JP5735185B2 - プローブ先端加熱アセンブリ - Google Patents
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Description
本出願は、2011年11月14日出願の、発明の名称「PROBE TIP HEATING ASSEMBLY」の、米国特許出願シリアル番号61/559、699号に対して、優先権の利益を主張し、この参照文献の全体は、ここに組み込まれる。
本発明は、エネルギー省によって設定された政府からのサポート(DE-FG02-07ER84812)によってなされた。政府は、本発明について一定の権利を有する。
本文献は、一般に、ミクロンあるいはそれ以下のスケールにおける加熱された機械的テストに関するが、これは、限定的ではない。
例1は、ミクロン以下のスケールでの機械的テスト用に構成された加熱アセンブリに対する主題を含むことができ、加熱アセンブリは、機械的テストシステムのトランスデューサとの結合のために構成されたプローブ先端アセンブリを含み、プローブ先端アセンブリは、ヒータ基盤及び加熱素子を含むプローブ先端ヒータシステムと、プローブ先端ヒータシステムと結合するプローブ先端と、ヒータソケットアセンブリ内でソケットを形成するヨーク及びヒータインタフェースを含むヒータソケットアセンブリとを含み、ヒータ基盤は、ソケット内にスライド自在に受け取られ且つ保持される。
(付記1)
ミクロン以下のスケールでの機械的テスト用に構成された加熱アセンブリであって、
前記機械的テストシステムのトランスデューサとの結合のために構成されたプローブ先端アセンブリを含み、前記プローブ先端アセンブリは、
ヒータ基盤及び加熱素子を含むプローブ先端ヒータシステムと、
前記プローブ先端ヒータシステムと結合するプローブ先端と、
前記ヒータソケットアセンブリ内でソケットを形成するヨーク及びヒータインタフェースを含むヒータソケットアセンブリとを含み、
前記ヒータ基盤は、前記ソケット内にスライド自在に受け取られ且つ保持される、
加熱アセンブリ。
(付記2)
前記ソケットとの前記ヒータ基盤のスライドする受け取り軸は、前記機械的テストシステムの前記トランスデューサの移動軸と平行である、付記1に記載の加熱アセンブリ。
(付記3)
前記ヒータ基盤は、
1以上のフランジとインタフェースプラグとを含み、
前記ヨークは、
1以上のガイドと、
ヨーク基盤とを含み、
前記1以上のフランジと前記インタフェースプラグとは、実装構成において、前記ヒータインタフェースと前記1以上のガイド及び前記ヨーク基盤との間にクランプされる、付記1に記載の加熱アセンブリ。
(付記4)
前記1以上のガイドは、ガイド傾斜とガイド面とをそれぞれ含み、前記ヨーク基盤は、プラグ傾斜と基盤面とを含む、付記3に記載の加熱アセンブリ。
(付記5)
前記ヨークは、前記プローブ先端ヒータシステムと協働して、中間実装構成から実装構成へ前記プローブ先端ヒータシステムを誘導し、
前記中間実装構成において、前記ヒータ基盤の前記インタフェースプラグは、前記ヨーク基盤の前記プラグ傾斜に沿ってスライド自在に噛み合わされ、前記ヒータ基盤の前記1以上のフランジは、前記1以上のガイドの前記ガイド傾斜に沿ってスライド自在に噛み合わされ、
前記実装構成において、前記インタフェースプラグは、前記ヨーク基盤の前記基板面に沿って噛み合わされ、前記ヒータフランジは、前記1以上のガイドの前記ガイド面に沿って噛み合わされる、付記4に記載のプローブ先端アセンブリ。
(付記6)
前記ヒータ基盤は、前記加熱素子と繋がる1以上の電気的接触パッドを有するインタフェースプラグを含み、前記ヒータソケットアセンブリの前記ヒータインタフェースは、前記ソケット内での受け取り及び保持を通じて前記1以上の電気的接触パッドと電気的に繋がる、付記1に記載の加熱アセンブリ。
(付記7)
前記ソケット内にスライド自在に受け取られ且つ保持される前記ヒータ基盤は、前記ソケット内にクランプされる前記ヒータ基盤を含む、付記1に記載の加熱アセンブリ。
(付記8)
前記プローブ先端ヒータシステムの前記加熱素子は、前記ヒータ基盤に対して離して配置される、付記1に記載の加熱アセンブリ。
(付記9)
