(57)【要約】【解決手段】  テスター（１５０）と、素材取り扱いユニット（１００）と、テスターを素材取り扱いユニット（１００）に対して位置決めするマニプレーターとを含む半導体試験システムが開示されている。マニプレーターは、素材取り扱いユニットまで車輪を回転させて動かすことができるカートの形態をしている。カートは、素材取り扱いユニット（１００）に取り付けられ、取り扱いユニットに対してテスターを粗く位置決めする。試験ヘッドの主な動きは、素材取り扱いユニットの連結インターフェースに垂直な軸に制約される。しかしながら、ハンドラ近くのコンプライアンスゾーンでは、６自由度までのコンプライアンスのある動きが可能になる。このように、テスター及び素材取り扱いユニット上の整列ユニットは、素材取り扱いユニットに対するテスターの最終的な位置決めを正確に制御することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材取り扱いユニットとテスターを有する型式の自動試験システムにおいて、前記自動試験システムはテスター位置決め器を含んでおり、前記位置決め器は、
ａ）ベース部材と、
ｂ）前記ベース部材に滑動可能に連結されている１つの台と、
ｃ）前記ベース部材と前記台の間に連結されているガイドアッセンブリであって、前記ガイド部材は、制約ゾーンとコンプライアンスゾーンを有しており、それによって、前記ガイドは、前記コンプライアントゾーンよりも前記制約ゾーンにおいて、より多くの自由度に制約を加えるよう構成されているガイドアッセンブリと、を備えている自動試験システム。
【請求項２】
前記ガイドアッセンブリは、
ａ）主軸と、前記主軸に垂直な幅とを有しているスロットと、
ｂ）前記スロット内に伸張する少なくとも１つの柱と、を備えており、
ｃ）前記スロットは、制約ゾーンとコンプライアンスゾーンを有しており、前記スロットの幅は、前記コンプライアンスゾーンの方が大きくなっている、請求項１に記載の自動試験システム。
【請求項３】
前記スロットの幅は、前記制約ゾーンでは前記柱の直径と実質的に等しくなっている、請求項２に記載の自動試験システム。
【請求項４】
前記ベース部材には、前記ベース部材を前記ハンドラに係止するために作られたラッチ機構が設けられている、請求項１に記載の自動試験システム。
【請求項５】
前記ベース部材は、前記素材取り扱いユニットに面する前方部分を有しており、更に、前記前方部分を持ち上げて前記ハンドラの関連ポイントと整列させるための、前記ベース部材の下に配置されているジャッキを備えている、請求項４に記載の自動試験システム。
【請求項６】
前記ハンドラには少なくとも１つの柱が設けられており、前記ラッチ機構はフックを含んでおり、前記フックは、前記ベースの前記前方部分が前記関連ポイントと整列するまで前記フックを滑動させることができるだけの隙間を空けて前記柱を取り囲んでいる、請求項５に記載の自動試験システム。
【請求項７】
ａ）前記ベース部材上に配置されている一式の直線状のレールと、
ｂ）第１表面と第２表面とを有する中間の台であって、前記直線状のレールと滑動可能に係合している前記第１表面上の造形部と、低摩擦表面である前記第２表面とを有している中間の台と、を更に備えており、
ｃ）前記台は、前記中間の台の低摩擦表面と連結している請求項１に記載の自動試験システム。
【請求項８】
前記中間の台は貫通する開口部を有しており、前記ガイドアッセンブリの一部分は、前記開口部を通って突き出している、請求項７に記載の自動試験システム。
【請求項９】
ａ）前記ベース部材から、前記ベース部材と反対方向に伸張している一対のアームと、
ｂ）前記アームに取り付けられている旋回取り付け具と、を更に備えており、前記テスターが前記各アームの前記旋回取り付け具に取り付けられている、請求項１に記載の自動試験システム。
【請求項１０】
前記旋回取り付け具はばねで取り付けられ、コンプライアンスのある運動を作り出している、請求項９に記載の自動試験システム。
【請求項１１】
