CN101258413A - 用于可层叠半导体测试系统的便携操纵装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于相对探测器(40)或其他参考物定位测试头(90)的操纵装置(50)。操纵装置(50)具有：机架(51)；与机架(51)连接的联接器(100)，其包括绕各自枢轴(180，185)具有旋转自由度的第一和第二连杆(110，120)、以及与第一和第二连杆(110，120)连接的第三连杆(130)，使得第三连杆(130)具有移动和旋转的运动自由度；以及与第三连杆(130)连接并配置成附装到测试头(90)的适配器。本发明也提供控制所述操纵装置(50)的方法。

Description

用于可层叠半导体测试系统的便携操纵装置

技术领域

本发明一般涉及用于定位由于重量和尺寸而笨重的模块的操纵装置，更具体地涉及用于相对自动测试系统的其它元件定位测试头的操纵装置并涉及其使用方法。

背景技术

经济效率推动半导体工业，使空间、速度和占有成本成为资本设备设计中的重要因素。由于设备过度昂贵，通常花费几十亿美元来制造，所以空间是重要的。这种设备的所有者日益希望紧凑地配置机器以将投资回报最大化。这样，资本设备设计的趋势是向着竖直可层叠系统和具有最小占地面积的机器发展。

速度由于决定产出量而是重要的。为增加制造速度，制造和测试系统是自动化和模块化的。在典型的测试系统中，机器人操纵机器使制品循环向着包含测量装置的模块化测试头运动和从其离开。根据测量结果，测试头可以相对操纵器位于“头部在上(head over)”，“头部在下(head under)”或“竖直平面”位置。测试头作为整体可以使用操纵装置来安装和从系统其余部分上拆除，使测试头或接口元件能快速更换以执行不同测量、或用于测试头校准、或用于维修。

占有成本也是重要的。对于测试头操纵装置，成本一般与自由度和承重能力成比例。这样，在操纵装置设计中应考虑成本-灵活性平衡，这导致已知测试头操纵装置分级为“专用”或“通用”。专用操纵装置典型地固定在测试系统的另一元件上并且具有定制设计重量极限、尺寸极限和运动范围。但是，定制化相反地影响当测试头重量、尺寸、定位或层叠要求改变时的变工况设计实用性。结果，专用操纵装置可能需要耗时或昂贵的修改或更换。

比较而言，通用操纵装置典型地是独立式的并且具有高达六个运动自由度。但是，实现广泛目标所必须的设计权衡可能使得这样的操纵装置不适合于作为变工况设计定制装置的许多应用；或使得该操纵装置过于昂贵。

在实现设计平衡中，当允许绕铰链轴旋转时，许多已知通用和专用操纵装置采用铰链来支撑测试头重量。这种铰链结构可以支撑数千磅的测试头重量并且提供足够的运动自由度，但不利地需要相当大的头部空间和地面空间以容纳测试头回转弧度。而且，如果期望竖直移动，除了铰链之外还需要增加成本的其他结构。

相反，半导体工业增加空间效率所需要的是用于移动和旋转重测试头至“头部在上”、“头部在下”或“竖直平面”方向的紧凑的、便携的操纵装置，这种功能在降低地面空间和头部空间要求以及成本且无需定制的情况下实现。

发明内容

本发明提供一种用于相对探测器或其他参考物定位测试头的操纵装置。操纵装置具有：机架；联接器，其与机架连接并包括绕各自枢轴具有旋转自由度的第一和第二连杆以及与第一和第二连杆连接的第三连杆，这样第三连杆具有移动和旋转的运动自由度；以及适配器，其与第三连杆连接并配置成附装到测试头。本发明也提供控制所述操纵装置的方法。

