(57)【要約】  走査プローブセンサパッケージ（２７）用マウントは、マウント内の平面を規定する支持構造物（１、５）と、走査プローブセンサパッケージ（２７）におけるそれぞれの対応物（４３）と相互作用するよう設計されている少なくとも１つの可動なスナップ接合要素（９）とを含む。スナップ接合要素（９）は、取り付けられた走査プローブセンサパッケージ（２７）に力を印加することにより、支持構造物（１、５）へ向かって前記平面に対して垂線な方向に前記走査プローブセンサパッケージ（２７）を押しやる第１位置へ、および、走査プローブセンサパッケージ（２７）を前記平面に対して垂線な方向に沿って支持構造物（１、５）に取り付けるか、または、支持構造物（１、５）から取り外せるようにする第２位置へと移動可能である。
2013507627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査プローブセンサパッケージ（２７、１２７）用マウントであって、
マウント内の平面を規定する支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）と、
走査プローブセンサパッケージ（２７、１２７）におけるそれぞれの対応物（４３、１４３）と相互作用するよう設計されている少なくとも１つの可動なスナップ接合要素（９、１０９、２０８）であって、取り付けられた走査プローブセンサパッケージ（２７、１２７）に力を印加することにより、支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）へ向かって前記平面に対して垂線な方向に前記走査プローブセンサパッケージ（２７、１２７）を押しやる第１位置へ、および、走査プローブセンサパッケージ（２７、１２７）を前記平面に対して垂線な方向に沿って支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）に取り付けるか、または、支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）から取り外せるようにする第２位置へと可動なスナップ接合要素（９、１０９、２０８）と
を含む、マウント。
【請求項２】
スナップ接合要素（９、１０９）が、ばね力により前記支持構造物（１、５、１０１、１０５）の中心へ向かって付勢されている可動要素（１１、１１１）に位置している、
請求項１に記載のマウント。
【請求項３】
前記可動要素が、支持構造物（１、５、１０１、１０５）に対して自身の位置に固定されている静止セクションと、スナップ接合要素（９、１０９）が位置している自由端セクションとを有する弾性湾曲可能なレバー要素（１１、１１１）を含み、
前記弾性湾曲可能なレバー要素（１１、１１１）が、前記平面に対して垂線な方向に実質的に平行に延在しており、かつ、スナップ接合要素（９、１０９）を有する自由端セクションを支持構造物（１、５、１０１、１０５）の中心へ向かって付勢するように形作られている、
請求項２に記載のマウント。
【請求項４】
弾性湾曲可能な要素（１１、１１１）の静止セクションが、支持構造物（１、５、１０１、１０５）に固定されている、請求項３に記載のマウント。
【請求項５】
スナップ接合要素（９、１０９）が、対称軸の回りの回転対称性を示し、かつ、その対称軸が回転軸である状態、および、その対称軸がマウント内で規定される前記平面に対して垂線な方向に対して垂直に方向付けられている状態で、回転可能に取り付けられている、請求項１から４のいずれか１項に記載のマウント。
【請求項６】
支持構造物（１、５、１０１、１０５）の縁の周りに均等に分布している少なくとも３つの可動なスナップ接合要素（９、１０９）を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載のマウント。
【請求項７】
支持構造物（２０１、２０５、３０１、３０５）を取り囲むように支持構造物（２０１、２０５、３０１、３０５）の周辺部に位置する少なくとも１つの環状コイルばね（２０６）を含み、支持構造物（２０１、２０５、３０１、３０５）の中心へ向かって現れるコイル（２０６）の該当セクション（２０８）がスナップ接合要素を形成している、請求項１に記載のマウント。
【請求項８】
作動要素（１３、３１３）を作動させることによりスナップ接合要素（９、２０８）を第１位置から第２位置へおよびその逆に移動させるように、少なくとも１つのスナップ接合要素（９、２０８）に作用するよう配置された作動要素（１３、３１３）をさらに含む、請求項１から７のいずれか１項に記載のマウント。
【請求項９】
センサ要素（２９）とセンサ要素（２９）が固定された基部（３１、１３１）とを含む走査プローブセンサパッケージ（２７、１２７）であって、基部が、請求項１から１１のいずれか１項に記載のマウントのスナップ接合要素（９、１０９）と相互作用するように設計されており、かつ、スナップ接合要素（９、１０９）が第２位置にあるときはマウント内で規定される前記平面に対して垂線な方向に沿って少なくとも１つのスナップ接合要素（９、１０９）を通過できるが、スナップ接合要素（９、１０９）が第１位置にあるときは前記垂線方向に沿って少なくとも１つのスナップ接合要素（９、１０９）を通過できないように、さらには、スナップ接合セクション（４３、１４３）がスナップ接合要素を前記平面へ向かって通過したときに、スナップ接合要素（９、１０９）がマウントの垂線方向においてマウント内で規定される前記平面へ向かって力を印加できるように選択される寸法を有している少なくとも１つのスナップ接合セクション（４３、１４３）を含む、走査プローブセンサパッケージ（２７、１２７）。
【請求項１０】
基部（３１）から延在しているハンドルセクション（４７）をさらに含む、請求項９に記載の走査プローブセンサパッケージ（２７）。
【請求項１１】
請求項１から８のいずれか１項に記載のマウントを含む、走査プローブ顕微鏡。
【請求項１２】
請求項１から８のいずれか１項に記載のマウントへ／から請求項９または１０に記載の走査プローブセンサパッケージ（２７、１２７）を取り付けるまたは取り外す方法であって、
少なくとも１つのスナップ接合要素（９、１０９、２０８）を第１位置から第２位置へと移動させることと、
マウント内で規定される前記平面に対して垂線な方向に沿って走査プローブセンサパッケージ（２７、１２７）を取り付けるまたは取り外すことと、
少なくとも１つのスナップ接合要素（９、１０９、２０８）を第２位置から第１位置へと移動させることと
を含む方法。
【請求項１３】
とりわけ請求項１から８のいずれか１項に記載の走査プローブセンサパッケージ（２７、１２７）用マウントであって、
支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）と、