ａ）前記テスターを前記素材取り扱いユニットに向けて滑動させる段階と、
ｂ）前記テスターを前記素材取り扱いユニットに係止する段階と、
ｃ）前記テスターを前記素材取り扱いユニット近くに移動させ、前記ガイドアッセンブリが前記コンプライアンスゾーンにあるときに、前記テスターを前記素材取り扱いユニットにドッキングさせる段階と、
ｄ）前記素材取り扱いユニットで、半導体デバイスを前記テスターに向ける段階と、
ｅ）前記テスターで前記半導体デバイスを試験する段階と、
ｆ）前記試験結果に基づいて、半導体デバイスを更に処理する段階と、から成る半導体デバイスを製造する方法で用いられる、請求項１に記載の自動試験システム。
【請求項１２】
前記テスター及び前記素材取り扱いユニット上の整列造形部を更に備えており、前記整列造形部は、前記テスターを前記素材取り扱いユニットに係合させ保持するラッチ構造体と、前記テスターを前記素材取り扱いユニットに対して位置決めする表面とを含んでいる、請求項１に記載の自動試験システム。
【請求項１３】
素材取り扱いユニットとテスターを有する型式の自動試験システムにおいて、前記自動試験システムはテスター位置決め器を含んでおり、前記位置決め器は、
ａ）ベース部材と、
ｂ）前記テスターを支持する台と、
ｃ）前記台の運動を、制約ゾーンでは１自由度に制約し、コンプライアンスゾーンでは面内の運動を可能にするための、前記ベース及び前記台に連結される手段と、を備えている自動試験システム。
【請求項１４】
前記手段は、前記コンプライアンスゾーンでは、コンプライアンスを有する並進運動と回転を可能にする、請求項１３に記載の自動試験システム。
【請求項１５】
前記ベース部材を前記素材取り扱いユニットに取り外し可能に固定するラッチを更に備えている、請求項１３に記載の自動試験システム。
【請求項１６】
前記ベース部材に取り付けられている複数のホイールを更に備えていることを特徴とする、請求項１３に記載の自動試験システム。
【請求項１７】
連結インターフェースで係合するテスターと素材取り扱いユニットとを有する型式の自動試験システムを作動させる方法において、
ａ）前記テスターを車輪付カート上に配置する段階と、
ｂ）車輪を回転させ前記カートを前記素材取り扱いユニットまで動かす段階と、
ｃ）前記カートを前記素材取り扱いユニットに取り付ける段階と、
ｄ）前記テスターを前記素材取り扱いユニットに向けて動かすときに、前記テスターの主な運動を、前記連結インターフェースに垂直な方向に制約する段階と、
ｅ）前記テスターを前記素材取り扱いユニットに取り付ける段階と、
ｆ）前記テスターを前記素材取り扱いユニットに向けて、前記テスターと素材取り扱いユニットの整列造形部によって指定されている位置まで動かす間に、前記テスターのコンプライアンスを有する運動を許す段階と、から成る方法。
【請求項１８】
前記コンプライアンスを有する運動を許す段階は、前記連結インターフェースに垂直な面内でのコンプライアンスを有する運動を許す段階を含んでいる、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記カートを前記素材取り扱いユニットに取り付ける段階は、前記カートの一部分を持ち上げて、前記素材取り扱いユニット上の関連ポイントと整列させる段階を含んでいる、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
ａ）前記テスターで半導体デバイスを試験する段階と、
ｂ）前記試験結果に基づいて、前記半導体デバイスを更に処理する段階と、を更に含んでいる、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概括的には、半導体デバイスの製造に関しており、厳密には、自動試験システム内でテスターを素材取り扱いユニットに対して位置決めする機械システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２００２年４月１６日出願の米国仮特許出願第６０／３７３，０６５号の優先権を請求する。
