KR100853664B1

KR100853664B1 - 공기압으로 작동되고 전력고장시 해제되는 얇은 형상의도킹모듈

Info

Publication number: KR100853664B1
Application number: KR1020027013407A
Authority: KR
Inventors: 보시브라이언제이.; 레윈네크데이비드더블유.
Original assignee: 테라다인 인코퍼레이티드
Priority date: 2001-02-07
Filing date: 2002-02-04
Publication date: 2008-08-25
Also published as: WO2002063315A1; EP1370878A1; DE60202593D1; JP2004518961A; TW513812B; JP4139224B2; ATE287089T1; US20020106927A1; DE60202593T2; MY134572A; CN1217198C; CN100405566C; KR20030011818A; CN1457431A; US6551122B2; EP1370878B1; CN1595630A

Abstract

시험헤드를 주변장치와 도킹시키기 위한 도킹기구는 공기압으로 작동되는 피스톤(310)으로부터 뻗어있는 래칭기구를 포함한다. 래칭기구는 래치배럴(350), 래치핀(352), 및 바이어싱 스프링(356)을 포함한다. 제 1 유체통로(364)를 거쳐서 래치핀에 유압을 가하면 래치핀이 래칭된 위치로 전진된다. 제 1 유체통로로부터 유압을 해제하면 바이어싱 스프링에 따라 래치핀이 래칭해제된 위치로 후퇴된다. 제 2 유체통로(318)를 거쳐서 피스톤(310)의 표면에 유압을 가하면 래칭기구가 전체로서 후퇴된다. 시험헤드 및 주변장치가 함께 래칭될 때, 이러한 후퇴는 주변장치가 시험헤드에 대하여 당겨내려지게 하고, 따라서 시험헤드와 시험디바이스 사이에 전기적 접속이 형성되게 한다.

유압, 래칭, 도킹, 바이어싱, 피스톤, 래치핀, 볼베어링, 리셉터클, 래치배럴.

Description

공기압으로 작동되고 전력고장시 해제되는 얇은 형상의 도킹모듈{LOW PROFILE PNEUMATICALLY ACTUATED DOCKING MODULE WITH POWER FAULT RELEASE}

본 발명은 일반적으로 자동시험장치에 관한 것이다. 더 상세히는, 본 발명은 피시험 반도체 디바이스의 위치를 결정하는 기계와 자동시험장치를 기계적으로 부착시키는 디바이스에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조자는 여러 생산단계에서 반도체 디바이스를 시험한다. 제조 공정동안, 집적 회로는 단일 실리콘 웨이퍼상에서 대량으로 제조된다. 웨이퍼는 절단되어 다이라 불리는 개개의 집적회로로 된다. 각각의 다이는 프레임으로 로딩되고, 본딩 와이어가 부착되어 다이를 프레임으로부터 뻗어있는 리드선에 접속한다. 그 후 로딩된 프레임은 플라스틱 또는 다른 패키징 재료에 봉합되어 완성된 제품이 된다.

생산 경제상 제조자는 제조공정에서 가능한 빨리 결함있는 컴포넌트를 검출하여 폐기하기를 강렬하게 원한다. 따라서, 많은 반도체 제조자들은 웨이퍼가 절단되어 다이로 되기 전에 웨이퍼 레벨에서 집적회로를 시험한다. 결함있는 회로는 마킹되어 일반적으로 패키징 전에 폐기되고 따라서 결함있는 다이를 패키징하는 비용을 절약한다. 마지막 검사로서, 많은 제조자들은 각각의 완성된 제품을 선적되 기 전에 시험한다.

많은 양의 반도체 컴포넌트를 고속으로 시험하기 위해서, 보통 제조자들은 자동시험장치(ATE 또는 시험기)를 사용한다. 시험 프로그램의 명령에 응답하여, 시험기는 자동으로 입력 신호를 생성하여 집적회로에 인가하고, 출력신호를 모니터링한다. 시험기는 피시험디바이스(DUT)가 결함이 있는지를 판단하도록 출력 신호를 기대응답과 비교한다. 시험기는 고도로 자동화되어 있기 때문에, 단 몇 초만에 수백만의 시험을 행할 수 있다.

통상적으로, 컴포넌트 시험기는 2개의 다른 부분으로 설계되어 있다. "시험헤드"라 불리는 제 1 부분은, 예를 들어, 짧은 전기적 경로가 필수적인 구동회로, 수신회로, 및 다른 회로와 같은, 바람직하게는 DUT에 근접하여 위치한 회로를 포함한다. "시험기 바디"라 불리는 제 2 부분은 케이블을 통하여 시험헤드에 접속되어 있고, DUT에 근접해 있을 필요가 없는 일렉트로닉스를 포함한다.

특수기계가 이동하여 고속으로 연이어 디바이스를 전기적으로 시험기에 접속시킨다. "프로버(prober)"는 반도체 웨이퍼 레벨에서 디바이스를 이동시키는 데 사용된다. "핸들러(handler)"는 패키징된 디바이스 레벨에서 디바이스를 이동시키는 데 사용된다. 시험기에 대해 DUT의 위치를 결정하는 프로버, 핸들러, 및 다른 디바이스는 보통 "주변장치"로서 알려져 있다. 일반적으로 주변장치는 DUT가 시험을 위해 위치결정되는 사이트(site)를 포함한다. 주변장치는 DUT를 고속으로 시험사이트에 공급하고, 시험기는 DUT를 시험하고, 주변장치는 시험사이트로부터 멀리 DUT를 이동시키고, 그래서 또 다른 DUT가 시험될 수 있다.

시험헤드 및 주변장치는 일반적으로 분리된 지지 구조를 갖는 분리된 기계이다. 따라서, 시험이 시작되기 전에 시험헤드 및 주변장치가 함께 부착될 필요가 있다. 일반적으로, 이것은 시험헤드를 주변장치를 향하여 이동시키고, 시험헤드를 주의하여 정렬시키고, 시험헤드를 주변장치에 래칭(latching)시킴으로써 달성된다. 래칭되고 나면, 도킹(docking)기구는 시험헤드와 주변장치를 함께 끌어당겨서, 시험기와 DUT 사이에 전기적 접속을 압축 및 형성하도록 시험헤드 및 주변장치 사이에 스프링-로딩된 접촉을 일으킨다. 시험헤드를 주변장치에 정렬 및 부착시키는 공정은 일반적으로 "도킹"으로서 알려져 있다.