附图说明

图1是按照本发明一个实施例的自动测试系统的立体图。

图2是图1所示操纵装置内部结构的具有剖面详细部分的侧视图。

图3是图1所示操纵装置的臂的立体图。

图4是示出用于将测试头安装到探测器上的一系列位置中的第一或维修位置的图1系统的侧视图。

图4a是当操纵装置位于图4所示位置时，与图2对应的操纵装置内部结构侧视图。

图5是执行测试头竖直向上移动后的图4系统的侧视图。

图5a是当操纵装置位于图5所示位置时，与图2对应的操纵装置内部结构侧视图。

图6是执行测试头旋转后的图5系统的侧视图。

图6a是当操纵装置位于图6所示位置时，与图2对应的操纵装置内部结构的侧视图。

图7是执行测试头进一步旋转后的图6系统的侧视图。

图7a是当操纵装置位于图7所示位置时，与图2对应的操纵装置内部结构的侧视图。

图8是执行测试头水平移动后的图7系统的侧视图。

图8a是当操纵装置位于图8所示位置时，与图2对应的操纵装置内部结构的侧视图。

图9是执行测试头向下竖直移动后的图8系统的侧视图。

图9a是当操纵装置位于图9所示位置时，与图2对应的操纵装置内部结构的侧视图。

具体实施方式

图1是按照本发明的自动测试系统的立体图。在作为本发明上位原理的教导实例的实施例中，测试系统30包括探测器40、邻近探测器设置的操纵装置50、以及可拆除测试头90。虽然为了清晰的原因图1中的测试系统不是竖直层叠系统，但人们容易意识到其他实施例可以是层叠的。

在图1的示例性实施例中，探测器40是晶片探测器。其它普通晶片探测器典型地包括用于从供给中拾取晶片并且柔和且精确地相对界面放置晶片的机器人操纵机构。设置在界面相对侧上的测试头可以进行各种探测测试。可替换实施例用封装操纵器或其他装置代替探测器。根据本发明有许多变型。

图1示出通过叉臂65附装到操纵装置50并相对探测器40处于拆卸位置的测试头90。但是，为了测试，操纵装置通过将测试头向上提升、旋转90度、沿导轨61移动并下移至底盘45的安装面46上以重新定位测试头。测试头的这种安装和拆卸在下面详细描述并且在本文所参考一系列附图中示出。一旦被定位，不同实施例的测试头根据应用和使用环境可以保持从几分钟到几天直至几月或几年的不同时间长度。

在图1中，包括底盘45的探测器40固定在工厂的支撑面或地面上。相反，操纵装置50可选择地包括连接在机架51上的轮53，该轮有利地使用户能够按需要在工厂内移动操纵装置。为了在支撑载荷之前固定和稳定操纵装置，机架包括支承架54，该支承架54可旋转以向下延伸至与地面接触并将操纵装置向上提升直到轮子不再与地面接触的。许多其他运动和稳定装置例如滚子、滑动垫或气垫可作为按照本发明的固定操纵装置的选择。

一旦被安装在底盘45上，测试制品就可以通过各种其它的常规运输装置传送到测试头90和从其传送离开。图1中的实施例包括探测器40中的机器人运输装置，其为清晰的原因而未示出。典型的运输装置包括从晶片舟中拾取晶片并将晶片放置在预定测试位置的拾取和放置晶片操纵器或机器人。许多其他运输装置与本发明的原理相一致。

测试头90是具有能够快速更换优势的可拆卸模块。如果模块化测试头由于任何原因需要更换或维修，它可以快速地拆卸。虽然本发明优选实施例操纵测试头时，但是操纵由于重量和尺寸而笨重的其他模块也在本发明的广泛原理范围内。

测试头90典型地包括用于在制造过程中测试制品的测量设备。测试头可以包括用于评价半导体晶片、电路板和类似物上的电子器件的设备。同样地，测试头可以包括用于光学诊断测试制品上的表面或结构的设备。在其他实施例中，测试头可以包括用于机械性能测试的设备，例如利用探针测量表面轮廓。这样，测试头可以根据测试诊断是基于机械、电子、磁性还是光学或其他科学原理而以多种方式联接到测试制品。

在一优选实施例中，测试头90是用于测试形成在半导体晶片上的电子器件的电子器件测试器。一旦安装在探测器40的安装面46上，销就从测试头的一部分向下延伸。为了进行测试，探测器中的传输装置将测试晶片向上朝着向下延伸的销运送。这样，使晶片上的结构精确且轻柔地与测试头销机械接触以便进行电子测试。例如，参见2004年7月28日递交的名称为“Apparatus for Plannarizing a Probe Cardand Method for Using Same”的美国专利申请10/902188，所述申请的全部内容通过引用被合并入本申请。