半導体デバイスは、製造する際、通常は製造工程の間に少なくとも１回は試験される。デバイスには、試験の結果に基づいて、更なる処理が施される。試験は、正常に作動するデバイスと正常に作動しないデバイスを分けるのに用いられる。また、試験は、製造工程の別のステージへデータをフィードバックして、正常に作動するデバイスの生産量を増やすよう調整するのに用いることもできる。別の例では、試験の結果は、デバイスを性能のカテゴリ別に分類するのに用いられる。例えば、或るデバイスは、２００ＭＨｚのデータ率では作動するが、４００ＭＨｚのデータ率では作動しない。試験の後、デバイスは、２００ＭＨｚのデバイスとして分類され、４００ＭＨｚのデバイスよりも低価格で販売される。
【０００３】
試験のステージは、試験中のデバイスに物理的な変更を加えるのにも用いられる。メモリ付半導体デバイスの多くは、冗長要素を含んでいる。試験の間に欠陥のあるメモリセルが発見されると、半導体デバイスは、レーザー修理ステーションのような修理ステーションに送られ、そこでデバイスの接続部を再編成して、欠陥セルを切断し、代わりに冗長要素を接続する。
【０００４】
試験は、普通は自動試験装置（ＡＴＥ）で行なわれる。テスターは、デバイスが正常に機能するか否かを判断するのに必要な電気信号を生成して測定する回路を含んでいる。別の素材取り扱い装置が半導体デバイスをテスターへ移す。半導体デバイスが実装された後に試験される場合、素材取り扱い装置は「ハンドラ」と呼ばれることも多い。素材取り扱い装置は、代わりに「プローバ」と呼ばれることもあるが、これは、半導体デバイスがまだウェーハ上にある間に試験するときに使われる。一般に、テスターと素材取り扱い装置は、１つのワークセルに組み立てられ、テスターと素材取り扱い装置の具体的な特性は、試験対象デバイスの種類に基づいて選択される。
【０００５】
半導体の製造では、製作工場の設備が、できるだけ稼働していることが望ましい。設備が稼動していなければ、たとえそれが設備の日常的調整であっても、全体製造工程のコスト効率が下がる。
【０００６】
例えば、殆どのテスターは、多くの異なる種類の半導体デバイスを試験できるように設計されている。異なる半導体デバイスは、異なる大きさと試験ポイント数を有しているので、ＡＴＥは、通常、「デバイスインターフェースユニット」（ＤＩＢ）のような、特定の種類の試験対象デバイスに合わせて構成されているインターフェースユニットを含んでいる。ＡＴＥを特定の種類のデバイスに合わせて構成するために、異なるインターフェースユニットがＡＴＥに装着されている。
【０００７】
通常、インターフェースユニットは、テスターと素材取り扱いユニットの間に配置される。インターフェースユニットを交換するには、テスターと素材取り扱いユニットを分離させる必要がある。従って、ＡＴＥは、通常、テスター用の「マニプレーター」又は「位置決め器」を含んでいる。マニプレーターの１つの例が、米国特許第５，９３１，０４８号「自動試験装置試験ヘッド用マニプレーター」に示されている。同特許のマニプレーターは、テスターが２つの別々の部品、即ち本体と試験ヘッドを有する試験システムと結び付けて説明されている。テスターが２部品であるか、単一ユニット内に入っているかには関係なく、試験対象デバイスをテスター電子機器に向けられるように、テスターの或る部分は、通常、素材取り扱いユニットに対して位置決めされる。
【０００８】
多くの異なる型式の素材取り扱い装置が知られている。異なる型式の素材取り扱い装置は、試験対象デバイスを異なる向きに向ける。例えば、デバイスを垂直面に向けるものもある。水平面に向けるものもある。そのため、マニプレーターは、通常、テスターを多自由度で動かすことができるように作られている。そうすると、素材取り扱いユニットが試験対象デバイスを向ける向きに関係なく、テスターを、素材ハンドラがデバイスを向けるインターフェース領域に隣接して位置決めすることができる。上記の特許第５，９３１，０４８号は、多自由度のマニプレーターの例である。
