CN105047575B - 一种晶圆测试的斜块升降机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶圆测试的斜块升降机构，旨在解决晶圆测试用升降机构顶升力较小，顶升稳定性较差，精度低，结构复杂，制造成本高的不足。该发明包括底座、托板，底座上固定连接有若干个升降滑轨座，托板可升降连接在升降滑轨座上，底座上可滑动连接支撑座，支撑座设置在托板下方，支撑座上固定连接有丝杆螺母，底座上安装有驱动电机，驱动电机输出轴传动连接丝杆，丝杆与丝杆螺母配合连接，支撑座上设有斜块，斜块上端面为倾斜平面；托板上安装有滚轮，滚轮抵接在斜块上端面上，托板和底座之间安装有托板位移测量用光栅尺，驱动电机电连接编码器，光栅尺电连接编码器。

Description

一种晶圆测试的斜块升降机构
技术领域
本发明涉及一种集成电路测试设备，更具体地说，它涉及一种晶圆测试用的斜块升降机构。
背景技术
集成电路行业发展迅速，对芯片产品的良率要求日益增高，晶圆测试能够在芯片未进行切割、引线、封装等多重后道工序加工前进行测试，减少不良品在后续加工中的严重浪费，所以急需晶圆测试设备达到高速、高效、高稳定性的要求。
晶圆测试设备达到高速、高效、高稳定性的要求关键在于升降机构。目前晶圆测试装备采用的升降机构顶升力较小，顶升稳定性较差，精度低，而且有些顶升机构结构复杂，制造成本高。
中国专利公告号CN201196655Y，公开了一种可纵向升降、水平旋转的晶圆吸附及卸落装置，包括机架的纵向方向设置的管状内套顶端设置的晶圆吸盘装置，内套与升降装置与旋转装置相连，晶圆吸盘装置包括在负压吸盘和隔热盘之间设置的加热器，在负压吸盘上表面摄影团若干负压气槽，在负压吸盘内设有与负压气槽连通的负压气孔，负压吸盘上设有负压气管接头，负压气管接头与负压气孔连通，负压吸盘上设有贯穿负压吸盘、加热器、隔热盘的卸料孔，卸料孔内设有顶针以及顶针升降控制装置。尽管这种结构设置可以缩短晶圆的测试时间，实现纵向升降和水平旋转，但是结构复杂，制造成本高，而且升降机构顶升力较小，顶升稳定性较差，精度低。
发明内容
本发明克服了晶圆测试用升降机构顶升力较小，顶升稳定性较差，精度低，结构复杂，制造成本高的不足，提供了一种晶圆测试的斜块升降机构，它的顶升力大，顶升稳定性好，精度高，而且升降机构结构简单，制造成本低，安装调试和维护方便。整个升降机构结构强度好，承载力大。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种晶圆测试的斜块升降机构，包括底座、托板，底座上固定连接有若干个升降滑轨座，托板可升降连接在升降滑轨座上，底座上可滑动连接支撑座，支撑座设置在托板下方，支撑座上固定连接有丝杆螺母，底座上安装有驱动电机，驱动电机输出轴传动连接丝杆，丝杆与丝杆螺母配合连接，支撑座上设有斜块，斜块上端面为倾斜平面；托板上安装有滚轮，滚轮抵接在斜块上端面上，托板和底座之间安装有托板位移测量用光栅尺，驱动电机电连接编码器，光栅尺电连接编码器。
升降机构工作时，驱动电机转动带动丝杆转动，丝杠在丝杆螺母内转动并带动丝杠螺母在丝杠上移动，而丝杆螺母与支撑座固定连接，支撑座可滑动连接在底座上，因此支撑座在驱动电机的带动下在底座上滑动。支撑座上的斜块在滑动的过程中其倾斜平面抵接托板，并带动托板在升降滑轨座上升降运动。编码器控制驱动电机转速及转动圈数，光栅尺读取到的升降位移信号反馈到编码器形成闭环控制，编码器根据光栅尺反馈的信号对驱动电机进行微调，保证托板升降距离精度可达0.1um。这种晶圆测试的斜块升降机构的顶升力大，顶升稳定性好，精度高，而且升降机构结构简单，制造成本低，安装调试和维护方便，整个升降机构结构强度好，承载力大。
作为优选，支撑座上连接有原点挡光片，底座上安装有和原点挡光片对应的光电开关。原点挡光片插入光电开关，获得升降原点位置，通过光栅尺高精度的末端运动位置信息获取，与编码器组成全闭环反馈控制系统，提高托板位移精度。
作为优选，升降滑轨座上均设有直线导轨，直线导轨上可滑动连接有滑块，滑块均与托板下表面固定连接。托板与滑块固定连接，滑块在直线导轨上滑动，保证了托板升降的平稳性。
作为优选，托板呈矩形状结构，托板的四个转角位置均固定连接有L形的连接块，升降滑轨座和连接块对应设有四个，四个连接块分别与四个滑块内侧面一一对应可拆卸连接。托板四个转角位置分别在直线导轨上滑动，升降平稳性好。