许多其他测试头-测试制品配置可能与本发明相一致。例如，代替上述的“头部在上”的配置，测试头可以处于“竖直平面”方向，其中传输装置将测试制品移动至测试头侧面竖直部。可替换实施例使测试头能够处于“头部在下”配置，其中传输装置将测试制品向测试头的顶部下降。

同样地，测试头可以处于“竖直平面”方向，其中传输装置将测试制品移动至测试头侧面竖直部。

图1还示出控制系统75，其包括与位置和倾斜传感器(见图2)相连接的数字计算机处理器，该处理器控制操纵装置50并由此控制测试头90的定位。典型地，数字计算机处理器是其他普通台式计算机的一部分。图1示出外部安装配置。但各种可替换实施例具有“单板”配置的计算机处理器，其中单个板在内部安装。就是说，安装在操纵装置内部。这种“单板”的优点是其与外部安装的台式计算机相比节省空间，如图1。小键盘或键盘和监视器(例如CRT或LCD屏幕)是外部安装的。

控制系统75优选地是数字或模拟/数字混合控制系统。但是，操纵装置50的其他实施例具有完全模拟的机电控制系统。还有其他实施例没有控制系统而是手动操作的。优选地，虽然不必要，控制系统还设置来控制通过运输装置(未示出)传送测试制品到测试头和从测试头传送离开，并控制测试头的测试。

图2是具有图1示出的操纵装置内部结构的具有剖面详细部分的侧视图。与图1图示相反，图2的图示省略了测试头90、外盖52、臂60、叉臂65和机架51的多个部分以示出操纵装置50的内部结构。这个实施例如同图1一样都是教导示例。按照本发明可以有与图2示出不同的许多变形。

根据本发明的上位原理，操纵装置50包括多连杆联接器100。通过在绕穿过测试头的轴而非穿过测试头外侧的铰链轴旋转测试头的时候支撑测试头的重量，联接器的耦合连杆使测试头的移动节省空间。与铰接操纵装置的宽摆弧相比，本发明优选实施例使测试头能在与测试头阴影尺寸有关的减小的占地面积内“摆动(tumble)”。本发明优选实施例也使一个结构能在移动和旋转两自由度中进行运动。这与对每个运动自由度都具有单独硬件的操纵装置相比具有成本优势。

在图2中，联接器100包括分别是细长导螺杆的第一和第二连杆110和120。第一和第二导螺杆每个分别具有由轴承组件175可旋转支撑的端部111。因此，第一和第二导螺杆具有绕相应第一和第二旋转轴191和196的旋转自由度，这两个旋转轴对应于穿过导螺杆的各个纵轴。而且，如下面所述，导螺杆的螺纹可以支撑重量并可驱动导向螺母以致动其他元件。

第一和第二连杆110和120可枢轴转动地与底板55连接，该底板55又附装到机架51(见图1)。轴承组件175支撑在凸缘176之间。凸缘通过穿过凸缘和枢轴块上孔的轴和轴承组件与枢轴块182连接。因此，第一和第二导螺杆具有分别绕第一和第二枢轴180和185以及对应枢转轴181和186的旋转自由度。各个导螺杆的枢转轴和旋转轴是彼此垂直的。

联接器100还包括第三或横连杆130。在图2的实施例中，导向螺母140分别拧到第一和第二导螺杆110和120上。导向螺母又通过其他通常且常规的装置可枢轴转动地附装到第三连杆的相反两端。因此，第三或横连杆具有沿细长第一和第二连杆的长度方向移动的自由度。如果第三连杆的相反两端以相同的速度沿第一和第二连杆运动，第三连杆将移动而不旋转。另一方面，如果第三连杆的相反两端以不同速度沿第一和第二连杆运动，第三连杆将绕第三枢轴183旋转。