支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）に位置し、かつ、走査プローブセンサパッケージ（２７、１２７）におけるそれぞれの対応物（４３、１４３）と相互作用するよう設計されている少なくとも１つの可動なスナップ接合要素（９、１０９、２０８）であって、取り付けられた走査プローブセンサパッケージ（２７、１２７）に力を印加することにより、支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）へ向かって前記走査プローブセンサパッケージ（２７、１２７）を押しやる第１位置へ、および、走査プローブセンサパッケージ（２７、１２７）を支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）に取り付けるか、または、支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）から取り外せるようにする第２位置へと移動可能なスナップ接合要素（９、１０９、２０８）と、
支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）に対して可動であり、かつ、支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）に対して移動させることを通じて少なくとも１つのスナップ接合要素（９、１０９、２０８）を第１位置から第２位置へまたはその逆に動かすように少なくとも１つのスナップ接合要素（９、１０９、、２０８）に作用する作動要素（１３、３１３）と、
作動要素（１３、３１３）と支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）との相対移動を可能にするように支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）または作動要素（１３、３１３）と接続されている作動モータと
を含む、マウント。
【請求項１４】
探索される試料に対して支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）を位置決めするための位置決めモータと、
試料からの支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）の最大距離を規定する停止位置と、
を含み、
少なくとも１つの可動なスナップ接合要素（９、１０９、、２０８）が支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）に位置しており、
作動モータが位置決めモータにより与えられており、かつ、
作動要素（１３、３１３）が、支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）が停止位置に達すると、少なくとも１つのスナップ接合要素（９、１０９、２０８）を第２位置へ動かすために少なくとも１つのスナップ接合要素（９、１０９、２０８）に作用するよう配置されている、請求項１３に記載のマウント。
【請求項１５】
マウントに対して走査プローブセンサパッケージ（２７、１２７）を取り付けるまたは取り外す方法であって、マウントが、支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）と、走査プローブセンサパッケージ（２７、１２７）におけるそれぞれの対応物（４３、１４３）と相互作用するよう設計されている少なくとも１つの可動なスナップ接合要素（９、１０９、２０８）と、支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）に対して可動であり、かつ、少なくとも１つのスナップ接合要素（９、１０９、２０８）に作用する作動要素（１３、３１３）と、探索される試料に対して支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）を位置決めするための位置決めモータとを含み、
前記方法が、
取り付けられた走査プローブセンサパッケージ（２７、１２７）に力を印加することにより、支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）へ向かって前記走査プローブセンサパッケージ（２７、１２７）を押しやる第１位置から、走査プローブセンサパッケージ（２７、１２７）を支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）に取り付けるか、または、支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）から取り外すことができるようにする第２位置へと、少なくとも１つのスナップ接合要素（９、１０９、２０８）を移動させる工程と、
走査プローブセンサパッケージ（２７、１２７）を取り付けるまたは取り外す工程と、
少なくとも１つのスナップ接合要素（９、１０９、２０８）を第２位置から第１位置へ移動させる工程と
を含み、
少なくとも１つのスナップ接合要素（９、１０９、２０８）を第１位置から第２位置へと移動させる工程が、支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）に対して前記作動要素（１３、３１３）を移動させることを通じて少なくとも１つのスナップ接合要素（９、１０９、２０８）に作用することにより行われ、かつ、
支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）に対して前記作動要素（１３、３１３）を移動させることが、前記位置決めモータにより支持構造物（１、５、１０１、１０５、２０１、２０５、３０１、３０５）を所与の停止位置へと移動させることにより行われる、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査プローブセンサ用マウント、走査プローブセンサパッケージ、および走査プローブ顕微鏡に関する。これに加えて、本発明は、走査プローブセンサパッケージをマウントに取り付けるまたはマウントから取り外すことに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、走査トンネル顕微鏡法、原子間力顕微鏡法および関連する技術といった走査プローブの適用例において、原子的に鋭い先端が、先端と探査される表面との間のトンネル電流または静電力、磁力などといった力を検知するために用いられる。原始的に鋭い先端は、高品質の表面画像を得るために必要とされるので、しばらくすると先端を含むセンサまたはセンサパッケージの交換が必要となる。
【０００３】
そのような走査プローブセンサやセンサパッケージは、典型的に小型で損傷を受けやすいので、これら装置の取り扱いにはしばしば注意を要する。そのうえ、走査プローブセンサは、マウント内において正確に位置決めする必要があることがよくある。これらの状況に対処するさまざまなマウントが提案されてきた。
【０００４】
ＵＳ５，７０１，３８１は、原子力などに起因する先端の変位を干渉計測手段により検出する走査力またはトンネル顕微鏡のプローブ先端の取り付け機構を開示している。干渉計測を可能とするために、フェルールを通して光ファイバーが誘導される。走査プローブ顕微鏡の先端は、フェルール上にはめることのできる薄片を含む差し込み構造物に位置している。先端は、その自由端が光ファイバーの出口端の反対側に位置するように位置している。正確な位置決めを達成するために、フェルールホルダーまたはフェルール自体が薄片による係合のための肩止め（shoulder stop）を有する。薄片は、締め付けボルトによるフェルール上への薄片の締め付けを可能とする締め付け要素を含んでいてもよい。