도 1에는 시험헤드를 주변장치에 도킹시키는 종래의 기구가 도시되어 있다. 도 1의 도킹기구는 통상적으로 매사추세츠 보스톤의 테라다인 인코퍼레이티드에 의해 제공되는 Catalyst ^TM 시험시스템과 결합되어 사용된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 도킹기구(100)는 리셉터클(receptacle, 112)에 부착된다. 일반적으로 수 개의 도킹기구(100)가 시험헤드의 상부 가까이 시험헤드의 외부에 부착된다. 도킹기구(100)가 리셉터클(112)과 맞물리게 하는 상보적인 위치에 수 개의 리셉터클이 일반적으로 주변장치에 부착된다. 도 1의 도킹기구(100) 및 리셉터클(112)은 완전히 도킹된 구성, 즉 전기적으로 디바이스를 시험하는 동안 취하는 구성으로 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 도킹기구(100)는 래치배럴(latch barrel, 110) 및 래치배럴(110)내에서 축방향으로 움직이는 래치핀(latch pin, 118)을 포함한다. 4개의 볼베어링(ball bearing, 116)은 래치핀(118)의 둘레 주위에, 래치배럴(110)의 구멍 내에 위치결정되어 있다. 구멍의 바깥쪽 입구는 완전한 원형으로부터 약간 변형되어 있다(도면에서 보이진 않음). 변형된 영역은 볼베어링(116)이 래치배럴(110)로부터 빠지는 것을 방지하는 배리어를 형성한다.

래치핀(118)은 그 길이를 따라서 다른 부분(118a 및 118b)을 갖고, 상기 다른 부분은 다른 직경을 갖는다. 래칭 및 래칭해제하기 위해서, 래치핀(118)은 래치배럴(110)에 대해 전진 및 후퇴(retract)한다. 래치핀(118)이 이동함에 따라, 볼베어링(116)과 접촉하는 래치핀(118)의 부분이 바뀐다. 결과로서, 볼베어링(116)의 방사상 위치가 바뀐다. 예를 들어, 래치핀의 상대적으로 큰 직경을 갖는 부분(118a)이 볼베어링(116)과 정렬하면, 볼베어링은 래치배럴(110)의 중앙으로부터 바깥으로 뻗어가고 래치배럴(110)의 유효 둘레를 증가시킨다. 래치핀(118)의 상대적으로 작은 직경을 갖는 부분(118b)이 볼베어링(116)과 정렬하면, 볼베어링은 자유로워져 안쪽으로 함몰되고 래치배럴(110)의 유효 둘레를 감소시킨다.

리셉터클(112)은 볼베어링(116)이 완전히 후퇴된 때의 래치배럴(110)의 외부 직경보다 아주 약간 더 큰 내부 직경을 갖는 워셔(washer, 114)를 포함한다. 래치배럴(110)에 대한 래치핀(118)의 위치에 의존하여, 볼베어링(116)은 워셔(114) 및 래치배럴(110)이 분리되는 것을 방지하거나, 워셔(114)가 자유로이 래치배럴(110)상에서 슬라이딩되게 한다.

액추에이터(actuator, 120)는 래치핀(118)의 위치를 확립한다. 래치핀(118)은 액추에이터(120)내로 뻗어있는 나사부(보이지 않음)를 갖는다. 액추에이터(120)는 액추에이터(120)에 대해 고정된 위치를 가지며 래치핀(118)의 나사부와 맞물리는 너트(보이지 않음)를 포함한다. 래치핀은 액추에이터(120)내에 구비된 기어 및 모터(보이지 않음)의 제어하에 회전될 수 있다. 회전방향에 의존하여, 래치핀(118)은 액추에이터(120)에 대해 전진 또는 후퇴한다.

도 2A 내지 도 2C에는 도킹기구(100)가 통상의 사용동안에 취하는 다양한 구성이 도시되어 있다. 도 2A에는 래치배럴(110)이 리셉터클(112)내에 삽입되기 전-"래치준비" 구성의 도킹기구(100)가 도시되어 있다. 래치핀(118)은 완전히 후퇴되어 있다. 스프링(도시되지 않음)이 래치핀(118)에 대해 래치배럴(110)상(기부 영역;220)에 윗방향으로의 힘(216)을 발휘하여서, 래치핀(118)으로부터 뻗어있는 탭(210)은 래치배럴(110)의 아래 내부 숄더(214b)에 기대어 있다. 상대적으로 큰 직경을 갖는 래치핀의 제 1 부분(118a)은 볼베어링(116)에 기대어져 있고, 볼베어링(116)은 래치배럴(110)의 구멍을 통하여 부분적으로 돌출해 있다.

도 2B에는 래치배럴(110)이 리셉터클(112; 도시되지 않음)내에 삽입되어 있는 순간에서의 도킹기구(100)가 도시되어 있다. 래치배럴(110)이 리셉터클(112)내로 삽입됨에 따라, 워셔(114)는 볼베어링(116)을 잡고 아랫방향의 힘을 발휘한다.

래치배럴(110)은 그 후 아랫방향으로 밀리고, 볼베어링(116)은 이동되어 래치핀(118)의 상대적으로 좁은 부분(118b)과 접촉하게 된다. 볼베어링은 내부로 함몰되고, 래치배럴(110)은 리셉터클(112)의 워셔(114)를 통하여 들어간다. 볼베어링(116)이 워셔(114)를 클리어하고 나면, 래치배럴(110)은 스프링의 힘(216)에 반 응하여 윗방향으로 튀어오른다. 리셉터클(112)은 그 후 도킹기구(100)에 의해 제자리에 단단히 유지된다.

도 2C에는 래치해제된 구성의 도킹기구(100)가 도시되어 있다. 여기서, 래치핀(118)은 래치핀(118)의 탭(210)이 래치배럴(110)의 내부 윗쪽 숄더(214a)를 누르도록 전진되어 있고, 래치배럴(110)의 베이스(220)는 고정된 스톱(stop, 218)을 누르고 있다. 고정된 스톱(218)은 액추에이터(120)에 대해 고정된 위치를 갖는다. 이러한 구성에 있어서, 래치핀(118)의 상대적으로 좁은 부분(118b)이 볼베어링(216)과 정렬되어 있고, 볼베어링(116)은 자유로이 내부로 함몰되어 있다. 그 후 도킹기구(100)는 자유로이 리셉터클(112)내로 삽입 및 리셉터클로부터 인출될 수 있다.

도 2A 내지 도 2C에서 도시된 구성에 더하여, 래치핀은 또한 도 1에 도시된 것처럼 완전히 도킹된 구성을 취할 수 있다. 완전히 도킹된 구성은 래치핀(118) 및 래치배럴(110)이 액추에이터(120)에 의해 아래로 당겨져 있다는 것만 제외하고는 도 2A에 도시된 구성과 동일하다. 완전히 도킹된 구성은 시험헤드와 주변장치 사이에 더 근접한 접촉을 제공하고, 따라서, 상기한 바와 같이, 스피링-로딩되는 접점(spring-loaded contact)을 압축함으로써 시험헤드와 주변장치 사이에 전기적 접속이 이뤄지게 한다. 도킹기구(100)는 고효율적임이 판명되어 있지만, 그 사용이 덜 매력적이게 하는 장차의 어떠한 응용에 대한 요구를 잘 인식하고 있다. 특히, Catalyst ^TM 시험시스템에서 사용되는 시험헤드보다 상당히 더 큰 시험헤드를 갖는 시험기가 최근 개발되어 오고 있다. 시험헤드의 증가된 크기는 도킹기구가 시험헤드의 사이드로부터 시험헤드의 상부까지 재배치될 것을 필연적으로 요구한다. 그러나, 시험헤드의 상부는 일렉트로닉스 및 다른 컴포넌트로 꽉 차 있어서 도킹기구(100)에 의해 요구되는 수직 공간을 쉽게 수용할 수가 없다.