与第一和第二连杆110和120各自的枢轴180和185相反，第三枢轴183不相对于底板55或第一和第二连杆固定，而可与第三连杆一起移动。

各种可替换实施例用低摩擦装置代替上述导螺杆和导向螺母装置(其中导向螺母和导螺杆螺纹之间具有滑动的金属对金属接触)，在所述低摩擦装置中第一和第二连杆110和120上的螺纹与滚动元件例如滚珠或圆柱滚柱啮合。比较低的摩擦带来致动连杆需要较少力矩的优点，从而使得传动系更小和更便宜。另一方面，当力矩从第一和第二连杆移除时，具有比较低摩擦的实现方案(例如使用滚珠丝杠的方案)可能会导致“反向传动(backdrive)”或打滑。因此，在此范围内的优选实施例可包括制动器或其他制动装置、或者防反向传动机构或其他防反向传动装置。

在典型实施例中，联接器100与致动器连接。但其他实施例可以是手致动的。更优选地，第一和第二连杆与两独立致动器或动力可分流的单个致动器连接。联接器的不同部分的独立致动器有利地改善了稳定性和控制。

在图2中，致动器是与链条和链轮传动系连接的两个独立电动机165。第一和第二导螺杆每个与各自连杆链轮173连接。链条172将连杆链轮与附装到齿轮箱170的驱动链轮171连接。齿轮箱还附装到安装板166。电动机固定在齿轮箱上。

在替换实施例中，致动器可以机械或电磁或其他原理操纵以将动力传递给联接器。电动机以及气动或液压活塞是致动器的实例。按照本发明可以有许多变型。

联接器100的优选实施例可选择地包括强化装置来改善弯曲或扭转或两者的刚性。在使用重型测试头90(见图1)的情况下，强化是有利的。由于测试头一般地重数千磅，过多的静态或动态弯曲可能导致联接器失灵。

在图2中，底板55的位于第一和第二枢轴180和185之间的一部分分别作为刚性固定连杆起作用。另外，竖直板105包括槽125，该槽是竖直板中的细长或大体矩形的孔。箱150设置在槽的约束中并与导轮和轨道系统(未示出)连接。箱包括第三轴承组件184以容纳第三连杆130相对箱体的旋转。另外，底板和竖直板彼此刚性连接。这样，箱和竖直板为重型测试头90有利地提供弯曲或扭转刚性。

由于联接器100具有多连杆和多运动自由度，操纵装置50的优选实施例可选择地包括用于控制联接器致动的系统。包括计算机处理器的数字控制系统是最优选的，虽然可替换实施例包括模拟控制系统或手动控制硬件。

在图2中，支架112保持编码器113，该编码器113对第一和第二导螺杆110和120绕各自旋转轴191和196的旋转灵敏。优选地，编码器对部分转动计数。较低精确度实施例仅对完全转动计数。可选的倾角仪114典型地在第三枢轴183附近附装到第三连杆130。如下面详细描述，这样的编码器和可选的倾角仪使控制系统75(见图1)能确定第三连杆的位置、速度和角方位。不包括倾角仪的实施例可基于编码器值确定角度或倾斜度。编码器和倾角仪与计算机处理器通信，该计算机处理器也与电动机165通信。利用来自例如编码器和倾角仪的传感器的数据，计算机可以执行反馈控制算法以控制联接器的运动。

在运行中，电动机165通过链轮171和173及链条172分别驱动第一和第二导螺杆110和120。导螺杆可每个绕各自第一和第二旋转轴191和190顺时针或逆时针旋转。导螺杆的螺纹支撑第三连杆(和所附装的测试头90)的重量。为竖直地移动第三连杆，电动机驱动第三连杆的相反两端以相同速度沿导螺杆运动。为使第三连杆旋转，电动机以不同速度驱动第三连杆的相反两端。速度可以由于沿各个连杆的不同速度或沿连杆的不同方向而不同。在以不同速度运动的情况下，第三连杆的相反两端将相对第三枢轴183旋转，而第三枢轴保持固定或竖直移动。当第三连杆枢轴转动时，第一和第二连杆通过在第一和第二枢轴180和185分别地旋转来容许这种变化。