【０００５】
ＵＳ２００７／０１８０８８９Ａ１は、自由端に先端を有する片持ち梁が真空を使用して片持ちホルダーに取り付けられている走査プローブ顕微鏡用プローブ交換方法を説明している。しかしながら、この種の片持ち梁の保持は、走査プローブ顕微鏡が真空下で用いられる予定の場合、適用できない。
【０００６】
ＷＯ２００５／０３４１３４Ａ１は、２つの片持ち梁を含むチップが、チップの傾斜面と重複する４つのヨーを含む締め付け装置により保持されているラスタープローブ機器用のプローブ機構を説明している。
【０００７】
ＵＳ５，３７６，７９０は、カートリッジを含むプローブ用の運動学的マウントを説明しており、ここで、カートリッジは、マウントの中へ側方に移動され、かつ、取り付けヘッド内でカートリッジを正確に位置決めするためにカートリッジの構成要素と相互作用するボールの方向へカートリッジを付勢するばねクリップにより固定されることができる。
【０００８】
ＵＳ５，８６１，６２４は、光学顕微鏡に組み込むか、または、装着することができる原子力顕微鏡システムを説明している。原子力顕微鏡は、取り付けアダプタと後端キャップとの間に後端キャップをアダプタにねじで留めることにより締め付け可能な基板を含む。ばねは、原子力顕微鏡を後端キャップの内側表面に対して付勢している。次いで、取り付けアダプタは、顕微鏡のレンズターレット上に取り付けることができる。
【発明の概要】
【０００９】
言及した従来技術に対して、本発明は、走査プローブセンサパッケージ用の有利なマウントおよび該マウントと共に用いるための走査プローブセンサパッケージを提供することを目的とする。さらに、本発明は、有利な走査プローブ顕微鏡を提供することを目的とする。またさらに、本発明は、走査プローブセンサパッケージをマウントに取り付けるか、または、マウントから取り外す有利な方法を提供することを目的とする。
【００１０】
言及した目的はそれぞれ、請求項１または請求項１３に記載の走査プローブセンサパッケージ用マウント、請求項９に記載の走査プローブセンサパッケージ、請求項１１に記載の走査プローブ顕微鏡、および、請求項１２または請求項１５に記載の、マウントに対して走査プローブセンサパッケージを取り付けるか、または、取り外す方法により解決される。従属請求項は、本発明のさらなる展開を含む。
【００１１】
走査プローブセンサパッケージ用の本発明のマウントは、走査プローブセンサパッケージ用の支持構造物を含み、前記支持構造物はマウント内の平面を規定している。該マウントは、走査プローブセンサパッケージにおけるそれぞれの対応物と相互作用するよう設計されている少なくとも１つの可動なスナップ接合要素をさらに含む。スナップ接合要素は、取り付けられた走査プローブセンサパッケージに力を印加して、支持構造物へ向かって前記平面に対して垂線な方向に該走査プローブセンサパッケージを押しやる第１位置へ移動可能である。これに加えて、スナップ接合要素は、走査プローブセンサパッケージを前記平面に対して垂線な方向に沿って支持構造物に取り付けるか、または、支持構造物から取り外せるようにする第２位置へ移動可能である。マウントは、運動学的マウントとして実施されることが好ましい。
【００１２】
走査プローブセンサパッケージ用に用いられる一種のマウントは、ある物体を別の物体に対して除去可能に取り付ける技法を、両物体の互いに対する位置決めにおける非常に高度の再現性を有して実現するいわゆる運動学的マウントである。例えば、そのような運動学的マウントにおいて、３つのボールが、ある平面を規定してもよく、該平面に対して、第１部分に第２部分が取り付けられるとボールが部分的に突出することにより、第１部分に対する第２部分の相対的向きを固定する３つのスロットにより第２の本体が調整されることとなる。US５，３７６，７９０において運動学的マウントの一例が説明されている。
【００１３】
本発明は、US５，３７６，７９０で説明されているように、運動学的マウントに該マウントにより規定される平面に平行な方向に沿ってセンサパッケージを取り付ける際に、電気接点のようなセンサパッケージやマウントのいくつかの部品が、意図せず接触する部品を通じて平面に対して側方の移動により損傷を受けることがあるという知見に基づいている。そのような損傷は、平面に対して垂線な方向に沿ってセンサパッケージの取り付けを行えれば起こらないだろう。これに加えて、運動学的マウントにおけるボールの磨耗が低減可能である。そのうえ、垂線方向に沿った取り付けはまた、平面に対するセンサパッケージの側方の挿入運動とともには扱いにくいであろう電気接点として微小ピンを提供できる可能性を与える。
【００１４】
走査プローブセンサパッケージが一旦取り付けられると、レセプタクル内にこれを保持することは、力を直接印加するか、または、平面に向かって垂線方向に沿ってセンサパッケージを間接的に押しやる第１位置へスナップ接合要素を動かすことにより達成できる。平面に向かってセンサパッケージを間接的に押しやることは、例えば、力の重ね合わせにより達成され、この結果として垂線方向に沿った力が生じる。ゆえに、本発明のマウントは、マウントまたは取り付けられるセンサパッケージに位置する微小構造物がたとえ取り付け表面を超えて突出していても、これら構造物の損傷の危険性を低減する。
【００１５】
スナップ接合要素は、ばね力により支持構造物の中心へ向かって付勢されている可動要素に位置していてもよい。ばね力は、走査プローブセンサパッケージに印加される力が、手動設定の力、例えば、締め付けボルトにより使用者が設定する力と比較して非常に再現性が高くなるように適切なばね定数を有するばねまたはその他何らかの弾性要素を用いることにより、正確に必要な大きさとすることができる。実際の設計において、前記可動要素は、例えば、静止セクションを支持構造物に直接固定することにより、支持構造物に対して自身の位置に固定されている静止セクションと、スナップ接合要素が位置している自由端セクションとを有する弾性湾曲可能なレバー要素を含んでいてもよい。そして、弾性湾曲可能なレバー要素は、前記平面に対して垂線な方向に実質的に平行に延在しており、かつ、スナップ接合要素を有する自由端セクションを支持構造物の中心へ向かって付勢するように形成されている。そして、ばね力は、レバー要素の弾性によりもたらされる。可動要素とばね力をもたらす要素とは、本実施構成では同一であるので、スナップ接合要素、ゆえに、スナップ接合要素の複雑さを実現するための要素の数を少なく保つことができる。
【００１６】
摩擦を低減するために、特に、走査プローブセンサパッケージ自身がばね力に反して第１位置から第２位置へとスナップ接合要素を動かすために用いられるとき、スナップ接合要素は、対称軸の回りの回転対称性を示してもよく、かつ、その対称軸が回転軸である状態、および、回転軸がマウント内で規定される平面に対して垂線な方向に対して垂直に方向付けられている状態で回転可能に取り付けられていてもよく、その結果、センサパッケージの取り付けおよび取り外し中にスナップ接合要素とセンサパッケージとの間の転がり抵抗のみを克服することとなる。
