品を保持する部品座部を有し、前記コンタクトホールに関する前記テストプレート上での前記部品座部の整列が該部品座部の電気部品を前記電気的コンタクトと接触させるテストプレートを使用すること、
   前記コンタクトホールの近傍の前記真空プレートの前記上面の凹部であって前記テストプレートの前記底面を前記電気的コンタクトの前記頂面に接触することを保証すべく前記凹部内への前記テストプレートの曲げを許す凹部を使用すること、
   前記部品座部内の前記電気部品の保持を容易とすべく前記真空チャンネルに真空圧力を適用すること、
   前記電気的コンタクトを前記部品座部の列間で前記テストプレートの前記底面と物理的に接触させるべく前記テストプレートの前記底面を前記テストプレート前記底面で摺動させること、
   前記物理的接触及び摺動が前記電気的コンタクトの前記頂面の清掃に共同するように前記テストプレートと前記電気的コンタクトとの間の物理的接触を促進すべく、前記テストプレートの前記底面が前記真空プレートの前記上面を摺動するとき、前記電気的コンタクトの前記頂面に対して前記テストプレートの前記底面を押し付けること、及び
   前記電気部品を前記電気的コンタクトに接触させるべく前記テストプレートの前記底面を前記テストプレートの底面に摺動させることを含む、電気部品処理機の電気的コンタクトの頂面を清掃する方法。
2. 真空吸引が前記電気的コンタクトの前記頂面に対して前記テストプレートの前記底面を押し付けるために使用される、請求項１に記載の方法。
3. 前記凹部は約２マイクロメートルより大きい平均深度を持つ底面を有する、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記凹部は前記コンタクトホールに対してほぼ同心である、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記凹部は異なる深度を持つ、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 共通の凹部が２以上の前記コンタクトホールを包囲する、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記凹部は矩形、楕円形、円形又は三角形の表面形状を持つ、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記凹部は、真空吸引に応答して、前記テストプレートを前記凹部に向かって曲げ及び／又は部分的に前記凹部内に曲げ入れるのに十分な大きさを有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 各真空チャネルは幅を有し、前記凹部は前記真空チャネルの前記幅より大きい平均幅を有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記凹部は約３．８ｍｍより大きい平均面寸法を有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記凹部は前記真空チャネルの平均深度より浅い平均深度の底面を持つ、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 電気部品処理機の真空プレートであって、前記電気部品処理機はテストプレートを含み、該テストプレートは前記真空プレートの上面を滑動可能に前記真空プレートの前記上面によって支持される底面を有し、前記テストプレートは電気部品を保持するための部品座部を有し、
    前記真空プレートは、
    該真空プレートの内部に形成され、それぞれが幅寸法を有する複数の真空チャネルと、
    前記真空プレートを貫通して形成されたコンタクトホールであって各電気的コンタクトを受け入れまた前記電気的コンタクトの前記頂面が前記真空プレートの前記上面の面内にほぼ存在しまた前記テストプレート上での前記コンタクトホールの前記部品座部に関する整列が該部品座部の電気部品を前記電気的コンタクトと接触させることを可能にすべく適用される複数のコンタクトホールと、
    前記コンタクトホールの近傍において、前記真空プレートの前記上面に設けた凹部であって前記テストプレートの前記底面を前記電気的コンタクトの前記頂面に接触することを保証すべく前記凹部内への前記テストプレートの曲げを許すように適合する凹部と、
    真空源が前記真空チャネルに接続されるとき、適応される真空圧が前記テストプレートの前記底面と前記電気的コンタクトの前記頂面との間の物理的接触を創出するように前記凹部及び前記真空チャネル間に接続部を提供する真空ポートであって前記テストプレート及び真空プレート間の摺動中の前記物理的接触及び前記摺動が前記電気的コンタクトの前記頂面の清浄に共同する真空ポートとを備える、真空プレート。