【０００９】
しかしながら、多自由度にすると、テスターと素材取り扱いユニットを適切に係合するためにテスターとハンドラを整列させるのが難しくなる。テスターを素材取り扱いユニットに取り付けるプロセスは「ドッキング」と呼ばれることもある。ドッキングし易くするため、テスター上の位置決めユニットと取り扱いユニットが用いられる。位置決めユニットの例は、米国特許第５，９８２，１８２号「位置決めモジュールを有する自動試験装置用のインターフェース装置」に示されており、同特許を参考文献としてここに援用する。
【００１０】
米国特許第５，９８２，１８２号の位置決めモジュールは、テスターが取り扱い装置の近くに配置されるときに係合するよう設計されている。係合によって、テスターと素材取り扱いユニットは粗い整列状態になる。テスターと素材ハンドラを一体に押し付けると、位置決めモジュールの形状によって、両構成要素が互いに対して正確に位置決めされる。この特許の好適な実施形態では、位置決めモジュールは、係合するとテスターと素材取り扱いユニットを一体に引き付けることができる線形作動器を含んでいる。
【００１１】
テスターと素材取り扱いユニットとの相対位置を、位置決めユニットの形状によって正確に定めるには、マニプレーターはテスターに過剰な力を掛けてはいけない。従って、好適なマニプレーターは、試験ヘッドを十分に動かすことができるコンプライアンスモードを含んでいる。しかしながら、その運動は、テスターの動きが制御不能になるほど大きくなってはならない。上記米国特許第５，９８２，１８２号に記載されているマニプレーターは、そのようなコンプライアンスに合わせて設計されている。コンプライアンスを有するマニプレーターのもう１つの例は、米国特許第５，９４９，００２号に見出すことができる。
【特許文献１】米国特許第５，９３１，０４８号
【特許文献２】米国特許第５，９８２，１８２号
【特許文献３】米国特許第５，９４９，００２号
【特許文献４】米国仮出願第６０／３７３，０６５号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記背景に鑑み、本発明の目的は、限られた自由度で運動して粗い整列状態を作り出すことができ、且つもっと多い自由度で動いてドッキングのためのコンプライアンスのある動き作り出せる、テスター用のマニプレーターを提供することがである。
【００１３】
そのようなテスターには、ベース部材と、テスターを保持する台とを有するマニプレーターが備えられている。ベースと台は、互いに対して動くことができるが、ガイドアッセンブリが、コンプライアンスゾーンの外側の領域での運動の自由度を制限している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、以下の詳細な説明と添付図面を参照すれば、よく理解頂けるであろう。
本発明は、好適な実施形態では、実装済み部品試験用の素材取り扱いユニットと組み合わせて用いられる。従って、以下の好適な実施形態の説明は、実装済み部品ハンドラを例として使用している。
【００１５】
図１Ａは、そのようなハンドラ１００を示している。ハンドラ１００はインターフェース領域１１０を含んでおり、そこでテスター上の相補的インターフェース領域（図１Ｂの１５０）がハンドラとインターフェースを取る。通常、ハンドラはデバイスインターフェースボード（ＤＩＢ）１１２を含んでいる。ＤＩＢ１０６には、１つの側面上に、試験対象デバイスと電気的接続を形成する膨大な数の接触器が設けられている。接触器は、ＤＩＢ１０６の露出した側面上の導電性パッドに接続している。テスターのインターフェース領域にあるばねピン（図示せず）は、それらのパッドと接点を作り、テスター１５０から試験対象デバイスまでの信号の経路を作り出す。しかしながら、システムの作動信頼性を確保するには、テスターとハンドラは整列していなければならない。
【００１６】