【００１７】
マウントは、支持構造物の縁の周りに均等に分布している少なくとも３つの可動なスナップ接合要素を含んでもよい。この設計により、マウント内で規定される平面に向かって取り付けられたセンサパッケージに均等に分布した力を印加することができるようになる。
【００１８】
代替の設計において、マウントは、支持構造物を取り囲むように支持構造物の周辺部に位置する少なくとも１つの環状コイルばねを含む。そして、支持構造物の中心へ向かって現れるコイルの該当セクションは、スナップ接合要素を形成している。本設計において、走査プローブセンサパッケージがマウントに取り付けられると、コイルは、例えば、より寸法の大きいセンサパッケージのセクション、次いで、パッケージの残部により圧縮され、これにより、コイルの内側セクション、すなわち、支持構造物の中心へ向かって現れるセクションを第２位置へ外向きに移動させる。センサパッケージのより大きいセクションが、環状コイルばねを通過し終わると、コイルは、その元の第１位置に即座に戻り、かつ、センサパッケージの延長部分が、前記平面に対して垂線な方向と平行な力の成分を介して垂線方向に沿って支持構造物から離間するのを防ぐことができる。
【００１９】
原則的に、スナップ接合要素は、取り付けられるまたは取り外される走査プローブセンサパッケージの使用により第１位置から第２位置へ移動可能であるが、センサパッケージが、スナップ接合要素と接触することなく取り付けおよび／または取り外しできると有利である。これは、作動要素を作動させることによりスナップ接合要素を第１位置から第２位置へおよびその逆に移動させるように、少なくとも１つのスナップ接合要素に作用するよう配置された作動要素により達成することができる。こうしてスナップ接合要素の移動が、センサパッケージ自体以外の手段によりもたらされるので、センサパッケージがその最終位置となる前に、スナップ接合要素とまったく接触せずにセンサパッケージを取り付けたり、取り外したりできるようになる。ゆえに、センサパッケージの取り付けまたは取り外し中にセンサパッケージおよび／またはマウントを損傷する危険性をさらに低減することができる。
【００２０】
スナップ接合要素が、上記のように可動要素に位置している場合、作動要素は、作動要素の作動時に可動要素および／またはスナップ接合要素に作用して、前述のばね力に反して支持構造物の中心から離間した方向にレバー要素を湾曲させるよう配置されていてもよい。スナップ接合要素が、弾性湾曲可能なレバー要素の自由端に位置している場合、作動要素は、レバー要素を支持構造物の中心へ向かって付勢する力に反してレバー要素を湾曲させるために弾性湾曲可能なレバー要素および／またはスナップ接合要素に作用するよう配置されていてもよい。
【００２１】
作動要素は、とりわけ、マウントにより規定される前記平面に対して垂線な方向に平行な方向に前後に移動可能であってもよい。そのような構成において、たとえマウントの周囲の利用可能な空間が側方において制限されていても、作動要素を実現することができる。作動要素は、前記可動要素および／または前記スナップ接合要素に作用する少なくとも１つの誘導要素を含んでもよく、ここで、誘導要素は、前後移動の範囲内における作動要素の位置によって、支持構造物の中心から離間した方向へスナップ接合要素が移動される距離を規定する。
【００２２】
本発明の走査プローブセンサパッケージは、センサ要素とセンサ要素が固定された基部とを含む。該走査プローブセンサパッケージは、センサパッケージの損傷を受けやすい部品と接触することなくセンサパッケージの取り扱いを可能とするために、基部から延在しているハンドルセクションをさらに含んでもよい。基部は、本発明のマウントのスナップ接合要素と相互作用するよう設計されている少なくとも１つのスナップ接合セクションを含む。このスナップ接合セクションは、スナップ接合要素が第２位置にあるときは垂線方向に沿って少なくとも１つのスナップ接合要素を通過できるが、スナップ接合要素が第１位置にあるときは垂線方向に沿って少なくとも１つのスナップ接合要素を通過できないように選択される寸法を有する。さらに、スナップ接合セクションの寸法は、スナップ接合セクションがスナップ接合要素を前記平面へ向かって通過したときに、スナップ接合要素が前記平面に対して垂線な方向においてマウント内で規定される平面へ向かって力を印加できるように選択される。とりわけ、基部は、前記少なくとも１つのスナップ接合セクションを形成する少なくとも１つの縁セクションを含む基板により形成されてもよい。次いで、板の直径および縁の厚みは、上記要件を満たすように選択可能である。そのような本発明の走査プローブセンサパッケージは、上で取り上げたようなマウントにより提供される利点を実現するための本発明のマウントとの併用に特に適合されている。
【００２３】
本発明の走査プローブ顕微鏡は、本発明のマウントを含む。そのような走査プローブ顕微鏡の利点は、本発明のマウントの使用に直接起因するものであるので、マウントに対してすでに取り上げた利点と同一である。
【００２４】
本発明のさらなる態様によると、本発明のマウントへ／から本発明の走査プローブセンサパッケージを取り付けるまたは取り外す方法は、少なくとも１つのスナップ接合要素を第１位置から第２位置へと移動させる工程と、マウント内で規定される平面に対して垂線な方向に沿って走査プローブセンサパッケージを取り付けるまたは取り外す工程と、少なくとも１つのスナップ接合要素を第２位置から第１位置へと移動させる工程と含む。少なくとも１つのスナップ接合要素を第１位置から第２位置へおよびその逆に移動させることは、とりわけ、本発明のマウントに対する上で説明したような作動要素の使用により達成可能である。センサパッケージは、マウント内で規定される平面に対して垂線な方向に沿ってマウントへ／から取り付けられるまたは取り外されるので、取り付け中の側方移動による微小な電気接点ピンなどのような損傷を受けやすい要素の損傷を回避できる。ゆえに、例えば電気接点用にセンサパッケージおよび／またはマウントの支持構造物においてピンを用いることが容易に可能となる。
【００２５】
さらに、本発明の別の態様にしたがって、走査プローブセンサパッケージ用マウントであって、
支持構造物と、
支持構造物に位置し、かつ、走査プローブセンサパッケージにおけるそれぞれの対応物と相互作用するよう設計されている少なくとも１つの可動なスナップ接合要素であって、取り付けられた走査プローブセンサパッケージに力を印加して、支持構造物へ向かって前記走査プローブセンサパッケージを押しやる第１位置へ、および、走査プローブセンサパッケージを支持構造物に取り付けるか、または、支持構造物から取り外せるようにする第２位置へと可動なスナップ接合要素と、
支持構造物に対して可動であり、かつ、支持構造物に対して移動させることを通じて少なくとも１つのスナップ接合要素を第１位置から第２位置へまたはその逆に動かすように少なくとも１つのスナップ接合要素に作用する作動要素と、