作为优选，支撑座包括连接板和两个滑座，连接板固定连接在两滑座之间，丝杆螺母紧固连接在连接板上，斜块设有两个分别设在两滑座上，底座上固定连接有两滑轨，两滑座分别可滑动连接在两滑轨上，滚轮和斜块对应设有两个。支撑座上设置两个斜块，两斜块同时对托板进行推动，使托板的受力更加平稳，大大增加了托板的承载能力。
作为优选，托板下表面上安装有凸轮导向器，凸轮导向器靠近滚轮设置。在斜块对托板进行推动的时候，凸轮导向器起到了很好的导向作用。
作为优选，驱动电机为步进电机，底座上安装有电机安装座，驱动电机安装在电机安装座上，驱动电机输出轴和丝杆之间连接有联轴器。驱动电机和丝杆之间通过联轴器连接，传动更加平稳可靠。
作为优选，光栅尺包括光栅尺本体、读数头，光栅尺本体安装在托板侧边上，读数头安装在读数头座上，读数头座固定连接在底座上。光栅尺拆装方便，安装可靠。
作为优选，底座上靠近前后两端位置均固定连接有用于限位支撑座的限位块。支撑座在底座上滑动的过程中，限位块起到了很好的限位作用，有效防止支撑座脱离轨道。
作为优选，托板下表面上安装滚轮位置设有安装槽，安装槽内固定连接有销轴，滚轮可转动连接在销轴上。滚轮安装在安装槽内的销轴上，拆装方便，滚动可靠。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）晶圆测试的斜块升降机构的顶升力大，顶升稳定性好，精度高；（2）升降机构结构简单，制造成本低，安装调试和维护方便；（3）整个升降机构结构强度好，承载力大。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是本发明的去除托板的结构示意图；
图3是本发明的托板的结构示意图；
图中：1、底座，2、托板，3、升降滑轨座，4、支撑座，5、丝杆螺母，6、驱动电机，7、丝杆，8、斜块，9、倾斜平面，10、滚轮，11、光栅尺，12、编码器，13、原点挡光片，14、光电开关，15、直线导轨，16、滑块，17、连接块，18、连接板，19、滑座，20、滑轨，21、凸轮导向器，22、电机安装座，23、联轴器，24、光栅尺本体，25、读数头，26、读数头座，27、限位块，28、安装槽，29、销轴。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：
实施例：一种晶圆测试的斜块升降机构（参见附图1、附图2、附图3），包括底座1、托板2，底座和托板均呈矩形状结构，底座上固定连接有四个升降滑轨座3，升降滑轨座垂直底座。四个升降滑轨座分别设置在底座四个转角位置。托板可升降连接在升降滑轨座上，升降滑轨座上均设有直线导轨15，直线导轨上可滑动连接有滑块16，滑块均与托板下表面固定连接。托板的四个转角位置均固定连接有L形的连接块17，升降滑轨座和连接块对应设有四个，四个连接块分别与四个滑块内侧面一一对应可拆卸连接，托板设置在四个升降滑轨座之间的区域内。
底座上可滑动连接支撑座4，支撑座设置在托板下方，支撑座上设有斜块8，斜块上端面为倾斜平面9，支撑座上固定连接有丝杆螺母5。支撑座包括连接板18和两个滑座19，连接板固定连接在两滑座之间，两滑座对称设置，丝杆螺母紧固连接在连接板上靠近中间位置，斜块设有两个，两斜块分别设在两滑座上，两斜块对称设置，底座上固定连接有两平行设置的滑轨20，两滑座分别可滑动连接在两滑轨上。底座上安装有驱动电机6，驱动电机输出轴传动连接丝杆7，驱动电机为步进电机，底座上安装有电机安装座22，驱动电机安装在电机安装座上，驱动电机输出轴和丝杆之间连接有联轴器23。联轴器前端安装有推力球轴承和深沟球轴承，推力球轴承和深沟球轴承均安装在电机安装座上。丝杆锁紧螺母将丝杆与推力球轴承并紧，丝杆通过推力球轴承、深沟球轴承、丝杆锁紧螺母与电机安装座连接。丝杆与丝杆螺母配合连接。托板上安装有滚轮10，滚轮和斜块对应设有两个，滚轮为圆柱滚子轴承。托板下表面上安装滚轮位置设有两个安装槽28，安装槽内均固定连接有销轴29，滚轮可转动连接在销轴上。滚轮抵接在斜块上端面上。托板下表面上安装有凸轮导向器21，凸轮导向器靠近其中一个滚轮设置。
托板和底座之间安装有托板位移测量用光栅尺11，驱动电机电连接编码器12，光栅尺电连接编码器。光栅尺输出端与编码器输入端电连接，编码器输出端电连接驱动电机。光栅尺包括光栅尺本体24、读数头25，光栅尺本体安装在托板侧边上，读数头安装在读数头座26上，读数头座固定连接在底座上，读数头座与底座垂直设置。