インターフェース領域１１０は、複数のインターフェースモジュール１１４を含んでいる。正確な整列には３つのモジュールが適している。好適な実施形態では、インターフェースモジュール１１４は、上記米国特許第５，９８２，１８２号に記載されている運動学的インターフェースモジュールであり、同特許を参考文献としてここに援用する。
【００１７】
連結インターフェースモジュール１５２は、テスター１５０に取り付けられている。これらのモジュールは、粗整列のためにモジュール１１４の穴と係合する柱を含んでいる。モジュール１１４内側のラッチは、柱と係合し、テスター１５０をハンドラ１００に係止する。更に、モジュール１１４は、モジュール１５２をモジュール１１４に向けて引っ張る線形作動器を含んでいるのが望ましい。このように、モジュール１１４と１５２の運動学的連結表面は互いに係合して、テスターのハンドラに対する最終位置を定める。
【００１８】
インターフェースモジュールがテスターとハンドラの相対位置を高い信頼性を持って指定するには、テスター１５０のマニプレーターが、連結の最終段階で、コンプライアンスを有している必要がある。しかしながら、マニプレーターは、コンプライアンスモードでない時には、自由度の数が制限されていることが望ましい。自由度の数を下げると、テスターは操縦し易くなる。操縦が容易になると、テスターをより迅速にドッキング又はドッキング解除できるので、ワークセルが半導体デバイスを試験するのに機能する時間を増やすことができる。
【００１９】
図２は、ハンドラと迅速に係合できるよう設計されたカート式のマニプレーターを示している。マニプレーターは、また、ＤＩＢを交換する必要がある場合などに、作業者がテスターと取り扱い装置を迅速に分離できるように設計されている。そのようなマニプレーターは、本出願と同日に出願した我々の米国仮特許出願第６０／３７２，９９７号「簡単に交換できるインターフェースユニットを備えた半導体試験システム」に記載の迅速交換ＤＩＢ交換器と共に使用するのに非常に適しており、同出願を参考文献としてここに援用する。同出願では、テスターとハンドラを、連結インターフェースに垂直な方向に数インチだけ迅速に分離できれば相当に好都合である。
【００２０】
図２は、ハンドラ１００とドッキングしているテスター１５０の側面図を示している。図示の実施形態では、テスター１５０は、マニプレーターの役割を果たすカート２１０に載っている。カート２１０は、テスター１５０がハンドラ１００に近接したときに、多自由度のコンプライアンスを有する運動ができるように設計されている。しかしながら、このコンプライアンスの範囲は、インターフェースモジュール１１４及び１５２がハンドラに対してテスターを位置決めするコンプライアンスゾーンだけに提供されることが望ましい。コンプライアンスゾーンの外側では、テスター１５０の動きは、限られた数の方向にだけ許されるのが望ましい。好適な実施形態では、コンプライアンスゾーンの外側では、主な動きは、連結インターフェースに垂直に、即ちＺ方向にだけ許される。
【００２１】
カート２１０は車輪２１２を有しており、車輪を回してカート２１２をハンドラ１００に向けて動かすことができるようになっている。ハンドラ１００とカート２１２は、カート２１２をハンドラ１００に係止し、テスターをハンドラに対してＸ、Ｙ及びＺ方向に粗く整列させる造形部を含んでいる。
【００２２】
図４を見ればはっきりと分かるように、ベース部材２２０は、取り付け造形部２１６を有しており、ハンドラ１００の相補的造形部と係合することによってＸ方向に粗く位置決めする。図示の実施形態では、取り付け造形部は、柱（図１の１１６）と係合するフック２１６を含んでいる。フックが柱と係合するようになっている取り付け造形部は、当該技術では既知である。そのような取り付け造形部は、２つの部材を一体に係合するものとして知られている。従って、カート２１０がハンドラ１００に向かって押し出されると、フック２１６が取り付け造形部１１６と係合する。
【００２３】