또한, 래칭기구(100)에 대한 전력이 끊어짐은 래칭기구(100)가 그 위치를 유지하게 한다. 전력이 끊어지면 시험헤드 및 주변장치가 서로 도킹되어 있다면, 조작자는 수동으로 액추에이터(120)에 액세스하여 도킹을 해제하여야 한다. 특히, 조작자는 액추에이터(120)내의 샤프트(122)를 회전시켜-일반적으로 초승달형 렌치(wrench)를 사용하여-액추에이터(120)내의 기어를 수동으로 돌려 래치핀(118)을 이동시켜야 한다. 래칭기구가 그 사이드 대신 시험헤드의 상부에 위치해 있다면, 조작자는 샤프트(122)에 액세스할 수 없을 것이고, 시험헤드는 주변장치로부터 쉽게 도킹해제될 수가 없다.

상기 배경기술을 상기해볼 때, 본 발명의 목적은 종래 도킹기구와 비교하여 수직공간을 거의 필요로 하지 않는 도킹기구를 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전력이 끊어진 경우에 조작자가 도킹해제 상태를 확립하기 위해 직접적인 액세스를 할 필요가 없는 도킹기구를 위한 것이다.

상기 및 다른 목적과 이점을 성취하기 위해서, 주변장치와 시험헤드를 도킹하는 데 적합한 도킹기구는 피스톤 및 중공의 원통형 챔버를 포함한다. 피스톤은 챔버내에서 이동가능하게 배치된 제 1 부분 및 제 1 부분으로부터 챔버의 구멍을 통하여 뻗어있는 제 2 부분을 갖는다. 리셉터클에 부착하는 데 적합한 래치배럴은 피스톤의 제 2 부분에의 개구부로부터 뻗어 있다. 래치핀은 래칭 및 래칭해제 상태를 확립하기 위해서 래치배럴내에 이동가능하게 배치되어 있다. 예를 들어 스프링에 의해 제공되는 바이어싱 힘은 래치배럴에 대한 래치핀의 위치를 래칭해제된 상태로 바이어싱하려고 한다. 액티브 힘을 래치핀에 가함으로써, 래치핀은 래칭된 상태를 확립하도록 래치배럴내에서 바이어싱 힘에 대항하여 이동될 수 있다. 액티브 힘이 제거되면, 예를 들어 전력이 끊어진 때, 바이어싱 힘은 래치핀을 래칭해제된 상태로 복귀시킨다. 유압을 피스톤의 표면에 가함으로써, 피스톤은 챔버에 대해 이동될 수 있고, 챔버에 대한 래치배럴의 뻗침이 변화될 수 있다.

도 1은 리셉터클에 부착되어 있는 종래기술의 도킹기구가 도시된 도;

도 2A 내지 도 2C는 도 1의 도킹기구의 다른 래칭 구성이 도시되어 있는 횡단면도;

도 3은 본 발명에 따라 구성된 도킹기구의 횡단면도;

도 4는 도 3의 도킹기구의 사시도;

도 5A 내지 도 5D는 도 3 및 도 4의 도킹기구의 일련의 래칭 구성이 도시되어 있는 도; 및

도 6A 내지 도 6C는 도 3 내지 도 5의 도킹기구를 사용하여 주변장치와 시험헤드를 도킹하는 것이 순서대로 도시되어 있는 도.

본 발명의 또 다른 목적, 이점, 및 새로운 특징은 이하 설명 및 도면을 고찰함으로써 명백해질 것이다.

도킹기구의 구조

도 3은 본 발명에 따른 도킹기구(300)의 횡단면도이고, 도킹기구(300)의 구조가 상세히 도시되어 있다. 도 4는 동일한 도킹기구(300)의 사시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 도킹기구(300)는 피스톤(310) 및 대체로 원통형의 챔버(312)를 포함한다. 피스톤(310)은 챔버(312)의 내부 영역(314)내에 배치되어 있는 제 1 부분(310a) 및 제 1 부분(310a)으로부터 뻗어있는 제 2 부분(310b)을 포함한다. 제 2 부분(310b)은 챔버(312)의 상부에 있는 개구부를 통하여 챔버(312)의 외부로 일부 뻗어있다. 바람직하게는 챔버(312)는 상부(312a), 및 예를 들어 나사와 같은 패스너(fastener)를 사용하여 상부(312a)에 부착되어 있는 기부(base portion, 312b)를 포함한다.

유체통로(318 및 320)는 피스톤(310)의 상부 및 하부 표면(322 및 324)에 유압을 가하기 위해서, 챔버(312)의 상부(312a) 및 기부(312b)를 통하여 각각 제공된다. 유체통로(318)를 거쳐서 가해진 유압에 반응하여, 피스톤(310)은 아래방향으로 힘을 받아 피스톤의 제 2 부분(310b)이 챔버(312)내로 후퇴되게 한다. 유체통로(320)를 거쳐서 가해진 유압에 반응하여, 피스톤(310)은 윗방향으로 힘을 받아 피스톤의 제 2 부분(310b)이 챔버(312)의 외부로 적어도 일부 뻗게 한다.

유압을 피스톤(310)의 상부 및 하부 표면(322 및 324)에 전달하기 위한 유체로서 바람직하게는, 편리하고 비교적 유지비가 안 드는 이유로 공기가 사용된다. O-링 시일은 유체의 누설을 방지하기 위해서 챔버(312)의 둘레 주위로 위치(326, 328, 330, 및 332)에 제공된다. 공기압은 바람직하게는 대략 80 p.s.i에서 유지된다.

챔버(312)에 대해 피스톤(310)을 이동시키기 위해서는 일반적으로 상당한 힘이 필요하다. 따라서, 바람직하게는 피스톤(310)은 경감(relieved)영역(334 및 336)을 포함한다. 바람직하게는 경감영역은 피스톤(310)의 전둘레 주위에 뻗어있다. 피스톤(310)이 챔버(312)의 상부로 완전히 뻗어 있을 때, 경감영역(332)은 유체통로(318)로부터 가해진 유압이 피스톤의 알려진 표면적에 대하여 작용하도록 보증한다. 피스톤(310)에 가해진 힘은 유압과 표면적의 곱과 같기 때문에, 경감영역(322)의 표면적은 피스톤을 이동시키기 위한 초기 힘으로 이해될 수 있다. 피스톤이 이동되기 시작하고 나면, 피스톤(310)의 전체 상부 표면(322)은 유체통로(318)로부터의 유압에 노출되고, 피스톤 뒤의 힘은 매우 증가한다.