为操纵测试头或其他对象，第三连杆130(见图2)附装到适配器，该适配器又附装到测试头。优选实施例包括可延伸的适配器。但其他实施例包括不可延伸的适配器。

图3是图1所示的操纵装置的臂的立体图。臂60包括箱形梁64。箱形梁的侧面59通过常见的常规装置例如机械紧固件在枢轴183附近刚性附装到第三连杆130(见图2)。在刚性附装到第三连杆的情况下，臂随第三连杆旋转和移动。

臂60是可延伸适配器，其包括附装到箱形梁64的一对臂导轨61的。形成并确定尺寸以接纳和紧固到测试头90(见图1)的叉臂65在所附装导向轮(未示出)上驱动导轨。

臂电动机62设置在箱形梁64内。臂导螺杆64和螺纹连接在导螺杆上并与叉臂60连接的导向螺母(未示出)形成移动机构，以使叉臂在沿导轨61的相反的第一和第二方向中任一方向上运动。优选实施例包括用于到达臂电动机、臂导螺杆和导向螺母的通过孔66。

由于沿导轨61水平移动需要较少的力，各种臂60的可替换实施例包括用于手动移动的简单手柄。其他种类实施例包括加压致动器，例如气动或液压致动器，来代替电动导螺杆和导向螺母装置。按照本发明可以有多个其他替代方案。

现在转向功能性的实施例，图4-9示出作为测试头安装运行过程示例的图1的系统的侧视图。视图4a-9a分别示出当操纵装置位于图4-9示出的位置时，操纵装置内部结构的侧视图。图4a-9a示出的结构与图2中示出的结构相对应。

在图4中，测试头90从探测器40拆下，处于“维修”位置。图4a示出维修位置中联接器100的位置。向前进行一系列的运动，操纵装置50移动并旋转测试头到探测器上的最终安装或“对接”的位置。

在第一控制步骤，如相应的图5和图5a所示，使用者触发开关或其他装置，并且控制系统75(见图1)通过同步驱动第一和第二导螺杆110和120而启动第三连杆130的竖直移动。当第一和第二导螺杆旋转时，第三连杆的相反两端沿各自导螺杆以相同速度运动。这样，第三连杆不旋转。因为臂60和测试头90每个都附装到第三连杆，所以臂60和测试头90竖直地运动。与导螺杆连接的常见的常规传感器(例如对转动或部分转动计数的编码器)提供反馈以确定沿导螺杆的距离并由此基于已知的导螺杆的螺纹确定高度。此运动继续直到第三连杆到达预定“旋转高度”。

在第二步中，如对应的图6和图6a所示，第三连杆130旋转；其又旋转臂60和测试头90。为了实现旋转，控制系统75以不同速度驱动第三连杆130的相反两端。优选地，当第二导螺杆120继续旋转时第一导螺杆110停止旋转。可替换地，第一导螺杆可减慢至非零旋转速度，或反转它的旋转方向。当第三连杆绕第三枢轴183旋转时，第一和第二导螺杆分别绕第一和第二枢轴180和185枢转。此旋转运动继续直到第三连杆到达预定倾斜度，例如在图6a中的倾斜度，如图6所示，其导致四十五度的测试头旋转。

在上述的旋转运动中，与联接器100连接的常见的常规传感器例如编码器113提供反馈以确定倾斜度。比编码器较不精确的可选择倾角仪114典型地相对地球重力提供初始参考倾斜度。一旦以倾角仪或以其它方法初始化，控制系统75储存编码器“计数”(旋转量)。利用编码器的计数，在给定导螺杆已知螺纹的情况下，控制系统确定倾斜度。由于编码器计数通常是一转的小部分，预定倾斜度(相同地，预定竖直位置)可以以高精度和再现性获得。

在可选择的第三步中，如相应图7和图7a示出，第三连杆130竖直移动；其又竖直移动臂60和测试头90。为实现移动，控制系统75同步驱动第一和第二导螺杆，如上述第一步所述。所述运动继续直到第三连杆到达探测器40上方的预定位置。

在可选择的第四步中，第三连杆130的倾斜度可通过如上述第二步的旋转而微调或校正。

在第五步中，如相应图8和图8a示出，第三连杆130保持固定并且臂60延伸以水平地移动测试头90。为实现移动，控制系统75向臂电动机62供能以驱动臂导螺杆63，该臂导螺杆63沿导轨61(见图3)移动叉臂65。常见的常规传感器例如与臂导螺杆连接的编码器提供反馈以确定探测器上的实际位置。所述运动继续直到叉臂以及所附装的测试头到达探测器40上方的预定位置。