作動要素と支持構造物との相対移動を行うことができるように支持構造物または作動要素と接続されている作動モータと
を含む、マウントを提供する。
【００２６】
そのようなマウントはまた、探索される試料に対して支持構造物を位置決めするための位置決めモータと、試料からの支持構造物の最大距離を規定する停止位置と、を含んでもよい。このマウントでは、少なくとも１つの可動なスナップ接合要素が、支持構造物に位置しており、かつ、作動モータが、位置決めモータにより与えられている。作動要素は、支持構造物が停止位置に達すると、少なくとも１つのスナップ接合要素を第２位置へ動かすために少なくとも１つのスナップ接合要素に作用するよう配置されている。
【００２７】
そのうえ、マウントに対して走査プローブセンサパッケージを取り付けるまたは取り外すさらなる方法を提供し、ここで、マウントは、支持構造物と、走査プローブセンサパッケージにおけるそれぞれの対応物と相互作用するよう設計されている少なくとも１つの可動なスナップ接合要素と、支持構造物に対して可動であり、かつ、少なくとも１つのスナップ接合要素に作用する作動要素と、探索される試料に対して支持構造物を位置決めするための位置決めモータとを含む。該方法は、
・少なくとも１つのスナップ接合要素を、取り付けられた走査プローブセンサパッケージに力を印加して、支持構造物へ向かって前記走査プローブセンサパッケージを押しやる第１位置から走査プローブセンサパッケージを支持構造物に取り付けるか、または、支持構造物から取り外せるようにする第２位置へと移動させる工程と、
・走査プローブセンサパッケージを取り付けるまたは取り外す工程と、
・少なくとも１つのスナップ接合要素を第２位置から第１位置へと移動させる工程と
を含み、
少なくとも１つのスナップ接合要素を第１位置から第２位置へと移動させることが、支持構造物に対して前記作動要素を移動させることを通じて少なくとも１つのスナップ接合要素に作用することにより行われ、かつ、
支持構造物に対して前記作動要素を移動させることが、前記位置決めモータにより支持構造物を所与の停止位置へと移動させることにより行われる。
【００２８】
本発明のさらなる特徴、特性および利点は、添付の図面とともに実施形態の以下の説明から明らかとなるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明のマウントおよび本発明の走査プローブセンサパッケージの第１の実施形態を示した分解図である。
【図２】図２は、センサパッケージをマウントに取り付ける前の図１のマウントおよびセンサパッケージを示した斜視図である。
【図３】図３は、センサパッケージをマウントに取り付けた状態の図１のマウントおよびセンサパッケージを示した斜視図である。
【図４】図４は、センサパッケージをマウントに取り付けた状態の図１のマウントおよびセンサパッケージを示した断面図である。
【図５】図５は、本発明の走査プローブセンサパッケージを本発明のマウントに取り付ける前のマウントおよびセンサパッケージの第２の実施形態を示した斜視図である。
【図６】図６は、センサパッケージをマウントに取り付けた状態の第２の実施形態を示した斜視図である。
【図７】図７は、本発明の走査プローブセンサパッケージを本発明のマウントに取り付けた状態のマウントおよびセンサパッケージの第３の実施形態を示した断面図である。
【図８】図８は、本発明の第４の実施形態に係るマウントを示した断面図である。
【図９】図９は、スナップ接合要素が第１位置にある状態の図８のマウントを示した上面図である。
【図１０】図１０は、スナップ接合要素が第２位置にある状態の図８のマウントを示している。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明のマウントおよび本発明の走査プローブセンサパッケージの第1の実施形態を図１から図４に関して説明する。図１は、マウントおよびセンサパッケージの構成要素を分解斜視図で示す一方、図２および図３はそれぞれ、取り外した状態および取り付けた状態のマウントおよびセンサパッケージを示す。図４は、センサパッケージを取り付けた状態のマウントおよびセンサパッケージを断面図で示す。
【００３１】
本発明のマウントは、支持板１の形態の支持構造物を含み、ここに、支持板表面の垂線方向に延在する電気接点ピン２が位置している。さらに、例えばサファイアボールであってもよい３つのボール５が、概念上の二等辺三角形の頂点において支持板１に組み込まれている。３つのボール５は、マウント内のある平面を規定し、該表面に対して、走査プローブセンサパッケージがマウントに取り付けられる際にパッケージが方向付けられる。３つのボール５は、いわゆる「運動学的マウント」の第１部分を形成する。ボール５が支持板１を超えて突出している量とピン２が支持板１を超えて突出している量とは、ピン２のより直径の小さいセクション３が走査プローブセンサパッケージの取り付け時にパッケージの接点開口に挿入されるように互いに適合されている。
【００３２】
３つのスナップ接合要素７は、支持板１の縁の周囲に均等に分布している。各スナップ接合要素７は、一対の脚部１１を形成する２つの弾性湾曲可能な金属帯状片の自由端により支持されている円筒部９により形成されており、円筒部９の対称軸は、３つのボール５により規定される平面に対して垂線な方向に対して垂直に方向付けられている。円筒部９は、回転軸が円筒部９の対称軸である状態で回転可能に支持されていることが好ましい。金属帯状片の他端は、支持板１に固定されているか、または、支持板１に対して静止するように少なくとも固定されている。各対の脚部１１は、弾性湾曲可能なレバー要素を形成しており、該要素の自由端にスナップ接合要素、すなわち、本実施形態における円筒部９が位置している。脚部１１は、その自由端が支持板１の中心へ向かって付勢されるように湾曲しており、かつ、金属帯状片の弾性材料により与えられるばね力に反して中心から離間する方向に弾性湾曲可能である。
【００３３】
本発明のマウントにおいて、支持板１とスナップ接合要素７とはともに、３つのボール５により規定される平面に対して垂線な方向に沿って走査プローブセンサパッケージを収容するためのレセプタクルを形成している。
【００３４】
マウントは、挿入開口を有する環状壁要素１３をさらに含み、該開口を通して、走査プローブセンサパッケージが挿入可能である。３つの突起１７は、環状壁要素１３の内側壁表面１８から放射状内向きに延在している。３つの突起１７は、支持板１の縁の周囲におけるスナップ接合要素７の分布と対応するように環状壁要素１３の周囲にわたって均等に分布している。さらに、突起１７には切り欠き１９が存在している。これらの切り欠き１９は、突起１７の放射状内側部分が、放射状外向きを示す傾斜表面２１を有するくぎ状物２０を形成するように、突起１７の挿入開口側から突起内へ延在している。くぎ状物２０の傾斜表面２１は、後に説明するようにスナップ接合要素の円筒部９に対する誘導要素を形成する。
【００３５】
