図1は、装置アセンブリ100の一例を示す。図示されるように、例示的装置アセンブリ100は、装置アセンブリ基盤116(例えば、花崗岩基盤あるいは、振動に強い他の堅固な基盤)を含む。装置アセンブリ基盤116から延伸するのは、少なくとも1つのテスト装置102である。例えば、テスト装置102は、基盤116と主装置マウント107の間に結合される装置アクチュエータ106と共に、装置アセンブリ基盤116に動作可能に配置される。テスト装置102は、サンプルの機械的あるいは電気的特性テストの1以上を提供するように構成された装置を含む。例えば、テスト装置102は、ミクロン以下スケールでのサンプルの機械的あるいは電気的特性テストを提供する。例えば、テスト装置102は、インデンテーション、引っかき、押し(圧縮負荷)、引っ張り(張力負荷)、クリープ解析、電気特性テストなどの1以上を含むがこれらには限定されないテスト動作を実行する。テスト装置102で実行される解析は、弾性率、硬度、クリープ特性、抵抗値などを含むが、これらには限定されない、サンプルのテストについての特性情報を提供する。
図1に更に示されるように、一例においては、テスト装置102とオプションの光装置104は、主装置マウント107にマウントされ、装置アクチュエータ106は、装置102、104を一緒に動かすように構成されている。一例においては、光装置104は、サンプルステージ面112上に配置されたサンプルを見ることと、サンプル上のテスト位置を特定することを可能とする。光装置104でのテスト位置の特定の後、テスト装置102は、テスト装置102を特定された位置に整列するように配置するために、サンプルステージ面112あるいは装置アクチュエータ106の1以上における動きによって移動される。ここに記述されるように、テスト装置102は、下降され、あるいは、サンプルステージ面112は、テスト装置102のプローブを、特定された位置におけるテストのために、特定された位置に隣接したところに配置するように上昇される。一例において、ここに記述されるテスト装置102は、特定されたテスト位置における、インデンテーション、引っかき、引っ張り(張力負荷)、押し(圧縮負荷)などを含むが、これらには限定されない、特定された位置における1以上のテストスキームを実行するように構成される。他の例においては、テスト装置102は、例えば、特定されたテスト位置における電気的特性テスト(例えば、テスト装置102、及び、オプションとして、サンプルステージ面112は、テストを促進するための電気接触を含む)を含む、他のテストを実行するように構成される。
ここで、前に述べたように、装置アセンブリ100は、1以上のテスト装置102を含む。図1に示される例においては、副装置マウント108が提供される。第2の装置アクチュエータ106は、副装置マウント108に関連付けられる。そのような例においては、少なくともある面においてテスト装置102に似たテスト装置は、副装置マウント108に結合され、従って、主装置マウント107に配置されたテスト装置102と同様にして、移動可能である。他の例においては、副装置マウント108は、テスト装置102に対して、異なるテスト能力を提供するように構成されたテスト装置を含む。例えば、副装置マウント108に設けられた副装置は、例えば、主装置102の押しテストスキーム(圧縮負荷、インデンテーションなど)に対する引っ張りテストスキーム(張力負荷)、例えば、副装置マウント108における高負荷トランスデューサ及び、図1に示されるテスト装置102の主装置マウントにおける低負荷トランスデューサでの高あるいは低負荷テストなどの1以上の異なるテスト能力を提供する。ある例においては、高負荷トランスデューサは、10〜15ニュートンまで、プローブへ力を印加することを提供するように構成される。他の例においては、低負荷トランスデューサは、ミリニュートンから1マイクロニュートン未満までプローブに力を印加することを提供するように構成される。
更に他の例においては、副装置マウント108に提供される副装置は、テスト装置102と同一である。そのような例においては、テスト装置は、望まれるように、テスト装置102のいずれかの選択的な使用を可能とする。例えば、主装置マウント107のテスト装置102が摩耗し、故障し、などすると(例えば、プローブあるいはトランスデューサが摩耗あるいは故障する)、そのテスト装置は、サイクルから外され、テスト動作の間の最小の遅延で、副装置マウント108に提供される副装置によって置き換えられる。副装置マウント108上の第2の装置を用いる間、プローブ変更アセンブリ118などのここで述べられるプローブ変更アセンブリは、第1の装置から摩耗したプローブを取り替え、(第1の)テスト装置102に交換プローブを実装するために用いられる。その後、テスト装置102は、(副)テスト装置の性能が劣化し、したがって、(副)装置に関連するプローブの取替えが必要となるまで、運用し、あるいは、準備状態に戻される。
図1に更に示されるように、サンプルステージアセンブリ110は、装置アセンブリ100を備える。一例においては、サンプルステージアセンブリ110は、装置アセンブリ基盤116に結合される。サンプルステージアセンブリ110は、テスト装置102に対し、実質的に静的なサンプルステージ面112上のサンプルを保持するために、装置アセンブリ基盤116に結合される。更に、構造的に堅固な装置アセンブリ基盤116は、また、サンプルステージ面112とその上に配置されたサンプルに対し静的な、テスト装置102と光装置104を保持する。
図1に示されるように、ステージアクチュエータ114は、サンプルステージ面112の下に配置される。一例においては、ステージアクチュエータ114は、サンプルステージ面112へ対応する動作を提供し、従って、テスト装置102に対し、サンプルステージ面112(及びサンプル)の変化する部分を配置するために構成される1以上のアクチュエータを含む。例えば、ステージアクチュエータ114は、テスト装置102の下の、あるいは、これに整列したサンプルステージ面112上に配置されたサンプルの1以上の特定されたテスト位置に配置するように構成される。一例では、ステージアクチュエータ114は、サンプルステージ面112に、1以上の「x」、「y」、「z」及び、回転(θ)移動を提供し、これによって、テスト装置102に対し、サンプルステージ面112(ここに記述される、プローブ変更アセンブリ118のステージ受け部フランジ126を含む)の実質的に任意の部分を配置する。
更に他の例においては、ステージアクチュエータ114は、限定された数のアクチュエータを含む。例えば、ステージアクチュエータ114は、「x」アクチュエータと回転(θ)アクチュエータを含む。そのような例においては、「x」移動と回転移動の組み合わせは、サンプルステージ面112(およびステージ受け部フランジ126)の任意の部分を実質的に、テスト装置102と整列して配置する。そのような例においては、並進(例えば、単一の軸に沿って)動作と回転動作の組み合わせを介して、ステージアクチュエータ114は、適切に、テスト装置102に対して、サンプルステージ面112をきついフットプリントに回転し、並進することによって、装置アセンブリ100の全体のフットプリントを最小にすることができる。言い換えると、サンプルステージ面112上のすべての、あるいは、多くの位置をテスト装置102に整列するように配置するために、ステージアクチュエータ114の「x」及び「y」並進移動の両方を用いるのではなく、むしろ、ステージアクチュエータ114は、サンプルステージ面112を回転し、その後、例えば、サンプルステージ面112の一半径に等しい、サンプルステージ面112に限定された並進範囲を提供し、それに応じて、サンプルステージ面112の任意の位置をテスト装置102に実質的に整列する。
図1を再び参照すると、装置アセンブリ100は、プローブ変更アセンブリ118のような、装置変更アセンブリを含んでいるのが示される。図示されているように、プローブ変更アセンブリ118は、テスト装置102によって使用されるための、複数のプローブを保持するように構成されたフィーチャを含む。図1に示されるように、このフィーチャは、装置アセンブリ基盤116に結合するプローブマガジン120によって提供される。図示されるように、プローブマガジン120は、対応する複数のプローブ用に、複数の位置(ステーション、受け部、ポート、スロットなど)を含む。プローブマガジン120は、プローブマガジン120の下部近くに提供される複数のプローブ位置に対して、上方に延伸するマガジンネック124を含む。マガジンネック124は、オプションとして、装置アセンブリ基盤116に結合されたマガジンアクチュエータ122内に受け止められる。マガジンアクチュエータ122は、プローブマガジン120へ動きを提供するように構成される。一例では、マガジンアクチュエータ122は、ここに更に説明プローブ変更ツールに対して、1以上のプローブを配置するために、プローブマガジン120を下降したり、上昇したりする。
図1に示されるように、プローブマガジン120は、複数のプローブアセンブリを保持するように構成される。例えば、図1に示されるように、8個のステーションは、プローブマガジン120上に提供される。一例では、プローブマガジン120は、テスト装置102で使用する同一のプローブを有する、複数のプローブアセンブリを保持する。他の例においては、プローブマガジン120によって保持されるプローブは変わる。例えば、プローブは、様々な、異なる材料、形状、サイズ、機能(例えば、インデンティング、引っかき、引っ張り)などを含む。従って、テスト装置102への様々なプローブの実装によって、テスト装置102の能力は、実装されたプローブに従って、変化する。例においては、プローブマガジン120に格納された同一のプローブによって、テスト装置102は、プローブ性能が、時間と共に、変化する、あるいは、劣化するので、自動的に高速でプローブが変更されるような、略連続な方法で、用いられることができる。言い換えると、プローブ変更アセンブリ118は、テスト装置102から、摩耗した、あるいは、劣化したプローブを自動的に取り出し、新しいプローブをそこに対応して実装することを可能とする。
更に他の例においては、プローブ120は、例えば、装置102のトランスデューサなどのテスト装置102を較正するために用いられる1以上の診断プローブを含む。診断プローブは、1以上の既知のテスト重みを含む。(プローブ変更アセンブリ118に)実装されると、既知の重みは、トランスデューサの機械的応答を測定し、適切に、装置アセンブリ100用のトランスデューサを較正するために、1以上の診断スキームにおいて用いられる。
更に他の例においては、プローブマガジン120に提供されるプローブは、1以上のインデックスされた特性を含む。例えば、プローブマガジン120に提供されるプローブは、各それぞれのプローブにユニークな、較正データなどの、1以上の特性を含む。プローブが、プローブマガジンに搭載されると、特性は、マガジン上のプローブ位置にインデックス付けされる。例えば、バーコードがパッケージから、プローブ自身から読取られ、RFIDチップがスキャンされ、カタログ情報が、プローブマガジン120と装置アセンブリ100に関連したコントローラに入力されるなどする。従って、較正値、プローブ形状、重み、材料などの、各プローブへ対応する特性は、その特定のプローブ位置にインデックス付けされる。プローブが、対応するプローブ位置(例えば、プローブアセンブリステーション)から取り外され、その後、テスト装置102に実装されると、全体の装置アセンブリ100のコントローラは、自動的に、新しく実装されたプローブに従って、テスト装置102を構成(較正)する。そのような例においては、特定のプローブの種類用のテスト装置102の較正は、不要である(特性を確認するために、実行されることができるが)。むしろ、プローブの特性は、自動的に、装置アセンブリ100によってアクセスされ、これによって、新しく実装されたプローブのユニークな特性に従って、テスト装置102を自動的に較正する。
図1に更に示されるように、プローブ変更アセンブリ118は、1以上のプローブ変更ツール128を含む。図示された例においては、プローブ変更アセンブリ118は、ステージ受け部フランジ126に実装された複数のプローブ変更ツール128を含む。プローブ変更ツール128は、ステージ受け部フランジ126内に実装され、従って、プローブマガジン120とテスト装置102の間で、プローブ変更ツール128を移動させるために、ステージアクチュエータ114を用いる。他の例においては、プローブ変更ツール128は、専用アーム上に提供され(ここに説明するように)、テスト装置102、プローブマガジン120(及びサンプルステージアセンブリ110)に対して、移動可能である。
図2は、(図1で以前に示した)サンプルステージ面112のステージ受け部フランジ126の詳細透視図を示す。例に示されるように、複数のプローブ変更ツール128は、対応するステージ受け部200に提供される。他のステージ受け部200に示されるように、診断サンプル202が提供される。一例においては、診断サンプル202は、1以上の、テスト装置102(例えば、テスト装置のトランスデューサ)、テスト装置102に実装されたプローブなどを較正するために用いられる。例えば、診断サンプル202は、既知の機械的あるいは電気的特性を有する、アルミニウム、スチールなどの材料を含む。診断サンプル202上のテスト装置102(及び、例えば、新しく実装されたプローブ)をテストすることによって、(プローブ変更ツール128に実装された)プローブの特性と共に、(トランスデューサの)テスト装置の対応する機械的応答が、確認され、新しく実装されたプローブと共に、トランスデューサの性能に従って、テスト装置102を較正するのに用いられる。