在第六步中，如相应图9和图9a示出，第三连杆130竖直向下移动；这又竖直向下移动臂60和测试头90。为实现所述移动，控制系统75同步驱动第一和第二导螺杆，如上述第一步，不同的是反转了旋转方向。所述运动继续直到第三连杆到达探测器40上方的预定位置，其中测试头相对探测器处于安装或“对接”位置。

为从探测器40拆卸或“分离对接”测试头90并回到“维修”位置，使用者触发开关，并且控制系统75(见图1)开始上述步骤的反转。使用者可省略倾角修正的第四步，即使在对接序列中包括该可选择步骤。

这样，操纵装置50在最少量的上方空间和地面面积的情况下将测试头90从“维修”位置带至“对接”位置，或相反。联接器100(见图2)通过在使测试头绕穿过测试头的轴而非穿过测试头外侧的铰接轴来旋转的时候支撑测试头重量，而允许此节省空间的测试头运动。与铰接操纵装置的宽摆弧相比，本发明优选实施例使测试头能够在与测试头阴影尺寸有关的减小的占地面积中“摆动”，如图4-9示出的。人们将认识到，竖直移动和紧凑的摆动运动对于竖直层叠系统是特别有利的。

另外，操纵装置50使一个结构能实现移动和旋转两个自由度的运动。这与对每个运动自由度都具有单独硬件的操纵装置相比具有成本优势。

而且，利用控制系统75，使用者可通过按钮触发实现上述复杂运动。这比许多已知典型地仅具有开/关致动器运行的操纵装置具有优势。

现在转向控制方法，按照本发明可以有许多控制算法或技术。例如，控制导螺杆110和120(见图2)的一种技术是输入导螺杆旋转的需要数值(其与位置有关，由于导螺杆的长度和螺纹数是已知的)，并且执行控制循环以驱动导螺杆直到在预定容许误差内完成所需转数。一旦所需转数在预定容许误差内，导螺杆停止。

在示例性控制循环中，导螺杆的额定转速是由两个项共同确定的。第一项与为完成所需转数而还要进行的转动有关。该项在驱动序列的初始最大，并随着还要进行的转数的降低而降低。为了更快接近所需转数，第二项与从每个向前位置还要进行的转动对各位置的总数相关。所述第二项在驱动序列初始最小，并由于它是驱动序列上的总数而增加。在不同实施例中，这些项可以是线性的或非线性的，根据本发明可以有多种变型。

为了进行同步旋转，控制系统75以额定速度驱动第一和第二导螺杆110和120。为获得额定速度，电动机165的输入(见图2)在示例性控制循环中通过将电动机输入表示为三项之和来确定。第一项与上述额定速度的电动机输入相对应。以类似于用于额定速度的表达的方式，第二项与第一和第二导螺杆的转动之间的差相关，并且第三项与第一和第二导螺杆的转动之间的差对各位置的总数相关。这样，当在第一和第二导螺杆之间有速度差时，对应的第二项和第三项提供向着相同速度的校正。

为了进行不同步旋转，控制系统75以不同速度驱动第一和第二导螺杆110和120。对于额定速度和电动机输入，示例性控制算法可以包括在导螺杆的转动上利用从对于不同趋势的项的总和而确定的电动机输入进行的循环。

为了在占有成本方面获得额外好处，多个操纵装置50的优选实施例包括以下编码器，如果有动力中断所述编码器可能丢失转数。这种编码器比即使动力中断也能保存转数的绝对编码器更便宜。在这些实施例中，控制系统75可以利用来自位置传感器的输入执行算法以找到参考位置或“原始位置”，编码器可以被重置到该位置。