底座上靠近前后两端位置均固定连接有用于限位支撑座的限位块27，两限位块分别靠近一滑轨的两端设置，支撑座在底座上滑动的过程中，限位块起到了很好的限位作用，有效防止支撑座脱离轨道。支撑座上连接有原点挡光片13，底座上安装有和原点挡光片对应的光电开关14。原点挡光片插入光电开关，获得升降原点位置，通过光栅尺高精度的末端运动位置信息获取，与编码器组成全闭环反馈控制系统，提高托板位移精度。
初始位置时，原点挡光片插入光电开关，遮挡光电信号，获得升降原点位置，升降机构工作时，驱动电机转动带动丝杆转动，丝杠在丝杆螺母内转动并带动丝杠螺母在丝杠上移动，而丝杆螺母与支撑座固定连接，支撑座可滑动连接在底座上，因此支撑座在驱动电机的带动下在底座上滑动。支撑座上的斜块在滑动的过程中其倾斜平面抵接托板，并带动托板在升降滑轨座上升降运动。编码器控制驱动电机转速及转动圈数，光栅尺读取到的升降位移信号反馈到编码器形成闭环控制，编码器根据光栅尺反馈的信号对驱动电机进行微调，保证托板升降距离精度可达0.1um。这种晶圆测试的斜块升降机构的顶升力大，顶升稳定性好，精度高，而且升降机构结构简单，制造成本低，安装调试和维护方便，整个升降机构结构强度好，承载力大。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种晶圆测试的斜块升降机构，包括底座、托板，其特征是，底座上固定连接有若干个升降滑轨座，托板可升降连接在升降滑轨座上，底座上可滑动连接支撑座，支撑座设置在托板下方，支撑座上固定连接有丝杆螺母，底座上安装有驱动电机，驱动电机输出轴传动连接丝杆，丝杆与丝杆螺母配合连接，支撑座上设有斜块，斜块上端面为倾斜平面；托板上安装有滚轮，滚轮抵接在斜块上端面上，托板和底座之间安装有托板位移测量用光栅尺，驱动电机电连接编码器，光栅尺电连接编码器；光栅尺输出端与编码器输入端电连接，编码器输出端电连接驱动电机。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆测试的斜块升降机构，其特征是，支撑座上连接有原点挡光片，底座上安装有和原点挡光片对应的光电开关。
3.根据权利要求1所述的一种晶圆测试的斜块升降机构，其特征是，升降滑轨座上均设有直线导轨，直线导轨上可滑动连接有滑块，滑块均与托板下表面固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种晶圆测试的斜块升降机构，其特征是，托板呈矩形状结构，托板的四个转角位置均固定连接有L形的连接块，升降滑轨座和连接块对应设有四个，四个连接块分别与四个滑块内侧面一一对应可拆卸连接。
5.根据权利要求1所述的一种晶圆测试的斜块升降机构，其特征是，支撑座包括连接板和两个滑座，连接板固定连接在两滑座之间，丝杆螺母紧固连接在连接板上，斜块设有两个分别设在两滑座上，底座上固定连接有两滑轨，两滑座分别可滑动连接在两滑轨上，滚轮和斜块对应设有两个。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种晶圆测试的斜块升降机构，其特征是，托板下表面上安装有凸轮导向器，凸轮导向器靠近滚轮设置。
7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种晶圆测试的斜块升降机构，其特征是，驱动电机为步进电机，底座上安装有电机安装座，驱动电机安装在电机安装座上，驱动电机输出轴和丝杆之间连接有联轴器。
8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种晶圆测试的斜块升降机构，其特征是，光栅尺包括光栅尺本体、读数头，光栅尺本体安装在托板侧边上，读数头安装在读数头座上，读数头座固定连接在底座上。
9.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种晶圆测试的斜块升降机构，其特征是，底座上靠近前后两端位置均固定连接有用于限位支撑座的限位块。
10.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种晶圆测试的斜块升降机构，其特征是，托板下表面上安装滚轮位置设有安装槽，安装槽内固定连接有销轴，滚轮可转动连接在销轴上。
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