13. 前記凹部は前記コンタクトホールに対してほぼ同心である、請求項１２に記載の真空プレート。
14. 前記凹部は異なる深度を持つ、請求項１２又は１３に記載の真空プレート。
15. 共通の凹部が２以上の前記コンタクトホールを包囲する、請求項１２又は１４に記載の真空プレート。
16. 前記凹部は矩形、楕円形、円形又は三角形の表面形状を持つ、請求項１２から１５のいずれか一項に記載の真空プレート。
17. 前記凹部は、真空吸引に応答して、前記テストプレートを前記凹部に向かって曲げ及び／又は部分的に前記凹部内に曲げ入れるのに十分な大きさを有する、請求項１２から１６のいずれか一項に記載の真空プレート。
18. 各真空チャネルは幅を有し、前記凹部は前記真空チャネルの前記幅より大きい平均幅を有する、請求項１２から１７のいずれか一項に記載の真空プレート。
19. 前記凹部は約３．８ｍｍより大きい平均面寸法を有する、請求項１２から１８のいずれか一項に記載の真空プレート。
20. 前記凹部は前記真空チャネルの平均深度より浅い平均深度の底面を持つ、請求項１２から１９のいずれか一項に記載の真空プレート。
21. 前記凹部は約２マイクロメートルより大きい平均深度を持つ底面を有する、請求項１２から２０のいずれか一項に記載の真空プレート。
22. 請求項１２から２１のいずれか一項に記載の真空プレートを含む電気部品処理機。
23. さらに前記テストプレートの前記底面の外形であって前記真空プレートの前記コンタクトホールに整列する外形を含む、請求項２２に記載の電気部品処理機。
24. 前記外形は、突起部又は前記部品座部に整列する小歯状のレールからなる請求項２３に記載の電気部品処理機。
25. 平面内に上面を有する真空プレートであって互いに間隔をおいて環状に配置された柱に沿って前記真空プレートに形成され幅を有する真空チャンネルを備え、また互いに間隔をおいて環状に配置された前記柱間に配置され前記真空プレートを貫通して形成されたコンタクトホールを備え、該コンタクトホールがそれぞれ電気コンタクトを受け入れ、また該電気コンタクトの上面がほぼ前記真空プレートの前記上面の平面上にあることを可能にする真空プレートと、
    前記真空プレートの前記上面を摺動可能に該真空プレートの前記上面に支持される底面を有するテストプレートであって電気部品を保持する部品座部を有し、前記コンタクトホールに関する前記テストプレート上での前記部品座部の整列が該部品座部の電気部品を前記電気的コンタクトと接触させ、前記電気的コンタクトはコアと絶縁外側スリーブとを有し、前記コア及び前記絶縁外側スリーブの両方は頂面を有するテストプレートと、
    前記コアの前記頂面に対する前記絶縁外側スリーブの前記頂面の隙間であって前記コンタクトホールの近傍で前記真空プレートの前記上面に凹部であって前記テストプレートの前記底面を前記電気的コンタクトの前記頂面に接触することを保証すべく前記凹部内への前記テストプレートの曲げを許すように適合する凹部を創出し、前記真空チャンネルの幅より大きい平均幅を有する間隙と、
    前記凹部及び前記真空チャネル間の真空吸引接続部と、
    真空源が前記真空チャネルに接続されるとき、前記テストプレートの前記底面と前記電気的コンタクトの前記頂面との間に物理的接触を創出するための圧力手段であって前記テストプレート及び真空プレート間の摺動中の前記物理的接触及び前記摺動が前記電気的コンタクトの前記頂面の清浄に共同する圧力手段とを含む、電気部品処理機。
26. 前記絶縁外側スリーブの前記頂面は前記コアの前記頂面にほぼ平行である、請求項２５に記載の電気部品処理機。
27. 前記絶縁外側スリーブの前記頂面は前記コアの前記頂面の高さより２マイクロメートル以上低い、請求項２５に記載の電気部品処理機。
28. 前記絶縁外側スリーブの前記頂面は前記コアの前記頂面に対してほぼ傾斜又はテーパが付けられている、請求項２５に記載の電気部品処理機。
29. 前記コアは平均直径を有し、該コアの前記頂面は前記平均直径より小さい、請求項２５に記載の電気部品処理機。
30. 前記コアの前記頂面は該コアの外側面にほぼ合致する傾斜又はテーパが付けられている、請求項２９に記載の電気部品処理機。
31. 前記テストプレートの材料より軟らかい材料からなる頂面を有するコアを備える、請求項２５に記載の電気部品処理機。
32. 前記隙間は、前記コンタクトホール及び前記コア間の前記凹部を創出する、請求項２５に記載の電気部品処理機。

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