유사한 방식으로, 피스톤(310)이 챔버(312)의 하부에 대어 초기에 위치결정되어 있을 때, 경감영역(334)은 유체통로(320)로부터의 유압이 피스톤을 윗방향으로 이동시키기 위한 기지의 힘을 제공하도록 기지의 표면적에 대하여 초기에 작용하도록 보증한다.

단순하게 만들기 위해서, 바람직하게는 유체통로(318 및 320)는 챔버(312)의 상부 및 기부(312a 및 312b)에 뚫려있는 구멍으로서 각각 제공된다. 바람직하게는 제 1 유체통로(318)는 2개의 구멍, 즉, 챔버(312)의 상부를 통하지 않고 하부로부터 위로 뚫려있는 제 1 구멍(318a), 및 챔버내로부터 대각선으로 뚫려있어 제 1 구멍내로 밀고 들어가 있는 제 2 구멍(318b)을 포함한다. 제 2 유체통로(320)는 단 지 기부(312b)를 통하여 뚫려있는 구멍이다. 구멍(318 및 320)은 압축공기를 유체통로(318 및 320)에 운반하는 종래의 공기 호스 이음쇠(도시되지 않음)와 맞물리는 크기로 되어 있다.

일반적으로, 유압은 제 1 유체통로(318)에 가해져서 피스톤(310)을 챔버(312)내 아랫방향으로 밀어낸다(예를 들어, 주변장치를 시험헤드로 향해 당길 때). 이 단계 동안에, 제 2 유체통로(320)는 바람직하게는 대기압에서 유지된다. 피스톤(310)을 챔버내에서 윗방향으로 밀어내기 위해서, 유압은 제 2 유체통로(320)에 가해지고 제 1 유체통로(318)는 바람직하게는 대기압에서 유지된다.

피스톤(310)의 위치를 제어함으로써, 도킹기구(300)는 주변장치에 대한 시험헤드의 상대적 위치, 즉 시험헤드에 대하여 주변장치가 당겨지는지를 제어한다. 또한, 도킹기구(300)는 주변장치에 부착된 리셉터클(112)과 래치 및 래치해제하도록 도킹기구(300)의 성능을 제어한다.

리셉터클(112)과 래칭 및 래칭해제를 달성하기 위해서, 피스톤의 제 2 부분(310b)은 적어도 하나의 내부 측방향 표면(310b')을 가지는, 중공(hollow)의 대체로 원통형의 영역(340)을 포함한다. 래치배럴(350)은 원통형 영역(340)의 상부에 개구부로부터 뻗어있고, 래치핀(352)은 래치배럴(350)의 중앙을 통하여 축방향으로 뻗어 있어 래치배럴(350)에 대해 위아래로 이동될 수 있다. 도 1을 참조하여 상기된 것과 유사한 방식으로, 래치배럴(350)에 대한 래치핀(352)의 상대적 위치는 래칭 또는 래칭해제 상태가 확립되는지를 판단한다. 볼베어링(도시되지 않음)은 래치배럴(350)의 둘레 주위의 구멍(354)내에 배치되어 있다. 도 1의 도킹기구(100)에서와 같이, 볼베어링과 접촉하는 지점에서의 래치핀의 직경은 볼베어링이 바깥쪽으로 뻗게하여 래칭된 상태를 달성하게 하거나 안쪽으로 함몰되게 하여 래칭해제된 상태를 달성하게 한다.

도 1의 도킹기구와 대비하여, 래치핀(352)은 바람직하게는 길게 늘인 부분(352a) 및 기부(352b)를 포함한다. 바이어싱기구는, 예를 들어 스프링(356)은 래치핀(352)과 래치배럴(350) 사이에 바이어싱 힘을 발휘한다. 바이어싱 힘은 래칭해제된 상태를 달성하려고 하며 래치배럴(350)에 대해 래치핀(352)을 아래방향으로 밀어낸다. 바람직하게는 스프링(356)은 래치핀(352)의 길게 늘인 부분(352a) 주위에 동심적으로 래치배럴(350)의 오픈영역(358)내에 배치되어 있다. 스냅-링(snap-ring, 360)은 래치배럴(350)내에서 래치핀(352)의 위치에 대한 하부한계를 확립하도록 원형 그루브(groove, 362)내에 꼭 맞게 되어 있다.

래치핀(352)을 래치배럴(350)에 대해 윗방향으로 이동시키기 위해서, 유압이 래치핀(352)의 기부(352b)에 가해진다. 편의상, 유압을 공급하는 데 사용데는 유체는 바람직하게는 공기이다. 제 3 유체통로(364)는 챔버(312)의 기부(312b)를 통하여, 바람직하게는 챔버(312)의 기부(312b)를 통하여 뚫린 구멍을 거쳐서 제공된다. 제 1 및 제 2 유체통로(318 및 320)용 구멍에서와 같이, 제 3 유체통로(364)용 구멍은 바람직하게는 종래의 공기 호스 이음쇠와 맞물리는 크기로 되어 있다.

유압이 제 3 유체통로(364)를 거쳐서 가해질 때, 래치핀(352)은 스프링(356)의 바이어싱 힘에 대항하여 윗방향으로 강하게 밀린다. 스프링(356)이 압축되고, 래치핀(352)이 래치배럴(350)내에서 전진하여 래치된 상태를 달성한다. 바람직하 게는 O-링은 유압의 누설을 방지하도록 위치(366)에 제공된다.

제 3 유체통로(364)를 거쳐서 가해진 유압이 해제되면, 원통형 영역(340)의 압력은 대기압에 근접하고, 스프링(356)의 바이어싱 힘은 래치핀(352)을 아랫방향으로 밀어내린다. 래치핀은 바이어싱 힘에 따라 아랫방향으로 이동되어 래칭해제된 상태를 확립한다.