図2を再び参照すると、プローブ変更ツール128は、ステージ受け部フランジ126に結合しているところが示されている。図2に提供される例において、プローブ変更ツール128のそれぞれは、モータ204及び、モータ204に結合されたドライブキャップ208を含む。一例では、モータ204は、ドライブキャップへの少なくとも一方向への回転を提供する。(プローブ受け部と、プローブ受け部に受け止められるプローブを含む)プローブアセンブリと共に、ドライブキャップ208の回転することは、プローブを回転し、テスト装置102(例えば、テスト装置のトランスデューサ)のプローブを実装(あるいは、取り出し)するために用いられる。プローブ変更ツール128のそれぞれのモータ204は、一例では、一定の特定のトルクを提供する単一方向モータである。例えば、プローブ変更ツール128の一つは、テスト装置102に実装されるプローブの実装トルクを提供するように構成される一方、プローブ変更ツール128の他方は、取り出しトルク(反対方向に提供される大きいトルク)を提供し、これによって、テスト装置102からプローブを取り出し、実装する。このように、プローブ変更ツール128は、実装ツールとして指定されたプローブ変更ツールの一つと、取り出しツールとして指定されたプローブ変更ツールの他方と、協働するように、用いられることができる。更に他の例においては、プローブ変更ツール128のモータ204のそれぞれは、両方向回転を提供するように構成される。従って、プローブ変更ツール128のそれぞれは、対応する実装と、テスト装置102からのプローブの取り出しのために、実装及び取り出し回転の両方を提供する。オプションとして、モータ204は、(例えば、トランスデューサのような繊細な装置を保護するために必要なため、トルクを徐々に増加し、減少するために)実装及び取り出し回転方向との間で、調整可能なトルクを提供するように構成される。
一例では、プローブ変更ツール128は、ドライブキャップ208とモータ204との間に配置されたトルク制限クラッチを含む。トルク制限クラッチをここに説明する。一例では、トルク制限クラッチは、実装トルクが制限される、従って、プローブの過剰なトルク及び、テスト装置102のトランスデューサへの対応する破損を防ぐことを保証するように構成された調製可能スリッピングインタフェースを含む。逆に、取り出し回転方向の他の例においては、モータ204は、テスト装置102からプローブを取り外すことを保証するように、より高いトルクを提供する(例えば、トルク制限クラッチによって制限されない)ように構成される。
図2を再び参照すると、図示されるように、プローブ変更ツール128のそれぞれは、共通する、あるいは、合致する受け部ソケット206を有する。例えば、受け部ソケット206は、共通の方向(例えば、相互に直角)に提供される複数の溝を含み、これによって、例えば、ここに説明されるように、プローブ受け部のフィッティングなど、対応するフィッティングの受け入れを可能とする。他の例においては、受け部ソケット206は、回転を伝達するように構成された形状を含み、卵形、三角形、星形、正方形、溝あるいは隆起などであるが、これらには限定されない、プローブ受け部への共通のインタフェースを提供する。共通の受け部ソケット206は、対応する、共通の、及び、合致するソケットフィッティング308(図3において)を有するプローブ受け部の容易な受け入れと回転を可能とする。この共通の受け部ソケット206を有するプローブ変更ツール128は、従って、受け部ソケット206において受け入れられる共通のプローブ受け部によって、プローブの実装あるいは取り外しの1以上を実行することができる。ここに説明するように、一例では、プローブ受け部は、プローブ変更ツール128のそれぞれに共通の受け部ソケット206内への受け入れ用のサイズと形状の(図3における)共通で、合致するソケットフィッティング308を含む。これとは違い、プローブ受け部のそれぞれのプローブ保持凹所310は、これに受け入れられるプローブに従ったサイズをしている。プローブ保持凹所310は、プローブ受け部のそれぞれに格納されるそれぞれのプローブのサイズと形状に対応する。従って、プローブ受け部(ここで説明するような)と共に、図2に示されるプローブ変更ツール128の使用により、異なるサイズと形状を有する様々なプローブタイプは、合致する受け部ソケット206を有するプローブ変更ツール128と、異なるプローブ保持凹所と共通のソケットフィッティングを有する対応するプローブ受け部306との間の共通で、合致するインタフェースによって、テスト装置102に実装されることができる。
図3は、ステージ受け部フランジ126と、ステージ受け部フランジ126に沿って結合されたプローブ変更ツール128の近くに配置されたプローブマガジン120の詳細な透視図を示す。図3に示されるように、プローブマガジン120は、プローブマガジン120に沿って配置された複数のプローブアセンブリステーション300を含む。例えば、図3に示される例においては、プローブマガジン120は、8個の別個のプローブアセンブリステーション300を含む。ここに説明されるように、プローブアセンブリステーション300は、プローブアセンブリ302をそれぞれ保持するように構成される。プローブアセンブリ302の例は、図3に提供され、プローブ受け部306内に受け入れられるプローブ304を含む。
ここにおいて、以前に記述したように、一例では、プローブ受け部306は、プローブ変更ツール128の受け部ソケット206との対応する受け入れ及び相互フィッティングのためのサイズと形状をしている共通の合致するソケットフィッティング308を含む。ソケットフィッティング308と対応する受け部ソケット206との間の共通のインタフェースは、オプションとして、異なる形状とサイズを有する複数の異なるプローブタイプの、テスト装置102への実装を可能とする。図3に示されるように、プローブ受け部306は、それぞれ、前述のプローブ保持凹所310を含む。一例では、プローブ保持凹所310は、対応するプローブタイプを受け入れるように構成された形状とサイズを有する。例えば、プローブ受け部306の一方は、相補的形状とサイズを有する対応するプローブを保持するように構成された第1の形状とサイズを有するプローブ保持凹所310を有する。一方、プローブ受け部306の他方は、その中にプローブ304の第2のタイプを保持するように構成された異なる形状とサイズを有する。プローブ受け部306内に保持されるプローブは、例えば、プローブの先端がプローブ受け部306内(例えば、プローブ保持凹所310内)に提供されて、「プローブダウン(probe down)」のように提供される。
図3に示されるプローブマガジン120を再び参照すると、プローブマガジン120は、複数のプローブアセンブリステーション300を含む。一例では、プローブアセンブリステーション300のそれぞれは、内部にプローブ受け部306を受け入れるようなサイズと形状の対応する扱いプロング(handling prong)301を含む。扱いプロング301は、プローブ受け部306、従って、プローブアセンブリステーション300のそれぞれにおけるプローブアセンブリ302(その中のプローブ304を含む)の保持を可能とする。扱いプロング301は、プローブ取替え(及び収納)のためのインデックス付けされた位置において、プローブ受け部306を信頼性良く配置し、これによって、ステージアクチュエータ114などのアクチュエータの動作によって、プローブ変更ツール128と、プローブ受け部306のそれぞれのソケットフィッティング308との間に整列を達成することを保証する。例えば、図3に示されるように、プローブ変更ツール128は、(左から)4番目のプローブアセンブリステーション300において提供されるプローブアセンブリ302と整列される。一例では、プローブアセンブリステーション300は、例えば、装置アセンブリ100のコントローラによって、インデック付けされ、これによって、プローブアセンブリステーション300のそれぞれとの1以上の整列構成に、プローブ変更ツール128を移動するステージアクチュエータ114に容易に配置される。同様に、テスト装置102からプローブが取り出されるように、プローブ変更ツール128は、空プローブアセンブリステーション300と容易に整列され、これによって、対応するプローブアセンブリステーション300のそれぞれに、(プローブ受け部306に収容された)摩耗したあるいは異なるプローブを配置する。後のときに、摩耗したプローブ(およびそれらのプローブ受け部306)は、取り外され、プローブ受け部306に提供される、新しい(あるいは、異なって構成された)プローブ304を含む、対応する新しいプローブアセンブリ302と取り替えられる。
更に別の例においては、プローブマガジン120は、例えば、中に診断プローブを含むために(前述したように)、1以上のプローブアセンブリステーション300に構成される。一例では、診断プローブは、テスト装置102に較正機能を提供するように構成された既知の重みを有する1以上の重み付けプローブを提供する。一例においては、プローブマガジン120は、プローブアセンブリステーション300(左から数えて、ステーション7として指定されている)に提供される第1の診断プローブと、第2のプローブアセンブリステーション(例えば、左から数えて8番目のステーション)に異なる重みを有する第2の診断プローブとを含む。診断プローブは、直列にテスト装置102と結合し、従って、テスト装置102の機械的応答の測定を可能にするために、テスト装置102に既知の重みを関連付ける。診断プローブのそれぞれで測定される機械的応答は、従って、テスト装置102(テスト装置のトランスデューサ)の機械的応答の基準線を提供するために用いられ、これによって、将来の使用ために、テスト装置102を較正する。
図3を再度参照すると、動作中、ステージ受け部フランジ126に沿ったプローブ変更ツール128などのプローブ変更ツールは、プローブマガジン120に整列される。例えば、プローブ変更ツール128は、図示されたように、プローブアセンブリステーション300の4番目のステーションに整列される。一例では、プローブマガジン120は、マガジンアクチュエータ122などの、アクチュエータによって、プローブ変更ツール128まで下降される。他の例においては、プローブ変更ツール128を含むサンプルステージ面112は、ステージアクチュエータ114の一つとして提供される「z」アクチュエータによって、プローブマガジン120まで上昇される。プローブ変更ツール128とプローブアセンブリステーション300は、近傍まで持ってこられるので、ソケットフィッティング308(プローブ受け部306のそれぞれに渡って合致する構成を有する)は、受け部ソケット206によって受け入れられる。受け部ソケット206によって受け入れられるソケットフィッティング308によって、望ましいプローブアセンブリステーション300におけるプローブアセンブリ302は、プローブ変更ツール128と結合される。一例では、ステージアクチュエータ114(例えば、並進動作によって)は、プローブマガジン120から外側に向かって、プローブ変更ツール128を移動し、従って、プローブアセンブリ302を、扱いプロング301から離脱する。プローブ受け部306をプローブマガジン120から取り外した後、プローブマガジン120は、オプションとして、上昇され、あるいは、サンプルステージ面112は、プローブマガジン120に対し下降され、プローブ変更ツール128がプローブマガジン120と非接触であることを保証する。プローブ変更ツール128と結合したプローブ受け部306により、プローブ変更ツール128は、テスト装置102への関連するプローブの実装の準備が(図4に示されるように、プローブ変更ツール128をテスト装置102に整列した後に)できる。
図4は、テスト装置102と整列するように移動されたプローブ変更ツール128を示す。図示されるように、プローブ変更ツール128とその上のプローブアセンブリ302は、テスト装置102のトランスデューサ400と整列される。一例では、トランスデューサ400は、複数のキャパシタプレートを含む、容量性トランスデューサである。プローブ304は、容量性トランスデューサ400の中間(移動可能)プレートに結合される。実装が望まれる場合には、整列されたプローブ変更ツール128が上昇され、あるいは、テスト装置102が、プローブ変更ツール128に対し下降される。装置アセンブリ100の対応するコンポーネントを上昇あるいは下降することは、従って、プローブ304を、トランスデューサ400の極近傍に移動する。プローブ変更ツール128は、プローブ変更ツール128(その上に受け部ソケット206を有するドライブキャップ208)を回転するように動作される。回転は、受け部ソケット206を介して、プローブ受け部306のソケットフィッティング308に伝達され、対応して、プローブ受け部306のプローブ保持凹所310に受け入れられるプローブ304に伝達される。プローブ304とトランスデューサ400が対応するねじ、相互フィッティング面などを含む場合、回転は、プローブ304をトランスデューサ400に実装する。
一例においては、プローブ変更ツール128は、ここに説明したように、トルク制限クラッチを含む。反対トルクは、プローブ304を介して、トランスデューサ400とのかみ合いをきつくすることによって伝達されるので、反対トルクは、プローブ変更ツール128のトルク制限クラッチのトリガをかけ、ドライブキャップ208とモータ204との間のすべりを可能とする。ドライブキャップ208とモータ204との間のすべりは、トランスデューサ内へのプローブ304の過大トルクを実質的に防ぎ、トランスデューサへの対応する損傷が、これによって、実質的に防止される。