在示例性实施例中，通过首先同步致动导螺杆110和120以移动测试头90直到竖直“原始位置”传感器被触发，控制系统75执行“原始位置”算法。第二，控制系统通过不同步致动导螺杆，接着如上述第一步重新调整竖直位置，而在竖直“原始位置”处以预定倾斜度确立测试头倾斜度。第三，控制系统致动臂电动机62直到叉臂65到达导轨61上的行程的一端或另一端，然后沿导轨将叉臂带到行程的“原始位置”。然后，控制系统重置与臂导螺杆63连接的编码器。第四，控制系统致动臂电动机以将叉臂移动到导轨上的“维修”位置。第五，控制系统同步地致动第一和第二导螺杆以稍稍降低测试头。第六，控制系统通过不同步致动导螺杆以高精度确立测试头倾斜度。最后，控制系统同步致动导螺杆直到竖直“原始位置”传感器被触发。然后，控制系统重置与第一和第二导螺杆相连的编码器。

Claims (19)

1.一种用于相对探测器定位测试头的设备，包括：机架；第一和第二细长导螺杆，每个导螺杆具有与机架枢轴转动地连接的末端，第一导螺杆绕第一枢轴可枢轴转动且第二导螺杆绕与第一枢轴平行延伸的第二枢轴可枢轴转动，第一和第二导螺杆可绕各自的第一和第二旋转轴旋转，第一旋转轴垂直于第一枢轴延伸且第二旋转轴垂直于第二枢轴延伸；连杆，其具有可旋转地与第一导螺杆连接的第一端部和可旋转地与第二导螺杆连接的第二端部；至少一个致动器，其与第一和第二导螺杆连接以使第一导螺杆绕第一旋转轴在相反的第一和第二方向上旋转并使第二导螺杆绕第二旋转轴在相反的第一和第二方向上旋转；以及与连杆连接并适于携带测试头的臂，由此第一和第二导螺杆在第一方向上的旋转使得连杆相对第一和第二导螺杆移动以便相对机架移动测试头，并且第一导螺杆在第一方向上的旋转和第二导螺杆在第二方向上的旋转使得连杆相对第一和第二导螺杆旋转以便使测试头相对机架枢转。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述至少一个致动器包括与第一导螺杆连接的第一致动器和与第二导螺杆连接的第二致动器。

3.如权利要求1所述的设备，其中所述臂包括用于在相反的第一和第二方向上沿所述臂移动测试头的移动机构。

4.如权利要求3所述的设备，其中所述移动机构包括直线导轨。

5.如权利要求1所述的设备，其中导螺杆是滚动体螺杆。

6.一种用于相对探测器定位测试头的操纵装置，包括：机架；与机架连接的联接器，所述联接器包括绕各自枢轴具有旋转自由度的第一和第二连杆、以及与第一和第二连杆连接的第三连杆，使得第三连杆具有移动和旋转的运动自由度；以及适配器，所述适配器与第三连杆连接并设置成附装到测试头。

7.如权利要求6所述的设备，其中第一和第二连杆是导螺杆。

8.如权利要求6所述的设备，其中第一和第二连杆是滚动体螺杆。

9.如权利要求6所述的设备，其中第三连杆与两个独立可控制致动器连接。

10.如权利要求9所述的设备，其中一个致动器是由电动机、液压致动器和气动致动器组成的致动器组中的致动器。

11.如权利要求9所述的设备，还包括用于同步和非同步致动联接器的控制系统。

12.如权利要求11所述的设备，其中控制系统包括计算机处理器、位置传感器和方向传感器。

13.如权利要求6所述的设备，还包括与第三连杆连接的臂，用于相对第三连杆移动测试头。

14.如权利要求13所述的设备，其中所述臂包括直线导轨。

15.如权利要求6所述的设备，其中机架包括用于相对支撑面移动机架的多个轮。

16.一种自动测试系统，包括底盘、安装在底盘上并设置成与测试制品联接的测试头、用于将测试制品朝测试头和远离测试头移动的运输装置、以及包括联接器的操纵装置，所述联接器用于移动和旋转测试头以相对底盘安装和拆卸测试头，所述联接器具有可移动枢轴。

17.如权利要求16所述的系统，还包括用于相对底盘可选择地移动和旋转测试头的控制系统。

18.如权利要求16所述的系统，其中测试头和测试制品设置成机械联接。

19.如权利要求16所述的系统，其中操纵装置是如权利要求1所述的设备。

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