전기전력이 끊어지면, 유압이 대기압으로 떨어진다. 따라서, 압력이 해제될 때와 같은 동일 결과가 연이어 일어난다. 따라서, 래치핀(352)은 바이어싱 힘에 따라 래칭해제된 상태로 이동된다. 따라서, 예를 들어 전력부족으로 인해 야기된 전기전력의 끊어짐은 도킹기구(300)를 래칭해제시킨다. 그 때 시험헤드 및 주변장치는 조작자가 도킹기구에 직접 액세스하거나 특별한 도구를 사용할 필요없이 쉽게 분리될 수 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 공기 압축기(도시되지 않음)는 유압을 전기적으로 작동되는 밸브(즉, 매니폴드(manifold))의 뱅크를 거처셔 제 1, 제 2 및 제 3 유체통로(318, 320, 및 364)로 제공한다. 밸브는 전기 제어 신호에 응답하여 각각 작동한다. 각각의 밸브는 압축기로부터 가압된 입력포트, 배기 입력포트, 및 제 1, 제 2, 및 제 3 유체통로 중 하나에 호스를 거쳐서 결합된 출력포트를 갖는다. 밸브 중 하나에 대한 전기 제어 신호의 인가시에, 밸브는 가압된 입력포트와 출력포트 사이에 공기를 인도하고, 따라서 가압된 공기를 도킹기구(300)의 각각의 유체통로에 제공한다. 전기 제어 신호의 인가해제-또는 전력이 끊어짐-시에 밸브는 가압된 입력포트가 블로킹되고 배기포트가 출력포트에 결합되는 디폴트 상태를 가정한다. 이러한 상황하에서는, 각각의 유체통로에 대기압이 제공된다.

바람직하게는, 래치배럴(350)은 피스톤(310)의 제 2 부분(310b)에 고정적으로 부착되어 있지는 않다. 대신에, 래치배럴(350)은 그 외부 둘레 주위로 뻗어있어 피스톤의 제 2 부분(310b)의 개구부에서 내부 둘레로 뻗어있는 립(lip. 372)과 느슨하게 맞물려 있는 숄더(370)를 갖는다. 보통, 래치배럴(350)은 래치배럴(350)을 윗방향으로 밀어올리는 스프링(356)의 바이어싱 힘에 의해 제자리에 유지된다. 그러나, 래칭 동안에, 리셉터클(112)은 피스톤의 제 2 부분(310b)에 대해 아랫방향으로 래치배럴(352)을 밀어내릴 수 있다.

래치핀(352)이 래칭된(상부) 위치에 있을 때, 래치배럴(350)은 리셉터클(112)내로 삽입될 수 있다. 래치배럴을 리셉터클내로 삽입하는 작용은 리셉터클로 하여금 래치배럴(350)을 래치핀(352)에 대해 아랫방향으로 밀어내게 한다. 래칭해제된 상태는 즉시 확립되고, 래치핀(352) 주위의 볼베어링은 래치핀의 좁은 영역(374) 주위에 안쪽으로 함몰된다. 리셉터클이 볼베어링을 클리어하고 나면, 래치배럴(350)은 윗방향으로 튀어오르고 리셉터클(112)이 제자리에 단단히 유지된 채로 래칭된 상태를 재확립한다.

재료

도킹기구(300)는 바람직하게는 시험헤드의 상부에 장착되어 있고, 리셉터클은 바람직하게는 프로버 또는 핸들러와 같은 주변장치에 부착되어 있다. 시험헤드의 무게를 비교적 작게 유지하기 위해서, 도킹기구(300)의 챔버(312)는 바람직하게는 알루미늄과 같은 경량의 강한 재료로 만들어진다. 강도와 탄성을 위해서, 피스 톤(310)은 바람직하게는 스테인레스 강철이다.

황동의 원통형 삽입물(376)은 피스톤(310)이 챔버(312)내에서 위아래로 이동됨에 따라 피스톤(310) 및 챔버(312)의 벽이 손상되는 것을 방지하기 위해서 바람직하게는 챔버(312)의 상부에 개구부내에 제공된다. 황동 삽입물은 바람직하게는 챔버의 상부(310a)내로 압입되어 있다.

위치(326, 328, 330, 332, 및 366)에 제공되어 있는 O-링은 바람직하게는 고무로 되어있다. 종래의 O-링 그리스는 기밀 시일을 보증하도록 O-링에 가해진다.

스프링(326)은 바람직하게는 완전 압축시 대략 10 lbs의 힘을 제공하는 단순 코일 스프링이다. 스프링의 힘은 래치핀에 대한 압력이 경감될 때 래칭해제된 상태를 확립하도록, 위치(366)에 있는 O-링에 의해 유도되는 시일 항력을 극복할 만큼 충분하여야 한다.

도킹기구의 구성

도킹기구(300)는 성분 컴포넌트가 본질적으로 3가지 방법으로 위치결정되게 한다.

피스톤(310)은 챔버(312)내에서 위 또는 아래에 있을 수 있다;

래치핀(352)은 피스톤(310)의 제 2 부분(310b)내에서 위 및 아래에 있을 수 있다;

래치배럴(350)은 피스톤(310)의 제 2 부분(310b)내에서 위 및 아래에 있을 수 있다.

이들 컴포넌트의 중간 위치(즉, 위와 아래 사이)를 무시하면, 도킹기구(300) 의 가능한 구성은 총 8가지이다. 물론, 4가지는 특히 시험헤드를 주변장치와 도킹하는 문제와 관련이 있다. 이들 구성은 도 5A 내지 도 5D에 도시되어 있다.

도 5A에는 "래치준비" 구성의 도킹기구(300)가 도시되어 있다. 피스톤(310)은 위에 있고(당기어 내려지지 않고), 래치핀(352)은 위에 있고(래칭되어 있고), 래치배럴(350)은 위에 있다. 이러한 구성에 있어서, 도킹기구(300)는 아직 리셉터클내로 삽입되어 있지 않다.

도 5B에는 "래칭" 구성의 도킹기구(300)가 도시되어 있다. 이러한 구성은 래치배럴(350)이 아래 위치에 있다는 것만 제외하고는 도 5A의 래치준비 구성과 동일하다. 래칭 구성은 래치배럴(350)이 리셉터클내로 삽입되는 순간에 확립된다. 리셉터클내의 워셔(도시되지 않음)는 래치배럴이 아래로 밀리고 스프링(356)이 압축되게 하면서 래치배럴(350)내에 볼베어링을 밀어내린다. 워셔가 볼베어링을 클리어하고 나면, 래치배럴(350)은 다시 위로 튀어오른다. 그 후 도 5A의 래치준비 구성이 재확립된다. 이 시점에서, 리셉터클은 래치배럴(350) 주위에 볼베어링 밑에 단단히 유지된다.

도 5C에는 도킹기구(300)가 "당겨져내림" 구성으로 도시되어 있다. 도킹기구(300)는 이미 리셉터클에 래칭되어 있었다. 피스톤(310)은 아래 위치로 작동되어 시험헤드 및 주변장치를 함께 당긴다. 피스톤(310)의 힘은 시험헤드 및 주변장치내의 스프링 접촉에 압력을 가하고, 따라서 시험기가 DUT와 전기적 접속을 하게 한다. 도킹기구는 시험이 완수될 때까지 이러한 구성을 유지한다.