プローブ304の、テスト装置102のトランスデューサ400への実装の後、プローブ変更ツール128は、トランスデューサ400に対し、引き込まれる。例えば、プローブ変更ツール128と共に、プローブ受け部306は、テスト装置102に対して下降され(他の例においては、テスト装置102が上昇される)、これによって、プローブ受け部306を、プローブ304から離脱する。プローブ受け部306は、その後、(例えば、サンプルステージ面112の移動によって)その時点で空となったプローブ受け部306を、対応する空のプローブアセンブリステーション300(図3に示される)と整列するように再配置される。空のプローブ受け部306は、その後、将来の使用のために、プローブアセンブリステーション300の一つに格納される。他の例において、プローブ304の取り出しが必要な場合(摩耗のため、異なるプローブタイプが必要、など)、プローブ受け部306(以前にプローブが実装されていたものから空になった)は、プローブ変更ツール128と結合され、テスト装置102と整列され、従って、これからプローブ304を取り出す。
取り出しのため、空のプローブ受け部306は、テスト装置102と整列するように移動され、プローブ変更ツール128とテスト装置102の1つ以上は、テスト装置102を、プローブ受け部306に対し、近傍の位置に持ってくるよう移動される。プローブ受け部306は、その中にプローブ304(例えば、摩耗したプローブ)を受け入れる。プローブ変更ツール128は、実装方向と逆方向に回転し、従って、プローブ304を、テスト装置102から離脱する。使用されたプローブ304は、プローブ受け部306と共に、テスト装置102から取り外され、一例では、空のプローブアセンブリステーション300のプローブマガジン120(図3参照)に格納される。
一例においては、プローブ304をテスト装置102から離脱するために用いられる取り出しトルクは、プローブ変更ツール128での実装動作において提供される実装トルクに対して、より大きいトルクである。例えば、トルク制限クラッチは、取り出しの間に用いられる反対の回転では駆動されない。従って、より大きい取り出しトルクで、プローブ304は、テスト装置102から容易に取り外される。プローブ304は、取り出すとき、強く締め付けすぎることはできないので、より大きいトルクは、テスト装置102からのプローブ304の取り外しを保証するために用いられる。
オプションとして、テスト装置102のトランスデューサ400は、ここで、以前に記述したように、1以上の診断プローブで較正される。そのような例においては、診断プローブ(例えば、異なる、且つ、既知の重みを有する診断重み)の実装と取り出しは、ここに記述したように、プローブ304の実装あるいは取り出しに対し、実質的に同一の方法で実行される。
図5Aは、プローブ変更ツール128などのプローブ変更ツールの一例を示す。ここで、以前に記述したように、プローブ変更ツール128は、図1に示される、プローブ変更アセンブリ118のようなプローブ変更アセンブリと共に使用可能である。他の例においては、プローブ変更ツール128は、図7に図示され、記述されるプローブ変更アセンブリ704などの他のプローブ変更アセンブリにおいて用いられることができる。図5Aを再び参照すると、プローブ変更ツール128は、ドライブキャップ208と結合されるモータ204を含む。プローブの1以上のタイプ用のサイズと形状のプローブ保持凹所310を含むプローブ受け部306は、ドライブキャップ208に結合される。モータ204は、ドライブキャップ208に回転を提供し、プローブ受け部306とプローブ保持凹所310内のプローブ(図3に示されるプローブ304を参照)に、対応する回転を提供するように構成される。一例においては、モータ204は、例えば、プローブ304用の実装あるいは取り外し方向の、単一の方向に回転を提供するように構成される。他の例においては、モータ204は、例えば、プローブ304を、図4に示されるテスト装置などのテスト装置102から離脱するために、例えば、取り外し方向のプローブ304の回転と共に、実装方向のプローブ304の回転の、両方向動作を提供する。
オプションとして、プローブ変更ツール128は、ここに記述するように、トルク制限クラッチ500を含む。一例においては、トルク制限クラッチ500は、例えば、実装方向において、プローブ304と繊細な装置に印加されるトルクの量を制限するために、ドライブキャップ208とモータ204の間のすべりインタフェースを提供するように動作可能である。実装方向にプローブ304へ提供されるトルクの量を制限することによって、対応する制限が、図4に示されるトランスデューサ400へのトルクの印加用に提供され、トランスデューサ400への損傷(例えば、反対プレートに対する、トランスデューサ400の中央プレートの過大回転)が、これにより防止される。トルク制限クラッチ500の一例が図5Bに示され、ここに更に記述される。
図5Aを再び参照すると、ドライブキャップ208は、プローブ受け部306に結合されているところが示されている。以前に記述したように、プローブ受け部306は、図4に示されるテスト装置102からのプローブ304の実装と取り外しのために、ドライブキャップ208へのプローブ304の結合を促進する共通フィッティング及びインタフェースを提供する。プローブ受け部306は、ドライブキャップ208とプローブ304の間の共通インタフェースを提供する。逆に、プローブ保持凹所310は、中に設けられる、対応したサイズと形状のプローブ304の受け入れのためのサイズと形状をした凹所を提供する。従って、プローブ受け部306は、ドライブキャップ208との共通インタフェースを提供し、一方、その中の様々な異なるプローブタイプの1以上の保持のためのサイズと形状を有するカスタム化された凹所を提供する。従って、プローブ変更ツール128は、プローブ受け部306の合致するインタフェースと結合するように構成され、これによって、オプションとして、様々なサイズと形状を有する、1以上のプローブ304を実装及び取り外しする。
プローブ受け部306と共に用いるための受け部ソケット206の一例が、図5Bに断面で示されている。プローブ受け部306のソケットフィッティング308は、ドライブキャップ208の受け部ソケット206と対応した形状とサイズをしている。ソケットフィッティング308を受け部ソケット206と整列することにより、共通のインタフェースが、ドライブキャップ208とプローブ受け部306との間に提供され、実装回転と取り出し回転の1以上は、プローブ受け部306と、プローブ保持凹所310内に配置されるプローブ304へと伝達される。
図5Bは、例えば、図1において以前に示され、図5Aに更に示されたプローブ変更ツール128の断面図である。トルク制限クラッチ500の一例が、図5Bに示されている。トルク制限クラッチ500は、モータシャフト502とドライブキャップ208との間の中間インタフェースを提供する。例えば、トルク制限クラッチ500は、クラッチスリーブ506の周りに延伸するリングクランプ504を含む。クラッチスリーブ506は、一例では、ドライブキャップ208に固定的に結合され、モータシャフト502に選択的に、且つ、滑ることが可能なように結合される。リングクランプ504を、リングファスナー508などのファスナーで締め付けることは、クラッチスリーブ506を、モータシャフト502の周りに締め付け、モータシャフト502とクラッチスリーブ506との間の選択的グリップ及び滑りかみ合いを提供する。十分な反対トルクが、ドライブキャップとクラッチスリーブ506、208に提供されるので(例えば、プローブ304は、トランスデューサ400に締め付けられるので)、クラッチスリーブ506とモータシャフト502の摩擦フィッティングは、ドライブキャップ208とクラッチスリーブ506が、(回転し続ける)モータシャフト502に対し滑ることができるように、乗り越えられる。リングファスナー508の一例は、図5Aと5Bに示される、止めねじ508などの止めねじを含む。一例においては、リングクランプ504は、リングクランプ504の端のそれぞれにおける、反対にねじを切られた開口部を含み、これによって、リングファスナー508の締め付けあるいは緩め、クラッチスリーブ506の周りの、リングクランプ504の対応する締め付けあるいは緩め、を可能にする。一例では、リングファスナー508は、累進的になっており、従って、リングファスナー508の対応する回数の回転あるいは部分回転は、モータシャフト502との間の対応するクラッチかみ合いを提供する。例えば、リングファスナー508の設定された回数の回転により、対応するトルクは、クラッチスリーブ506に、クラッチスリーブ506とモータシャフト502との間の摩擦かみ合いを乗り越えさせ、従って、ドライブキャップ208とモータシャフト502の間の滑りを可能とする。
他の例においては、トルク制限クラッチ500は、リングクランプ504と協働するように用いられる、傾斜クランプ508を含む。図5Bに示される傾斜クランプ508は、リングクランプ504とクラッチスリーブ506の間に少なくとも部分的に受け入れられるテーパを有する。リングクランプ504を締め付けることは、従って、傾斜クランプ508を締め付け、これによって、更に、クラッチスリーブ506を締め付ける。言い換えると、リングクランプ504と傾斜クランプ508は、モータシャフト502とクラッチスリーブ506との間の選択的な滑りインタフェースを提供するために、クラッチスリーブ506を、モータシャフト502の周りに締め付けるように協働する。
一例においては、2つのプローブ変更ツール128は、プローブ304の取り出し、及び、実装のために用いられる。実装ツール128のトルク制限クラッチ500は、取り外しツール128のトルク制限クラッチ500に対するより小さな反対トルクでの滑りかみ合いを提供するように構成される。例えば、リングクランプ504(及び、オプションの傾斜クランプ508)は、取り外しプローブ変更ツール128に比べ、実装のためのプローブ変更ツール128のために、より低い度合いで締め付けられる(例えば、リングクランプ504は、取り外しツールのために、より高い度合いで締め付けられる)。従って、実装プローブ変更ツール128は、実装中、より低いトルクで、モータシャフト502とドライブキャップ208の間の滑りかみ合いを提供し、取り出しプローブ変更ツール128は、プローブ304を締め付けすぎてしまうこと及び対応するトランスデューサ400の損傷のリスクを、取り外しの間(実装に対して)最小化するので、比較的大きいトルクで、滑りかみ合いを提供する。取り外しプローブ変更ツール128と共に、トルク制限クラッチ500を含めることにより、取り外しの間、トランスデューサ400への損傷の最小のリスクさえ、更に、減少される。
図6A及び6Bは、プローブ受け部306の一例を示す。プローブ受け部306は、プローブ保持凹所310と、ソケットフィッティング308を含むソケット面602を含む、プローブ面600を含む。最初に図6Aを参照すると、プローブ保持凹所310は、中に対応するサイズと形状のプローブ304を受け入れるためのサイズと形状をした例示的星形構成を有することが示されている。ここで、以前に記述したように、プローブ保持凹所310は可変され、従って、内部に、同様なサイズと形状をしたプローブ304を受け入れ、ぴったりと保持するためのサイズと形状をした凹所を提供する。一例では、プローブ304は、1以上の形状、サイズなどによって変化する。更に他の例においては、プローブ304は、プローブ構成の材料、プローブ機能(例えば、プローブを押すあるいは引く、引っかきプローブ、インデンテーションプローブなど)を含むが、これらには限定されない他の特性によって変化する。
図6Aに示されるように、例示的プローブ受け部306は、星形プローブ保持凹所310を含む。星形プローブ保持凹所310は、ここに説明するように、受け入れられるプローブ304の形状に対応する。一例では、プローブ304は、プローブ保持凹所310と同一の形状を有する。他の例においては、プローブ304は、プローブと凹所の間の角、溝、隆起などの部分集合の対応に従って、プローブ保持凹所310と対応する形状を有する。例えば、例示的プローブ304は、正方形の形状を有し、正方形の形状の角は、星形プローブ保持凹所310(例えば、星形は、2つの正方形をプローブの形状に合致され、互いに対して、45度回転することによって形成される)の角(溝)の部分集合に対応する。図6Aに提供される例に示されるように、プローブ保持凹所は、8つの角(溝)を持っている。対応する正方形形状プローブ304をプローブ保持凹所310に配置することによって、プローブ304の4つの角は、プローブが(例えば、取り外しの間)凹所に配置されるので、凹所310の4つの対応する角の部分集合に容易に嵌る。言い換えると、プローブ304は、プローブ304の対応する角の数より多い、凹所310の複数の角(溝)のために、受け入れの間、プローブ保持凹所310に対し、容易に、「ジョグ(jogs)」し、これによって、プローブと凹所の間の整列外れの何れの可能性も最小化する。更に他の例においては、プローブ保持凹所310は、オプションとして、凹所310内へのプローブ304の受け入れを促進するために、テーパ603を含む。プローブ304は、凹所310内に下降されるので、テーパ603は、凹所310の対応するフィーチャと整列される配置位置にプローブ304を導く。