柱と係合するフックの利点は、Ｘ方向とＺ方向に粗く位置決めする一方で、カート２１０がハンドラ１００に対してＹ方向に移動できることである。カート２１０の各縁部に２つのフックを使えば、Ｙ軸に周りの回転についても粗く位置決めすることができる。
【００２４】
Ｙ方向に粗く位置決めするために、ハンドラ１００はジャッキ２１８を有している。ジャッキ２１８は「パレットジャッキ」として知られている装置又は同様の構造体である。ジャッキ２１８は、フック２１６が整列造形部１１６の最上部に達するまで、カート２１０の前面を引き上げる。これらの粗整列造形部は、テスター１５０のインターフェース部分を、ハンドラ１００のインターフェース領域に対してＹ方向に位置決めする。これらの造形部は、更に、Ｚ軸周りの、ハンドラ１００に対するテスター１５０のあらゆる回転を補償する。例えば、試験セルが凹凸のある床に乗っている場合、そのような回転を補償することは重要である。
【００２５】
テスター１５０の粗い整列状態がＸ−Ｙ面で得られると、テスター１５０は、ハンドラ１００に近づけることもできるし、或いはＤＩＢを交換するのに必要なときのように、ハンドラから離すこともできる。図示の実施形態では、テスター１５０は、上側の台２２６に載せられている。上側の台２２６は、Ｚ方向の動きが可能な直線状のレール（図４の４１２）に連結されている。この様に、テスター１５０はＺ方向に動かすことができる。従って、カート２１０がＸ−Ｙ面内で粗い整列状態を作るために係止されていても、テスターとハンドラは、調整、ＤＩＢ交換又は同様の保守機能のために迅速且つ容易にアクセスできるように、Ｚ方向に切り離すことができる。
【００２６】
自由度は、カート２１０がハンドラ１００に取り付けられると、テスター１５０の主な動きがＺ方向の動きに限定されるように、制約されるのが望ましい。しかしながら、カート２１０は、ドッキングの間に適切な整列状態が得られるように、「漏斗状のコンプライアンス」を提供するように設計されている。漏斗状のコンプライアンスは、最終的なドッキング時にコンプライアンスを利用できるように、テスターがハンドラに近づくとコンプライアンスが大幅に増えるが、それ以外でテスターが動かされるときにはコンプライアンスが大幅に小さいことを意味している。
【００２７】
図３は、この漏斗状のコンプライアンスがどのようにして実現されているかという原理を示している。図３は、ベース２２０の上面図を概略的に示している。直線状のレール４１２は、概ねＺ方向に走っている。精密ガイド３１６は、ベース上に形成され、Ｚ方向に走っている。係合造形部３１４は、上側の台２２６から伸張しており、ガイド３１６に沿って案内される。ガイド３１６は、制約ゾーン３４２内のその長さの大部分に亘って、係合造形部３１４が実質的に一方向に動くことができる形に作られている。図示の実施形態では、動きは、制約ゾーン３４２内ではＺ方向に制約されている。従って、上側の台２２６（及びそれに取り付けられているテスター１５０）は、Ｘ方向の動き又はＸ−Ｚ面内の回転を阻まれている。このように、テスター１５０が制約領域に在る間は、全ての粗い動きはＺ方向に限定される。粗い動きを単一の方向に限定すると、試験システムが操作し易くなる。
【００２８】
しかしながら、ガイド３１６は、ガイドされる造形部３１４の動きが、１つの方向に動くよう制約されない２つの領域３１０及び３１２を有している。テスター１５０がハンドラ１００に近づき、コンプライアンスゾーン３４０に入ると、ガイドされる造形部３１４は領域３１０及び３１２へ入る。ガイドされる造形部３１４は、ガイド３１６によってＺ方向だけに動くように制約されることはない。ガイドされる造形部３１４は、領域３１０及び３１２に達すると、Ｘ−Ｚ面内で、コンプライアンス運動の或る範囲に亘って自由に動くことができる。コンプライアンス運動の範囲は、領域３１０及び３１２の大きさによって指定される。
【００２９】
図３に示す実施形態では、領域３１０は領域３１２より大きい。この相対的サイズは、Ｘ方向のコンプライアンス運動の領域を不合理に大きくすることなく、Ｙ軸周りの回転に大きなコンプライアンスを提供する。