시험이 끝나고 나면, 도킹기구(300)는 도 5D에 도시된 바와 같이 "래칭해제 된" 구성을 취한다. 피스톤(310)은 위쪽 위치로 이동되고(당겨 내려지지 않음), 래치핀(352)은 아래 위치로 이동된다(래칭해제됨). 래칭해제된 구성에 있어서, 시험헤드 및 주변장치는 단지 당겨 떨어뜨림으로써 분리될 수 있다.

우연한 전력 끊어짐의 경우, 도킹기구(300)는 도 5D의 래칭해제된 구성을 취한다. 상기한 바와 같이, 전력 끊어짐은 매니폴드로부터 공급된 압력을 대기압으로 떨어뜨린다. 시험헤드 및 주변장치내의 스프링-로딩된 접점은 주변장치로부터 시험헤드를 밀어내려고 하기 때문에, 스프링-로딩된 접점은 피스톤(310)을 위쪽 위치로 역구동시키려고 한다. 래치배럴(350)내에서, 스프링(356)은 래치핀(352)을 아래 위치로 밀어내리고, 도킹기구(300)는 리셉터클로부터 래칭해제되게 된다.

시험헤드를 주변장치와 도킹하는 순서

도 6A 내지 도 6C에는 도킹기구(300)를 사용하여 시험헤드(610)를 주변장치(612)와 도킹시키는 순서가 도시되어 있다. 이들 도면에는 도킹에 관계되는 모든 컴포넌트가 완전히 도시되어 있지는 않으며 축소하여 도시되어 있다. 대신에, 시험헤드를 주변장치와 도킹시키는 데 관계되는 일반적 원칙을 도시하도록 제공되는 매우 간략화된 도면이다.

도 6A에 도시된 바와 같이, 시험헤드(610)는 한쌍의 도킹기구(300), 한쌍의 외부 정렬 부싱(614), 한쌍의 테이퍼 가이드 포스트(616), 및 한쌍의 DIB(디바이스 인터페이스 보드) 정렬핀(618)을 포함한다. 프로브 타워(probe tower, 620)는 시험헤드내의 DIB(도시되지 않음)로부터 주변장치(612)로 전기적 신호를 전달하기 위해서 시험헤드(610)로부터 뻗어있다. 스프링-로딩된 접촉핀(622)은 주변장치(612)와의 전기적 접속을 확립하기 위해서 프로브 타워(620)로부터 뻗어있다.

주변장치(612)는 시험헤드(610)의 외부 정렬부싱(614)과 맞물리도록 위치결정되어 있는 한쌍의 외부 정렬핀(630)을 포함한다. 리셉터클(632)은 도킹기구(300)로부터 돌출하여 있는 래치배럴(350)을 수용하도록 주변장치(612)의 외부에 위치결정되어 있다. DIB 정렬브래킷(638)내의 DIB 정렬부싱(634)은 주변장치(612)로부터 뻗어있는 내부 정렬핀(636)을 수용한다. 또한, DIB 정렬부싱(634)은 시험헤드(610)로부터 돌출하여 있는 DIB 정렬핀(618)을 수용하는데 적합하도록 되어 있다.

시험헤드 및 주변장치가 도킹을 위해서 처음에 모아질 때, 완벽히 정렬될 필요는 없다. 일반적으로, 시험헤드(610)는 기계 제어하에, 도 6A에 도시된 것처럼, 주변장치(612)에 대해 대략적 위치와 방향으로 이동된다. 대략적 위치와 방향이 확립되고 나면, 조작자는 일반적으로 시험헤드 및 주변장치를 함께 래칭시키도록 수동 제어하에 시험헤드(610)를 이동시킨다.

도 6B에는 함께 래칭시킨 후의 시험헤드(610)와 주변장치(612)의 위치가 도시되어 있다. 외부 정렬핀(630)은 외부 정렬부싱(614)과 맞물려 있고, DIB 정렬핀(618)은 DIB 정렬부싱(634)과 맞물려 있고, 도킹기구(300)는 리셉터클(632)과 맞물려 있다. 스프링-로딩된 접점(622)은 아직 압축되지 않았음을 유의하라.

도킹 순서를 완수하기 위해서, 도킹기구(300)는 당겨져내림 상태(도 5C 참조)로 동시에 작동된다. 도킹기구(300)의 당김 작용은 스프링-로딩된 핀(622)을 압축시켜서 시험헤드(610)와 주변장치(612) 사이에 전기적 접속을 형성시킨다. 그 후 반도체 디바이스의 고속 시험이 개시된다.

이점

상기 설명으로부터, 도킹기구(300)는 시험헤드의 상부 표면내에 쉽게 꼭 맞도록 매우 얇은 형상(low profile)으로 만들어질 수 있음이 명백하다. 따라서, 도킹기구(300)는 시험헤드내의 다른 중요 장비에 상당히 방해가 되지는 않는다. 바람직하게는, 도킹기구(300)는 시험헤드의 상부 표면과 동일 평면상에 놓여있고, 시험헤드의 상부 커버보다 더 두껍지 않다.

도킹기구는 전력손실시에 자동으로 래칭해제됨이 또한 명백하다. 따라서, 조작자가 특수 도구를 사용하여 수동으로 주변장치로부터 시험헤드의 맞물림을 해제할 필요가 없다. 또한 전력손실 후에 조작자가 도킹기구(300)에 물리적 액세스를 할 필요가 없다.

그 외의 이점으로서, 유압을 도킹기구에 운반하는 호스는 도킹기구의 구성에 무관하게 정지 위치에 그대로 있다. 호스의 정지된 위치는 호스의 더 긴 수명을 조장하고 제품의 수명 동안 도킹기구(300)로부터 호스가 맞물림해제될 가능성을 감소시키리라 생각된다.

대체예

상기 바람직한 실시예 및 변형예에 부가하여, 다른 실시 및 변형이 이루어질 수 있다.

예를 들어, 상기 래치핀(352)은 유압에 의해 윗방향으로 작동되고 스프링(356)에 의해 아랫방향으로 바이어싱된다. 택일적으로, 래치핀(352)을 작동 시키고 바이어싱하는데 솔레노이드가 사용될 수 있다. 전력이 솔레노이드에 인가되면, 솔레노이드는 래치핀(352)을 래칭된 위치로 전진시킨다. 전력이 솔레노이드로부터 제거되면, 솔레노이드는 래치핀(352)을 래칭해제된 위치로 후퇴시킨다. 이러한 시나리오에 있어서는, 전력이 제거될 때마다 솔레노이드가 래치핀을 래칭해제된 위치로 복귀시키기 때문에 스프링(356)이 필수적이지는 않다. 래치핀을 이동시키는데 비교적 적은 힘이 요구된다. 따라서, 솔레노이드 및 연관 전자제어회로가 매우 작을 수 있고, 도킹기구(300)의 얇은 형상을 희생시키지 않는다.

바이어싱기구는 스프링(356)으로서 상기되었다. 그러나, 다른 바이어싱기구, 예를 들어, 탄성체, 영구자석, 또는 전력이 제거된 후에 힘을 계속 가하는 다른 기구가 사용될 수 있다.

