CN214225331U - 点测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种点测装置，其由下至上包括：平面运动部，旋转运动部及垂直运动部，该垂直运动部是由压电致动组件所组成，压电致动组件可通过施加电压产生Z轴方向的伸长或收缩的变形。承载盘装设在该垂直运动部的上方，通过所述压电致动组件的变形，该承载盘可以进行Z轴方向的上下运动，该点测针能够触碰到该承载盘上的待测组件。本实用新型将垂直运动部轻量化及小型化，减轻对下方装置的负重，且提高上下位移的速度，提高点测速度。

Description

点测装置

技术领域

本实用新型涉及点测装置，尤指一种具有三向运动方式的点测装置。

背景技术

为了了解半导体组件的性能表现或参数，使用点测装置来测试半导体组件。例如在晶圆上制作发光二极管(LED)晶片，在出厂前均先经过测试，依照主波长、发光强度、光通亮、色温、工作电压、反向击穿电压等关键参数将发光二极管晶片分级。

因此，业者通常会通过一点测装置将电流准确地传送至晶片，并通过量测该晶片所发出的光线特性(如：波长、发光强度、颜色等)，判断出晶片的制造质量，以能控管晶片的出厂良率。

请参阅图1，为已知的点测装置的示意图，已知的点测装置包括一平面运动部10(包含Y轴运动部11及X轴运动部12，用以在水平面进行纵向位移及横向位移)、一垂直运动部20(Z轴方向上下运动)、一旋转运动部30、一承载盘40及一点测针51，其中垂直运动部20是设在该纵平面运动部10上，其整体能随着该Y轴运动部11及X轴运动部12进行水平面的位移。该上下运动部11的顶面设有该旋转运动部30。

该旋转运动部30能以自身轴为中心，进行轴向旋转。该承载盘40位于该旋转运动部30的顶面，并能被该旋转运动部40带动旋转，且该承载盘40的顶面能供放置一晶圆60，晶圆60表面有已制备数个晶片61。此外，该垂直运动部20能够同时带动该旋转运动部30及承载盘40进行上下位移(如图中的该垂直运动部20的箭头所示)，如此，通过该平面运动部10、垂直运动部20及旋转运动部30的作动，该承载盘40便能够进行上下位移、纵向位移、横向位移及旋转等多种运动方式。

该点测针51位于该承载盘40的上方，其一端固定至一支架52上，其另一端则朝该承载盘40的方向弯折延伸，且与该晶圆60表面的晶片61保持一间距。当工作人员欲检测这些晶片61的质量时，通过该平面运动部10、垂直运动部20及旋转运动部30分别作动，用以调整晶圆60表面的各个晶片61对应于该点测针51的位置，使得该点测针16能够触碰到各个晶片61，并将电流传送至要被检测的晶片61，用以量测该晶片61所发出的光线特性。

但，由于该垂直运动部20必须支撑该旋转运动部30及承载盘40等组件的重量，造成其需负荷较大的重量进行上下位移，在长时间的使用下，势必会造成该垂直运动部20的磨损。此外，当该上下运动部11负荷较大的重量时，也会使其位移速度变慢，拖缓了检测晶片61的作业时间，进而影响整体生产速度。

且现有的点测装置的结构，一般常见的垂直运动部20为马达来带动螺杆致使支撑盘产生上升或下降的运动，若中间受到物体限制空间，设计上势必要闪开而让尺寸变大，故该垂直运动部20会显得笨重且垂直移动速度下降。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种点测装置结构，针对具三向运动的点测装置，通过压电装置替代已知的螺杆加马达的驱动方式，使垂直运动驱动方式速度更快，带动一平面支撑盘产生高速往复上下运动，用以提高点测速度。

本实用新型的再一目的在于提供一种点测装置结构，针对具三向运动的点测装置，改用成压电方式进行垂直运动位移，垂直运动部体积缩小且更省空间，设计空间更灵活，且可减轻下方负重，提高位移速度，也提高点测速度。