【００３０】
好適な実施形態では、整列造形部１５２が整列造形部１１４と係合するほどにテスター１５０がハンドラ１００に接近するまで、ガイド性造形部３１４が拡張された領域に入らないように、領域３１０及び３１２は、カート２１０の比較的前縁部に配置されている。このように、テスターがコンプライアンスゾーンに入る前に、テスター１５０をハンドラ１００に係止することができる。
【００３１】
恐らく、直線ベアリング４１２は、ガイド３１６が動きを制約していないときも、Ｚ方向以外の全ての方向についてテスターの動きを制約するので、Ｘ方向のコンプライアンス又はＺ軸周りの回転は十分得られない。従って、実施に際し、好適な実施形態は、コンプライアンスゾーンでは、上側の台２２６が、もっとコンプライアンスを有する動きをできるような構造を含んでいる。
【００３２】
図４の実施形態では、上側の台２２６とベース２２０の間に中間の台４２０が挿入されている。中間の台４２０は、直線状のレール４１２と係合する造形部４２４を有している。この様にして、中間の台４２０は、Ｚ方向に動けるようになっている。
【００３３】
上側の台２２６は、中間の台４２０の上に載っている。中間の台４２０と上側の台２２６の間のインターフェースは低摩擦なので、台２２６は中間の台４２０に対して容易に滑動できるようになっている。好適な実施形態では、中間の台４２０の上側表面に複数のボールベアリング４２６を配して、低摩擦のインターフェースが作り出されている。ボールベアリング４２６は、軌道溝又は別の従来型の機構内に拘束されている。この様に、上側の台２２６は、コンプライアンスゾーンでは、Ｘ方向に動くか、Ｙ軸周りに回転することができる。
【００３４】
上側の台２２６の下側の面から伸張する柱４１４でガイド造形部が形成されている。中間の台４２０は、柱４１４が上側の台２２６からスロット４１６へと通過できる穴４２２を有している。
【００３５】
スロット４１６はガイドとして作用する。スロット４１６は、柱４１６が入る形に作られており、その長さの大部分に亘って、柱４１６の直径とぴったり一致する幅を有するように機械加工されている。この様に、柱４１６の動きは、上側の台２２６の動きの範囲の大部分に亘って、Ｚ軸に沿う並進運動に制約されている。しかしながら、スロット４１６は拡張領域４８０及び４８２を有している。柱４１６は、この拡張領域に入ると、自由に動くか、又はＸ−Ｚ面内で自由に回転できるので、コンプライアンスを有する動きができる。この様に、上側の台２２６は、コンプライアンスゾーンに達し、必要な「漏斗状のコンプライアンス」が与えられるまで、Ｚ方向だけに動くよう制約されている。
【００３６】
図２に戻るが、見ると分かるように、テスター１５０は旋回ポイント２５２でアーム２５０に取り付けられている。図２には旋回ポイントを１つしか示していないが、テスター１５０は、それぞれが旋回ポイントを有する２つのアームの間に取り付けられている。旋回ポイント２５２周りの回転量は制約されている。しかしながら、回転量は、Ｘ軸周りの方向にコンプライアンスを有する回転を作り出すには十分なものである。
【００３７】
更に、旋回ポイント２５２は、ばね２５４を介してアーム２５０に取り付けられている。ばねで取り付けているので、各旋回ポイント２５２はＹ方向に上下できるようになっており、Ｙ方向のコンプライアンスが提供される。また、旋回ポイントは、独立して取り付けられているので、異なる量、又は異なる方向に移動して、Ｚ軸周りにコンプライアンスを有する回転を作り出すことができる。
【００３８】
従って、カート２１０がハンドラ１００に係止されると、テスターの主な粗い運動は１つの軸、即ち、図示の実施形態ではＺ方向に沿うものとなる。しかしながら、ＡＴＥシステムには、テスターがコンプライアンスゾーンに入ると増す漏斗状のコンプライアンスが備えられている。コンプライアンスゾーンでは、テスターは、コンプライアンスのある運動に関して６自由度まで有することになる。