プローブ保持凹所310の変形の一例が、より大きいプローブ304の受け入れのために、図6Aに点線で提供されている。他の例においては、プローブ保持凹所310は、相補的な、その中に対応するプローブ304をぴったり受け入れ、図4に示されるように、(例えば、トランスデューサ400内に実装するために)テスト装置102のプローブ304へ、プローブ受け部306から回転を伝達するように構成された正方形あるいはひし形形状の凹所形状、卵形などを有する。図6Aに示されるプローブ保持凹所310は、その中にプローブの先端を受け入れるサイズと形状をしている。従って、プローブの実装端は、テスト装置102のトランスデューサ400の対応するソケット内への実装のために、プローブ保持凹所310から外に延伸する。
図6Aに更に示されるように、プローブ受け部306は、1以上のフランジ606と、フランジ606の間に伸びるネック608を含む。一例においては、ネック608と協働する1以上のフランジ606は、扱い面604を提供する。一例においては、扱い面604は、複数のプローブ受け部306の間に反映する(mirrored)合致する扱い面である。扱い面604は、これによって、図3に示されるプローブマガジン120の扱いプロング301によって、容易に、相互フィット及び相互作用される。従って、複数の異なるプローブ304(サイズ、形状などが異なる)は、プローブ受け部306によって保持され、そして、図3に示されるように、扱いプロング301によって、合致するプローブアセンブリステーション300に保持される。プローブ受け部306は、扱い面604によって、プローブアセンブリステーション300に保持される。扱いプロング301と扱い面604は、更に、1以上のプローブ変更ツール128に対し、プローブ受け部306(及びプローブ304)を配置するのに用いられる。例えば、図1に示されるように、プローブマガジン120は、マガジンアクチュエータ122によって移動され、あるいは、正しい位置に保持され、ステージアクチュエータ114は、中にプローブ受け部306とプローブ304を有するプローブアセンブリの1以上と整列するように、プローブ変更ツール128を移動する。プローブ受け部306のプローブ変更ツール128との整列と結合の後、その上にプローブ変更ツール128を含むプローブマガジン120あるいは、サンプルステージ面112は、プローブ受け部306をプローブアセンブリステーション300から離脱し、その後、テスト装置102へのプローブ304の実装を可能とするために、扱いプロング301に対して移動される。
図6Bは、プローブ受け部306の対向するソケット面602を示す。ソケット面602は、ソケットフィッティング308を含む。図示されるように、ソケットフィッティング308は、オプションの整列ピン612と複数のドライブフランジ614を含む。プローブ受け部306は、一例では、プローブマガジン120内での保持のためのサイズと形状をした複数のプローブ受け部306の一つである。ソケットフィッティング308は、例えば、ここで、以前に記述したように、プローブ変更ツールの受け部ソケット206を有する、プローブ変更ツール128との合致するインタフェースを提供する。動作中、プローブマガジン120のプローブ受け部306は、プローブ変更ツール128の受け部ソケット206と整列される。一例では、プローブ変更ツール128は、プローブ受け部306と整列するように移動され、これによって、整列ピン612を受け部ソケット206と整列する。他の例においては、プローブマガジン120は、プローブ変更ツール128に対して、移動される。あるいは、受け部ソケット206を整列ピン612と整列するための、プローブ変更ツール128とプローブマガジン120の移動のある組み合わせがある。整列ピン612が、受け部ソケット206と整列されるので、プローブ受け部306とプローブ変更ツール128の間の仰角は、整列ピン612を受け部ソケット206内に配置するために減少される。プローブ受け部306が受け部ソケット206内に配置されるので、ドライブフランジ614は、自然に、受け部ソケット206の対応する溝に落ち込むか、あるいは、受け部ソケット206の対応する溝内への、ドライブフランジ614の受け入れを促進するように構成された1以上のフィーチャを有するかのいずれかである。例えば、ドライブフランジ614は、受け部ソケット206内のプローブ受け部306の受け入れを保証するように構成され、他の例では、ドライブフランジ614(及び、オプションとして、整列ピン612)が磁気的であり、それによって、受け部ソケット206の対応する鉄製部分(受け部ソケット206の底あるいはその中における鉄製部分)へと、それら自体に自然にバイアスをかけるように構成された、1以上の傾斜、テーパなどを含む。磁気ドライブフランジ614は、更に、プローブ変更ツールの回転と、ツール128のアセンブリと、例えばプローブマガジン120とテスト装置102との間のプローブアセンブリ302(例えばプローブ304および受け部306)の移動の間、プローブ受け部306を、受け部ソケット206と、プローブ変更ツール128(単一の密着性のユニットとして)へと保持する。
整列ピン612及びドライブフランジ614を含むソケットフィッティング308は、プローブ変更ツール128に対して、プローブ受け部306及び、対応して、ここに収容されたプローブ304(及び、プローブ受け部306と、プローブ変更ツール128に結合されたプローブ304がトランスデューサに整列されるときの、トランスデューサ400)の信頼性のある整合した配置を提供するよう協働する。従って、プローブ変更ツール128とトランスデューサ400に対するプローブ304の整列外れは、プローブ変更アセンブリ118と共に用いられるとき、ソケットフィッティング308の受け部ソケット206への合致した相互フィッティングによって実質的に最小化される。従って、プローブ受け部306、受け部によって提供される共通のインタフェース、対応するプローブ保持凹所310内に受け入れられるプローブ304により、プローブ変更アセンブリ118は、テスト装置102などの単一の装置からの、異なるサイズと形状を有する様々なプローブを実装し、取り外すように構成される。様々なプローブ形状間の整列外れは、対応する合致するソケットフィッティング308を有する合致するプローブ受け部304を用いることにより実質的に防止され、これにより、プローブ変更ツール128との共通インタフェースを提供する。
図7は、プローブ変更アセンブリ704の他の例を含む装置アセンブリ700の他の例を示す。装置アセンブリ700のコンポーネントの少なくとも幾つかは、図1で以前に示し、ここで記述した装置アセンブリ100のコンポーネントと同様である。例えば、装置アセンブリ700は、装置アセンブリ基盤116を含む。サンプルステージアセンブリ110は、装置アセンブリ基盤116に結合され、アセンブリ110のサンプルステージ面702は、1以上のステージアクチュエータ114によってアセンブリ基盤116に結合される。一例では、ステージアクチュエータ114は、例えば、サンプルステージ面702の「x」、「y」、「z」移動などの、1以上の移動の軸を提供する。更に他の例においては、ステージアクチュエータ114は、装置アセンブリ700の残り部分(例えば、テスト装置102を含む)に対してサンプルステージ面702を回転するように構成された回転可能(θ)作動ステージを含む。
図7に更に示されるように、装置アセンブリ700は、装置アセンブリ基盤116に結合されたテスト装置102を含む。図7に示されるように、装置アセンブリ基盤116は、サンプルステージ面702に対して、テスト装置102を(例えば、主装置マウント上に)配置するように、サンプルステージアセンブリ110の上部に渡って(アーチとして)延伸する。一例では、テスト装置102は、サンプルステージ面702上に配置される1以上のサンプルに対してプローブを移動するように構成されたトランスデューサを含む。例えば、テスト装置102は、インデンテーション、押し(圧縮負荷)、引っ張り(張力負荷)、引っかき、電気特性テストなどを含むが、これらには限定されない1以上のテストスキームのために構成される。一例では、テスト装置102は、テスト装置102から延伸し、サンプルステージ面702上のサンプルをテストするように構成されたプローブに結合した、図4に示されるトランスデューサ400などのトランスデューサを含む。図7に示される例においては、オプションの光装置104は、テスト装置102に隣接して提供される。光装置104は、サンプルステージ面702上に配置されたサンプル上のテスト位置を特定するための視覚手段を提供する。光装置104とテスト装置102(テスト装置のプローブ)との間の間隔は、既知の距離である。従って、テスト位置が、光装置104によって特定されると、テスト装置102あるいはサンプルステージ面702の1以上は、光装置104に対して移動され、従って、テスト装置102を、特定されたテスト位置に整列する。
図7に更に示されるように、装置アセンブリ700は、プローブ変更アセンブリ704などの装置変更アセンブリを含む。図示されるように、プローブ変更アセンブリ704は図1において、以前に図示し、記述した、プローブ変更アセンブリ118でも見られる少なくとも幾つかのコンポーネントを含む。例えば、プローブ変更アセンブリ704は、装置アセンブリ基盤116(例えば、テスト装置102用の装置マウント)と結合されるプローブマガジン706を含む。一例では、プローブマガジン706は、装置アセンブリ基盤116に静的に搭載され、これによって、1以上のプローブ変更ツール128を含む、プローブ変更アセンブリ704の残り部分に対して、望ましい位置に保持される。他の例においては、プローブマガジン706は、図1に示されるマガジンアクチュエータ122などの専用プローブアクチュエータを含む。マガジンアクチュエータ122は、プローブ変更ツール128に対するプローブマガジン706の配置を可能とする。プローブマガジン706は、少なくとも幾つかの点で、図3に示されるプローブマガジン120のプローブアセンブリステーション300に同様な複数のプローブアセンブリステーションを含む。例えば、アセンブリステーションのそれぞれは、ここに受け入れられるプローブを有するプローブ受け部を含むプローブアセンブリを保持するように構成される。
図7に更に示されるように、プローブ変更アセンブリ704は、プローブマガジン706と共に、サンプルステージ面702とテスト装置102に対して、プローブ変更ツール128を移動する1以上の機構を含む。例えば、図示されるように、プローブ変更アセンブリ704は、移動可能アーム(例えば、伸縮アーム708)及び、伸縮アーム708の端に提供される1以上のプローブ変更ツール128を含む。ここに後に説明するであろうように、一例においては、プローブ変更ツール128は、実質的に同一である。例えば、プローブ変更ツールのそれぞれは、取り外し回転と共に、実装回転の一つ、あるいは、両方を提供するように構成される。他の例においては、プローブ変更ツール128の一つは、取り外し回転を提供するように構成され、プローブ変更ツール128の他方は、実装回転を提供するように構成される。一例では、実装回転は、テスト装置102に結合されるプローブに制限されたトルクを印加し、これによって、中のキャパシタなどの任意の繊細な電子装置を含む、テスト装置102の過大トルクを防止する。
動作中、伸縮アーム708は、プローブマガジン706とテスト装置102に対する、プローブ変更ツール128の配置を可能とする。言い換えると、伸縮アーム708は、プローブ変更ツール128と、プローブマガジン706とテスト装置102の間で、プローブ変更ツール128に結合されるプローブアセンブリを移動する機構を提供する。
ここに記述されるように、一例では、伸縮アーム708は、アーム基盤と伸縮アーム708との間に結合されるアクチュエータを有するアーム基盤に対して、移動可能である。他の例においては、受動的素子が、伸縮アームの動きを促進するために、伸縮アームに含まれる。例えば、一例では、伸縮アームは、アーム突起を含む。突起アンカーは、(装置アセンブリ基盤116に結合された)装置アセンブリ700の残り部分に提供される。アーム突起は、伸縮アーム708と、その上のプローブ変更ツール128の移動が望まれるときに、突起アンカーと結合される。図7に示される図において、伸縮アーム708は、実質的に引き込まれ、あるいは、取り込まれた位置において提供されている。図示されているように、プローブ変更ツール128は、サンプルステージ面702に重ね合う位置から離れて配置される。従って、サンプルステージ面702の使用可能面積は、プローブ変更ツール128の取り込みによって最大化される。テスト装置102へのプローブの取り外し、あるいは、実装が望まれるときは、伸縮アーム708は、プローブマガジン706とテスト装置102へのアクセスを提供するために、(例えば、サンプルステージ面702の一部の上部に渡って)展開される。