前記プローブ先端ヒータシステムのアセンブリブリッジは、前記加熱素子を含み、前記アセンブリブリッジは、1以上の前記アセンブリブリッジ及び前記ヒータ基盤よりも小さい断面積を有する1以上の支持コラムを用いて前記ヒータ基盤から距離をあけて配置される、付記8に記載の加熱アセンブリ。
(付記10)
テスト対象物ホルダ及びステージ加熱アセンブリであって、
ミクロン以下のスケールで対象物を機械的にテストするように構成されたトランスデューサを有する機械的テスト計器と結合するように構成されたホルダ基盤と、
ステージプレートを含み前記ホルダ基盤から熱的に分離されるテスト対象物ステージと、
前記テスト対象物ステージ上にありステージ対象物面に隣接するステージ加熱素子であって、前記ステージ対象物面で熱を生成するように構成された前記ステージ加熱素子とを含み、
前記トランスデューサは、前記プローブ先端ヒータシステムを含む前記プローブ先端アセンブリと結合する、
前記テスト対象物ホルダ及び前記ステージ加熱アセンブリと、
前記ステージ加熱素子及び前記プローブ先端ヒータシステムを動作するように構成されたコントローラと、
を含む、付記1に記載の加熱アセンブリ。
(付記11)
前記ヒータソケットアセンブリは、トランスデューサの中心プレート結合フィーチャとの結合ために構成された結合フィーチャソケットを含む、付記1に記載の加熱アセンブリ。
(付記12)
ミクロン以下のスケールでの機械的テスト用に構成されたプローブ先端アセンブリであって、
機械的テストシステムのトランスデューサとの結合のために構成されたヒータソケットアセンブリであって、ソケットを含む前記ヒータソケットアセンブリと、
前記ソケット内での受け取りのために構成されたヒータ基盤と、加熱素子とを含むプローブ先端ヒータシステムと、
前記プローブ先端ヒータシステムと結合するプローブ先端とを含み、前記プローブ先端ヒータシステム及び前記プローブ先端は、前記ソケット内に中間実装構成と実装構成との間に移動可能であり、
前記中間実装構成において、前記ヒータ基盤は、前記ソケットのヨークに沿ってスライド自在に受け取られ、前記トランスデューサのz軸に対する横方向及び回転の移動が抑制され、
前記実装構成において、前記ヒータ基盤は、前記ヨークと前記ソケットのヒータインタフェースとの間に保持される、
プローブ先端アセンブリ。
(付記13)
前記中間実装構成において、前記ヒータ基盤は、前記ヨークの少なくとも3つの個別の傾斜面に沿ってスライド自在に受け取られ、前記少なくとも3つの傾斜面は、前記ヒータ基盤が前記トランスデューサの前記z軸に対して横方向に及び回転して移動することを抑制する、付記12に記載のプローブ先端アセンブリ。
(付記14)
前記中間実装構成において、前記ヒータ基盤は、前記ヨークの少なくとも3つの個別の傾斜面に沿ってスライド自在に受け取られ、前記少なくとも3つの個別の傾斜面は、前記ヒータ基盤を前記実装構成に誘導する、付記13に記載のプローブ先端アセンブリ。
(付記15)
前記3つの個別の傾斜面は、2以上のガイドのガイド傾斜と、ヨーク基盤のプラグ傾斜とを含み、前記プラグ傾斜は、前記ガイド傾斜から凹まれる、付記13に記載のプローブ先端アセンブリ。
(付記16)
前記実装構成において、前記ヒータ基盤は、前記ヒータインタフェースと前記ヨークの少なくとも3つの個別のクランプ面との間にクランプされる、付記12に記載のプローブ先端アセンブリ。
(付記17)
前記3つの個別のクランプ面は、2以上のガイドのガイド面と、ヨーク基盤の基盤面とを含み、前記基盤面は、ガイド面から凹まれる、付記16に記載のプローブ先端アセンブリ。
(付記18)
前記中間実装構成において、前記ヒータインタフェースの1以上の変位可能な接点は、前記加熱素子と結合する前記ヒータ基盤の1以上の対応する接触パッドに向かって付勢され、前記実装構成において、前記ヒータ基盤は、前記ヨークと前記ヒータ基盤の前記1以上の変位可能な接点との間にクランプされる、付記12に記載のプローブ先端アセンブリ。
(付記19)
前記加熱素子は、2以上の支持コラムと、前記2以上の支持コラムによって形成された空隙とによって、前記ヒータ基盤から距離をあけて配置され、前記2以上の支持コラムは、前記加熱素子をその中に有する前記プローブ先端ヒータシステムのアセンブリブリッジの断面積よりも小さい断面積を有する、付記12に記載のプローブ先端アセンブリ。