상기한 바와 같이, 도킹기구(300)는 피스톤(310)을 챔버(312)내의 상부 위치로 복귀시키는데 유압을 이용한다. 일반적으로 (시험헤드와 주변장치내에 스프링-로딩된 접점을 압축하기 위해) 피스톤(310)을 하부 위치로 이동시키는 데에는 큰 힘이 요구되지만, 피스톤(310)을 상부 위치로 복귀시키는 데에는 상대적으로 적은 힘이 요구된다. 따라서, 피스톤(310)을 상부 위치로 복귀시키도록 유압을 가하는 대안으로서, 피스톤(310)에 윗방향의 바이어싱 힘을 가하도록 제 2 바이어싱기구가 사용될 수 있다. 제 1 바이어싱기구와 같이, 제 2 바이어싱기구는 스프링, 탄성체, 또는 영구자석일 수 있다. 다른 대안으로서, 래치배럴(350)에 수동으로 힘을 가함으로써 피스톤(310)은 상부 위치로 단지 당겨질 수 있다. 따라서, 유압 및 제 2 바이어싱기구 둘 다를 피할 수 있다.

유지의 편리와 용이함을 위해서, 도킹기구(300)의 이동 부분에 유압을 가하는 바람직한 유체로서 공기가 상기되었다. 다른 유체, 액체 및 기체 모두 공기 대신 사용될 수 있다. 액체는 일반적으로 기체보다 더 높은 압력에서 송달될 수 있기 때문에, 액체 상태의 유체를 사용하는 것은 실제로 챔버(312)의 크기가 감소되게 하는 이점을 준다. 따라서, 유압을 공급하기 위해 액체를 사용함으로써 도킹기구(300)를 더 작게 할 수 있다.

상기한 바와 같이, 도킹기구(300)의 이동 부분을 작동시키기 위해 정압이 가해진다. 그러나, 당업자에게 알려진 디자인으로 약간만 조정함으로써 부압(진공)이 또한 사용될 수 있다.

바람직하게는, 상기한 바와 같이, 유체 누설을 방지하기 위해 컴포넌트 커플링에서 O-링 그리스와 결합하여 O-링이 사용될 수 있다. 택일적으로, 그리스 없는 O-링이 사용될 수 있다. 다른 대안으로서, O-링이 전적으로 생략될 수 있고 피스톤과 챔버의 디멘션이 밀접하게 매치될 수 있어서, 공기 누설이 허용 레벨로 감소된다(래핑된 시일). 또한 T-시일, 립 시일, 및 다른 탄성 시일이 사용될 수도 있다.

이상 설명에서, 도킹기구(300)는 시험헤드에 부착되고 리셉터클은 주변장치에 부착되어 있다. 택일적으로, 이러한 배열은 역으로 도킹기구가 주변장치에 부착되고 리셉터클은 시험헤드에 부착될 수도 있다.

다른 예뿐만 아니라 각각의 이러한 대체예 및 변형예는 발명자에 의해 의도되었고 즉석 발명의 범위내에 있도록 의도된다. 따라서, 이상의 설명은 예시이며 본 발명은 이하의 청구항의 취지와 범위에 의해서만 제한되어야 함을 이해해야 한다.

Claims

시험헤드를 주변장치와 도킹시키기 위한 도킹기구에 있어서,

래치배럴;

상기 래치배럴내에서 이동가능하게 배치되어 있는 래치핀;

래칭된 상태를 확립하도록 제 1 방향으로 상기 래치핀에 힘을 가하는 포싱기구; 및

래칭해제된 상태를 확립하도록 상기 제 1 방향과 반대 방향인 제 2 방향으로 상기 래치핀에 바이어싱 힘을 가하는 바이어싱기구를 포함하고, 상기 포싱기구는 전력이 끊긴 후에 힘을 발생하지 않고, 상기 바이어싱기구는 전력이 끊긴 후에도 그 힘을 유지하는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 1 항에 있어서, 상기 포싱기구는 래칭된 상태를 확립하기 위해서 상기 래치배럴에 대해 상기 래치핀을 이동시키는 유압을 가하도록 배열되어 있는 유압원을 포함하는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 2 항에 있어서, 상기 바이어싱기구는 상기 래치핀 및 상기 래치배럴에 결합되어 상기 래치핀과 상기 래치배럴 사이에 힘을 발휘하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 1 항에 있어서, 상기 포싱기구는 래칭된 상태를 확립하기 위해 상기 래치배럴에 대해 상기 래치핀을 이동시키는 힘을 가하도록 상기 래치핀에 결합된 솔레노이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 4 항에 있어서, 상기 바이어싱기구는 상기 래치핀 및 상기 래치배럴에 결합되어 상기 래치핀과 상기 래치배럴 사이에 힘을 발휘하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 1 항에 있어서,

중공의 원통형 챔버; 및

상기 챔버내에 이동가능하게 배치되어 있는 제 1 부분 및 상기 제 1부분으로부터 챔버내의 구멍을 통하여 뻗어있는 제 2 부분을 갖는 피스톤을 더 포함하고,

상기 피스톤은 피스톤의 표면에 가해지는 유압에 반응하여 챔버내에서 이동되고, 상기 래치배럴은 피스톤의 제 2 부분의 개구부로부터 뻗어있는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 6 항에 있어서, 상기 피스톤은 피스톤의 하부 표면(324)에 가해지는 유압에 반응하여 상기 제 1 방향으로 이동되고, 상기 피스톤의 상부 표면(322)에 가해지는 유압에 반응하여 상기 제 2 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 6 항에 있어서, 상기 래치핀, 상기 래치배럴, 및 상기 피스톤은 수직축에 대해 모두 동심적으로 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 6 항에 있어서, 상기 피스톤의 제 1 부분은 상부 표면(322)을 갖고, 상기 챔버는 상기 피스톤의 상기 상부 표면에 유압을 제공하기 위한 유체통로를 포함하고, 유체통로에 의해 제공되는 유압은 상기 피스톤의 제 2 부분을 챔버내로 적어도 일부 후퇴시키는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 9 항에 있어서, 상기 유체통로는 챔버내로의 개구부를 갖고, 상기 피스톤의 제 1 부분의 상부 표면은 유압에 의해 챔버내로의 개구부에 결합되는 경감영역을 포함하고, 상기 경감부분은 유압을 피스톤을 이동시키는 데 충분한 힘으로 변환시킬만큼 충분히 큰 표면적을 갖는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 9 항에 있어서, 상기 유체통로를 거쳐서 가해지는 유압의 분산을 방지하는, 피스톤과 챔버 사이의 적어도 하나의 유체 저항 시일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
시험헤드를 주변장치와 도킹시키기 위한 도킹기구에 있어서,

중공의 원통형 챔버;