図8は、展開された構成における、プローブ変更アセンブリ704を示す。伸縮アーム708は、(伸縮アームに結合されたアーム基盤を含む)プローブ変更アセンブリ704の残り部分に対して、展開される。示されたように、プローブ変更ツール128の一つは、テスト装置102のプローブ800と整列される。図8に更に示されるように、伸縮アーム708は、サンプルステージ面702の一部に渡って展開される。つまり、その上のプローブ変更ツール128を含む伸縮アーム708の一部は、サンプルステージ面702の一部と共に延伸し、あるいは、これと整列される。サンプルステージ面702の一部の上部に渡って、プローブ変更アセンブリ704を設けることによって、装置アセンブリ700の全体のフットプリントは最小化される。例えば、プローブの取り外しと実装が望まれるならば、伸縮アーム708とプローブ変更ツール128を含むプローブ変更アセンブリ704の一部は、必要に応じて、サンプルステージ面702の上部に渡って配置され、これによって、テスト装置102に対しプローブを取り外し及び実装をすることを可能とする。プローブの実装と取り外しがもう望まれないならば、例えば、プローブのテスト装置102への実装及び較正の後、伸縮アーム708は、図7に示される構成に取り込まれる。従って、サンプルステージ面702は、完全に現れ、これによって、サンプルステージ面702の実質的に全体への、テスト装置102によるアクセスを可能とする。
図9Aは、プローブ変更アセンブリ704のアームアセンブリ901の一例を示す。示されるように、アームアセンブリ901は、アーム基盤900に移動可能なように(伸縮するように)結合される伸縮アーム708を含む。キャリッジ904は、アーム基盤900と伸縮アーム708の間の移動インタフェースを提供する。キャリッジ904は、オプションとして、アーム基盤900に沿って提供される1以上のキャリッジレール906に沿って、伸縮アーム708と共に移動可能である。ここに例において記述されるように、伸縮アーム708は、キャリッジ904からプローブ変更ツール128へと延伸する長尺梁と共に示されている。他の例においては、伸縮アーム708は、複数部品アームである。伸縮アーム708のそれぞれの部品は、独立に(例えば、専用アクチュエータによって)、あるいは、ジグザグ伸縮の方法で延伸する複数部品アームのように、ユニットとして移動する。
ここに記述されるように、一例では、伸縮アーム708は、引っ張り突起910と共に提供される。一例では、引っ張り突起910は、プローブ変更ツール128に隣接した伸縮アーム708の端において提供されるポストを含む。図9Aにおいて示されるように、引っ張り突起910は、突起アンカー912の対応する部分内に受け入れられる。図7及び8に示されるように、突起アンカー912は、装置アセンブリ700の一部に結合される。例えば、突起アンカー912は、装置マウントに結合され(また、テスト装置102に結合され)、突起アンカーは、装置アクチュエータ106によって移動可能である。他の例においては、突起アンカー912は、装置アセンブリ基盤116と結合する。装置アクチュエータ106と結合した突起アンカー912により、突起アンカー912は、引っ張り突起910に対し、垂直に(例えば、上下に)移動可能で、突起アンカー912を、引っ張り突起910の周りに配置する。
更に他の例においては、アームアセンブリ910は、伸縮アーム708とアーム基盤900の間に結合されるアームアクチュエータ(図9Aにおいて点線で示される)を含む。一例においては、アームアクチュエータ908は、伸縮アーム708の漸進的で精細な動きを提供するように構成され、これによって、プローブマガジン706とテスト装置102の1以上に対する、プローブ変更ツール128の正確な配置を行う。例えば、一例においては、アームアクチュエータ908は、アーム基盤900に対して、伸縮アーム708(例えば、アームと結合されたキャリッジ904)を少しずつ動かす、あるいは、漸進的に移動させるように構成された圧電アクチュエータを含むが、これには限定されない。
図9Aに更に示されるように、アームアセンブリ901は、オプションの、ステージインタフェース902を含む。アームアセンブリ901が、サンプルステージアセンブリ110に結合される場合、ステージインタフェース902は、アセンブリ901とアセンブリ110との間の堅固な結合を提供する。一例では、ステージインタフェース902は、サンプルステージアセンブリ110に対し、アーム基盤900を柔軟に結合し、これによって、例えば、ステージアクチュエータ114の動作を介して、サンプルステージアセンブリ110とアームアセンブリ901との間の動きの正確な対応を保証するよう構成された堅固な結合を保証するために、1以上のピン、ファスナー、相互フィッティング、バヨネットなどを含む。つまり、一例において、サンプルステージアセンブリ110のステージアクチュエータ114は、プローブマガジン706とテスト装置102に対する展開されたプローブ変更ツール128の移動と共に、取り込まれた位置及び展開された位置の間での伸縮アーム708の移動を促進するために、一体のアセンブリとしてのアームアセンブリ901とサンプルステージ面702の移動を提供する。
プローブ変更アセンブリ704のアームアセンブリ901の動作が、図9A及び9Bに示されている。伸縮アーム708は、図9Aにおいて取り込まれた位置に、図9Bにおいては展開された位置に示されている。図9Aに示されるように、引っ張り突起910は、突起アンカー912内に受け入れられる。ここで、以前に記述したように、一例においては、装置アセンブリ700の装置アクチュエータ106は、引っ張り突起910の上部まで、突起アンカー912(例えば、中に穴を含む)を下降し、アンカー912内に引っ張り突起を配置する。他の例においては、例えば、サンプルステージアセンブリ110の「z」アクチュエータなどのステージアクチュエータ114は、引っ張り突起910を、突起アンカー912で受け入れられるように上昇する。突起アンカー912と引っ張り突起910の間の結合(これらのフィーチャの相互フィッティングを介して)の後、サンプルステージアセンブリ110のサンプルステージ面702は、ステージアクチュエータ114と共に移動される。つまり、図7に示されるように、サンプルステージ面702は、例えば、右から左のページに移動され、これによって、伸縮アーム708が突起アンカー912によって静的に保持されている間、アーム基盤900を、対応する方法で移動する。伸縮アーム708は、従って、キャリッジ904によって展開し(移動するアーム基盤900に対しては静的に留まる)、これによって、サンプルステージ面702の少なくとも一部上に延伸するだろう。オプションとして、アームアクチュエータ908により、伸縮アーム708は、アクチュエータ908(例えば、圧電アクチュエータ)の動作により、展開される。
突起アンカー912が伸縮アーム708を移動するのに使われる例を再び参照すると、伸縮アーム708の展開後、突起アンカー912は、突起アンカー912と引っ張り突起910の間の相対的移動(例えば、上昇)によって、引っ張り突起910から離脱される。ステージアクチュエータ114は、そして、展開された伸縮アーム708とその上のプローブ変更ツール128を、プローブマガジン706と(例えば、装置アセンブリ基盤116に結合された)テスト装置102の両方に対して移動するように動作される。例えば、ステージアクチュエータ114は、1以上のプローブ変更ツール128を、プローブマガジン706のプローブアセンブリに整列し、その後、プローブアセンブリを、受け部ソケット206(ドライブキャップ208の一部)において、プローブ変更ツール128に結合する。プローブ変更ツール128は、そして、プローブ変更ツールをテスト装置102に整列するように、(例えば、ステージアクチュエータ114によって)移動される。前述したプローブ変更アセンブリ118と同様にして、受け部ソケット206と、テスト装置102のプローブアセンブリの整列は、プローブアセンブリのプローブのテスト装置102への実装を促進する。例えば、プローブ変更ツールは、プローブを、テスト装置102(例えば、トランスデューサ400)に結合する実装方向にプローブを回転する。オプションとして、プローブ変更ツール128は、テスト装置102への損傷の機会を実質的に最小化するために、テスト装置102におけるトランスデューサに伝達される回転トルクを制限するトルク制限クラッチ(例えば、ここに記述されるクラッチ500)を含む。
図9Bに示される展開された構成の他の例においては、プローブ変更ツール128は、受け部ソケット206に配置される(例えば、プローブ304のない)プローブ受け部306を含み、テスト装置102からプローブを取り出すために用いられる。プローブは、プローブが劣化した、摩耗した、異なる機能のプローブが望まれるなどのとき、テスト装置102から取り出される。そのような例においては、展開された構成おけるプローブ変更ツール128は、テスト装置102に(ステージアクチュエータ114に)整列するように移動され、プローブ変更ツール128は、テスト装置102からの実装方向とは反対の回転でプローブを取り出す。他の例においては、プローブ変更ツール128の他の物は、受け部ソケット206(プローブマガジン706から前に搭載された)に既に配置されたプローブ受け部306内の取替えプローブ304を含む。他のプローブ変更ツール128は、テスト装置102に新しいプローブ304を実装するために、その時点で空のテスト装置102と整列するように、すぐに移動される。
テスト装置102へのプローブ304の取り出しあるいは実装の1以上の完了の後、伸縮アーム708は、取り込まれた位置へ移動される。一例では、突起アンカー912は、引っ張り突起910と整列され、突起と結合される。伸縮アーム708は、アーム基盤900とステージアクチュエータ114を有する伸縮アーム708の間の相対移動によって、取り込まれた位置(図9A参照)に、移動される。伸縮アーム708を取り込み位置に移動した後、突起アンカー912は、引っ張り突起910から離脱される。オプションとして、アームアクチュエータ908は、伸縮アーム708とプローブ変更ツール128を、展開位置から引き込み位置に移動するために用いられる。
図10と11は、装置アセンブリ700の残り部分に対して、展開構成にあるプローブ変更アセンブリ704(例えば、伸縮アーム708)を示す。図10に示されるように、プローブ変更ツール128の一つは、プローブマガジン706に沿って格納されるプローブアセンブリ302に整列される。この構成では、プローブ変更ツール128は、上昇される準備ができており(あるいは、対応するプローブマガジン706が下降される準備ができており)、これによって、プローブアセンブリ302を、ドライブキャップ208の受け部ソケット206と結合する。プローブ800のような既存のプローブは、テスト装置128と結合されているのが示されている。図10に更に示されているように、プローブ変更ツール128は、サンプルステージ面702の上部に渡って展開位置に配置される。ここに記述されるように、サンプルステージ面702に対する、伸縮アーム708とプローブ変更ツール128の共に延伸する配置は、プローブ変更アセンブリ704とサンプルステージアセンブリ110の全体のフットプリントを最小化し、これによって、装置アセンブリ700の全体のフットプリントを最小化する。
一例では、プローブマガジン706、特に、図10に示されるプローブアセンブリ302に対するプローブ変更ツール128の整列は、例えば、サンプルステージ面702に関連したステージアクチュエータ114(図7参照)を含む1以上のアクチュエータによって達成される。図9Aにおいて、以前に図示し、記述したように、アームアセンブリ901は、一例では、ステージインタフェース902によって、サンプルステージ面702と結合され、これによって、プローブ変更ツール128を図10に示されるプローブアセンブリ302に整列するためにステージアクチュエータ114を利用する。他の例においては、伸縮アーム708は、プローブ変更ツール128を、プローブマガジン706と、その中のプローブアセンブリ302と整列するように移動するよう構成された自身の整列アクチュエータ(例えば、x、y、zあるいは回転アクチュエータの1以上)が提供される。
図11をここで参照すると、プローブアセンブリ302が、プローブ変更ツール128の一つと結合した後、プローブ変更ツール128は、テスト装置102と整列するように移動される。オプションとして、プローブ800などのプローブが、既に、テスト装置102に実装されている場合、プローブ変更ツール128の他の物は、図3に示されるような、プローブ受け部306などのプローブ受け部が提供され、既存のプローブをテスト装置102から取り外す。一例では、他のプローブ変更ツール128は、以前に記述したように、(交換プローブ304を有する)プローブアセンブリ302の整列と同様に、プローブ800と整列される。プローブ800は、プローブ受け部306のプローブ保持凹所310などのプローブ保持凹所に結合され、プローブ800をプローブ変更ツール128で取り出す。プローブ変更ツールは、プローブ800を回転して、プローブ800をテスト装置102から離脱する。
既存のプローブ800の離脱後、交換プローブ304を含む他のプローブ変更ツール128は、テスト装置102と(例えば、トランスデューサ400の中央プレートの穴と)整列するように移動され、プローブアセンブリ302は、交換プローブ304を、テスト装置102の極近傍に移動するために、上昇される(あるいは、テスト装置102が下降される)。ここに記述したように、一例において、プローブ変更ツール128は、実装中、プローブ304に、制限されたトルクを提供する。例えば、プローブ変更ツール128は、図5Bに示される、トルク制限クラッチ500を含む。トルク制限クラッチ500は、テスト装置102(繊細なキャパシタをその中に含む)に印加されるトルク量を制限し、これによって、プローブ304の実装が、トランスデューサ400のキャパシタを損傷し得る過大トルクをかけないことを保証する。