環状壁要素１３は、マウントの基板１を取り囲み、かつ、ボール５により規定される平面に対して垂線な方向に相当する軸方向に沿って摺動可能に取り付けられている。基板１のスロット２３は、突起１７を収容するためにスナップ接合要素７の位置において基板の縁から放射状内向きに延在する。そのうえ、２本の脚部１１間の各々には隙間が存在し、これにより、スナップ接合要素７の弾性湾曲可能なレバー要素を形成している。これらの隙間２５は、突起１７が隙間２５を介してスロット２３と係合可能なように、スロット２３と位置合わせされている。
【００３６】
摺動可能に取り付けられた環状壁要素１３は、誘導表面２１がスナップ接合要素７の円筒部９と係合しない第１位置へ、および、円筒部９が誘導表面２１により係合される第２位置へ移動可能である。係合している場合、スナップ接合要素７は、脚部１１によりもたらされるばね力に反して放射状外向きに拡大され、ここで、拡大量は、環状壁要素１３の軸方向移動位置によって異なる。ゆえに、環状壁要素１３は、傾斜表面２１を介してスナップ接合要素７に作用することにより、該要素を、拡大していない第１位置から環状壁要素１３の軸方向位置により規定される量だけ傾斜表面２１により拡大される第２位置へと移動させることができる作動要素を形成する。内側壁要素１３に形成されている凹部２４は、スナップ接合要素７の拡大状態における円筒部９および脚部１１の一部を収容することができるようにする。
【００３７】
また、図１には、これまで説明してきたマウントにちょうど収まる走査プローブセンサパッケージ２７が示されている。センサパッケージ２７は、センサパッケージの基板３１上に取り付けられ、かつ、保護カバー３３に取り囲まれている（図１では見えない）センサ要素２９を含む。センサ要素２９は、基板３１とは反対側に位置するカバーの孔３５を通って保護カバー３３から外へ延在する原子的に鋭い先端を含む。センサ要素２９の電気回路３７は、基板上に印刷され、かつ、センサパッケージ２７がマウントに取り付けられている際にピン３により接触される接点要素３９を含む。
【００３８】
マウントに対する基板３１の、よって、センサ要素２９の規定された向きを達成するために、３つの長尺の孔４１が設けられる。これらの孔４１は、支持板１のボール５がその頂点に位置している二等辺三角形と一致する概念上の二等辺三角形の頂点に位置している。３つのボール５と長尺の孔４１とはともに、３つのボールと３つの長尺の孔４１の側壁との間の６つの接点によりセンサパッケージ２７の向きが規定されている運動学的マウントを形成する（各孔は、孔に挿入されているそれぞれのボールとの２つの接点を提供する）。とりわけ、センサパッケージ２７がマウントに取り付けられている際、その基板３１は、３つのボール５により規定される平面と平行に実質的に方向付けられている。しかしながら、意図的に、または、例えば、運動学的マウントを構成している要素における許容誤差に起因する偶然により、ボール５により規定される平面と基板３１が延在する平面との間に小さい角度がついている可能性がある。
【００３９】
センサパッケージ２７の基板３１は、板の縁にわたって均等に分布した３つの直線セクション４３を有する概ね円形の形状を有する。センサパッケージ２７を環状壁要素１３へ挿入することにより、該パッケージ２７をマウントに取り付けることができるように、環状壁要素の突起１７が基板３１と干渉可能となるような寸法を有するスロット４５が、各直線セクション４３の中央から放射状内向きに延在している。
【００４０】
損傷を受けやすい部品に触れることのないセンサパッケージ２７の取り扱いを可能とするために、ハンドル４７が基板３１から延在している。環状壁要素１３へのセンサパッケージ２７の挿入を妨げないために、センサパッケージ２７がマウントに取り付けられる際にハンドル４７を収容する切り欠き壁セクション４９が内部に存在する。
【００４１】
図２は、走査プローブセンサパッケージ２７をマウントに取り付ける前の該パッケージを示す。環状壁要素１３は、スナップ接合要素７を、取り付けられたセンサパッケージの基板３１と重複するであろう第１位置からセンサパッケージ２７の基板３１をスナップ接合要素７に接触することなくマウントに取り付け可能とするであろう第２の拡大位置へと移動させるための作動要素を形成する。図２に示されている第１位置からスナップ接合要素７が拡大している第２位置へとスナップ接合要素７を動かすことは、図２における摺動可能に取り付けられた環状壁要素１３を３つのボール５により規定される平面に対して垂線な方向と一致する矢印Aの方向に上向きに移動させることにより達成できる。ゆえに、マウントに走査プローブセンサパッケージ２７を取り付けるためには、環状壁要素１３は、脚部１１の弾性材料によりもたらされるばね力に反してスナップ接合要素７を拡大させるように方向Aに上向きに移動させるべきである。円筒部９が脚部１１により回転可能に支持されているとき、傾斜表面２１が円筒部９と係合する際に摩擦抵抗ではなくむしろ転がり抵抗のみを克服すればよい。
【００４２】
スナップ接合要素７が拡大位置にあるとき、センサパッケージ２７は、ボール５がセンサパッケージ２７の基板３１における長尺の孔４１の縁と接触するまで、図２における矢印Bにより示す方向に沿って下方へ移動可能である。支持板１におけるボール５と基板３１における長尺の孔４１とにより形成される運動学的マウントにより、明確な方向付けが達成されるので、取り付けられたセンサパッケージ２７は、接点ピン３が基板３１の接点要素３９と係合するのにふさわしい向きにある（ただし、接点要素は図１においてのみ見えている）。
【００４３】
センサパッケージ２７がマウントの基板１上に載ると、環状壁要素１３を再度後退させ、これにより、脚部１１によりもたらされるばね力によりスナップ接合要素７の円筒部９が第１位置へ戻る。第１位置にある円筒部９の支持板１からの距離は、センサパッケージ２７の基板３１の厚みを基準に、円筒部９が、センサパッケージの取り付け方向に対して平行な成分Fpおよび半径方向成分Frを有する力Fを基板３１に印加するよう選択される（図４参照）。半径方向成分は、スナップ接合機構の対称性により合計してゼロとなる一方で、軸方向成分は、合計して、マウントにセンサパッケージ２７を固定するように支持板１へ向かってセンサパッケージ２７を有する基板３１を押しやる合成力となる。走査プローブセンサパッケージが取り付けられたマウントは、図３において斜視図で、図４において断面図で示されている。
【００４４】
マウントからセンサパッケージ２７を取り外すために、スナップ接合要素７と接触することなくマウントからセンサパッケージ２７を取り外すことができる第２位置へスナップ接合要素７の円筒部９を動かすように、環状壁要素１３を図２における方向Aに沿って再度移動させる。
【００４５】
環状壁要素１３の移動は、手動で、または、環状壁要素１３に作用して摺動移動をさせるアクチュエータにより、例えば、環状壁要素１３の正確な位置決めを可能とする圧電モータにより行ってもよい。
【００４６】