(付記20)
ミクロン以下のスケールでの機械的テストのために構成されたプローブ先端アセンブリのための使用方法であって、
トランスデューサに結合するために構成されたヒータソケットアセンブリのヨークに沿ってプローブ先端ヒータシステムのヒータ基盤をスライド自在に噛み合わせ、前記ヨークと前記ヒータソケットアセンブリのヒータインタフェースとは、ソケットを形成し、前記プローブ先端ヒータシステムは、前記ヒータ基盤及び加熱素子を含み、プローブ先端は、前記プローブ先端ヒータシステムと結合し、
前記ヨークに沿ったスライド自在な噛み合わせを通じて前記プローブ先端ヒータシステムを前記ソケット中に誘導し、前記誘導することは、前記プローブ先端ヒータシステム及び前記プローブ先端が前記トランスデューサのz軸に対して横方向に及び回転して移動することを抑制することを含み、
前記プローブ先端ヒータシステムが前記ソケット中に誘導された後、前記ヨークと前記ヒータインタフェースとの間に前記ヒータ基盤を保持する
方法。
(付記21)
前記ヒータソケットアセンブリをトランスデューサの中央プレート結合フィーチャと結合することを含む、付記20に記載の方法
(付記22)
前記ヨークに沿って前記ヒータ基盤をスライド自在に噛み合わせることは、前記ヨークの少なくとも3つの個別の傾斜面に沿って前記ヒータ基盤をスライド自在に噛み合わせることを含む、付記20に記載の方法。
(付記23)
前記少なくとも3つの個別の傾斜面に沿って前記ヒータ基盤をスライド自在に噛み合わせることは、2以上のガイドの2以上のガイド傾斜とヨーク基盤のプラグ傾斜とに沿って前記ヒータ基盤をスライド自在に噛み合わせることを含み、前記プラグ傾斜は、前記2以上のガイド傾斜から凹まれる、付記22に記載の方法。
(付記24)
前記ヒータ基盤を保持することは、前記ヨークと前記ヒータインタフェースとの間に前記ヒータ基盤をクランプことを含む、付記20に記載の方法。
(付記25)
前記ヒータ基盤をクランプすることは、前記ヨークの3つの個別のクランプ面を前記ヒータ基盤と噛み合わせることを含む、付記24に記載の方法。
(付記26)
前記ヨークに沿って前記プローブ先端ヒータシステムの前記ヒータ基盤をスライド自在に噛み合わせることは、前記ヨークと前記ヒータインタフェースとの間の前記ヒータ基盤の噛み合わせを通じて前記ヒータインタフェースの1以上の変位可能な接点を変位させることを含む、付記20に記載の方法。
(付記27)
前記ヨークと前記ヒータインタフェースとの間に前記ヒータ基盤をクランプすることは、前記ヨークと前記1以上の変位可能な接点との間に前記ヒータをクランプすることを含む、付記26に記載の方法。
(付記28)
前記ヒータソケットアセンブリの前記ソケットから前記プローブ先端ヒータシステムを取り外すことであって、前記ヨークと前記ヒータインタフェースとの間から前記ヒータ基盤をスライドさせることを含む前記取り外すことを含み、前記ヒータ基盤は、前記ヨークと前記ヒータインタフェースとの間のスライド自在な噛み合わせを通じて前記トランスデューサの前記z軸に対する横方向及び回転の移動を抑制される、付記20に記載の方法。
Claims (12)
- ミクロン以下のスケールでの機械的テスト用に構成されたプローブ先端アセンブリであって、
機械的テストシステムのトランスデューサとの結合のために構成されたヒータソケットアセンブリであって、ソケットを含む前記ヒータソケットアセンブリと、
前記ソケット内での受け取りのために構成されたヒータ基盤と、加熱素子とを含むプローブ先端ヒータシステムと、
前記プローブ先端ヒータシステムと結合するプローブ先端とを含み、前記プローブ先端ヒータシステム及び前記プローブ先端は、前記ソケット内に中間実装構成と実装構成との間に移動可能であり、
前記中間実装構成において、前記ヒータ基盤は、前記ソケットのヨークに沿ってスライド自在に受け取られ、前記トランスデューサのz軸に対する横方向及び回転の移動が抑制され、
前記実装構成において、前記ヒータ基盤は、前記ヨークと前記ソケットのヒータインタフェースと間に保持される、