【００３９】
１つの実施形態について説明してきたが、多数の代替実施形態又は変更が可能である。例えば、作業者が試験システムを押すことによって様々な運動を作り出すように説明してきた。様々な運動はモーター駆動でもよい。
【００４０】
ここに示した実施形態に対して、様々な装飾を施すことができる。例えば、カート２１０をハンドラ１００との係止位置に案内するのに、レールを、ハンドラに設けてもよいし、ハンドラ１００近くの床に設けてもよい。
【００４１】
更に、他の調整可能な造形部をマニプレーターに設けてもよい。例えば、アーム２５０は、Ｚ方向の運動の範囲を増すため伸張できるようにしてもよい。
垂直面内にインターフェース領域を有するハンドラを、好適な実施形態として示した。これは、ＤＵＴ垂直ハンドラと呼ばれる。しかしながら、他の連結配置とすることもできる。例えば、テスターの連結インターフェース面が上向きの場合、漏斗状コンプライアンスが、Ｙ方向の運動を制約するためアーム２５０内に配置されることになる。
【００４２】
ベース部材２２０に切られている溝４１６が、必要なガイドアッセンブリを構築する唯一の方法ではない。溝は、溝４１６の壁に似た壁を有する構造体をベース２２０の上側表面に配置することによって構築することもできる。
【００４３】
更に、溝内のピンが、漏斗状のコンプライアンスを実現するための唯一の機構ではない。柱４１４は、Ｕ字型の端部を有していてもよい。Ｕ字型端部が、ベース部材２２０の上側表面上のレールと係合することになる。この構成では、コンプライアンスは、レールの肉厚を減らすか、レール全体を取り除くことによって作り出される。
【００４４】
漏斗状のコンプライアンスは、柱４１４を、ベース２２０の上側表面のレールを掴むキャリパとして形成することによっても作り出せる。コンプライアンスを抑えるには、キャリパを閉じる。コンプライアンスを増すには、キャリパを開いてキャリパとレールとの間の空間を広げる。コンプライアンス領域でキャリパを開くことによって、漏斗状のコンプライアンスを作り出すことができる。キャリパは、モーターによって、又はテスターがコンプライアンスゾーンに入るとキャリパを大きく広げるカム装置によって開くことができる。
【００４５】
更に、連結部品は、配置を替えることもできる。例えば、フック２１６をハンドラ１００に付け、柱１１６をカート２１０に設けてもよい。或いは、溝を上側の台２２６に切って、柱をベース２２０から伸張してもよい。
【００４６】
更に、好適な実施形態の直線状のレールは、比較的長い距離に亘って制約された直線運動を作り出す簡単な方法であると理解されたい。適用例によっては、直線状のレールを使用する必要のないこともある。直線状のレールが必要ない場合、中間の台４２０も不要であり、上側の台２２６とベース２２０の間の滑動可能なインターフェースは、上側の台２２６とベース２２０の間の低摩擦インターフェースによって直接的に実現できる。
【００４７】
従って、本発明は、特許請求の範囲に述べる精神と範囲のみによって限定されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１Ａは、素材取り扱いユニットを示す概略図である。  図１Ｂは、テスターが素材取り扱いユニットから分離された状態にあるワークセルを示す概略図である。
【図２】ハンドラにドッキングされているテスターの側面図である。
【図３】漏斗状のコンプライアンスを示す概略図である。
【図４】マニプレーターのベースアッセンブリの分解図である。
【図１Ａ】
2005523457.tif 000002
【図１Ｂ】
2005523457.tif 000003
【図２】
2005523457.tif 000004
【図３】
2005523457.tif 000005
【図４】
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【国際調査報告】
2005523457.tif 000007