環状壁要素１３は、図１から図４に関して説明した実施形態では摺動可能に取り付けられているが、固定位置に取り付けることもできる。典型的には、走査プローブの適用例は、ｘ、ｙおよびｚ方向において探査される試料に対してセンサパッケージ２７が取り付けられた支持板１を位置決めするためのアクチュエータ機構５１を含む。このようなアクチュエータは、例えば、圧電モータ５１a、５１ｂ、５１ｃとして実施されてもよい。ゆえに、この目的のために特別に設けられたアクチュエータを必要とせずに、このアクチュエータ機構５１により環状壁要素１３と支持板１との相対移動をもたらすことができる。特に、環状壁要素１３と支持板１との相対移動は、支持板１をｚ方向に移動させる役割を果たすアクチュエータによりもたらされるだろう。環状壁要素１３は、例えば、支持板１やこれに固定された構成部品以外の走査プローブの適用例の何らかの構成部品に固定することにより、空間に固定することができる。
【００４７】
その後、第１位置からセンサパッケージ２７の取り付けまたは取り外しのための第２の拡大位置へのスナップ接合要素９の移動は、支持板１をｚ方向に移動させる役割を果たすアクチュエータを使用して、環状壁要素１３に対して支持構造物１を移動させることにより行うことができる。探索される試料に対するセンサの位置決め移動中、マウントからセンサパッケージが脱落するのを防ぐために、例えば、支持板１をｚ方向に移動させる役割を果たすアクチュエータにより達成可能な試料からの最大距離と類似した停止位置を設けることができる。こうして、環状壁要素１３は、支持構造物１が停止位置に達する寸前にのみスナップ接合要素９の拡大が引き起こされるように位置させることができる。
【００４８】
図５および図６において、マウントおよび走査プローブセンサパッケージの第２の実施形態を示す。図５は、マウントから取り外されたセンサパッケージを示す一方、図６は、取り付けられた状態のセンサパッケージを示す。第２の実施形態は、第１の実施形態を修正したものである。したがって、第１の実施形態において対応する特徴を有する特徴は、第１の実施形態の参照番号に１００を加えたもので表示し、第１の実施形態から大幅に異なる場合にのみ再度説明する。
【００４９】
第１の実施形態と第２の実施形態との主な相違点は、走査プローブ顕微鏡センサパッケージ１２７自身が、スナップ接合要素１０７を第２の拡大位置へ移動させるための作動要素として用いられるということである。第１の実施形態においてスナップ接合要素と係合する突起１７の誘導表面２１のような誘導表面は必要でないので、第２の実施形態では、脚部は、単一片の弾性材料１１１から作成可能である。
【００５０】
第１の実施形態に対する別の相違点は、円筒部ではなくボール１０９がマウントのスナップ接合要素として用いられるということである。ただし、ボールと円筒部とは、両実施形態において交換可能である。円筒部と同様に、ボールは、走査プローブセンサパッケージ１２７の取り付けまたは取り外し方向に垂直な回転軸の回りで回転可能に支持され得る。
【００５１】
さらなる相違点は、マウントの帯状接点要素１０３によりもたらされるセンサとの接触の態様である。ただし、ピンと帯状片とは、説明されている実施形態を通じて概して交換可能である。
【００５２】
またさらなる相違点は、基板１３１の直径が、第１の実施形態の基板直径に対して短くなっていることである。その結果、運動学的マウントのセンサ部分は、長尺の孔によってではなく基板１３１の縁から放射状内向きに延在するスロット１４１の形態で実施される。スロット１４１の放射状外向きセクション１４３もまた、基板１３１のスナップ接合セクションとして機能する。
【００５３】
図１から図４に示した第１の実施形態に対する図５および図６に示す第２の実施形態の利点は、スナップ接合要素１０７が走査プローブセンサパッケージ１２７自身により拡大されるので、マウントは、第１の実施形態の環状壁要素１３のような作動要素を有する必要がないということである。ゆえに、マウントを非常に小さく保つことができ、このことにより、マウントの位置における空間的制約を有する走査プローブ顕微鏡にとって該マウントがふさわしくなる。ただし、センサパッケージ１２７が損傷を受けやすい場合は、スナップ接合要素と接触することなくセンサパッケージを取り付けることができるので第２の実施形態より第１の実施形態の方が有利である。
【００５４】
第１の実施形態および第２の実施形態に対する修正は、可能である。例えば、スナップ接合要素を支持板の中央へ向かって付勢するばね力をもたらすための湾曲した弾性脚部を用いる代わりに、例えば、円筒部９と環状壁要素１３の内側表面との間に位置する直線コイルばねを用いて、円筒部をマウントの中央へ向かって付勢することも可能である。
【００５５】
さらに、マウントのスナップ接合要素およびセンサパッケージ基板のスナップ接合セクションの数は、３つには制限されない。しかしながら、３つのスナップ接合要素を用いることにより、ほんの数個のスナップ接合要素によってセンサパッケージ基板を支持板へ向かって付勢する均等に分布した力を提供することができるという利点がもたらされる。支持板の反対側端に配置された２つのスナップ接合要素しか用いなければ、センサパッケージの傾きを完全に排除することはできない。ただし、スナップ接合要素が支持板の周囲の大部分にわたって延在している場合、２つのスナップ接合要素やさらには１つのスナップ接合要素でも十分な可能性もある。
【００５６】
次に、図７に関して本発明のマウントの第３の実施形態を説明する。本実施形態において、スナップ接合要素は、走査プローブセンサパッケージの基板のマウントへの取り付けまたはマウントからの取り外し時に、該基板により圧縮可能な環状コイルばねにより形成されている。
【００５７】
第３の実施形態のマウントは、基板１０１から延在し、かつ、これを取り囲む多少の円筒壁２０２を含む。環状凹部２０４は、円筒壁の内側表面にわたって延在している。該凹部２０４は、環状コイルばね２０６のための座部として機能し、該ばね２０６の放射状内側部分は、凹部２０４を超えて突出している。環状コイルばね２０６のコイルの放射状内側セクションは、本実施形態のスナップ接合要素２０７として機能する。
【００５８】
図７に示す実施形態の走査プローブセンサパッケージは、図５および図６に関して説明した第２の実施形態のセンサパッケージに相当する。したがって、第２の実施形態のセンサパッケージと同じ参照番号で表示し、かつ、反復を避けるために再度説明はしない。
【００５９】
走査プローブセンサパッケージ１２７が、第３の実施形態のマウントに取り付けられるか、または、取り外されるとき、その支持板１３１は、コイルばねの最外部分２０８を押圧することにより、コイルを半径方向に圧縮する。基板１３１がコイルばね２０６を押圧した後、コイルは、その元の位置に即座に戻る。基板１３１の厚みは、ボール２０５およびセンサパッケージ１２７の基板１３１のスロット１４１の寸法を基準に、コイルばね２０６のコイルが、ボール２０５により規定される表面の垂線方向と平行な成分を有するばね力の基板１３１への提供を通じてボール２０５へ向かってセンサパッケージ１２７を付勢することによりセンサパッケージ１２７を所定位置に留めるよう選択される。
【００６０】