为至少达到上述主要目的，本实用新型公开一种点测装置为至少达到上述主要目的，其由下至上包括：一平面运动部，该平面运动部包含一Y轴运动部及一X轴运动部，用以在水平面进行纵向位移及横向位移；一旋转运动部装设在该平面运动部的上方，以自身轴为中心，进行轴向旋转；一垂直运动部装设在该旋转运动部的上方，该垂直运动部是由压电致动组件所组成，压电致动组件可通过施加电压产生Z轴方向的伸长或收缩的变形；一承载盘装设在该垂直运动部的上方，其顶面能供放置至少一个的待测组件，通过所述压电致动组件的变形，该承载盘可以进行Z轴方向的上下运动；以及一点测针位于该承载盘的上方，通过该平面运动部、旋转运动部及垂直运动部分别作动带动该承载盘位移，使该点测针能够触碰到该承载盘上的待测组件。

作为优选方式，该垂直运动部的压电致动组件受一电压控制器控制该压电致动组件的变形状态，用以控制该承载盘在Z轴方向的上下位移距离。

作为优选方式，该垂直运动部是由至少二个压电致动组件所组成，用以均衡带动该承载盘的上下位移。

作为优选方式，该垂直运动部的每个压电致动组件通过一杠杆件，借由杠杆原理带动该承载盘的上下位移。

作为优选方式，该杠杆件一端设有一支点件，该杠杆件的另一端为一推动部位于该承载盘底部，该压电致动组件位于该支点件与该杠杆件的推动部之间，通过该压电致动组件的变形带动该杠杆件，且该杠杆件的推动部推动该承载盘进行上下位移。

作为优选方式，该杠杆件中段设有一支点件，该压电致动组件位于该杠杆件的一端的上方，该杠杆件的另一端为一推动部位于该承载盘底部，通过该压电致动组件的变形带动该杠杆件产生翘翘板的杠杆原理，带动该杠杆件推动该承载盘进行上下位移。

作为优选方式，该点测针的一端固定至一支架上，其另一端则朝该承载盘的方向弯折延伸，且与该待测组件保持一间距。

本实用新型特点在于，使用压电装置替代传统的螺杆加马达的驱动方式进行垂直方向的运动，将垂直方向的运动改用成压电方式，可以将垂直运动部轻量化及小型化，可减轻对下方装置的负重，且可以提高承载盘进行上下位移的速度，提高整体的点测速度。

本实用新型提供更为轻巧的压电致动组件进行垂直运动位移，使垂直运动部的体积缩小且更省空间，使整体装置设计空间更灵活，且可减轻下方负重，提高位移速度，也提高点测速度。

附图说明

图1为现有技术的点测装置的示意图。

图2为本实用新型实施例的点测装置的示意图。

图3为本实用新型例的点测装置的控制示意图。

图4为本实用新型另一实施例的点测装置的示意图。

图5为本实用新型垂直运动部的驱动示意图。

图6为图5的垂直运动部的作动示意图。

图7为本实用新型垂直运动部的另一驱动示意图。

图8为图7的垂直运动部的作动示意图。

图中：

现有技术： 10︰平面运动部；11︰Y轴运动部；12︰X轴运动部；20︰垂直运动部；30︰旋转运动部；40︰承载盘；51︰点测针；52︰支架；60︰晶圆；61︰晶片；

本实用新型： 100︰平面运动部；110︰Y轴运动部；120︰X轴运动部；200︰旋转运动部；300︰垂直运动部；400︰承载盘；510︰点测针；520︰支架；600︰晶圆；610︰晶片；710︰电压控制器；720︰控制主机；310、320、330︰压电致动组件；321、331︰支点件；322、332︰杠杆件；3221、3321︰推动部。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所做的等效变化与修饰前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图2，为本实用新型实施例的点测装置的示意图。本实用新型公开一种具有三向运动方式的点测装置，其由下至上包括：一平面运动部100、一旋转运动部200、一垂直运动部300、一承载盘400，及一点测针510位在该承载盘400的上方。