プローブ304をテスト装置102に結合した後、プローブ変更ツール128は、テスト装置102(及び、新しく実装されたプローブ304)に対し、下降され、あるいは、別な方法として、テスト装置102が、プローブ変更ツール128に対し上昇される。伸縮アーム708と共に、(空のプローブ受け部306を含む)プローブ変更ツール128は、図9Aに示される取り込み位置に取り込まれる。一例では、アームアクチュエータ908は、伸縮アーム708を展開し、取り込む。更に他の例においては、図9Aに示される、引っ張り突起910と突起アンカー912の組み合わせは、伸縮アーム708を移動するために用いられる。
伸縮アーム708の取り込み位置への取り込みの後、装置アセンブリ700のプローブ変更アセンブリ704は、サンプルステージ面702と整列外れとなり、サンプルステージ面702(サンプルステージ面の全体あるいは、ほぼ全体を含む)は、テスト装置102用にアクセス可能となる。従って、プローブ変更アセンブリ704とサンプルステージ面702は、装置アセンブリ700の機能に依存して、実質的に同一の面積を占める。つまり、テストスキームにおいては、プローブ変更アセンブリ704は、サンプルステージ面702の経路から外れて取り込まれ、テスト装置102によって(完全に)アクセスすることを可能とする。逆に、プローブ変更構成においては、プローブ変更アセンブリ704の伸縮アーム708は、サンプルステージ面702の一部の上に展開され、プローブマガジン706及びテスト装置102にアクセスする。従って、プローブ変更アセンブリ704とサンプルステージアセンブリ110は、同一の制限されたフットプリントを占め、装置アセンブリ700の全体のフットプリントを最小化する。
図12及び13は、装置アセンブリ1200の他の例を示す。ある点では、装置アセンブリ1200のフィーチャは、前述した装置アセンブリ100、700と同様である。例えば、装置アセンブリ1200は、装置アセンブリ1200でテストを行うためにサンプルを保持するように構成されたサンプルステージ面112を提供するサンプルステージアセンブリ110を含む。更に、装置アセンブリ1200 は、一例では、1以上の、装置マウント、装置アクチュエータ106などによって、装置アセンブリ基盤116と結合する。オプションとして、装置アセンブリ基盤116は、サンプルステージアセンブリ110と、図1と図2で、以前に記述し、図示した、ステージアクチュエータ114などの複数のステージアクチュエータ用に基盤を提供する。
図12に更に示されるように、装置アクチュエータ106は、仲介装置マウント1201によって、テスト装置1202を装置アセンブリ基盤116に結合する。テスト装置1202は、図12に示されており、テスト装置1202と共に使用するための複数のコンポーネント装置1206を提供するように構成された装置変更アセンブリ1204を含む。図12に示されるように、装置変更アセンブリ1204は、装置アレイ筐体1210に沿って配置された複数のコンポーネント装置1206を含む。装置アレイ筐体1210は、例えば、圧電アクチュエータのような、オプションの装置展開アクチュエータ1212(あるいは、アクチュエータから延伸する部品)などによって、全体のテスト装置1202と結合する。
装置1206は、一例では、それぞれ、トランスデューサ1214及び関連するプローブ1208のような装置動作機構を含む。従って、装置1206のそれぞれは、コンポーネントプローブ1208に結合したコンポーネントトランスデューサ1214を含む。オプションとして、プローブ1208とトランスデューサ1214は、それぞれの装置1206の間で同一である。他の例においては、プローブ1208あるいはトランスデューサ1214の1以上は、装置1206のそれぞれの間で異なり、これによって、装置アセンブリ1200のテスト装置1202に様々なテスト機能を提供する。異なるコンポーネント装置1206の例においては、装置1206は、使いまわされ(例えば、装置変更アセンブリ1204によって交換され)、装置アセンブリ1200に、対応する複数のテスト機能を提供する。他の例においては、同一のコンポーネント装置1206によって、装置変更アセンブリ1204は、テストプロシジャーが、装置1206によって、連続的に(ほぼ連続的に、を含む)実行されることを保証する。例えば、プローブ1208あるいはトランスデューサ1214の1以上が摩耗し、閾値レベルでの実行が行えなくなるなどすると、その装置1206は、プローブ変更アセンブリ1204によって(例えば、ここに説明した装置展開アクチュエータ1202、ステージアセンブリ110のステージアクチュエータ、などによって)、他のコンポーネント装置1206と交換される。
図12を再び参照すると、装置展開アクチュエータの例が提供される。装置アセンブリ1200は、これらの例示的装置展開アクチュエータの1以上を含む。一例においては、装置変更アセンブリ1204は、全体の装置展開アクチュエータ1212(例えば、装置アレイアクチュエータ)を含む。装置展開アクチュエータ1212は、サンプルステージ面112に向かって、あるいは、これから遠ざかって、装置1206をユニットとして移動させるように構成される。つまり、装置展開アクチュエータ1212は、対応する方法で、装置1206のそれぞれに移動を提供し、これによって、これらのプローブ1208のそれぞれを、サンプルステージ面112に近く、あるいは、これから遠く配置する。
他の例においては、コンポーネント装置1206のトランスデューサ1214は、装置展開アクチュエータの他の例を提供する。例えば、装置展開アクチュエータ1212は、サンプルの極近傍に、装置1206を配置するために用いられ、トランスデューサ1214は、従って、望ましい、あるいは、特定された位置において、サンプルへのテスト動作を実行するために、1以上のプローブ1208を展開するように動作される。つまり、トランスデューサ1214は、他の装置1206(装置アレイ筐体1210と共に)のプローブ1208に対して、サンプルにかみ合うように、コンポーネント装置1206のプローブ1208を移動するように選択的に動作される。
他の例においては、装置展開アクチュエータは、1以上の専用コンポーネント装置展開アクチュエータ1300(図13に示される)を含む。例えば、コンポーネント装置展開アクチュエータ1300は、それぞれ、装置アレイ筐体1210と、複数の装置のそれぞれのコンポーネント装置1206との間に結合される。そのような例においては、コンポーネント展開アクチュエータ1300は、他のコンポーネント装置1206と装置アレイ筐体1210に対して、選択的に展開される。
図13は、図12で以前に示した装置アセンブリ1200の詳細図を示す。図13に示されるように、装置変更アセンブリ1204は、装置アレイ筐体1210に沿って提供される複数のコンポーネント装置1206を有するテスト装置1202を含む。一例において、装置アレイ筐体1210は、装置展開アクチュエータ1212などの全体の装置展開アクチュエータに結合される。装置展開アクチュエータ1212は、一例において、装置マウント1201(例えば、図12に示されるようなプレート)に結合され、装置マウント1201は、装置アクチュエータ106に結合される。オプションとして、装置アクチュエータ106は、装置1206(他の例示的装置展開アクチュエータとして)のそれぞれに粗制御を提供し、これによって、サンプルステージ面112への装置1206の接近を促進し、一方、装置展開アクチュエータ1212(テスト装置1202に関連した)は、サンプルステージ面112への複数の装置1206の接近の精細制御を提供する。
複数の装置1206のそれぞれは、対応するトランスデューサ1214と共に、コンポーネントプローブ1208を含む。トランスデューサ1214とプローブ1208は、協働して、コンポーネント装置1206のそれぞれのテスト機能を実行する。図13に示されるように、少なくとも2つの装置1206は、同一のプローブ1208を有する。これに対し、装置1206の一つ(中央装置)は、異なる構成を有する他のプローブ1208を含む。一例では、プローブ1208は、同一の形状、サイズ、材料を有する一方、他の例においては、プローブ1208は、材料、サイズ、形状などの1以上によって異なる。従って、対応するトランスデューサ1214と異なるプローブ1208を含む装置1206は、それぞれが、それぞれの装置1206の構成に依存して、同一のテスト機能あるいは異なるテスト機能の1以上を提供するように構成される。
図13を再び参照すると、装置展開アクチュエータの複数の例が提供される。例えば、全体的な意味において、装置展開アクチュエータ1212は、複数の装置1206をサンプルステージ面113へと移動するように構成される。言い換えると、装置展開アクチュエータ1212は、装置アレイ筐体1210を移動し、これによって、装置1206のそれぞれをユニットとして移動する。他の例においては、装置展開アクチュエータは、装置1206のそれぞれに関連して、1以上のコンポーネント装置展開アクチュエータ1300を含む。図13に示されるように、コンポーネント装置展開アクチュエータ1300は、装置1206のそれぞれと装置アレイ筐体1210(例えば、圧電アクチュエータなど)の間に結合される。コンポーネント装置展開アクチュエータ1300は、他の装置1206と装置アレイ筐体1210に対し、装置1206のそれぞれを移動するように構成される。
一例では、アクチュエータ106、1212、及び1300は、協調して動作する。テスト装置1202が、粗移動(例えば、装置アクチュエータ106)と精細移動(装置展開アクチュエータ1212)の1以上によって、サンプルステージ面112へ接近した後、装置1206の1以上は、対応するコンポーネント装置展開アクチュエータ1300によって展開される。更に他の例においては、装置展開アクチュエータは、複数の装置1206のそれぞれに関連した1以上のトランスデューサ1214を含む。トランスデューサ1214の一つは、プローブ1208の残り部分に対し、延伸された位置に、プローブ1208の一つを提示するために、静電圧によって動作される。プローブ1208(他のプローブ1208に対して延伸された)は、その後、サンプルステージ面112上に配置されたサンプル上の展開された位置におけるテストプロシジャーを実行する(例えば、トランスデューサ1214における段階的に上昇する電圧が提供されるアクチュエーションにより、あるいは、それぞれの装置展開アクチュエータ1300からの移動により)。
一例においては、装置1206のそれぞれは、光装置104の焦点アクセスに対し、インデックス付けされる。ここに説明されるように、光装置104は、一例では、サンプルの1以上のテスト位置を特定するために用いられる。1以上のアクチュエータ(例えば、サンプルステージアセンブリ110のステージアクチュエータ114)は、光装置(特定されたテスト位置に対応する)の位置の間で、装置1206(例えば、サンプルステージ面112の移動を介して)を相対的に移動させるように動作され、これによって、プローブ1208を、特定されたテスト位置に整列する。選択された装置1206が、特定されたテスト位置に整列された後、装置1206は、装置アレイ筐体1210に対して(例えば、装置1206の残り部分に対して)、展開される。一例においては、コンポーネント装置展開アクチュエータ1300は、装置1206を展開するために用いられる。オプションとして、装置のトランスデューサ1214は、装置1206の残り部分に対し、それぞれのプローブ1208を展開するために用いられる。更に他の例においては、他の装置1206(テスト動作に選択されていない)のトランスデューサ1214は、選択された装置1206の選択されたプローブ1208に対して、選択されていないプローブ1208を引き込むために、例えば、反対電圧で動作される。
装置1206の展開(例えば、プローブの展開)の後、テストプロシジャーが装置1206によって実行される。例えば、プローブ1208は、サンプルを、インデントし、引っかき、引っ張り、圧縮し、電気的特性テストのためにサンプルとかみ合うなどをする。装置1206は、テストを実行し、一方、装置1206の残り部分は、サンプルとは非接触に保持される。
他の例においては、装置1206が、実質的に、相互に同一である(少なくとも2つの装置1206が相互に同一である)とき、
装置変更アセンブリ1204は、摩耗したプローブ1208を1以上、適していない機械応答を提供するトランスデューサ1214などを有する1つの装置から、より新しいプローブ1208あるいは、適切な機械応答を提供するトランスデューサ1214を有する他の装置へ遷移するように適度に動作される。そのような例においては、光装置104によって提供され、以前に摩耗した装置1206と整列したテスト位置は、交換装置1206用のインデックス位置として用いられる。従って、例えば、1以上のステージアクチュエータ114を含む、サンプルステージアセンブリ110は、サンプル上の特定されたテスト位置を新しい(フレッシュな)装置1206に整列するように移動される。新しい装置1206は、特定されたテスト位置をテストし、これによって、装置アセンブリ1200の動作を継続するために用いられる。
以前の装置1206(プローブ1208、トランスデューサ1214)のコンポーネントの1以上が摩耗するに従い、装置1206を遷移により外すことにより、装置アセンブリ1200の継続した装置が維持される。従って、複数の装置1206と装置変更アセンブリ1204を含む装置アセンブリ1200は、装置交換にほとんどあるいは全く遅延無く動作を継続する。装置アセンブリ1200は、動作したままであり、後の時間に(例えば、作業時間後に)、1以上の摩耗したプローブ1208あるいは摩耗したトランスデューサ1214を有する1以上の装置1206が取り替えられる。装置変更アセンブリ1204は、これによって、略連続した使用のための、装置1206のマガジンを提供する。