図７に示した実施形態の修正は、可能である。例えば、基板の縁の上側および／または下側は、コイルばね２０６と基板１３１との間の力の移送を最適化するために傾斜していてもよい。なお、傾斜した縁は、力の移送を最適化するために本発明のその他すべての実施形態においてもまた有利であるかもしれない。これに加えて、その他の実施形態と同様に、基板１３１またはカバー１３３にハンドルを備え付けることもできる。
【００６１】
さらに、センサパッケージ１２７の取り付けまたは取り外しの際に、環状コイルばねを拡大させるために作動要素が存在していることもありうる。そのような作動要素の一例を、マウントの第４の実施形態として図８から図１０に示す。これらの図において、第３の実施形態のセンサパッケージとは相違しない走査プローブセンサパッケージは、図を可能な限り単純に保つために示していない。そのうえ、図８ではコイルばねを示していない。図８は、マウントを断面図で示している一方、図９および図１０は、マウントを上面図で示している。
【００６２】
第３の実施形態のマウントと対照的に、第４の実施形態のマウントは、支持板３０１に摺動可能に取り付けられた３つの独立した壁セクション３０２A、３０２Bおよび３０２Cから構成される円筒壁３０２を含む。これらの壁セクションは、図９に示す第１の内側位置から図１０に示す第２の外側位置へと半径方向に摺動可能である。（図９および図１０にのみ示す）コイルばね３０６は、壁セクション３０２A、３０２B、３０２Cが第１位置にある際に、取り付けられた走査プローブセンサパッケージをボール３０５へ向かって付勢する一方、センサパッケージは、環状コイルばね３０６の放射状外側部分が固定されている壁セクション３０２A、３０２B、３０２Cが、環状コイルばね３０６が拡大している第２位置にある際に、環状コイルばね３０６に接触することなく取り付けまたは取り外し可能である。そのうえ、コイルばね３０６は、壁セクション３０２A、３０２B、３０２Cを（図９に示す）第１位置へ向かって付勢し、かつ、壁セクションを（図１０に示す）第２位置へ拡大するために打ち勝たねばならないばね力を提供する。
【００６３】
壁セクション３０２A、３０２B、３０２Cを拡大位置へ動かすことは、円錐形外側表面３２１を有するリング３１３を作動させることにより達成できる。リング３１３は、支持板３０１から該板の取り付け側とは反対方向に延在している誘導棒３１５に摺動可能に取り付けられている。誘導棒３１５を取り囲んでいる壁セクション３０２A、３０２B、３０２Cの面３１１A、３１１B、３１１Cは、漏斗形開口を形成し、該開口を通じて誘導棒３１５が延在している。図８に示すように壁セクション３０２A、３０２B、３０２Cが第１位置にあるとき、リング３１３の円錐形外側表面３２１のセクションの大部分は、漏斗形開口より直径が大きい。
【００６４】
作動リング３１３が図８における矢印Aに沿って移動される際、リング３１３の円錐形外側表面３２１は、壁セクション３０２A、３０２B、３０２Cの漏斗形表面セクション３１２A、３１２B、３１２Cと相互作用し、これにより、環状コイルばね３０６により提供されるばね力に反して誘導棒３１５から離間した方向に壁セクションを押圧することにより、ばねを拡大させる。
【００６５】
第４の実施形態の壁セクション３０２A、３０２B、３０２Cは、支持板３０１に摺動可能に取り付けられているが、各壁セクション３０２が、支持板３０１の縁または支持板３０１の下方に位置し、かつ、ボール３０５により規定される平面に対して垂線な方向に垂直に伸びる傾き軸の回りで傾けられるように取り付けられても差し支えない。なお、この場合、壁セクションを傾けられるようにそれに応じて実際のリングを適合させる必要がある。
【００６６】
なお、第１の実施形態と同様に、リング３１３の摺動は、アクチュエータにより、例えば圧電モータによりもたらすことができる。そのうえ、リング３１３を摺動可能に取り付ける代わりに、リング３１３を固定位置に、例えば、支持板３０１やこれに固定されている構成部品以外の走査プローブの適用例の何らかの構成部品に固定することにより取り付けることができる。第１の実施形態における環状壁要素１３と支持板１との相対移動と同様に、リング３１３と支持板３０１との相対移動は、取り付けられたセンサを有するマウントを位置決めするためのアクチュエータ機構によりこうしてもたらすことができる。第１の実施形態についてこれに関連して言及した事項は、本実施形態にも適用可能である。
【００６７】
特定の実施形態を示すことにより図に関して説明した本発明により、支持構造物により規定される平面に対して垂線な方向に沿って走査プローブセンサパッケージが取り付けおよび取り外し可能となる。平面の支持構造物の場合、該平面は、とりわけ、表面支持構造物であっても差し支えない。本発明のマウントおよび走査プローブセンサパッケージの設計により、とりわけ、側方移動によるピンの損傷の危険性なしに支持構造物とセンサパッケージとの間の電気接点を提供するためのピンを用いることができるようになる。本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用してもよく、かつ、構造的変更を行ってもよいことは理解されるべきである。
【符号の説明】
【００６８】
１  支持板
２  ピン
３  ピンのより小さいセクション
４  走査プローブセンサパッケージ
５  ボール
７  スナップ接合要素
９  円筒部
１１  脚部
１３  環状壁要素
１５  挿入開口
１７  突起
１８  内側壁表面
１９  切り欠き
２０  くぎ状物
２１  誘導表面
２３  スロット
２５  隙間
２７  センサパッケージ
２９  センサ要素
３１  基板
３３  保護覆い
３５  孔
３７  電気回路
３９  孔
４１  長尺の孔
４３  直線セクション
４５  スロット
４７  ハンドル
４９  切り欠き壁セクション
５１  アクチュエータ機構
１０１  支持板
１０３  接点
１０５  ボール
１０７  スナップ接合要素
１０９  ボール
１１１  脚部
１２７  センサパッケージ
１３３  保護カバー
１３５  孔
１４１  スロット
１４３  放射状外側セクション
２０１  支持板
２０２  円筒壁
２０４  環状凹部
２０５  ボール
２０６  コイルばね
２０７  スナップ接合要素
２０８  放射状内側セクション
３０１  支持板
３０２  壁セクション
３０４  環状凹部
３０５  ボール
３０６  コイルばね
３１１  面
３１３  作動リング
３１５  誘導棒
３２１  円錐形外側表面
【図１】
2013507627.tif 000003
【図２】
2013507627.tif 000004
【図３】
2013507627.tif 000005
【図４】
2013507627.tif 000006
【図５】
2013507627.tif 000007
【図６】
2013507627.tif 000008
【図７】
2013507627.tif 000009
【図８】
2013507627.tif 000010
【図９】
2013507627.tif 000011
【図１０】
2013507627.tif 000012
【国際調査報告】
2013507627.tif 000013
2013507627.tif 000014
2013507627.tif 000015