该平面运动部100包含一Y轴运动部110及一X轴运动部120，用以在水平面进行纵向位移及横向位移；在实施应用中，该Y轴运动部110及X轴运动部120可以是线性轨道装置，利用滑块通过导轨与推动装置(如：气压缸)使平面运动部100上方的装置进行水平面进行纵向位移及横向位移。线性轨道装置进行纵向位移及横向位移为成熟的平面位移技术，在此不在赘述。

该旋转运动部200装设在该平面运动部100的上方，图中该旋转运动部200是枢设在该X轴运动部120顶面，以能随着该X轴运动部120的本体位移。且该旋转运动部200能以自身轴为中心，进行轴向旋转。

该垂直运动部300装设在该旋转运动部200的上方，该垂直运动部300是由压电致动组件所组成，压电致动组件可通过施加电压产生Z轴方向的伸长或收缩的变形。

压电致动组件是由两片压电陶瓷组合而成，并与中心电极的支撑材料贴合在一起，又称为压电双芯片、双层压电片，分别对这两个压电组件施加电压，使得其中一边伸长另一边收缩产生型变。利用压电材料可外加电压会改变材料长度的原理(压电效应)来制作压电致动组件，由于它的出力大，反应速度快，可以很精确地控制伸长或缩短1nm的位移。

该承载盘400则设在该垂直运动部300的顶面，该承载盘400的顶面能供放置至少一的待测组件，实施应用上，待测组件可以是如图中所示，为一晶圆600，该晶圆600表面有已制备数个晶片610(发光二极管晶片)。通过前述该垂直运动部300的压电致动组件的变形，该承载盘400可以进行Z轴方向的上下位移运动。

该点测针510位在该承载盘400的上方，该点测针400的一端固定至一支架520上，其另一端则朝该承载盘400的方向弯折延伸，且与前述待测组件(如：晶片610)保持一间距。该点测针510的数量依待测组件，视所需要检测的方式有所不同，以发光二极管晶片为例，该点测针510最少二只，分别用以提供正、负电流给待测的发光二极管晶片进行检测。

实施上，通过该平面运动部100、旋转运动部200及垂直运动部300分别作动带动该承载盘400进行位移，使该点测针510能够触碰到该承载盘400上的待测组件(如：晶片610)。

请参阅图3，实施应用上，该垂直运动部300的压电致动组件受一电压控制器710控制该压电致动组件的变形状态，用以控制该承载盘400在Z轴方向的上下位移距离。实施应用上该电压控制器710可受一控制主机720的控制，更精准的控制该垂直运动部400的压电致动组件在Z轴方向的伸长或缩短位移。

请参阅图4，作为优选方式，前述垂直运动部300是由至少二个压电致动组件310所组成，该压电致动组件310均匀的分部在该承载盘400底部，用以均衡带动该承载盘400的上下位移。如图4所示，可以将图2的单一出力改为两端边出力，两端边均衡动作带动该承载盘400的上下位移。

请参阅图5与图7所示，作为优选方式，该垂直运动部300的每个压电致动组件320(或330)通过一杠杆件322(或332)，借由杠杆原理带动该承载盘400的上下位移。如此，虽然压电致动组件320(或330)的特性只能伸长短行程范围，但在这边使用杠杆原理，可使垂直的Z轴位移行程增加好几倍。

如图5所示，该垂直运动部300的每个压电致动组件320通过一杠杆件322(图中以二个压电致动组件320为说明例)，借由杠杆原理带动该承载盘400的上下位移。该杠杆件322的一端设有一支点件321，该杠杆件322的另一端为一推动部3221，该推动部3221位于该承载盘400底部，该压电致动组件320位于该支点件321与该杠杆件322的推动部3221之间，通过该压电致动组件320的变形带动该杠杆件322。

如图6所示，当该压电致动组件320的变形伸长，将推动该杠杆件322以该支点件321为圆心转动向上位移，而该杠杆件322的推动部3221推动该承载盘400进行上下位移。