<様々な注意書きと例>
例1は、装置変更アセンブリを含むことができるような、主題を含むことができ、装置変更アセンブリは:1以上のプローブアセンブリステーションを有するマガジンと;受け部ソケットを含む少なくとも1つのプローブ変更ツールと;マガジンの1以上のプローブアセンブリステーション内に保持され、それぞれが:プローブ保持凹所と、受け部ソケットと相補的フィッティングをするように構成されたソケットフィッティングを含むプローブ受け部と、プローブ保持凹所に受け入れられるプローブとを含み、プローブ保持凹所がプローブに対応するサイズと形状を有しており、プローブ保持凹所は、対応するサイズと形状に基づいて、プローブと相補的フィットを有する、1以上のプローブアセンブリと;を含み、1以上のプローブアセンブリのソケットフィッティングは、少なくとも1つのプローブ変更ツールの受け部ソケットへの相補的フィッティングのための同一のサイズと形状を有し、少なくとも1つのプローブ変更ツールは、相補的フィットに従って、機械的テスト装置からそれぞれのプローブを実装し、あるいは、取り出すように構成されていることを含むことができる。
例2は、例1の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、1以上のプローブアセンブリの少なくとも第1と第2のプローブは、1以上の相互に異なるサイズあるいは形状を有し、第1と第2のプローブ用のそれぞれのプローブ受け部のプローブ保持凹所は、それぞれ第1あるいは第2のプローブとの相補的フィットを提供する相補的サイズと形状を有する、ことを含むことができる。
例3は、例1または2の一つあるいは任意の組み合わせの主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、マガジンが、1以上のプローブアセンブリステーションのそれぞれにおける扱いプロングを含み、1以上のプローブアセンブリのプローブ受け部のそれぞれは、扱いプロングによって扱われるように構成された受け部扱い面を含む、ことを含むことができる。
例4は、例1〜3の一つあるいは任意の組み合わせの主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、マガジンは、自動的に、少なくとも1つのプローブ変更ツールに向かって、及び、これから遠ざかって、1以上のプローブアセンブリを移動するように構成されたマガジンアクチュエータを含む、ことを含むことができる。
例5は、例1〜4の一つあるいは任意の組み合わせの主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、1以上のプローブアセンブリのプローブ受け部のそれぞれのソケットフィッティングは、1以上のドライブフランジを含み、受け部ソケット内に受け入れられるソケットフィッティングにより、プローブ変更ツールは、ドライブフランジを介して、プローブ受け部と、その中に受け入れられるプローブとを回転するように構成されている、ことを含むことができる。
例6は、例1〜5の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、ソケットフィッティングは、1以上の磁気ドライブフランジを含み、1以上の磁気ドライブフランジは、受け部ソケットとの相補的フィットにソケットフィッティングを導き、受け部ソケットとの相補的フィットを保持する、ことを含むことができる。
例7は、例1〜6の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、1以上のプローブアセンブリの少なくとも第3と第4のプローブは、トランスデューサ較正重みであり、トランスデューサ較正重みは、トランスデューサと、少なくとも1つのプローブ変更ツールによって結合されたとき、トランスデューサを較正するように構成された異なる重みを含む、ことを含むことができる。
例8は、例1〜7の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、ステージ受け部フランジを含むサンプルステージ面を含むことができ、少なくとも1つのプローブ変更ツールは、ステージ受け部フランジに沿って結合される。
例9は、例1〜8の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、伸縮アームを含むことができ、少なくとも1つのプローブ変更ツールは、伸縮アームの伸張可能な端近くに結合される。
例10は、例1〜9の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、伸縮アームは、取り込み位置と伸張位置の間で動くことができ、伸張位置では、少なくとも1つのプローブ変更ツールは、サンプルステージ面の一部に重なり、取り込み位置では、少なくとも1つのプローブ変更ツールは、サンプルステージ面から横方向に間隔をあけて配置されていることを含むことができる。
例11は、例1〜10の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、伸縮アームの伸張可能な端は、引っ張り突起を含み、引っ張り突起は、装置に結合される突起アンカーによってアンカリングするように構成されていることを含むことができる。
例12は、例1〜11の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、少なくとも1つのプローブ変更ツールは、トルク制限クラッチを含むことを含むことができる。
例13は、例1〜12の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、少なくとも1つのプローブ変更ツールは、少なくとも実装プローブ変更ツールと取り外しプローブ変更ツールを含み、実装プローブ変更ツールは、実装トルクを提供し、取り外しプローブ変更ツールは、実装トルクよりも大きい取り外しトルクを提供する、ことを含むことができる。
例14は、例1〜13の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、プローブでサンプルをテストするように構成された機械的テスト装置と、その上のサンプルを保持するように構成されたサンプルステージ面とを含むことができ、少なくとも1つのプローブ変更ツールは、伸縮アームの伸張端の近傍に結合される。
例15は、例1〜14の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、装置変更ツールと受け部アセンブリは、受け部ソケットを有する回転可能なツールヘッドを含むプローブ変更ツールと、それぞれのプローブ受け部が:受け部ソケットと相補的フィッティングするように構成されたソケットフィッティングを含むソケット面と、プローブサイズとプローブの形状に対応するサイズと形状を有するプローブ保持凹所を含むプローブ面と、複数のプローブアセンブリステーションを有するマガジンによって扱われるように構成された受け部扱い面と、を含む、複数のプローブ受け部とを含み、複数のプローブ受け部は、少なくとも第1と第2のプローブ受け部を含み、複数のプローブ受け部のそれぞれは、受け部ソケットと相補的フィッティングするための同一のサイズと形状を有するソケットフィッティングを含み、第1のプローブ受け部のプローブ保持凹所は、第1のプローブサイズと形状の相補的フィットを提供するように構成され、第2のプローブ受け部のプローブ保持凹所は、オプションとして、第1のプローブサイズあるいは形状と異なる、第2のプローブサイズと形状を有する相補的フィットを提供するように構成されていることを含むことができる。
例16は、例1〜15の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、ソケットフィッティングは、1以上のドライブフランジを含み、プローブ変更ツールは、ドライブフランジによってプローブとプローブ受け部を回転するように構成され、プローブは、相補的フィットに従って、プローブ受け部とフィットする、ことを含むことができる。
例17は、例1〜16の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、ソケットフィッティングは、1以上の磁気ドライブフランジを含み、1以上の磁気ドライブフランジは、受け部ソケットと整列するようにソケットフィッティングを導き、受け部ソケットと相補的フィットするようにソケットフィッティングを保持する、ことを含むことを含むことができる。
例18は、例1〜17の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、ソケットフィッティングは、受け部ソケット内に相補的フィッティングするように構成されることを含むことができる。
例19は、例1〜18の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、第1と第2のプローブを含むことができ、第1のプローブは、第1のプローブサイズと形状を有しており、第2のプローブは、第1のプローブサイズあるいは形状と異なる第2のプローブサイズと形状を有している。
例20は、例1〜19の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、トランスデューサ較正重みを含む少なくとも第3と第4のプローブを含むことができ、トランスデューサ較正重みは、少なくとも1つのプローブ変更ツールによって、トランスデューサと結合されるとき、トランスデューサを較正するように構成される異なる重みを有する。
例21は、例1〜20の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、プローブ変更ツールは、トルク制限クラッチを含む、ことを含むことができる。
例22は、例1〜21の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、プローブでサンプルをテストするように構成された機械的テスト装置と;その上にサンプルを保持するように構成されたサンプルステージ面と;2以上のプローブアセンブリステーションを有するマガジンと、を含むことができ、複数のプローブ受け部のプローブ受け部のそれぞれは、それぞれのプローブアセンブリステーション内に受け入れられる。
例23は、例1〜22の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、プローブ変更ツールと複数のプローブ受け部のプローブ受け部を、複数のプローブ受け部を格納するマガジンとプローブでサンプルをテストするように構成された機械的テスト装置との間で移動するように構成された1以上のアクチュエータを含ことができ、1以上のアクチュエータは、自動的に、プローブ変更ツールを移動する。
例24は、例1〜23の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、機械的テスト装置の装置の自動的変更のための方法は、マガジンからプローブアセンブリを取除き、プローブアセンブリは、プローブ保持凹所とソケットフィッティングを含むプローブ受け部を含み、プローブ保持凹所は、プローブ保持凹所内のプローブへの相補的フィットを有し、取除くことは:1以上のアクチュエータを含むマガジン内のプローブアセンブリに、プローブ変更ツールを整列し、プローブ変更ツールの受け部ソケットをプローブアセンブリのソケットフィティングに結合し、受け部ソケットは、ソケットフィッティングへの相補的フィットを有する、ことを含み、プローブを機械的テスト装置に実装することは:プローブアセンブリを有するプローブ変更ツールを、1以上のアクチュエータによって、機械的テスト装置と整列し、プローブ変更ツールによってプローブアセンブリを回転し、プローブ変更ツールの回転は、プローブ受け部の回転によって、プローブを、機械的テスト装置との実装構成に回転することを含み;1以上のアクチュエータによって、実装されたプローブと機械的テスト装置から、プローブ変更ツールとプローブ受け部を引き込む、ことを含む、ことを含むことができる。
例25は、例1〜24の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、プローブアセンブリをマガジンから取除くことは:マガジンをプローブ変更ツールまで下降し、下降に従って、ソケットフィッティングを受け部ソケットにフィッティングする、ことを含む、ことを含むことができる。
例26は、例1〜25の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、ソケットフィッティングをフィッティングすることは、ソケットフィッティングのドライブフランジを受け部ソケット内にフィッティングすることを含む、ことを含むことができる。
例27は、例1〜26の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、ソケットフィッティングをフィッティングすることは:磁気ドライブフランジによって、受け部ソケットとの相補的フィットにソケットフィッティングを導き、磁気ドライブフランジによって相補的フィットを保持する、ことを含む、ことを含むことができる。