상기 챔버내에 이동가능하게 배치되어 있는 제 1 부분 및 상기 제 1 부분으로부터 챔버의 구멍을 통하여 뻗어있는 제 2 부분을 갖는 피스톤; 및

주변장치와의 래칭 상태 및 래칭해제 상태를 확립하기 위해서 피스톤의 제 2 부분의 개구부로부터 뻗어있는 래칭기구를 포함하고, 상기 피스톤은 피스톤의 표면에 가해지는 유압에 반응하여 챔버내에서 이동되는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 12 항에 있어서, 상기 피스톤은 피스톤의 하부 표면(324)에 가해지는 유압에 반응하여 제 1 방향으로 이동되고, 상기 피스톤의 상부 표면(322)에 가해지는 유압에 반응하여 상기 제 1 방향과 반대방향인 제 2 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 12 항에 있어서, 상기 피스톤의 제 1 부분은 상부 표면(322)을 갖고, 상기 챔버는 상기 피스톤의 상기 상부 표면에 유압을 제공하기 위한 유체통로를 포함하고, 유체통로에 의해 제공되는 유압은 피스톤의 제 2 부분을 챔버내로 적어도 일부 후퇴시키는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 14 항에 있어서, 상기 유체통로는 챔버내로의 개구부를 갖고, 피스톤의 제 1 부분의 상부 표면은 유압에 의해 챔버내로의 개구부에 결합되는 경감영역을 포함하고, 상기 경감부분은 유압을 피스톤을 이동시키는 데 충분한 힘으로 변환시킬만큼 충분히 큰 표면적을 갖는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 14 항에 있어서, 상기 유체통로를 거쳐서 가해지는 유압의 분산을 방지하는, 피스톤과 챔버 사이의 적어도 하나의 유체 저항 시일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 14 항에 있어서, 상기 피스톤의 제 1 부분은 하부 표면을 갖고, 상기 챔버는 피스톤의 상기 하부 표면에 유압을 제공하기 위한 제 2 유체통로를 포함하고, 유압은 피스톤의 제 2 부분을 챔버 외부로 적어도 일부 전진시키려고 하는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 17 항에 있어서, 상기 제 2 유체통로는 챔버내로의 개구부를 갖고, 피스톤의 제 1 부분의 하부 표면은 유압에 의해 챔버내로의 제 2 유체통로의 개구부에 결합되는 경감영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 12 항에 있어서,

상기 피스톤의 제 2 부분의 개구부로부터 뻗어있는 래치배럴;

상기 래치배럴내에서 이동가능하게 배치된 래치핀;

래칭된 상태를 확립하도록 제 1 방향으로 상기 래치핀에 힘을 가하는 포싱기구; 및

래칭해제된 상태를 확립하도록 제 1 방향과 반대 방향인 제 2 방향으로 상기 래치핀에 바이어싱 힘을 가하는 바이어싱기구를 더 포함하고, 상기 포싱기구는 전력이 끊어진 후에 힘을 발생하지 않고, 상기 바이어싱기구는 전력이 끊어진 후에도 그 힘을 유지하는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 19 항에 있어서,

상기 피스톤의 제 2 부분은 적어도 하나의 내부 측방향 표면(310b')을 갖는 중공의 영역을 포함하고,

상기 래치핀은 유체 저항 시일을 거쳐서 상기 중공의 영역의 적어도 하나의 내부 측방향 표면과 접촉하는 기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 20 항에 있어서, 상기 챔버는 상기 래치핀의 기부에 유압을 제공하기 위한 제 2 유체통로를 갖는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 21 항에 있어서, 상기 래치핀의 기부에 대하여 유압에 의해 가해진 힘은 상기 래치핀을 래칭된 상태로 이동시키는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 22 항에 있어서, 상기 바이어싱기구는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 23 항에 있어서, 상기 래치배럴은 상기 피스톤의 제 2 부분내에 이동가능하게 배치되어 상기 래치배럴의 제 2 부분의 개구부를 통하여 일부 뻗어있는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
제 24 항에 있어서, 상기 스프링은 상기 래치핀과 동축으로 배치되고 상기 래치핀의 기부로부터 상기 래치배럴로 뻗어있어서 상기 래치핀과 상기 래치배럴 사이에 반발력을 발휘하는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
시험헤드를 주변장치와 도킹시키기 위한 도킹기구에 있어서,

중공의 원통형 챔버;

상기 챔버내에 이동가능하게 배치되어 있는 제 1 부분 및 상기 제 1부분으로부터 챔버의 구멍을 통하여 뻗어있는 제 2 부분을 갖는 피스톤; 및

주변장치와의 래칭 상태 및 래칭해제 상태를 확립하기 위한 래칭기구를 포함하고,

상기 피스톤은 피스톤의 표면에 가해지는 유압에 반응하여 챔버내에서 이동되고,

상기 래칭기구는,

상기 피스톤의 제 2 부분의 개구부로부터 뻗어있는 래치배럴;

상기 래치배럴내에서 이동가능하게 배치된 래치핀;

래칭된 상태를 확립하도록 제 1 방향으로 상기 래치핀에 힘을 가하는 포싱기구; 및

래칭해제된 상태를 확립하도록 상기 제 1 방향과 반대 방향인 제 2 방향으로 상기 래치핀에 바이어싱 힘을 가하는 바이어싱기구를 포함하고, 상기 포싱기구는 전력이 끊어진 후에 힘을 발생하지 않고, 상기 바이어싱기구는 전력이 끊어진 후에도 그 힘을 유지하는 것을 특징으로 하는 도킹기구.
시험헤드를 주변장치와 도킹시키는 방법에 있어서,

시험헤드 및 주변장치 중 하나에 부착되어 있는 래치배럴을 시험헤드 및 주변장치 중 다른 하나에 부착되어 있는 리셉터클내로 삽입하는 단계;

래치핀을 리셉터클과 래칭된 위치로 이동시키도록 상기 래치배럴내에 배치되어 있는 래치핀에 이동력을 가하는 단계; 및

상기 래치핀에 이동력과 반대 방향의 바이어싱 힘을 가하는 단계를 포함하고, 상기 이동력은 전력이 끊어진 후에 소멸하고, 상기 바이어싱 힘은 래치배럴내의 래치핀을 리셉터클에 대해 래칭해제된 위치로 이동시키려고 하고, 상기 바이어싱 힘은 전력이 끊어진 후에도 유지되는 것을 특징으로 하는 도킹방법.
제 27 항에 있어서, 시험헤드와 주변장치 사이의 거리를 감소시키도록 래치배럴을 안으로 당기는 단계를 더 포함하고, 상기 단계는 챔버내의 피스톤에 유압을 가하는 단계를 포함하고, 상기 피스톤은 피스톤의 이동이 래치배럴의 이동으로 전환되도록 래치배럴에 기계적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 도킹방법.