再如图7所示，该垂直运动部300的每个压电致动组件330通过一杠杆件332(图中以二个压电致动组件330为说明例)，借由杠杆原理带动该承载盘400的上下位移。该杠杆件332的中段设有一支点件331，该压电致动组件330位于该杠杆件332的一端的上方，该杠杆件332的另一端为一推动部3321，该推动部3321位于该承载盘400底部，通过该压电致动组件330的变形带动该杠杆件332产生翘翘板的杠杆原理，带动该杠杆件332推动该承载盘400进行上下位移。

如图8所示，当该压电致动组件330的变形伸长，将向下推动该杠杆件332，将该支点件331作为支点，利用了杠杆原理，使该杠杆件332一端上升时，另一端下降。如图标，当该压电致动组件330的变形伸长向下，该杠杆件332的推动部3321将会向上位移，该推动部3321将推动该承载盘400进行上下位移。

本实用新型特点在于，使用压电致动组件(压电装置)替代传统的螺杆加马达的驱动方式进行垂直方向的运动，将垂直方向的运动改用成压电方式，可以将垂直运动部轻量化及小型化，可减轻对下方装置的负重，且压电致动组件(压电装置)反应速度快，可以提高承载盘进行上下位移的速度，提高整体的点测速度。

本实用新型利用更轻巧的压电致动组件(压电装置)进行垂直运动位移，使点测装置的垂直运动部的体积缩小且更省空间，使整体装置设计空间更灵活，且可减轻下方负重，提高位移速度，也提高点测速度。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种点测装置，其特征在于，由下至上包括：

一平面运动部，该平面运动部包含一Y轴运动部及一X轴运动部，用以在水平面进行纵向位移及横向位移；

一旋转运动部，其装设在该平面运动部的上方，以自身轴为中心，进行轴向旋转；

一垂直运动部，其装设在该旋转运动部的上方，该垂直运动部是由压电致动组件所组成，压电致动组件能够通过施加电压而产生Z轴方向的伸长或收缩的变形；

一承载盘，其装设在该垂直运动部的上方，其顶面能供放置至少一个的待测组件，通过所述压电致动组件的变形，该承载盘能够进行Z轴方向的上下运动；以及

一点测针，其位于该承载盘的上方，通过该平面运动部、旋转运动部及垂直运动部的分别作动带动该承载盘位移，使该点测针能够触碰到该承载盘上的待测组件。

2.如权利要求1所述的点测装置，其特征在于，该垂直运动部的压电致动组件是受一电压控制器控制，而改变该压电致动组件的变形状态，用以控制该承载盘在Z轴方向的上下位移距离。

3.如权利要求1所述的点测装置，其特征在于，该垂直运动部是由至少二个压电致动组件所组成，用以均衡带动该承载盘的上下位移。

4.如权利要求3所述的点测装置，其特征在于，该垂直运动部的每个压电致动组件是通过一杠杆件，借由杠杆原理带动该承载盘的上下位移。

5.如权利要求4所述的点测装置，其特征在于，该杠杆件的一端设有一支点件，该杠杆件的另一端为一推动部，所述推动部位于该承载盘底部，该压电致动组件位于该支点件与该杠杆件的推动部之间，通过该压电致动组件的变形带动该杠杆件运动，且该杠杆件的推动部能够推动该承载盘进行上下位移。

6.如权利要求4所述的点测装置，其特征在于，该杠杆件中段设有一支点件，该压电致动组件位于该杠杆件的一端的上方，该杠杆件的另一端为一推动部，所述推动部位于该承载盘底部，通过该压电致动组件的变形带动该杠杆件产生翘翘板的杠杆原理，带动该杠杆件推动该承载盘进行上下位移。

7.如权利要求1所述的点测装置，其特征在于，该点测针的一端固定至一支架上，该点测针的另一端则朝该承载盘的方向弯折延伸，且与该待测组件保持一间距。

Images