プローブ先端アセンブリ。 - 前記中間実装構成において、前記ヒータ基盤は、前記ヨークの少なくとも3つの個別の傾斜面に沿ってスライド自在に受け取られ、前記少なくとも3つの傾斜面は、前記ヒータ基盤が前記トランスデューサの前記z軸に対して横方向に及び回転して移動することを抑制する、請求項1に記載のプローブ先端アセンブリ。
- 前記中間実装構成において、前記ヒータ基盤は、前記ヨークの少なくとも3つの個別の傾斜面に沿ってスライド自在に受け取られ、前記少なくとも3つの個別の傾斜面は、前記ヒータ基盤を前記実装構成に誘導する、請求項2に記載のプローブ先端アセンブリ。
- 前記3つの個別の傾斜面は、2以上のガイドのガイド傾斜と、ヨーク基盤のプラグ傾斜とを含み、前記プラグ傾斜は、前記ガイド傾斜から凹まれる、請求項2に記載のプローブ先端アセンブリ。
- 前記実装構成において、前記ヒータ基盤は、前記ヒータインタフェースと前記ヨークの少なくとも3つの個別のクランプ面との間にクランプされる、請求項1に記載のプローブ先端アセンブリ。
- 前記中間実装構成において、前記ヒータインタフェースの1以上の変位可能な接点は、前記加熱素子と結合する前記ヒータ基盤の1以上の対応する接触パッドに向かって付勢され、前記実装構成において、前記ヒータ基盤は、前記ヨークと前記ヒータ基盤の前記1以上の変位可能な接点との間にクランプされる、請求項1に記載のプローブ先端アセンブリ。
- 前記加熱素子は、2以上の支持コラムと、前記2以上の支持コラムによって形成された空隙とによって、前記ヒータ基盤から距離をあけて配置され、前記2以上の支持コラムは、前記加熱素子をその中に有する前記プローブ先端ヒータシステムのアセンブリブリッジの断面積よりも小さい断面積を有する、請求項1に記載のプローブ先端アセンブリ。
- ミクロン以下のスケールでの機械的テストのために構成されたプローブ先端アセンブリのための使用方法であって、
トランスデューサに結合するために構成されたヒータソケットアセンブリのヨークに沿ってプローブ先端ヒータシステムのヒータ基盤をスライド自在に噛み合わせ、前記ヨークと前記ヒータソケットアセンブリのヒータインタフェースとは、ソケットを形成し、前記プローブ先端ヒータシステムは、前記ヒータ基盤及び加熱素子を含み、プローブ先端は、前記プローブ先端ヒータシステムと結合し、
前記ヨークに沿ったスライド自在な噛み合わせを通じて前記プローブ先端ヒータシステムを前記ソケット中に誘導し、前記誘導することは、前記プローブ先端ヒータシステム及び前記プローブ先端が前記トランスデューサのz軸に対して横方向に及び回転して移動することを抑制することを含み、
前記プローブ先端ヒータシステムが前記ソケット中に誘導された後、前記ヨークと前記ヒータインタフェースとの間に前記ヒータ基盤を保持する、
方法。 - 前記ヨークに沿って前記ヒータ基盤をスライド自在に噛み合わせることは、前記ヨークの少なくとも3つの個別の傾斜面に沿って前記ヒータ基盤をスライド自在に噛み合わせることを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記ヒータ基盤を保持することは、前記ヨークと前記ヒータインタフェースとの間に前記ヒータ基盤をクランプすることを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記ヨークに沿って前記プローブ先端ヒータシステムの前記ヒータ基盤をスライド自在に噛み合わせることは、前記ヨークと前記ヒータインタフェースとの間の前記ヒータ基盤の噛み合わせを通じて前記ヒータインタフェースの1以上の変位可能な接点を変位させることを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記ヒータソケットアセンブリの前記ソケットから前記プローブ先端ヒータシステムを取り外すことであって、前記ヨークと前記ヒータインタフェースとの間から前記ヒータ基盤をスライドさせることを含む前記取り外すことを含み、前記ヒータ基盤は、前記ヨークと前記ヒータインタフェースとの間のスライド自在な噛み合わせを通じて前記トランスデューサの前記z軸に対する横方向及び回転の移動を抑制される、請求項8に記載の方法。
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