例28は、例1〜27の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、プローブ変更ツールをプローブアセンブリに整列すること、あるいは、プローブ変更ツールを機械的テスト装置によってプローブアセンブリに整列することの1以上は、サンプルステージ面を移動することを含み、プローブ変更ツールは、サンプルステージ面のステージ受け部フランジに沿って結合される、ことを含むことができる。
例29は、例1〜28の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、プローブ変更ツールをプローブアセンブリに整列すること、あるいは、プローブ変更ツールを機械的テスト装置によってプローブアセンブリに整列することの1以上は、伸縮アームによって、サンプルステージ面上に渡って、プローブ変更ツールを移動することを含む、ことを含むことができる。
例30は、例1〜29の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、プローブ変更ツールを整列することの1以上は、機械的テスト装置の突起アンカーによって、引っ張り突起をアンカリングし、機械的テスト装置を移動して、プローブ変更ツールをサンプルステージ面上に渡って移動させる、ことを含む、ことを含むことができる。
例31は、例1〜30の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、プローブあるいは、プローブ証印からプローブ較正情報を読取り、プローブ較正情報を、マガジンの少なくとも1つのプローブアセンブリステーションと関連付け、関連するプローブアセンブリステーションからのプローブを含むプローブアセンブリの1以上の取除き、あるいは、プローブを実装することにより、プローブ較正情報を用いて、機械的テスト装置のトランスデューサを自動的に較正する、ことを含むことができる。
例32は、例1〜31の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、プローブを実装することは、プローブアセンブリを、トルク制限クラッチを含むプローブ変更ツールによって回転することを含む、ことを含むことができる。
例33は、例1〜32の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、プローブ変更ツールによって、機械的テスト装置から既存のプローブを取り外すことを含むことができる。
例34は、例1〜33の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、プローブ変更ツールは、実装プローブ変更ツールと取り外しプローブ変更ツールを含み、プローブを実装することは、実装プローブ変更ツールを用いて、実装トルクで、プローブアセンブリを回転し、機械的テスト装置から既存のアセンブリを取り外すことは、取り外しプローブ変更ツールによって、実装トルクより大きい取り外しトルクで、プローブアセンブリを回転することを含む、ことを含むことができる。
例35は、例1〜34の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、機械的テスト装置の較正は、プローブ変更ツールによって、第1の較正重みを有する第1の較正プローブを、機械的テスト装置のトランスデューサに実装し;第1の較正重みによって、トランスデューサ応答を測定するために、トランスデューサ較正を実行し;プローブ変更ツールによって、マガジン内の第1に較正プローブを配置し;第2の較正重みを有する第2の較正プローブを、プローブ変更ツールによって、トランスデューサに実装し、第2の較正重みは、第1の較正重みに対し、異なる重みを有し;第2の重みで、トランスデューサ応答を測定するために、トランスデューサ較正を実行し;第1と第2の較正重みによるトランスデューサ応答を予測されたトランスデューサ較正応答と比較し;比較に基づいて、トランスデューサを較正する、ことを含む、ことを含むことができる。
例36は、例1〜35の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、プローブ変更ツールを用いて、第1の較正プローブを機械的テスト装置のトランスデューサに実装することは、第2のプローブ受け部に結合された第1の較正プローブを実装することを含み、第2のプローブ受け部は、プローブ変更ツールの受け部ソケットへの相補的フィットを提供するソケットフィッティングを有し、プローブ変更ツールを用いて、第2の較正プローブを機械的テスト装置のトランスデューサに実装することは、第3のプローブ受け部に結合した第2の較正プローブを結合することを含み、第2のプローブ受け部は、プローブ変更ツールの受け部ソケットへの相補的フィットを提供するソケットフィッティングを有する、ことを含むことができる。
例37は、例1〜36の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、装置変更アセンブリは、装置アレイ筐体と;装置ステーションにおける装置アレイ筐体に沿って結合される複数の装置であって、複数の装置のそれぞれは、プローブ含むことと;複数の装置の1以上の装置に関連した装置展開アクチュエータであって、装置展開アクチュエータは、装置アレイ筐体に対し、少なくとも1つの装置を展開するように構成されていることと、を含む、ことを含むことができる。
例38は、例1〜37の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、装置展開アクチュエータは、装置アレイ筐体に結合された装置アレイアクチュエータを含む、ことを含むことができる。
例39は、例1〜38の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、装置アレイアクチュエータは、サンプルに向かって、複数の装置のそれぞれを一緒に移動するように構成されたz軸アクチュエータを含む、ことを含むことができる。
例40は、例1〜39の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、複数の装置の置のそれぞれは、各装置の各プローブに結合されたそれぞれのトランスデューサを含み、各装置のトランスデューサが展開し、それぞれのプローブは、複数の装置の他の装置のプローブに対し展開される、ことを含むことができる。
例41は、例1〜40の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、複数の装置の装置のそれぞれは、装置のそれぞれの各プローブに結合されるそれぞれのトランスデューサを含む、ことを含むことができる。
例42は、例1〜41の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、装置展開アクチュエータは、複数の装置の複数のトランスデューサを含み、トランスデューサのそれぞれは、複数の装置の他のプローブに対し、それぞれのプローブを展開するように構成される、ことを含むことができる。
例43は、例1〜42の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、装置展開アクチュエータは、装置ステーションにおいて、装置アレイ筐体に沿って結合される複数の装置展開アクチュエータを含み、各装置展開アクチュエータは、複数の装置のそれぞれの装置に関連し、複数の装置の他の装置に対し、それぞれの装置を展開するように構成される、ことを含むことができる。
例44は、例1〜43の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、複数の装置は、少なくとも、第1の装置と第2の装置を含み、第1と第2の装置は異なる、ことを含むことができる。
例45は、例1〜44の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、第1の装置は、第1のトランスデューサに結合された第1のプローブに、力の第1の範囲を提供するように構成された第1のトランスデューサを含み、第2の装置は、第2のプローブに結合された第2のプローブに、力の第2の範囲を提供するように構成された第2の異なるトランスデューサを含み、力の第1と第2の範囲は異なる、ことを含むことができる。
例46は、例1〜45の主題を含むことができ、あるいは、オプションとして、これと組み合わせられることができ、オプションとして、第1の装置は、少なくとも第1のプローブ特性を有する第1のプローブを含み、第2の装置は、第1のプローブ特性とは異なる第2のプローブ特性を有する第2のプローブを含むことができる。
これらの非限定的例のそれぞれは、それ自身で成り立つことができ、あるいは、他の例の任意の1以上と、任意の置換あるいは任意の組み合わせにおいて組み合わせられることができる。
上記詳細な説明は、詳細な説明の一部を形成する添付図面への参照を含む。図面は、例示の方法で、本発明が実施されることができる特定の実施形態を示す。これらの実施形態は、また、ここでは、「例」として参照される。そのような例は、図示され、あるいは、記述されたものに追加した要素を含むことができる。しかし、本発明者は、図示され、あるいは、記述されたそれらの要素のみが提供される例をも考える。更に、本発明者は、ここに図示され、あるいは、記述された特定の例(あるいは、その1以上の側面)あるいは、他の例(あるいは、その1以上の側面)のいずれかについて、図示され、あるいは、記述されたそれらの要素(あるいは、その1以上の側面)の任意の組み合わせ、あるいは、任意の置換を用いた例も考える。
この文書及び、参照によって組み込まれた任意の文書間で、不整合な語法があった場合には、この文書の語法が優先される。
この文書においては、語句「a」あるいは、「an」が、特許文書において一般的であるように、「at least one」あるいは「one or more」の任意の他の例あるいは語法とは独立して、1以上を含むために用いられている。この文書においては、語句「or」は、非排他的、あるいは、「A or B」が、他に示されない限り、「A but not B」、「B but not A」及び、「A and B」を含むことを参照するように用いられている。この文書においては、語句「including 」及び「in which」が、それぞれの語句「comprising」及び「wherein」の一般的な英語の同等語として用いられている。また、以下の請求項においては、語句「including」及び「comprising」は、オープンなものであり、つまり、請求項において、そのような語句の後に羅列されたものらに追加した要素を含む、システム、デバイス、製品、化合物、製剤、あるいは、プロセスが、依然その請求項の範囲に入ると考えられる。更に、以下の請求項においては、語句「first」、「second」、及び「third」などは、単なるラベルとして用いられ、それらの物に、数字的要求を課すことは意図していない。
ここに説明した方法の例は、少なくとも部分的に、マシン実装あるいはコンピュータ実装されることができる。幾つかの例は、電子デバイスを、上記例において記述した方法を実行するように構成するように動作する命令が符号化された、コンピュータ読取り可能な媒体あるいはマシン読取り可能な媒体を含むことができる。そのような方法の実装は、マイクロコード、アセンブリ言語コード、高級言語コードなどのコードを含むことができる。そのようなコードは、様々な方法を実行するためのコンピュータ読取り可能な命令を含むことができる。コードは、コンピュータプログラム製品の一部を形成することができる。更に、一例では、コードは、実行中あるいは他のときなどに、1以上の揮発性有形コンピュータ読取り可能な媒体、非一時的有形コンピュータ読取り可能な媒体、あるいは不揮発性有形コンピュータ読取り可能な媒体に有形に格納されることができる。それらの有形なコンピュータ読取り可能な媒体の例は、ハードディスク、着脱可能な磁気ディスク、着脱可能な光ディスク(例えば、コンパクトディスク、及び、デジタルビデオディスク)、磁気カセット、メモリカードあるいはメモリスティック、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリーメモリ(ROM)などを含むことができるが、これらには限定されない。
上記記述は、例示的であることを意図しており、限定的なことは意図していない。例えば、上記例(あるいは、1以上のそれらの側面)は、相互に組み合わせて用いられることができる。他の実施形態は、上記記述を吟味するとき、当業者によるなどにより、用いられることができる。要約書は、読者が迅速に、技術開示の性質を確かめることができるように、37 C.F.R. §1.72(b)に従って提供される。それは、請求項の範囲あるいは意味を解釈し、あるいは、限定するために用いられないものである、という理解と共に提出される。
また、上記詳細な説明においては、様々なフィーチャが、開示を滑らかにするために、グループ化されることができる。これは、請求されていない開示されたフィーチャが任意の請求項に本質的であることを意図するというようには解釈されるべきではない。むしろ、発明的主題は、特定の開示された実施形態のすべてのフィーチャよりも少ないもののうちに存在することができる。従って、各請求項はそれ自身で、別個の実施形態として成り立ち、以下の請求項は、例あるいは実施形態として、詳細な説明にここに組み込まれ、そのような実施形態は、様々な組み合わせあるいは置換において、相互に組み合わせられ得ることが考えられる。本発明の範囲は、請求項が与えられる均等物の全範囲と共に、添付の請求項を参照して決定されるべきである。